-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Achsantriebs eines Kraftfahrzeugs, eine Steuerungseinheit, ein elektrisches Antriebssystem, ein Kraftfahrzeug sowie ein Computerprogramm.
-
Elektrische Achsantriebssysteme, bei welchem E-Maschine, Getriebe und Leistungselektronik in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, sind bekannt und treiben unmittelbar die Achse eines Personenkraftfahrzeugs (PKWs) oder kleinen Nutzfahrzeugs an. Derartige elektrische Achsantriebssysteme, auch E-Achse genannt, sammeln z. B. über Sensoren eine Vielzahl von Daten, beispielsweise die Beschleunigung, Rotorgeschwindigkeit, Temperaturen, sowie Ströme und Spannungen. Auf diese Vielzahl von Daten kann derzeit jedoch nicht außerhalb des Fahrzeugs zugegriffen werden. Insbesondere gibt es keine Möglichkeit, im laufenden Betrieb die Restlebensdauer der E-Achse von außerhalb des Fahrzeugs zu ermitteln. Vielmehr ist es notwendig, ein Steuergerät direkt an die E-Achse bzw. an ein zentrales Steuergerät des Fahrzeugs anzuhängen, um wichtige Kennzahlen, wie beispielsweise die Kilometerzahl zu erfassen. Dies ist häufig nur möglich, wenn die E-Achse zusammen mit dem Fahrzeug in der Wartung ist.
-
Grundsätzlich sind Telematiklösungen z.B. mit GPS-Ortung bekannt, diese werden z. B. für Busse und Lastkraftwagen eingesetzt. Beispielsweise erhalten Flottenmanager Daten über die Position der Flottenfahrzeuge.
-
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Fernwartung eines Fahrzeugs, und insbesondere einer E-Achse, zu ermöglichen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine bessere Verwertung der Daten eines elektrischen Achsantriebssystems zu ermöglichen.
-
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Achsantriebs eines Kraftfahrzeugs, bei welchem der elektrische Achsantrieb mit einer Datenübertragungseinheit verbunden ist, gemäß Anspruch 1, durch eine Steuerungseinheit gemäß Anspruch 8, einem elektrischen Antriebssystem gemäß Anspruch 9, einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 10, sowie durch Computerprogramme gemäß Anspruch 11 und 12. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die in Bezug auf das Verfahren, die Steuerungseinheit, das Antriebssystem, das Kraftfahrzeug, sowie das Computerprogramm angegebenen Vorteile und Merkmale sind jeweils auch auf alle anderen Kategorien bzw. Erfindungsgegenstände anwendbar. Die Merkmale verschiedener Ausführungsformen sind jeweils miteinander kombinierbar.
-
Erfindungsgemäß ist der elektrische Achsantrieb mit einer Datenübertragungseinheit des Kraftfahrzeugs verbunden, und zwar durch eine Datenverbindung, vorzugsweise durch eine kabelgebunden Verbindung (Datenleitung), insbesondere durch einen Datenbus. Vorzugsweise geschieht die Datenverbindung über ein CAN-Bussystem (Controller Area Network), welches den Datenaustausch der verschiedenen elektronischen Komponenten im Fahrzeug regelt. Insbesondere ist der Inverter des elektrischen Achsantriebs (im Folgenden auch E-Achse genannt) mit der Datenübertragungseinheit durch einen Datenbus verbunden.
-
Die Datenübertragungseinheit ermöglicht eine drahtlose Datenverbindung mit einem Backend-System, welches insbesondere über das Internet erreichbar ist und vorteilhaft als ein Cloud-Server oder eine Cloud-Serverfarm ausgebildet ist. Das Backend-System kann vom Hersteller der E-Achse oder des Fahrzeugs oder auch von einem Ridehailing oder einem Mobility-As-A-Service (MaaS) Anbieter betrieben werden, je nach Anwendungsfall. Die Datenübertragungseinheit kann vorzugsweise sowohl Daten an das Backend-System übertragen als auch Daten von ihm empfangen. Die Datenübertragungseinheit kann in einigen Ausführungsformen auch mit anderen mobilen Geräten kommunizieren, beispielsweise mit einem Smartphone des Fahrzeugnutzers, weshalb sie auch V2X (Vehicle-to-X) Verbindungseinheit genannt wird.
