DE102021205861A1

DE102021205861A1 - Verfahren zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands einer aufladbaren Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021205861A1
Application number: DE102021205861.2A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kurz; Tobias Ritz; Christian Riese; Matthias Ehrmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2021-06-10
Publication date: 2022-12-15

Abstract

Es wird ein Verfahren zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands (30) einer aufladbaren Fahrzeugbatterie (12) eines Fahrzeugs (10), insbesondere eines Hybridfahrzeugs und/oder eines Elektrofahrzeugs, vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug (10) ein Antriebssystem (14) mit wenigstens einem Antriebsmotor (16) und ein Lenksystem (18) mit wenigstens einem Aktuator (20, 22) umfasst, und wobei der Aktuator (20, 22) in zumindest einem Betriebszustand derart angesteuert wird, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch des Aktuators (20, 22) und/oder des Antriebsmotors (16) erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands einer aufladbaren Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs. Zudem betrifft die Erfindung ein Steuergerät mit einer Recheneinheit zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Steuergerät.
Aus dem Stand der Technik sind Kraftfahrzeuge mit aufladbarer Fahrzeugbatterie bzw. Antriebsbatterie bekannt. Hierzu zählen beispielsweise Elektrofahrzeuge und/oder Hybridfahrzeuge. Elektrofahrzeuge bzw. genauer gesagt batterieelektrische Fahrzeuge (Battery Electric Vehicle, BEV) sind Kraftfahrzeuge, welche rein elektrisch angetrieben werden und welche ihre Energie über eine entsprechende Fahrzeugbatterie bzw. Antriebsbatterie beziehen. Als Hybridfahrzeug, Hybridelektrofahrzeug oder Hybridelektrokraftfahrzeug (hybrid electric vehicle, HEV) wird in der Antriebstechnik hingegen jedwedes Kraftfahrzeug bezeichnet, das von mindestens einem elektrischen Antriebsmotor und einem weiteren Energiewandler - in der Regel einem Verbrennungsmotor - angetrieben wird.
Um die aktuell eher begrenzte elektrische Reichweite derartiger Fahrzeuge zu maximieren, neigen die Fahrzeugbesitzer dazu die Fahrzeugbatterie vor Fahrantritt voll aufzuladen. In gewissen Betriebssituationen oder Fahrsituationen kann eine voll aufgeladene Fahrzeugbatterie bzw. eine Fahrzeugbatterie mit einem relativ hohen Batterieladestand jedoch problematisch sein. Einerseits können in diesem Zusammenhang thermische Probleme auftreten, beispielsweise an sehr sonnigen Tagen. Andererseits sinkt bei voll aufgeladener Fahrzeugbatterie das Rekuperationsvermögen, wodurch beispielsweise bei einer Bergabfahrt keine Verzögerung durch generatorisches Bremsen erzeugt werden kann. Dies kann unter anderem zu einer Überlastung des Bremssystems des Fahrzeugs oder aber zumindest zu deutlich erhöhtem Verschleiß und unter Umständen zu sicherheitskritischen Situationen führen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, ein besonders flexibles und/oder effizientes Verfahren zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands einer aufladbaren Fahrzeugbatterie unter Einsatz eines Lenksystems bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 12, und 13 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Offenbarung der Erfindung
Es wird ein Verfahren zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands einer aufladbaren Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs vorgeschlagen, wobei das Fahrzeug ein Antriebssystem mit wenigstens einem, insbesondere elektrischen, Antriebsmotor und ein Lenksystem mit wenigstens einem, insbesondere zumindest teilweise elektrischen und/oder elektronischen, Aktuator umfasst, und wobei der Aktuator in zumindest einem Betriebszustand und insbesondere zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie derart angesteuert wird, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch des Aktuators und/oder des Antriebsmotors erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt. Der Betriebszustand ist vorliegend insbesondere einem Zustand, in welchem der Batterieladestand der Fahrzeugbatterie oberhalb eines Schwellwerts liegt, wobei der Batterieladestand insbesondere einem aktuellen Ladezustand, beispielsweise einem SoC-Wert, entsprechen kann. Insbesondere wird der Aktuator in dem Betriebszustand derart angesteuert, dass ein Grundenergiebedarf des Fahrzeugs erhöht ist oder erhöht wird und insbesondere oberhalb eines Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs in einer Normalbetriebssituation und/oder Normalfahrsituation liegt. Vorteilhaft wird dabei in dem Betriebszustand durch Ansteuerung des Aktuators ein Energiebedarf und/oder Energieverbrauch um zumindest 5 %, vorzugsweise um zumindest 10 % und besonders bevorzugt um zumindest 15 %, erhöht. Des Weiteren könnten grundsätzlich auch mehrere, insbesondere verschiedenartige oder bevorzugt baugleiche, Aktuatoren des Lenksystems in dem Betriebszustand und insbesondere zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie derart angesteuert werden, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch der Aktuatoren und/oder des Antriebsmotors erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere ein besonders flexibles und/oder effizientes Verfahren zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie unter Einsatz eines Lenksystems bereitgestellt werden. Insbesondere kann dabei ein Rekuperationsvermögen verbessert und/oder eine thermische Belastung reduziert werden. Zudem kann vorteilhaft eine Standzeit und/oder eine Dauerfestigkeit des Fahrzeugs, insbesondere der Fahrzeugbatterie und/oder eines Bremssystems des Fahrzeugs, verbessert werden.
