DE102019110174A1 - Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges (1), um einen Boostvorgang (Boost) in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges (1) vorzubereiten,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
1) Ermitteln eines ausstehenden Boostvorganges (Boost),
2) Überprüfen, ob bei mindestens einer Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1) der ausstehende Boostvorgang (Boost) möglich ist, wobei der mindestens einen Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1) keine oder mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme (A, B) am Fahrzeug (1) zugeordnet wird,
3) Durchführen der Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1), bei der ausstehende Boostvorgang (Boost) möglich ist, um den Antriebsstrang des Fahrzeuges (1) auf den ausstehenden Boostvorgang (Boost) vorzubereiten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, um einen Boostvorgang in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges vorzubereiten, nach dem unabhängigen Verfahrensanspruch und ein entsprechendes System für ein Fahrzeug zum Vorbereiten eines Boostvorganges für einen Antriebsstrang des Fahrzeuges nach dem unabhängigen Systemanspruch .
  • Bei Fahrzeugen, wie insbesondere Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen, werden heutzutage sog. Boostfunktionen durchgeführt, um ein zusätzliches Antriebsmoment und/oder eine zusätzliche Antriebsleistung dem Fahrer zur Verfügung zu stellen. Boostvorgänge können nur zeitlich befristet durchgeführt werden, und zwar aus mehreren Gründen, wie z. B.:
    1. 1. Verhindern von Überhitzen einzelner Bauteile eines Antriebsstranges des Fahrzeuges,
    2. 2. Vermeidung von zu schneller Alterung einzelner Bauteile eines Antriebsstranges des Fahrzeuges,
    3. 3. Vermeiden einer zu starken Batterieentladung,
    4. 4. Vermeidung von ineffizienten Kühlungen (dauerhafte Volllast der Pumpen und/oder Lüfter im Kühlkreislauf des Antriebsstranges des Fahrzeuges).
  • Elektrische Komponenten des Antriebsstranges, die eventuell zu heiß werden bzw. die zu stark altern können, sind die Wicklungen einer Elektromaschine (bei Überlastbetrieb) und/oder eine Fahrzeugbatterie usw.. Zu verbrennungsmotorischen Komponenten des Antriebsstranges, die eventuell zu heiß werden bzw. die zu stark altern können, gehört insbesondere der Turbolader, welcher der Alterung sowie dem Verschleiß durch hohe Drehzahlen und/oder große Abgastemperaturen ausgesetzt ist.
  • Die zeitliche Befristung von Boostvorgängen kann zu einem unschönen Verhalten des Fahrzeuges führen, da die gewünschten Boostfunktionen dann nicht mehr oder nicht mehr wie gewünscht bereitgestellt werden können.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges bereitzustellen, um einen Boostvorgang in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges vorzubereiten. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen, welches ein Durchführen von gewünschten Boostfunktionen zuverlässig ermöglicht. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung, ein entsprechendes System zum Vorbereiten eines Boostvorganges für einen Antriebsstrang des Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, um einen Boostvorgang in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges vorzubereiten, mit den Merkmalen des unabhängigen Verfahrensanspruches und durch ein verbessertes System zum Vorbereiten eines Boostvorganges für einen Antriebsstrang des Fahrzeuges mit den Merkmalen des unabhängigen Systemanspruches. In den abhängigen Ansprüchen sind bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt. Merkmale, die zu den einzelnen Erfindungsaspekten offenbart werden, können in der Weise miteinander kombiniert werden, dass bzgl. der Offenbarung zu den Erfindungsaspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
  • Die Erfindung stellt gemäß einem Aspekt der Erfindung zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, insbesondere eines Elektrofahrzeuges oder eines Hybridfahrzeuges, bereit, um einen Boostvorgang in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges vorzubereiten, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    1. 1) Ermitteln eines ausstehenden Boostvorganges, der insbesondere zu einer bestimmten Zeit (sog. Startzeit) gestartet und für eine bestimmte Zeitdauer durchgeführt werden kann,
    2. 2) Überprüfen, ob bei mindestens einer Betriebsstrategie (vorzugsweise von mehreren möglichen Betriebsstrategien) des Fahrzeuges der ausstehende Boostvorgang (zu der bestimmten Zeit und für die bestimmte Zeitdauer) möglich ist, d. h., ob mindestens eine Betriebsstrategie (vorzugsweise von mehreren möglichen Betriebsstrategien) des Fahrzeuges zum Vorbereiten des ausstehenden Boostvorganges geeignet ist, wobei der mindestens einen Betriebsstrategie des Fahrzeuges keine oder mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme am Fahrzeug zugeordnet wird,
    3. 3) Durchführen der (bzw. einer bestimmten) Betriebsstrategie (vorzugsweise von mehreren möglichen Betriebsstrategien) des Fahrzeuges, bei der der ausstehende Boostvorgang (zu der bestimmten Zeit und für die bestimmte Zeitdauer) möglich ist, um den Antriebsstrang des Fahrzeuges auf den ausstehenden Boostvorgang vorzubereiten.
