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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs. Außerdem betrifft die Erfindung ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Steuergerät, das das Verfahren abarbeitet, und ein computerlesbares Speichermedium, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
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Bei Kraftfahrzeugen wird ein von dem Fahrer angefordertes Drehmoment (Fahrerwunschmoment) durch eine Antriebseinheit bereitgestellt. Die Antriebseinheit kann beispielsweise im Falle eines Elektroautos ein Elektromotor oder im Falle eines Verbrenners ein Verbrennungsmotor oder im Falle eines Hybridfahrzeugs eine Kombination aus diesen sein. Insbesondere können bei den Hybridfahrzeugen beide Antriebsaggregate miteinander kombiniert betrieben werden, um das angeforderte Drehmoment bereitzustellen. Die Kraftfahrzeuge weisen grundsätzlich eine Energiequelle auf, mit der die entsprechende Antriebseinheit mit Energie versorgt werden kann. Beispielsweise weist das Kraftfahrzeug im Falle eines Verbrennungsmotors einen Kraftstofftank mit Kraftstoff und im Falle eines Elektromotors eine (Hochspannungs- )Batterie mit elektrischer Ladung als Energiequelle auf, wobei ein Hybridfahrzeug dementsprechend beide Energiequellen aufweist.
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Falls im Falle des Verbrennungsmotors der Kraftstoff in dem Kraftstofftank zur Neige geht, wird der Fahrer mittels einer Tankanzeige darüber informiert, dass er zeitnah tanken muss. Falls im Falle des Elektromotors der Ladezustand der Batterie unter einen vorgegebenen Schwellenwert fällt, wird der Fahrer mittels einer Ladezustandsanzeige darüber informiert, dass er zeitnah die Batterie aufladen muss. Im Falle eines Hybridfahrzeugs kann bei einem niedrigen Ladezustand der Batterie der entsprechende Verbrennungsmotor hinzugeschalten werden, um die Batterie zu laden. Dadurch kann ein kritischer Ladezustand, insbesondere ein zu geringer Level, der Batterie verhindert werden und das Fahrerwunschmoment kann erfüllt werden. Bei reinen Verbrennerfahrzeugen oder bei reinen Elektrofahrzeugen gibt es keine Option einen zusätzlichen Verbraucher zuzuschalten, um den Füllstand des Kraftstofftanks bzw. den Ladezustand der Batterie zu erhöhen.
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Ein Energiezustandswert ist repräsentativ für die Energie, die mittels der entsprechenden Energiequelle des Kraftfahrzeugs während einer Fahrt, also ohne zwischendurch aufzuladen und/oder zu tanken, zur Verfügung gestellt werden kann. Der Energiezustandswert ist beispielswiese ein vorgegebener Füllstand des Kraftstofftanks oder ein vorgegebener Ladezustand der Batterie des Kraftfahrzeugs. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Energiezustandswerts kann das Kraftfahrzeug in ein Notbetrieb wechseln, um weiterhin aus eigenem Antrieb fahren zu können, bevor der Füllstand des Kraftstofftanks und/oder der Ladezustand der Batterie dies nicht mehr zulassen würde. In dem Notbetrieb werden die Leistung des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein verfügbares und vom Fahrer abrufbares Drehmoment, und optional diverse Energie-verbrauchende Funktionen des Kraftfahrzeugs sehr stark, z.B. auf ein Minimum, reduziert oder wenn möglich deaktiviert, um so wenig Energie wie nötig zu verbrauchen. Beispielsweise kann im Notbetrieb eine Klimaanlage deaktiviert werden, während ein normales Lüften oder Heizen des Kraftfahrzeugs möglich bleiben.
