-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines ermittelten Fahrwiderstandswerts eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1, ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9 und ein Prüfsystem gemäß Anspruch 10 zum Durchführen eines solchen Verfahrens.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überprüfen eines ermittelten Fahrwiderstandswerts eines Kraftfahrzeugs, aufweisend die folgenden Schritte:
- a. mit einem Kraftfahrzeug Überfahren einer Kalibrierstrecke, wobei der Kalibrierstrecke bekannte Fahrbahneigenschaften zugeordnet sind, welche einen Verbrauchswert des Kraftfahrzeugs beeinflussen;
- b. mittels einer Verbrauchsüberwachungseinheit, Ermitteln des Verbrauchswerts des Kraftfahrzeugs beim Überfahren der Kalibrierstrecke; und
- c. mittels einer Recheneinrichtung, Ermitteln eines Fahrwiderstandswerts auf Basis des Verbrauchswerts.
-
Vom Gesetzgeber wird verstärkt gefordert, das Emissionsverhalten und den Kraftstoffverbrauch/Energieverbrauch, also Verbrauchswerte, von Kraftfahrzeugen zu überwachen und Abweichungen vom zugelassenen Homologationsstand festzustellen und gegebenenfalls anzuzeigen. Mögliche Ursachen eines erhöhten Energieverbrauchs sind beispielsweise erhöhte Fahrwiderstände infolge einer erhöhten Radlagerreibung und/oder einer erhöhten Bremsenreibung ohne Betätigung und/oder einer erhöhten Reibung im Getriebe. Auch eine besonders schlechte Aerodynamik oder auch eine Fehlstellung der Räder führt beispielsweise zu erhöhten Fahrwiderständen und somit erhöhten Verbrauchswerten. In der industriellen Praxis wird daher vermehrt versucht, durch die Überwachung einzelner Fahrzeugkomponenten mögliche Ursachen für erhöhte Verbrauchswerte einzeln zu überwachen.
-
Beispielsweise ist aus der
DE 10 2011 123 022 B3 laut Zusammenfassung ein Verfahren zur Bestimmung des Fahrwiderstands (Fw) eines Fahrzeugs bekannt, wobei unter Berücksichtigung eines Wertes für die Fahrzeugmasse (m) eine Berechnung des Fahrwiderstands (Fw) erfolgt. Vor Fahrtbeginn werden in einem Schätzverfahren unter Berücksichtigung von Sensorsignalen die Fahrzeugmasse (m) und Fahrwiderstandskoeffizienten (F0, F1, F2) geschätzt und daraus wird ein Anfangswert für den Fahrwiderstand (Fw) berechnet, wobei dann während der Fahrt anhand von zeitlich nacheinander gemessenen Fahrtmesswerten ein korrigierter Wert für den Fahrtwiderstand (Fw) und die Fahrzeugmasse (m) berechnet wird.
-
Beispielsweise ist aus der
DE 197 43 059 A1 laut Anspruch 1 ein Verfahren zur Bestimmung einer den Fahrwiderstand bei einem Kraftfahrzeug repräsentierenden Größe bekannt, wobei im Antriebsstrang des Fahrzeugs rotierbare Elemente wie ein Fahrzeugmotor, Motornebenaggregate, eine Kupplung, ein Drehmomentenwandler, ein in seiner Übersetzung veränderbares Getriebe, ein Differentialgetriebe und/oder Fahrzeugräder angeordnet sind, mit folgenden Schritten: Erfassung einer die momentane Beschleunigung des Fahrzeugs repräsentierenden Beschleunigungsgröße (a L) Ermittlung einer Referenzgröße (a L,erw) für die Beschleunigung des Fahrzeugs, Bestimmung der den Fahrwiderstand bei einem Kraftfahrzeug repräsentierenden Größe abhängig von einem Vergleich der erfassten Beschleunigungsgröße (a L) mit der ermittelten Referenzgröße (a L,erw), dadurch gekennzeichnet, dass eine das Rotationsmoment wenigstens eines im Antriebsstrang angeordneten Elements repräsentierende Rotationsgröße (md m rot, md na rot, md w rot e, md w rot a, md g rot, md d rot, md r rot) ermittelt wird und die Ermittlung der Referenzgröße (a L,erw) abhängig von der ermittelten Rotationsgröße geschieht.
