DE102020209468A1 - Method of operating a vehicle - Google Patents

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DE102020209468A1
DE102020209468A1 DE102020209468.3A DE102020209468A DE102020209468A1 DE 102020209468 A1 DE102020209468 A1 DE 102020209468A1 DE 102020209468 A DE102020209468 A DE 102020209468A DE 102020209468 A1 DE102020209468 A1 DE 102020209468A1
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Ralf Kleemann
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • B60L58/10Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Energiespeicher und wenigstens eine Fahrzeugfunktion bereitstellenden elektrischen Verbrauchern, wobei die elektrischen Verbraucher mit Energie aus dem wenigstens einen Energiespeicher versorgt werden, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:-- Empfangen (102) einer Vorgabe für einen eine Energiegröße kennzeichnenden Schwellwert,-- Ermitteln eines Minimalfüllstandsverlaufs (202), der die minimal in dem wenigstens einen Energiespeicher vorzuhaltende Energie in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt, auf Basis des Schwellwerts, und-- Betreiben (105) der wenigstens einen Fahrzeugfunktion so, dass das Entnehmen von Energie aus dem wenigstens einen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Verbraucher nicht zu einem Unterschreiten des Minimalfüllstandsverlaufs (202) führt.The invention relates to a method for operating a vehicle with at least one energy store and electrical consumers providing at least one vehicle function, the electrical consumers being supplied with energy from the at least one energy store, the method comprising the steps of: - receiving (102) a specification for a threshold value that characterizes an energy quantity, -- determining a minimum filling level profile (202), which describes the minimum amount of energy to be held available in the at least one energy store as a function of time, on the basis of the threshold value, and -- operating (105) the at least one vehicle function in this way that the removal of energy from the at least one energy store for supplying the electrical consumers does not lead to the minimum filling level profile (202) being undershot.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs sowie eine Recheneinheit, ein Fahrzeug, ein Computerprogramm zu dessen Durchführung sowie ein maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm.The present invention relates to a method for operating a vehicle and a computing unit, a vehicle, a computer program for its execution and a machine-readable storage medium with a computer program stored thereon.

Stand der TechnikState of the art

Bei manchen Fahrzeugen, insbesondere batterieelektrisch oder hybrid-elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, kann es häufig während Stillstandszeiten zu erheblichen Energieverlusten aus einem Energiespeicher, z.B. einer Batterie, kommen. Diese werden häufig durch Hintergrundprozesse, die beispielsweise von Steuergeräten ausgeführt werden, verursacht. Dadurch kann beispielsweise eine Restreichweite, die beim Abstellen des Fahrzeugs angezeigt wurde, bei erneuter Inbetriebnahme des Fahrzeugs nicht mehr zur Verfügung stehen. Dadurch kann ein Nutzer des Fahrzeugs schlecht vorausplanen, wie eine Fahrt nach dem Stillstand des Fahrzeugs durchgeführt werden kann.In some vehicles, particularly battery-electric or hybrid-electric vehicles, significant energy losses from an energy store, e.g. a battery, can often occur during downtimes. These are often caused by background processes that are executed by control units, for example. As a result, for example, a remaining range that was displayed when the vehicle was parked is no longer available when the vehicle is started up again. This makes it difficult for a user of the vehicle to plan in advance how a journey can be carried out after the vehicle has come to a standstill.

Man kann Nutzern ermöglichen, einzelne Fahrzeugfunktionen gezielt abzuschalten. Beispielsweise können Nutzer eine Alarmanlage abschalten, wenn das Fahrzeug in der heimischen Garage geparkt ist. Viele Hintergrundprozesse, wie beispielsweise Software-Updates, Ortung, Versenden von Daten oder das Nachladen einer Niedervoltbatterie mit Energie aus der Hochvoltbatterie werden dabei durchgeführt, ohne dass der Nutzer dies bemerkt.Users can be enabled to switch off individual vehicle functions in a targeted manner. For example, users can switch off an alarm system when the vehicle is parked in the garage at home. Many background processes, such as software updates, location, sending data or recharging a low-voltage battery with energy from the high-voltage battery are carried out without the user noticing.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Erfindungsgemäß werden ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Energiespeicher und wenigstens eine Fahrzeugfunktion bereitstellenden elektrischen Verbrauchern, die aus dem Energiespeicher (z.B. einer elektrischen Batterie) mit Energie versorgt werden, sowie eine Recheneinheit, ein Fahrzeug, ein Computerprogramm zu dessen Durchführung sowie ein maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche sowie der folgenden Beschreibung.According to the invention, a method for operating a vehicle with at least one energy store and at least one vehicle function providing electrical loads that are supplied with energy from the energy store (e.g. an electric battery), as well as a computing unit, a vehicle, a computer program for its execution and a machine-readable Proposed storage medium with a computer program stored thereon according to the independent patent claims. Advantageous developments and refinements are the subject matter of the dependent patent claims and the following description.

Die Erfindung basiert auf der Maßnahme, auf Basis eines, insbesondere von einem Fahrer, vorgegebenen Energiegrößenschwellwerts einen Minimalfüllstandsverlauf zu ermitteln, der die minimal in dem wenigstens einen Energiespeicher vorzuhaltende Energie in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt, und die wenigstens eine Fahrzeugfunktion so zu betreiben, dass das Entnehmen von Energie aus dem wenigstens einen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Verbraucher nicht zum Unterschreiten des Minimalfüllstandsverlaufs führt. Dadurch kann vorteilhaft ein Energieverbrauch des Fahrzeugs, insbesondere ein Energieverbrauch, der nicht dem Zurücklegen von Fahrstrecke dient, präzise gesteuert werden. Weiterhin vorteilhaft kann so die Planungssicherheit eines Nutzers verbessert werden, der nach einer längeren, z.B. mehrtägigen oder mehrwöchigen Abwesenheit (z.B. einer Reise) zum Fahrzeug zurückkehrt und wegen des Verfahrens immer noch ein betriebsbereites Fahrzeug mit einer ausreichenden und von ihm erwarteten Restreichweite vorfindet - selbst wenn das Fahrzeug während seiner Abwesenheit z.B. nicht an einer Ladestation geladen wurde. Es ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, wie auch im Folgenden noch detailliert beschrieben wird, dass der Schwellwert gegebenenfalls nur zeitweise nicht überschritten wird, der Minimalfüllstandsverlauf hingegen erfindungsgemäß zu keinem Zeitpunkt unterschritten wird.The invention is based on the measure of determining, on the basis of an energy variable threshold value specified, in particular by a driver, a minimum fill level curve which describes the minimum amount of energy to be kept available in the at least one energy store as a function of time, and operating the at least one vehicle function in such a way that the removal of energy from the at least one energy store for supplying the electrical consumers does not result in the level falling below the minimum course. As a result, an energy consumption of the vehicle, in particular an energy consumption that does not serve to cover a distance, can advantageously be precisely controlled. The planning reliability of a user who returns to the vehicle after a longer absence, e.g. of several days or several weeks (e.g. a trip) and because of the method still finds an operational vehicle with a sufficient remaining range that he expects - even if - can also be advantageously improved the vehicle was not charged at a charging station during his absence, for example. It is to be understood in this connection, as will also be described in detail below, that the threshold value may not be exceeded only at times, but the minimum fill level profile is not undershot at any time according to the invention.

Der Energiegrößenschwellwert kann auch als Schwellwert einer (ersten) Energiegröße bezeichnet werden.The energy quantity threshold value can also be referred to as the threshold value of a (first) energy quantity.

