EP4367767A1 - Energieversorgungsmanagementsystem für ein fahrzeug, energieversorgungsmanagementverfahren und computerprogrammprodukt - Google Patents

Energieversorgungsmanagementsystem für ein fahrzeug, energieversorgungsmanagementverfahren und computerprogrammprodukt

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Publication number
EP4367767A1
EP4367767A1 EP22736253.0A EP22736253A EP4367767A1 EP 4367767 A1 EP4367767 A1 EP 4367767A1 EP 22736253 A EP22736253 A EP 22736253A EP 4367767 A1 EP4367767 A1 EP 4367767A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
energy
energy supply
functions
unit
management system
Prior art date
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Pending
Application number
EP22736253.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Jundt
Huba Nemeth
Jens-Hauke MÜLLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH filed Critical Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Publication of EP4367767A1 publication Critical patent/EP4367767A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H02J3/17—Demand-responsive operation of AC power transmission or distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
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    • H02J3/46—Controlling the sharing of generated power between the generators, sources or networks
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    • H02J7/1446—Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle in response to parameters of a vehicle
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the present invention relates to an energy supply management system for a vehicle, an energy supply management method for such an energy supply management system and a computer program product for executing the method.
  • electrical energy supply systems in particular redundantly designed, which have both a main energy supply unit and at least one additional energy supply unit. A consumer connected to these supply units can therefore continue to be operated at least partially via the additional energy supply unit if the main energy supply unit fails.
  • a corresponding error signal can be sent to a higher-level processor unit are forwarded.
  • an emergency program can be executed, for example, in order to transfer the vehicle to a safe state and which, for example, requires the vehicle to be stopped or accordingly prompts the driver to do so.
  • the additional energy supply unit can usually only provide a limited amount of energy
  • the stopping process is initiated immediately or within a predetermined period of time in order to ensure an adequate energy supply until the vehicle is stopped.
  • the predetermined period of time can correspond to the capacity of the additional energy supply unit. The actual energy requirement is not taken into account.
  • the emergency program described above as an example can result in a stopping process being initiated although sufficient energy is still available for continued travel in accordance with a currently required energy requirement.
  • a stopping process being initiated although sufficient energy is still available for continued travel in accordance with a currently required energy requirement.
  • stopping the vehicle always means that the driving task has not been fulfilled and thus, particularly in the commercial vehicle sector, that deadlines have not been met or that supply chains have been interrupted.
  • the present invention is based on the object of providing an energy supply management system for a vehicle, an energy supply management method for such an energy supply management system and a computer program product for executing the method, through which the safety of vehicle operation or a range of the Vehicle can be increased.
  • an energy supply management system for a vehicle has at least one energy supply system with at least one energy supply unit and at least one consumer unit with a predetermined range of functions, which can be connected to the at least one energy supply system for energy supply.
  • the energy supply management system is configured to determine an energy requirement of the at least one consumer unit for a predetermined driving maneuver and an energy that can be provided by the at least one energy supply unit to cover the energy requirement.
  • the energy supply management system is configured to adapt the predetermined range of functions of the consumer unit, the predetermined driving maneuver and/or the energy supply system if the energy that can be provided by the at least one energy supply unit to cover the energy requirement does not cover the energy requirement.
  • the energy supply system can have one or more energy supply units via which electrical, pneumatic and/or hydraulic energy can be provided.
  • An energy supply unit can therefore be, for example, a battery or a compressed air accumulator for actuating a pneumatic brake actuator as part of a consumer unit.
  • a corresponding consumer unit is correspondingly not limited to an electronics unit or electrically working consumer unit, but can, for example, alternatively or additionally process pneumatic control signals.
  • the energy supply units can also provide combined types of energy.
  • the energy supply system can also contain further elements, such as rectifiers or converters, in order to convert energy into the form of energy suitable for consumption by the at least one consumer unit, and/or have connection points for linking a plurality of energy supply units.
  • the supply of the consumer unit with a corresponding energy through the power supply system can through a line connection Consumer unit done with the power supply system or with at least one of the power supply units of the power supply system.
  • the line connection can therefore be a direct connection between the load unit and at least one of the energy supply units and/or an indirect connection via other components of the energy supply system, such as via a switching element.
  • the line connection can be switchable in order to be able to selectively connect or disconnect a connection of the energy supply system to the at least one consumer unit or as required.
  • the load unit can also be supplied with inductive energy, which can be supplied directly by a corresponding arrangement of the energy supply system or at least one energy supply unit that can be configured in this way, or indirectly via further transmission means.
  • the ability to connect the at least one consumer unit to the at least one energy supply system or to the at least one of the energy supply units of the at least one energy supply system can therefore also include an energy transmission connection through a corresponding arrangement, as is exemplified for the supply of inductive energy.
  • the at least one consumer unit includes at least one or more functions.
  • a consumer unit can be a steering function unit, for example, which includes certain functions for controlling, regulating and/or otherwise executing a steering action.
  • a steering function unit accesses steering components of a vehicle.
  • a consumer unit can also be designed as a braking functional unit and/or HAD functional unit (Highly Automated Driving functional unit or functional unit for highly automated driving), which has corresponding functions in order to access or control components of the braking devices and/or automated driving devices to control, regulate and/or actuate.
  • the functions of the at least one consumer unit can thus be signaling and/or direct actuator or mechanical functions.
  • the functions can be implemented via open-loop and/or closed-loop control devices such as processor units and/or actuators.
  • the predetermined range of functions can, for example, include all of the consumer unit include associated functions, be a range of functions according to a basic setting of the consumer unit or be a range of functions selected in each case as a function of the predetermined driving maneuver.
  • the range of functions of a basic setting or as a function of the predetermined driving maneuver thus corresponds to a predetermined subset of the entire range of functions of the respective consumer unit.
  • the predetermined range of functions can also be predetermined by determining the respectively available range of functions, so that in addition to the intended full or partial range of functions, the influence of faults or a failure of functions can also be taken into account.
  • the predetermined range of functions includes the available or supposedly available functions and/or a functional status.
  • the functional status refers to the characteristics of a function, for example a performance area.
  • a steering function as a function depending on the predetermined driving maneuver can provide different steering performances as different steering function states.
  • the functional status can also be influenced by disturbances.
  • the energy supply management system can determine an energy requirement of the at least one consumer unit for a predetermined driving maneuver. If there are several consumer units, the energy requirement for each of the consumer units or also for all consumer units or at least one group thereof can be determined as the sum of the individual energy requirements or based on the sum of the respective functional scopes.
  • the predetermined driving maneuver on which the determination of the energy requirement is based relates to a distance still to be covered and/or a remaining driving time.
  • the predetermined driving maneuver can result, for example, from predetermined navigation data for reaching a navigation destination or a minimum range.
  • the energy requirement can be determined, for example, on the basis of current or average driving data, such as vehicle speed, with correspondingly expected energy consumption values.
  • the energy requirement can alternatively or additionally according to the energy consumption values associated with the driving maneuver are determined.
  • the determination of the energy requirement can be adaptable if, for example, the data on which the determination is based changes.
  • the energy requirement is preferably determined taking into account a predetermined safety factor.
  • the safety factor can be taken into account for a respective predetermined range of functions or only predetermined functions.
  • the safety factor can also differ and/or be changeable depending on the function and/or depending on a respective driving maneuver.
  • the energy requirement can thus be determined on the basis of an actual and/or predicted energy consumption with or without taking into account a safety factor.
  • the prognosis of energy consumption values also takes into account, in particular, the probability and frequency of a particular functional exercise, a particular characteristic associated with the functional exercise and/or a change in the probability and frequency of the particular functional exercise or the particular characteristic associated with the functional exercise.
  • a functional exercise can be, for example, the execution of a steering function, the manifestation of which in turn is a steering power greater than a predetermined power value.
  • the exercise of the steering function in the form mentioned can correspond, for example, to a number of curves on a predetermined route section or to an average steering activity over a predetermined route length.
  • the probability of performing the steering function with a power value greater than the predetermined power value can be determined and used to determine the energy requirement of the steering function or the corresponding consumer unit, possibly taking into account other predetermined functions of the consumer unit or other forecast values for the steering function itself will.
  • the energy that can be provided by the at least one energy supply unit to cover the energy requirement of the at least one consumer unit can be determined based on a predetermined energy supply capacity of the at least one energy supply unit and/or a corresponding status monitoring.
  • an adjustment according to current Capacitance changes of the at least one energy supply unit can be provided.
  • the energy requirement of the at least one consumer unit for a predetermined driving maneuver is greater than the energy that can be provided by the at least one energy supply unit to cover the energy requirement, this is
  • Power supply management configured to initiate countermeasures.
  • the countermeasures serve to cover the energy requirement with energy that can be made available.
  • the energy supply management system can be configured via a corresponding control device and actuation connected thereto to adapt the predetermined range of functions of the consumer unit, the predetermined driving maneuver and/or the energy supply system.
  • a control device can contain both active control functions and can also be provided merely as a communication device that transmits information to other system components in order to trigger the system components' own control functions based thereon.
  • the energy supply management system is configured to adapt the predetermined driving maneuver to an adapted driving maneuver at least by changing a destination, a route selection and/or a driving speed.
  • a change in the destination can be a change in a predetermined destination or in a predetermined remaining route. Accordingly, the destination may be changed to an adjusted destination or an adjusted remaining route.
  • a change in the route selection can be, for example, an at least partial change in the route type, such as moving a motorway section to a country road section or vice versa, or a route, such as moving a winding route section to a comparatively straight one section of the route, in relation to reaching the same destination.
  • the driving speed can be changed as a further factor influencing the driving maneuver, for example by a speed limit.
  • the influencing variables mentioned for the driving maneuver can be changed as individual measures or also in combination. In some cases, the change in one of the influencing variables also causes another influencing variable anyway. For example, moving a section of motorway to a section of country road should be directly associated with a speed reduction if you drive properly. Accordingly, according to the change, the predetermined driving maneuver becomes an adapted driving maneuver.
  • the energy supply management system is configured to reduce the predetermined range of functions of the at least one consumer unit to an energy-reduced range of functions of the at least one consumer unit, which is determined by the energy that can be provided by the at least one energy supply unit to cover the energy requirement for the predetermined driving maneuver or for the adapted one driving maneuver can be covered.
  • the energy requirement of the at least one consumer unit is correspondingly reduced.
  • Such a reduction can be sufficient to be covered by the energy that can be provided by the at least one energy supply unit for a predetermined driving maneuver. If the energy requirement for the energy-reduced range of functions can still not be covered by this measure, the energy-reduced range of functions can be reduced further and/or coverage with regard to an adapted driving maneuver can be determined. Consequently, execution of the predetermined or adapted driving maneuver can be made possible by the energy-reduced range of functions.
  • the reduction of the predetermined scope of functions to an energy-reduced scope of functions can take place by switching off certain or all functions and/or restricting certain functional states through to switching off the at least one consumer unit.
  • the energy-reduced range of functions is limited to safety-relevant functions and/or safety-critical functions.
  • the range of functions is reduced to a minimum of functions and/or functional states that are required in order to be able to safely carry out the predetermined or adapted driving maneuver.
  • Safety-related functions contribute to the safety of vehicle operation.
  • the safety-relevant functions thus increase the safety of vehicle operation, but their failure does not make vehicle operation impossible.
  • safety-critical functions are absolutely necessary for the operation of a vehicle, i.e. vehicle operation must be stopped if they fail. If the energy that can be provided by the at least one energy supply unit is not sufficient for the energy requirements of safety-relevant and safety-critical functions for a predetermined or adapted driving maneuver, the energy-reduced range of functions is limited at least to safety-critical functions.