-
Der Erfindung liegt gegenüber vorbekannten Verfahren, Fahrzeugen und Prüfsystemen die Aufgabe zugrunde, das folgende Problem mit möglichst einfachen und kostengünstigen Mitteln zu lösen:
- Es soll ein Verfahren zur Überprüfung des gesamten Fahrwiderstands eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden, mittels welchem Ursachen für einen erhöhten Energieverbrauch dennoch schnell auffindbar sind. Ferner sollen ein Kraftfahrzeug und ein Prüfsystem für die Durchführung, welche eine solche Überprüfung ermöglichen, bereitgestellt werden.
-
Gemäß Anspruch 1 wird die obige Aufgabe gelöst, durch die folgenden Schritte:
- d. mittels einer Speichereinrichtung, Vorhalten der bekannten Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke und auf deren Basis Ermitteln eines erwarteten Fahrwiderstandsbereichs mittels der Recheneinrichtung; und
- e. mittels der Recheneinrichtung, Vergleichen, ob der Fahrwiderstandswert in einem erwarteten Fahrwiderstandsbereich liegt, und Ausgeben eines resultierenden Vergleichswertes.
-
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
-
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Überprüfen eines ermittelten Fahrwiderstandswerts eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, aufweisend die folgenden Schritte:
- a. mit einem Kraftfahrzeug Überfahren einer Kalibrierstrecke, wobei der Kalibrierstrecke bekannte Fahrbahneigenschaften zugeordnet sind, welche einen Verbrauchswert des Kraftfahrzeugs beeinflussen;
- b. mittels einer Verbrauchsüberwachungseinheit, Ermitteln des Verbrauchswerts des Kraftfahrzeugs beim Überfahren der Kalibrierstrecke; und
- c. mittels einer Recheneinrichtung, Ermitteln eines Fahrwiderstandswerts auf Basis des Verbrauchswerts.
-
Das Verfahren ist vor allem durch folgende weitere Schritte gekennzeichnet:
- d. mittels einer Speichereinrichtung, Vorhalten der bekannten Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke und auf deren Basis Ermitteln eines erwarteten Fahrwiderstandsbereichs mittels der Recheneinrichtung; und
- e. mittels der Recheneinrichtung, Vergleichen, ob der Fahrwiderstandswert in einem erwarteten Fahrwiderstandsbereich liegt, und Ausgeben eines resultierenden Vergleichswertes.
-
Unter Verbrauchswert ist hier ein Wert zu verstehen, welcher den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs während einer Fahrt wiedergibt, beispielsweise gibt er eine verbrauchte Menge eines Energieträgers wie Gas, Benzin oder Diesel oder eine von einer Batterie abgerufene elektrische Leistung wieder.
-
Unter einem Fahrwiderstandswert ist hier ein Wert zu verstehen, welcher den gesamten Fahrwiderstand des Fahrzeugs widerspiegelt. Hierunter fallen beispielsweise durch die Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke bedingte Fahrwiderstände, durch Witterungs- und Umgebungsbedingungen bedingte Fahrwiderstände, durch das Fahrverhalten bedingte Fahrwiderstände, beispielsweise aufgrund von Beschleunigung, Lenkbewegungen und/oder Schaltvorgängen, durch das Fahrzeug bedingte Fahrwiderstände, beispielsweise aufgrund mechanischer Reibverluste, Verluste im elektrischen Antriebssystem, Radneigung oder Reifendruck. Die fahrzeugbedingten Fahrwiderstände sind beispielsweise zumindest teilweise anhand von Fahrzeugspezifikationen ermittelbar, welche auf der Speichereinrichtung hinterlegt sein können. Die Fahrzeugspezifikationen sind beispielsweise vom Modell des Kraftfahrzeugs oder fahrzeugindividuell hinterlegt.
-
Unter einem Fahrwiderstandsbereich ist vorliegend ein durch einen oberen Grenzwert und einen unteren Grenzwert begrenzter Bereich zu verstehen, in dem der Fahrwiderstandswert des Kraftfahrzeugs, zumindest bei bestimmten Umweltbedingungen und Fahrverhalten vermutet wird. Beispielsweise wird der Fahrwiderstandsbereich aus einer Vielzahl von ermittelten Verbrauchswerten auf der gleichen Kalibrierstrecke auf Basis einer Vielzahl von Überfahrten ermittelt. Dabei werden bevorzugt Verbrauchswerte genutzt, die mittels Überfahrten ähnlicher Fahrzeuge, beispielsweise des gleichen Modells, ermittelt wurden. Alternativ sind die fahrzeugbedingten Fahrwiderstände berücksichtigbar, sodass auch Verbrauchswerte von anderen Fahrzeugmodellen nutzbar sind, um einen Fahrwiderstandsbereich zu ermitteln. Bevorzugt wurden die Verbrauchswerte unter ähnlichen Umwelt- beziehungsweise Witterungsbedingungen und bei gleicher Fahrweise ermittelt. Beispielsweise können Fahrer beim Überfahren einer Kalibrierstrecke Instruktionen zum Einhalten dieser gleichen Fahrweise erhalten. Alternativ oder zusätzlich sind Messdaten eines Kalibrierfahrzeugs und/oder Daten einer modellbasierten Simulation nutzbar, um den Fahrwiderstandsbereich zu bestimmen.
