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Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestattetes Energiespeichermodul eines Fahrzeugs. Ebenso betrifft die Erfindung ein Energiespeichermodul für ein Fahrzeug und eine motorisierte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermoduls eines Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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In der
US 7,812,474 B2 ist ein mit einem Speicherkondensator ausgestattetes Fahrzeug beschrieben. Mittels des Speicherkondensators soll mindestens ein Motor einer motorisierten Bremsvorrichtung des Fahrzeugs auch nach einem Ausfall einer Fahrzeugbatterie des Fahrzeugs noch bestrombar sein. Bei einem Ausschalten eines Zündschalters des Fahrzeugs wird der Speicherkondensator entladen und bei einem Einschalten des Zündschalters wieder aufgeladen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestattetes Energiespeichermodul eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Energiespeichermodul für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5, eine motorisierte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und ein Verfahren zum Betreiben eines mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermoduls eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft Möglichkeiten zum Ort-, Uhrzeit- und/oder nutzerspezifischen Entladen des mindestens einen Speicherkondensators eines Energiespeichermoduls eines Fahrzeugs. Durch die mittels der vorliegenden Erfindung bewirkte intelligente und situative Anpassung eines Spannungsniveaus/Gesamtspannungsniveaus des mindestens einen Speicherkondensators des Energiespeichermoduls kann eine Verlängerung einer Lebensdauer des mindestens einen Speicherkondensators/des Energiespeichermoduls erzielt werden. Mittels der vorliegenden Erfindung lassen sich deshalb Reparaturkosten und Erneuerungskosten bei einem Einsatz eines mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermoduls in dem jeweiligen Fahrzeug einsparen.
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Bei einer Nutzung der vorliegenden Erfindung entfällt ein lebensdauertechnisch ungünstiges Verbleiben des Spannungsniveaus/Gesamtspannungsniveaus des mindestens einen Speicherkondensators des Energiespeichermoduls auf einem vergleichsweise hohen/maximalen SOC-Niveau (State of Charge-Niveau) während einer längeren Abstellzeit/Parkzeit des damit ausgestatteten Fahrzeugs. Gleichzeitig trägt die vorliegende Erfindung dazu bei, ein lebensdauertechnisch ebenfalls ungünstiges Wiederaufladen des mindestens einen Speicherkondensators des Energiespeichermoduls, welcher zu Beginn einer Abstellzeit/Parkzeit von nur wenigen Minuten entladen wurde, zu vermeiden. Die vorliegende Erfindung berücksichtigt damit, dass sowohl ein längeres Verbleiben des mindestens einen Speicherkondensators des Energiespeichermoduls auf einem relativ hohen/maximalen SOC-Niveau als auch ein häufiges Wiederaufladen des mindestens einen Speicherkondensators des Energiespeichermoduls ungünstig für dessen Lebensdauer sind.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuervorrichtung dazu ausgelegt, sofern das Abschalten des Antriebsmotors des Fahrzeugs festgestellt ist, zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einer Standortinformation bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs und/oder der aktuellen Uhrzeit zu ermitteln, ob eine wahrscheinliche Parkzeit des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort über einem vorgegebenen Schwellwert liegt, und, sofern die wahrscheinliche Parkzeit des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort über dem vorgegebenen Schwellwert liegt, festzulegen, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator des Energiespeichermoduls sofort zumindest teilweise entladen wird, und andernfalls festzulegen, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator des Energiespeichermoduls zumindest für die vorgegebene Mindestwartezeit oder zumindest bis zu dem Wiederstarten des Antriebsmotors des Fahrzeugs auf seinem aktuellen Spannungsniveau oder Gesamtspannungsniveau verbleibt. Auf diese Weise ist bei vergleichsweise kurzen wahrscheinlichen Parkzeiten ein unnötiges Ausführen von Entlade- und Wiederaufladezyklen vermieden, welche zur Verkürzung einer Lebensdauer des mindestens einen Speicherkondensators/des Energiespeichermoduls führen würden. Bei vergleichsweise langen wahrscheinlichen Parkzeiten wird der mindestens eine Speicherkondensator hingegen sofort zumindest teilweise entladen, was ebenfalls eine Steigerung seiner Lebensdauer gewährleistet.