  • Ein Boostvorgang im Sinne der Erfindung dient dazu, um ein zusätzliches Antriebsmoment und/oder eine zusätzliche Antriebsleistung im Antriebsstrang des Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere vorteilhaft für Elektrofahrzeuge und Hybridfahrzeuge. Als Hybridfahrzeuge im Sinne der Erfindung können folgende Varianten der Hybridfahrzeuge dienen:
    • - Mild-Hybridfahrzeuge, die eine gemeinsame Leistung eines Verbrennungsmotors und einer Fahrzeugbatterie als eine Boostfunktion bereitstellen können. Dabei kann eine Elektromaschine den Verbrennungsmotor, bspw. beim Beschleunigen, nur unterstützen. Dabei ist es nicht möglich, ausschließlich elektrisch zu fahren. Insbesondere kann ein Mild-Hybridfahrzeug einen Riemenstartergenerator als eine Elektromaschine aufweisen.
    • - Strong-Hybridfahrzeuge, die einen rein elektrischen Fahrbetrieb über eine zumindest kurze Strecke ermöglichen.
    • - Plug-In-Hybridfahrzeuge, die einen elektrischen Fahrbetrieb auch über weitere Strecken als die Strong-Hybridfahrzeuge ermöglichen.
  • Eine Betriebsstrategie des Fahrzeuges kann nicht nur einen bestimmten Betriebspunkt im Antriebsstrang des Fahrzeuges, sondern auch einen bestimmten Betriebspunkt von weiteren Systemen im Fahrzeug, wie z. B. einer Innenraumklimatisierung, umfassen.
  • Der Erfindungsgedanke liegt dabei darin, dass im Schritt 1) ein ausstehender Boostvorgang prädiktiv ermittelt wird, um den ausstehenden Boostvorgang in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges im Voraus vorbereiten zu können, der zu einer bestimmten Zeit bzw. Startzeit anfangen und für eine bestimmte Zeitdauer andauern kann. Zum Vorbereiten des ausstehenden Boostvorganges wird im Schritt 2) eine geeignete Betriebsstrategie (vorzugsweise von mehreren möglichen Betriebsstrategien) des Fahrzeuges ausgewählt. Im Schritt 3) wird diese geeignete Betriebsstrategie bis zu einer bestimmten Startzeit des ausstehenden Boostvorganges durchgeführt, um den Boostvorgang ab der bestimmten Startzeit und für eine bestimmte Zeitdauer ausführen zu können.
  • Zum Durchführen des Schrittes 1) kann im Fahrzeug eine Prädiktionseinheit vorgesehen sein, die eine nahende Boostsituation voraussehen kann (z.B. auf Basis von Navigationsdaten, Fahrzeugschwarmdaten oder dergleichen).
  • Vorteilhafterweise können im Schritt 2) mehrere Betriebsstrategien überprüft werden, ob eine davon zum Vorbereiten des ausstehenden Boostvorganges geeignet ist. Unter den mehreren Betriebsstrategien kann sich eine Betriebsstrategie ohne Vorkonditionierungsmaßnahmen (ein sog. Normalbetrieb des Fahrzeuges) befinden. Weiterhin können sich unter den mehreren Betriebsstrategien mehrere Betriebsstrategien mit verschiedenen und/oder unterschiedlich vielen Vorkonditionierungsmaßnahmen befinden.
