DE102021201614A1 - Method for automatically switching between driving modes of a vehicle - Google Patents

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Sven Ahlgrimm
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/182Selecting between different operative modes, e.g. comfort and performance modes

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  • Automation & Control Theory (AREA)
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Abstract

Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, umfassend folgende Schritte:a) Fortlaufendes Erfassen einer Geschwindigkeitsgröße, die eine momentane Geschwindigkeit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs repräsentiert;b) Fortlaufendes Erfassen einer Drehgriffstellungsgröße, die eine momentane Drehgriffstellung des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs repräsentiert;c) Bestimmen eines Drehgriffstellungsgradienten der erfassten Drehgriffstellungsgrößen für eine vorgegebene Zeitdauer;d) Vergleichen des Drehgriffstellungsgradienten mit mindestens einem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten;e) Umschalten auf einen anderen Fahrmodus des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs in Abhängigkeit des Vergleichs;Method for automatically switching between driving modes of an electrically drivable vehicle, comprising the following steps:a) continuous detection of a speed variable that represents a current speed of the electrically drivable vehicle;b) continuous detection of a rotary handle position variable that represents a current rotary handle position of the electrically drivable vehicle;c ) determining a rotary handle position gradient of the detected rotary handle position variables for a predetermined period of time;d) comparing the rotary handle position gradient with at least one predetermined target rotary handle position gradient;e) switching to another driving mode of the electrically driven vehicle depending on the comparison;

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs, einer Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs, einem Computerprogramm sowie einer Verwendung der Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a method for automatically switching between driving modes of a vehicle, in particular one that can be driven electrically, a device for operating a vehicle, a computer program and use of the device according to the preamble of the independent claims.

Stand der TechnikState of the art

In 48V-Systemen für leichte Elektrofahrzeuge existiert pro Fahrmodus, beispielsweise für eine energiesparende Fahrweise („Eco“), für eine auf längere Fahrstrecken ausgelegte Fahrweise („Cruise“) und für eine sportliche Fahrweise („Sport“), ein entsprechendes Momenten-Kennfeld. Die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Stellung des Drehgriffs sind Eingangsgrößen und das Fahrerwunschmoment die Ausgangsgröße der einzelnen Momenten-Kennfelder. Die Umschaltung zwischen den einzelnen Fahrmodi erfolgt aktuell auf Wunsch des Fahrers eines Elektrofahrzeugs durch die Betätigung eines physischen Schalters.In 48V systems for light electric vehicles, there is a corresponding torque map for each driving mode, for example for an energy-saving driving style ("Eco"), for a driving style designed for longer journeys ("Cruise") and for a sporty driving style ("Sport") . The vehicle speed and the position of the twist grip are input variables and the driver's desired torque is the output variable of the individual torque characteristic diagrams. Switching between the individual driving modes is currently carried out at the request of the driver of an electric vehicle by actuating a physical switch.

Aktuell muss der Fahrer eines Elektrofahrzeugs aktiv, durch Betätigung des physischen Schalters den Fahrmodus ändern, um eine höhere Leistung oder Moment zu erhalten, beispielsweise für eine Umschaltung vom „Eco“ Momenten-Kennfeld zum „Cruise“ Momenten-Kennfeld. Bei einem Überholmanöver, also insbesondere bei erhöhter Leistungsanforderung durch den Fahrer, wird das manuelle Umschalten zum nächsten leistungsstärkeren Mode als störend empfunden. Des Weiteren wird durch das manuelle Hochschalten wertvolle Zeit verschenkt, welche bei einem Überholvorgang letztlich entscheidend sein kann.Currently, the driver of an electric vehicle must actively change the driving mode by operating the physical switch in order to obtain higher power or torque, for example to switch from the "Eco" torque map to the "Cruise" torque map. During an overtaking manoeuvre, i.e. in particular when the driver demands increased power, manual switching to the next more powerful mode is perceived as annoying. Furthermore, manual upshifting wastes valuable time, which can ultimately be decisive when overtaking.

Das Dokument DE 10 2014 215 259 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Auswählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug während der Fahrt entlang eines Fahrweges.The document DE 10 2014 215 259 A1 discloses a method and a device for automatically selecting a driving mode on a motor vehicle while driving along a route.