-
Die Recheneinrichtung umfasst zumindest eine Prozessoreinheit. Eine solche Prozessoreinheit ist beispielsweise ein Allzweck-Prozessor (CPU) oder Mikroprozessor, RISC-Prozessor, GPU und/oder DSP. In einer Ausführungsform ist die Recheneinrichtung ausschließlich für die hier genannte Aufgabe eingerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Recheneinrichtung für eine Vielzahl von Aufgaben eingerichtet, welche von der Recheneinrichtung in Echtzeit und/oder quasi-parallel abarbeitbar sind. Die Recheneinrichtung ist beispielsweise in dem Kraftfahrzeug angeordnet und mobil mitführbar. Alternativ oder zusätzlich ist die Recheneinrichtung teilweise oder vollständig extern angeordnet und steht in einer Datenverbindung mit dem Fahrzeug.
-
Die Speichereinrichtung ist beispielsweise eine Festplatte (HDD, SSD, HHD) oder ein (nichtflüchtiger) Festkörperspeicher, beispielsweise ein ROM-Speicher oder Flash-Speicher (Flash-EEPROM). Die Speichereinrichtung umfasst oftmals eine Mehrzahl einzelner physischer Speichereinheiten oder ist auf eine Vielzahl von separaten Geräten verteilt, sodass ein Zugriff darauf über Datenkommunikation, beispielsweise Package-Data-Service, stattfindet. Letzteres ist eine dezentrale Lösung, wobei Speichereinrichtung und Recheneinrichtung (-einheiten) einer Vielzahl separater Recheneinheiten anstelle eines (einzigen baueinheitlichen) zentralen Computers oder ergänzend zu einem zentralen Computer genutzt werden. Die Speichereinrichtung ist in einer beispielhaften Ausführungsform mobil, also im Kraftfahrzeug, mitgeführt. In einer anderen Ausführungsform ist die Speichereinrichtung durch eine externe Speichereinheit ersetzt oder ergänzt. In einer Ausführungsform ist die Speichereinrichtung ausschließlich für die hier genannte Aufgabe eingerichtet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Speichereinrichtung für eine Vielzahl von Speicheraufgaben eingerichtet, wobei beispielsweise ein Teil der physisch einstückigen und/oder baueinheitlichen Speichereinrichtung als virtuelle Partition ausschließlich zuständig ist und/oder einzig Softwareseitig die Daten zusammenhängend registriert sind, aber physisch mehr oder weniger zufällig verteilt abgespeichert sind.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt:
- e. mittels der Recheneinrichtung, Ermitteln des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs auf Basis von den folgenden Werten, welche den Verbrauchswert des Kraftfahrzeugs beeinflussen:
- - eines Fahrbahnwiderstandswerts, welcher mittels der Fahrbahneigenschaften ermittelt worden ist; und
- - eines Fahrzeugwiderstandswerts, welcher mittels Fahrzeugspezifikationen des Kraftfahrzeugs ermittelt worden ist.
-
Der Fahrbahnwiderstandswert gibt einen Anteil an dem Fahrwiderstand des Fahrzeugs an, welcher durch die Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke bedingt ist.