Das Fahrzeug ist insbesondere als Kraftfahrzeug und vorzugsweise als Hybrid- und/oder als Elektrofahrzeug ausgebildet und kann vorteilhaft zur Erfassung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie eine entsprechende Erfassungssensorik, insbesondere in Form eines Batteriesensors, aufweisen. Zudem ist die Fahrzeugbatterie insbesondere als Antriebs- und/oder als Traktionsbatterie ausgebildet und mit dem Antriebssystem, insbesondere dem wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor, funktionell gekoppelt. Ferner kann das Lenksystem als konventionelles Lenksystem, insbesondere als elektrische Servolenkung, ausgebildet sein und einen mechanischen Durchgriff umfassen. Vorzugsweise ist das Lenksystem jedoch als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet, bei welchem eine Lenkvorgabe rein elektrisch an die Fahrzeugräder weitergeleitet wird. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug wenigstens eine Recheneinheit, welche dazu vorgesehen ist, das Verfahren zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie 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, zumindest eine Ermittlungsroutine, zumindest eine Auswerteroutine, zumindest eine Überwachungsroutine und/oder zumindest eine Aktivierungsroutine auf. Insbesondere ist die Recheneinheit zur Ermittlung des Batterieladestands und/oder eines aktuellen Werts des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie vorgesehen. Ferner ist die Recheneinheit insbesondere dazu vorgesehen, den Aktuator des Lenksystems in zumindest einem Betriebszustand und insbesondere zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie derart anzusteuern, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch des Aktuators und/oder des Antriebsmotors erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt. Besonders bevorzugt kann die Recheneinheit auch dazu vorgesehen sein, mehrere, insbesondere verschiedenartige oder bevorzugt baugleiche, Aktuatoren des Lenksystems in dem Betriebszustand und insbesondere zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie anzusteuern und zwar insbesondere derart, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch der Aktuatoren und/oder des Antriebsmotors erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt. Vorzugsweise ist die Recheneinheit ferner in ein Steuergerät des Fahrzeugs und/oder ein Steuergerät des Lenksystems, insbesondere in Form eines Lenkungssteuergeräts, 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.
Die gezielte Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie kann dabei insbesondere im Stillstand des Fahrzeugs erfolgen, beispielsweise in einem geparkten bzw. abgestellten Zustand des Fahrzeugs oder bei einem temporären Anhalten des Fahrzeugs, wie beispielsweise an einer Ampel und/oder in einem Stau. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird jedoch vorgeschlagen, dass die gezielte Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs, also während der Fahrt, erfolgt, wodurch ein besonders effizientes und/oder bauteileschonendes Verfahren bereitgestellt werden kann.
Ist das Lenksystem als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet, so kann der Aktuator beispielsweise als Feedback-Aktuator ausgebildet und zur Erzeugung eines Lenkwiderstands und/oder eines Rückstellmoments auf eine Lenkhandhabe des Lenksystems vorgesehen sein. Vorteilhaft wird jedoch vorgeschlagen, dass der Aktuator als Lenkaktuator ausgebildet ist und zur Änderung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads vorgesehen ist, wodurch eine besonders effektive Reduktion des Batterieladestands erreicht werden kann. Unter einem „Lenkaktuator“ soll in diesem Zusammenhang ein Aktuator verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, durch Änderung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads eine Lenkvorgabe, insbesondere eines Fahrers, an das Fahrzeugrad zu übertragen und hierdurch vorteilhaft zumindest eine Ausrichtung des Fahrzeugrads zu steuern und/oder eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Vorzugsweise ist der Aktuator in diesem Fall dazu vorgesehen, ein Lenkmoment zur Unterstützung eines an der Lenkhandhabe aufgebrachten Handmoments und/oder ein Lenkmoment zur selbsttätigen und/oder autonomen Steuerung einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs bereitzustellen. Dazu kann der Aktuator wenigstens einen Elektromotor umfassen. Ist das Lenksystem als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet, so ist der Aktuator in diesem Fall vorteilhaft Teil eines von einer Lenkhandhabe des Lenksystems mechanisch getrennten Radlenkwinkelstellers. Der Radlenkwinkelsteller kann dabei insbesondere als Zentralsteller ausgebildet sein und zumindest zwei, insbesondere lenkbaren und bevorzugt als Vorderrädern ausgebildeten, Fahrzeugrädern zugeordnet sein. Bevorzugt ist der Radlenkwinkelsteller jedoch als Einzelradsteller ausgebildet und genau einem, insbesondere lenkbaren und bevorzugt als Vorderrad ausgebildeten, Fahrzeugrad zugeordnet.
In diesem Zusammenhang wird vorteilhaft vorgeschlagen, dass der Aktuator in dem Betriebszustand und insbesondere zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie derart angesteuert wird, dass eine Spur des Fahrzeugrads verändert und ein, insbesondere induzierter, Rollwiderstand des Fahrzeugrads und/oder des Fahrzeugs erhöht wird. Insbesondere wird dabei eine Nachspur oder bevorzugt eine Vorspur des Fahrzeugs derart eingestellt, dass ein Energieverbrauch des Aktuators und/oder des Antriebsmotors erhöht ist. Hierdurch kann vorteilhaft einfach ein Rollwiderstand bzw. Fahrwiderstand und folglich ein Grundenergiebedarf des Fahrzeugs erhöht werden. Darüber hinaus muss der, insbesondere als Lenkaktuator ausgebildete, Aktuator in diesem Fall bei entsprechend eingestellter Vorspur auch bei Geradeausfahrt gegenhalten, also aktiv bestromt werden, wodurch ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch des Aktuators erhöht ist.
Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass der Aktuator in dem Betriebszustand und insbesondere zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie derart angesteuert wird, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugrads kontinuierlich variiert wird. Insbesondere wird der Aktuator derart angesteuert, dass sich der Radlenkwinkel des Fahrzeugrads ändert und eine Bewegung des Fahrzeugrads erreicht wird. Die Bewegung des Fahrzeugrads wird dabei vorteilhaft einer Lenkvorgabe, beispielsweise eines Fahrers, überlagert. Besonders vorteilhaft wird der Radlenkwinkel des Fahrzeugrads ferner mehrfach verstellt, wodurch sich ein Batterieladestand der Fahrzeugbatterie kontinuierlich verringert. Zudem wird der Radlenkwinkel vorteilhaft derart variiert, dass eine sinusförmige Änderung des Radlenkwinkels erreicht wird. Hierdurch kann insbesondere eine besonders gezielte und bedarfsgerechte Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Lenksystem wenigstens einen als Lenkaktuator ausgebildeten weiteren Aktuator aufweist, welcher zur Änderung eines weiteren Radlenkwinkels wenigstens eines weiteren Fahrzeugrads vorgesehen ist, wobei eine Spur des Fahrzeugrads und eine weitere Spur des weiteren Fahrzeugrads und/oder ein Radlenkwinkel des Fahrzeugrads und ein weiterer Radlenkwinkel des weiteren Fahrzeugrads in dem Betriebszustand derart aufeinander abgestimmt werden, dass eine vorgegebene Fahrzeugtrajektorie unverändert bleibt. Insbesondere wirken die Aktuatoren in diesem Fall zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie zusammen und werden insbesondere derart angesteuert, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch der Aktuatoren und/oder des Antriebsmotors erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt. Der Aktuator und der weitere Aktuator könnten beispielsweise unterschiedlichen Fahrzeugachsen des Fahrzeugs zugeordnet sein und/oder als Zentralsteller ausgebildet sein. Vorteilhaft sind der Aktuator und der weitere Aktuator jedoch jeweils als Einzelradsteller ausgebildet und derselben Fahrzeugachse, vorteilhaft einer Vorderachse des Fahrzeugs, zugeordnet. Insbesondere werden die Aktuatoren in diesem Fall derart aufeinander abgestimmt und/oder angesteuert, dass die Spur und/oder die Radlenkwinkel in gleichem Maß gegensinnig verändert und/oder verstellt werden. Hierdurch kann insbesondere ein Einfluss auf eine Fahrzeugtrajektorie minimiert werden, wodurch eine vorteilhaft unauffällige Ansteuerung der Aktuatoren erreicht werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform, welche insbesondere mit der zuvor genannten Ausführungsform bzw. den zuvor genannten Ausführungsformen kombiniert werden kann, wird vorgeschlagen, dass der Aktuator in dem Betriebszustand und insbesondere zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie derart angesteuert wird, dass eine Blindleistung des Aktuators erhöht ist. Bevorzugt wird dazu ein Betriebsstrom des Aktuators, insbesondere ein Längsstrom des Aktuators, modifiziert und insbesondere erhöht. Vorzugsweise wird der Aktuator dabei mittels einer feldorientierten Regelung betrieben, wobei ein Längsstrom einen feldbildenden Stromanteil und ein Querstrom einen drehmomentbildenden Stromanteil des Aktuators darstellt. In diesem Fall wird der Aktuator in dem Betriebszustand somit insbesondere mittels eines modifizierten Betriebsstroms, insbesondere eines modifizierten Längsstroms, betrieben, wodurch insbesondere eine Verlustleistung erhöht und eine gezielte Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie erreicht werden kann. Insbesondere können in diesem Zusammenhang auch mehrere Aktuatoren des Lenksystems derart angesteuert werden, dass jeweils eine Blindleistung der Aktuatoren erhöht ist. Hierdurch kann insbesondere eine vorteilhaft unauffällige Ansteuerung der Aktuatoren erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine Variabilität erhöht werden, da das Verfahren vorteilhaft einfach bei einem konventionellen Lenksystem und/oder einem Steer-by-Wire-Lenksystem mit einem Zentralsteller oder einem Feedback-Aktuator angewandt werden kann.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation des Fahrzeugs ermittelt und bei der Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie berücksichtigt wird. Die Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation kann dabei insbesondere mittels eines GPS-Sensors des Fahrzeugs ermittelt und/oder von einem Navigationsgerät des Fahrzeugs und/oder von einem externen Rechnersystem, wie beispielsweise einem Servernetzwerk und/oder Cloudnetzwerk, abgerufen werden. Hierdurch kann der Batterieladestand der Fahrzeugbatterie vorteilhaft an einen aktuellen oder geplanten Streckenverlauf und/oder ein Streckenprofil angepasst werden. Zudem kann vorteilhaft eine Spur und/oder ein Radlenkwinkel eines Fahrzeugrads an einen aktuellen Streckenverlauf angepasst werden.
Bevorzugt wird ferner vorgeschlagen, dass der Betriebszustand ein Zustand ist, in welchem der Batterieladestand der Fahrzeugbatterie oberhalb eines Schwellwerts liegt und anhand der Standort- und/oder der Streckenverlaufsinformation ein Streckenverlauf oder Streckenprofil mit erhöhtem Rekuperationsbedarf, beispielsweise eine vorausliegende Bergabfahrt und/oder ein vorausliegendes Gefälle, ermittelt wird. Hierdurch kann insbesondere eine Energieeffizienz optimiert werden.
Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Temperaturinformation der Fahrzeugbatterie und/oder des Fahrzeugs ermittelt und bei der Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie berücksichtigt wird. Zur Erfassung der Temperaturinformation kann das Fahrzeug insbesondere einen Temperatursensor aufweisen. Hierdurch kann der Batterieladestand der Fahrzeugbatterie vorteilhaft an eine aktuelle Temperatur angepasst und thermische Belastungen reduziert werden.