-
Das Verfahren beginnt mit einem optionalen Schritt des Empfangens von Benutzer-Eingabedaten von einer Benutzerschnittstelle des Kraftfahrzeugs oder von einem Benutzer-Endgerät, wobei letzteres mit der Datenübertragungseinheit kommuniziert. Die Benutzerschnittstelle des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise ein Touch-screen eines Fahrzeuginformationssystem sein oder ein anderes im Cockpit angeordnetes Eingabegerät. Auch eine Sprachsteuerung ist denkbar. Durch die Benutzer-Eingabedaten kann beispielsweise eine Zusatzfunktion angefragt werden, wie weiter unten beschrieben.
-
Gemäß einem Verfahrensschritt werden erste Daten, welche Betriebsdaten des elektrischen Achsantriebs und/oder Benutzer-Eingabedaten enthalten, über die Datenübertragungseinheit an das Backend-System übermittelt. Die Verbindung der Datenübertragungseinheit mit dem Backend-System bzw. mit dem Internet kann z.B. über Mobilfunk, z.B. dem LTE-Standard, realisiert sein. Die Übermittlung geschieht insbesondere laufend während des Betriebs des Fahrzeugs. Bei den Betriebsdaten handelt es sich beispielsweise um durch die Sensoren der E-Achse gemessene Werte, wie beispielsweise Rotorspeed oder Temperaturverläufe. In einigen Ausführungsformen können alle CAN-Signale abgegriffen und übertragen werden. In vorteilhaften Ausführungsformen werden die Betriebsdaten, insbesondere Sensordaten im Fahrzeug zwischengespeichert oder auch bereits vorausgewertet bzw. aggregiert. Dadurch kann eine kurzzeitige Unterbrechung der Funkverbindung mit dem Backend-System, beispielsweise bei Fahrt durch einen Tunnel, ausgeglichen werden.
-
Vorteilhaft werden die ersten Daten im Backend-System ausgewertet. Beispielsweise kann aus der Rotorgeschwindigkeit die gefahrene Kilometeranzahl bestimmt werden. Im nächsten Schritt werden durch die Übertragungseinheit und/oder ein Benutzerendgerät zweite Daten empfangen, die aus den ersten Daten durch das Backend-System ermittelt wurden. Dies kann in größeren Zeitabständen geschehen als die Übermittlung der ersten Daten, beispielsweise kann die gefahrene Kilometeranzahl oder ein Update über den Abnutzungszustand der E-Ache übermittelt werden. Schließlich werden Informationen, welche auf den zweiten Daten basieren, beispielsweise die zweiten Daten an sich, auf der Benutzerschnittstelle des Kraftfahrzeugs und/oder einer Benutzerendgerät angezeigt. Bei den Informationen kann es sich auch um eine einfache Bestätigung handeln, dass die ersten Daten empfangen wurden, dass die Datenverbindung zum Backend intakt ist, oder dass keine Wartung notwendig ist.
-
Die Erfindung stellt also eine bidirektionale Anbindung der E-Achse an eine loT-Plattform bereit. Somit können die verfügbaren Betriebsdaten verschiedene Anwendungen genutzt werden, insbesondere für die Fernwartung oder neuartige Zahlungsmethoden, wie Pay-per-X, wie in den Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen weiteren Schritt des Konfigurierens des elektrischen Achsantriebs durch die zweiten Daten. Beispielsweise ist es dadurch möglich, die Leistungselektronik und/oder den Wechselrichter der E-Achse direkt anzusteuern. Beispielsweise können damit normalerweise gesperrte Funktionen der E-Achse freigeschaltet oder wieder deaktiviert werden. In einer anderen Ausführungsform können über die Datenübertragungseinheit auch Software-Updates für das Fahrzeug und/oder den elektrischen Achsantrieb heruntergeladen werden.