  • Vorteilhafterweise kann die Prädiktionseinheit eine Standard-Kühlleistung und/oder eine Standard-Kühldauer im Normalbetrieb des Fahrzeuges berechnen und abschätzen, ob es ausreicht, den Antriebsstrang des Fahrzeuges auf den bevorstehenden Boostvorgang vorzubereiten, wenn das Fahrzeug bis dahin im Normalbetrieb betrieben wird. Weiterhin kann die Prädiktionseinheit weitere Betriebsstrategien mit einer oder mehreren unterschiedlichen Vorkonditionierungsmaßnahmen überprüfen, ob sie besser geeignet sind, um den Antriebsstrang des Fahrzeuges auf den ausstehenden Boostvorgang vorzubereiten. Die Prädiktionseinheit kann schließlich die Betriebsstrategie von den mehreren überprüften Betriebsstrategien auswählen, die am besten geeignet ist, um den ausstehenden Boostvorgang zu einer bestimmten Zeit anfangen und für eine bestimmte Zeitdauer durchführen zu können.
  • Vorteilhafterweise kann/können im Schritt 3) im Rahmen einer geeigneten Betriebsstrategie des Fahrzeuges, die zuvor im Schritt 2) ausgesucht wurde, keine, nur eine oder mehrere Vorkonditionierungsmaßnahmen, wie z. B. zusätzliches Kühlen und/oder schonenderes Betreiben der betroffenen Antriebskomponenten, gezielt durchgeführt werden, um den bevorstehenden Boostvorgang (zu der bestimmten Zeit und für die bestimmte Zeitdauer) sicherstellen zu können.
  • Ferner kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges vorsehen, dass im Schritt 1) eine prädiktive Voraussage getroffen wird, wann, insbesondere zu welcher Zeit, der ausstehende Boostvorgang gestartet und/oder für wie lange, insbesondere für welche Zeitdauer, der ausstehende Boostvorgang durchgeführt wird. Somit kann der ausstehende Boostvorgang umfassend analysiert werden, um den Boostvorgang gezielt vorbereiten zu können.
  • Weiterhin kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges vorsehen, dass im Schritt 1) wenigstens eine Datenart von den folgenden Datenarten berücksichtigt wird:
    • - Navigationsdaten,
    • - Erfahrungswerte,
    • - Benutzereinstellungen,
    • - Fahrtenbücher und/oder
    • - Kalenderdaten.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es denkbar, dass die Navigationsdaten aus einem Navigationssystem des Fahrzeuges und/oder aus einem verbunden mobilen Gerät eines Benutzers, wie z. B. einem Smartphone oder einem Laptop, bezogen und/oder über einen externen Dienst erhalten, bspw. aktiv abgefragt, werden. So kann bspw. eine Strecke, z. B. in Form einer Steigung, auf der Route des Fahrzeuges ermittelt werden, wann bspw. die elektrische Leistung erhöht und/oder ein Verbrennungsmotor des Fahrzeuges unterstützt werden sollte, d. h., wann ein Boostvorgang gewünscht ist. Als Erfahrungswerte sind im Rahmen der Erfindung Daten denkbar, die ein intelligenter Boardcomputer speichern, errechnen und/oder erlernen kann, indem er bspw. den Fahrstil, die Fahrdaten und/oder die Gewohnheiten eines Benutzers sammelt und analysiert. So kann bspw. der Boardcomputer voraussagen, wann der Benutzer welche Strecken abfährt und wann ggf. ein Boostvorgang gewünscht ist. Benutzereinstellungen können ebenfalls wertvolle Informationen darüber liefern, wann ein Boostvorgang gewünscht und/oder geplant ist. Fahrtenbücher (manuell geführt oder vom Boardcomputer automatisch erstellbar) können helfen, den Fahrstil, die Fahrdaten und/oder die Gewohnheiten eines Benutzers zu erfassen, die hilfreich beim Voraussagen eines ausstehenden Boostvorganges sein können. Kalenderdaten können bspw. aus einem verbunden mobilen Gerät eines Benutzers, wie z. B. einem Smartphone oder einem Laptop, abgefragt werden, um mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu erfahren, wann ein Boostvorgang voraussichtlich notwendig sein wird und entsprechend eingeplant werden kann.