Eine besonders hohe Betriebssicherheit und/oder eine vorteilhafte Entlastung der Fahrzeugbatterie kann in diesem Zusammenhang insbesondere erreicht werden, wenn der Betriebszustand ein Zustand ist, in welchem der Batterieladestand der Fahrzeugbatterie oberhalb eines Schwellwerts liegt und anhand der Temperaturinformation eine Temperatur der Fahrzeugbatterie oberhalb eines Grenzwerts ermittelt wird.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug wenigstens eine von dem Aktuator verschiedene, weitere Verbrauchereinheit umfasst, welche in dem Betriebszustand angesteuert wird und mit dem Aktuator zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie zusammenwirkt. Insbesondere ist die Recheneinheit dabei zur Ansteuerung der weiteren Verbrauchereinheit vorgesehen. Die weitere Verbrauchereinheit ist insbesondere baulich verschieden von dem Aktuator und vorteilhaft zumindest teilweise elektrisch und/oder elektronisch ausgebildet. Bevorzugt kann die weitere Verbrauchereinheit zudem getrennt von dem Lenksystem ausgebildet sein. Die weitere Verbrauchereinheit kann in diesem Zusammenhang beispielsweise als Klimaanlage oder Teil einer Klimaanlage und/oder als Sitzheizung oder Teil einer Sitzheizung ausgebildet sein. Hierdurch kann insbesondere eine besonders rasche Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie erreicht werden, beispielsweise falls unmittelbar nach Fahrtantritt der Batterieladestand der Fahrzeugbatterie oberhalb eines Schwellwerts liegt und eine Bergabfahrt und/oder ein Gefälle ansteht.
Das Verfahren zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie, das Steuergerät und das Fahrzeug sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können das Verfahren zur gezielten Verringerung des Batterieladestands der Fahrzeugbatterie, das Steuergerät und das Fahrzeug 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 Fahrzeug mit einer aufladbaren Fahrzeugbatterie, mit einem Antriebssystem und mit einem beispielhaft als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildeten Lenksystem in einer vereinfachten Darstellung,
2 das Lenksystem in einer Detaildarstellung,
3 eine schematische Darstellung eines vereinfachten Signalflussdiagramms zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands der Fahrzeugbatterie und
4 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten eines Verfahrens zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands der Fahrzeugbatterie.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt ein beispielhaft als Personenkraftfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 10 mit mehreren Fahrzeugrädern 32, 34 in einer vereinfachten Darstellung. Das Fahrzeug 10 ist als Elektrofahrzeug, genauer gesagt als batterieelektrisches Fahrzeug (Battery Electric Vehicle, BEV), ausgebildet und umfasst ein an sich bekanntes Antriebssystem 14 mit einem elektrischen Antriebsmotor 16 sowie eine funktionell mit dem Antriebssystem 14 gekoppelte Fahrzeugbatterie 12. Die Fahrzeugbatterie 12 ist als Akkumulator, beispielsweise als Lithium-Ionen-Akkumulator, ausgebildet. Die Fahrzeugbatterie 12 ist als Hochvolt-Antriebsbatterie ausgebildet. Zudem ist die Fahrzeugbatterie 12 manuell bzw. extern aufladbar ausgebildet. Grundsätzlich könnte ein Fahrzeug jedoch auch als Hybridfahrzeug mit einem elektrischen Antriebsmotor und einem Verbrennungsmotor ausgebildet sein. Ferner könnte ein Fahrzeug ein Antriebssystem mit mehreren elektrischen Antriebsmotoren und/oder mehrere funktionell mit einem Antriebssystem gekoppelte Fahrzeugbatterien umfassen.
Des Weiteren weist das Fahrzeug 10 ein an sich bekanntes Bremssystem 44 zum Abbremsen des Fahrzeugs 10 auf. Das Bremssystem 44 umfasst mehrere als Reibbremse ausgebildete Bremseinheiten 46, 48 (vgl. auch 2). Vorliegend ist dabei jedem Fahrzeugrad 32, 34 des Fahrzeugs 10 eine der Bremseinheiten 46, 48 zugeordnet. Das Bremssystem 44 ist vorliegend derart ausgestaltet, dass bei einem Bremsvorgang eine Rekuperation ermöglicht wird. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, lediglich zwei Fahrzeugrädern eine Bremseinheit zuzuordnen. Ferner könnte eine Bremseinheit auch von einer Reibbremse verschieden ausgebildet werden. Darüber hinaus könnte ein Bremssystem grundsätzlich auch ohne Rekuperationsmöglichkeit ausgebildet werden.
Zudem umfasst das Fahrzeug 10 ein an sich bekanntes Lenksystem 18 (vgl. auch 2). Das Lenksystem 18 ist dazu vorgesehen, eine Lenkfunktionalität zum Lenken des Fahrzeugs 10 bereitzustellen. Ferner ist das Lenksystem 18 im vorliegenden Fall als Steer-by-Wire-Lenksystem ausgebildet, sodass eine Lenkvorgabe in zumindest einem Betriebszustand elektrisch an die Fahrzeugräder 32, 34 weitergeleitet wird. Grundsätzlich könnte ein Lenksystem jedoch auch als konventionelles Lenksystem mit einem mechanischen Durchgriff sowie einer elektrischen Lenkunterstützung in Form einer Servolenkung ausgebildet sein.
Das Lenksystem 18 weist eine an sich bekannte Bedieneinheit 50 auf. Die Bedieneinheit 50 umfasst eine Lenkhandhabe 52, beispielsweise in Form eines Lenkrads, sowie einen, insbesondere mechanisch mit der Lenkhandhabe 52 gekoppelten, Feedback-Aktuator 54. Im vorliegenden Fall ist der Feedback-Aktuator 54 zumindest zur Erzeugung eines Lenkwiderstands und/oder eines Rückstellmoments auf die Lenkhandhabe 52 vorgesehen. Alternativ könnte eine Lenkhandhabe auch als Joystick, als Lenkhebel und/oder als Lenkkugel oder dergleichen ausgebildet sein. Ferner könnte grundsätzlich auch auf einen Feedback-Aktuator verzichtet werden.