-
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die mit den ersten Daten übermittelten Betriebsdaten der E-Achse Sensordaten des elektrischen Achsantriebs, insbesondere eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors des Elektromotors, eine Umdrehungsbeschleunigung des Rotors, eine Temperatur des Rotors oder weiterer Komponenten, elektrische Ströme oder Spannungen von Komponenten des elektrischen Achsantriebs und/oder eine Rotorposition. Vorteilhaft werden diese Daten von Sensoren der E-Achse erfasst. Weitere mit den ersten Daten übermittelte Informationen sind beispielsweise die GPS-Position des Fahrzeugs oder Fehlermeldungen des Fahrzeugs. Diese Betriebsdaten werden vorzugsweise in regelmäßigen Abständen an das Backend-System übermittelt, wobei die Abstände beispielsweise 0,1 bis 1000 Sekunden, bevorzugt 0,5 bis 10 Sekunden, betragen können. Wenn eine Mobilfunk-Übertragung gerade nicht möglich ist, z.B. im Tunnel, werden die Daten vorzugsweise im Fahrzeug zwischengespeichert und später wieder übertragen.
-
Gemäß einer Ausführungsform werden durch das Backend-System aus den Betriebsdaten Informationen über den Zustand des elektrischen Achsantriebs ermittelt und als zweite Daten übersandt, insbesondere eine Restlebensdauer oder eine Ausfallwahrscheinlichkeit. Somit enthalten die angezeigten Informationen bei Bedarf eine Warnung über eine erhöhte Ausfallwahrscheinlichkeit oder einen Wartungsvorschlag. Insbesondere kann im Backend ein Vergleich einer Auslegung der E-Achse mit dem aktuellen Stand (z. B. gefahrene Kilometer) erfolgen, um daraus eine Restlebensdauer zu errechnen. Darüber hinaus kann auch ein Vergleich mit Lastprofilen und Ausfallprofilen von anderen Achsen gleicher Bauart erfolgen, um somit eine Wahrscheinlichkeit der Materialermüdung zu berechnen. Dabei können neben den gefahrenen Kilometern auch weitere Sensordaten berücksichtigt werden, insbesondere Temperaturprofile, sowie Überspannungen und Überströme. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können die im Backend-System hinterlegten Last- und Ausfallprofile hin und wieder angepasst werden, d. h. Erfahrungen mit der E-Achse anderer Fahrzeuge können in die Ermittlung der zweiten Daten einfließen. Nach Übermittlung der zweiten Daten kann eine Warnung angezeigt bzw. visualisiert werden, wenn die E-Achse in einem kritischen Bereich ist, z. B. wenn 20% der Nutzer in dieser Kilometerbandbreite bereits Ausfälle in Kombination mit einem Temperaturprofil hatten. Basierend auf diesen Informationen können geeignete Maßnahmen geplant und durchgeführt werden, wie beispielsweise der frühzeitige Tausch von Verschleißteilen, um ein ungewolltes Liegenbleiben zu verhindern (predictive maintanance).