Das Dokument US 2015 314 771 A1 offenbart ein Geschwindigkeitssteuersystem und - verfahren für ein Hybrid-Elektrofahrzeug bereit, wobei das Fahrzeug einen Motor, eine elektrische Maschine und einen Modusschalter aufweist, um das Umschalten zwischen einem ersten Geschwindigkeitssteuermodus und einen zweiten Geschwindigkeitsregelungsmodus zu ermöglichen.The document U.S. 2015 314 771 A1 discloses a cruise control system and method for a hybrid electric vehicle, the vehicle having a motor, an electric machine, and a mode switch to enable switching between a first cruise control mode and a second cruise control mode.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.It is the object of the present invention to further improve the state of the art. This object is solved by the features of the independent claims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs, folgende Schritte umfasst:

  1. a) Fortlaufendes Erfassen einer Geschwindigkeitsgröße, die eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert;
  2. b) Fortlaufendes Erfassen einer Drehgriffstellungsgröße, die eine momentane Drehgriffstellung des Fahrzeugs repräsentiert;
  3. c) Bestimmen eines Drehgriffstellungsgradienten der erfassten Drehgriffstellungsgrößen für eine vorgegebene Zeitdauer;
  4. d) Vergleichen des Drehgriffstellungsgradienten mit mindestens einem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten;
  5. e) Umschalten auf einen anderen Fahrmodus des Fahrzeugs in Abhängigkeit des Vergleichs.
The procedure according to the invention with the characterizing features of the independent claims has the advantage that the method for automatically switching between driving modes of a vehicle, in particular one that can be driven electrically, comprises the following steps:
  1. a) continuous detection of a speed variable that represents a current speed of the vehicle;
  2. b) continuously detecting a rotary handle position variable which represents a current rotary handle position of the vehicle;
  3. c) determining a twist grip position gradient of the detected twist grip position variables for a predetermined period of time;
  4. d) comparing the rotary handle position gradient with at least one predetermined target rotary handle position gradient;
  5. e) switching to another driving mode of the vehicle depending on the comparison.

Dadurch kann vorteilhafterweise eine selbständige Umschaltung zwischen Fahrmodi in Abhängigkeit des Drehgriffstellungsgradienten erfolgen.As a result, an automatic switching between driving modes can advantageously take place as a function of the twist grip position gradient.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Vorteilhafterweise wird von einem leistungsschwächeren Fahrmodus auf einen leistungsstärkeren Fahrmodus des, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs umgeschaltet. Dadurch erfolgt das selbständige Umschalten auf einen nächsthöheren leistungsstärkeren Fahrmodus, beispielsweise vom Fahrmodus „Eco“ zum Fahrmodus „Cruise“, sobald der Drehgriffstellungsgradient einen vorgegebenen Drehgriffstellungsgradienten überschreitet, wodurch für einen Überholvorgang in kürzerer Zeit eine höhere Leistung des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Neben einem erhöhten Fahrspaß wird eine Verbesserung von Sicherheitsaspekten erreicht. Weiter ist eine gefühlte lange Wartezeit beim herkömmlichem „Kick-Down“ nicht mehr vorhanden.Advantageously, a switch is made from a less powerful driving mode to a more powerful driving mode of the vehicle, in particular one that can be driven electrically. This automatically switches to the next higher, more powerful driving mode, for example from the "Eco" driving mode to the "Cruise" driving mode, as soon as the twist grip position gradient exceeds a specified twist grip position gradient, which means that more vehicle power is available for overtaking in a shorter time. In addition to increased driving pleasure, an improvement in safety aspects is achieved. Furthermore, there is no longer a perceived long waiting time with the conventional "kick-down".

Vorteilhafterweise wird der leistungsstärkere Fahrmodus beibehalten. Die Beibehaltung des leistungsstärkeren Fahrmodus ist beispielsweise über einen RS-Flip Flop realisiert.The more powerful driving mode is advantageously retained. The retention of the more powerful driving mode is implemented, for example, via an RS flip-flop.

Vorteilhafterweise umfasst eine Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs mindestens ein Mittel, insbesondere ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.A device for operating a vehicle advantageously includes at least one means, in particular an electronic control unit, which is set up to carry out the steps of the method according to the invention.

Vorteilhafterweise umfasst ein erfindungsgemäßes Computerprogramm Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung zum Betrieb einer elektrochemischen Energiespeichereinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs ausführt.A computer program according to the invention advantageously includes commands which cause the device for operating an electrochemical energy storage unit to carry out the method steps according to the invention for automatically switching between driving modes of a vehicle, in particular one that can be driven electrically.