  • Des Weiteren kann die Erfindung bei einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges vorsehen, dass die mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme mindestens eine thermische, elektrochemische und/oder betriebstechnische Aktion an den Komponenten des Antriebsstranges und/oder eines Klimasystems des Fahrzeuges umfasst. Ein Klimasystem des Fahrzeuges kann ein Klimatisierungssystem im Antriebsstrang des Fahrzeuges und/oder eine Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges umfassen. Somit können/kann der Antriebsstrang und/oder das Klimasystem des Fahrzeuges und nicht nur eine Fahrzeugbatterie auf den bevorstehenden Boostvorgang vorbereitet werden. Thermische Aktionen sind dabei vorteilhaft, um die Komponenten des Antriebsstranges und/oder des Klimasystems des Fahrzeuges vor Überhitzung und vorzeitiger Alterung durch einen übermäßigen Boostvorgang zu schützen. Elektrochemische Vorkonditionierungsmaßnahmen, wie z. B. eine Ladungsausgleichung innerhalb einer Fahrzeugbatterie und/oder Anpassung eines Füllungsvolumens in einem Verbrennungsmotor, können vorteilhaft sein, um die Struktur und/oder den Inhalt der Komponenten des Antriebsstranges und/oder eines Klimasystems des Fahrzeuges auf den bevorstehenden Boostvorgang vorzubereiten. Betriebstechnische Aktionen können wiederum vorteilhaft sein, um mindestens eine Komponente im Antriebsstrang des Fahrzeuges schonend zu betreiben, bevor sie im ausstehenden Boostvorgang unter Last betrieben wird.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es zudem denkbar, dass die mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme wenigstens eine von den folgenden thermischen Aktionen umfassen kann:
    • - Einleiten einer Kühlmaßnahme im Antriebsstrang des Fahrzeuges,
    • - Ansteuern, insbesondere Zuschalten und/oder Hochfahren, eines Lüfters und/oder eines Zusatzlüfters in einem Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges,
    • - Ansteuern, insbesondere Zuschalten und/oder Hochfahren, einer Pumpe und/oder Zusatzpumpe für ein Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges,
    • - Absenken einer Ladelufttemperatur eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang des Fahrzeuges, insbesondere bei einem Hybridfahrzeug,
    • - Abschalten einer Innenraumklimatisierung, insbesondere bei einem Elektrofahrzeug,
    • - Zuschalten von Komponenten einer Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges an ein Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges.
  • Das Einleiten einer Kühlmaßnahme im Antriebsstrang des Fahrzeuges kann helfen, einen Kühlpuffer für den ausstehenden Boostvorgang vorzubereiten. Das Ansteuern, insbesondere Zuschalten und/oder Hochfahren, eines Lüfters und/oder eines Zusatzlüfters in einem Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges kann helfen, die Komponenten des Antriebsstranges des Fahrzeuges vorausschauend vorzukonditionieren. Das Ansteuern, insbesondere Zuschalten und/oder Hochfahren, einer Pumpe und/oder Zusatzpumpe für ein Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges, kann helfen, Kühlluftvolumen im Klimasystem des Fahrzeuges zu erhöhen. Das Absenken einer Ladelufttemperatur eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang des Fahrzeuges kann insbesondere bei einem Hybridfahrzeug helfen, bei einem gleichen Füllungsvolumen eines Verbrennungsmotors eine Mehreinspritzung an Treibstoff und damit mehr Momentenboost bereitzustellen. Das Abschalten einer Innenraumklimatisierung kann insbesondere bei einem Elektrofahrzeug helfen, die elektrische Energie zu sparen. Das Zuschalten von Komponenten einer Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges an ein Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges kann helfen, die Komponenten der Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges multifunktional zu verwenden.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es außerdem denkbar, dass die mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme wenigstens eine folgende elektrochemische Aktion umfassen kann:
    • - pulsbasierte Ladung und/oder Entladung einer Fahrzeugbatterie im Antriebsstrang des Fahrzeuges.
    Auf diese Weise kann die Ladungsverteilung in der Fahrzeugbatterie vergleichmäßigt werden, um einen effizienten Boostvorgang zu ermöglichen.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es noch weiter denkbar, dass im Schritt 3) die mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme wenigstens eine von den folgenden betriebstechnischen Aktionen umfassen kann:
    • - schonendes Betreiben mindestens einer Komponente im Antriebsstrang des Fahrzeuges,
    • - Anpassen, insbesondere Herabsetzen, eines Automatisierungsgrades, insbesondere bei einem Elektrofahrzeug,
    • - Verschieben der Aufteilung von Traktionsmomenten im Antriebsstrang des Fahrzeuges, insbesondere bei einem Hybridfahrzeug, zwischen einer Fahrzeugbatterie und einem Verbrennungsmotor in Richtung des Verbrennungsmotors,
    • - Verschieben einer Betriebsstrategie eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang des Fahrzeuges, insbesondere bei einem Hybridfahrzeug, in Richtung einer effizienteren Betriebsstrategie.