  • safety-relevant functions can continue to be part of the energy-reduced range of functions.
  • the safety-relevant functions can be recorded according to a predetermined prioritization or a prioritization that is adapted to a driving maneuver, for example, and/or a respective energy requirement.
  • the availability of the safety-relevant functions can be limited in time in order to be able to ensure that the energy requirements of the safety-critical functions for executing the predetermined or adapted driving maneuver are met.
  • the energy supply system is configured to adjust the determination of functions of the predetermined range of functions as safety-relevant functions and/or safety-critical functions depending on the predetermined driving maneuver, the adapted driving maneuver, an operating mode of the vehicle and/or other active functional scopes.
  • a driver assistance system such as distance detection
  • a classification of functions as safety-relevant or safety-critical functions can also depend on whether a certain function can be substituted by another function of an active functional scope that is available. If, for example, a steering function of a steering actuator of the vehicle can be at least partially substituted by a braking function, the steering function can only be safety-relevant, at least in a predetermined area.
  • the energy supply management system has multiple consumer units and is configured to at least partially compensate for the energy-reduced functional scope of at least one of the multiple consumer units with a predetermined functional scope or with an adapted functional scope of at least one other of the multiple consumer units.
  • a steering function of a steering actuator of the vehicle can be at least partially substituted by a braking function.
  • the steering function as a function of a range of functions of a steering unit as at least one of the several consumer units can thus, for example, no longer be available or only be available in a restricted functional state in an energy-reduced range of functions of the steering unit.
  • the omission or the reduced functional state of the steering function can then be compensated for via the braking function of the braking unit as at least one other of the multiple consumer units, so that safe driving operation can continue to be made possible.
  • the braking function itself is part of a predetermined range of functions, but can also be part of an adapted range of functions with regard to a functional state that has changed to compensate for the steering function.
  • an energy-reduced functional scope differs from an adapted functional scope in that the energy-reduced functional scope is adapted with the aim of reducing the energy requirement of the respective consumer unit.
  • An adjustment a range of functions with the result of an adjusted range of functions does not primarily serve to reduce the energy of the respective consumer unit per se, but can also be aimed at another adjustment.
  • an adapted range of functions can also be adapted to a changed operating mode and/or an adapted driving maneuver.
  • the concept of the adapted range of functions does not exclude an energy-reduced range of functions.
  • the adapted functional scope of the at least one other of the multiple consumer units is adapted, in particular expanded, at least depending on the energy-reduced functional scope of the at least one of the multiple consumer units.
  • the adaptation of the adapted range of functions to compensate for functionalities of the one consumer unit that are no longer or not fully available due to the energy-reduced range of functions is thus carried out in a targeted manner by the at least one other consumer unit.
  • the adapted range of functions is a consequence of the reduced-energy range of functions or is at least decisively determined thereby.
  • the energy-reduced functional scope is also a consequence of the adapted functional scope in that the energy-reduced functional scope, at least with regard to safety-critical or also safety-relevant functions, can only be reduced to the extent that this can be sufficiently compensated for by an adapted functional scope.
  • the energy supply management system has a plurality of consumer units and is configured to adapt the predetermined range of functions, the energy-reduced range of functions or the adjusted range of functions of at least one of the several consumer units depending on the predetermined range of functions, the energy-reduced range of functions or the adjusted range of functions of at least one other of the several consumer units .
  • the respective functional scopes can thus also be adapted to one another, regardless of a partial compensation for an energy-reduced functional scope of at least one of the multiple consumer units, by an adapted functional scope of at least one other of the multiple consumer units. Especially when looking at one
  • Energy supply management systems with several consumer units can result in further optimization goals.
  • an approximately uniform distribution of the range of functions of the respective consumer units can be an optimization goal, in order to be able to better compensate for the functional failure associated with it at the time of failure in the event of a consumer unit failure. If the range of functions is distributed unevenly, the failure of the consumer unit with a relatively large range of functions could otherwise pose a significant risk, at least temporarily.
  • a reciprocal adjustment of the respective functional scopes with regard to a possible mutual at least partial compensation is not excluded and can represent an alternative or additional optimization goal.
  • An optimization can also continue to be carried out as an alternative or in addition with regard to a total energy requirement.
  • different combinations of functional scopes of several consumer units can be considered, which in total provide the same required or desired overall functional scope in order to be able to select a combination with the lowest possible energy requirement.
  • the energy supply management system is configured to adapt the predetermined range of functions, the energy-reduced range of functions or the adjusted range of functions according to a predetermined prioritization of functions of the respective ranges of functions and/or consumer units.
  • the predetermined range of functions, the energy-reduced range of functions or the adjusted range of functions can be adjusted, for example, in such a way that first safety-critical functions, then safety-relevant functions and only then other functions are maintained.
  • the safety-critical functions can also be such be prioritized that first of all the safety-critical functions are maintained in any case, which cannot be compensated for by other functions of one's own and/or another consumer unit, either individually or in combination. Consumer units can also be prioritized in a comparable manner.
  • the predetermined prioritization can be adapted as a function of a predetermined or adapted driving maneuver.
  • the classification of functions into safety-critical, safety-relevant and other functions can change depending on a respective predetermined or adapted driving maneuver. Accordingly, the prioritization of functions and/or consumer units containing these functions can be adaptable in order to be able to meet changed criteria.
  • the energy supply management system has a number of energy supply units.
  • the at least one consumer unit is connected to a predetermined energy supply unit or a group of several energy supply units and that
  • the energy supply management system is configured to adapt the energy supply system to cover the energy requirements of the at least one consumer unit by connecting at least one additional energy supply unit of the plurality of energy supply units.
  • a larger amount of energy can also be made available to cover the energy requirement by connecting at least one additional energy supply unit of the plurality of energy supply units.
  • the at least one additional energy supply unit can be connected by activating the at least one additional energy supply unit, which is connected to the at least one consumer unit for the energy supply, and/or a switching device for connecting the at least one additional energy supply unit to the at least one consumer unit.
  • a switching device By a switching device, the at least one further energy supply unit can also be connected to a plurality of consumer units either selectively or in parallel.
  • the at least one switched-on energy supply unit is a redundant energy supply unit or an energy supply unit that is assigned to at least one other consumer unit with an energy-reduced range of functions or with an energy requirement that is not exhaustive.
  • a redundant energy supply unit is an energy supply unit that is initially not provided for general energy supply, but can only be switched on when required, in particular if another energy supply unit fails.
  • the energy that can be provided by the redundant energy supply unit can be at least equal to the energy that can be provided by at least one other energy supply unit in order to be able to replace it at the same time in the event of a failure.
  • the redundant energy supply unit can also have a low energy capacity that can be provided, in order to only function as a reserve energy supply unit.
  • the switched-on power supply unit can also be a power supply unit that is already providing power to another consumer unit.
  • the other consumer unit in such a case has a predetermined, energy-reduced or adapted range of functions that does not exhaust the energy that can be provided by the connected energy supply unit, at least the difference can be used for other consumer units. If the consumer unit originally supplied with energy by this energy supply unit also has a lower priority, for example, the corresponding connection to the energy supply can also be disconnected.
  • the energy supply management system is configured to determine the energy requirement of the at least one consumer unit for the predetermined driving maneuver or adapted driving maneuver at least based on a remaining route to a destination, route types, a route profile, route profiles, route disruptions and/or a To determine traffic volume, in particular based on data from a navigation device.
  • the remaining route to a destination can be determined, for example, from the current vehicle position and the navigation destination.
  • a route type can be a motorway, a country road, a road in a town or a dirt road. Route types correlate in a first approximation with an assumed average speed.
  • the route profile contains information about an incline, an essentially flat course and/or a decline with regard to a predetermined route section. Construction sites, route closures and other obstacles on a route section are examples of route disruptions.
  • a temporary opening of a route or a route section can also be taken into account, such as a pedestrian zone that can only be used at certain times of the day, i.e. is open to vehicle traffic.
  • the volume of traffic can be taken into account, for example, as flowing, slow-moving or stationary.
  • the aforementioned criteria can each have an influence on an energy requirement to be forecast, so that the energy requirement can be specified as a result.
  • the energy requirement can be currently adaptable through further updates of the changeable variables of the criteria to be taken into account in each case, such as the update of disruptions to the route and/or a volume of traffic.
  • the at least one energy supply system has at least one main energy supply unit and at least one
  • the energy supply management system is configured to determine the energy that can be provided by the at least one additional energy supply unit to cover the energy requirement of the at least one consumer unit for a predetermined or adapted driving maneuver.
  • Such an additional energy supply unit is provided in particular as an energy supply unit that is redundant to the main energy supply unit. If the main energy supply unit fails, at least some of the functions of the at least one consumer unit can continue to be supplied with energy. The period of time that can be provided via the additional power supply unit However, the continued supply of the at least one consumer unit is limited if the additional energy supply unit has a lower capacity than the main energy supply unit. Correspondingly, precisely in this regard, it is advantageous to coordinate the energy requirement and the energy that can be provided as precisely as possible.
  • An energy supply system with a main energy supply unit and an additional energy supply unit can be operated in the form of a redundant energy management system, for example.
  • the redundant energy management system is connected to a steering, braking, and/or HAD functional unit.
  • the redundant energy management system provides the energy supply for the functional units as consumer units.
  • the at least one additional energy supply unit can be switched on or, if possible, completely take over the energy supply instead of the main energy supply unit.
  • the energy that can be provided by the at least one additional energy supply unit is decisive with regard to a failure of the main energy supply unit to maintain the functionality of the available functions or at least a predetermined part of them, the energy required to cover this energy requirement by the at least one additional energy supply unit is advantageously used available energy determined.
  • the energy that can be provided by the at least one additional energy supply unit to cover the energy requirement is only determined at a point in time when the main energy supply unit fails or its output is reduced, which can be determined continuously, periodically or as a function of events.
  • the energy that can currently be provided can be specified by the at least one additional energy supply unit if partial consumption has already taken place due to other processes.
  • the energy that can be provided by the at least one additional energy supply unit can also be determined at a point in time after the additional energy supply unit has been disconnected from a consumer unit again, in order to determine the energy that can still be provided in each case.
  • the information about the energy that can still be provided in this regard is directly available without having to wait for the current values to be determined if the main energy supply unit fails.
  • a determination of the energy requirement of the at least one consumer unit according to a predetermined range of functions also advantageously relates to a point in time at which the at least one additional energy supply unit is switched on or activated in order to provide energy to the at least one consumer unit.
  • the energy requirement can also be determined beforehand, for example as an average consumption, in order to then compare this with the energy that can be provided to cover it.
  • the energy that can be provided by the additional energy supply unit to at least partially cover this energy requirement can also be determined beforehand, which can be done continuously, periodically or as a function of events.
  • a central processor unit of the energy management system, the at least one consumer unit, the at least one energy supply system and/or the at least one additional energy supply unit is/are configured to determine the energy requirement and/or the energy that can be provided and/or the range of functions of the consumer unit, adapt the predetermined or adapted driving maneuver and/or the energy supply system.
  • the central processing unit of the energy management system can be a separate unit in which the energy requirement and/or the energy that can be provided is determined and/or the range of functions of the consumer unit, the predetermined or adapted driving maneuver and/or the energy supply system are adjusted.
  • the energy requirement and/or the energy that can be provided can be determined by the central processor unit according to stored system data and/or based on sensors.
  • the range of functions of the consumer unit, the predetermined or adapted driving maneuver and/or the energy supply system can then in turn be be adapted to the specific energy requirement and the specific energy that can be provided on the basis of database entries and/or algorithms.