Beispiele für derart betriebene elektrische Verbraucher bzw. Fahrzeugfunktionen sind eine Alarmanlage, eine Innenraumüberwachung, eine Klimaanlage, eine Standheizung, ein Gleichstrom-Gleichstrom-Wandler, eine Beleuchtungseinrichtung, eine Daten-Schnittstelle, eine Drahtlosantenne oder Steuergeräte, eine Innenraumtemperierung, eine Temperierung des Energiespeichers, eine Diagnosefunktion, eine Datenauswertung, ein Datenversand, ein Datenempfang, eine Datenverarbeitung, ein Softwareupdate und/oder eine Ladungssteuerung einer Niedervoltbatterie aus dem Energiespeicher. Die im Verfahren berücksichtigten Verbraucher bzw. Fahrzeugfunktionen können insbesondere aus der Gruppe der oben genannten Verbraucher bzw. Fahrzeugfunktionen gewählt sein. Es können ein oder mehrere derartiger Verbraucher bzw. Fahrzeugfunktionen gewählt sein. Dadurch kann der Energieverbrauch des Fahrzeugs flexibel an die Vorgabe angepasst werden.Examples of electrical consumers or vehicle functions operated in this way are an alarm system, interior monitoring, air conditioning, auxiliary heating, a DC/DC converter, a lighting device, a data interface, a wireless antenna or control devices, interior temperature control, temperature control of the energy store, a diagnostic function, data evaluation, data transmission, data reception, data processing, a software update and/or charge control of a low-voltage battery from the energy store. The consumers or vehicle functions taken into account in the method can in particular be selected from the group of consumers or vehicle functions mentioned above. One or more such consumers or vehicle functions can be selected. As a result, the energy consumption of the vehicle can be flexibly adapted to the specification.

Vorteilhafterweise gibt der Schwellwert eine maximal zu verbrauchende Energie und/oder eine maximal zu verbrauchende Fahrtstrecke und/oder eine maximal zu verbrauchende Leistung an. Die maximal zu verbrauchende Leistung kann dabei z.B. für ein vorgebbares bzw. zu definierendes Zeitintervall angegeben werden. Dadurch kann eine zeitliche Entwicklung des Ladezustands des Energiespeichers präzise und für Personen, die das Fahrzeug nutzen, nachvollziehbar gesteuert werden.The threshold value advantageously specifies a maximum energy to be consumed and/or a maximum distance to be consumed and/or a maximum power to be consumed. The maximum power to be consumed can be specified, for example, for a predefinable or definable time interval. As a result, the development of the state of charge of the energy store over time can be controlled precisely and in a manner that is comprehensible for people using the vehicle.

Wird eine maximal zu verbrauchende Fahrstrecke vorgegeben, so kann diese z.B. unter Zugrundelegung eines durchschnittlichen Energieverbrauchs pro Fahrstrecke von 100km (z.B. 24kWh pro 100km, um die Berechnung in diesem Beispiel zu vereinfachen) angegeben werden. Der durchschnittliche Energieverbrauch pro 100km kann sich z.B. aus Erfahrungswerten mit dem betreffenden Fahrzeug und/oder auf Basis eines aus vergangenen Fahrten abgeleiteten Nutzerverhaltens und/oder auf Basis eines zu erwartenden (zukünftigen) Streckenprofils und/oder aus einem Datenblatt ergeben. Wird z.B. als Schwellwert vorgegeben, dass pro Tag maximal 10km Reichweitenverlust auftreten dürfen, so bedeutet dies, dass bei 24kWh Energieverbrauch pro 100km pro Tag maximal 2,4kWh Energie aus dem Energiespeicher entnommen werden dürfen, pro Stunde also maximal 100Wh.If a maximum distance to be driven is given, this can be specified, for example, based on an average energy consumption per distance of 100km (eg 24kWh per 100km, to simplify the calculation in this example). The average energy consumption per 100km can be derived, for example, from experience with the vehicle in question and/or based on user behavior derived from past trips and/or based on an expected (future) route profile and/or from a data sheet. If, for example, a threshold value is specified that a maximum of 10 km of range may be lost per day, this means that with an energy consumption of 24 kWh per 100 km per day, a maximum of 2.4 kWh of energy may be taken from the energy storage device, i.e. a maximum of 100 Wh per hour.

Wird als Schwellwert eine maximal zu entnehmende Leistung vorgegeben, z.B. 100W, so bedeutet dies gleichfalls, dass pro Stunde maximal 100Wh und damit pro Tag maximal 2,4kWh Energie aus dem Energiespeicher entnommen werden dürfen. Dies entspräche bei dem obigen Beispiel wieder einem Reichweitenverlust von 10km pro Tag.If a maximum power to be drawn is specified as a threshold value, e.g. 100W, this also means that a maximum of 100Wh per hour and thus a maximum of 2.4kWh of energy per day may be drawn from the energy storage device. In the example above, this would again correspond to a range loss of 10 km per day.

Durch die Vorgabe eines derartigen Schwellwerts kann vorteilhaft vermieden werden, dass ein Nutzer nach seiner Rückkehr zum Fahrzeug eine „böse Überraschung“ in dem Sinne erlebt, dass die verfügbare Restreichweite (weit) unter seiner Erwartung liegt. Verreist der Nutzer z.B. in einen 20-tägigen Urlaub, so macht es bei derzeit üblichen maximalen elektrischen Reichweiten von 500km einen großen Unterschied, ob die Fahrzeugfunktionen pro Tag einen Energieverbrauch haben, der einem Reichweitenverlust von 20km (im obigen Beispiel: 4,8kWh pro Tag) entspricht oder einem Reichweitenverlust von 5km (in obigem Beispiel 1 ,2kWh pro Tag). Im ersten Fall wären selbst bei vollem Energiespeicher zum Zeitpunkt der Abreise nach Rückkunft noch maximal 100km Restreichweite vorhanden. Mit der Weiterbildung (und der Vorgabe 5km pro Tag) kann der Nutzer sich darauf verlassen, dass - unter der Annahme eines vollen Energiespeichers bei der Abreise - nach seiner Rückkehr noch eine Restreichweite von 400km vorliegt. Außerdem wird für den Fall, dass er das Fahrzeug an einer Ladestation abgestellt, nur wenig von möglicherweise besonders teurem Strom an diesem Ort in sein Fahrzeug (nach)geladen. By specifying such a threshold value, it is advantageously possible to avoid a user experiencing a “nasty surprise” after returning to the vehicle, in the sense that the remaining range available is (far) below his expectations. If the user goes on a 20-day vacation, for example, with the current maximum electric range of 500km it makes a big difference whether the vehicle functions consume energy per day that corresponds to a range loss of 20km (in the example above: 4.8kWh per day ) or a loss of range of 5km (in the above example 1.2kWh per day). In the first case, there would still be a maximum of 100 km remaining range after returning, even with a full energy storage device at the time of departure. With the further development (and the specification of 5 km per day), the user can rely on the fact that - assuming a full energy storage device when leaving - there is still a remaining range of 400 km after his return. In addition, in the event that he parks the vehicle at a charging station, only a small amount of possibly particularly expensive electricity is (re)charged into his vehicle at this location.