    Somit kann sichergestellt werden, dass die Komponenten im Antriebsstrang des Fahrzeuges nicht auf Volllast betrieben werden, wenn ein Boostvorgang eingeleitet wird. Das Anpassen, insbesondere Herabsetzen, eines Automatisierungsgrades, kann insbesondere bei einem Elektrofahrzeug helfen, die verfügbare Elektroenergie für den ausstehenden Boostvorgang aufzusparen. Das Verschieben der Aufteilung von Traktionsmomenten im Antriebsstrang des Fahrzeuges zwischen einer Fahrzeugbatterie und einem Verbrennungsmotor in Richtung des Verbrennungsmotors kann insbesondere bei einem Hybridfahrzeug helfen, eine Fahrzeugbatterie vor dem ausstehenden Boostvorgang zu entlasten. Das Verschieben einer Betriebsstrategie eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang des Fahrzeuges in Richtung einer effizienteren Betriebsstrategie kann insbesondere bei einem Hybridfahrzeug helfen, die Komponenten des Verbrennungsmotors vor dem ausstehenden Boostvorgang zu entlasten.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung zur Lösung der Aufgabe ein System für ein Fahrzeug zum Vorbereiten eines Boostvorganges für einen Antriebsstrang des Fahrzeuges bereit, aufweisend: eine Prädiktionseinheit, um einen ausstehenden Boostvorgang zu ermitteln und zu überprüfen, ob bei mindestens einer Betriebsstrategie des Fahrzeuges der ausstehende Boostvorgang möglich ist, wobei der mindestens einen Betriebsstrategie des Fahrzeuges keine oder mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme am Fahrzeug zugeordnet ist, und eine Steuereinheit, um die Betriebsstrategie des Fahrzeuges einzuleiten, bei der der ausstehende Boostvorgang möglich ist, um den Antriebsstrang des Fahrzeuges auf den ausstehenden Boostvorgang vorzubereiten. Mithilfe des erfindungsgemäßen Systems werden die gleichen Vorteile erreicht, die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden. Auf diese Vorteile wird vorliegend vollumfänglich Bezug genommen.
  • Ferner kann die Erfindung bei einem System vorsehen, dass die Steuereinheit eine Recheneinheit und eine Speichereinheit umfasst, wobei in der Speichereinheit ein Computer-Programm-Produkt hinterlegt ist, welches bei zumindest teilweiser Ausführung in der Recheneinheit ein Verfahren durchführt, welches wie oben beschrieben verlaufen kann. Mithilfe eines solchen Computer-Programm-Produkts kann eine vorteilhafte Steuereinheit bereitgestellt werden, die das oben beschriebene Verfahren ausführen kann. Ein weiterer Vorteil eines solchen Computer-Programm-Produkts kann darin liegen, dass sogar herkömmliche Fahrzeuge mit der erfindungsgemäßen Funktionalität aufgerüstet werden können.
  • Weiterhin kann die Erfindung bei einem System vorsehen, dass die Steuereinheit dazu ausgeführt ist, ein Klimatisierungssystem im Antriebsstrang des Fahrzeuges und/oder eine Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges zu steuern und/oder zu regeln. Somit kann die Funktionalität von Klimatisierungskomponenten des Fahrzeuges auf eine vorteilhafte Weise erweitert werden. Insbesondere können Pumpen und/oder Lüfter der Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges als Zusatzkomponenten für das Klimatisierungssystem im Antriebsstrang des Fahrzeuges genutzt werden, um den ausstehenden Boostvorgang auf eine vorteilhafte Weise vorbereiten zu können.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Dabei ist zu beachten, dass die Figuren nur einen beschreibenden Charakter haben und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens im Sinne der Erfindung und
    • 2 eine schematische Darstellung eines Systems im Sinne der Erfindung.
  • In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Merkmale der Erfindung stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weshalb diese in der Regel nur einmal beschrieben werden.