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In dem Notbetrieb kann somit das Fahrerwunschmoment nicht mehr erfüllt werden. Ein komfortables Fahren ist nicht mehr gewährleistet, ein schnelles Beschleunigen und Fahren sind nicht mehr möglich.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein Computerprogramm zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die dazu beitragen, dass ein komfortables und/oder schnelles Fahren sowie ein schnelles Beschleunigen mit dem Kraftfahrzeug so lange wie möglich möglich sind, und/oder ein Notbetrieb des Kraftfahrzeugs so lange wie möglich verhindert wird, insbesondere auf eine Weise, die ein Fahrer des Kraftfahrzeugs kaum oder gar nicht merkt. Außerdem ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Steuergerät, das das Verfahren abarbeitet, und ein computerlesbares Speichermedium, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, bereitzustellen, wobei in diesem Fall das Steuergerät und das computerlesbare Speichermedium dazu beitragen, dass das komfortable und/oder schnelle Fahren sowie das schnelle Beschleunigen mit dem Kraftfahrzeug so lange wie möglich möglich sind, und/oder ein Notbetrieb des Kraftfahrzeugs so lange wie möglich verhindert wird, insbesondere auf eine Weise, die ein Fahrer des Kraftfahrzeugs kaum oder gar nicht merkt.
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Diese Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem: beim Antreten einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug mindestens ein Parameterwert eines Parameters empfangen wird, der repräsentativ für einen Streckenverlauf ist, der während der Fahrt voraussichtlich zurückgelegt werden wird; abhängig von dem Parameterwert der Streckenverlauf ermittelt wird; abhängig von dem Streckenverlauf ein Energiebedarfswert ermittelt wird, der repräsentativ für die Energie ist, die für das Zurücklegen des Streckenverlaufs benötigt wird; ein Energiezustandswert empfangen wird, der repräsentativ für eine Energie ist, die mittels einer Energiequelle des Kraftfahrzeugs während der Fahrt zur Verfügung gestellt werden kann; abhängig von dem Energiebedarfswert und dem Energiezustandswert ermittelt wird, ob für das Zurücklegen des Streckenverlaufs voraussichtlich ein Notbetrieb des Kraftfahrzeugs aktiviert werden muss; und mindestens ein Steuerwert eines Steuerparameters des Kraftfahrzeugs so beschränkt wird, dass ein Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs reduziert wird, bevor der Notbetrieb aktiviert wird, falls ermittelt wird, dass für das Zurücklegen des Streckenverlaufs ohne Beschränkung des Steuerwerts der Notbetrieb des Kraftfahrzeugs voraussichtlich aktiviert werden muss.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, das einen Prozessor und einen Speicher aufweist, die dazu ausgebildet sind, das Verfahren abzuarbeiten.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das, wenn es von dem Steuergerät des Kraftfahrzeugs abgearbeitet wird, bewirkt, dass das Steuergerät das Verfahren abarbeitet.
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Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
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Falls der bevorstehende Streckenverlauf, in anderen Worten eine bevorstehende Streckensituation oder eine Streckenvorhersage, einem Steuergerät des Kraftfahrzeugs oder einer mit dem Steuergerät kommunizierenden Vorrichtung, beispielsweise einem Navigationsgerät des Kraftfahrzeugs, bekannt ist und/oder von diesem ermittelt oder erkannt wird und ermittelt wird, in anderen Worten erkannt wird, dass ein Erreichen eines Zieles, also das Endes des Streckenverlaufs, im Normalbetrieb ohne Notbetrieb nicht möglich ist, kann somit das Steuergerät des Kraftfahrzeugs während des gesamten Streckenverlaufs, also noch vor Überschreiten eines Schwellenwerts, der den Notbetrieb auslöst, eine oder mehrere geringe Einschränkungen durch Beschränken des Steuerwerts vornehmen, um den stark von dem Normalbetrieb abweichenden und deutlich spürbaren Notbetrieb am Ende des Streckenverlaufs zu verhindern. Somit kann durch die eine oder mehrere geringe Beschränkungen des bzw. der Steuerwerte, die vom Fahrer gar nicht oder nur kaum wahrnehmbar sind, die radikale Beschränkung durch den Notbetrieb verhindert oder zumindest maximal hinausgezögert werden. Die erfindungsgemäße Beschränkung des Steuerwerts unterscheidet sich somit von dem Notbetrieb zum Einen durch die Stärke, Intensität und damit Wahrnehmbarkeit der entsprechenden Beschränkung, und zum Anderen durch die der Beschränkung vorausgehende Ermittlung des Streckenverlaufs und Voraussage des Notbetriebs.