-
Der Fahrwiderstandswert gibt einen Anteil an dem Fahrwiderstand des Fahrzeugs an, welcher durch die Fahrzeugspezifikationen des Kraftfahrzeugs bedingt ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Fahrwiderstandswert, ein mittels der Fahrbahneigenschaften ermittelter Fahrbahnwiderstandswert und/oder ein mittels der Fahrzeugspezifikationen ermittelter Fahrzeugwiderstandswert in einem modellgestützten Verfahren ermittelt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte:
- f. wenn der ermittelte Fahrwiderstandswert außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs liegt, mittels der Recheneinrichtung Durchführen einer Ursachenüberprüfung, welche zumindest einen der folgenden Unterschritte umfasst:
- f.i Überfahren derselben Kalibrierstrecke mit zumindest einem weiteren Kraftfahrzeug, für welches ebenfalls das Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung durchgeführt wird und, mittels der Recheneinrichtung, Überprüfen, ob der ermittelte Fahrwiderstandswert für eine Mehrzahl, bevorzugt eine Mehrheit, der Kraftfahrzeuge außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs liegt;
- f.ii Überfahren zumindest einer weiteren Kalibrierstrecke mit demselben Kraftfahrzeug und, mittels der Recheneinrichtung, Überprüfen, ob der ermittelte Fahrwiderstandswert für eine Mehrzahl von Kalibrierstrecken, bevorzugt eine Mehrheit von Kalibrierstrecken, außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs liegt; und
- f.iii Überfahren derselben Kalibrierstrecke mit einem Kalibrierfahrzeug und, mithilfe des Kalibrierfahrzeugs mittels der Recheneinrichtung, Überprüfen, ob die der Kalibrierstrecke zugeordneten Fahrbahneigenschaften korrekt sind.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt:
- g. mittels eines Umgebungssensors, Überprüfen, ob die Kalibrierstrecke, welche gemäß Schritt a. überfahren wird, aktuell zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist,
wobei dazu mittels der Recheneinrichtung überprüft wird, ob ein Anteil externer Widerstandseinflüsse einen vorgegebenen Anteilsgrenzwert auf den Fahrwiderstandswert überschreitet,
wobei bevorzugt die Widerstandseinflüsse zumindest einen Widerstandseinfluss aus der folgenden Liste umfassen:
- - aktuelle Fahrbahneigenschaften, welche sich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung ändern;
- - Fahrbahnverschmutzungen;
- - Witterungsbedingungen; und
- - Vorhandensein von anderen Verkehrsteilnehmern.
-
Der Fahrwiderstandswert setzt sich also in diesem Fall aus einem auf den externen Widerstandseinflüssen basierenden Widerstandswert und dem Fahrbahnwiderstandswert und dem Fahrzeugwiderstandswert zusammen.
-
Fahrbahneigenschaften, welche sich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder Fahrzeugquerrichtung innerhalb der Kalibrierstrecke ändern, sind beispielsweise unterschiedliche Fahrbahnmaterialien, Steigungen und/oder Verschmutzungsgrade.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist zumindest eine der folgenden Fahrbahneigenschaften umfasst:
- - eine Steigung der Fahrbahn;
- - ein Rollwiderstandsbeiwert der Fahrbahn;
- - eine Windlast auf der Kalibrierstrecke; und
- - eine Fahrbahnneigung quer zu einer Fahrtrichtung.
-
Rollwiederstandbeiwerte sind beispielsweise durch die Härte/Nachgiebigkeit der Fahrbahn, deren Rauheit beziehungsweise der Materialität bedingt.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin den Schritt:
- h. mittels einer Schnittstelle, Ausgeben einer Fehlermeldung, wenn in Schritt d. festgestellt wird, dass der ermittelte Fahrbahnwiderstandswert außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs liegt.
-
Die Schnittstelle ist beispielsweise eine Nutzerschnittstelle oder eine Schnittstelle zu der Recheneinrichtung beziehungsweise einem Teil der Recheneinrichtung.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren weiterhin die Schritte:
- i. mittels des Umgebungssensors eines oder mehrerer Kraftfahrzeuge oder Kalibrierfahrzeuge, Bestimmen der Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke; und
- j. mittels einer Speichereinrichtung Speichern der Fahrbahneigenschaften.
-
Weiterhin ist gemäß Anspruch 9 die Aufgabe gelöst, durch ein Kraftfahrzeug zum Durchführen des Verfahrens nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten
- - einen Antrieb zum Erzeugen eines Vortriebsmoments;
- - zumindest ein Vortriebsrad, mittels welchem das Vortriebsmoment des Antriebs in einen Vortrieb des Kraftfahrzeugs umsetzbar ist;
- - eine Verbrauchsüberwachungseinheit, welche zum Überwachen eines Verbrauchswerts des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist;
- - eine Recheneinrichtung, welche für das Ermitteln eines Fahrwiderstandswerts und zum Vergleichen, ob der Fahrwiderstandswert in einem erwarteten Fahrwiderstandsbereich liegt, eingerichtet ist; und
- - einen Umgebungssensor, welcher zum Ermitteln von Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeugs eingerichtet ist.
