DE102021201533A1

DE102021201533A1 - Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs

Info

Publication number: DE102021201533A1
Application number: DE102021201533.6A
Authority: DE
Inventors: Torsten Handler; Tobias Pfister
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-02-17
Filing date: 2021-02-17
Publication date: 2022-08-18

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs (10), insbesondere eines Plug-in-Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug (10) zumindest einen elektrischen Antriebsmotor (12) und wenigstens eine manuell aufladbare Antriebsbatterie (14) umfasst.Es wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Fahrkenngröße (16) des Hybridfahrzeugs (10) überwacht und zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Zudem betrifft die Erfindung ein Überwachungssystem mit einer Recheneinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein Hybridfahrzeug mit einem solchen Überwachungssystem.
Als Hybridfahrzeug, Hybridauto, Hybridelektrofahrzeug oder Hybridelektrokraftfahrzeug (hybrid electric vehicle, HEV) wird in der Antriebstechnik jedwedes Kraftfahrzeug bezeichnet, das von mindestens einem elektrischen Antriebsmotor und einem weiteren Energiewandler - in der Regel einem Verbrennungsmotor - angetrieben wird. Normalerweise bezieht ein Hybridfahrzeug dabei seine Antriebsenergie aus einer Hochvolt-Antriebsbatterie (HV-Batterie) sowie einem Kraftstofftank. Vorteil der Hybridfahrzeuge ist, dass diese bei einer kombinierten Betriebsweise einen geringen Verbrauch und folglich Schadstoffausstoß aufweisen und zumindest kürzere Fahrstrecken auch rein elektrisch zurücklegen können. Plug-in-Hybridfahrzeuge umfassen zudem eine manuelle aufladbare Antriebsbatterie und können hierdurch an einem Stromnetz oder anderen geeigneten Ladepunkten elektrisch aufgeladen werden. Anhand der kombinierten Betriebsweise werden zudem die angegebenen und für die KFZ-Steuer relevanten CO₂-Emissionswerte ermittelt.
Allerdings hat sich herausgestellt, dass viele Besitzer eines Plug-in-Hybridfahrzeugs ausschließlich den Verbrennungsmotor verwenden und auf ein Laden bzw. Nachladen der Antriebsbatterie gänzlich verzichten, wodurch der Verbrauch sowie der Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs steigen und die gesetzlich ermittelten Emissionswerte unter Realbedingungen nicht mehr eingehalten werden.
Ausgehend davon besteht die Aufgabe der Erfindung insbesondere darin, ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs bereitzustellen, bei welchem ein Nachladeverhalten bewertet und hierdurch insbesondere besser kontrolliert werden kann. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10 und 11 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs, insbesondere eines Plug-in-Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug zumindest einen elektrischen Antriebsmotor und wenigstens eine manuell und/oder extern aufladbare und insbesondere funktionell mit dem elektrischen Antriebsmotor gekoppelte Antriebsbatterie, insbesondere in Form eines Akkumulators, umfasst.
Es wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Fahrkenngröße des Hybridfahrzeugs überwacht und zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet wird. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere eine vorteilhafte Bewertung und/oder Kontrolle eines Nachladeverhaltens erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine Effizienz, insbesondere eine Energieeffizienz und/oder eine Umwelteffizienz, des Hybridfahrzeugs verbessert werden.