  • the above functionalities of determining the energy requirement and/or the energy that can be provided and adjusting the range of functions, the driving maneuver and/or the energy supply system can also be mapped in whole or in part by the at least one consumer unit, the at least one energy supply system and/or the at least one additional energy supply unit. In the case of partial mapping by individual components mentioned, a respective further data exchange can take place for bundling information according to the needs-based target determination.
  • a simple exchange of data can be carried out by the central processor unit, taking into account further interfaces, for example when using several energy supply systems.
  • the other components mentioned can also be made simpler, in particular not every individual component requires the integration of processors or other electronic modules.
  • an alternative or supplementary configuration of the at least one energy supply system and/or the at least one additional energy supply unit can be provided in order to reduce dependency on the central processor unit or at least to offer redundancy.
  • the present invention relates to an energy supply management method for an energy supply management system for a vehicle as described above, comprising the steps:
  • the predetermined driving maneuver and/or the energy supply system Adaptation of the predetermined range of functions, the predetermined driving maneuver and/or the energy supply system if the Energy requirements by the at least one energy supply unit energy that can be provided does not cover the energy requirements.
  • the present invention also relates to a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an energy supply management system according to an exemplary embodiment of the invention in normal operation
  • Figure 2 is a schematic representation of the
  • Figure 1 shows a schematic representation of a
  • the energy supply management system 100 in normal operation.
  • the energy supply management system 100 also includes a plurality of consumer units 1, 2, ..., n, which are supplied with energy from the energy supply system 10 via a line connection 30, and a central processor unit 20.
  • the energy supply system 10 has a main energy supply unit 10A and a number of additional energy supply units 10B1, 10B2, 10B . . . , 10Bn.
  • the energy supply system 10 shown here is configured as a redundant energy management system.
  • the connection can take place, for example, by means of corresponding switching elements and/or activation of the respective additional energy supply unit 10B1, 10B2, 10B . . . , 10Bn.
  • the consumer units 1, 2, . . . , n each have a predetermined range of functions F1a-c, F2a-c, .
  • the predetermined range of functions includes both the functions F1a-c, F2a-c, .
  • load unit 1 is a steering function unit
  • load unit 2 is a HAD (Highly Automated Driving function unit) function unit
  • load unit n is a brake function unit.
  • the function F1a of the steering function unit as consumer unit 1 is a steering power function with a predetermined minimum steering power.
  • the functions F1b, F2b, ..., Fnb are safety-related functions that support safe ferry operation, but are not absolutely necessary in an emergency.
  • the function F1b of the steering function unit as consumer unit 1 is a steering assistance function (power steering) that facilitates a steering operation.
  • the functions F1c, F2c, ..., Fnc are additional functions that are neither safety-relevant nor safety-critical in the respective operating mode in normal operation.
  • functions F1d, F2d, Fnd are not active in the current operating mode during normal operation and represent functions that can partially only be activated here in an emergency operation, which will be discussed below with reference to FIG.
  • the functions F1d, F2d, . . . , Fnd can also be part of a predetermined range of functions for another operating mode in normal operation.
  • the central processor unit 20 is signal-connected, in the exemplary embodiment via the connecting line 30, to the respective consumer units 1, 2, . . .
  • the connecting line 30 is thus designed not only to supply energy, but also to transmit signals.
  • the central processor unit 20 continuously monitors the availability of the main energy supply unit 10A and the additional energy supply units 10B 1 , 10B2, 10B .
  • the central processor unit continuously monitors the availability of consumer units 1, 2, . . . , n and their predetermined range of functions F1a-c, F2a-c, .
  • the monitoring can also take place periodically and/or depending on events as an alternative or in addition in the sense of a selection option.
  • the main energy supply unit 10A can be continuously monitored while the additional energy supply units 10B1, 10B2, 10B . . . , 10Bn and/or the consumer units 1, 2, . c, F2a-c, ..., Fna-c are only monitored when the
  • Flaupt power supply unit 10A fails or indicates a predetermined drop in performance.
  • the central processor unit 20 is also configured to control the consumer units 1, 2, . . . n in order to change a predetermined functional scope F1a-c, F2a-c, .
  • the central processor unit 20 is also configured to activate or deactivate the main supply unit 10A and the additional energy supply units 10B 1 , 10B2, 10B .
  • Functionalities of the central processing unit 20 can in alternative Embodiments can also be taken over in whole or in part by corresponding processor units of the consumers 1, 2, ..., n and/or the energy supply system 10 as an alternative or in addition, for example for reasons of redundancy.
  • Figure 2 shows a schematic representation of the
  • Energy supply management system 100 in an emergency.
  • a case is assumed here as emergency operation in which the central processor unit 20 has detected a failure of the main energy supply unit 10A. In other cases, however, the emergency operation may also be caused by a power drop of the main power supply unit 10A or a fault condition such as overheating.
  • the central processor unit 20 disconnects the main energy supply unit 10A from the line connection 30, as indicated by the dashed line section starting from the main energy supply unit 10A.
  • the additional energy supply units 10B1 and 10B2 are activated or connected to the connecting line 30, which is indicated by the solid line in comparison to FIG. 1, starting from the additional energy supply units 10B1 and 10B2.
  • the central processor unit 20 determines the energy requirements of the predetermined functional scopes F1a-c, F2a-c, ..., Fna-c of the consumer units for a predetermined driving maneuver and provides the specific energy requirements of the consumer units 1, 2, ..., n Compared to the sum of the energy that can be provided by the additional energy supply units 10B1 and 10B2.
  • the predetermined driving maneuver here corresponds to the remaining route to a predetermined destination according to a predetermined navigation route.
  • the energy requirement of consumer units 1, 2, . . . , n for the predetermined driving maneuver is greater than the energy that can be provided by additional energy supply units 10B1 and 10B2.
  • the central processor unit 20 now deactivates all functions F1c, F2c, Fnc that are not safety-relevant or safety-critical. Disabled features are saved as crossed out functions shown. Consumer units that do not contain safety-related or safety-critical functions are disabled entirely, as indicated by the dashed line.
  • the central processing unit 20 determines that the function F1a of the consumer unit 1, which is aimed at steering performance, can be partially substituted by the function Fnd of the consumer unit n.
  • the Fnd function relates to a one-sided braking function to initiate or support a steering process. Accordingly, the scope of the function F1a can be reduced, which corresponds to a function F1a ' .
  • the energy saving by reducing the power from F1a to F1a ' is greater than the energy requirement of the Fnd function.
  • the predetermined range of functions F1a, F1b, F1c of the consumer unit 1 is adapted to an energy-reduced range of functions F1a ' , F1b
  • the predetermined range of functions F2a, F2b, F2c of the consumer unit 2 is adapted to a reduced-energy range of functions F2a, F2b.
  • the predetermined functional scope Fna, Fnb, Fnc is initially reduced to an energy-reduced functional scope Fna, Fnb, but to compensate for the power reduction of the function F1a to F1a ' , the function Fnd is expanded to an adapted functional scope.
  • the reduced energy requirement as a result of the functional adjustment measures can now be covered by the energy that can be provided by the additional energy supply units 10B1 and 10B2.
  • the predetermined driving maneuver and/or the energy supply system 10 can also be adapted as an alternative or in addition.
  • a new destination can be selected and/or a route to a destination can be adjusted.
  • another additional energy supply unit 10B.., 10Bn can also be switched on.
  • the adjustment of the predetermined functional scopes F1a-c, F2a-c, ..., Fna-c, followed by an adjustment of the power supply system 10 is prioritized. Only if both measures cannot cover the energy requirement for a predetermined driving maneuver with sufficient certainty will the driving maneuver itself customized.
  • the prioritization may be adjustable through input from a vehicle operator.
  • the processor unit 20 also continues to monitor compliance with the coverage of the previously forecast energy requirements and can make further adjustments if necessary.
  • the invention is not limited to the embodiments described. Even if several functions are specified for each consumer unit in the embodiment described above, at least one consumer unit can also have only one function.
  • the energy supply management system can also only have one consumer unit.
  • the order in which the respective function is deactivated or the functional status is reduced within groups such as a group of non-safety-related or safety-critical functions and/or a group of safety-related functions, can be carried out according to a predetermined prioritization. It is also possible to switch to another ferry mode in order to reduce the number of safety-critical functions and/or their overall energy requirements.

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Abstract

Energieversorgungsmanagementsystem für ein Fahrzeug, Energieversorgungsmanagementverfahren und Computerprogrammprodukt Die Erfindung betrifft ein Energieversorgungsmanagementsystem (100) für ein Fahrzeug, aufweisend: zumindest ein Energieversorgungssystem (10) mit zumindest einer Energieversorgungseinheit (10A, 10B1, 10B2,..., 10Bn), zumindest eine Verbrauchereinheit (1, 2,..., n) mit einem vorbestimmten Funktionsumfang (F1a-c; F2a-c;...; Fna-c), die zur Energieversorgung mit dem zumindest einen Energieversorgungssystem (10) verbindbar ist, wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) dazu konfiguriert ist, einen Energiebedarf der zumindest einen Verbrauchereinheit (1, 2,..., n) für ein vorbestimmtes Fahrmanöver zu bestimmen, eine zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit (10A, 10B1, 10B2,..., 10Bn) bereitstellbare Energie zu bestimmen und den vorbestimmten Funktionsumfang (F1a-c; F2a-c;...; Fna-c) der Verbrauchereinheit (1, 2,..., n), das vorbestimmte Fahrmanöver und/oder das Energieversorgungssystem (10) anzupassen, wenn die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit (10A, 10B1, 10B2,..., 10Bn) bereitstellbare Energie den Energiebedarf nicht deckt.

Description

BESCHREIBUNG
Energieversorgungsmanagementsystem für ein Fahrzeug, Energieversorgungsmanagementverfahren und Computerprogrammprodukt
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Energieversorgungsmanagementsystem für ein Fahrzeug, ein Energieversorgungsmanagementverfahren für ein solches Energieversorgungsmanagementsystem sowie ein Com puterprogramm produkt zur Ausführung des Verfahrens.
Durch die zunehmende Elektrifizierung von Fahrzeugen werden vielfach neue Fahrzeugkomponenten und Fahrzeugarchitekturen eingesetzt. Beispielsweise werden pneumatische oder hydraulische Systeme ganz oder teilweise durch elektrische oder elektronische Komponenten oder Funktionsgruppen ersetzt. Darüber hinaus ergeben sich durch automatisierte bis hin zu autonomen Fahranwendungen neue Anforderungen, insbesondere im Hinblick auf sicherheitsrelevante Funktionen. Hieraus ergibt sich ein Bedarf an einem zuverlässigen Energieversorgungsmanagementsystem für Fahrzeuge, so dass die Aufrechterhaltung der Energieversorgung zumindest für ein Fahrmanöver erforderlicher Funktionen gewährleistet werden kann. Dies betrifft nicht nur eine Energieversorgung mit elektrischer Energie, sondern kann gleichermaßen auf daran angegliederte oder unabhängige pneumatische, hydraulische oder hybride Systeme angewendet werden.
Zur Erhöhung einer Sicherheit in der Aufrechterhaltung einer ausreichenden Energieversorgung, gerade im Hinblick auf sicherheitsrelevante Funktionen, sind elektrische, insbesondere redundant ausgeführte, Energieversorgungssysteme bekannt, die sowohl eine Hauptenergieversorgungseinheit als auch zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit aufweisen. Ein an diese Versorgungseinheiten angebundener Verbraucher kann somit bei Ausfall der Hauptenergieversorgungseinheit zumindest teilweise weiter über die Zusatzenergieversorgungseinheit betrieben werden.