Vorteilhafterweise wird das Verfahren während eines Zeitraums, in dem das Fahrzeug nicht für eine Fahrt verwendet wird, durchgeführt. Dadurch kann der Energieverbrauch des Fahrzeugs während Stillstandszeiten gesenkt werden. Dies ist besonders vorteilhaft für Stillstandszeiten, bei denen das Fahrzeug nicht mit Energie nachversorgt werden kann, z.B. in Zeiten, in denen es nicht an einer Ladestation steht und z.B. mit Strom beladen wird, oder in Zeiten, in denen der Strompreis beim Laden gerade besonders hoch ist.The method is advantageously carried out during a period in which the vehicle is not being used for a journey. As a result, the vehicle's energy consumption can be reduced during downtimes. This is particularly advantageous for downtimes when the vehicle cannot be resupplied with energy, e.g. when it is not at a charging station and is being charged with electricity, or at times when the electricity price for charging is particularly high is.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Empfangens einer Vorgabe für die wenigstens eine Fahrzeugfunktion. Dadurch kann ausgewählt werden, welche Fahrzeugfunktionen energieoptimiert betrieben werden sollen. Dies kann z.B. eine Update-Funktion sein. Weiß der Nutzer z.B., dass er länger abwesend ist, z.B. mehrere Tage, so kann ein Update oder allgemein eine Datenübertragung, z.B. mit einer geringeren Bandbreite und/oder in einem energiesparenderen Netz, z.B. einem 3G-Netz anstelle eines 4G (LTE) oder 5G-Netzes durchgeführt werden. In einem anderen Beispiel ist z.B. die volle Funktionalität einer Alarmanlage (mitsamt eines Kamerasystems) in der heimischen, abschließbaren Garage nicht so notwendig wie in einer unbekannten Umgebung, z.B. in einem öffentlichen Parkhaus.The method advantageously also includes a step of receiving a specification for the at least one vehicle function. This makes it possible to select which vehicle functions are to be operated in an energy-optimized manner. This can be an update function, for example. If the user knows, for example, that he will be absent for a longer period of time, e.g. several days, an update or, in general, data transmission, e.g. with a lower bandwidth and/or in a more energy-efficient network, e.g. a 3G network instead of a 4G (LTE) or 5G network can be carried out. In another example, the full functionality of an alarm system (including a camera system) in the lockable garage at home is not as necessary as in an unfamiliar environment, e.g. in a public parking garage.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner einen Schritt des Vorgebens eines Mindestwerts für den die (Vorgabe-)Energiegröße bzw. erste Energiegröße kennzeichnenden Schwellwert. Dadurch kann vorteilhaft sichergestellt sein, dass betriebsnotwendige Fahrzeugfunktionen auch bei einem Stillstand des Fahrzeugs stets aufrecht erhalten bleiben und nicht das Fahrzeug einfach bezüglich aller elektrischen Verbraucher komplett ausgeschaltet wird.Advantageously, the method also includes a step of specifying a minimum value for the threshold value characterizing the (specified) energy variable or the first energy variable. This can advantageously ensure that vehicle functions required for operation are always maintained even when the vehicle is stationary and the vehicle is not simply switched off completely with regard to all electrical consumers.

Dabei berücksichtigt das Verfahren insbesondere eine aktuelle und/oder voraussichtliche Temperatur. Das bedeutet, dass in solchen Ausgestaltungen kein Schwellwert durch den Nutzer vorgegeben werden kann, der unterhalb dieses Mindestwerts liegt. Dadurch können besonders wichtige Fahrzeugfunktionen, insbesondere Fahrzeugfunktionen die für die Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Fahrzeugs notwendig sind, beispielsweise ein Batterieheizen, weiterhin betrieben werden.In doing so, the method takes into account in particular a current and/or probable temperature. This means that in such refinements, the user cannot specify a threshold value that is below this minimum value. As a result, particularly important vehicle functions, in particular vehicle functions that are necessary for maintaining the functionality of the vehicle, for example battery heating, can continue to be operated.

In einer Weiterbildung des Verfahrens ist ein Empfangen einer Vorgabe für die wenigstens eine Fahrzeugfunktion vorgesehen. Dadurch kann das Verfahren vorteilhaft z.B. individuelle Wünsche bzw. Bedürfnisse des Nutzers berücksichtigen. Beispielsweise kann für einen ersten Nutzer ein Update von Software-Funktionalitäten während des Fahrzeugstillstands bzw. seiner Abwesenheit besonders wichtig sein. Einem zweiten Nutzer kann während seiner Abwesenheit das Betreiben der Alarmanlage besonders wichtig sein. Hierbei kann es sich auch um den ersten Nutzer handeln, der im Unterschied zum ersten Fall in einer anderen Umgebung oder zu einer anderen Tageszeit unterwegs ist.In a further development of the method, a specification for the at least one vehicle function is received. As a result, the method can advantageously take into account, for example, individual wishes or needs of the user. For example, an update of software functionalities while the vehicle is stationary or absent can be particularly important for a first user. Operating the alarm system during his absence can be particularly important for a second user. This can also be the first user who, in contrast to the first case, is traveling in a different environment or at a different time of day.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren das Empfangen der Vorgabe für den eine (Vorgabe-)Energiegröße bzw. erste Energiegröße kennzeichnenden Schwellwert bzw. für die wenigstens eine Fahrzeugfunktion von einem Bedienelement des Fahrzeugs oder einem mobilen Endgerät. Dadurch kann ein Nutzer des Fahrzeugs die Vorgabe flexibel eingeben.The method advantageously includes receiving the specification for the threshold value characterizing a (specified) energy quantity or first energy quantity or for the at least one vehicle function from an operating element of the vehicle or a mobile terminal device. As a result, a user of the vehicle can enter the specification flexibly.

Vorteilhafterweise umfasst das Betreiben der wenigstens einen Fahrzeugfunktion so, dass der Minimalfüllstandsverlauf nicht unterschritten wird, ein Betreiben der wenigstens einen Fahrzeugfunktion so, dass eine mit der aus dem wenigstens einen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Verbraucher entnommenen Energie korrespondierende (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweite Energiegröße den Schwellwert (der die (erste) Energiegröße bzw. Vorgabe-Energiegröße kennzeichnet) im zeitlichen Mittel nicht überschreitet. Dadurch können notwendige kurzfristige Überschreitungen des Schwellwerts kompensiert werden. Beispielsweise wird dazu über 1 Minute, 5 Minuten, 20 Minuten, 1 Stunde, 2 Stunden, 5 Stunden, 12 Stunden, einen Tag, zwei Tage, fünf Tage, eine Woche oder mehrere Wochen das arithmetische Mittel der (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweiten Energiegröße berechnet. Insbesondere kann dazu die (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweite Energiegröße über den angegebenen Zeitraum integriert und durch den angegebenen Zeitraum dividiert werden. Insbesondere bedeutet dies, dass die vorgegebene (Vorgabe-)Energiegröße bzw. die erste Energiegröße bzw. der vorgegebene Schwellwert, beispielsweise eine maximal zu verbrauchende Leistung, zwar zeitweise überschritten werden darf. Dies gilt jedoch nur dann, wenn sie vorher unterschritten wurde, so dass sie im (zeitlichen) Mittel nicht überschritten wird. Dies hat den besonderen Vorzug, dass eine erwartete Restenergiemenge nach einer gegebenen Standzeit zuverlässig zur Verfügung steht, und gegebenenfalls eine höhere Restenergiemenge verbleibt, keinesfalls jedoch die erwartete Menge unterschritten wird.Advantageously, operating the at least one vehicle function in such a way that the level does not fall below the minimum curve, operating the at least one vehicle function in such a way that a (consumption) energy variable or second Energy variable does not exceed the threshold value (which characterizes the (first) energy variable or default energy variable) on average over time. In this way, necessary short-term exceeding of the threshold value can be compensated. For example, the arithmetic mean of the (consumed) energy variable or second energy quantity calculated. In particular, the (consumption) energy variable or second energy variable can be integrated over the specified time period and divided by the specified time period. In particular, this means that the specified (specified) energy variable or the first energy variable or the specified threshold value, for example a maximum power to be consumed, may be exceeded at times. However, this only applies if it was previously fallen below, so that it is not exceeded on average (over time). This has the particular advantage that an expected residual amount of energy is reliably available after a given idle time, and a higher residual amount of energy may remain, but the expected amount is under no circumstances fallen below.