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthalten die zweiten Daten, die aus den Betriebsdaten vom Backend-System ermittelt werden, Informationen über das individuelle Fahrverhalten des Kraftfahrzeugnutzers; dabei werden z. B. Rotorbeschleunigung und Geschwindigkeit berücksichtigt. Somit können die angezeigten Informationen ein Angebot über eine an das Fahrverhalten des Nutzers angepasste Zusatzleistung enthalten, insbesondere über eine Versicherungsleistung. Beispielsweise kann der das Backend-System betreibende Fahrzeughersteller dem Fahrzeughalter ein an sein Fahrverhalten angepasstes Angebot über eine verlängerte Garantie oder eine andere Leistung, wie eine KFZ-Versicherung, anbieten.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform enthalten die als erste Daten an das Backend-System übermittelten Benutzer-Eingabedaten eine Anfrage nach einer Zusatzfunktion, insbesondere einer Zusatzfunktion des Fahrzeugs, beispielsweise nach einem höheren Drehmoment. Die empfangenen zweiten Daten enthalten dann, sofern die E-Achse dies zulässt, eine Information über eine Freischaltung der Zusatzfunktion. Hiermit wird der Tatsache Rechnung getragen, dass die E-Achsen oft für die Spezifikation des Fahrzeugs überdimensioniert sind, um dieselbe Achse in verschiedene Fahrzeuge einbauen zu können. Oft ist es also möglich, dem Nutzer zumindest für eine begrenzte Zeit eine höhere Beschleunigung (Boost) anzubieten. Eine andere Zusatzfunktion ist beispielsweise eine Hinterachslenkung, wenn beide Achsen mittels E-Achse angetrieben werden sind. Dies kann zum Beispiel auch zum erleichterten Einparken verwendet werden. Die zweiten Daten können auch einen Preis für die Zusatzfunktion enthalten.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erlauben die als erste Daten übermittelten Betriebsdaten dem Backend-System, eine in einem bestimmten Zeitraum erbrachte Leistung des Fahrzeugs zu berechnen, insbesondere die verbrauchte elektrische Energie oder die gefahrenen Kilometer, wobei die angezeigten Informationen einen Preis für die erbrachte Leistung enthalten. Diese Anwendung erlaubt es z. B. Flottenbetreibern wie Mietwagenfirmen, ÖPNV oder auch Ridehailing und Mobility-As-A-Service (MaaS) Anbietern, intelligentere Bepreisungen vorzunehmen, als die bislang übliche Bezahlung pro Zeiteinheit. Beispielsweise kann jetzt die tatsächliche Abnutzung oder der Verbrauch des Fahrzeugs bepreist werden, wie die gefahrenen Kilometer oder die tatsächlich verbrauchte Energie. Hierfür wird aus den Betriebsdaten beispielsweise auch die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs berechnet und berücksichtigt. Beispielsweise wird die erbrachte Leistung innerhalb des Zeitraums berechnet, in dem der Nutzer das Fahrzeug gemietet hat. In einem weiteren Schritt kann z.B. über das das Fahrzeuginformationssystem und die Datenübertragungseinheit eine Zahlung abgewickelt werden, oder alternativ über das Benutzer-Endgerät, wie beispielsweise ein Smartphone.
-
Die Erfindung ist auch auf eine Steuerungseinheit für einen elektrischen Achsantrieb eines Kraftfahrzeugs gerichtet, welcher über einen Datenbus mit einer Datenübertragungseinheit des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei das Steuerungseinheit dazu konfiguriert ist, den elektrischen Achsantrieb und die Datenübertragungseinheit dazu zu veranlassen, die folgenden Schritte durchzuführen: Übermitteln von ersten Daten, welche Betriebsdaten des elektrischen Achsantriebs und/oder Benutzer-Eingabedaten enthalten, über die Datenübertragungseinheit an ein Backend-System; Empfangen von zweiten Daten, die aus den ersten Daten vom Backend-System ermittelt wurden, durch die Datenübertragungseinheit; optional Generieren von Steuerbefehlen für den elektrischen Achsantrieb auf Basis der zweiten Daten.
-
Bei der Steuerungseinheit kann es sich um das zentrale Steuergerät des Fahrzeugs handeln, oder um eine der E-Achse zugeordneten und ggf. in diese integrierte Steuerungseinheit. Die Steuerungseinheit ist vorzugsweise über den Datenbus (z.B. CAN-Bus) mit der E-Achse und der Datenübertragungseinheit verbunden. Die Steuerungseinheit ist vorzugsweise dazu ausgelegt, das beschriebene Verfahren durchzuführen, und alle Vorteile und Merkmale des Verfahrens sind auch auf die Steuerungseinheit anwendbar und umgekehrt. Über die Steuerbefehle können beispielsweise die erwähnten Zusatzfunktionen der E-Achse freigeschaltet werden. Alternativ können auch Software-Updates durchgeführt werden oder auch bestimmte Sensordaten, welche zur Selbstdiagnose notwendig sind, abgefragt werden.