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Vorzugsweise umfasst die Steuervorrichtung eine Speichereinrichtung und ist dazu ausgelegt, sofern das Abschalten des Antriebsmotors des Fahrzeugs festgestellt ist, zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einer Standortinformation bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs die wahrscheinliche Parkzeit festzulegen als Mittelwert von mindestens einer auf der Speichereinrichtung abgespeicherten früheren Parkzeit des Fahrzeugs an dem gleichen Standort. Die Steuervorrichtung kann somit „lernen“, wie lange das Fahrzeug an bestimmten Standorten geparkt ist/war, und daraus Rückschlüsse für die wahrscheinliche Parkzeit des Fahrzeugs bei einem erneuten Parken an den bestimmten Standorten und bezüglich eines lebensdauertechnisch sinnvollen Betreibens des mindestens eines Speicherkondensators des Energiespeichermoduls bei dem erneuten Parken an den bestimmten Standorten ziehen.
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Als vorteilhafte Weiterbildung kann die Steuervorrichtung zusätzlich dazu ausgelegt sein, sofern das Abschalten des Antriebsmotors des Fahrzeugs festgestellt ist, zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einer Standortinformation bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs und der aktuellen Uhrzeit die wahrscheinliche Parkzeit festzulegen als Mittelwert von mindestens einer auf der Speichereinrichtung abgespeicherten früheren Parkzeit des Fahrzeugs an dem gleichen Standort zu der aktuellen Uhrzeit. Die Steuervorrichtung kann damit auch „lernen“ und mitberücksichtigen, dass die wahrscheinliche Parkzeit des Fahrzeugs an bestimmten Standorten manchmal abhängig von der aktuellen Uhrzeit ist.
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Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Energiespeichermodul gewährleistet, welches mit einer entsprechenden Steuervorrichtung und dem mindestens einen Speicherkondensator ausgebildet ist. Der mindestens eine Speicherkondensator kann beispielsweise mindestens ein Superkondensator, mindestens ein Doppelschichtkondensator, mindestens ein Pseudokondensator und/oder mindestens ein Hybridsuperkondensator sein.
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Auch eine motorisierte Bremsvorrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens einem elektrischen Motor, an welchem eine entsprechende Steuervorrichtung mit dem zusammenwirkenden und mit dem mindestens einen Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermodul so angebunden sind oder das korrespondierende Energiespeichermodul so angebunden ist, dass bei einem Ausfall oder einer Funktionsbeeinträchtigung des mindestens eines Fahrzeugbordnetzes des Fahrzeugs der mindestens eine elektrische Motor zumindest übergangsweise mittels des jeweiligen Energiespeichermoduls bestrombar ist, schafft die oben beschriebenen Vorteile. Die motorisierte Bremsvorrichtung kann beispielsweise ein hydraulisches Bremssystem, ein hydraulisches Pumpsystem mit mindestens einer Pumpe, eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung, ein einem Hauptbremszylinder vorgelagerter oder vorlagerbarer elektromechanischer Bremskraftverstärker oder eine elektronische Parkbremse sein.
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Des Weiteren bewirkt auch ein Ausführen eines korrespondierenden Verfahrens zum Betreiben eines mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermoduls eines Fahrzeugs die oben schon erläuterten Vorteile. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Verfahren gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der Steuervorrichtung, des Energiespeichermoduls und/oder der motorisierten Bremsvorrichtung weiterbildbar ist.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung, bzw. des damit ausgestatteten Energiespeichermoduls; und
- 2 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermoduls eines Fahrzeugs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung, bzw. des damit ausgestatteten Energiespeichermoduls.