Vorteilhafterweise umfasst das Verfahren ferner ein Durchführen einer Maßnahme, wenn während des Betreibens der wenigstens einen Fahrzeugfunktion eine mit der aus dem wenigstens einen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Verbraucher entnommenen Energie korrespondierende (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweite Energiegröße den Schwellwert bzw. die (Vorgabe-)Energiegröße überschreitet. Als Maßnahme kommen - lediglich beispielhaft - in Betracht: das Übermitteln bzw. das Senden bzw. das Ausgeben einer Warnmeldung, das Aktivieren eines energiesparenden Modus, z.B. bei der Datenübertragung die Auswahl einer geringeren Bandbreite bzw. eines anderen Netzes (z.B. 3G-Netz statt LTE-Netz), das Reduzieren einer Sensierrate oder einer Sensierqualität, z.B. bei einer Alarmanlage die Reduzierung der Auflösung oder der Häufigkeit der aufgenommenen Bilder eines Kamerasystems, das Reduzieren einer sogenannten Ping-Rate, durch die das Fahrzeug z.B. drahtlos angesprochen und damit „aufgeweckt“ wird, etc. Wie erläutert, können kurzzeitige Überschreitungen zwar zulässig sein; jedoch kann durch entsprechende geeignete Maßnahmen z.B. sichergestellt werden, dass die Überschreitung rechtzeitig wieder beendet wird. Beispielsweise kann ein Laderegler des Fahrzeugs als derartige Maßnahme auch ein Nachladen des Energiespeichers veranlassen, oder ein Nutzer des Fahrzeugs benachrichtigt werden.Advantageously, the method also includes performing a measure if, during the operation of the at least one vehicle function, a (consumption) energy variable or second energy variable corresponding to the energy drawn from the at least one energy store for supplying the electrical loads exceeds the threshold value or the (specified -)Energy size exceeds. Measures that can be taken - just by way of example - are: transmitting or sending or issuing a warning message, activating an energy-saving mode, e.g. selecting a lower bandwidth or a different network for data transmission (e.g. 3G network instead of LTE network), reducing a sensing rate or a sensing quality, e.g. reducing the resolution or the frequency of the images recorded by a camera system in an alarm system, reducing a so-called ping rate, through which the vehicle is addressed wirelessly and thus "awakened". , etc. As explained, short-term exceedances may be permissible; however, appropriate measures can be taken to ensure, for example, that the limit is exceeded in good time. For example, a charge controller of the vehicle can also cause the energy storage device to be recharged as such a measure, or a user of the vehicle can be notified.

Vorteilhafterweise ist ein Ladeschwellwert, der einen Mindestladezustand des wenigstens einen Energiespeichers kennzeichnet, vorgebbar, und es wird eine Maßnahme durchgeführt, wenn der Ladezustand des Energiespeichers den Ladeschwellwert erreicht oder unterschreitet. Dadurch kann beispielsweise sichergestellt werden, dass das Fahrzeug noch bis zur nächsten Ladestation bewegt werden kann, bzw. dass der Energiespeicher nicht durch Tiefentladung beschädigt wird. Beispielsweise kann als Maßnahme eine Abschaltung aller Fahrzeugfunktionen erfolgen, ein Laderegler des Fahrzeugs ein Nachladen des Energiespeichers veranlassen oder eine Warnmeldung ausgegeben werden, z.B. an einen Nutzer des Fahrzeugs.A charging threshold value, which characterizes a minimum charging state of the at least one energy store, can advantageously be specified, and a measure is carried out if the charging state of the energy store reaches or falls below the charging threshold value. This can ensure, for example, that the vehicle can still be moved to the next charging station, or that the energy store is not damaged by deep discharge. For example, as a measure, all vehicle functions can be switched off, a charge controller in the vehicle can cause the energy store to be recharged, or a warning message can be issued, e.g. to a user of the vehicle.

Vorteilhafterweise wird dabei ein aktueller Ladezustand des wenigstens einen Energiespeichers erfasst und in Abhängigkeit von dem Schwellwert berechnet, wann der Ladezustand des Energiespeichers den Ladeschwellwert unterschreitet. Dadurch können eventuell notwendige Kompensationsmaßnahmen besser geplant werden. Dadurch kann vorteilhaft z.B. eine Übermittlung einer Meldung an einen Nutzer erfolgen und zwar bereits vor Erreichen des Ladeschwellwerts. Beispielsweise kann eine Meldung übermittelt werden, wenn zu erwarten ist, dass der Ladeschwellwert innerhalb einer definierten Zeitspanne erreicht wird, z.B. innerhalb der nächsten 24 Stunden oder innerhalb der nächsten 48 Stunden. Auf diese Weise wird der Nutzer in die Lage versetzt, möglicherweise weitere Fahrzeugfunktionen zu deaktivieren bzw. in ihrem Energieverbrauch zu drosseln, um diese Zeitspanne zu verlängern.Advantageously, a current state of charge of the at least one energy storage device is recorded and calculated as a function of the threshold value when the state of charge of the energy storage device falls below the charging threshold value. This means that any necessary compensation measures can be better planned. As a result, a message can advantageously be sent to a user, for example, even before the charging threshold is reached. For example, a message can be sent if it is expected that the charging threshold will be reached within a defined period of time, e.g. within the next 24 hours or within the next 48 hours. In this way, the user is able to possibly deactivate other vehicle functions or reduce their energy consumption in order to extend this period of time.

In einer Weiterbildung umfasst das Verfahren das Übermitteln der wenigstens einen Fahrzeugfunktion und vorzugsweise ihrer (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweiten Energiegröße. Dabei kann beispielsweise die wenigstens eine Fahrzeugfunktion und/oder ihre (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweite Energiegröße nach der Übermittlung auf einem Anzeigemittel angezeigt werden.In one development, the method includes the transmission of the at least one vehicle function and preferably its (consumption) energy variable or second energy variable. In this case, for example, the at least one vehicle function and/or its (consumption) energy variable or second energy variable can be displayed on a display means after the transmission.

Die Übermittlung kann z.B. über eine Leitung und/oder drahtlos erfolgen. Beispielsweise können die beschriebenen Daten (oder auch weitere Daten) an ein Anzeigemittel, z.B. ein Display, im Fahrzeug übermittelt und dort angezeigt bzw. dargestellt werden. Ebenso ist es möglich, die beschriebenen Daten (oder auch weitere Daten) an ein z.B. mobiles (End)Gerät des Nutzers zu übermitteln. Dies kann - lediglich beispielhaft - ein PC, ein Laptop, ein Tabletcomputer oder ein Smartphone sein. Auch ein Übermitteln in eine Cloud ist möglich, in der die Daten zumindest temporär gespeichert werden. Auf diese Weise kann ein Nutzer die Daten zeitversetzt abrufen, z.B. wenn er zweitweise keinen Datenempfang hat.The transmission can take place, for example, via a line and/or wirelessly. For example, the data described (or also other data) can be transmitted to a display means, for example a display, in the vehicle and displayed or displayed there. It is also possible to transmit the data described (or other data) to a mobile (end) device of the user, for example. This can be a PC, a laptop, a tablet computer or a smartphone - just by way of example. Transmission to a cloud is also possible, in which the data is at least temporarily stored. In this way, a user can call up the data with a time delay, for example if he has no data reception at times.