-
Weiterhin ist gemäß Anspruch 10 die Aufgabe gelöst, durch ein Prüfsystem zur Überprüfung Fahrzeugwiderstandswerten von Kraftfahrzeugen mit einem Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine Recheneinrichtung, welche zum Ermitteln eines Fahrwiderstandswerts und zum Vergleichen, ob der Fahrwiderstandswert in einem erwarteten Fahrwiderstandsbereich liegt, eingerichtet ist;
- - eine Speichereinrichtung, welche zum Speichern von Fahrbahneigenschaften eingerichtet ist und in einer Datenübertragungsverbindung mit der Recheneinrichtung steht;
- - zumindest ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrauchsüberwachungseinheit; und
- - zumindest eine Kalibrierstrecke, welcher Fahrbahneigenschaftswerte zuordnenbar sind, wobei ferner entweder zumindest ein weiteres Kraftfahrzeug einer Verbrauchsüberwachungseinheit, zumindest eine weitere Kalibrierstrecke und/oder zumindest ein Kalibrierfahrzeug umfasst ist.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1: in einer symbolischen Darstellung ein Prüfsystem zur Überprüfung von Fahrwiderstandswerten in Kraftfahrzeugen,
- 2: ein Schaubild eines Verfahrens zur Überprüfung von Fahrwiderstandswerten in Kraftfahrzeugen, und
- 3: in einer symbolischen Draufsicht ein Kraftfahrzeug.
-
1 zeigt ein Prüfsystem 300 zur Überprüfung von Fahrwiderstandswerten. Das Prüfsystem 300 umfasst darstellungsgemäß mehrere Kraftfahrzeuge 100, mehrere Kalibrierstrecken 200 und eine zentrale Steuereinheit 32 mit einer Recheneinrichtung 30, welche zumindest einen Prozessor umfasst, einer Speichereinrichtung 31 zum Speichern von Daten und einer Kommunikationsschnittstelle 33. Mittels der Kommunikationsschnittstelle 33 steht die zentrale Steuereinheit 32 in einer Datenübertragungsverbindung TL mit den Kraftfahrzeugen 100 des Prüfsystems 300.
-
Eine Kalibrierstrecke 200 ist beispielsweise eine im Vorhinein festgelegte Strecke, also beispielsweise ein Straßenabschnitt, dessen Position auf einer Speichereinrichtung 31 hinterlegt ist. In diesem Fall ist beispielsweise mittels der Recheneinrichtung 30 auf Basis von Positionsdaten des Kraftfahrzeugs 100 feststellbar, wenn das Kraftfahrzeug 100 eine Kalibrierstrecke 200 überfährt. Alternativ ist eine Strecke beispielsweise temporär von der Recheneinrichtung 30 als Kalibrierstrecke 200 ausweisbar, wenn die Recheneinrichtung 30 auf Basis von Messdaten von Umgebungssensoren 10 des Kraftfahrzeugs 100 und/oder weiterer Kraftfahrzeuge 100 feststellt, dass die Strecke temporär als Kalibrierstrecke 200 geeignet ist.
-
Jede der Kalibrierstrecken 200 weist eine Fahrbahn 20 mit Fahrbahneigenschaften auf, welche Einfluss auf den Fahrwiderstand der Kraftfahrzeuge 100 haben. Die Fahrbahneigenschaften der jeweiligen Kalibrierstrecken 200 sind auf der Speichereinrichtung 31 hinterlegt und der jeweiligen Kalibrierstecke zugeordnet. Die Fahrbahneigenschaften sind beispielsweise mittels eines Überfahrens der Kalibrierstrecke 200 mit einem Kalibrierfahrzeug ermittelbar, welches dazu eingerichtet ist, die Fahrbahneigenschaften zu ermitteln. Ein solches Kalibrierfahrzeug ist beispielsweise gegenüber einem Serienfahrzeug, wie den dargestellten Kraftfahrzeugen 100, mit zusätzlichen Umgebungssensoren 10 und Messeinrichtungen ausgestattet und/oder wird regelmäßig überprüft beziehungsweise kalibriert. Alternativ oder zusätzlich werden die Fahrbahneigenschaften mittels der Kraftfahrzeuge 100 beziehungsweise deren Umgebungssensoren 10 ermittelt. Beispielsweise werden die Fahrbahneigenschaften auf der Speichereinrichtung 31 mittels einer Flotte von Kraftfahrzeugen 100 regelmäßig aktualisiert. Fahrbahneigenschaften sind auch aus anderen Datenbanken, beispielsweise von Kartendiensten abrufbar, oder über andere Messverfahren ermittelbar oder überprüfbar. Die Fahrbahneigenschaften sind beispielsweise eine Steigung der Fahrbahn 20 in Fahrzeuglängsrichtung, eine Neigung der Fahrbahn 20 in Fahrzeugquerrichtung, Härte, Materialität, Rauheit und/oder Windlast der Fahrbahn 20.