Darüber hinaus weist das Lenksystem 18 wenigstens einen Radlenkwinkelsteller 26, 28 auf. Im vorliegenden Fall umfasst das Lenksystem 18 beispielhaft zwei als Einzelradsteller ausgebildete Radlenkwinkelsteller 26, 28. Die Radlenkwinkelsteller 26, 28 sind zumindest im Wesentlichen baugleich ausgebildet. Die Radlenkwinkelsteller 26, 28 sind unabhängig voneinander ansteuerbar. Ferner sind die Radlenkwinkelsteller 26, 28 rein elektrisch mit der Bedieneinheit 50 und folglich der Lenkhandhabe 52 verbunden. Jeder der Radlenkwinkelsteller 26, 28 weist eine Wirkverbindung mit genau einem der Fahrzeugräder 32, 34, insbesondere einem Vorderrad, auf. Die Radlenkwinkelsteller 26, 28 sind dazu vorgesehen, in Abhängigkeit einer Lenkvorgabe an der Lenkhandhabe 52 einen jeweiligen Radlenkwinkel des entsprechenden Fahrzeugrads 32, 34 zu ändern. Dazu umfasst jeder der Radlenkwinkelsteller 26, 28 ein beispielhaft als Zahnstange ausgebildetes Lenkungsstellelement 56, 58 und einen mit dem Lenkungsstellelement 56, 58 zusammenwirkenden und als Lenkaktuator ausgebildeten Aktuator 20, 22.
Grundsätzlich könnte ein Lenksystem natürlich auch einen als Zentralsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller umfassen. Ferner kann ein Lenksystem wenigstens vier als Einzelradsteller ausgebildete Radlenkwinkelsteller umfassen. Prinzipiell könnte ein Lenksystem auch eine Kombination aus einem als Einzelradsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller und einem als Zentralsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller umfassen. Darüber hinaus könnte insbesondere auch wenigstens ein Radlenkwinkelsteller einem als Hinterrad ausgebildeten Fahrzeugrad zugeordnet sein.
Ferner umfasst das Fahrzeug 10 eine Fahrzeugsensorik 60. Die Fahrzeugsensorik 60 umfasst vorliegend zumindest einen Batteriesensor 62 zur Erfassung eines Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12, zumindest einen GPS-Sensor 64 zur Erfassung einer Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation 36 des Fahrzeugs 10 und zumindest einen Temperatursensor 66 zur Erfassung einer Temperaturinformation 38 der Fahrzeugbatterie 12 und/oder des Fahrzeugs 10. Grundsätzlich könnte jedoch auch auf einen GPS-Sensor und/oder einen Temperatursensor verzichtet werden.
Des Weiteren weist das Fahrzeug 10 ein Steuergerät 24 auf. Das Steuergerät 24 ist im vorliegenden Fall als Lenkungssteuergerät ausgebildet und folglich Teil des Lenksystems 18. Das Steuergerät 24 weist eine elektrische Verbindung mit den Radlenkwinkelstellern 26, 28 auf. Das Steuergerät 24 weist ferner eine elektrische Verbindung mit der Bedieneinheit 50 auf. Zudem weist das Steuergerät 24 eine elektrische Verbindung mit der Fahrzeugsensorik 60, insbesondere dem Batteriesensor 62, dem GPS-Sensor 64 und dem Temperatursensor 66, auf. Das Steuergerät 24 ist zumindest zur Steuerung eines Betriebs des Lenksystems 18 vorgesehen. Das Steuergerät 24 ist dabei zumindest dazu vorgesehen, die Aktuatoren 20, 22 anzusteuern.
Dazu umfasst das Steuergerät 24 eine Recheneinheit 42. Die Recheneinheit 42 umfasst zumindest einen Prozessor (nicht dargestellt), beispielsweise in Form eines Mikroprozessors, und zumindest einen Betriebsspeicher (nicht dargestellt). Zudem umfasst die Recheneinheit 42 zumindest ein im Betriebsspeicher hinterlegtes Betriebsprogramm. Prinzipiell ist jedoch auch denkbar, ein Steuergerät getrennt von einem Lenksystem auszubilden. In diesem Fall könnte ein Fahrzeug beispielsweise ein einzelnes zentrales Steuergerät mit einer zentralen Recheneinheit aufweisen. Ferner könnte ein Steuergerät keine direkte Verbindung mit einer Fahrzeugsensorik aufweisen und die benötigten Daten stattdessen auch von einem anderen Steuergerät abrufen oder abfragen.
Darüber hinaus kann das Fahrzeug 10 weitere, nicht dargestellte Bauteile und/oder Baugruppen umfassen, wie beispielsweise einen an sich bekannten Bordcomputer und/oder ein an sich bekanntes Navigationsgerät. Vorzugsweise weist das Steuergerät 24 dabei eine elektrische Verbindung mit dem Bordcomputer und/oder dem Navigationsgerät auf. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, auf einen Bordcomputer und/oder ein Navigationsgerät zu verzichten.
Grundsätzlich neigen Fahrzeugbesitzer dazu die Fahrzeugbatterie 12 vor Fahrantritt voll aufzuladen. Dies kann jedoch in gewissen Betriebssituationen oder Fahrsituationen und insbesondere im Hinblick auf ein Temperaturverhalten und/oder ein Rekuperationsvermögen problematisch sein.
Aus diesem Grund wird im Folgenden ein Verfahren zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 und zwar unter Einsatz des zuvor beschriebenen Lenksystems 18 beschrieben. Vorliegend ist dabei die Recheneinheit 42 dazu vorgesehen, das Verfahren auszuführen und weist dazu insbesondere ein Computerprogramm mit entsprechenden Programmcodemitteln auf.