Dadurch kann ein Nutzer vorteilhaft bereits vor der Vorgabe des die (Vorgabe-) Energiegröße bzw. erste Energiegröße kennzeichnenden Schwellwerts einschätzen, welche Fahrzeugfunktionen voraussichtlich nicht mehr in vollem Umfang zur Verfügung stehen werden.As a result, a user can advantageously estimate, even before the specification of the threshold value characterizing the (specified) energy variable or first energy variable, which vehicle functions will probably no longer be fully available.

Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.A computing unit according to the invention, e.g. a control unit of a motor vehicle, is set up, in particular in terms of programming, to carry out a method according to the invention.

Auch die Implementierung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms oder Computerprogrammprodukts mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist.The implementation of a method according to the invention in the form of a computer program or computer program product with program code for carrying out all method steps is advantageous because this causes particularly low costs, especially if an executing control device is also used for other tasks and is therefore available anyway.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm wie oben beschrieben.A further aspect of the invention relates to a machine-readable storage medium with a computer program stored thereon as described above.

Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie z.B. Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet, Cloud-Speicher usw.) ist möglich.Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, such as hard drives, flash memories, EEPROMs, DVDs, etc. It is also possible to download a program via computer networks (Internet, intranet, cloud storage, etc.).

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the attached drawing.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using an exemplary embodiment and is described below with reference to the drawing.

Figurenlistecharacter list

  • 1 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in schematischer Darstellung als Blockdiagramm. 1 shows an advantageous embodiment of a method according to the invention in a schematic representation as a block diagram.
  • 2 zeigt stark vereinfacht beispielhafte Verläufe eines Ladezustands eines Energiespeichers in Form eines schematischen E/t-Diagramms. 2 shows, in a highly simplified manner, exemplary profiles of a state of charge of an energy store in the form of a schematic E/t diagram.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fahrzeugs, z.B. eines Hybrid-Fahrzeugs oder eines batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugs oder eines mit einer Brennstoffzelle betriebenen Fahrzeugs als Flussdiagramm dargestellt und insgesamt mit 100 bezeichnet.In 1 An advantageous embodiment of a method according to the invention for operating a vehicle, for example a hybrid vehicle or a battery-powered vehicle or a vehicle powered by a fuel cell, is shown as a flow chart and denoted overall by 100 .

In einem optionalen Schritt 101 des Verfahrens empfängt, erfasst bzw. bestimmt ein Steuergerät des Fahrzeugs, insbesondere abhängig von äußeren Parametern wie beispielsweise einer Temperatur, einer Jahreszeit, einer Tageszeit oder ähnlichem, einen Mindestwert für eine (Vorgabe-)Energiegröße bzw. erste Energiegröße, beispielsweise eine Mindestladung einer Batterie und/oder eine Minimalleistung, die einem Energiespeicher, z.B. einer Batterie oder einem Wasserstofftank eines Brennstoffzellenfahrzeugs, zur Aufrechterhaltung von Fahrzeuggrundfunktionen systembedingt entnommen werden muss. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass der Energiespeicher, z.B. die Batterie, bei zu tiefen Temperaturen beschädigt wird. Vorzugsweise wird dem Nutzer angezeigt, wie hoch der Mindestwert für diese (Vorgabe-)Energiegröße bzw. erste Energiegröße aktuell ist.In an optional step 101 of the method, a control unit of the vehicle receives, detects or determines a minimum value for a (default) energy variable or first energy variable, in particular depending on external parameters such as a temperature, a season, a time of day or the like. for example, a minimum charge of a battery and/or a minimum power that, due to the system, must be drawn from an energy store, for example a battery or a hydrogen tank of a fuel cell vehicle, in order to maintain basic vehicle functions. This can, for example, prevent the energy store, e.g. the battery, from being damaged if the temperatures are too low. The user is preferably shown how high the minimum value for this (default) energy variable or first energy variable is at the moment.

In einem Schritt 102 empfängt das Steuergerät eine Vorgabe für einen Schwellwert, der eine (Vorgabe-)Energiegröße bzw. eine erste Energiegröße kennzeichnet, und ermittelt daraus einen Minimalfüllstandsverlauf, der die in dem Energiespeicher des Fahrzeugs vorzuhaltende minimale Energiemenge in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt. Beispielsweise kann ein Nutzer des Fahrzeugs angeben, wie hoch der Energieverbrauch des Fahrzeugs während einer Phase, in der das Fahrzeug nicht benutzt wird, maximal sein darf bzw. soll (beispielsweise absolut: Energiemengenverlust nach einer erwarteten Abwesenheit von x Stunden oder Tagen; oder als standardisierte Rate: z.B. Energiemengenverlust pro Stunde oder pro Tag oder pro Woche). Diese Schwellwertvorgabe kann beispielsweise in Form eines Leistungswerts (Watt), eines Energieverbrauchs pro Zeiteinheit (z.B. kWh pro Stunde) oder eines Reichweitenverbrauchs pro Zeiteinheit (z.B. km pro Stunde - unter Zugrundelegung eines bekannten bzw. bestimmbaren Energieverbrauchs pro 100km Strecke) erfolgen. Dadurch kann der Nutzer besonders komfortabel einschätzen, wie viel Reichweite bzw. Energie während der Zeit, in der die Schwellwertvorgabe gültig ist, maximal verbraucht werden wird. Insbesondere kann dabei kein Schwellwert gewählt werden, der unterhalb des in Schritt 101 bestimmten Mindestwerts liegt, wobei der Mindestwert größer als Null ist.In a step 102, the control unit receives a specification for a threshold value that characterizes a (specified) energy variable or a first energy variable, and uses this to determine a minimum fill level profile that describes the minimum amount of energy to be kept in the vehicle's energy storage device as a function of time. For example, a user of the vehicle can specify the maximum energy consumption of the vehicle during a phase in which the vehicle is not used, may or should be (for example, absolute: energy loss after an expected absence of x hours or days; or as a standardized Rate: e.g. energy loss per hour or per day or per week). This threshold specification can, for example, be in the form of a power value (Watt), energy consumption per unit of time (e.g. kWh per hour) or range consumption per unit of time (e.g. km per hour - based on a known or determinable energy consumption per 100km route). As a result, the user can estimate particularly conveniently how much range or energy will be consumed at maximum during the time in which the threshold specification is valid. In particular, it is not possible to select a threshold value that is below the minimum value determined in step 101, with the minimum value being greater than zero.

All diese beispielhaften (Verbrauchs-)Energiegrößen bzw. zweiten Energiegrößen korrespondieren direkt oder zeitlich integriert mit einer entsprechenden Energieentnahme aus dem Energiespeicher. Ebenso ist es möglich, den Energieverbrauch einer Fahrzeugfunktion in eine damit korrespondierende (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweite Energiegröße, z.B. Reichweitenverbrauch, umzurechnen.All of these exemplary (consumption) energy variables or second energy variables correspond directly or are integrated over time with a corresponding energy withdrawal from the energy store. It is also possible to convert the energy consumption of a vehicle function into a corresponding (consumption) energy variable or second energy variable, e.g. range consumption.