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Der Parameterwert kann von dem Steuergerät empfangen werden. Beispielsweise kann der Parameterwert von einem Sensor erfasst werden und an das Steuergerät gesendet werden oder von diesem abgerufen werden. Der Energiezustandswert kann von dem Steuergerät empfangen werden. Beispielsweise kann der Energiezustandswert von einem Sensor erfasst werden und an das Steuergerät gesendet werden oder von diesem abgerufen werden.
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Der Streckenverlauf kann beispielsweise von dem Fahrer vorgegeben werden, indem der Fahrer sein Fahrziel in ein Navigationsgerät des Kraftfahrzeugs eingibt und dieses anhand des Fahrziels die Route und damit den Streckenverlauf ermittelt. Der Streckenverlauf ist dann durch einen oder mehrere Parameter und deren Parameterwerte, z.B. den Startort, ein oder mehrere Wegpunkte und den Zielort, vorgegeben. Diese(r) Parameterwert(e) kann dann an das Steuergerät des Kraftfahrzeugs gesendet und von diesem empfangen werden. Alternativ kann der Streckenverlauf automatisch und/oder ohne Navigationsgerät ermittelt werden. Der Streckenverlauf kann beispielsweise mittels eines Streckenverlauf- bzw. Routenermittlungsgeräts ermittelt werden, das mit dem Steuergerät kommuniziert. Der Streckenverlauf kann beispielsweise anhand von früherem Fahrverhalten mit gleichem oder ähnlichem Parameterwert ermittelt werden. Dazu kann das Fahrverhalten des Fahrers beispielsweise anhand von GPS-Daten aufgezeichnet und ausgewertet werden. Dabei können Gewohnheiten und tägliche und/oder wöchentliche Routinen des Fahrers, insbesondere Standard-Streckenverläufe des Fahrers ermittelt werden. Ein derartiger Standard-Streckenverlauf kann beispielsweise ein Weg zur Arbeit, zu einer Sportstätte oder einem Einkaufszentrum oder von diesen zurück nach Hause sein, der immer an gleichen Wochentagen zu gleichen oder ähnlichen Uhrzeiten zurückgelegt wird. So kann in vielen Fällen ohne Zieleingabe in das Navigationsgerät frühzeitig, beispielsweise direkt beim Starten des Kraftfahrzeugs oder nach kurzer Fahrt des Kraftfahrzeugs, vorausgesagt werden, welchen Streckenverlauf der Fahrer zurücklegen möchte.
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Gemäß einer Ausführungsform werden ein oder mehrere Abschnitte des Streckenverlaufs ermittelt, die für die Beschränkung des Steuerwerts besonders geeignet sind, und der Steuerwert wird nur während des Durchfahrens des oder der Abschnitte beschränkt, die für die Beschränkung des Steuerwerts besonders geeignet sind. Ein oder mehrere Abschnitte des Streckenverlaufs können als besonders geeignet für die Beschränkung des Steuerwerts beurteilt werden, beispielsweise da innerhalb des bzw. der entsprechenden Abschnitte die geringe Beschränkung von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht oder nur kaum wahrgenommen wird. Beispielsweise kann ein Abschnitt des Streckenverlaufs als besonders geeignet für die Beschränkung beurteilt werden, wenn der Streckenverlauf in dem Abschnitt eine Ebene und/oder ein Gefälle aufweist und dementsprechend eben oder bergab verläuft. Ein Abschnitt kann optional auch als besonders geeignet für die Beschränkung beurteilt werden, wenn der Streckenverlauf in dem Abschnitt eine leichte Steigung aufweist und dementsprechend geringfügig bergauf verläuft. Beispielsweise kann ein Abschnitt mit einer Steigung zwischen 0% und 5%, beispielsweise zwischen 0% und 4%, beispielsweise zwischen 0% und 3%, als für die Beschränkung des Steuerwerts geeignet beurteilt werden.