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Die in 1 schematische dargestellte Steuervorrichtung 10 ist zum Zusammenwirken mit einem mit mindestens einem Speicherkondensator 12 ausgestatteten Energiespeichermodul 14 eines Fahrzeugs ausgebildet. Lediglich beispielhaft ist in der Ausführungsform der 1 die Steuervorrichtung 10 (als Untereinheit) in das mit dem mindestens einen Speicherkondensator 12 ausgestattete Energiespeichermodul 14 integriert. Ebenso kann die Steuervorrichtung 10 jedoch auch (als eigenes Bauteil) dazu ausgelegt sein, mit dem getrennt dazu ausgebildeten Energiespeichermoduls 14 mit dem mindestens einen Speicherkondensator 12 zusammenzuwirken.
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In 1 ist beispielhaft nur ein einziger Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 dargestellt. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das Energiespeichermodul 14 auch mit mehreren Speicherkondensatoren 12, insbesondere mit einer Vielzahl von Speicherkondensatoren 12, ausgestattet sein kann. Wahlweise können die Speicherkondensatoren 12 in einer Reihenschaltung, in einer Parallelschaltung oder in einer Reihen- und Parallelschaltung angeordnet sein.
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Der mindestens eine Speicherkondensator 12 kann z.B. mindestens ein Superkondensator (Supercapacitor), mindestens ein SC, mindestens ein Supercap oder mindestens ein Ultrakondensator sein. Der mindestens eine Speicherkondensator 12 kann insbesondere mindestens ein Doppelschichtkondensator (Electric Double Layer Capacitor, EDLC), mindestens ein Pseudokondensator (Pseudocapacitor) und/oder mindestens ein Hybridsuperkondensator (Hybride Supercapacitor, HSC) sein. In allen diesen Fällen bewirkt der mindestens eine Speicherkondensator 12 aufgrund seiner (im Vergleich mit z.B. einer Lithium-Ionen-Batterie) hohen Leistungsdichte einen vorteilhaften Einsatz des Energiespeichermoduls 14 in dem damit ausgestatteten Fahrzeug. Insbesondere für leistungsintensive Anwendungen kann das Energiespeichermodul 14 deshalb vorteilhaft eingesetzt werden. Gegenüber einem Doppelschichtkondensator oder einem Pseudokondensator weist ein Hybridsuperkondensator (wie z.B. ein Lithium-Ionen-Kondensator) außerdem nicht nur eine hohe Leistungsdichte auf, sondern besitzt auch eine hohe Energiedichte. Zusätzlich kann ein mit mindestens einem Hybridsuperkondensator ausgestattetes Energiespeichermodul 14 auch bei vergleichsweise extremen Temperaturen eingesetzt werden.
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Unter dem mit der Steuervorrichtung 10, bzw. dem Energiespeichermodul 14, ausgestatteten Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, wie beispielsweise ein Personenkraftwagen, ein Lieferkraftwagen, ein Motorrad und/oder ein (landwirtschaftliches) Nutzfahrzeug, verstanden werden. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Einsetzbarkeit der Steuervorrichtung 10, bzw. des Energiespeichermoduls 14, auf keinen bestimmten Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp beschränkt ist.
