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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer hochwertigen Verbrauchsmatrix für Fahrzeuge, bei welchem die Verbrauchsmatrix auf Basis einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung des Fahrzeuges erstellt wird und aus welcher ein Kraftstoff- oder Energieverbrauch des Fahrzeuges ermittelt wird.
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Aus der
DE 10 2015 013 049 A1 ist ein Verfahren zur Erzeugung einer hochwertigen Verbrauchsmatrix für Fahrzeuge bekannt, bei welchem die Verbrauchsmatrix auf Basis einer Geschwindigkeit und einer Beschleunigung des Fahrzeuges erstellt wird und aus welcher ein Energieverbrauch des Fahrzeuges ermittelt wird. Eine solche Verbrauchsmatrix besteht aus einer Vielzahl von Messpunkten, welche in ihren Grenzbereichen der maximalen Beschleunigung und bei stärkeren Verzögerungen aber Lücken aufweist, für welche kein Verbrauchswert ermittelt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erzeugung einer hochwertigen Verbrauchsmatrix für Fahrzeuge anzugeben, bei welchem die fehlenden Daten für eine zuverlässige Verbrauchswertangabe in allen Punkten der Verbrauchsmatrix ersetzt werden.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass Lücken in der diskreten Verbrauchsmatrix regelbasiert mittels Werten von Nachbarelementen gefüllt werden, wenn neben der Lücke mindestens zwei Nachbarelement mit real gemessenen Werten vorhanden sind. Dies erlaubt eine verbesserte Verbrauchsschätzung, da fehlende Daten durch die Verwendung der real gemessenen Werte der Nachbarelemente anwendungsspezifisch ersetzt werden.
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In einer Ausgestaltung wird jede Lücke in der Verbrauchermatrix durch einen mittels der real gemessenen Werte der Nachbarelemente bestimmten parametrierten Ersatzwert gefüllt. Die Parametrierung kann in Abhängigkeit von der Anzahl der erforderlichen Nachbarelemente, einem Mittelwert, einem Median oder einer Gewichtung der Werte der Nachbarelemente entsprechen.
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In einer Variante wird das Nachbarelement in Abhängigkeit von einer Anzahl der zu diesem Nachbarelement vorhandenen Nachbarelemente parametriert. Somit haben beispielsweise Werte der Nachbarelemente am Rande der Verbrauchsmatrix einen weniger starken Einfluss auf den Ersatzwert.
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Vorteilhafterweise wird die regelbasierte Ersetzung der Lücken innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsintervalls gestattet oder verboten und/oder parametriert. Somit kann der Fahrer Einfluss auf die zu ermittelnden Verbrauchswerte nehmen.
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In einer Ausführungsform wird die regelbasierte Ersetzung der Lücken innerhalb eines bestimmten Beschleunigungsintervalls gestattet oder verboten und/oder parametriert. Auch dies gibt dem Fahrer die Möglichkeit, die Ermittlung der Verbrauchswerte nach eigenem Ermessen zu variieren.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die regelbasierte Ersetzung der Lücken in Abhängigkeit davon gestattet oder verboten und/oder parametriert, ob ein oder mehrere Nachbarelemente der Lücke einen negativen Verbrauchswert angeben. Dadurch kann bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen während der Rekuperation eine Verfälschung der Verbrauchswerte unterbunden werden.
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Es ist von Vorteil, wenn bei jeder Abschätzung des Kraftstoff- oder Energieverbrauchs des Fahrzeuges die Anzahl der gemessenen Werte der Nachbarelemente und der ersetzten Elemente ermittelt und ausgegeben werden. Dies lässt Rückschlüsse auf die Genauigkeit der Gebrauchswerte zu.
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In einer weiteren Variante wird eine physikalische Hüllkurve der Verbrauchsmatrix zu Festlegung einer maximalen Beschleunigung und/oder Verzögerung bei jedem Geschwindigkeitswert vorgegeben. Diese kann fahrerindividuell festgelegt werden,
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In einer weiteren Ausführungsform wird mit der ermittelten Anzahl der gemessenen Werte der Nachbarelemente und der ersetzten Elemente der Verbrauchsmatrix eine Qualitätsprüfung durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass nur solche Verbrauchsmatrizen für die Bestimmung des Kraftstoff- oder Energieverbrauchs der Fahrzeuge zugelassen werden, welche sich in der Qualitätsprüfung als zuverlässig erwiesen haben.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird für alle Fahrzeuge einer Fahrzeugflotte eine prozentuale Anzahl von Messpunkten einer diskreten Verbrauchmatrix vorgegeben, welche vor einer Fahrt ersetzt werden dürfen. Dies lässt einen zuverlässigen Vergleich des Kraftstoff- bzw. Energieverbrauchs der Fahrzeuge der Fahrzeugflotte zu.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel für einer diskrete Verbrauchsmatrix,
- 2 ein Ausschnitt aus der diskreten Verbrauchsmatrix gemäß 1.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine diskrete Verbrauchsmatrix dargestellt, bei welcher die Beschleunigung über der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges angegeben ist. In Abhängigkeit von einer momentanen Beschleunigung und einer momentanen Geschwindigkeit des Fahrzeuges kann der Kraftstoff- oder Energieverbrauch des Fahrzeuges ermittelt werden. Der ermittelte Kraftstoff- und Energieverbrauch unterstützt das Fahrzeug bei einer Routenplanung. Dabei kann eine Fahrtroute von einem Startpunkt zu einem, von dem Fahrer des Fahrzeuges eingegebenen Ziel gewählt werden, wobei die Fahrtroute ausgesucht wird, welche den geringsten Energie- oder Kraftstoffverbrauch benötigt. Die diskrete Verbrauchsmatrix besteht dabei aus einer Vielzahl von einzelnen Elementen.