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Somit kann das Steuergerät in Situationen, insbesondere in Abschnitten des Streckenverlaufs, beispielsweise eine Leistung der entsprechenden Antriebseinheit reduzieren, in anderen Worten „dämpfen“, in denen gewöhnlich nicht die volle Leistungsfähigkeit abgerufen wird. Dadurch kann zum einen über geringere Wirkungsgradverluste das Kraftfahrzeug effizienter betrieben werden und zum anderen kann im Falle eines Elektroantriebs ein bekannter „Rate-Capacity Effekt“ der Batterie ausgenutzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ermittelt, ob das Kraftfahrzeug für eine vorgegebene Zeitdauer oder länger einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, und der Steuerwert wird nur beschränkt, wenn das Kraftfahrzeug für eine vorgegebene Zeitdauer oder länger dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Das dem vorausfahrenden Fahrzeug längere Folgen impliziert, dass der Fahrer mit der Fahrsituation zufrieden ist und keine Ambitionen hat, das vorausfahrende Fahrzeug zu überholen und ein hohes Drehmoment abzurufen. Dementsprechend merkt der Fahrer die Beschränkung des Steuerwerts nur unwesentlich.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Steuerparameter ein Steuerparameter aus einer Gruppe, die bestehet aus: einer maximal abrufbaren Leistung einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs; einer maximal erreichbare Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs; einer maximalen Leistung einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs; und einer maximalen Dynamik der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs. Die Dynamik kann beispielsweise durch eine Fahrpedalkennlinie vorgegeben sein und/oder beschränkt werden. Die Dynamik kann beispielsweise dafür repräsentativ sein, wie stark sich das angeforderte Drehmoment bei einer vorgegebenen Pedalbetätigung eines Fahrpedals (z.b. des Gaspedals) ändert. Ändert sich das angeforderte Drehmoment bei einer geringen Pedalbetätigung stark, so liegt eine hohe Dynamik vor. Ändert sich das angeforderte Drehmoment bei der geringen Pedalbetätigung nur geringfügig, so liegt eine niedrige Dynamik vor.
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Gemäß einer Ausführungsform wird der Steuerparameter während der Fahrt nur beschränkt, wenn ein Abstandsregeltempomat des Kraftfahrzeugs aktiv ist. Wenn der Abstandsregeltempomat aktiv ist, übernimmt das Steuergerät ein Abbremsen und Beschleunigen des Kraftfahrzeugs. Wird der Steuerparameter beschränkt, während der Abstandsregeltempomat aktiv ist, so bemerkt der Fahrer nichts von dieser Beschränkung, da er kein Wunschdrehmoment vorgibt und nicht überrascht sein kann, dass das angeforderte Wunschdrehmoment nicht zur Verfügung gestellt wird. Den Steuerparameter nur zu beschränken, wenn der Abstandsregeltempomat aktiv ist, kann somit ermöglichen, dass der Fahrer von der Beschränkung nichts mitbekommt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Streckenverlauf repräsentativ für eine Route, eine oder mehrere Steigungen, Ebenen, und/oder Gefälle, und/oder eine Streckenlänge, die während der Fahrt zurückgelegt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Parameter ein Parameter aus einer Gruppe, die besteht aus: einem aktuellen Wochentag; einer aktuellen Uhrzeit; einem Startort, an dem die Fahrt beginnt; einem Zielort, zu dem die Fahrt führt; einem früheren Fahrverhalten des Fahrers; und einer Identität des Fahrers. Die Identität des Fahrers kann für die Vorhersage des Streckenverlaufs relevant sein, beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug von zwei oder mehr Fahrern genutzt wird, die zum Erreichen eines Ziels unterschiedliche Routen nehmen und/oder die zu gleichen Tages- und/oder Wochenzeiten zu unterschiedlichen Zielen fahren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Kraftfahrzeug ein Elektrofahrzeug oder ein Hybridfahrzeug. Die Energiequelle ist die Batterie, der Energiezustandswert ist der Ladezustand der Batterie und das Kraftfahrzeug weist den Elektromotor zum Antreiben des Kraftfahrzeugs und die Batterie zum Versorgen des Elektromotors mit Energie auf.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Beschränkung des Steuerwerts kurzzeitig aufgehoben, wenn ein Drehmoment angefordert wird, das einen vorgegebenen Drehmomentschwellenwert überschreitet. Beispielsweise wird die gewünschte Leistung der Antriebseinheit unbeschränkt freigegeben, wenn der Fahrer das Fahrpedal über einen vorgegebenen Drehmomentschwellenwert hinaus betätigt, beispielsweise während eines Überholvorgangs und/oder in einer Notsituation. Dies kann zu einem sicheren Fahren mit dem Kraftfahrzeug beitragen, da das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs in kritischen Fahrsituationen nicht beeinträchtigt wird. Die Aufhebung der Beschränkung des Steuerwerts kann beispielsweise für eine vorgegebene Zeitdauer erfolgen, nach deren Ablauf der Steuerwert wieder beschränkt wird. Alternativ dazu kann der Steuerwert wieder beschränkt werden, sobald das angeforderte Drehmoment wieder unter den Drehmomentschwellenwert fällt.
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Es ist zu verstehen, dass Merkmale des Verfahrens so wie obenstehend und untenstehend beschrieben auch Merkmale des Steuergeräts, des Computerprogramms und/oder des computerlesbaren Mediums sein können und umgekehrt. Das computerlesbare Medium kann eine Harddisk, ein USB-Speichergerät, ein RAM, ein ROM, ein EPROM oder ein FLASH-Speicher sein. Das computerlesbare Medium kann auch ein Datenkommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise das Internet, das den Download eines Programmcodes ermöglicht, sein.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.
- 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs.
- 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.
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Die in den Figuren verwendeten Bezugszeichen und ihre Bedeutung sind in zusammenfassender Form in der Liste der Bezugszeichen aufgeführt. Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 20. Das Kraftfahrzeug 20 weist ein Steuergerät 22, eine Energiequelle 24, einen ersten Sensor 26, einen zweiten Sensor 28 und eine Antriebseinheit (nicht gezeigt) auf. Das Kraftfahrzeug 20 ist ein Elektroauto, dessen Antriebseinheit ein Elektromotor ist. Der Elektromotor 24 wird mittels der Energiequelle 24 betrieben und mittels des Steuergeräts 22 gesteuert. Die Energiequelle 24 kann in diesem Zusammenhang eine Batterie, insbesondere eine Hochspannungs(HV)-Batterie, sein.
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Alternativ dazu kann das Kraftfahrzeug 20 ein Verbrenner sein und als Antriebseinheit einen Verbrennungsmotor aufweisen. In diesem Fall ist die Energiequelle 24 ein Kraftstofftank des Kraftfahrzeugs. Ferner kann das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug sein, das als Antriebseinheit einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor aufweist, die miteinander kombiniert betrieben werden. Die Energiequelle 24 kann dann einen Kraftstofftank zum Versorgen des Verbrennungsmotors und eine Batterie zum Versorgen des Elektromotors mit Energie aufweisen.