Bei einem Ausfall der Hauptenergieversorgungseinheit und einem Um- oder Zuschalten der Zusatzenergieversorgungseinheit kann ein entsprechendes Fehlersignal an eine übergeordnete Prozessoreinheit weitergeleitet werden. Auf Basis einer solchen Signalweiterleitung kann beispielsweise ein Notprogramm ausgeführt werden, um das Fahrzeug in einen sicheren Zustand zu überführen und das beispielsweise einen Anhaltevorgang des Fahrzeugs bedingt oder den Fahrer entsprechend hierzu auffordert. Da die Zusatzenergieversorgungseinheit meist nur eine begrenzte Energiemenge bereitstellen kann, wird der Anhaltevorgang unmittelbar oder innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums iniitiert, um bis zum Anhalten des Fahrzeugs noch eine ausreichende Energieversorgung zu gewährleisten. Der vorbestimmte Zeitraum kann dabei zur Kapazität der Zusatzenergieversorgungseinheit korrespondieren. Der tatsächliche Energiebedarf wird dabei nicht berücksichtigt.
Das vorstehend beispielhaft beschriebene Notprogramm kann dazu führen, dass ein Anhaltevorgang eingeleitet wird, obwohl noch ausreichend Energie für eine Weiterfahrt gemäß eines aktuell erforderlichen Energiebedarfs zur Verfügung steht. Insbesondere besteht ein Risiko, dass das Anhalten des Fahrzeugs an einer ungünstigen Stelle erfolgt, die im schlimmsten Fall eine Gefahr für die Fahrzeuginsassen oder andere Verkehrsteilnehmer bedeutet. Selbst wenn dies jedoch nicht der Fall sein sollte, so bedeutet das Anhalten des Fahrzeugs in jedem Fall eine Nicht-Erfüllung der Fahraufgabe und damit insbesondere im Nutzfahrzeugbereich die Nichteinhaltung von Terminen oder die Unterbrechung von Lieferketten.
In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Energieversorgungsmanagementsystem für ein Fahrzeug, ein Energieversorgungsmanagementverfahren für ein solches Energieversorgungsmanagementsystem und ein Com puterprogramm produkt zur Ausführung des Verfahrens bereitzustellen, durch das bzw. die die Sicherheit des Fahrzeugbetriebs oder auch eine Reichweite des Fahrzeugs erhöht werden kann.
Die Aufgabe wird durch ein Energieversorgungsmanagementsystem für ein Fahrzeug, ein Energieversorgungsmanagementverfahren für ein solches Energieversorgungsmanagementsystem sowie ein Com puterprogramm produkt zur Ausführung des Verfahrens gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
Erfindungsgemäß weist ein Energieversorgungsmanagementsystem für ein Fahrzeug zumindest ein Energieversorgungssystem mit zumindest einer Energieversorgungseinheit und zumindest eine Verbrauchereinheit mit einem vorbestimmten Funktionsumfang, die zur Energieversorgung mit dem zumindest einen Energieversorgungssystem verbindbar ist, auf. Das Energieversorgungsmanagementsystem ist dabei dazu konfiguriert, einen Energiebedarf der zumindest einen Verbrauchereinheit für ein vorbestimmtes Fahrmanöver und eine zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie zu bestimmen. Darüber hinaus ist das Energieversorgungsmanagementsystem dazu konfiguriert, den vorbestimmten Funktionsumfang der Verbrauchereinheit, das vorbestimmte Fahrmanöver und/oder das Energieversorgungssystem anzupassen, wenn die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie den Energiebedarf nicht deckt.
Das Energieversorgungssystem kann eine oder mehrere Energieversorgungseinheiten aufweisen, über die eine elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Energie bereitstellbar ist. Eine Energieversorgungseinheit kann demnach beispielsweise eine Batterie oder auch ein Druckluftspeicher zur Betätigung eines pneumatischen Bremsaktuators als Teil einer Verbrauchereinheit sein. Eine entsprechende Verbrauchereinheit ist entsprechend auch nicht auf eine Elektronikeinheit bzw. elektrisch arbeitende Verbrauchereinheit beschränkt, sondern kann beispielsweise alternativ oder zusätzlich pneumatische Steuersignale verarbeiten. Die Energieversorgungseinheiten können auch kombinierte Energiearten bereitstellen. Das Energieversorgungssystem kann zudem weitere Elemente, wie Gleichrichter oder Umrichter enthalten, um eine Energie in die zur Aufnahme durch die zumindest eine Verbrauchereinheit geeignete Energieform umzuwandeln, und/oder Verknüpfungspunkte zur Verknüpfung mehrerer Energieversorgungseinheiten aufweisen. Die Versorgung der Verbrauchereinheit mit einer entsprechenden Energie durch das Energieversorgungssystem kann durch eine Leitungsverbindung der Verbrauchereinheit mit dem Energieversorgungssystem oder mit zumindest einer der Energieversorgungseinheiten des Energieversorgungssystems erfolgen. Die Leitungsverbindung kann demnach eine direkte Verbindung der Verbrauchereinheit mit zumindest einer der Energieversorgungseinheiten und/oder eine indirekte Verbindung über weitere Komponenten des Energieversorgungssystems, wie beispielsweise über ein Schaltelement, sein. Die Leitungsverbindung kann schaltbar sein, um eine Verbindung des Energieversorgungssystems mit der zumindest einen Verbrauchereinheit wahlweise bzw. bedarfsgerecht verbinden oder trennen zu können. Alternativ oder ergänzend kann der Verbrauchereinheit auch eine induktive Energie zuführbar sein, die direkt durch entsprechende Anordnung des Energieversorgungssystems bzw. zumindest einer derart konfigurierbaren Energieversorgungseinheit oder indirekt über weitere Übertragungsmittel zuführbar ist. Eine Verbindbarkeit der zumindest einen Verbrauchereinheit mit dem zumindest einen Energieversorgungssystem bzw. mit der zumindest einen der Energieversorgungseinheit des zumindest einen Energieversorgungssystems kann somit auch eine Energieübertragungsverbindung durch entsprechende Anordnung umfassen, wie dies zur Versorgung mit induktiver Energie beispielhaft angeführt ist.
Die zumindest eine Verbrauchereinheit umfasst zumindest eine oder mehrere Funktionen. Eine solche Verbrauchereinheit kann dabei beispielsweise eine Lenkungsfunktionseinheit sein, die bestimmte Funktionen zur Steuerung, Regelung und/oder anderweitigen Ausführung einer Lenkaktion umfasst. Mit anderen Worten greift eine Lenkungsfunktionseinheit auf Lenkkomponenten eines Fahrzeugs zu. Alternativ oder ergänzend kann eine Verbrauchereinheit auch als Bremsfunktionseinheit und/oder HAD-Funktionseinheit (Highly Automated Driving Funktionseinheit bzw. Funktionseinheit für hochautomatisiertes Fahren) ausgebildet sein, die entsprechend Funktionen aufweist, um auf Komponenten der Bremseinrichtungen und/oder automatisierter Fahreinrichtungen zuzugreifen bzw. diese zu steuern, zu regeln und/oder zu betätigen. Die Funktionen der zumindest einen Verbrauchereinheit können somit signaltechnische und/oder direkt aktuatorische bzw. mechanische Funktionen sein. Die Funktionen können demnach über Steuerungs- und/oder Regelungseinrichtungen, wie Prozessoreinheiten, und/oder Aktuatoren implementiert sein. Der vorbestimmte Funktionsumfang kann beispielwese alle der Verbrauchereinheit zugehörigen Funktionen umfassen, ein Funktionsumfang gemäß einer Grundeinstellung der Verbrauchereinheit sein oder ein jeweils in Abhängigkeit des vorbestimmten Fahrmanövers ausgewählter Funktionsumfang sein. Der Funktionsumfang einer Grundeinstellung oder in Abhängigkeit des vorbestimmten Fahrmanövers korrespondiert somit zu einer vorbestimmten Teilmenge des gesamten Funktionsumfangs der jeweiligen Verbrauchereinheit. Der vorbestimmte Funktionsumfang kann auch durch Bestimmung der jeweils verfügbaren Funktionsumfänge vorbestimmt werden, so dass neben dem vorgesehenen vollen oder teilweisen Funktionsumfang auch der Einfluss von Störungen oder einem Ausfall von Funktionen berücksichtigt werden kann. Der vorbestimmte Funktionsumfang umfasst die verfügbaren oder vermeintlich verfügbaren Funktionen und/oder einen Funktionszustand. Der Funktionszustand bezieht sich auf die Ausprägung einer Funktion, beispielsweise einen Leistungsbereich. Zum Beispiel kann eine Lenkungsfunktion als Funktion in Abhängigkeit des vorbestimmten Fahrmanövers unterschiedliche Lenkleistungen als unterschiedliche Lenkungsfunktionszustände bereitstellen. Der Funktionszustand kann auch durch Störungen beeinflusst sein.
Basierend auf dem vorbestimmten Funktionsumfang kann das Energieversorgungsmanagementsystem einen Energiebedarf der zumindest einen Verbrauchereinheit für ein vorbestimmtes Fahrmanöver bestimmen. Bei mehreren Verbrauchereinheiten kann der Energiebedarf für jede der Verbrauchereinheiten oder auch für alle Verbrauchereinheiten oder zumindest eine Gruppe davon als Summe der einzelnen Energiebedarfe bzw. basierend auf der Summe der jeweiligen Funktionsumfänge bestimmt werden.
Das der Bestimmung des Energiebedarfs zugrunde zu legende vorbestimmte Fahrmanöver bezieht sich auf eine noch zurückzulegende Fahrstrecke und/oder verbleibende Fahrdauer. Das vorbestimmte Fahrmanöver kann sich dabei beispielsweise aus vorgegebenen Navigationsdaten zur Erreichung eines Navigationsziels ergeben oder einer Mindestreichweite. Der Energiebedarf kann dabei zum Beispiel auf Basis aktueller oder durchschnittlicher Fahrdaten, wie einer Fahrzeuggeschwindigkeit, mit entsprechend erwartbaren Energieverbrauchswerten bestimmt werden. Der Energiebedarf kann alternativ oder ergänzend auch gemäß den mit dem Fahrmanöver assoziierten Energieverbrauchswerten bestimmt werden. Die Bestimmung des Energiebedarfs kann anpassbar sein, wenn sich beispielsweise der Bestimmung zugrundeliegende Daten ändern. Der Energiebedarf wird bevorzugt unter Berücksichtigung eines vorbestimmten Sicherheitsfaktors bestimmt. Der Sicherheitsfaktor kann für einen jeweiligen vorbestimmten Funktionsumfang oder auch nur vorbestimmte Funktionen berücksichtigt werden. Der Sicherheitsfaktor kann sich auch funktionsabhängig und/oder in Abhängigkeit eines jeweiligen Fahrmanövers unterscheiden und/oder veränderbar sein. Der Energiebedarf kann somit auf Basis eines tatsächlichen und/oder prognostizierten Energieverbrauchs mit oder ohne Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors bestimmt werden. Die Prognose von Energieverbrauchswerten berücksichtigt insbesondere auch die Wahrscheinlichkeit und Häufigkeit einer jeweiligen Funktionsausübung, einer jeweiligen mit der Funktionsausübung verbundenen Ausprägung und/oder einer Änderung der Wahrscheinlichkeit und Häufigkeit der jeweiligen Funktionsausübung bzw. der jeweiligen mit der Funktionsausübung verbundenen Ausprägung. Eine Funktionsausübung kann beispielsweise das Ausführen einer Lenkfunktion sein, deren Ausprägung wiederum eine Lenkleistung größer einem vorbestimmten Leistungswert ist. Die Ausübung der Lenkfunktion in der genannten Ausprägung kann beispielsweise zu einer Anzahl der Kurven auf einem vorbestimmten Streckenabschnitt oder einer durchschnittlichen Lenkaktivität über eine vorbestimmte Streckenlänge korrespondieren. Gemäß diesem exemplarischen Beispiel kann die Wahrscheinlichkeit der Ausübung der Lenkfunktion mit einem Leistungswert größer dem vorbestimmten Leistungswert ermittelt und zur Bestimmung des Energiebedarfs der Lenkfunktion bzw. der entsprechenden Verbrauchereinheit, ggf. unter Berücksichtigung weiterer vorbestimmter Funktionen der Verbrauchereinheit oder auch weiterer Prognosewerte zur Lenkungsfunktion selbst, herangezogen werden.