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Die Steuervorrichtung 10 ist dazu ausgelegt, ein Abschalten eines (nicht skizzierten) Antriebsmotors des Fahrzeugs festzustellen. Beispielsweise empfängt die Steuervorrichtung 10 bei jedem Abschalten des Antriebsmotors des Fahrzeugs ein Abschaltesignal 16, wie beispielsweise ein Abschaltesignal 16 eines Zündschalters des Fahrzeugs. Sofern das Abschalten des Antriebsmotors des Fahrzeugs festgestellt ist, ist die Steuervorrichtung 10 zusätzlich dazu ausgelegt, zumindest unter Berücksichtigung mindestens einer Standortinformation 18 bezüglich eines aktuellen Standorts des Fahrzeugs (d.h. einer aktuellen Parkposition des Fahrzeugs) und/oder einer (z.B. mittels eines Uhrzeitsignals 20 bereitgestellten) aktuellen Uhrzeit festzulegen, ob der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 sofort zumindest teilweise entladen wird, oder ob der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 zumindest für eine vorgegebene Mindestwartezeit oder zumindest bis zu einem Wiederstarten des Antriebsmotors des Fahrzeugs auf seinem aktuellen Spannungsniveau oder Gesamtspannungsniveau verbleibt. Sofern die Steuervorrichtung 10 unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation 18 und/oder der aktuellen Uhrzeit festlegt, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 sofort zumindest teilweise entladen wird, ist die Steuervorrichtung 10 dazu ausgelegt, den mindestens einen zumindest teilweise aufgeladenen Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 auch sofort zumindest teilweise zu entladen. In diesem Fall wird durch das zumindest (Teil-) Entladen des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 degradierenden Effekten/ Degradationseffekten, welche bei einem Halten des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 für längere Zeit auf einem vergleichsweise hohen Spannungsniveau mit einer größeren Wahrscheinlichkeit auftreten, entgegengewirkt. Eine Lebensdauer des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 wird somit verlängert. Die Steuervorrichtung 10 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, mindestens eine Energiespeichermodul-eigene oder Energiespeichermodul-externe Anbindungskomponente 24, über welche das Energiespeichermodul 14 an mindestens ein Fahrzeugbordnetz 26 des Fahrzeugs angebunden ist, (mittels mindestens eines Steuersignals 10a) derart anzusteuern, dass die mittels des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 gespeicherte Energie zumindest teilweise als Strom 28a über die mindestens eine angesteuerte Anbindungskomponente 24 an das mindestens eine Fahrzeugbordnetz 26 des Fahrzeugs zurückgegeben wird. Ebenso kann die mittels des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 gespeicherte Energie über einen Widerstand geführt oder in einem (nicht skizzierten) Zwischenspeicher zwischengespeichert werden.
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Legt die Steuervorrichtung 10 jedoch zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation 18 und/oder der aktuellen Uhrzeit fest, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 zumindest für die vorgegebene Mindestwartezeit oder zumindest bis zu dem Wiederstarten des Antriebsmotors des Fahrzeugs auf seinem aktuellen Spannungsniveau oder Gesamtspannungsniveau verbleibt, so stellt sie sicher, dass das zumindest teilweise Entladen des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 zumindest solange unterbunden ist, bis zumindest die Mindestwartezeit vergangen ist. Eventuell stellt in diesem Fall die Steuervorrichtung 10 auch sicher, dass das Entladen des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 während des Parkens des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort überhaupt unterbleibt. Somit wird immer dann, wenn anhand der mindestens einen Standortinformation 18 und/oder der aktuellen Uhrzeit erkennbar ist, dass das Fahrzeug nur für einen kurzen Stopp geparkt ist, ein zumindest (Teil-)Entladen und ein zumindest (Teil-)Wiederaufladen des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 vermieden. Auch das Vermeiden von Entlade- und Wiederaufladeprozessen kurzzeitig hintereinander trägt zur Steigerung einer Lebensdauer des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 bei.
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Anhand der mindestens einen Standortinformation 18 und/oder der aktuellen Uhrzeit kann relativ leicht und verlässlich abgeschätzt werden, ob das Fahrzeug so lange geparkt bleibt, dass das zumindest (Teil-)Entladen des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 lebensdauertechnisch sinnvoll ist. Beispielsweise kann bei einem Erkennen von Parkpositionen wie „vor einer Ampel“, „bei einem Bäcker“ oder „bei einer Tankstelle“ davon ausgegangen werden, dass die Parkzeit nur relativ kurz dauern wird. (Derartige Parkzeiten liegen in der Regel unter 5 Minuten.) Hingegen kann bei einem Erkennen von Parkpositionen wie „vor einem Restaurant“ (insbesondere zur Mittags- und Abendessenszeit), „auf einem Kaufhausparkplatz“, „am Wohnort des Fahrers“ (insbesondere abends) oder „am Arbeitsplatz des Fahrers“ (insbesondere während der Arbeitszeit) rückgeschlossen werden, dass die Parkzeit länger dauern wird. Auch anhand der aktuellen Uhrzeit kann die Parkzeit in der Regel verlässlich abgeschätzt werden. Während das Fahrzeug während der Arbeitszeiten und Schlafzeiten meistens länger geparkt ist, sind Parkzeiten während der Transferzeiten eher kürzer.