Vorteilhafterweise ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.A machine-readable storage medium is advantageously provided, on which the computer program is stored.

Vorteilhafterweise findet das Diagnosegerät Verwendung für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes sowie elektrische Handwerkzeuge.The diagnostic device is advantageously used for electric vehicles, fuel cell vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, aircraft, pedelecs or e-bikes and electric hand tools.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:

  • 1 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
  • 2 eine schematische Darstellung eines Signalflussplans eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Show it:
  • 1 a flowchart of an embodiment of a method according to the invention; and
  • 2 a schematic representation of a signal flow plan of a method according to the invention.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.The same reference symbols designate the same device components in all figures.

1 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt 101 wird eine Geschwindigkeitsgröße fortlaufend erfasst, die eine momentane Geschwindigkeit eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs repräsentiert. 1 shows a flowchart of an embodiment of a method according to the invention. In step 101, a speed variable is continuously recorded, which represents a current speed of a vehicle, in particular one that can be driven electrically.

In Schritt 102 wird eine Drehgriffstellungsgröße fortlaufend erfasst, die eine momentane Drehgriffstellung des Fahrzeugs repräsentiert.In step 102, a rotary handle position variable is continuously recorded, which represents a current rotary handle position of the vehicle.

In Schritt 103 wird ein Drehgriffstellungsgradient der erfassten Drehgriffstellungsgrößen für einen vorgegebenen Zeitraum bestimmt.In step 103, a rotary handle position gradient of the detected rotary handle position variables is determined for a predetermined period of time.

In Schritt 104 wird der bestimmte Drehgriffstellungsgradient mit mindestens einem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten verglichen. Liegt der Drehgriffstellungsgradient unter dem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten, dann wird das Verfahren in Schritt 101 fortgesetzt. Überschreitet der Drehgriffstellungsgradient den vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten, dann wird in Schritt 105 der Fahrmodi des Fahrzeugs umgeschaltet.In step 104, the determined twist grip position gradient is compared with at least one predetermined target twist grip position gradient. If the rotary handle position gradient is below the specified target rotary handle position gradient, the method then continues in step 101 . If the twist grip position gradient exceeds the specified target twist grip position gradient, then in step 105 the driving mode of the vehicle is switched over.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Signalflussplans eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Aus einer zuletzt erfassten Drehgriffstellungsgröße 200, die eine historische Drehgriffstellung eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs repräsentiert, wird mit einer aktuell erfassten Drehgriffstellungsgröße 201, die eine momentane Drehgriffstellung des Fahrzeugs repräsentiert, in Block 205 eine Differenz gebildet. 2 shows a schematic representation of a signal flow plan of a method according to the invention. A difference is formed in block 205 from a rotary handle position variable 200 recorded last, which represents a historical rotary handle position of a particularly electrically driven vehicle, with a currently recorded rotary handle position variable 201, which represents a current rotary handle position of the vehicle.

In Block 208 wird aus einem absoluten Wert 206 der Differenz und einer vorgegebenen Zeitdauer 207 ein Drehgriffstellungsgradient bestimmt.In block 208 a rotary handle position gradient is determined from an absolute value 206 of the difference and a predetermined time period 207 .

In Block 210 wird der Drehgriffstellungsgradient mit einem Soll-Drehgriffstellungsgradienten 209 verglichen und das Ergebnis, welches eine selbständige Umschaltung zwischen Fahrmodi des Fahrzeugs repräsentiert, einem Block 212 zugeführt.In block 210 the twist grip position gradient is compared to a target twist grip position gradient 209 and the result, which represents an automatic switching between driving modes of the vehicle, is fed to a block 212 .

In Block 212 wird die selbständige Umschaltung zwischen Fahrmodi mit einem Signal 211, welches eine manuelle Umschaltung der Fahrmodi durch einen Fahrer des Fahrzeugs mittels eines physischen Schalter repräsentiert, verknüpft und das Ergebnis einem Block 213 zugeführt.In block 212, the automatic switching between driving modes is linked to a signal 211, which represents a manual switching of the driving modes by a driver of the vehicle using a physical switch, and the result is fed to a block 213.