Die zur Deckung des Energiebedarfs der zumindest einen Verbrauchereinheit durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie kann anhand einer vorbestimmten Energieversorgungskapazität der zumindest einen Energieversorgungseinheit und/oder einer entsprechenden Zustandsüberwachung bestimmt werden. Auch hier kann eine Anpassung gemäß aktueller Kapazitätsveränderungen der zumindest einen Energieversorgungseinheit vorgesehen sein.
Ist der Energiebedarf der zumindest einen Verbrauchereinheit für ein vorbestimmtes Fahrmanöver größer als die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie, ist das
Energieversorgungsmanagement dazu konfiguriert, Gegenmaßnahmen einzuleiten. Die Gegenmaßnahmen dienen einer möglichen Deckung des Energiebedarfs durch eine bereitstellbare Energie. Entsprechend kann das Energieversorgungsmanagementsystem über eine entsprechende Steuerungseinrichtung und damit verbundene Ansteuerung dazu konfiguriert sein, den vorbestimmten Funktionsumfang der Verbrauchereinheit, das vorbestimmte Fahrmanöver und/oder das Energieversorgungssystem anzupassen. Eine Steuerungseinrichtung kann sowohl aktive Ansteuerungsfunktionen beinhalten als auch lediglich als Kommunikationseinrichtung vorgesehen sein, die eine Information an andere Systemkomponenten übermittelt, um darauf basierend eigene Steuerungsfunktionen der Systemkomponenten zu triggern. Die vorstehenden Gegenmaßnahmen können somit durch Reduzierung des Energiebedarfs und/oder durch Erhöhung der bereitstellbaren Energie zumindest eine weitestgehende Deckung des Energiebedarfs durch die bereitstellbare Energie ermöglichen.
In einer Ausgestaltung ist das Energieversorgungsmanagementsystem dazu konfiguriert, das vorbestimmte Fahrmanöver zumindest durch Änderung eines Fahrziels, einer Streckenauswahl und/oder einer Fahrgeschwindigkeit auf ein angepasstes Fahrmanöver anzupassen.
Eine Änderung des Fahrziels kann eine Änderung eines vorbestimmten Zielorts oder einer vorbestimmten verbleibenden Strecke sein. Entsprechend kann das Fahrziel auf einen angepassten Zielort oder eine angepasste verbleibende Strecke geändert werden. Eine Änderung der Streckenauswahl kann beispielsweise eine zumindest teilweise Änderung der Streckenart, wie eine Verlegung eines Autobahnabschnitts auf einen Landstraßenabschnitt oder umgekehrt, oder eines Streckenverlaufs, wie eine Verlegung eines kurvigen Streckenabschnitts auf einen vergleichsweise gerade Streckenabschnitt, in Bezug auf die Erreichung desselben Fahrziels sein. Die Fahrgeschwindigkeit kann als weitere Einflussgröße auf das Fahrmanöver beispielsweise durch eine Geschwindigkeitsbegrenzung verändert werden. Die genannten Einflussgrößen auf das Fahrmanöver können als Einzelmaßnahmen oder auch in Kombination geändert werden. Zum Teil bedingt die Änderung einer der Einflussgrößen auch ohnehin eine andere Einflussgröße. Zum Beispiel sollte eine Verlegung eines Autobahnabschnitts auf einen Landstraßenabschnitt bei ordnungsgemäßer Fahrweise direkt mit einer Geschwindigkeitsreduzierung einhergehen. Demnach wird gemäß der Veränderung aus dem vorbestimmten Fahrmanöver ein angepasstes Fahrmanöver.
Gemäß einer Weiterbildung ist das Energieversorgungsmanagementsystem dazu konfiguriert, den vorbestimmten Funktionsumfang der zumindest einen Verbrauchereinheit auf einen energiereduzierten Funktionsumfang der zumindest einen Verbrauchereinheit zu reduzieren, der durch die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bestimmte bereitstellbare Energie für das vorbestimmte Fahrmanöver oder für das angepasste Fahrmanöver deckbar ist.
Durch die Reduzierung des vorbestimmten Funktionsumfangs auf einen energiereduzierten Funktionsumfang verringert sich hierzu korrespondierend der Energiebedarf der zumindest einen Verbrauchereinheit. Eine solche Reduzierung kann ausreichend sein, um bereits durch die durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie für ein vorbestimmtes Fahrmanöver gedeckt zu werden. Sofern der Energiebedarf für den energiereduzierten Funktionsumfang durch diese Maßnahme weiterhin nicht gedeckt werden kann, kann der energiereduzierte Funktionsumfang weiter reduziert und/oder eine Deckung hinsichtlich eines angepassten Fahrmanövers bestimmt werden. Demzufolge kann durch den energiereduzierten Funktionsumfang eine Ausführung des vorbestimmten oder angepassten Fahrmanövers ermöglicht werden. Die Reduzierung des vorbestimmten Funktionsumfangs auf einen energiereduzierten Funktionsumfang kann durch Abschaltung bestimmter oder aller Funktionen und/oder eine Einschränkung bestimmter Funktionszustände bis hin zu einem Abschalten der zumindest einen Verbrauchereinheit erfolgen. Insbesondere ist der energiereduzierte Funktionsumfang auf sicherheitsrelevante Funktionen und/oder sicherheitskritische Funktionen limitiert.
Dementsprechend wird der Funktionsumfang auf ein Minimum an Funktionen und/oder Funktionszuständen reduziert, die erforderlich sind, um das vorbestimmte oder angepasste Fahrmanöver sicher ausführen zu können. Sicherheitsrelevante Funktionen tragen zur Sicherheit des Fahrzeugbetriebs bei. Die sicherheitsrelevanten Funktionen erhöhen damit die Sicherheit des Fahrzeugbetriebs, ihr Ausfall macht den Fahrzeugbetrieb jedoch nicht unmöglich. Währenddessen sind sicherheitskritische Funktionen für einen Betrieb eines Fahrzeugs zwingend erforderlich, d.h. bei deren Ausfall ist der Fahrzeugbetrieb einzustellen. Sollte die durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie nicht für den Energiebedarf sicherheitsrelevanter und sicherheitskritischer Funktionen für ein vorbestimmtes oder angepasstes Fahrmanöver ausreichen, wird der energiereduzierte Funktionsumfang zumindest auf sicherheitskritische Funktionen beschränkt. Sicherheitsrelevante Funktionen können je nach dann noch verfügbarem Energieüberschuss weiter Teil des energiereduzierten Funktionsumfangs sein. In einem solchen Fall kann die Aufnahme der sicherheitsrelevanten Funktionen gemäß einer vorbestimmten oder beispielsweise an ein Fahrmanöver angepassten Priorisierung und/oder einem jeweiligen Energiebedarf erfolgen. Die Verfügbarkeit der sicherheitsrelevanten Funktionen kann zeitlich begrenzt werden, um eine Aufrechterhaltung der Deckung des Energiebedarfs der sicherheitskritischen Funktionen zur Ausführung des vorbestimmten oder angepassten Fahrmanövers gewährleisten zu können.
Insbesondere ist das Energieversorgungssystem dazu konfiguriert, die Bestimmung von Funktionen des vorbestimmten Funktionsumfangs als sicherheitsrelevante Funktionen und/oder sicherheitskritische Funktionen in Abhängigkeit des vorbestimmten Fahrmanövers, des angepassten Fahrmanövers, eines Betriebsmodus des Fahrzeugs und/oder anderer aktiver Funktionsumfänge anzupassen.
Zum Beispiel kann ein Fahrassistenzsystem, wie eine Abstandserkennung, in einem autonomen Fahrmodus eines Fahrzeugs als Betriebsmodus sicherheitskritisch sein, während diese bei Übernahme der Fahrzeugkontrolle durch einen Fahrer nur noch sicherheitsrelevant ist, wenn überhaupt. Eine Eingruppierung von Funktionen als sicherheitsrelevante oder sicherheitskritische Funktionen kann auch davon abhängig sein, ob eine bestimmte Funktion durch eine andere Funktion eines aktiven Funktionsumfangs, die verfügbar ist, substituierbar ist. Kann zum Beispiel eine Lenkfunktion eines Lenkaktuators des Fahrzeugs durch eine Bremsfunktion zumindest teilweise substituiert werden, kann die Lenkfunktion zumindest in einem vorbestimmten Bereich nur noch sicherheitsrelevant sein.
Gemäß einer Weiterbildung weist das Energieversorgungsmanagementsystem mehrere Verbrauchereinheiten auf und ist dazu konfiguriert, den energiereduzierten Funktionsumfang zumindest einer der mehreren Verbrauchereinheiten durch einen vorbestimmten Funktionsumfang oder durch einen angepassten Funktionsumfang zumindest einer anderen der mehreren Verbrauchereinheiten zumindest teilweise zu kompensieren.
Wie vorstehend bereits beschrieben, kann beispielsweise eine Lenkfunktion eines Lenkaktuators des Fahrzeugs durch eine Bremsfunktion zumindest teilweise substituiert werden. Die Lenkfunktion als Funktion eines Funktionsumfangs einer Lenkeinheit als zumindest eine der mehreren Verbrauchereinheiten kann somit zum Beispiel nicht mehr oder nur noch in eingeschränktem Funktionszustand in einem energiereduzierten Funktionsumfang der Lenkeinheit zur Verfügung stehen. Der Wegfall oder der reduzierte Funktionszustand der Lenkfunktion kann dann über die Bremsfunktion der Bremseinheit als zumindest eine andere der mehreren Verbrauchereinheiten kompensiert werden, so das weiterhin ein sicherer Fährbetrieb ermöglicht werden kann. Die Bremsfunktion an sich ist dabei Teil eines vorbestimmten Funktionsumfangs, kann aber auch hinsichtlich eines auf die Kompensation der Lenkfunktion geänderten Funktionszustands Teil eines angepassten Funktionsumfangs sein.
Ausgehend von einem vorbestimmten Funktionszustand unterscheidet sich ein energiereduzierter Funktionsumfang von einem angepassten Funktionsumfang darin, dass der energiereduzierte Funktionsumfang mit dem Ziel einer Reduzierung des Energiebedarfs der jeweiligen Verbrauchereinheit angepasst wird. Eine Anpassung eines Funktionsumfangs mit dem Ergebnis eines angepassten Funktionsumfangs dient nicht primär der Energiereduzierung der jeweiligen Verbrauchereinheit an sich, sondern kann auch auf eine anderweitige Anpassung gerichtet sein. Beispielsweise kann ein angepasster Funktionsumfang auch an einen geänderten Betriebsmodus und/oder ein angepasstes Fahrmanöver angepasst sein. Der Begriff des angepassten Funktionsumfangs schließt dabei jedoch auch einen energiereduzierten Funktionsumfang nicht aus.