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Der erste Sensor 26 ist mit dem Steuergerät 22 und der Energiequelle 24 elektrisch gekoppelt. Der erste Sensor 26 dient dazu, einen Energiezustandswert zu erfassen, der repräsentativ für eine Energie, insbesondere eine Energiemenge ist, die aktuell von der Energiequelle 24 zur Verfügung gestellt werden kann. Im Falle einer Batterie als Energiequelle 24 kann der Energiezustandswert beispielsweise ein Ladezustand der Batterie sein. Im Falle eines Verbrennungsmotors als Energiequelle 24 kann der Energiezustandswert beispielsweise ein Füllstand des Kraftstofftanks sein. Im Falle eines Hybridfahrzeugs und dementsprechend einer Batterie und eines Kraftstofftanks als Energiequelle 24 kann der Energiezustandswert beispielsweise ein aus Ladezustand der Batterie und Füllstand des Kraftstofftanks kombinierter Wert sein. Ein Messsignal, das der erste Sensor 26 erzeugt, ist somit repräsentativ für die Energie, die mittels der Energiequelle 24 während der Fahrt zur Verfügung gestellt werden kann, ohne dass die Energiequelle 24 zwischenzeitlich geladen oder gefüllt wird. Das Messignal des ersten Sensors 26 kann an das Steuergerät 22 gesendet oder von diesem abgerufen werden, wobei das Steuergerät 22 das Messsignal und damit den Energiezustandswert empfängt.
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Der zweite Sensor 28 ist mit dem Steuergerät 22 elektrisch gekoppelt. Der zweite Sensor 28 dient dazu, einen Parameterwert eines Parameters zu erfassen, der repräsentativ für einen Streckenverlauf ist, der während einer bevorstehenden Fahrt voraussichtlich zurückgelegt werden wird. Der Parameterwert kann beispielsweise repräsentativ für einen aktuellen Wochentag und/oder eine aktuelle Uhrzeit sein. Dementsprechend kann der zweite Sensor 28 eine Uhr mit Kalenderfunktion sein. Der Parameterwert kann beispielsweise repräsentativ für einen Startort, an dem die Fahrt beginnt, sein. Der zweite Sensor 28 kann dementsprechend ein Positionssensor, z.B. ein GPS-Empfänger, sein. Der Parameterwert kann beispielsweise repräsentativ für einen Zielort sein, zu dem die Fahrt führt. Der zweite Sensor 28 kann dementsprechend ein Eingabegerät eines Navigationsgeräts des Kraftfahrzeugs 20 sein, das den Zielort durch Eingabe des Fahrers erfasst. Der Parameterwert kann beispielsweise repräsentativ für ein früheres Fahrverhalten des Fahrers sein. Beispielsweise kann sich der Parameterwert darauf beziehen, dass der Fahrer normalerweise ein sportliches, normales oder ökonomisches Fahrverhalten an den Tag legt. Der Parameterwert kann beispielsweise repräsentativ für eine Identität des Fahrers sein. In beiden Fällen kann der zweite Sensor 28 ein Fingerabdrucksensor sein, den der Fahrer beim Öffnen einer Tür des Kraftfahrzeugs 20 oder beim Starten des Kraftfahrzeugs betätigt und durch den die Identität des Fahrers und optional dessen Fahrverhalten erfasst werden kann. Dabei kann das Fahrverhalten dem entsprechenden Fahrer über eine Nachschlagetabelle, die beispielsweise auf einem Speichermedium des Steuergeräts gespeichert ist, zugeordnet sein.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise des im Vorhergehenden erläuterten Kraftfahrzeugs 20. Das Verfahren dient dazu, frühzeitig die Notwendigkeit eines Notbetriebs zu erkennen und noch vor Eintreten der Bedingung(en), die den Notbetrieb erforder(t)(n), zumindest eine Maßnahme zu ergreifen, die vom Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht oder nur kaum wahrnehmbar ist und die dazu beiträgt, dass der Notbetrieb erst möglichst spät, im Idealfall überhaupt nicht, aktiviert wird.