Die aktuell erfasste Drehgriffstellungsgröße 201 sowie eine Geschwindigkeitsgröße 202, die eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, werden Momenten-Kennfelder 203, 204 zugeführt. Das Momenten-Kennfeld 203 umfasst in der gezeigten Ausführungsform die Momenten-Kennlinie für einen Fahrmodus „Eco“ und das Momenten-Kennfeld 204 umfasst in der gezeigten Ausführungsform die Momenten-Kennlinie für einen Fahrmodus „Cruise“.The currently detected rotary handle position variable 201 and a speed variable 202, which represents an instantaneous speed of the vehicle, are torque characteristics 203, 204 supplied. In the embodiment shown, torque characteristic diagram 203 includes the torque characteristic curve for an “eco” driving mode, and torque characteristic diagram 204 in the illustrated embodiment includes the torque characteristic curve for a “cruise” driving mode.

In Block 213 wird in Abhängigkeit der selbständigen und/oder manuellen Umschaltung der Fahrmodi des Fahrzeugs ein entsprechendes Momenten-Kennfeld gewählt und ein gewünschtes Fahrerwunschmoment in Block 214 ausgegeben. So wird beispielsweise bei einem Überschreiten des Soll-Drehgriffstellungsgradienten 209 durch den Drehgriffstellungsgradienten das Fahrerwunschmoment aus dem Momenten-Kennfeld 204 ausgegeben und somit selbständig zwischen dem Fahrmodus „Eco“ und dem Fahrmodus „Cruise“ in Abhängigkeit des Drehgriffstellungsgradienten umgeschaltet.In block 213, depending on the automatic and/or manual switchover of the vehicle's driving modes, a corresponding torque map is selected and a desired driver's desired torque is output in block 214. For example, if the rotary grip position gradient exceeds the setpoint rotary grip position gradient 209, the driver's desired torque is output from the torque map 204 and thus automatically switched between the "Eco" driving mode and the "Cruise" driving mode depending on the rotary grip position gradient.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102014215259 A1 [0004]DE 102014215259 A1 [0004]
  • US 2015314771 A1 [0005]US2015314771A1 [0005]

Claims (6)

Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs, umfassend folgende Schritte: a) (101) Fortlaufendes Erfassen einer Geschwindigkeitsgröße, die eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert; b) (102) Fortlaufendes Erfassen einer Drehgriffstellungsgröße, die eine momentane Drehgriffstellung des Fahrzeugs repräsentiert; c) (103) Bestimmen eines Drehgriffstellungsgradienten der erfassten Drehgriffstellungsgrößen für eine vorgegebene Zeitdauer; d) (104) Vergleichen des Drehgriffstellungsgradienten mit mindestens einem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten; e) (105) Umschalten auf einen anderen Fahrmodus des Fahrzeugs in Abhängigkeit des Vergleichs.Method for automatically switching between driving modes of a vehicle, in particular one that can be driven electrically, comprising the following steps: a) (101) continuously detecting a speed variable which represents a current speed of the vehicle; b) (102) continuously detecting a twist grip position variable representing a current twist grip position of the vehicle; c) (103) determining a rotary handle position gradient of the detected rotary handle position variables for a predetermined period of time; d) (104) comparing the twist grip position gradient with at least one predetermined target twist grip position gradient; e) (105) switching to another driving mode of the vehicle depending on the comparison. Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1, wobei von einem leistungsschwächeren Fahrmodus auf einen leistungsstärkeren Fahrmodus des Fahrzeugs umgeschaltet wird.Method for automatically switching between driving modes of a vehicle according to claim 1 , switching from a less powerful driving mode to a more powerful driving mode of the vehicle. Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs umfassend mindestens ein Mittel, insbesondere ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2 durchzuführen.Device for operating a vehicle comprising at least one means, in particular an electronic control unit, which is set up to carry out the steps of the method according to one of Claims 1 until 2 to perform. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung zum Betrieb einer elektrochemischen Energiespeichereinheit nach Anspruch 3 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 2 ausführt.A computer program comprising instructions that cause the device to operate an electrochemical energy storage device according to claim 3 the process steps according to one of Claims 1 until 2 executes Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 4 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which the computer program claim 4 is saved. Verwendung einer Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 3 für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, Kleinkrafträder sowie elektrische Handwerkzeuge.Use of a device for operating a vehicle according to claim 3 for electric vehicles, fuel cell vehicles, hybrid vehicles, plug-in hybrid vehicles, aircraft, pedelecs or e-bikes, mopeds and electric hand tools.
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