  • Die 1 soll helfen, das erfindungsgemäße Verfahren zu veranschaulichen. Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Fahrzeuges 1, um einen Boostvorgang in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 vorzubereiten. Das Fahrzeug 1 ist schematisch in der 2 gezeigt und kann insbesondere ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf:
    1. 1) Ermitteln eines ausstehenden Boostvorganges Boost, der insbesondere zu einer bestimmten Zeit tstart gestartet und für eine bestimmte Zeitdauer t0 , t1 , t2 durchgeführt werden kann,
    2. 2) Überprüfen, ob bei mindestens einer Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 (vorzugsweise von mehreren möglichen Betriebsstrategien B0 , B1 , B2 ) des Fahrzeuges 1 der ausstehende Boostvorgang Boost (zu der bestimmten Zeit tstart und für die bestimmte Zeitdauer t0 , t1 , t2 ) möglich ist, d. h., ob mindestens eine Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 (vorzugsweise von mehreren möglichen Betriebsstrategien B0 , B1 , B2 ) des Fahrzeuges 1 zum Vorbereiten des ausstehenden Boostvorganges Boost geeignet ist, wobei der mindestens einen Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 des Fahrzeuges 1 keine oder mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme A, B am Fahrzeug 1 zugeordnet wird,
    3. 3) Durchführen der (bzw. einer bestimmten Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 ) Betriebsstrategie B0 , B1, B2 (vorzugsweise von mehreren möglichen Betriebsstrategien B0 , B1 , B2 ) des Fahrzeuges 1, bei der der ausstehende Boostvorgang Boost (zu der bestimmten Zeit tstart und für die bestimmte Zeitdauer t0 , t1 , t2 ) möglich ist, um den Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 auf den ausstehenden Boostvorgang Boost vorzubereiten.
  • Ein Boostvorgang Boost dient dazu, ein zusätzliches Antriebsmoment und/oder eine zusätzliche Antriebsleistung im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 bereitzustellen.
  • Eine Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 des Fahrzeuges 1 kann nicht nur einen bestimmten Betriebspunkt im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1, sondern auch einen bestimmten Betriebspunkt von weiteren Systemen im Fahrzeug 1, wie z. B. einer Innenraumklimatisierung, umfassen.
  • Erfindungsgemäß wird im Schritt 1) ein ausstehender Boostvorgang Boost prädiktiv ermittelt, um den ausstehenden Boostvorgang Boost in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 im Voraus vorbereiten zu können. Der vorausgesagte Boostvorgang Boost kann zu einer bestimmten Zeit tstart anfangen und für eine bestimmte Zeitdauer t0 , t1 , t2 andauern.
  • Hierzu kann im Fahrzeug 1 eine Prädiktionseinheit 11 vorgesehen sein, die in der 2 schematisch gezeigt ist und die eine nahende Boostsituation Boost voraussehen kann (z.B. auf Basis von Navigationsdaten, Fahrzeugschwarmdaten oder dergleichen).
  • Gemäß der Erfindung wird zum Vorbereiten des Boostvorganges Boost im Schritt 2) eine geeignete Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 (vorzugsweise von mehreren möglichen Betriebsstrategien B0 , B1 , B2 ) des Fahrzeuges 1 ausgewählt.
  • Wie es rechts in der 1 mit einem Pfeil nach oben angedeutet ist, können im Schritt 2) mehrere Betriebsstrategien B0 , B1 , B2 überprüft werden, ob sie zum Vorbereiten des ausstehenden Boostvorganges Boost geeignet sind. Unter den mehreren Betriebsstrategien B0 , B1 , B2 kann sich eine Betriebsstrategie B0 ohne Vorkonditionierungsmaßnahmen, ein sog. Normalbetrieb des Fahrzeuges 1, befinden. Weiterhin können sich unter den mehreren Betriebsstrategien B0 , B1 , B2 mehrere Betriebsstrategien B1 , B2 mit verschiedenen (A oder B) und/oder unterschiedlich vielen (A, A+B) Vorkonditionierungsmaßnahmen A, B befinden.
  • Im Schritt 3) wird diese geeignete Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 bis zu einer bestimmten prognostizierten Startzeit tstart des Boostvorganges Boost durchgeführt, um den Boostvorgang Boost ab der Startzeit tstart und für eine bestimmte Zeitdauer t0 , t1 , t2 ausführen zu können.
  • Wie es in der Mitte der 1 mit einem Pfeil nach unten angedeutet ist, können im Rahmen einer geeigneten Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 des Fahrzeuges 1 keine, nur eine Vorkonditionierungsmaßnahme A oder mehrere Vorkonditionierungsmaßnahmen A und B, wie z. B. zusätzliches Kühlen und/oder schonenderes Betreiben der betroffenen Antriebskomponenten, durchgeführt werden.