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In einem Schritt S2 wird beim Antreten einer Fahrt mit dem Kraftfahrzeug mindestens der Parameterwert des Parameters empfangen, der repräsentativ für den Streckenverlauf ist, der während der Fahrt voraussichtlich zurückgelegt werden wird. Der Parameterwert kann von dem Steuergerät 22 empfangen werden. Beispielsweise kann der Parameterwert von dem zweiten Sensor 28 erfasst werden und an das Steuergerät 22 gesendet werden oder von diesem abgerufen werden. Der Parameterwert ist ein Wert eines Parameters. Der Parameter ist ein Parameter aus einer Gruppe, die besteht aus: dem aktuellen Wochentag; der aktuellen Uhrzeit; dem Startort, an dem die Fahrt beginnt; dem Zielort, zu dem die Fahrt führt; dem früheren Fahrverhalten des Fahrers; und der Identität des Fahrers. Optional können Parameterwerte von zwei oder mehr der vorgenannten Parameter ermittelt und empfangen werden, um daraus auf den bevorstehenden Streckenverlauf zu schließen. Beispielsweise können eine Tageszeit und ein Startort, ein aktueller Wochentag und ein Zielort, usw. ermittelt, empfangen und geprüft werden, um daraus auf den bevorstehenden Streckenverlauf zu schließen.
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In einem Schritt S4 wird abhängig von dem Parameterwert der Streckenverlauf ermittelt. Der Streckenverlauf kann beispielsweise mittels des Steuergeräts 22 oder mittels eines Navigationsgeräts ermittelt werden, das mit dem Steuergerät 22 kommuniziert. Der Streckenverlauf ist beispielsweise repräsentativ für eine Route, eine oder mehrere Steigungen, Ebenen, und/oder Gefälle, und/oder eine Streckenlänge, die während der Fahrt zurückgelegt werden.
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In einem Schritt S6 wird abhängig von dem Streckenverlauf ein Energiebedarfswert ermittelt, der repräsentativ für die Energie ist, die für das Zurücklegen des Streckenverlaufs benötigt wird. Falls der Streckenverlauf durch ein Stadtgebiet verläuft oder relativ viele Steigungen aufweist, so kann der Energiebedarfswert relativ hoch sein. Falls der Streckenverlauf weitgehend über Land verläuft oder relativ viele Gefälle aufweist, so kann der Energiebedarfswert relativ gering sein. Ferner kann in den Energiebedarfswert auch die Identität des Fahrers und dessen Fahrverhalten mit eingehen. Falls der Fahrer in der Vergangenheit ein sportliches Fahrverhalten gezeigt hat, so kann der Energiebedarfswert relativ hoch sein. Falls der Fahrer in der Vergangenheit ein ökonomisches Fahrverhalten gezeigt hat, so kann der Energiebedarfswert relativ gering sein.
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In einem Schritt S8 wird ein Energiezustandswert empfangen, der repräsentativ für eine Energie ist, die mittels der Energiequelle 24 des Kraftfahrzeugs 20 während der Fahrt zur Verfügung gestellt werden kann. Der Energiezustandswert kann beispielswiese ein Ladezustand der Batterie 24 oder ein Füllstand des Kraftstofftanks sein. Der Energiezustandswert kann beispielsweise mittels des ersten Sensors 26 erfasst werden und an das Steuergerät 22 gesendet werden oder durch das Steuergerät 22 von dem ersten Sensor 26 abgerufen werden, und so von dem Steuergerät 22 empfangen werden.
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In einem Schritt S10 wird ermittelt, ob während der Fahrt voraussichtlich ein Notbetrieb benötigt wird, um an das Ziel, insbesondere den Zielort, des Streckenverlaufs zu gelangen. Beispielsweise kann in dem Schritt abhängig von dem Energiebedarfswert und dem Energiezustandswert ermittelt werden, ob für das Zurücklegen des ermittelten Streckenverlaufs voraussichtlich der Notbetrieb des Kraftfahrzeugs aktiviert werden muss. Falls beispielsweise der Energiebedarfswert größer als der Energiezustandswert ist und/oder eine Differenz zwischen dem Energiezustandswert und dem Energiebedarfswert größer als ein vorgegebener Schwellen wert ist, so kann dies repräsentativ dafür sein, dass früher oder später während der Fahrt der Notbetrieb aktiviert werden muss. Falls die Bedingung des Schritts S10 erfüllt ist, kann die Abarbeitung des Verfahrens in einem Schritt S12 fortgesetzt werden. Falls die Bedingung des Schritts S10 nicht erfüllt ist, kann die Abarbeitung des Verfahrens in einem Schritt S18 fortgesetzt werden.