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Die mindestens eine Standortinformation 18 kann beispielsweise über ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS, Global Positioning System), über einen Hotspot (WLAN, Wireless Local Area Network) und/oder über einen Mobilfunkmasten abgefragt werden. Auch mittels mindestens eines fahrzeugeigenen Umgebungssensors, beispielsweise anhand von mindestens einem erfassten Umgebungsbild, kann die mindestens eine Standortinformation 18 ermittelt werden.
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Vorzugsweise ist die Steuervorrichtung 10 auch dazu ausgelegt, nach einem zumindest (Teil-)Entladen des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 bei einem Wiederstarten des Antriebsmotors ein zumindest teilweises Wiederaufladen des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14 zu bewirken. Die Steuervorrichtung 10 kann beispielsweise dazu ausgelegt sein, bei einem Wiederstarten des Antriebsmotors die mindestens eine Anbindungskomponente 24 (mittels des mindestens einen Steuersignals 10a) derart anzusteuern, dass der mindestens eine Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 mittels eines von dem mindestens einen Fahrzeugbordnetz 26 über die mindestens eine angesteuerte Anbindungskomponente 24 bereitgestellten Stroms 28b aufladbar ist. Das Wiederstarten des Antriebsmotors kann der Steuervorrichtung 10 beispielsweise mittels eines Startsignals 22 mitgeteilt werden. Auch das Startsignal 22 kann ein Startsignal 22 des Zündschalters sein.
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Der mindestens eine mittels der Abgabe des Stroms 28a entladene Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 kann wahlweise entweder vollständig entladen sein (0% Ladezustand, 0% State of Charge) oder noch eine Restspannung (ungleich Null) aufweisen. Beispielsweise ist eine Restspannung von etwa 0,8 V lebensdauertechnisch sinnvoll und erlaubt gleichzeitig bei einem Neustart eine Verwendung der „notgespeicherten“ Energie des mindestens einen Speicherkondensators 12 des Energiespeichermoduls 14. Entsprechend kann der mindestens eine mittels des Stroms 28b aufgeladene Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 wahlweise vollständig aufgeladen sein (100% Ladezustand, 100% State of Charge) oder bis zu einem Ladezustand unter 100% aufgeladen sein.
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Die Steuervorrichtung 10 der 1 ist, sofern das Abschalten des Antriebsmotors des Fahrzeugs festgestellt ist, dazu ausgelegt, zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einer Standortinformation 18 bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs und/oder der aktuellen Uhrzeit zu ermitteln, ob eine wahrscheinliche Parkzeit des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort über einem vorgegebenen Schwellwert liegt. Dies geschieht, indem die Steuervorrichtung zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einer Standortinformation 18 bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs die wahrscheinliche Parkzeit als Mittelwert von mindestens einer auf einer Speichereinrichtung 10b der Steuervorrichtung abgespeicherten früheren Parkzeit des Fahrzeugs an dem gleichen Standort festlegt. (Evtl. kann auch zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einer Standortinformation 18 bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs und der aktuellen Uhrzeit die wahrscheinliche Parkzeit als Mittelwert von mindestens einer auf der Speichereinrichtung 10b abgespeicherten früheren Parkzeit des Fahrzeugs an dem gleichen Standort zu der aktuellen Uhrzeit festgelegt werden.) Anschließend wird die mittels der Mittelwertbildung festgelegte (uhrzeit-spezifische oder uhrzeit-unspezifische) wahrscheinliche Parkzeit mit dem vorgegebenen Schwellwert verglichen. Sofern die wahrscheinliche Parkzeit des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort über dem vorgegebenen Schwellwert liegt, ist die Steuervorrichtung 10 dazu ausgelegt, festzulegen, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 sofort zumindest teilweise entladen wird. Andernfalls, d.h. sofern die wahrscheinliche Parkzeit des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort unter dem vorgegebenen Schwellwert liegt, ist die Steuervorrichtung 10 dazu ausgelegt, festzulegen, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator 12 des Energiespeichermoduls 14 zumindest für die vorgegebene Mindestwartezeit oder zumindest bis zu dem Wiederstarten des Antriebsmotors des Fahrzeugs auf seinem aktuellen Spannungsniveau oder Gesamtspannungsniveau verbleibt.