  • Auf diese Weise stellt die Erfindung sicher, dass der bevorstehende Boostvorgang Boost zu der bestimmten Zeit tstart und für die bestimmte Zeitdauer t0 , t1 , t2 ermöglicht wird.
  • Die Prädiktionseinheit 11 kann im Schritt 1) wenigstens eine Datenart von den folgenden Datenarten berücksichtigen:
    • - Navigationsdaten,
    • - Erfahrungswerte,
    • - Benutzereinstellungen,
    • - Fahrtenbücher und/oder
    • - Kalenderdaten.
  • Unter möglichen Vorkonditionierungsmaßnahmen im Sinne der Erfindung sind thermische, elektrochemische und/oder betriebstechnische Aktionen an den Komponenten des Antriebsstranges und/oder eines Klimasystems des Fahrzeuges 1 denkbar, wie z. B.:
    • - Einleiten einer Kühlmaßnahme im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1,
    • - Ansteuern, insbesondere Zuschalten und/oder Hochfahren, eines Lüfters und/oder eines Zusatzlüfters in einem Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges 1,
    • - Ansteuern, insbesondere Zuschalten und/oder Hochfahren, einer Pumpe und/oder Zusatzpumpe für ein Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges 1,
    • - Absenken einer Ladelufttemperatur eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1, insbesondere bei einem Hybridfahrzeug,
    • - Abschalten einer Innenraumklimatisierung, insbesondere bei einem Elektrofahrzeug,
    • - Zuschalten von Komponenten einer Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges 1 an ein Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges,
    • - pulsbasierte Ladung und/oder Entladung einer Fahrzeugbatterie im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1,
    • - schonendes Betreiben mindestens einer Komponente im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1,
    • - Anpassen, insbesondere Herabsetzen, eines Automatisierungsgrades, insbesondere bei einem Elektrofahrzeug,
    • - Verschieben der Aufteilung von Traktionsmomenten im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1, insbesondere bei einem Hybridfahrzeug, zwischen einer Fahrzeugbatterie und einem Verbrennungsmotor in Richtung des Verbrennungsmotors,
    • - Verschieben einer Betriebsstrategie eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1, insbesondere bei einem Hybridfahrzeug, in Richtung einer effizienteren Betriebsstrategie.
  • Ein entsprechendes System 10 für ein Fahrzeug 1 zum Vorbereiten eines Boostvorganges Boost für einen Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 ist in der 2 gezeigt. Das System 10 weist dabei folgende Elemente auf:
    • - eine Prädiktionseinheit 11, um einen ausstehenden Boostvorgang Boost zu ermitteln und zu überprüfen, ob bei mindestens einer Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 des Fahrzeuges 1 der ausstehende Boostvorgang Boost möglich ist, wobei der mindestens einen Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 des Fahrzeuges 1 keine oder mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme A, B am Fahrzeug 1 zugeordnet ist, und
    • - eine Steuereinheit 12, um die Betriebsstrategie B0 , B1 , B2 des Fahrzeuges 1 einzuleiten, bei der der ausstehende Boostvorgang Boost möglich ist, um den Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 auf den ausstehenden Boostvorgang Boost vorzubereiten.
  • Die Steuereinheit 12 kann dabei eine Recheneinheit 13 und eine Speichereinheit 14 umfassen, wobei in der Speichereinheit 14 ein Computer-Programm-Produkt hinterlegt sein kann, welches bei zumindest teilweiser Ausführung in der Recheneinheit 13 ein Verfahren durchführt, welches, wie oben anhand der 1 beschrieben ist, verlaufen kann.
  • Vorzugsweise kann dabei die Steuereinheit 12 dazu ausgeführt sein, ein Klimatisierungssystem im Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 und/oder eine Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges 1 zu steuern und/oder zu regeln.