Im vorliegenden Fall werden die Aktuatoren 20, 22 der, insbesondere als Einzelradsteller ausgebildeten, Radlenkwinkelsteller 26, 28 in zumindest einem Betriebszustand, in welchem insbesondere der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 oberhalb eines Schwellwerts liegt, derart angesteuert, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch der Aktuatoren 20, 22 und/oder des Antriebsmotors 16 erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt. Vorliegend wird also durch Ansteuerung der Aktuatoren 20, 22 ein Grundenergiebedarf des Fahrzeugs 10 erhöht, sodass dieser zumindest 10 % oberhalb eines Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs in einer Normalbetriebssituation und/oder Normalfahrsituation liegt. Grundsätzlich könnte natürlich auch nur ein Aktuator eines Radlenkwinkelstellers zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands einer Fahrzeugbatterie angesteuert werden. Zudem ist denkbar, alternativ oder zusätzlich einen als Feedback-Aktuator ausgebildeten Aktuator zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands einer Fahrzeugbatterie anzusteuern.
Grundsätzlich existieren mehrere unterschiedliche Möglichkeiten, wie durch eine Ansteuerung der Aktuatoren 20, 22 der Energiebedarf und/oder der Energieverbrauch erhöht werden kann. Insbesondere können die folgenden Ausführungsformen dabei sowohl in Kombination als auch einzeln zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 verwendet werden.
Vorliegend erfolgt die gezielte Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 in einem Fahrbetrieb des Fahrzeugs 10, also während der Fahrt, wobei die gezielte Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 sowohl bei einem manuellen Fahrvorgang als auch bei einem autonomen oder automatisierten Fahrvorgang zum Einsatz kommen kann. Alternativ oder zusätzlich könnte eine gezielte Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 jedoch auch im Stillstand des Fahrzeugs 10 erfolgen, beispielsweise in einem geparkten bzw. abgestellten Zustand des Fahrzeugs 10 oder bei einem temporären Anhalten des Fahrzeugs 10, wie beispielsweise an einer Ampel und/oder in einem Stau. In letzterem Fall ist beispielsweise denkbar, die Fahrzeugräder 32, 34 im Stand bis zu einem Endanschlag zu lenken und zwar vorteilhaft in Richtung eines negativen Spurwinkels.
Gemäß einer Ausführungsform werden die Aktuatoren 20, 22 in dem Betriebszustand derart angesteuert, dass eine Spur des Fahrzeugs 10 verändert und ein, insbesondere induzierter, Rollwiderstand erhöht wird. Dabei werden die Aktuatoren 20, 22 derart aufeinander abgestimmt, dass die Spur der Fahrzeugräder 32, 34 in gleichem Maß gegensinnig verändert und/oder verstellt wird und eine vorgegebene Fahrzeugtrajektorie unverändert bleibt. Vorliegend wird dabei eine Vorspur des Fahrzeugs 10 derart eingestellt, dass sowohl ein Energieverbrauch der Aktuatoren 20, 22 als auch des Antriebsmotors 16 erhöht ist. Durch die Anpassung der Spur des Fahrzeugs 10 während des Fahrbetriebs wird ein Grundenergiebedarf des Antriebsmotors 16 und folglich des Fahrzeugs 10 erhöht. Darüber hinaus müssen die Aktuatoren 20, 22 in diesem Fall bei entsprechend eingestellter Vorspur auch bei Geradeausfahrt aktiv bestromt werden, wodurch ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch der Aktuatoren 20, 22 ebenfalls erhöht ist. In diesem Fall wirken die Aktuatoren 20, 22 und der Antriebsmotor 16 somit zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 zusammen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die Aktuatoren 20, 22 in dem Betriebszustand derart angesteuert, dass die Radlenkwinkel der Fahrzeugräder 32, 34 kontinuierlich variiert werden. Dabei werden die Aktuatoren 20, 22 derart angesteuert, dass sich die Radlenkwinkel der Fahrzeugräder 32, 34 ändern und eine leichte Bewegung der Fahrzeugräder 32, 34 erreicht wird. Zudem wird der Radlenkwinkel der Fahrzeugräder 32, 34 mehrfach verstellt, sodass sich der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 kontinuierlich verringert. Vorteilhaft werden die Aktuatoren 20, 22 dabei derart aufeinander abgestimmt und derart angesteuert, dass die Radlenkwinkel der Fahrzeugräder 32, 34 in gleichem Maß gegensinnig verändert und jeweils mehrfach gegensinnig verstellt werden. Bevorzugt werden die Radlenkwinkel in diesem Fall derart variiert, dass eine sinusförmige Änderung der Radlenkwinkel erreicht und eine vorgegebene Fahrzeugtrajektorie unverändert bleibt. Durch die kontinuierliche Anpassung der Radlenkwinkel während des Fahrbetriebs wird ein Grundenergiebedarf der Aktuatoren 20, 22 und folglich des Fahrzeugs 10 erhöht. Insbesondere werden die Aktuatoren 20, 22 in diesem Fall kontinuierlich aktiv bestromt, wodurch ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch der Aktuatoren 20, 22 erhöht ist. Ferner sind in diesem Fall auch kleine gegensinnige Lenkbewegungen möglich, wodurch das Verfahren bei unveränderter Fahrzeugtrajektorie anwendbar ist. In diesem Fall wirken die Aktuatoren 20, 22 somit zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 zusammen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest einer der Aktuatoren 20, 22 in dem Betriebszustand derart angesteuert, dass eine Blindleistung des entsprechenden Aktuators 20, 22 erhöht ist. Dazu wird ein Betriebsstrom des Aktuators 20, 22, insbesondere ein Längsstrom des Aktuators 20, 22, modifiziert und insbesondere erhöht. In diesem Fall muss der Aktuator 20, 22 jedoch mittels einer feldorientierten Regelung betrieben werden. Bei der feldorientierten Regelung kann mittels Änderung eines Querstroms ein Drehmoment des Aktuators 20, 22 und folglich ein Radlenkwinkel des entsprechenden Fahrzeugrads 32, 34 gesteuert werden, während mittels Änderung eines Längsstroms ein Magnetfeld des Aktuators 20, 22 und folglich eine Verlustleistung und/oder Verlustwärme des Aktuators 20, 22 gesteuert werden kann. Vorzugsweise wird der Aktuator 20, 22 dabei durch eine Modifikation des Längsstroms derart angesteuert, dass eine Verlustleistung und/oder Verlustwärme des Aktuators 20, 22 erhöht wird, wobei die Verlustleistung und/oder Verlustwärme zu einer Erhöhung eines Energiebedarfs und/oder eines Energieverbrauchs des Aktuators 20, 22 und folglich zu einer gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 führt. Bevorzugt können in dem Betriebszustand auch mehrere der Aktuatoren 20 ,22 und/oder der Feedback-Aktuator 54 derart angesteuert werden, dass eine Blindleistung erhöht ist. Auch in diesem Fall können die Aktuatoren 20, 22 und/oder der Feedback-Aktuator 54 somit zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 zusammenwirken.