In einem optionalen Schritt 103 übermittelt das Steuergerät, welche Fahrzeugfunktionen bei dem in Schritt 102 vorgegebenem Schwellwert verfügbar sind und/oder nicht mehr voll verfügbar sind. Die derart übermittelten (z.B. leitungsgebunden bzw. drahtlos) Daten sind insbesondere dazu geeignet, auf einem Display angezeigt zu werden. Dies kann ein Display im Fahrzeug, an dem Steuergerät selber oder ein Display eines mobilen Endgeräts sein, welches der Nutzer an einem anderen Ort als dem des Fahrzeugs betreiben kann, z.B. ein PC, ein Laptop, ein Tablet-Computer oder ein Smartphone. Ist beispielsweise der Schwellwert so niedrig, dass eine Klimaanlage nicht betrieben werden kann, wird dies auf dem Display entsprechend angezeigt. Ist der Schwellwert jedoch beispielsweise hoch genug, um eine Alarmanlage zu betreiben, wird die Alarmanlage auf dem Display als betreibbar angezeigt. Dadurch kann der Nutzer besonders einfach einschätzen, welche Fahrzeugfunktionen zur Verfügung stehen werden bzw. welche Konsequenzen eine bestimmte Schwellwertvorgabe nach sich zieht.In an optional step 103, the control unit transmits which vehicle functions are available at the threshold value specified in step 102 and/or are no longer fully available. The data transmitted in this way (e.g. wired or wireless) is particularly suitable for being shown on a display. This can be a display in the vehicle, on the control unit itself, or a display on a mobile device that the user can operate at a location other than that of the vehicle, e.g. a PC, laptop, tablet computer or smartphone. If, for example, the threshold value is so low that an air conditioning system cannot be operated, this is indicated accordingly on the display. However, if the threshold value is high enough, for example, to operate an alarm system, the alarm system is shown on the display as operable. As a result, the user can particularly easily assess which vehicle functions will be available or which consequences a specific threshold value specification will entail.

In einem Schritt 104 werden die zu betreibenden Fahrzeugfunktionen ausgewählt. Dies kann entweder manuell durch den Nutzer erfolgen, oder das Steuergerät wählt auf Basis des Schwellwerts und anderer Parameter, wie beispielsweise Temperatur, Wettervorhersage, Standort (z.B. an oder nahe an einer Ladestation für z.B. elektrischen Strom oder Wasserstoff oder allgemein Brennstoff), gespeicherten Nutzerpräferenzen, und ähnlichem, Fahrzeugfunktionen aus, die nicht betrieben, normal betrieben oder in einem energieoptimierten Modus betrieben werden sollen. So können die für den Nutzer wichtigsten Fahrzeugfunktionen bevorzugt beibehalten werden, während für den Nutzer unwichtige Fahrzeugfunktionen abgeschaltet bzw. energieoptimiert betrieben werden können.In a step 104, the vehicle functions to be operated are selected. This can either be done manually by the user, or the controller selects based on the threshold and other parameters such as temperature, weather forecast, location (e.g. at or near a charging station for e.g. electricity or hydrogen or fuel in general), stored user preferences, and the like, vehicle functions that should not operate, operate normally, or operate in a power-optimized mode. In this way, the vehicle functions that are most important to the user can preferably be retained, while vehicle functions that are unimportant to the user can be switched off or operated in an energy-optimized manner.

Die Schritte 103 und 104 können auch zusammengefasst werden, sodass bei Auswahl von zu betreibenden Fahrzeugfunktionen jeweils nicht mehr betreibbare Fahrzeugfunktionen entsprechend markiert werden. Beispielsweise können Fahrzeugfunktionen, deren (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweite Energiegröße im Hinblick auf den aktuell vorgegebenen Schwellwert zu groß ist, bei der Übermittlung der Daten ein Flag zugewiesen bekommen, so dass sie auf einem Anzeigenmittel, z.B. einem Display, z.B. grau hinterlegt werden, um anzuzeigen, dass diese Fahrzeugfunktionen nicht mehr auswählbar sind. Bei einigen Fahrzeugfunktionen kann beispielsweise auch vorgesehen sein, die jeweilige Fahrzeugfunktion in einem oder mehreren energieoptimierten Modi zu betreiben. Beispielsweise kann eine Alarmanlage mit Beschleunigungssensoren, Kamerasystemen, Benachrichtigungssystemen, Lichtanlagen und/oder einem akustischen Warnsystem ausgestattet sein. Soll die Alarmanlage in einem energieoptimierten Modus betrieben werden, werden beispielsweise nur einige dieser Baugruppen verwendet. Auf dem Anzeigemittel, z.B. einem Display, kann dementsprechend angezeigt werden, welche der Baugruppen betreibbar sind bzw. welche Baugruppen energieoptimiert betrieben werden, z.B. mit geringerer Bandbreite, etc.Steps 103 and 104 can also be combined so that when vehicle functions to be operated are selected, vehicle functions that can no longer be operated are marked accordingly. For example, vehicle functions whose (consumption) energy variable or second energy variable with regard to the currently specified threshold value is too large are assigned a flag when the data is transmitted, so that they are grayed out on a display means, e.g. a display to indicate that these vehicle functions are no longer selectable. In the case of some vehicle functions, provision can also be made, for example, for the respective vehicle function to be operated in one or more energy-optimized modes. For example, an alarm system can be equipped with acceleration sensors, camera systems, notification systems, lighting systems and/or an acoustic warning system. If the alarm system is to be operated in an energy-optimized mode, only some of these assemblies are used, for example. The display means, e.g. a display, can accordingly show which of the assemblies can be operated or which assemblies are operated in an energy-optimized manner, e.g. with a lower bandwidth, etc.

In einigen Ausgestaltungen kann zusätzlich die (Verbrauchs-)Energiegröße bzw. zweite Energiegröße der jeweiligen Fahrzeugfunktion übermittelt bzw. übertragen werden und anschließend auf einem Anzeigemittel angezeigt werden. So ist für den Nutzer leichter ersichtlich, welche Fahrzeugfunktionen in Kombination miteinander betreibbar sind.In some configurations, the (consumption) energy quantity or second energy quantity of the respective vehicle function can also be communicated or transmitted and then displayed on a display device. This makes it easier for the user to see which vehicle functions can be operated in combination with one another.

Nach dem Abschluss des Schritts 104 werden die ausgewählten Fahrzeugfunktionen in einem Schritt 105 der Auswahl entsprechend betrieben. Beispielsweise wird eine Alarmanlage nur mit deren Beschleunigungssensor und Benachrichtigungssystem betrieben. Die übrigen Baugruppen der Alarmanlage bleiben bzw. werden abgeschaltet.After the completion of step 104, the selected vehicle functions are operated in a step 105 according to the selection. For example, an alarm system is only operated with its acceleration sensor and notification system. The other modules of the alarm system remain or are switched off.

Es versteht sich, dass die Aufteilung der Schritte hier beispielhaft zu verstehen ist, und ein Vertauschen einzelner Schritte oder ein simultanes Ausführen von mehreren Schritten ebenso vorteilhaft sein kann.It goes without saying that the division of the steps is to be understood here as an example, and that interchanging individual steps or carrying out a plurality of steps simultaneously can also be advantageous.