  • Die voranstehende Beschreibung der Figuren beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern es technisch sinnvoll ist, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    10
    System
    11
    Prädiktionseinheit
    12
    Steuereinheit
    13
    Recheneinheit
    14
    Speichereinheit
    A
    Vorkonditionierungsmaßnahme
    B
    Vorkonditionierungsmaßnahme
    B0
    Betriebsstrategie
    B1
    Betriebsstrategie
    B2
    Betriebsstrategie
    Boost
    Boostvorgang
    t0
    Zeitdauer
    t1
    Zeitdauer
    t2
    Zeitdauer
    tstart
    Zeit
    tend
    Zeit
    t*end
    Zeit

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges (1), um einen Boostvorgang (Boost) in einem Antriebsstrang des Fahrzeuges (1) vorzubereiten, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: 1) Ermitteln eines ausstehenden Boostvorganges (Boost), 2) Überprüfen, ob bei mindestens einer Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1) der ausstehende Boostvorgang (Boost) möglich ist, wobei der mindestens einen Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1) keine oder mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme (A, B) am Fahrzeug (1) zugeordnet wird, 3) Durchführen der Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1), bei der der ausstehende Boostvorgang (Boost) möglich ist, um den Antriebsstrang des Fahrzeuges (1) auf den ausstehenden Boostvorgang (Boost) vorzubereiten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt 1) eine prädiktive Voraussage getroffen wird, wann der ausstehende Boostvorgang (Boost) gestartet und/oder für wie lange der ausstehende Boostvorgang (Boost) durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt 1) wenigstens eine Datenart von den folgenden Datenarten berücksichtigt wird: - Navigationsdaten, - Erfahrungswerte, - Benutzereinstellungen, - Fahrtenbücher und/oder - Kalenderdaten.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme (A, B) mindestens eine thermische, elektrochemische und/oder betriebstechnische Aktion an den Komponenten des Antriebsstranges und/oder eines Klimasystems des Fahrzeuges (1) umfasst.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme (A, B) wenigstens eine von den folgenden thermischen Aktionen umfasst: - Einleiten einer Kühlmaßnahme im Antriebsstrang des Fahrzeuges (1), - Ansteuern eines Lüfters und/oder eines Zusatzlüfters in einem Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges (1), - Ansteuern einer Pumpe und/oder Zusatzpumpe für ein Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges (1), - Absenken einer Ladelufttemperatur eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang des Fahrzeuges (1), - Abschalten einer Innenraumklimatisierung, - Zuschalten von Komponenten einer Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges (1) an ein Klimatisierungssystem des Antriebsstranges des Fahrzeuges (1).
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme (A, B) wenigstens eine folgende elektrochemische Aktion umfasst: - pulsbasierte Ladung und/oder Entladung einer Fahrzeugbatterie im Antriebsstrang des Fahrzeuges (1).
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt 3) die mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme (A, B) wenigstens eine von den folgenden betriebstechnischen Aktionen umfasst: - schonendes Betreiben mindestens einer Komponente im Antriebsstrang des Fahrzeuges (1), - Anpassen eines Automatisierungsgrades, - Verschieben der Aufteilung von Traktionsmomenten im Antriebsstrang des Fahrzeuges (1) zwischen einer Fahrzeugbatterie und einem Verbrennungsmotor in Richtung des Verbrennungsmotors, - Verschieben einer Betriebsstrategie eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang des Fahrzeuges (1) in Richtung einer effizienteren Betriebsstrategie.
  8. System (10) für ein Fahrzeug (1) zum Vorbereiten eines Boostvorganges (Boost) für einen Antriebsstrang des Fahrzeuges (1), aufweisend: eine Prädiktionseinheit (11), um einen ausstehenden Boostvorgang (Boost) zu ermitteln und zu überprüfen, ob bei mindestens einer Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1) der ausstehende Boostvorgang (Boost) möglich ist, wobei der mindestens einen Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1) keine oder mindestens eine Vorkonditionierungsmaßnahme (A, B) am Fahrzeug (1) zugeordnet ist, und eine Steuereinheit (12), um die Betriebsstrategie (B0, B1, B2) des Fahrzeuges (1) einzuleiten, bei der der ausstehende Boostvorgang (Boost) möglich ist, um den Antriebsstrang des Fahrzeuges (1) auf den ausstehenden Boostvorgang (Boost) vorzubereiten.
  9. System (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) eine Recheneinheit (13) und eine Speichereinheit (14) umfasst, wobei in der Speichereinheit (14) ein Computer-Programm-Produkt hinterlegt ist, welches bei zumindest teilweiser Ausführung in der Recheneinheit (13) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführt.
  10. System (10) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu ausgeführt ist, ein Klimatisierungssystem im Antriebsstrang des Fahrzeuges (1) und/oder eine Innenraumklimatisierung des Fahrzeuges (1) zu steuern und/oder zu regeln.
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