Soll eine besonders rasche Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 erreicht werden, kann in dem Betriebszustand zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 ferner wenigstens eine weitere Verbrauchereinheit 40, wie beispielsweise eine Sitzheizung, angesteuert werden.
Weitere Vorteile können erreicht werden, wenn verschiedene Betriebs- und/oder Umgebungsinformationen ermittelt und bei der Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 berücksichtigt werden.
In diesem Zusammenhang kann insbesondere eine Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation 36 des Fahrzeugs 10 ermittelt und bei der Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 berücksichtigt werden. Die Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation 36 kann dabei beispielsweise mittels des GPS-Sensors 64 ermittelt und/oder von dem Navigationsgerät abgerufen werden. In diesem Fall erfolgt eine gezielte Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 bevorzugt in einem Betriebszustand, in welchem der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 oberhalb eines Schwellwerts liegt und anhand der Standort- und/oder der Streckenverlaufsinformation 36 ein Streckenverlauf oder Streckenprofil mit erhöhtem Rekuperationsbedarf, beispielsweise eine vorausliegende Bergabfahrt und/oder ein vorausliegendes Gefälle, ermittelt wird. Durch die gezielte Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 kann in diesem Fall ein rekuperationsfreies Bremsen und folglich eine mögliche Überlastung des Bremssystems 44 verhindert werden, wobei berücksichtigt werden muss, dass Elektrofahrzeuge typischerweise ca. 30% schwerer als vergleichbare Verbrennerfahrzeuge sind, was grundsätzlich zu einer höheren Belastung des Bremssystems 44 führt. In diesem Zusammenhang ist auch denkbar, das Verfahren bei entsprechend hohem Batterieladestand 30 bereits bei einer Bergauffahrt einzusetzen, beispielsweise durch eine entsprechende Erhöhung der Vorspur, um einen entsprechend großen Puffer für eine nachfolgende Rekuperation zu erreichen. Gleichzeitig kann bei der Bergabfahrt durch eine erhöhte Vorspur ein verbessertes Anlenken erreicht werden, wodurch zudem eine erhöhte Agilität für kurvenreiche Strecken erreicht wird. Besonders bevorzugt wird der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 durch das erfindungsgemäße Verfahren jedoch nur so stark verringert, wie Energie durch eine folgende Rekuperation wieder ins System eingespeist wird.
Ferner kann eine Temperaturinformation 38 der Fahrzeugbatterie 12 und/oder des Fahrzeugs 10 ermittelt und bei der Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 berücksichtigt werden. Die Temperaturinformation 38 kann dabei beispielsweise mittels des Temperatursensors 66 ermittelt werden. In diesem Fall erfolgt eine gezielte Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 bevorzugt in einem Betriebszustand, in welchem der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 oberhalb eines Schwellwerts liegt und anhand der Temperaturinformation 38 eine Temperatur der Fahrzeugbatterie 12 oberhalb eines Grenzwerts ermittelt wird. Durch die gezielte Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 kann in diesem Fall eine vorteilhafte Entlastung der Fahrzeugbatterie 12 erreicht werden, indem thermische Belastungen vorteilhaft minimiert werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines vereinfachten Signalflussdiagramms zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12.
Dabei werden einer Überwachungsroutine 68 der Recheneinheit 42 die Signale der Fahrzeugsensorik 60, also zumindest der Batterieladestand 30, die Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation 36 und die Temperaturinformation 38, zugeführt. Die Überwachungsroutine 68 ist dazu vorgesehen, den Batterieladestand 30 zu überwachen und mit einem Schwellwert abzugleichen. Zudem ist die Überwachungsroutine 68 dazu vorgesehen, zumindest anhand der Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation 36 einen Streckenverlauf des Fahrzeugs 10 zu überwachen. Darüber hinaus ist die Überwachungsroutine 68 dazu vorgesehen, zumindest anhand der Temperaturinformation 38 eine Temperatur der Fahrzeugbatterie 12 zu überwachen und mit einem Grenzwert abzugleichen. In einem Betriebszustand, in welchem der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 oberhalb des Schwellwerts liegt und anhand der Standort- und/oder der Streckenverlaufsinformation 36 ein Streckenverlauf oder Streckenprofil mit erhöhtem Rekuperationsbedarf ermittelt wird und/oder anhand der Temperaturinformation 38 eine Temperatur der Fahrzeugbatterie 12 oberhalb des Grenzwerts ermittelt wird, ist die Überwachungsroutine 68 dazu vorgesehen, eine Aktivierungssignal 70 bereitzustellen und an eine Aktivierungsroutine 72 der Recheneinheit 42 zu übermitteln. Die Aktivierungsroutine 72 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit des Aktivierungssignals 70 ein Ansteuersignal 74 bereitzustellen und mittels des Ansteuersignals 74 das Lenksystem 18 bzw. vorliegend insbesondere die Radlenkwinkelsteller 26, 28 zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 anzusteuern.
4 zeigt abschließend ein beispielhaftes Ablaufdiagramm mit Hauptverfahrensschritten des Verfahrens zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12.
In einem ersten Verfahrensschritt 80 wird der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 ermittelt.