Insbesondere wird der angepasste Funktionsumfang der zumindest einen anderen der mehreren Verbrauchereinheiten zumindest in Abhängigkeit des energiereduzierten Funktionsumfangs der zumindest einen der mehreren Verbrauchereinheiten angepasst, insbesondere erweitert.
Die Anpassung des angepassten Funktionsumfangs zur Kompensation nicht mehr oder nicht in vollem Umfang durch den energiereduzierten Funktionsumfang zur Verfügung stehender Funktionalitäten der einen Verbrauchereinheit durch die zumindest eine andere Verbrauchereinheit erfolgt somit gezielt. Mit anderen Worten ist der angepasste Funktionsumfang hier eine Folge des energiereduzierten Funktionsumfangs oder wird zumindest dadurch maßgeblich mit bestimmt. Letztlich ist aber auch der energiereduzierte Funktionsumfang insofern eine Folge des angepassten Funktionsumfangs, als dass sich der energiereduzierte Funktionsumfang zumindest im Hinblick auf sicherheitskritische oder auch sicherheitsrelevante Funktionen nur soweit reduzieren lässt, wie dies durch einen angepassten Funktionsumfang ausreichend kompensierbar ist.
In einer Ausgestaltung weist das Energieversorgungsmanagementsystem mehrere Verbrauchereinheiten auf und ist dazu konfiguriert, den vorbestimmten Funktionsumfang, den energiereduzierten Funktionsumfang oder den angepassten Funktionsumfang zumindest einer der mehreren Verbrauchereinheiten in Abhängigkeit des vorbestimmten Funktionsumfangs, des energiereduzierten Funktionsumfangs oder des angepassten Funktionsumfangs zumindest einer anderen der mehreren Verbrauchereinheiten anzupassen. Die jeweiligen Funktionsumfänge können somit auch ungeachtet einer teilweisen Kompensation eines energiereduzierten Funktionsumfangs zumindest einer der mehreren Verbrauchereinheiten durch einen angepassten Funktionsumfang zumindest einer anderen der mehreren Verbrauchereinheiten in Abhängigkeit zueinander angepasst werden. Gerade bei der Betrachtung eines
Energieversorgungsmanagementsystems mit mehreren Verbrauchereinheiten können sich weitere Optimierungsziele ergeben. Beispielsweise kann eine annähernd gleichmäßige Verteilung der Funktionsumfänge der jeweiligen Verbrauchereinheiten ein Optimierungsziel sein, um bei einem Ausfall einer Verbrauchereinheit dem damit verbundenen Funktionsausfall zum Ausfallzeitpunkt besser auffangen zu können. Bei ungleichmäßiger Verteilung der Funktionsumfänge könnte andernfalls der Ausfall der Verbrauchereinheit mit einem verhältnismäßig großen Funktionsumfang zumindest vorübergehend ein maßgebliches Risiko darstellen. Eine wechselseitige Anpassung der jeweiligen Funktionsumfänge im Hinblick auf eine mögliche gegenseitige zumindest teilweise Kompensation ist dabei nicht ausgeschlossen und kann ein alternatives oder ergänzendes Optimierungsziel darstellen. Eine Optimierung kann auch weiterhin alternativ oder ergänzend hinsichtlich eines Gesamtenergiebedarfs vorgenommen werden. Flierzu können verschiedene Kombinationen von Funktionsumfängen mehrerer Verbrauchereinheiten betrachtet werden, die in Summe einen gleichen erforderlichen oder gewünschten Gesamtfunktionsumfang bereitstellen, um eine Kombination mit möglichst geringem Energiebedarf auswählen zu können.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Energieversorgungsmanagementsystem dazu konfiguriert, die Anpassung des vorbestimmten Funktionsumfangs, des energiereduzierten Funktionsumfangs oder des angepassten Funktionsumfangs gemäß einer vorbestimmten Priorisierung von Funktionen der jeweiligen Funktionsumfänge und/oder von Verbrauchereinheiten vorzunehmen.
Durch die vorbestimmte Priorisierung kann die Anpassung des vorbestimmten Funktionsumfangs, des energiereduzierten Funktionsumfangs oder des angepassten Funktionsumfangs beispielsweise derart erfolgen, dass zunächst sicherheitskritische Funktionen, dann sicherheitsrelevante und erst anschließend weitere Funktionen aufrechterhalten werden. Die sicherheitskritischen Funktionen können zudem derart priorisiert werden, dass zunächst in jedem Fall die sicherheitskritischen Funktionen aufrechterhalten werden, die nicht durch andere Funktionen der eigenen und/oder einer anderen Verbrauchereinheit für sich genommen oder in Kombination kompensierbar sind. In vergleichbarer Weise können auch Verbrauchereinheiten priorisiert werden.
Insbesondere ist die vorbestimmte Priorisierung in Abhängigkeit eines vorbestimmten oder angepassten Fahrmanövers anpassbar.
In Abhängigkeit eines jeweiligen vorbestimmten oder angepassten Fahrmanövers kann sich, wie bereits diskutiert, die Eingruppierung von Funktionen in sicherheitskritische, sicherheitsrelevante und sonstige Funktionen ändern. Entsprechend kann die Priorisierung von Funktionen und/oder diese Funktionen beinhaltenden Verbrauchereinheiten anpassbar sein, um veränderten Kriterien gerecht werden zu können.
In einer Ausgestaltung weist das Energieversorgungsmanagementsystem mehrere Energieversorgungseinheiten auf. Die zumindest eine Verbrauchereinheit ist dabei mit einer vorbestimmten Energieversorgungseinheit oder einer Gruppe der mehreren Energieversorgungseinheiten verbunden und das
Energieversorgungsmanagementsystem ist dazu konfiguriert, zur Deckung des Energiebedarfs der zumindest einen Verbrauchereinheit das Energieversorgungssystem durch Zuschaltung zumindest einerweiteren Energieversorgungseinheit der mehreren Energieversorgungseinheiten anzupassen.
Demnach kann alternativ oder ergänzend zur Reduzierung des Energiebedarfs und/oder der Anpassung des Fahrmanövers auch durch Zuschaltung zumindest einer weiteren Energieversorgungseinheit der mehreren Energieversorgungseinheiten eine größere Energiemenge zur Deckung des Energiebedarfs bereitstellbar sein. Die Zuschaltung der zumindest einen weiteren Energieversorgungseinheit kann durch eine Aktivierung der zumindest einen weiteren Energieversorgungseinheit, die zur Energieversorgung mit der zumindest einen Verbrauchereinheit verbunden ist, und/oder auch eine Schalteinrichtung zur Verbindung der zumindest einen weiteren Energieversorgungseinheit mit der zumindest einen Verbrauchereinheit erfolgen. Durch eine Schalteinrichtung kann die zumindest eine weitere Energieversorgungseinheit auch wahlweise oder parallel mit mehreren Verbrauchereinheiten verbunden werden.
Insbesondere ist die zumindest eine zugeschaltete Energieversorgungseinheit eine redundante Energieversorgungseinheit oder eine Energieversorgungseinheit, die zumindest einerweiteren Verbrauchereinheit mit energiereduziertem Funktionsumfang oder mit nicht ausschöpfendem Energiebedarf zugeordnet ist.
Eine redundante Energieversorgungseinheit ist in diesem Zusammenhang eine Energieversorgungseinheit, die zunächst nicht zur allgemeinen Energieversorgung vorgesehen ist, sondern lediglich bei Bedarf, insbesondere bei Ausfall einer anderen Energieversorgungseinheit, zuschaltbar ist. Die durch die redundante Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie kann zumindest gleich einer bereitstellbaren Energie zumindest einer anderen Energieversorgungseinheit sein, um diese bei Ausfall gleichzeitig ersetzen zu können. Alternativ kann die redundante Energieversorgungseinheit aber auch eine geringe bereitstellbare Energiekapazität aufweisen, um lediglich als Reserveenergieversorgungseinheit zu fungieren. In einer weiteren Alternative kann die zugeschaltete Energieversorgungseinheit auch eine Energieversorgungseinheit sein, die bereits einer anderen Verbrauchereinheit Energie bereitstellt. Da die andere Verbrauchereinheit in einem solchen Fall einen vorbestimmten, energiereduzierten oder angepassten Funktionsumfang aufweist, der die bereitstellbare Energie der zugeschalteten Energieversorgungseinheit nicht ausschöpft, kann zumindest die Differenz für weitere Verbrauchereinheiten genutzt werden. Sofern die ursprünglich durch diese Energieversorgungseinheit mit Energie versorgte Verbrauchereinheit beispielsweise auch eine geringere Priorisierung hat, kann die entsprechende Verbindung zur Energieversorgung auch getrennt werden.
Gemäß einer Ausgestaltung ist das Energieversorgungsmanagementsystem dazu konfiguriert, den Energiebedarf der zumindest einen Verbrauchereinheit für das vorbestimmte Fahrmanöver oder angepasste Fahrmanöver zumindest basierend auf einer verbleibenden Fahrstrecke zu einem Fahrziel, Streckenarten, einem Streckenprofil, Streckenverläufen, Streckenstörungen und /oder einem Verkehrsaufkommen, insbesondere basierend auf Daten einer Navigationseinrichtung, zu bestimmen.
Die verbleibende Fahrstrecke zu einem Fahrziel kann beispielsweise aus der aktuellen Fahrzeugposition und dem Navigationsziel bestimmt werden. Eine Streckenart kann eine Autobahn, Landstraße, eine Straße in einer Ortschaft oder auch ein Feldweg sein. Streckenarten korrelieren dabei in erster Näherung mit einer anzunehmenden Durchschnittsgeschwindigkeit. Das Streckenprofil enthält Angaben zu einer Steigung, einem im Wesentlichen ebenen Verlauf und/oder einem Gefälle im Hinblick auf einen vorbestimmten Streckenabschnitt. Baustellen, Streckensperrungen und anderweitige Hindernisse auf einem Streckenabschnitt sind Beispiel für Streckenstörungen. Auch kann eine temporäre Öffnung einer Strecke bzw. eines Streckenabschnitts berücksichtigt werden, wie beispielsweise eine Fußgängerzone, die nur zu bestimmten Tageszeiten befahrbar, d.h. für den Fahrzeugverkehr freigegeben, ist. Das Verkehrsaufkommen kann beispielsweise als fließend, stockend oder stehend berücksichtigt werden. Die vorgenannten Kriterien können jeweils Einfluss auf einen zu prognostizierenden Energiebedarf haben, so dass hierdurch der Energiebedarf konkretisierbar ist. Durch weitere Aktualisierungen der veränderbarer Größen der jeweils zu berücksichtigenden Kriterien, wie der Aktualisierung von Streckenstörungen und/oder einem Verkehrsaufkommen, kann der Energiebedarf aktuell anpassbar sein.
In einer Ausgestaltung weist das zumindest eine Energieversorgungssystem zumindest eine Hauptenergieversorgungseinheit und zumindest eine
Zusatzenergieversorgungseinheit auf. Das Energieversorgungsmanagementsystem ist dabei dazu konfiguriert, die zur Deckung des Energiebedarfs der zumindest einen Verbrauchereinheit für ein vorbestimmtes oder angepasstes Fahrmanöver durch die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit bereitstellbare Energie zu bestimmen.