Das Hybridfahrzeug umfasst, insbesondere neben dem elektrischen Antriebsmotor und der Antriebsbatterie, zumindest einen weiteren Energiewandler, bevorzugt einen Verbrennungsmotor, und wenigstens einen manuell nachfüllbaren und insbesondere mit dem weiteren Energiewandler funktionell gekoppelten Kraftstofftank. Darüber hinaus kann das Hybridfahrzeug zum Aufladen der Antriebsbatterie vorteilhaft einen Steckanschluss für ein Ladekabel umfassen. Alternativ oder zusätzlich könnte die Antriebsbatterie jedoch auch zu einem induktiven Laden vorgesehen sein. Unter einer „Fahrkenngröße“ soll ferner insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, welche mit einem Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs korreliert ist. Insbesondere kann wenigstens anhand der Fahrkenngröße auf eine Fahrstrecke, auf eine Fahrzeit, auf einen Kraftstoffverbrauch und/oder auf einen Schadstoffausstoß, beispielsweise einen CO₂-Emissionswert, des Hybridfahrzeugs geschlossen und/oder eine Fahrstrecke, eine Fahrzeit, ein Kraftstoffverbrauch und/oder ein Schadstoffausstoß, beispielsweise ein CO₂-Emissionswert, des Hybridfahrzeugs bestimmt werden. Insbesondere wird dabei anhand der Fahrkenngröße ein manuelles Laden und/oder ein manueller Ladevorgang der Antriebsbatterie, insbesondere eine Häufigkeit und/oder eine Dauer, bzw. ein Nicht-Laden der Antriebsbatterie erfasst und ausgehend davon ein Nachladeverhalten bewertet und/oder kontrolliert. Bevorzugt wird die Fahrkenngröße zudem über eine gewisse Fahrstrecke und/oder eine gewisse Zeit aufsummiert und/oder aufintegriert. Ferner könnten insbesondere auch mehrere, verschiedene Fahrkenngrößen, beispielsweise zumindest zwei oder zumindest drei Fahrkenngrößen, miteinander kombiniert und zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet werden.
Darüber hinaus wird insbesondere wenigstens eine Recheneinheit eingesetzt, welche dazu vorgesehen ist, das Verfahren zum Betrieb des Hybridfahrzeugs durchzuführen. Unter einer „Recheneinheit“ soll insbesondere eine elektrische und/oder elektronische Einheit verstanden werden, welche einen Informationseingang, eine Informationsverarbeitung und eine Informationsausgabe aufweist. Vorteilhaft weist die Recheneinheit ferner zumindest einen Prozessor, zumindest einen Betriebsspeicher, zumindest ein Ein- und/oder Ausgabemittel, zumindest ein Betriebsprogramm, zumindest eine Steuerroutine, zumindest eine Berechnungsroutine und/oder zumindest eine Auswerteroutine auf. Insbesondere ist die Recheneinheit zumindest dazu vorgesehen, wenigstens eine Fahrkenngröße des Hybridfahrzeugs zu ermitteln und zu überwachen. Zudem ist die Recheneinheit vorteilhaft dazu vorgesehen, die wenigstens eine Fahrkenngröße auszuwerten, um ein manuelles Nachladeverhalten zu bewerten und/oder zu kontrollieren. Vorzugsweise ist die Recheneinheit dabei Teil eines Überwachungssystems und bevorzugt in ein Steuergerät des Hybridfahrzeugs integriert. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Vorteilhaft wird vorgeschlagen, dass die Fahrkenngröße zur Bewertung und/oder zur Kontrolle des manuellen Nachladeverhaltens mit einem Schwellwert abgeglichen wird, wobei bei Überschreiten des Schwellwerts eine Hinweismeldung zum Laden der Antriebsbatterie erzeugt wird. Die Hinweismeldung kann im Hybridfahrzeug, beispielsweise mittels eines Bordcomputers und/oder eines Head-Up-Displays, und/oder auf einem, bevorzugt drahtlos mit dem Hybridfahrzeug gekoppelten, externen elektronischen Gerät, wie beispielsweise einem Tablet, einem Smartphone, einer Smartwatch und/oder einem vergleichbaren elektronischen Gerät, ausgegeben und/oder angezeigt werden. Hierdurch kann insbesondere ein Informations- und/oder Warneffekt erreicht werden. Zudem kann dem Fahrer vorteilhaft eine aktuelle Fahrweise und/oder Betriebsweise des Hybridfahrzeugs visualisiert und/oder vergegenwärtigt werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Fahrkenngröße zur Bewertung und/oder zur Kontrolle des manuellen Nachladeverhaltens mit einem, insbesondere oberhalb des Schwellwerts liegenden, Grenzwert abgeglichen wird, wobei bei Überschreiten des Grenzwerts eine Ladeaufforderung erzeugt und/oder ein Abschaltvorgang ausgelöst wird, bei welchem ein Betrieb des Hybridfahrzeugs nach einer definierten Zeit, einer definierten Fahrstrecke und/oder einer definierten Anzahl an Starvorgängen des Hybridfahrzeugs eingeschränkt wird. Die Ladeaufforderung kann ebenfalls im Hybridfahrzeug und/oder auf einem externen elektronischen Gerät ausgegeben und/oder angezeigt werden. Ferner kann eine Einschränkung eines Betriebs des Hybridfahrzeugs beispielsweise durch eine Degradierung des Fahrbetriebs, beispielsweise in Form einer Reduzierung einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit, und/oder durch eine Fahrzeugstillegung realisiert werden. Hierdurch kann insbesondere sichergestellt werden, dass das Hybridfahrzeug vorschriftsmäßig oder planmäßig betrieben und nicht auf ein Laden bzw. Nachladen der Antriebsbatterie gänzlich verzichten wird.
Wird die Fahrkenngröße ferner nach einem, insbesondere manuellen, Ladevorgang der Antriebsbatterie neu ermittelt oder zurückgesetzt, können vorteilhaft Fehlalarme vermieden werden, da sichergestellt wird, dass nur die Fahrkenngröße seit dem letzten manuellen bzw. externen Ladeereignis bewertet wird. Ein, insbesondere manueller, Ladevorgang könnte dabei beispielsweise mittels einer zusätzlichen Sensorik ermittelt werden. Bevorzugt wird jedoch zur Erkennung eines, insbesondere manuellen, Ladevorgangs eine Veränderung eines Ladezustands, insbesondere eines SoC-Werts, der Antriebsbatterie im Stillstand des Hybridfahrzeugs erfasst.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Fahrkenngröße mit einem Kraftstoffverbrauch des Hybridfahrzeugs korreliert ist. Insbesondere könnte die Fahrkenngröße in diesem Zusammenhang auch einem Kraftstoffverbrauch entsprechen. Demnach könnte ausschließlich ein Kraftstoffverbrauch zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet werden. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhafte Bewertung und/oder Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Fahrkenngröße mit einer Fahrstrecke des Hybridfahrzeugs korreliert ist. Insbesondere könnte die Fahrkenngröße in diesem Zusammenhang auch einer Fahrstrecke, insbesondere seit dem letzten manuellen bzw. externen Ladevorgang der Antriebsbatterie, entsprechen. Demnach könnte ausschließlich eine Fahrstrecke zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet werden. Hierdurch kann insbesondere eine Bewertung und/oder Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens weiter verbessert werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Fahrkenngröße mit einem Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs korreliert ist. Insbesondere könnte die Fahrkenngröße in diesem Zusammenhang auch einem Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs entsprechen. Demnach könnte ausschließlich ein Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet werden. Hierdurch kann insbesondere eine besonders einfache Bewertung und/oder Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens erreicht werden.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Fahrkenngröße ein, vorteilhaft über eine definierte Fahrstrecke gemittelter, CO₂-Emissionswert des Hybridfahrzeugs ist. Anhand des CO₂-Emissionswert kann vorteilhaft einfach und exakt ein Nachladeverhalten bewertet und kontrolliert werden.
Eine besonders hohe Genauigkeit bei der Auswertung der Fahrkenngröße kann insbesondere erreicht werden, wenn die Fahrkenngröße bei der Auswertung über eine definierte Fahrstrecke und/oder eine definierte Zeitspanne gemittelt wird, um fahrbetriebsbedingte Einflüsse auf die Fahrkenngröße zu reduzieren.