-
Ferner ist die Erfindung auf ein elektrisches Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug gerichtet, welches einen elektrischen Achsantrieb umfassend eine E-Maschine, ein Getriebe und Leistungselektronik, eine Datenübertragungseinheit zur drahtlosen Übermittlung von Daten aus dem Fahrzeug an ein Backend-System, einen Datenverbindung, insbesondere ein Datenbus, zur Verbindung der E-Achse mit der Datenübertragungseinheit, sowie eine Steuerungseinheit umfasst. Die einzelnen Komponenten können so ausgestaltet sein, wie in Bezug auf das Verfahren und die Steuerungseinheit beschrieben.
-
Die Erfindung ist auch auf ein Kraftfahrzeug gerichtet, welches ein solches elektrisches Antriebssystem enthält. Das Kraftfahrzeug ist insbesondere ein Personenkraftwagen (PKW) oder ein leichtes Nutzfahrzeug.
-
Schließlich ist die Erfindung auch auf ein Computerprogramm mit Programmcodeabschnitten gerichtet, welche eine Steuerungseinheit eines elektrischen Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs, dazu veranlassen, das folgende Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm auf der Steuerungseinheit installiert ist: Übermitteln von ersten Daten, welche Betriebsdaten des elektrischen Achsantriebs und/oder Benutzer-Eingabedaten enthalten, über die Datenübertragungseinheit an ein Backend-System; Empfangen von zweiten Daten, die aus den ersten Daten vom Backend-System ermittelt wurden, durch die Datenübertragungseinheit. Das Computerprogramm läuft vorzugsweise auf einer Steuerungseinheit eines elektrischen Antriebssystems oder auf einem zentralen Steuergerät des Fahrzeugs. Insbesondere wird dadurch die Steuerungseinheit dazu veranlasst, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
-
Schließlich ist die Erfindung auch auf ein Computerprogramm mit Programmcodeabschnitten gerichtet, welche ein Benutzerendgerät, insbesondere ein Smartphone, dazu veranlassen, das folgende Verfahren auszuführen, wenn das Computerprogramm auf dem Benutzerendgerät installiert ist: Erfassen von Benutzer-Eingabedaten, welche eine Konfigurierung einer Funktion eines elektrischen Antriebssystems enthalten; Übermitteln der Benutzer-Eingabedaten an eine Datenübertragungseinheit eines elektrischen Antriebssystems; Empfangen einer Bestätigung über die erfolgte Konfigurierung des elektrischen Antriebssystems von der Datenübertragungseinheit und/oder Empfangen eines Preises für die angefragte Konfigurierung. Das Computerprogramm kann als eine Web-App ausgebildet sein oder auch als eine eigenständige App. Somit wird eine HMI (Human Machine Interface) auf einem Benutzerendgerät, beispielsweise einem Smartphone oder einem Tablet, ermöglicht. Das Computerprogramm kann auch auf einem Fahrzeuginformationssystem installiert sein, vorzugsweise bietet es jedoch eine HMI z. B. als Web-Interface auf einem mobilen Endgerät. Insbesondere erlaubt dieses Computerprogramm einem Benutzer, über Eingabedaten eine Funktion der E-Achse zu konfigurieren, freizuschalten oder zu deaktivieren.
-
Die Erfindung ist auch auf einen computerlesbaren Datenträger gerichtet, beispielsweise eine CD-ROM, ein USB-Stick, eine SD-Karte, SSD-Karte oder eine Festplatte, auf der eines oder beide der genannten Computerprogramme gespeichert ist.