-
Fährt ein Kraftfahrzeug 100, dessen Fahrwiderstandswerte überprüft werden sollen, über eine Kalibrierstrecke 200, wird mittels einer Verbrauchsüberwachungseinheit des Kraftfahrzeugs 100 ein Verbrauchswert ermittelt, beispielsweise der Verbrauch 11 eines Kraftstoffs oder einer elektrischen Energie aus einer Batterie. Der Verbrauchswert wird an die Recheneinrichtung 30 übermittelt, welche auf Basis des Verbrauchswerts einen gesamten Fahrwiderstandswert für das Kraftfahrzeug 100 ermittelt. Ferner wird über einen Vergleich überprüft, ob der ermittelte Fahrwiderstandswert in einem erwarteten Fahrwiderstandsbereich für die Kalibrierstrecke 200 und das Kraftfahrzeug 100 liegt. Der erwartete Fahrwiderstandsbereich wird auf der Grundlage von Fahrzeugspezifikationen des Kraftfahrzeugs 100 und den Fahrbahneigenschaften ermittelt, welche jeweils auf der Speichereinrichtung 31 hinterlegt sein können. Der erwartete Fahrwiderstandsbereich wird beispielsweise modellgestützt ermittelt oder aus einer Datenbank der Speichereinrichtung 31, in welcher er der Kalibrierstrecke 200 und beispielsweise einem Fahrzeugmodell oder einer Gruppe von Kraftfahrzeugtypen zugeordnet ist, abgerufen.
-
Bevorzugt werden weitere Einflussgrößen auf den Fahrwiderstand nicht berücksichtigt. Dazu findet die Ermittlung des Fahrwiderstandswerts bevorzugt dann statt, wenn andere Einflussgrößen auf den Fahrwiderstand, wie das Fahrverhalten oder Witterungsbedingungen vernachlässigbar sind, beispielsweise wenn die Straße trocken ist, wenig Wind herrscht und der Fahrer ohne Schaltvorgänge und Beschleunigungen geradeaus fährt.
-
Liegt der ermittelte Fahrwiderstandswert des Fahrzeugs außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs, meist oberhalb eines oberen Grenzwerts des Fahrwiderstandsbereichs, liegt mit einer hohen Wahrscheinlichkeit ein erhöhter Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs 100 vor, der gemeldet werden muss oder sollte. In einigen Fällen kann jedoch auch eine von Umgebungssensoren 10 des Kraftfahrzeugs 100 nicht ermittelte Abweichung der Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke 200 ausschlaggebend sein. Um dies zu überprüfen, wird beispielsweise die betreffende Kalibrierstrecke 200 von einem Kalibrierfahrzeug überfahren.
-
Alternativ oder zusätzlich wird die Kalibrierstrecke 200 beispielsweise von weiteren Kraftfahrzeugen 100 überfahren, deren Fahrwiderstandswerte jeweils mit dem für das jeweilige Kraftfahrzeug 100 zu erwartenden Fahrwiderstandsbereich verglichen werden. Wenn die Fahrwiderstandswerte einer überwiegenden Mehrheit, bevorzugt mindestens 60 %, mindestens 80 %, oder mindestens 90%, der weiteren Kraftfahrzeuge 100 innerhalb des zu erwartenden Fahrwiderstandsbereichs der jeweiligen Kraftfahrzeuge 100 liegen, ist davon auszugehen, dass der erhöhte Verbrauchswert des ursprünglichen Kraftfahrzeugs 100 fahrzeugseitig bedingt ist.
-
Alternativ oder zusätzlich, beispielsweise wenn keine weiteren Kraftfahrzeuge 100 in einem festgelegten Zeitraum, beispielsweise innerhalb von maximal zehn Stunden, einem Tag oder 3 Tagen über die gleiche Kalibrierstrecke 200 fahren, wird der Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 instruiert, über eine oder mehrere weitere Kalibrierstrecken 200 zu fahren. Wird auf diesen Kalibrierstrecken 200 ebenfalls eine Abweichung des Fahrwiderstandswerts von dem erwarteten Fahrwiderstandsbereich festgestellt, ist ebenfalls davon auszugehen, dass ein beispielsweise erhöhter Verbrauchswert des Kraftfahrzeugs 100 fahrzeugseitig bedingt ist und nicht durch die Kalibrierstrecken 200.