Ferner wird vorgeschlagen, dass zur Ermittlung der Fahrkenngröße ein Verbrauchsmessgerät in einem Motorsteuergerät, insbesondere ein sogenanntes On-Board Fuel Consumption Meter bzw. eine sogenannte OBFCM-Einrichtung, genutzt wird. Hierdurch kann eine besonders kosteneffiziente Lösung zur Ermittlung eines Kraftstoffverbrauchs und/oder eines CO₂-Emissionswerts erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass bei der Bewertung und/oder Kontrolle des manuellen Nachladeverhaltens eine Fahrweise berücksichtigt wird, wodurch eine Auswertung der Fahrkenngröße weiter optimiert werden kann.
Das Verfahren zum Betrieb des Hybridfahrzeugs, das Überwachungssystem und das Hybridfahrzeug sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können das Verfahren zum Betrieb des Hybridfahrzeugs, das Überwachungssystem und das Hybridfahrzeug zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen:

1 ein beispielhaftes Hybridfahrzeug in einer schematischen Darstellung,
2a-b beispielhafte Schaubilder eines Verlaufs einer Fahrkenngröße zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens und
3 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten eines Verfahrens zum Betrieb des Hybridfahrzeugs.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt ein beispielhaftes, als Kraftfahrzeug ausgebildetes Hybridfahrzeug 10 in einer schematischen Darstellung. Das Hybridfahrzeug 10 ist als Plug-in-Hybridfahrzeug ausgebildet. Das Hybridfahrzeug 10 umfasst vorliegend einen Verbrennungsmotor 30 und einen mit dem Verbrennungsmotor 30 funktionell gekoppelten Kraftstofftank 32. Ferner umfasst das Hybridfahrzeug 10 einen elektrischen Antriebsmotor 12 und eine funktionell mit dem elektrischen Antriebsmotor 12 gekoppelte Antriebsbatterie 14, insbesondere eine Hochvolt-Antriebsbatterie. Die Antriebsbatterie 14 ist als Akkumulator, beispielsweise als Lithium-Ionen-Akkumulator, ausgebildet. Zudem ist die Antriebsbatterie 14 manuell bzw. extern aufladbar ausgebildet. Zum Aufladen der Antriebsbatterie 14 weist das Hybridfahrzeug 10 im vorliegenden Fall einen Steckanschluss 34 für ein Ladekabel (nicht dargestellt) auf. Das Hybridfahrzeug 10 kann dabei ausschließlich mittels des Verbrennungsmotors 30, ausschließlich mittels des elektrischen Antriebsmotors 12 und in einer kombinierten Betriebsweise, in welcher der Verbrennungsmotor 30 und der elektrische Antriebsmotor 12 aktiv sind, betrieben werden. Alternativ könnte ein Hybridfahrzeug jedoch auch ausschließlich mittels eines Verbrennungsmotors und in einer kombinierten Betriebsweise betrieben werden. Ferner könnte eine Antriebsbatterie alternativ oder zusätzlich auch zu einem induktiven Laden vorgesehen sein.
Ferner weist das Hybridfahrzeug 10 ein Motorsteuergerät 24 auf. Das Motorsteuergerät 24 weist vorliegend ein Verbrauchsmessgerät 22, insbesondere ein sogenanntes On-Board Fuel Consumption Meter bzw. eine sogenannte OBFCM-Einrichtung, auf. Das Verbrauchsmessgerät 22 ist zur Erfassung und Bereitstellung eines Kraftstoffverbrauchs des Hybridfahrzeugs 10 vorgesehen. Grundsätzlich könnte auf ein derartiges Verbrauchsmessgerät oder Motorsteuergerät jedoch auch verzichtet werden.