Eine solche Zusatzenergieversorgungseinheit ist insbesondere als eine zur Hauptenergieversorgungseinheit redundante Energieversorgungseinheit vorgesehen. Sofern die Hauptenergieversorgungseinheit ausfällt, kann hierdurch zumindest ein Teil der Funktionen der zumindest einen Verbrauchereinheit weiter mit Energie versorgt werden. Der Zeitraum einer über die Zusatzenergieversorgungseinheit bereitstellbaren Weiterversorgung der zumindest einen Verbrauchereinheit ist allerdings dann begrenzt, wenn die Zusatzenergieversorgungseinheit eine im Vergleich zur Hauptenergieversorgungseinheit geringere Kapazität aufweist. Entsprechend ist gerade diesbezüglich die möglichst genaue Abstimmung zwischen Energiebedarf und bereitstellbarer Energie von Vorteil.
Ein Energieversorgungssystem mit einer Hauptenergieversorgungseinheit und einer Zusatzenergieversorgungseinheit kann beispielsweise in Form eines redundanten Energiemanagementsystems betrieben werden. Beispielsweise ist das redundante Energiemanagementsystem mit einer Lenkungs-, einer Brems- und/oder einer HAD- Funktionseinheit verbunden. Das redundante Energiemanagementsystem stellt die Energieversorgung der Funktionseinheiten als Verbrauchereinheiten zur Verfügung.
Fällt die Hauptenergieversorgungseinheit aus oder weist sie eine nicht ausreichende bereitstellbare Energie auf, kann die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit zugeschaltet werden oder, wenn möglich, die Energieversorgung anstelle der Hauptenergieversorgungseinheit komplett übernehmen.
Da in einer solchen Konfiguration aus Sicherheitsgründen die bereitstellbare Energie durch die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit im Hinblick auf einen Ausfall der Hauptenergieversorgungseinheit zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit der verfügbaren Funktionen oder zumindest eines vorbestimmten Teils davon maßgeblich ist, wird vorteilhafterweise die zur Deckung dieses Energiebedarfs durch die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit bereitstellbare Energie bestimmt. Insbesondere wird die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit bereitstellbare Energie erst zu einem Zeitpunkt bestimmt, wenn die Hauptenergieversorgungseinheit ausfällt oder in ihrer Leistung vermindert ist, was kontinuierlich, periodisch oder ereignisabhängig bestimmt werden kann. Dadurch kann die aktuell bereitstellbare Energie durch die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit angegeben werden, falls aufgrund anderer Vorgänge bereits ein Teilverbrauch erfolgt ist. Alternativ oder ergänzend kann die durch die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit bereitstellbare Energie auch jeweils zu einem Zeitpunkt bestimmt werden, nachdem eine Zuschaltung der Zusatzenergieversorgungseinheit zu einer Verbrauchereinheit wieder getrennt wurde, um die jeweils dann noch bereitstellbare Energie zu bestimmen. In einem solchen Fall steht direkt die Information über eine diesbezüglich noch bereitstellbare Energie zur Verfügung, ohne dass bei Ausfall der Hauptenergieversorgungseinheit zunächst eine Bestimmung aktueller Werte abgewartet werden muss. Entsprechend bezieht sich auch vorteilhafterweise eine Bestimmung des Energiebedarfs der zumindest einen Verbrauchereinheit gemäß einem vorbestimmten Funktionsumfang auf einen Zeitpunkt, zu dem die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit zugeschaltet oder aktiviert wird, um der zumindest einen Verbrauchereinheit Energie bereitzustellen. Der Energiebedarf kann aber auch schon zuvor ermittelt werden, beispielsweise als Durchschnittsverbrauch, um diesen dann der zur Deckung bereitstellbaren Energie gegenüberzustellen. Insbesondere kann auch die bereitstellbare Energie der Zusatzenergieversorgungseinheit zur zumindest teilweisen Deckung dieses Energiebedarfs zuvor bestimmt werden, was kontinuierlich, periodisch oder ereignisabhängig erfolgen kann.
Gemäß einer Ausgestaltung ist bzw. sind eine zentrale Prozessoreinheit des Energiemanagementsystems, die zumindest eine Verbrauchereinheit, das zumindest eine Energieversorgungssystem und/oder die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit dazu konfiguriert, den Energiebedarf und/oder die bereitstellbare Energie zu bestimmen und/oder den Funktionsumfang der Verbrauchereinheit, das vorbestimmte oder angepasste Fahrmanöver und/oder das Energieversorgungssystem anzupassen.
Die zentrale Prozessoreinheit des Energiemanagementsystems kann eine separate Einheit sein, in der der Energiebedarf und/oder die bereitstellbare Energie bestimmt und/oder der Funktionsumfang der Verbrauchereinheit, das vorbestimmte oder angepasste Fahrmanöver und/oder das Energieversorgungssystem angepasst werden. Die Bestimmung des Energiebedarfs und/oder der bereitstellbaren Energie kann dabei durch die zentrale Prozessoreinheit gemäß hinterlegter Systemdaten und/oder sensorbasiert erfolgen.
Der Funktionsumfang der Verbrauchereinheit, das vorbestimmte oder angepasste Fahrmanöver und/oder das Energieversorgungssystem kann dann wiederum gemäß dem bestimmten Energiebedarf und der bestimmten bereitstellbaren Energie auf Basis von Datenbankeinträgen und/oder Algorithmen angepasst werden. Die vorstehenden Funktionalitäten der Bestimmung des Energiebedarfs und/oder der bereitstellbaren Energie und Anpassung des Funktionsumfangs, des Fahrmanövers und/oder des Energieversorgungssystems können auch durch die zumindest eine Verbrauchereinheit, das zumindest eine Energieversorgungssystem und/oder die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit ganz oder teilweise abgebildet werden. Bei teilweiser Abbildung durch einzelne der genannten Komponenten kann ein jeweiliger weiterer Datenaustausch zur Bündelung von Informationen gemäß der bedarfsgerechten Zielbestimmung erfolgen. Durch die zentrale Prozessoreinheit kann ein einfacher Datenaustausch unter Berücksichtigung weiterer Schnittstellen, beispielsweise bei Verwendung mehrerer Energieversorgungssysteme, vorgenommen werden. Die weiteren genannten Komponenten können dabei auch einfacher gestaltet werden, insbesondere erfordert dabei nicht jede einzelne Komponente die Integration von Prozessoren oder anderweitigen Elektronikbausteinen. Eine alternative oder ergänzende Ausgestaltung des zumindest einen Energieversorgungssystems und/oder der zumindest einen Zusatzenergieversorgungseinheit kann jedoch vorgesehen werden, um eine Abhängigkeit von der zentralen Prozessoreinheit zu reduzieren oder zumindest eine Redundanz zu bieten.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Energieversorgungsmanagementverfahren für ein vorstehend beschriebenes Energieversorgungsmanagementsystem für ein Fahrzeug, aufweisend die Schritte:
Bestimmung eines Energiebedarfs zumindest einer Verbrauchereinheit mit einem vorbestimmten Funktionsumfang für ein vorbestimmtes Fahrmanöver, wobei die Verbrauchereinheit zur Energieversorgung mit zumindest einem Energieversorgungssystem mit zumindest einer Energieversorgungseinheit verbindbar ist,
Bestimmung einer zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie und
Anpassung des vorbestimmten Funktionsumfangs, des vorbestimmten Fahrmanövers und/oder des Energieversorgungssystems, wenn die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit bereitstellbare Energie den Energiebedarf nicht deckt.
Die Vorteile des Verfahrens ergeben sich analog zu der Beschreibung des hierzu korrespondierenden Energieversorgungsmanagementsystems, das entsprechend zur Ausführung der Verfahrensschritte konfiguriert ist. Insbesondere funktional formulierte Merkmale des korrespondierenden Energieversorgungsmanagementsystems können gesondert als Merkmale des Verfahrens angesehen werden.
In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung auch ein
Com puterprogramm produkt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichertem
Programmcode zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens.
Hierüber lassen sich Fahrzeuge insbesondere in einfacherWeise nachrüsten.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Energieversorgungsmanagementsystems gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung in einem Normalbetrieb; und
Figur 2 eine schematische Darstellung des
Energieversorgungsmanagementsystems gemäß Figur 1 in einem Notbetrieb.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines
Energieversorgungsmanagementsystems 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung in einem Normalbetrieb. Das Energieversorgungsmanagementsystem 100 umfasst zudem mehrere Verbrauchereinheiten 1, 2, ..., n, die über eine Leitungsverbindung 30 von dem Energieversorgungssystem 10 mit Energie versorgt werden, und eine zentrale Prozessoreinheit 20. Das Energieversorgungssystem 10 weist eine Hauptenergieversorgungseinheit 10A sowie mehrere Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B1, 10B2, 10B... , 10Bn auf. Das hier gezeigte Energieversorgungssystem 10 ist als redundantes Energiemanagementsystem konfiguriert. Entsprechend werden die Verbrauchereinheiten 1, 2, ..., n in einem Normalbetrieb, d.h. bei einem störungsfreien Zustand der Hauptenergieversorgungseinheit 10A, über die Leitungsverbindung 30 durch die Hauptenergieversorgungseinheit 10A mit Energie versorgt. Bei Ausfall oder einem Energieabfall der Hauptenergieversorgungseinheit 10A kann dann zumindest eine der mehreren Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B1, 10B2, 10B... , 10Bn auf die Verbindungsleitung 30 aufgeschaltet werden, was durch die gestrichelte Leitungsanbindung in Figur 1 angezeigt wird. Die Aufschaltung kann beispielsweise durch entsprechende Schaltelemente und/oder eine Aktivierung der jeweilig vorgesehenen Zusatzenergieversorgungseinheit 10B1 , 10B2, 10B ... , 10Bn erfolgen.
Die Verbrauchereinheiten 1, 2, ..., n weisen im Normalbetrieb einen jeweiligen vorbestimmten Funktionsumfang F1a-c, F2a-c, ..., Fna-c auf. Der vorbestimmte Funktionsumfang umfasst sowohl die Funktionen F1a-c, F2a-c, ..., Fna-c als auch einen jeweiligen Funktionszustand, beispielsweise einen Leistungsbereich der jeweiligen Funktion, also deren Funktionsausprägungsbereich. In der exemplarischen Ausführungsform ist die Verbrauchereinheit 1 eine Lenkfunktionseinheit, die Verbrauchereinheit 2 eine HAD-Funktionseinheit (Highly Automated Driving Funktionseinheit bzw. Funktionseinheit für hochautomatisiertes Fahren) und die Verbrauchereinheit n eine Bremsfunktionseinheit. Die Funktionen F1a, F2a, ..., Fna sind jeweils sicherheitskritische Funktionen, die für den jeweiligen Betriebsmodus im Normalbetrieb aus Sicherheitsgründen zwingend erforderlich sind. Zum Beispiel ist die Funktion F1a der Lenkfunktionseinheit als Verbrauchereinheit 1 eine Lenkleistungsfunktion mit einer vorbestimmten Mindestlenkleistung. Die Funktionen F1b, F2b, ..., Fnb sind jeweils sicherheitsrelevante Funktionen, die einen sicheren Fährbetrieb unterstützen, aber im Notfall nicht zwingend erforderlich sind.