-
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
- 1 Eine schematische Ansicht eines Systems aus Fahrzeug, Cloud und Benutzer-Endgeräten zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens;
- 2 ein Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 3 ein Flussdiagramm einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 4 eine schematische Darstellung eines Prototyps zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 zeigt schematisch einen elektrischen Achsantrieb 1 mit einer E-Maschine und Getriebe 3, welche gemeinsam mit dem Wechselrichter und der Leistungselektronik 2 in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die E-Achse 1 ist über einen CAN-Bus 4 mit einer Datenübertragungseinheit 6 verbunden. Diese ist ein Interface zwischen CAN und Cloud, beispielsweise eine Telematik-Box wie die BACH-Box. Die Datenübertragungseinheit 6 kann beispielsweise mit Excelfore-Software betrieben werden. Die E-Achse 1 ist über das CAN 4 ferner mit einer Steuerungseinheit 5 verbunden, wobei diese auch in das Gehäuse der E-Achse integriert sein kann. Die Doppelpfeile des CAN 4 zeigen jeweils an, dass eine bidirektionale Datenverbindung besteht. An das Bussystem 4 angeschlossen ist ferner eine Benutzerschnittstelle 16 des Kraftfahrzeugs, beispielsweise ein im Cockpit angeordneter Touch-Screen, über den ein Fahrer Eingabedaten übermitteln kann. Die Datenübertragungseinheit 6 ist wiederrum über eine Funkverbindung 8, beispielsweise über ein Mobilfunk-Protokoll, mit einem Backend-System 10 in der Cloud verbunden. Das Backend-System kann anhand der übermittelten ersten Daten verschiedene Analysen durchführen, insbesondere können die Daten eines bestimmten Fahrzeugs ausgewertet und zweite Daten daraus berechnet werden. Ferner können Big Data ausgewertet werden, d. h. es können die Betriebsdaten von vielen Fahrzeugen und E-Achsen analysiert, ausgewertet und wichtige Erkenntnisse über das Betriebsverhalten der E-Achse bei laufendem Betrieb gewonnen werden. Schließlich kann im Backend-System 10 auch eine Verwaltung von Softwareupdates erfolgen, welche dann ggf. über die Funkverbindung 8 an das Fahrzeug übermittelt werden. Die Komponenten 1, 5, 6 und 16 sind vorzugsweise fest in einem Kraftfahrzeug installiert.
-
Das Backend-System kann über eine Internetverbindung 14 mit einem oder mehreren weiteren Servern 12 verbunden sein, über die beispielsweise anonymisierte Daten weitergeleitet werden, um eine weitere Auswertung von Fahrzeugkomponenten zu ermöglichen. Darüber hinaus kann das Backend-System auch über eine drahtlose Datenverbindung 22, z.B. über eine Mobilfunkverbindung, mit einem mobilen Endgerät 20 des Fahrzeughalters oder -nutzers in Verbindung stehen. Neben der Benutzerschnittstelle 6 des Kraftfahrzeugs können auch über dieses Endgerät 20 Benutzer-Eingabedaten eingegeben werden, beispielsweise über die Eingabefelder 26 in einer App zur Steuerung des Fahrzeugs. Diese Benutzer-Eingabedaten können auch direkt an die Datenübertragungseinheit 6 des Fahrzeugs übermittelt werden, beispielsweise über eine Bluetooth oder WLAN Verbindung 24, oder auch über eine Datenleitung, wenn das Smartphone 20 beispielsweise am Fahrzeuginformationssystem per USB-Verbindung angeschlossen wird.
-
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens. Demnach werden in Schritt 32 Betriebsdaten, darunter Sensordaten der E-Achse, wie beispielsweise Temperaturverläufe und Rotorgeschwindigkeit, in regelmäßigen Abständen im laufenden Betrieb an das Backend übersendet. In Schritt 34 berechnet das Backend-System daraus zweite Daten, indem es die empfangenen ersten Daten auswertet und mit Lastprofilen und Ausfallprofilen von anderen E-Achsen der gleichen Bauart vergleicht. In Schritt 36 werden daraus gewonnene zweite Daten durch die Datenübertragungseinheit 6 und/ oder durch ein Benutzerendgerät 20 vom Backend-System empfangen. Schließlich werden in Schritt 38 Informationen über den Zustand der E-Achse betreffende Ausfallwahrscheinlichkeit, Restlebensdauer oder Wartungsbedarf auf der Benutzerschnittstelle 16 oder dem Benutzerendgerät 20 angezeigt. Somit hat der Benutzer die Möglichkeit, eine frühzeitige Wartung der E-Achse vorzunehmen.