Darüber hinaus umfasst das Hybridfahrzeug 10 ein Überwachungssystem 26. Das Überwachungssystem 26 ist vorliegend als Steuergerät, insbesondere als zentrales Fahrzeugsteuergerät, ausgebildet. Ferner weist das Überwachungssystem 26 eine elektrische Verbindung mit dem Motorsteuergerät 24 auf. Das Überwachungssystem 26 ist zumindest zur Erfassung und/oder Überwachung wenigstens einer Fahrkenngröße des Hybridfahrzeugs 10 vorgesehen.
Dazu umfasst das Überwachungssystem 26 eine Recheneinheit 28. Die Recheneinheit 28 umfasst zumindest einen Prozessor (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, und zumindest einen Betriebsspeicher (nicht dargestellt). Zudem umfasst die Recheneinheit 28 zumindest ein im Betriebsspeicher hinterlegtes Betriebsprogramm mit zumindest einer Steuerroutine, zumindest einer Berechnungsroutine und zumindest einer Auswerteroutine. Alternativ könnte ein Überwachungssystem auch direkt in ein Motorsteuergerät oder ein anderes Steuergerät des Hybridfahrzeugs integriert sein. Ferner könnte ein Überwachungssystem grundsätzlich auch von einem Hybridfahrzeug verschieden und beispielsweise in ein externes Rechnernetzwerk, vorteilhaft in Form eines Cloudnetzwerks, integriert sein.
Darüber hinaus kann das Hybridfahrzeug 10 weitere Bauteile und/oder Baugruppen umfassen, wie beispielsweise einen an sich bekannten Bordcomputer (nicht dargestellt) und/oder eine an sich bekannte, vorteilhaft drahtlose, Kommunikationsschnittstelle (nicht dargestellt) zur Kopplung mit einem externen elektronischen Gerät, wie beispielsweise einem Smartphone. Vorzugsweise weist das Überwachungssystem 26 dabei eine elektrische Verbindung mit dem Bordcomputer und/oder der Kommunikationsschnittstelle auf. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, auf einen Bordcomputer und/oder eine Kommunikationsschnittstelle zu verzichten
Aus verschiedenen Studien hat sich nun ergeben, dass viele Besitzer eines derartigen Hybridfahrzeugs 10 ausschließlich den Verbrennungsmotor 30 verwenden und auf ein Laden bzw. Nachladen der Antriebsbatterie 14 gänzlich verzichten, wodurch der Verbrauch sowie der Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs 10 steigen und die gesetzlich ermittelten Emissionswerte unter Realbedingungen nicht mehr eingehalten werden. Um ein Nachladeverhalten zu bewerten und besser zu kontrollieren, wird deshalb ein entsprechendes Verfahren zum Betrieb des Hybridfahrzeugs 10 vorgeschlagen. Im vorliegenden Fall ist insbesondere die Recheneinheit 28 dazu vorgesehen, das Verfahren auszuführen und weist dazu insbesondere ein Computerprogramm mit entsprechenden Programmcodemitteln auf.
Vorliegend wird wenigstens eine Fahrkenngröße 16 des Hybridfahrzeugs 10 überwacht und zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet. Dazu wird anhand der Fahrkenngröße 16 ein manuelles Laden und/oder ein manueller Ladevorgang der Antriebsbatterie 14, insbesondere eine Häufigkeit und/oder eine Dauer, bzw. ein Nicht-Laden der Antriebsbatterie 14 erfasst und ausgehend davon ein Nachladeverhalten bewertet und/oder kontrolliert.
Die Fahrkenngröße 16 ist dabei mit einem Kraftstoffverbrauch, mit einer Fahrstrecke und mit einem Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs 10 korreliert. Im vorliegenden Fall wird als Fahrkenngröße 16 ein CO₂-Emissionswert des Hybridfahrzeugs 10 verwendet, welcher über eine definierte Fahrstrecke gemittelt und anhand des von dem Verbrauchsmessgerät 22 ermittelten Kraftstoffverbrauchs des Hybridfahrzeugs 10 berechnet wird. Der CO₂-Emissionswert ergibt sich dabei aus dem Kraftstoffverbrauch, welcher sich aus einer Einspritzmenge berechnen lässt. Vorliegend wird demnach ein gemittelter CO₂-Emissionswert pro km zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet.