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2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der diskrete Verbrauchsmatrix gemäß 1, in welcher einzelne Elemente deutlicher aufgezeigt sind. Dabei ist ersichtlich, dass neben den Elementen auch Lücken 1 vorhanden sind. Diese Lücken 1 werden anwendungsspezifisch durch Ersatzelemente 3 gefüllt. Dabei wird ermittelt, wie viele Nachbarelemente 5 die jeweilige Lücke 1 hat. Sind mindestens zwei Nachbarelemente 5 vorhanden, wird ein Ersatzelement 3 in die Lücke 1a eingetragen. Hat die Lücke 1b weniger als zwei Nachbarelemente 5, bleibt die Lücke 1b unausgefüllt.
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Die Werte der Ersatzelemente 3 mit mindestens zwei Nachbarelementen 5 werden beispielsweise durch einen Mittelwert der real gemessenen Werte der Nachbarelemente 5 bestimmt. Neben der Mittelwertbildung ist aber auch die Verwendung eines Medians oder einer Gewichtung der Werte der Nachbarelemente 5 und ähnliches möglich. Dabei erfolgt eine Gewichtung des Wertes des Nachbarelementes 5 in Abhängigkeit der Anzahl der diesem Nachbarelement 5 zugeordneten Nachbarelementen 7. Dadurch wird berücksichtigt, ob die zu füllende Lücke 1a sich am Rand oder der Mitte der Verbrauchsmatrix befindet.
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Eine regelbasierte Füllung der Lücken 1 kann dabei innerhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeits- oder Beschleunigungsinteralls des Fahrzeuges ermöglicht werden. Alternativ kann das Ersetzen aber auch innerhalb eines solchen Intervalls verboten werden. Im Falle von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, bei welchen sich der Elektromotor im Rekuperationsmodus befindet, also mechanische in elektrische Energie umwandelt und den Energiespeicher auflädt, werden negative Verbrauchswerte bestimmt. Das Einfügen von Ersatzelementen 3 in die Lücke 1 kann dabei in Abhängigkeit davon bestimmt werden, ob ein oder mehrere Werte der Nachbarelemente 5 einen negativen Verbrauchswert aufweist. Auch hier kann die regelbasierte Ersetzung gestattet oder verboten oder parametriert werden.
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Vorteilhafterweise wird eine physikalische Hüllkurve der Verbrauchsmatrix vorgegeben und beachtet, ob das Fahrzeug fährt. Die Hüllkurve gibt eine maximale Beschleunigung und Verzögerung bei jedem Wert der Geschwindigkeit vor und kann individuell von jedem Fahrer selbst festgelegt werden.
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Bei jeder Verbrauchsschätzung wird die Anzahl der gemessenen und die Anzahl der ersetzten Verbrauchswerte ermittelt und angegeben. Es wird eine Qualitätsabschätzung der Werte der Verbrauchsmatrix mit der Anzahl der gemessenen Werte und der Anzahl der ersetzten Werte durchgeführt.
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Solche Verbrauchsmatrizen können im Fahrzeug oder auf einem Vehicle Backend vorliegen. Insbesondere können diese durch das Vehicle Backend einer Fahrzeugflotte vorgegeben werden. Dabei kann insbesondere festgelegt werden, wieviel Prozent der gemessenen Werte einer diskreten Verbrauchsmatrix vor einer Fahrt ersetzt werden dürfen. Ein solcher parametrierbarer Wert kann beispielsweise 10% betragen. Jeder Fahrer eines Fahrzeuges kann vorgeben, welche Verbrauchswerte, z.B. ein Mittelwert oder Median des Verbrauchs der bisher gefahrenen Strecke oder der aktuelle Verbrauchswert, angezeigt werden sollen. Diese Verbrauchswerte können dem Fahrer auch akustisch kommuniziert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lücke
- 3
- Ersatzelement
- 5
- Nachbarelement
- 7
- Nachbarelement des Nachbarelementes
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015013049 A1 [0002]