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Die uhrzeit-spezifischen oder uhrzeit-unspezifischen früheren Parkzeiten des Fahrzeugs an seinen verschiedenen (früheren) Standorten können auf der Speichereinrichtung 10b bereitgestellt werden, indem nach jedem Parken des Fahrzeugs die Parkzeit auf dem entsprechenden Standort zusammen mit einer Standortinformation (und evtl. auch einer Uhrzeitinformation) auf der Speichereinrichtung 10b abgespeichert wird. Auch zum Abspeichern derartiger Daten auf der Speichereinrichtung 10b bei einem Wiederstarten des Antriebsmotors kann die Steuervorrichtung 10 ausgelegt sein. Die mit der Speichereinrichtung 10b ausgebildete Steuervorrichtung 10 ist damit zum „maschinellen Lernen“ („Machine learning“) fähig.
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In der Ausführungsform der 1 ist das Energiespeichermodul 14 an eine motorisierte Bremsvorrichtung 30 mit mindestens einem elektrischen Motor 32 derart anbindbar/angebunden, dass bei einem Ausfall oder einer Funktionsbeeinträchtigung des mindestens einen Fahrzeugbordnetzes 26 der mindestens eine elektrische Motor 32 zumindest übergangsweise mittels des Energiespeichermoduls 14 (d.h. seines mindestens einen Speicherkondensators 12) bestrombar ist. Durch die Bereitstellung eines Notstroms 34 an den mindestens einen elektrischen Motor 32 der motorisierten Bremsvorrichtung 30 kann der Fahrer beim Abbremsen seines Fahrzeugs bis zum Stillstand kraftmäßig unterstützt werden. Der von dem Ausfall oder der Funktionsbeeinträchtigung des mindestens einen Fahrzeugbordnetzes 26 überraschte Fahrer hat damit noch die Möglichkeit, sein Fahrzeug mit einem vergleichsweise geringen Arbeitsaufwand in den Stillstand zu bringen. Dies trägt zur Beruhigung des Fahrers und zur Reduzierung eines Unfallrisikos in einer derartigen Situation bei.
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In der Ausführungsform der 1 ist die motorisierte Bremsvorrichtung 30 beispielhaft ein elektromechanischer Bremskraftverstärker 30, welcher einem (nicht dargestellten) Hauptbremszylinder eines hydraulischen Bremssystems vorlagerbar/vorgelagert ist. Das Zusammenwirken der Steuervorrichtung 10/des Energiespeichermoduls 14 mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker 30 ist vorteilhaft, da der elektromechanischer Bremskraftverstärker 30 im Gegensatz zu einem konventionellen Vakuum-Bremskraftverstärker im Falle eines Ausfalls oder einer Funktionsbeeinträchtigung des mindestens einen Fahrzeugbordnetzes 26 über keinen Rest-Unterdruck verfügt, mittels welchem sich das Fahrzeug übergangsweise noch verzögern lässt. Dieser herkömmliche Nachteil des elektromechanischen Bremskraftverstärkers 30 gegenüber dem konventionellen Vakuum-Bremskraftverstärker wird jedoch durch das Zusammenwirken mit der Steuervorrichtung 10/dem Energiespeichermodull4 behoben, so dass mittels des bereitgestellten Notstroms 34 ein „sanfter Übergang“ in die mechanische Rückfallebene gewährleistet ist.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die motorisierte Bremsvorrichtung 30 auch ein hydraulisches Bremssystem, ein hydraulisches Pumpsystem mit mindestens einer Pumpe, eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung oder eine elektronische Parkbremse sein. Die hier genannten Beispiele für die motorisierte Bremsvorrichtung 30 sind zusätzlich als nicht abschließend zu interpretieren.