Besonders geeignet ist es ferner die Fahrkenngröße 16 seit dem letzten manuellen bzw. externen Ladeereignis zu berechnen. Bevorzugt wird die Fahrkenngröße 16 dabei über eine gewisse Fahrstrecke und/oder eine gewisse Zeit aufsummiert und/oder aufintegriert. Zudem wird ein manueller Ladevorgang der Antriebsbatterie 14 erfasst und die Fahrkenngröße 16 nach dem manuellen Ladevorgang neu ermittelt oder zurückgesetzt. Zur Erkennung des manuellen Ladevorgangs wird bevorzugt eine Veränderung eines Ladezustands, insbesondere eines SoC-Werts, der Antriebsbatterie 14 im Stillstand des Hybridfahrzeugs 10 erfasst. In diesem Fall wird somit der mittlere CO₂-Emissionswert pro km neu ermittelt oder zurückgesetzt, wenn sich der Ladezustand um einen bestimmten Wert erhöht hat.
Darüber hinaus kann zusätzlich eine Fahrweise berücksichtigt werden, sodass ein Fahrer, der besonders kraftstoffsparend fährt, länger ohne zu laden fahren kann, als ein Fahrer der mit hohem Kraftstoffverbrauch unterwegs ist.
Alternativ könnte als Fahrkenngröße auch eine zurückgelegte Fahrstrecke, ein, vorteilhaft gemittelter, Kraftstoffverbrauch und/oder ein von einem CO₂-Emissionswert abweichender Wert für einen Schadstoffausstoß verwendet werden. Zudem ist denkbar, mehrere, verschiedene Fahrkenngrößen, beispielsweise zumindest zwei oder zumindest drei der genannten Fahrkenngrößen, miteinander zu kombinieren und zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens auszuwerten. Darüber hinaus ist denkbar, eine Fahrkenngröße von einer von einem Verbrauchsmessgerät abweichenden Fahrzeugsensorik abzurufen. Ferner könnte ein, insbesondere manueller, Ladevorgang grundsätzlich auch mittels einer zusätzlichen Sensorik erfasst werden.
In den 2a und 2b sind beispielhafte Schaubilder eines Verlaufs der Fahrkenngröße 16 zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens dargestellt.
Bei den 2a und 2b ist eine Ordinatenachse 36 jeweils als Größenachse für die Fahrkenngröße 16 ausgebildet, wobei die Fahrkenngröße 16 in [g/km] aufgetragen ist. Auf einer Abszissenachse 38 ist eine Fahrstrecke des Hybridfahrzeugs 10 oder eine Zeit dargestellt. Eine Kurve 40 zeigt einen Verlauf der Fahrkenngröße 16.
2a zeigt dabei einen Fall, in welchem auf ein Laden bzw. Nachladen der Antriebsbatterie 14 über einen längeren Zeitraum verzichtet wird.
Zunächst erfolgt in einem schraffiert dargestellten Bereich eine initiale Mittelung der Fahrkenngröße 16, wobei diese initiale Mittelung vorteilhaft bei jedem Systemstart durchgeführt oder wiederholt wird. Zur Bewertung und/oder zur Kontrolle des manuellen Nachladeverhaltens wird die, insbesondere über eine gewisse Fahrstrecke und/oder eine gewisse Zeit aufsummierte und/oder aufintegrierte, Fahrkenngröße 16 ferner mit einem Schwellwert 18 abgeglichen. Gemäß 2a wird der Schwellwert 18 zu einem Zeitpunkt T1 überschritten. Bei Überschreiten des Schwellwerts 18 wird eine Hinweismeldung zum Laden der Antriebsbatterie 14 erzeugt. Die Hinweismeldung kann im Hybridfahrzeug 10, beispielsweise mittels des Bordcomputers, und/oder auf einem über die Kommunikationsschnittstelle drahtlos mit dem Hybridfahrzeug 10 gekoppelten externen elektronischen Gerät, wie beispielsweise einem Smartphone, angezeigt werden. Nach Überschreiten des Schwellwerts 18 wird der Fahrer somit daran erinnert, die Antriebsbatterie 14 zu laden.