-
Wird ein fahrzeugseitig bedingter erhöhter Verbrauchswert beziehungsweise Fahrwiderstandswert festgestellt, wird bevorzugt ein Hinweis ausgegeben. Beispielsweise wird der Fahrer über ein Infotainment-System informiert, dass ein erhöhter Verbrauchswert gemessen wurde, und es wird empfohlen, eine Werkstatt aufzusuchen. Alternativ oder zusätzlich wird beispielsweise der Fahrzeughersteller über den erhöhten Verbrauchswert informiert. Wird eine Kalibrierstrecke 200 als Ursache für die Abweichung von dem ermitteltem Fahrwiderstandswert zu dem erwarteten Fahrwiderstandsbereich ermittelt, kann dies beispielsweise dem Fahrzeughersteller oder einem Betreiber des Prüfsystems 300 mitgeteilt werden, um beispielsweise die Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke 200 neu zu vermessen und/oder die Kalibrierstrecke 200 zumindest temporär aus einer Liste verfügbarer Kalibrierstrecken 200 auf der Speichereinrichtung 31 zu streichen. Das Streichen der Kalibrierstrecke 200 erfolgt in einem Ausführungsbeispiel mittels der Recheneinrichtung 30 automatisch.
-
2 zeigt ein Schaubild eines Verfahrens zur Überprüfung von Fahrwiderstandswerten in Kraftfahrzeugen 100. Das dargestellte Verfahren wird beispielsweise mit einem Prüfsystem 300 gemäß 1 durchgeführt. Die zugehörige Beschreibung gilt entsprechend.
-
Gemäß dem Verfahren wird in einem Schritt a. eine Kalibrierstrecke 200 mit einem Kraftfahrzeug 100 überfahren. Dabei sind der Kalibrierstrecke 200, wie zu 1 erläutert, bekannte Fahrbahneigenschaften zugeordnet, welche einen Verbrauchswert des Kraftfahrzeugs 100 beeinflussen.
-
In einem optionalen Schritt g. wird mittels eines Umgebungssensors 10 überprüft, ob die Kalibrierstrecke 200, welche gemäß Schritt a. überfahren wird, aktuell zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist. Dazu wird beispielsweise mittels der Recheneinrichtung 30 überprüft, ob ein Anteil externer Widerstandseinflüsse einen vorgegebenen Anteilsgrenzwert auf den Fahrwiderstandswert überschreitet. Solche Widerstandseinflüsse sind beispielsweise aktuelle Fahrbahneigenschaften, welche sich in Fahrzeuglängsrichtung und/oder in Fahrzeugquerrichtung über die Kalibrierstrecke 200 ändern, wie Rauheit, Härte, Steigung und/oder Materialität der Fahrbahn 20, Fahrbahnverschmutzungen; Witterungsbedingungen; und/oder das Vorhandensein von anderen Verkehrsteilnehmern. Bevorzugt wird das Verfahren nicht durchgeführt, wenn die Kalibrierstrecke 200 aufgrund des Anteils externer Widerstandseinflüsse als zu hoch betrachtet wird und somit kein Rückschluss aus dem Vergleich zwischen ermitteltem Fahrwiderstandswert und erwartetem Fahrwiderstandsbereich gezogen werden kann.
-
In einem optionalen Schritt i. werden mittels des Umgebungssensors 10 eines oder mehrerer Kraftfahrzeuge 100 oder Kalibrierfahrzeuge die Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke 200 bestimmt und in einem Schritt j. mittels einer Speichereinrichtung 31 gespeichert. Dieser Schritt kann an beliebiger Stelle in dem Verfahren stattfinden, wenn bereits Fahrbahneigenschaften für die betreffende Kalibrierstrecke 200 in der Speichereinrichtung 31 hinterlegt sind.
-
In einem Schritt b. wird mittels der Verbrauchsüberwachungseinheit der Verbrauchswert des Kraftfahrzeugs 100 beim Überfahren der Kalibrierstrecke 200 ermittelt.
-
In einem Schritt c. wird daraufhin mittels der Recheneinrichtung 30 ein Fahrwiderstandswert auf Basis des Verbrauchswerts ermittelt.
-
In einem Schritt d. des Verfahrens werden mittels der Speichereinrichtung 31 die bekannten Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke 200 vorgehalten und auf deren Basis ein erwarteter Fahrwiderstandsbereich von der Recheneinrichtung 30 ermittelt.
-
In einem Schritt e. wird anschließend mittels der Recheneinrichtung 30 verglichen, ob der Fahrwiderstandswert in dem erwarteten Fahrwiderstandsbereich liegt, und ein resultierender Vergleichswert ausgegeben.