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In dem Schritt S12 kann mindestens ein Steuerwert eines Steuerparameters des Kraftfahrzeugs 20 so beschränkt werden, dass ein Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs reduziert wird, bevor der Notbetrieb aktiviert wird. Der Steuerparameter kann beispielsweise eine maximal abrufbare Leistung oder ein maximal abrufbares Drehmoment der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs 20, eine maximal erreichbare Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 20, eine maximale Leistung einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs 20 und/oder eine maximale Dynamik der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs 20 sein. Die Dynamik kann beispielsweise durch eine Fahrpedalkennlinie vorgegeben sein und/oder beschränkt werden. Die Dynamik kann beispielsweise dafür repräsentativ sein, wie stark sich das angeforderte Drehmoment bei einer vorgegebenen Pedalbetätigung eines Fahrpedals (z.b. des Gaspedals) ändert. Ändert sich das angeforderte Drehmoment bei einer geringen Pedalbetätigung stark, so liegt eine hohe Dynamik vor. Ändert sich das angeforderte Drehmoment bei der geringen Pedalbetätigung nur geringfügig, so liegt eine niedrige Dynamik vor. Optional können Steuerwerte zweier oder mehr der vorgenannten Steuerparameter beschränkt werden, um das Eintreten des Notbetriebs hinauszuzögern oder zu unterbinden.
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Optional können ein, zwei oder mehr Abschnitte des Streckenverlaufs ermittelt werden, die für die Beschränkung des Steuerwerts besonders geeignet sind. Der Steuerwert kann dann beispielsweise nur während des Durchfahrens des oder der Abschnitte beschränkt werden, die für die Beschränkung des Steuerwerts besonders geeignet sind. Ein oder mehrere Abschnitte des Streckenverlaufs können als besonders geeignet für die Beschränkung des Steuerwerts beurteilt werden, beispielsweise wenn innerhalb des bzw. der entsprechenden Abschnitte die geringe Beschränkung von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht oder nur kaum wahrgenommen wird. Beispielsweise kann ein Abschnitt des Streckenverlaufs als besonders geeignet für die Beschränkung beurteilt werden, wenn der Streckenverlauf in dem Abschnitt eine Ebene und/oder ein Gefälle aufweist und dementsprechend eben oder bergab verläuft. Ein Abschnitt kann optional auch als besonders geeignet für die Beschränkung beurteilt werden, wenn der Streckenverlauf in dem Abschnitt eine leichte Steigung aufweist und dementsprechend geringfügig bergauf verläuft. Beispielsweise kann ein Abschnitt mit einer Steigung zwischen 0% und 5%, beispielsweise zwischen 0% und 4%, beispielsweise zwischen 0% und 3%, als für die Beschränkung des Steuerwerts geeignet beurteilt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ermittelt werden, ob das Kraftfahrzeug 20 für eine vorgegebene Zeitdauer oder länger einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Der Steuerwert kann dann nur beschränkt werden, wenn das Kraftfahrzeug 20 für die vorgegebene Zeitdauer oder länger dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Alternativ oder zusätzlich kann die Beschränkung des Steuerwerts kurzzeitig aufgehoben werden, wenn von dem Fahrer ein Drehmoment angefordert wird, das einen vorgegebenen Drehmomentschwellenwert überschreitet. Diese Aufhebung der Beschränkung des Steuerwerts kann beispielsweise für eine vorgegebene Zeitdauer erfolgen, nach deren Ablauf der Steuerwert wieder beschränkt wird. Alternativ dazu kann der Steuerwert wieder beschränkt werden, sobald das angeforderte Drehmoment wieder unter den Drehmomentschwellenwert fällt.
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Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „ein“, „einer“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Kraftfahrzeug
- 22
- Steuergerät
- 24
- Energiequelle
- 26
- erster Sensor
- 28
- zweiter Sensor
- S2-S18
- Schritte zwei bis achtzehn