Wird die Antriebsbatterie 14 weiterhin nicht ausreichend nachgeladen, so wird die Überwachung, d.h. die Aufsummation und/oder Aufintegration, der Fahrkenngröße 16 weitergeführt und die Fahrkenngröße 16 steigt sukzessive weiter an. Zudem wird die Fahrkenngröße 16 zur Bewertung und/oder zur Kontrolle des manuellen Nachladeverhaltens mit einem oberhalb des Schwellwerts 18 liegenden Grenzwert 20 abgeglichen. Gemäß 2a wird der Grenzwert 20 zu einem Zeitpunkt T2 überschritten. Bei Überschreiten des Grenzwerts 20 wird eine Ladeaufforderung erzeugt und ein Abschaltvorgang ausgelöst, bei welchem ein Betrieb des Hybridfahrzeugs 10 nach einer definierten Zeit, einer definierten Fahrstrecke und/oder einer definierten Anzahl an Starvorgängen des Hybridfahrzeugs 10 eingeschränkt wird, beispielsweise durch eine Degradierung des Fahrbetriebs und/oder durch eine Fahrzeugstillegung.
2b zeigt einen Fall, in welchem das Hybridfahrzeug 10 vorschriftsmäßig oder planmäßig betrieben wird.
In diesem Fall wird die Antriebsbatterie 14 zu den Zeitpunkten T3 und T4 nachgeladen. Nach dem Ladevorgang der Antriebsbatterie 14 wird die Fahrkenngröße 16 neu ermittelt oder zurückgesetzt. In den schraffiert dargestellten Bereichen erfolgt dabei wiederum eine initiale Mittelung.
3 zeigt abschließend ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten des Verfahrens zum Betrieb des Hybridfahrzeugs 10.
In einem Verfahrensschritt 50 wird das Verfahren gestartet.
Anschließend wird in einem Verfahrensschritt 52 zunächst geprüft, ob ein Nachladen der Antriebsbatterie 14 erfolgt ist. Wurde die Antriebsbatterie 14 geladen, so folgt Verfahrensschritt 54, in welchem die Fahrkenngröße 16 neu ermittelt oder zurückgesetzt wird. Analoges gilt für sämtliche Hinweismeldungen, Ladeaufforderungen oder Einschränkungen sofern vorhanden. Wurde die Antriebsbatterie 14 hingegen nicht geladen, so folgt Verfahrensschritt 56.
Im Verfahrensschritt 56 wird die Fahrkenngröße 16 ermittelt und überwacht, indem die Fahrkenngröße 16 über eine gewisse Fahrstrecke und/oder eine gewisse Zeit aufsummiert und/oder aufintegriert wird und bevorzugt in g/km berechnet wird.
Anschließend wird die Fahrkenngröße 16 in einem Verfahrensschritt 58 kontinuierlich mit dem Schwellwert 18 abgeglichen. Wird der Schwellwert 18 während des gesamten Fahrbetriebs nicht überschritten, so folgt wiederum Verfahrensschritt 50. Bei Überschreiten des Schwellwerts 18 folgt hingegen Verfahrensschritt 60.
Im Verfahrensschritt 60 wird eine Hinweismeldung zum Laden der Antriebsbatterie 14 erzeugt. Zudem wird die Überwachung, d.h. die Aufsummation und/oder Aufintegration, der Fahrkenngröße 16 weitergeführt.
Anschließend wird die Fahrkenngröße 16 in einem Verfahrensschritt 62 kontinuierlich mit dem Grenzwert 20 abgeglichen. Wird der Grenzwert 20 während des gesamten Fahrbetriebs nicht überschritten, so folgt wiederum Verfahrensschritt 50. Bei Überschreiten des Grenzwerts 20 folgt hingegen Verfahrensschritt 64.