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Die oben erläuterte Steuervorrichtung 10 kann zusätzlich noch zum Ausführen mindestens eines weiteren der nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte ausgebildet sein.
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2 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines mit mindestens einem Speicherkondensator ausgestatteten Energiespeichermoduls eines Fahrzeugs.
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In einem Verfahrensschritt S1 wird ermittelt, ob ein Antriebsmotor des Fahrzeugs abgeschaltet wird. Der Verfahrensschritt S1 ist beispielsweise ausführbar, indem ermittelt wird, wann eine Zündung des Fahrzeugs ausgeschaltet wird.
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Sofern ermittelt wird, dass der Antriebsmotor des Fahrzeugs abgeschaltet wird, werden in einem Verfahrensschritt S2 mindestens eine Standortinformation bezüglich eines aktuellen Standorts des Fahrzeugs (d.h. einer aktuellen Parkposition des Fahrzeugs) und/oder eine aktuelle Uhrzeit ermittelt. Die mindestens eine Standortinformation kann beispielsweise über ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS, Global Positioning System), über einen Hotspot (WLAN, Wireless Local Area Network) und/oder über einen Mobilfunkmasten abgefragt werden. Auch mittels einer Bildauswertung von mindestens einem erfassten Umgebungsbild einer Umgebung des Fahrzeugs kann die mindestens eine Standortinformation ermittelt werden.
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In einem weiteren Verfahrensschritt S3 wird zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation bezüglich des aktuellen Standort des Fahrzeugs und/oder der aktuellen Uhrzeit festgelegt, ob der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator des Energiespeichermodul sofort zumindest teilweise entladen wird, oder ob der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator des Energiespeichermoduls zumindest für eine vorgegebene Mindestwartezeit oder zumindest bis zu einem Wiederstarten des Antriebsmotors des Fahrzeugs auf seinem aktuellen Spannungsniveau oder Gesamtspannungsniveau verbleibt. Sofern in dem Verfahrensschritt S3 zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation und/oder der aktuellen Uhrzeit festgelegt wird, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator des Energiespeichermoduls sofort zumindest teilweise entladen wird, wird als Verfahrensschritt S4 sofort das zumindest teilweise Entladen des mindestens einen zumindest teilweise aufgeladenen Speicherkondensators des Energiespeichermoduls ausgeführt. Zum zumindest teilweisen Entladen kann die mittels des mindestens einen Speicherkondensators des Energiespeichermoduls gespeicherte Energie in mindestens ein Fahrzeugbordnetz des Fahrzeugs oder in einen Zwischenspeicher des Fahrzeugs transferiert werden. Ebenso kann das zumindest teilweise Entladen auch über einen Widerstand erfolgen.
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Wird in dem Verfahrensschritt S3 jedoch zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation und/oder der aktuellen Uhrzeit festgelegt, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator des Energiespeichermoduls zumindest für die vorgegebene Mindestwartezeit oder zumindest bis zu dem Wiederstarten des Antriebsmotors des Fahrzeugs auf seinem aktuellen Spannungsniveau oder Gesamtspannungsniveau verbleibt, so wird ein Verfahrensschritt S5 ausgeführt. In dem Verfahrensschritt S5 wird der mindestens eine Speicherkondensator zumindest für die vorgegebene Mindestwartezeit auf seinem aktuellen Spannungsniveau oder Gesamtspannungsniveau gehalten. Die vorgegebene Mindestwartezeit kann insbesondere einer gesamten Parkzeit des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort des Fahrzeugs entsprechen, d.h. bei zu bis zu dem Wiederstarten des Antriebsmotors des Fahrzeugs.
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Das hier beschriebene Verfahren berücksichtigt somit, dass es lebensdauertechnisch kaum/keinen Sinn macht, den mindestens einen Speicherkondensator des Energiespeichermoduls zu Beginn einer kurzen Parkzeit des Fahrzeugs zu entladen (da dann relativ bald wieder mit einem Wiederaufladen des mindestens einen Speicherkondensators des Energiespeichermoduls begonnen wird), hingegen lebensdauertechnisch sehr vorteilhaft ist, den mindestens einen Speicherkondensator des Energiespeichermoduls zu Beginn einer längeren Parkzeit des Fahrzeugs zu entladen.