-
3 zeigt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Darin wird in Schritt 40 zunächst Benutzereingabedaten mit einer Anfrage einer Zusatzfunktion von einer Benutzungsschnittstelle 16 oder einem Endgerät 20 empfangen. Die Anfrage wird in Schritt 42 als erste Daten an das Backend-System übermittelt. Das Backend-System prüft, ob die Zusatzfunktion, beispielsweise ein Boost, im derzeitigen Abnutzungs- oder Wartungszustand der E-Achse möglich ist und übermittelt ggf. eine Freischaltung oder auch eine Information über die Nicht-Freischaltung in Schritt 44 an die Datenübertragungseinheit 6. In Schritt 46 wird diese Information dem Benutzer angezeigt. In Schritt 48 wiederrum wird die E-Achse so konfiguriert, dass die Freischaltung der zusätzlich angefragten Funktionen ermöglicht ist, zumindest für einen vorbestimmten Zeitraum. Die Verfahren gemäß 2 und 3 können selbstverständlich vorteilhaft miteinander kombiniert werden.
-
In 4 ist schließlich schematisch eine weitere Ausführungsform eines Systems dargestellt, mit dem die Erfindung ausgeführt werden kann. Im Unterschied zu 1 ist die Datenübertragungseinheit 6 hier zweigeteilt: Insbesondere ist die E-Achse 1 über einen CAN-Bus 4 sowohl mit einer Telematik-Box 6a verbunden, über die eine drahtlose Verbindung 8 zum Cloud-Server 10 möglich ist. Die Verbindung mit dem Benutzer-Endgerät 20 erfolgt über eine Mikroautobox 6b, welche über eine Datenverbindung 52 mit einer EtherCan 54 verbunden ist. Diese kommuniziert über eine Ethernetverbindung mit einem AccessPoint 58, welcher eine drahtlose Verbindung 60 beispielsweise über ein WLAN mit dem Smartphone 20 aufbaut. Gemäß dieser Ausführungsform enthält somit das Smartphone 20 eine Benutzerschnittstelle, um Funktionen einer E-Achse zu aktivieren oder zu deaktivieren. Über die EtherCan 54 wird ein Interface zwischen CAN und Websockets geschaffen. Gemäß einer Ausführungsform enthält die Mikroautobox 54, welche auch als Steuerungseinheit fungieren kann, die gesamte Logik der E-Achse, einschließlich Batterieschutz, Spannungsbegrenzung etc. Somit kann die Mikroautobox 54 die über das Endgerät 20 eingegebene Anfrage nach Zusatzfunktionen der E-Achse, beispielsweise zusätzliche Beschleunigung, freischalten. Die E-Achse 1 führt dann die Zusatzfunktion aus. Die weiteren in 1 dargestellten Komponenten können auch hier vorhanden sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- elektrischer Achsantrieb (E-Achse)
- 2
- Leistungselektronik
- 3
- E-Motor und Getriebe
- 4
- Datenbus
- 5
- Steuerungseinheit
- 6
- Datenübertragungseinheit
- 6a
- Telematik-Box
- 6b
- MiCroautobox
- 8
- Funkverbindung
- 10
- Backend-System
- 12
- Server
- 14
- Internet
- 16
- Benutzerschnittstelle
- 20
- mobiles Endgerät, Smartphone
- 22
- Funkverbindung
- 24
- drahtlose Datenverbindung
- 26
- Eingabefelder
- 32 - 38
- Verfahrensschritte
- 40 - 48
- Verfahrensschritte
- 52
- Datenbus
- 54
- EtherCan
- 56
- Ethernet-Verbindung
- 58
- AccessPoint
- 60
- WLAN