Im Verfahrensschritt 64 wird eine Ladeaufforderung erzeugt und ein Abschaltvorgang ausgelöst, bei welchem ein Betrieb des Hybridfahrzeugs 10 nach einer definierten Zeit, einer definierten Fahrstrecke und/oder einer definierten Anzahl an Starvorgängen des Hybridfahrzeugs 10 eingeschränkt wird.
Das beispielhafte Ablaufdiagramm in 3 soll dabei lediglich beispielhaft ein Verfahren zum Betrieb des Hybridfahrzeugs 10 beschreiben. Insbesondere können einzelne Verfahrensschritte auch variieren oder zusätzliche Verfahrensschritte hinzukommen. In diesem Zusammenhang ist beispielsweise denkbar, auf einen Verfahrensschritt 60 zu verzichten und bereits nach Überschreiten des Schwellwerts 20 eine Ladeaufforderung zu erzeugen und ein Abschaltvorgang auszulösen. Ferner könnte grundsätzlich auf das Auslösen eines Abschaltvorgangs auch gänzlich verzichtet werden.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs (10), insbesondere eines Plug-in-Hybridfahrzeugs, wobei das Hybridfahrzeug (10) zumindest einen elektrischen Antriebsmotor (12) und wenigstens eine manuell aufladbare Antriebsbatterie (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Fahrkenngröße (16) des Hybridfahrzeugs (10) überwacht und zur Bewertung und/oder zur Kontrolle eines manuellen Nachladeverhaltens ausgewertet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrkenngröße (16) zur Bewertung und/oder zur Kontrolle des manuellen Nachladeverhaltens mit einem Schwellwert (18) abgeglichen wird, wobei bei Überschreiten des Schwellwerts (18) eine Hinweismeldung zum Laden der Antriebsbatterie (14) erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrkenngröße (16) zur Bewertung und/oder zur Kontrolle des manuellen Nachladeverhaltens mit einem, insbesondere oberhalb des Schwellwerts (18) liegenden, Grenzwert (20) abgeglichen wird, wobei bei Überschreiten des Grenzwerts (20) eine Ladeaufforderung erzeugt und ein Abschaltvorgang ausgelöst wird, bei welchem ein Betrieb des Hybridfahrzeugs (10) nach einer definierten Zeit, einer definierten Fahrstrecke und/oder einer definierten Anzahl an Starvorgängen eingeschränkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrkenngröße (16) nach einem Ladevorgang der Antriebsbatterie (14) neu ermittelt oder zurückgesetzt wird, wobei zur Erkennung eines Ladevorgangs eine Veränderung eines Ladezustands der Antriebsbatterie (14) im Stillstand des Hybridfahrzeugs (10) erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrkenngröße (16) mit einem Kraftstoffverbrauch, mit einer Fahrstrecke und/oder mit einem Schadstoffausstoß des Hybridfahrzeugs (10) korreliert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrkenngröße (16) ein CO₂-Emissionswert des Hybridfahrzeugs (10) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrkenngröße (16) bei der Auswertung über eine definierte Fahrstrecke gemittelt wird, um fahrbetriebsbedingte Einflüsse auf die Fahrkenngröße (16) zu reduzieren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Fahrkenngröße (16) ein Verbrauchsmessgerät (22) in einem Motorsteuergerät (24) genutzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bewertung und/oder Kontrolle des manuellen Nachladeverhaltens eine Fahrweise berücksichtigt wird.
Überwachungssystem (26) mit einer Recheneinheit (28) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Hybridfahrzeug (10), insbesondere Plug-in-Hybridfahrzeug, mit zumindest einem elektrischen Antriebsmotor (12), mit wenigstens einer manuell aufladbaren Antriebsbatterie (14) und mit einem Überwachungssystem (26) nach Anspruch 10.