Besonders bevorzugt können das Auswählen der Fahrzeugfunktionen und das Vorgeben des Schwellwerts (der (Vorgabe-)Energiegröße) auch über ein mobiles Endgerät des Nutzers erfolgen - die Auswahl wird anschließend z.B. an das Steuergerät übermittelt und von diesem empfangen, so dass die Vorgaben für das Verfahren zur Verfügung stehen. Dadurch kann der Nutzer beispielsweise zu einem Zeitpunkt, an dem das Fahrzeug bereits geparkt ist, die Schwellwertvorgabe ändern und an seine aktuelle Planung anpassen. Beispielsweise kann der Nutzer eine Standheizung einschalten, wenn eine Abfahrt kurz bevorsteht. Dabei wird der Nutzer gleichzeitig darüber informiert, wie viel Energie ihm voraussichtlich für die Fahrt zur Verfügung steht. Dies erhöht in einem erheblichen Maße die Planungssicherheit für den Nutzer. Durch die Möglichkeit der Anpassung des Schwellwerts z.B. über ein mobiles Endgerät (z.B. PC, Laptop, Tablet-Computer, Smartphone) muss der Nutzer das Fahrzeug nicht aufsuchen, wenn sich seine Planung während eines Zeitraums, in dem das Fahrzeug geparkt ist, ändert.The selection of the vehicle functions and the specification of the threshold value (the (default) energy size) can particularly preferably also be carried out via a mobile device of the user - the selection is then, for example, transmitted to the control unit and received by it, so that the specifications for the method be available. This allows the user, for example, at a time when the vehicle is already is parked, change the threshold value and adapt it to his current planning. For example, the user can switch on a parking heater when a departure is imminent. At the same time, the user is informed about how much energy is likely to be available for the journey. This significantly increases planning security for the user. Due to the possibility of adjusting the threshold value, for example via a mobile device (eg PC, laptop, tablet computer, smartphone), the user does not have to go to the vehicle if his plan changes during a period in which the vehicle is parked.

In 2 sind stark vereinfacht beispielhafte Verläufe eines Ladezustands eines Energiespeichers in Form eines schematischen E/t-Diagramms 200 dargestellt.In 2 highly simplified example profiles of a state of charge of an energy store are shown in the form of a schematic E/t diagram 200 .

In dem in 2 dargestellten Diagramm 200 beschreibt eine Position auf der Abszisse t einen Zeitpunkt, während die Ordinate E einen zu dem jeweiligen Zeitpunkt vorliegenden Ladezustand des Energiespeichers (beispielsweise eine in kWh angegebene gespeicherte Ladungsmenge), z.B. einer Batterie, beschreibt.in the in 2 Diagram 200 illustrated describes a position on the abscissa t a point in time, while the ordinate E describes a state of charge of the energy storage device present at the respective point in time (for example a stored charge amount specified in kWh), for example a battery.

Eine Linie 202 entspricht einem zeitlichen Verlauf einer in dem Energiespeicher gespeicherten Energiemenge, wenn die Vorgabe für den eine (Vorgabe-) Energiegröße bzw. erste Energiegröße kennzeichnenden Schwellwert (z.B. 10 km/Tag oder 2,4kWh/Tag) während eines Betriebszeitraumes dauerhaft voll ausgenutzt wird, beispielsweise Fahrzeugfunktionen also in einem unter Einhaltung der Vorgabe maximal möglichen Ausmaß betrieben werden. Dementsprechend entspricht die Linie 202 einem Minimalfüllstandsverlauf. Dadurch ergibt sich hier eine lineare Abnahme der gespeicherten Energie, wobei eine Steigung von dem Schwellwert abhängt. Diese Linie 202 ergibt somit den untersten Wert des Ladezustands des Energiespeichers, der bei (idealer) Anwendung des Verfahrens zu keinem Zeitpunkt unterschritten werden soll.A line 202 corresponds to a time profile of an amount of energy stored in the energy store when the specification for a (default) energy quantity or first energy quantity characterizing threshold value (e.g. 10 km/day or 2.4 kWh/day) is permanently fully utilized during an operating period is, for example, vehicle functions are operated to the maximum possible extent while complying with the specification. Correspondingly, the line 202 corresponds to a minimum filling level profile. This results in a linear decrease in the stored energy, with an increase depending on the threshold value. This line 202 thus results in the lowest value of the state of charge of the energy store, which should not be undershot at any point in time when the method is (ideally) used.

Eine Kurve 204 stellt eine beispielhafte zeitliche Entwicklung des tatsächlichen Ladezustands des Energiespeichers bei Anwendung einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 dar. Hierbei wird zunächst weniger Leistung aus dem Energiespeicher abgerufen, als gemäß dem Schwellwert möglich wäre. Zu einem Zeitpunkt t1 ergibt sich dadurch ein Energieüberschuss gegenüber dem gemäß dem Schwellwert minimal vorzuhaltenden Minimalfüllstand, so dass darauffolgend ein Prozess mit höherem Energiebedarf durchgeführt werden kann. Dies ist durch eine erneute Annäherung an den Minimalfüllstandsverlauf 202 zu erkennen. Zu einem Zeitpunkt t2, an dem die Kurve 204 den Minimalfüllstandsverlauf 202 nahezu erreicht hat, ist der Prozess mit höherem Energieverbrauch abgeschlossen und die Kurve 204 verläuft im nachfolgenden Zeitraum wieder flacher, so dass sich erneut ein Energieüberschuss aufbaut, der wiederum zu einem Zeitpunkt t3 größtenteils aufgebraucht wird.A curve 204 represents an exemplary development over time of the actual state of charge of the energy store when using an advantageous embodiment of the method 100 according to the invention. In this case, initially less power is retrieved from the energy store than would be possible according to the threshold value. At a point in time t1, this results in an excess of energy compared to the minimum filling level to be maintained according to the threshold value, so that a process with a higher energy requirement can then be carried out. This can be recognized by a renewed approximation to the minimum level curve 202 . At a point in time t2, at which the curve 204 has almost reached the minimum fill level profile 202, the process with higher energy consumption is completed and the curve 204 is flatter again in the subsequent period, so that an excess of energy builds up again, which again at a point in time t3 for the most part is used up.

Die so betriebenen Prozesse mit höherem Energieverbrauch können beispielsweise das Senden von Daten über eine Drahtlosverbindung oder das Nachladen einer Niedervoltbatterie unter Verwendung von in dem Energiespeicher (z.B. eine Hochvolt-Batterie mit z.B. 400V oder 800V Batteriespannung oder eine 36V-Batterie oder eine 48V-Batterie) gespeicherter Energie sein. Derartige Prozesse sind gegebenenfalls nicht zwingend für die Aufrechterhaltung einer Betriebsbereitschaft des Fahrzeugs nötig, können jedoch beispielsweise den Komfort des Nutzers während einer späteren Fahrt erhöhen, z.B. das Übermitteln von Streckenprofilen, Fahrerprofilen, etc.The processes operated in this way with higher energy consumption can, for example, send data via a wireless connection or recharge a low-voltage battery using in the energy store (e.g. a high-voltage battery with e.g. 400V or 800V battery voltage or a 36V battery or a 48V battery) be stored energy. Such processes may not be absolutely necessary to maintain the vehicle's operational readiness, but can, for example, increase the user's comfort during a later journey, e.g. the transmission of route profiles, driver profiles, etc.

Eine Kurve 206 in dem Diagramm 200 stellt einen wenig vorteilhaften zeitlichen Verlauf des Ladezustands des Energiespeichers dar. Auch hierbei ist zwar zu gewissen Zeitpunkten der Mittelwert des Energieverbrauchs im Wesentlichen identisch mit dem vorgegebenen Schwellwert, zeitweise wird der Schwellwert auch unterschritten; jedoch ist der tatsächliche Ladezustand des Energiespeichers zu nahezu allen Zeitpunkten niedriger, als er basierend auf der Schwellwertvorgabe sein darf. Dies stellt dementsprechend ein Verhalten des Ladezustands dar, das durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden wird.A curve 206 in diagram 200 represents an unfavorable progression over time of the state of charge of the energy store. Here, too, the mean value of the energy consumption is essentially identical to the predefined threshold value at certain points in time, but the threshold value is sometimes not reached; however, the actual state of charge of the energy store is lower at almost all times than it is allowed to be based on the threshold value specification. Accordingly, this represents a behavior of the state of charge that is avoided by the method according to the invention.