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Bei dem mittels der 2 wiedergegebenen Verfahren wird in dem Verfahrensschritt S3 zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs und/oder der aktuellen Uhrzeit ermittelt, ob eine wahrscheinliche Parkzeit testimated des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort über einem vorgegebenen Schwellwert t0 liegt. Sofern die wahrscheinliche Parkzeit testimated des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort über dem vorgegebenen Schwellwert t0 liegt, wird festgelegt, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator des Energiespeichermoduls sofort zumindest teilweise entladen wird (Verfahrensschritt S4). Andernfalls, d.h. sofern die wahrscheinliche Parkzeit testimated des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort unter dem vorgegebenen Schwellwert t0 liegt, wird festgelegt, dass der mindestens eine zumindest teilweise aufgeladene Speicherkondensator des Energiespeichermoduls zumindest für die vorgegebene Mindestwartezeit oder zumindest bis zu dem Wiederstarten des Antriebsmotors des Fahrzeugs auf seinem aktuellen Spannungsniveau oder Gesamtspannungsniveau verbleibt (Verfahrensschritt S5).
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Beim Ausführen des hier beschriebenen Verfahrensschritts S3 wird zuerst in einem Verfahrensschritt S3a die wahrscheinliche Parkzeit testimated des Fahrzeugs an dem aktuellen Standort unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation und/oder der aktuellen Uhrzeit festgelegt. Dies geschieht beispielsweise, indem zumindest unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs die wahrscheinliche Parkzeit testimated festgelegt wird als Mittelwert von mindestens einer früheren Parkzeit des Fahrzeugs an dem gleichen Standort. Ebenso kann unter Berücksichtigung der mindestens einen Standortinformation bezüglich des aktuellen Standorts des Fahrzeugs und der aktuellen Uhrzeit die wahrscheinliche Parkzeit testimated festgelegt werden als Mittelwert von mindestens einer früheren Parkzeit des Fahrzeugs an dem gleichen Standort zu der aktuellen Uhrzeit. In einem Verfahrensschritt S3b wird die wahrscheinliche Parkzeit testimated anschließend mit dem vorgegebenen Schwellwert t0, beispielsweise mit dem vorgegebenen Schwellwert t0 von 10 Minuten, verglichen.
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In einem optionalen Verfahrensschritt S6, welcher (nach dem Verfahrensschritt S4 oder S5) bei einem Wiederstarten des Fahrzeugs ausgeführt wird, kann die (abgelaufene) Parkzeit des Fahrzeugs an dem jeweiligen Standort auf der Speichereinrichtung (mit oder ohne der jeweiligen Uhrzeit) abgespeichert werden. Mittels einer Langzeitspeicherung der durch mehrmaliges Ausführen des Verfahrensschritts S6 gewonnenen (uhrzeit-spezifischen oder uhrzeit-unspezifischen) früheren Parkzeiten und einer Mittelwertbildung von (uhrzeit-spezifischen oder uhrzeit-unspezifischen) frühen Parkzeiten des Fahrzeugs an dem gleichen Standort kann statistisch ermittelt werden, wie lange sich das Fahrzeug im Schnitt an bestimmten Standorten aufhält. Dies gewährleistet ein „Lernen“, an welchen Standorten (und evtl. zu welchen Tageszeiten) sich das Fahrzeug früher wie lange aufgehalten hat, für ein späteres Schätzen der wahrscheinlichen Parkzeit testimated.
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Als weiterer (nicht dargestellter) optionaler Verfahrensschritt können auch über einen Hotspot (WLAN) oder einen Mobilfunkmasten weitere Informationen für ein „Profil“ des Fahrers des Fahrzeugs gewonnen werden. Wird beispielsweise ermittelt, dass sich der Fahrer in einen Hotspot (evtl. eines von ihm oft besuchten Lokal) einloggt, so kann von einer längeren Parkzeit ausgegangen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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