In einem Verfahrensschritt 82 wird geprüft, ob der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 oberhalb des Schwellwerts liegt. Liegt der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 unterhalb des Schwellwerts, so folgt wiederum Verfahrensschritt 80. Liegt der Batterieladestand 30 der Fahrzeugbatterie 12 hingegen oberhalb des Schwellwerts folgt ein Verfahrensschritt 84.
In einem ersten Verfahrensschritt 84 wird beispielhaft die Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation 36 ermittelt. Alternativ oder zusätzlich könnte jedoch auch die Temperaturinformation 38 ermittelt werden.
In einem Verfahrensschritt 86 wird anhand der Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation 36 geprüft, ob ein Streckenverlauf oder Streckenprofil mit erhöhtem Rekuperationsbedarf vorliegt. Trifft dies zu, so folgt ein Verfahrensschritt 88. Andernfalls folgt wiederum Verfahrensschritt 80. Alternativ oder zusätzlich könnte in diesem Verfahrensschritt auch anhand der Temperaturinformation 38 geprüft werden, ob eine Temperatur der Fahrzeugbatterie 12 oberhalb des Grenzwerts liegt.
In einem Verfahrensschritt 88 wird wenigstens ein Aktuator 20, 22 des Lenksystems 18 derart angesteuert, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch des Aktuators 20, 22 und/oder des Antriebsmotors 16 erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt.
Das beispielhafte Ablaufdiagramm in 4 soll dabei lediglich beispielhaft ein Verfahren zur gezielten Verringerung des Batterieladestands 30 der Fahrzeugbatterie 12 beschreiben. Insbesondere können einzelne Verfahrensschritte auch variieren oder zusätzliche Verfahrensschritte hinzukommen.

Claims

Verfahren zur gezielten Verringerung eines Batterieladestands (30) einer aufladbaren Fahrzeugbatterie (12) eines Fahrzeugs (10), insbesondere eines Hybridfahrzeugs und/oder eines Elektrofahrzeugs, wobei das Fahrzeug (10) ein Antriebssystem (14) mit wenigstens einem Antriebsmotor (16) und ein Lenksystem (18) mit wenigstens einem Aktuator (20, 22) umfasst, und wobei der Aktuator (20, 22) in zumindest einem Betriebszustand derart angesteuert wird, dass ein Energiebedarf und/oder ein Energieverbrauch des Aktuators (20, 22) und/oder des Antriebsmotors (16) erhöht ist und oberhalb eines für eine aktuelle Betriebssituation und/oder Fahrsituation erforderlichen und/oder vorgesehenen Energiebedarfs und/oder Energieverbrauchs liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20, 22) als Lenkaktuator ausgebildet ist und zur Änderung eines Radlenkwinkels wenigstens eines Fahrzeugrads (32, 34) vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20, 22) in dem Betriebszustand derart angesteuert wird, dass eine Spur des Fahrzeugrads (32, 34) verändert und ein Rollwiderstand erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20, 22) in dem Betriebszustand derart angesteuert wird, dass der Radlenkwinkel des Fahrzeugrads (32, 34) kontinuierlich variiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem (18) wenigstens einen als Lenkaktuator ausgebildeten weiteren Aktuator (20, 22) aufweist, welcher zur Änderung eines weiteren Radlenkwinkels wenigstens eines weiteren Fahrzeugrads (32, 34) vorgesehen ist, wobei eine Spur des Fahrzeugrads (32, 34) und eine weitere Spur des weiteren Fahrzeugrads (32, 34) und/oder ein Radlenkwinkel des Fahrzeugrads (32, 34) und ein weiterer Radlenkwinkel des weiteren Fahrzeugrads (32, 34) in dem Betriebszustand derart aufeinander abgestimmt werden, dass eine vorgegebene Fahrzeugtrajektorie unverändert bleibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (20, 22) in dem Betriebszustand derart angesteuert wird, dass eine Blindleistung des Aktuators (20, 22) erhöht ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Standort- und/oder Streckenverlaufsinformation (36) des Fahrzeugs (10) ermittelt und bei der Verringerung des Batterieladestands (30) der Fahrzeugbatterie (12) berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand ein Zustand ist, in welchem der Batterieladestand (30) der Fahrzeugbatterie (12) oberhalb eines Schwellwerts liegt und anhand der Standort- und/oder der Streckenverlaufsinformation (36) ein Streckenverlauf oder Streckenprofil mit erhöhtem Rekuperationsbedarf ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Temperaturinformation (38) der Fahrzeugbatterie (12) und/oder des Fahrzeugs (10) ermittelt und bei der Verringerung des Batterieladestands (30) der Fahrzeugbatterie (12) berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand ein Zustand ist, in welchem der Batterieladestand (30) der Fahrzeugbatterie (12) oberhalb eines Schwellwerts liegt und anhand der Temperaturinformation (38) eine Temperatur der Fahrzeugbatterie (12) oberhalb eines Grenzwerts ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (10) wenigstens eine von dem Aktuator (20, 22) verschiedene, weitere Verbrauchereinheit (40) umfasst, welche in dem Betriebszustand angesteuert wird und mit dem Aktuator (20,22) zur gezielten Verringerung des Batterieladestands (30) der Fahrzeugbatterie (12) zusammenwirkt.
Steuergerät (24) mit einer Recheneinheit (42) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Fahrzeug (10), insbesondere Hybridfahrzeug und/oder Elektrofahrzeug, mit einer aufladbaren Fahrzeugbatterie (12), mit einem Antriebssystem (14), welches wenigstens einen Antriebsmotor (16) umfasst, mit einem Lenksystem (18), welches wenigstens einen Aktuator (20, 22) umfasst, und mit einem Steuergerät (24) nach Anspruch 12.
Fahrzeug (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenksystem (18) einen als Einzelradsteller ausgebildeten Radlenkwinkelsteller (26, 28) aufweist, welcher den Aktuator (20, 22) umfasst.