Claims (17)

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs mit wenigstens einem Energiespeicher und wenigstens eine Fahrzeugfunktion bereitstellenden elektrischen Verbrauchern, wobei die elektrischen Verbraucher mit Energie aus dem wenigstens einen Energiespeicher versorgt werden, mit den Schritten: -- Empfangen (102) einer Vorgabe für einen eine Energiegröße kennzeichnenden Schwellwert, -- Ermitteln eines Minimalfüllstandsverlaufs (202), der die minimal in dem wenigstens einen Energiespeicher vorzuhaltende Energie in Abhängigkeit von der Zeit beschreibt, auf Basis des Schwellwerts, und -- Betreiben (105) der wenigstens einen Fahrzeugfunktion so, dass das Entnehmen von Energie aus dem wenigstens einen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Verbraucher nicht zu einem Unterschreiten des Minimalfüllstandsverlaufs (202) führt.Method for operating a vehicle with at least one energy store and electrical loads providing at least one vehicle function, the electrical loads being supplied with energy from the at least one energy store, with the steps: -- receiving (102) a specification for a threshold value characterizing an energy variable, -- Determination of a minimum filling level curve (202), which describes the minimum energy to be kept available in the at least one energy store as a function of time, on the basis of the threshold value, and -- Operating (105) the at least one vehicle function in such a way that the removal of energy from the at least one energy store for supplying the electrical consumers does not lead to the minimum fill level profile (202) being undershot. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schwellwert eine maximal zu verbrauchende Energie und/oder eine maximal zu verbrauchende Fahrtstrecke und/oder eine maximal zu verbrauchende Leistung, insbesondere während einer definierten Zeit, angibt.procedure after claim 1 , The threshold value indicating a maximum energy to be consumed and/or a maximum distance to be consumed and/or a maximum power to be consumed, in particular during a defined time. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, welches während eines Zeitraums, in dem das Fahrzeug nicht für eine Fahrt verwendet wird, durchgeführt wird.procedure after claim 1 or 2 , which is carried out during a period in which the vehicle is not used for a trip. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend ein Vorgeben eines Mindestwerts für den die Energiegröße kennzeichnenden Schwellwert.Method according to one of the preceding claims, comprising specifying a minimum value for the threshold value characterizing the energy variable. Verfahren nach Anspruch 4, umfassend ein Berücksichtigen einer aktuellen und/oder voraussichtlichen Temperatur beim Vorgeben des Mindestwerts für den die Energiegröße kennzeichnenden Schwellwert.procedure after claim 4 , comprising taking into account a current and/or anticipated temperature when specifying the minimum value for the threshold value that characterizes the energy variable. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend ein Empfangen einer Vorgabe für die wenigsten eine Fahrzeugfunktion.Method according to one of the preceding claims, comprising receiving a specification for the at least one vehicle function. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend das Empfangen der Vorgabe für den eine Energiegröße kennzeichnenden Schwellwert und/oder in Rückbezug auf Anspruch 6 das Empfangen der Vorgabe für die wenigstens eine Fahrzeugfunktion von einem Bedienelement des Fahrzeugs oder einem mobilen Endgerät.Method according to one of the preceding claims, comprising receiving the specification for the threshold value characterizing an energy quantity and/or with reference to claim 6 receiving the specification for the at least one vehicle function from a control element of the vehicle or a mobile terminal device. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Betreiben der wenigstens einen Fahrzeugfunktion so, dass der Minimalfüllstandsverlauf (202) nicht unterschritten wird, umfasst: Betreiben der wenigstens einen Fahrzeugfunktion so, dass eine mit der aus dem wenigstens einen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Verbraucher entnommenen Energie korrespondierende Verbrauchs-Energiegröße den Schwellwert im zeitlichen Mittel nicht überschreitet.Method according to one of the preceding claims, wherein the operation of the at least one vehicle function in such a way that the minimum fill level profile (202) is not undershot comprises: Operating the at least one vehicle function in such a way that a consumed energy variable corresponding to the energy taken from the at least one energy store for supplying the electrical loads does not exceed the threshold value on average over time. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend ein Durchführen einer Maßnahme, wenn während des Betreibens der wenigstens einen Fahrzeugfunktion eine mit der aus dem wenigstens einen Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Verbraucher entnommenen Energie korrespondierende Verbrauchs-Energiegröße den Schwellwert, insbesondere im zeitlichen Mittel, überschreitet.Method according to one of the preceding claims, comprising carrying out a measure if, during the operation of the at least one vehicle function, a consumption energy variable corresponding to the energy drawn from the at least one energy store for supplying the electrical consumers exceeds the threshold value, in particular on average over time. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Ladeschwellwert, der einen Mindestladezustand des wenigstens einen Energiespeichers kennzeichnet, vorgebbar ist und eine Maßnahme durchgeführt wird, wenn der Ladezustand des Energiespeichers den Ladeschwellwert erreicht oder unterschreitet.Method according to one of the preceding claims, wherein a charging threshold, which characterizes a minimum charging state of the at least one energy store, can be specified and a measure is carried out if the charging state of the energy store reaches or falls below the charging threshold. Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein aktueller Ladezustand des wenigstens einen Energiespeichers erfasst wird und in Abhängigkeit von dem Schwellwert berechnet wird, wann der Ladezustand des Energiespeichers den Ladeschwellwert unterschreitet.procedure after claim 10 , wherein a current state of charge of the at least one energy store is detected and is calculated as a function of the threshold when the state of charge of the energy store falls below the charging threshold. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Fahrzeugfunktion gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: einer Alarmanlage, einer Innenraumüberwachung, einer Innenraumtemperierung, einer Temperierung des Energiespeichers, einer Diagnosefunktion, einer Datenauswertung, einem Datenversand, einem Datenempfang, einer Datenverarbeitung, einem Softwareupdate, einer Ladungssteuerung einer Niedervoltbatterie aus dem Energiespeicher.Method according to one of the preceding claims, wherein the at least one vehicle function is selected from the group consisting of: an alarm system, interior monitoring, interior temperature control, temperature control of the energy store, a diagnostic function, data evaluation, data transmission, data reception, data processing, a software update, charge control of a low-voltage battery from the energy store. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend das Übermitteln der wenigstens einen Fahrzeugfunktion und vorzugsweise ihrer Energiegröße, wobei insbesondere die wenigstens eine Fahrzeugfunktion und vorzugsweise ihre Energiegröße nach der Übermittlung auf einem Anzeigemittel angezeigt wird.Method according to one of the preceding claims, comprising the transmission of the at least one vehicle function and preferably its energy level, in particular the at least one vehicle function and preferably its energy level being displayed on a display means after the transmission. Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit which is set up to carry out all method steps of a method according to one of the preceding claims. Fahrzeug mit wenigstens einem Energiespeicher, wenigstens eine Fahrzeugfunktion bereitstellenden elektrischen Verbrauchern sowie einer Recheneinheit nach Anspruch 14.Vehicle with at least one energy store, at least one vehicle function providing electrical loads and a computing unit Claim 14 . Computerprogramm, das eine Recheneinheit dazu veranlasst, alle Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit ausgeführt wird.Computer program that causes a processing unit to carry out all the method steps of a method according to one of Claims 1 until 13 to be performed when it is executed on the computing unit. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 16.Machine-readable storage medium with a computer program stored on it Claim 16 .
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