-
In einem anschließenden, optionalen Schritt f. wird mittels der Recheneinrichtung 30 eine Ursachenüberprüfung durchgeführt, wenn der ermittelte Fahrwiderstandswert außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs liegt. Dies ist beispielsweise auf Grundlage des Vergleichswertes bestimmbar. Dabei wird, wie bereits zu 1 erläutert, überprüft, ob die Ursache für ein Abweichen des ermittelten Fahrwiderstandswerts von dem erwarteten Fahrwiderstandsbereich fahrzeugseitig oder streckenseitig bedingt ist.
-
Beispielsweise wird in einem Schritt f.i dieselbe Kalibrierstrecke 200 mit zumindest einem weiteren, bevorzugt einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen 100, für welche ebenfalls das Verfahren nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung durchgeführt wird, überfahren. Dabei wird mittels der Recheneinrichtung 30 überprüft, ob der ermittelte Fahrwiderstandswert für eine Mehrzahl, bevorzugt eine Mehrheit, der mittels der weiteren Kraftfahrzeuge 100 ermittelten Fahrwiderstandswerte außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs liegt.
-
Alternativ oder zusätzlich wird in einem Schritt f.ii zumindest eine weitere Kalibrierstrecke 200, bevorzugt eine Mehrzahl von Kalibrierstrecken 200, mit demselben Kraftfahrzeug 100 überfahren. Dabei wird mittels der Recheneinrichtung 30 überprüft, ob der ermittelte Fahrwiderstandswert für eine Mehrzahl von Kalibrierstrecken 200, bevorzugt eine Mehrheit von Kalibrierstrecken 200, außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs liegt.
-
Alternativ oder zusätzlich wird in einem Schritt f.iii dieselbe Kalibrierstrecke 200 mit einem Kalibrierfahrzeug überfahren und mithilfe des Kalibrierfahrzeugs mittels der Recheneinrichtung 30 überprüft, ob die der Kalibrierstrecke 200 zugeordneten Fahrbahneigenschaften korrekt sind.
-
Anschließend wird optional in einem Schritt h. mittels einer Schnittstelle ein Hinweis, beispielsweise eine Fehlermeldung ausgegeben, wenn in Schritt d. festgestellt wird, dass der ermittelte Fahrbahnwiderstandswert außerhalb des erwarteten Fahrwiderstandsbereichs liegt. Wie in 1 erläutert, kann der Hinweis, je nach den Ergebnissen des Schrittes f. beispielsweise ein Hinweis auf einen erhöhten Verbrauch 11 des Kraftfahrzeugs 100 oder ein Fehler in den abgespeicherten Fahrbahneigenschaften der Kalibrierstrecke 200 sein.
-
3 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 in einer symbolischen Draufsicht. Das Kraftfahrzeug 100 ist zum Durchführen eines Verfahrens gemäß 2 eingerichtet und beispielsweise Bestandteil eines Prüfsystems 300 gemäß 1.
-
Ein solches Kraftfahrzeug 100 weist zumindest einen Antrieb, beispielsweise elektrischen und/oder verbrennungsmotorischen Antrieb, zum Erzeugen eines Vortriebsmoments und zumindest ein Vortriebsrad 11 auf, mittels welchem das Vortriebsmoment des Antriebs in einen Vortrieb des Kraftfahrzeugs 100 umsetzbar ist.
-
Ferner weist das Fahrzeug zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens eine nicht dargestellte Verbrauchsüberwachungseinheit, welche zum Überwachen eines Verbrauchswerts des Kraftfahrzeugs 100 eingerichtet ist, eine Recheneinrichtung 30, welche für das Ermitteln eines Fahrwiderstandswerts und zum Vergleichen, ob der Fahrwiderstandswert in einem erwarteten Fahrwiderstandsbereich liegt, eingerichtet ist; und darstellungsgemäß sechs Umgebungssensoren 10, welche zum Ermitteln von Umgebungsbedingungen des Kraftfahrzeugs 100 eingerichtet sind, auf. Die Umgebungssensoren 10 sind beispielsweise Kameras, Temperatursensoren, Sensoren zum Messen der Windgeschwindigkeit oder einer Steigung in Fahrzeuglängsrichtung oder einer Neigung in Fahrzeugquerrichtung.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Kraftfahrzeug
- 200
- Kalibrierstrecke
- 300
- Prüfsystem
- 10
- Umgebungssensor
- 11
- Vortriebsrad
- 20
- Fahrbahn
- 30
- Recheneinrichtung
- 31
- Speichereinrichtung
- 32
- Steuereinheit
- 33
- Kommunikationsschnittstelle
- TL
- Datenübertragungsverbindung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011123022 B3 [0004]
- DE 19743059 A1 [0005]