Beispielsweise ist die Funktion F1b der Lenkfunktionseinheit als Verbrauchereinheit 1 eine Lenkunterstützungsfunktion (Servolenkung), die einen Lenkvorgang erleichtert. Die Funktionen F1c, F2c, ..., Fnc sind weitere Funktionen die im jeweiligen Betriebsmodus im Normalbetrieb weder sicherheitsrelevant noch sicherheitskritisch sind. Die Funktionen F1d, F2d, Fnd sind in der gezeigten Ausführungsform im aktuellen Betriebsmodus im Normalbetrieb nicht aktiv und stellen Funktionen dar, die hier teilweise erst in einem Notbetrieb zuschaltbar sind, worauf folgend noch unter Bezugnahme auf Figur 2 eingegangen wird. Die Funktionen F1d, F2d, ..., Fnd können aber auch für einen anderen Betriebsmodus in einem Normalbetrieb Teil eines vorbestimmten Funktionsumfangs sein.
Die zentrale Prozessoreinheit 20 ist signaltechnisch, in der exemplarischen Ausführungsform über die Verbindungsleitung 30, mit den jeweiligen Verbrauchereinheiten 1, 2, ..., n sowie der Flauptenergieversorgungseinheit 10A und den Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B1, 10B2, 10..., 10Bn verbunden. Die Verbindungsleitung 30 ist somit nicht nur zur Energieversorgung, sondern auch zur Signalübermittlung ausgebildet. Die zentrale Prozessoreinheit 20 überwacht kontinuierlich die Verfügbarkeit der Flauptenergieversorgungseinheit 10A und der Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B 1 , 10B2, 10B ... , 10Bn sowie die Menge der jeweils durch diese bereitstellbaren Energie. Ebenso überwacht die zentrale Prozessoreinheit kontinuierlich die Verfügbarkeit der Verbrauchereinheiten 1, 2, ..., n sowie deren vorbestimmten Funktionsumfang F1a-c, F2a-c, ..., Fna-c. Die Überwachung kann in anderen Ausführungsformen alternativ oder ergänzend im Sinne einer Auswahlmöglichkeit auch periodisch und/oder ereignisabhängig erfolgen. Beispielsweise kann in einer solchen alternativen Ausführungsform die Flauptenergieversorgungseinheit 10A kontinuierlich überwacht werden, während die Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B 1 , 10B2, 10B ... , 10Bn und/oder die Verbrauchereinheiten 1, 2, ..., n bzw. ihr jeweiliger vorbestimmter Funktionsumfang F1a-c, F2a-c, ..., Fna-c erst dann überwacht werden, wenn die
Flauptenergieversorgungseinheit 10A ausfällt oder einen vorbestimmten Leistungsabfall anzeigt. Die zentrale Prozessoreinheit 20 ist zudem dazu konfiguriert, die Verbrauchereinheiten 1, 2, ..., n anzusteuern, um beispielsweise einen vorbestimmten Funktionsumfang F1a-c, F2a-c, ..., Fna-c zu verändern. Darüber hinaus ist die zentrale Prozessoreinheit 20 auch dazu konfiguriert, die Hauptversorgungseinheit 10A sowie die Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B 1 , 10B2, 10B ... , 10Bn zu aktivieren oder zu deaktivieren bzw. der Verbindungsleitung 30 aufzuschalten oder davon zu trennen. Funktionalitäten der zentralen Prozessoreinheit 20 können in alternativen Ausführungsformen alternativ oder ergänzend, beispielsweise aus Redundanzgründen, auch ganz oder teilweise durch entsprechende Prozessoreinheiten der Verbraucher 1, 2, ..., n und/oder des Energieversorgungssystems 10 übernommen werden.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des
Energieversorgungsmanagementsystems 100 gemäß Figur 1 in einem Notbetrieb. Als Notbetrieb wird hier ein Fall angenommen, bei dem die zentrale Prozessoreinheit 20 einen Ausfall der Hauptenergieversorgungseinheit 10A detektiert hat. Der Notbetrieb kann aber in anderen Fällen auch durch einen Leistungsabfall der Hauptenergieversorgungseinheit 10A oder einen Fehlerzustand, wie beispielsweise eine Überhitzung, bedingt werden. Die zentrale Prozessoreinheit 20 trennt im Notbetrieb die Hauptenergieversorgungseinheit 10A von der Leitungsverbindung 30, wie dies durch den gestrichelten Linienabschnitt ausgehend von der Hauptenergieversorgungseinheit 10A angedeutet ist. Zur weiteren Energieversorgung werden die Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B 1 und 10B2 aktiviert bzw. auf die Verbindungsleitung 30 aufgeschaltet, was durch die nun im Vergleich zu Figur 1 durchgezogene Linie ausgehend von den Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B1 und 10B2 angezeigt wird. Die Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B ... , 10Bn werden als weitere Reserve vorgehalten. Darüber hinaus bestimmt die zentrale Prozessoreinheit 20 den Energiebedarf der vorbestimmten Funktionsumfänge F1a-c, F2a-c, ... , Fna-c der Verbrauchereinheiten für ein vorbestimmtes Fahrmanöver und stellt den bestimmten Energiebedarf der Verbrauchereinheiten 1, 2, ..., n der Summe der durch die Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B1 und 10B2 bereitstellbaren Energie gegenüber. Das vorbestimmte Fahrmanöver entspricht hier der verbleibenden Fahrstrecke bis zu einem vorbestimmten Ziel gemäß einer vorbestimmten Navigationsstrecke.
In der exemplarischen Ausführungsform gemäß Figur 2 ist der Energiebedarf der Verbrauchereinheiten 1 , 2, ... , n für das vorbestimmte Fahrmanöver größer als die durch die Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B1 und 10B2 bereitstellbare Energie. Um das vorbestimmte Fahrmanöver dennoch ausführen zu können, deaktiviert die zentrale Prozessoreinheit 20 nun alle Funktionen F1c, F2c, Fnc, die nicht sicherheitsrelevant oder sicherheitskritisch sind. Deaktivierte Funktionen werden als durchgestrichene Funktionen dargestellt. Verbrauchereinheiten, die keine sicherheitsrelevanten oder sicherheitskritischen Funktionen enthalten, werden gänzlich deaktiviert, wie dies durch die gestrichelte Linie gekennzeichnet ist. Zudem bestimmt die zentrale Prozessoreinheit 20, dass die Funktion F1 a der Verbrauchereinheit 1 , die auf eine Lenkleistung gerichtet ist, teilweise durch die Funktion Fnd der Verbrauchereinheit n substituiert werden kann. Die Funktion Fnd betrifft eine einseitige Bremsfunktion zur Einleitung bzw. Unterstützung eines Lenkvorgangs. Entsprechend kann der Leistungsumfang der Funktion F1a reduziert werden, was zu einer Funktion F1a' korrespondiert. Die Energieeinsparung durch die Leistungsreduzierung von F1a auf F1a' ist größer als der Energiebedarf der Funktion Fnd. Entsprechend wird der vorbestimmte Funktionsumfang F1a, F1b, F1c der Verbrauchereinheit 1 auf einen energiereduzierten Funktionsumfang F1a', F1b, und der vorbestimmte Funktionsumfang F2a, F2b, F2c der Verbrauchereinheit 2 auf einen energiereduzierten Funktionsumfang F2a, F2b angepasst. Der vorbestimmte Funktionsumfang Fna, Fnb, Fncwird zunächst auf einen energiereduzierten Funktionsumfang Fna, Fnb reduziert, aber zum Ausgleich der Leistungsverringerung der Funktion F1a auf F1a' um die Funktion Fnd auf einen angepassten Funktionsumfang erweitert. Der im Ergebnis der Maßnahmen der Funktionsanpassungen reduzierte Energiebedarf kann nun über die durch die Zusatzenergieversorgungseinheiten 10B1 und 10B2 bereitstellbare Energie gedeckt werden.
Auch wenn in der exemplarischen Ausführungsform lediglich die Anpassung der vorbestimmten Funktionsumfänge als Maßnahme zur Sicherstellung einer Ausführung des vorbestimmten Fahrmanövers beschrieben wird, können alternativ oder ergänzend auch das vorbestimmte Fahrmanöver und/oder das das Energieversorgungssystem 10 angepasst werden. Beispielsweise kann ein neues Fahrziel ausgewählt werden und/oder eine Streckenführung bis zu einem Fahrziel angepasst werden. Alternativ oder ergänzend kann auch eine weitere Zusatzenergieversorgungseinheit 10B.. , 10Bn zugeschaltet werden. In der exemplarischen Ausführungsform wird die Anpassung der vorbestimmten Funktionsumfänge F1a-c, F2a-c, ..., Fna-c, gefolgt von einer Anpassung des Energieversorgungssystems 10, priorisiert. Erst wenn durch beide Maßnahmen keine Deckung des Energiebedarfs für ein vorbestimmtes Fahrmanöver mit ausreichender Sicherheit erreicht werden kann, wird das Fahrmanöver selbst angepasst. Die Priorisierung kann durch Eingabe eines Fahrzeugführers anpassbar sein. Die Prozessoreinheit 20 überwacht auch weiterhin die Einhaltung der Deckung der zuvor prognostizierten Energiebedarfe und kann im Bedarfsfall weitere Anpassungen vornehmen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Auch wenn in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform je Verbrauchereinheit mehrere Funktionen angegeben sind, kann zumindest eine Verbrauchereinheit auch nur eine Funktion aufweisen. Auch kann das Energieversorgungsmanagementsystem nur eine Verbrauchereinheit aufweisen. In einer Ausgestaltung kann darüber hinaus beispielsweise die Reihenfolge der Deaktivierung der jeweiligen Funktion oder Minderung des Funktionszustands innerhalb von Gruppen, wie beispielsweise einer Gruppe nicht sicherheitsrelevanter oder sicherheitskritischer Funktionen und/oder einer Gruppe sicherheitsrelevanter Funktionen gemäß einer vorbestimmten Priorisierung erfolgen. Auch kann in einen anderen Fährbetrieb geschaltet werden, um die Anzahl sicherheitskritischer Funktionen und/oder deren Energiebedarf in Summe zu reduzieren.
BEZUGSZEICHENLISTE
Verbrauchereinheit
10 Energieversorgungssystem
10A Hauptenergieversorgungeinheit
10B 1 , 10B2, 10Bn Zusatzenergieversorgungseinheit 20 zentrale Prozessoreinheit 30 Verbindungsleitung 100 Energieversorgungmanagementsystem
F1a-d, F2a-d, Fna-d Funktionen

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Energieversorgungsmanagementsystem (100) für ein Fahrzeug, aufweisend: zumindest ein Energieversorgungssystem (10) mit zumindest einer
Energieversorgungseinheit (10A, 10B1, 10B2, 10Bn), zumindest eine Verbrauchereinheit (1, 2, n) mit einem vorbestimmten Funktionsumfang (F1a-c; F2a-c; Fna-c), die zur Energieversorgung mit dem zumindest einen Energieversorgungssystem (10) verbindbar ist, wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) dazu konfiguriert ist, einen Energiebedarf der zumindest einen Verbrauchereinheit (1 , 2, ... , n) für ein vorbestimmtes Fahrmanöver zu bestimmen, eine zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit (10A, 10B 1 , 10B2, ..., 10Bn) bereitstellbare Energie zu bestimmen und den vorbestimmten Funktionsumfang (F1a-c; F2a-c; ...; Fna-c) der Verbrauchereinheit (1, 2, ..., n), das vorbestimmte Fahrmanöver und/oder das Energieversorgungssystem (10) anzupassen, wenn die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit (10A, 10B1, 10B2, ..., 10Bn) bereitstellbare Energie den Energiebedarf nicht deckt.
2. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach Anspruch 1 , wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) dazu konfiguriert ist, das vorbestimmte Fahrmanöver zumindest durch Änderung eines Fahrziels, einer Streckenauswahl und/oder einer Fahrgeschwindigkeit auf ein angepasstes Fahrmanöver anzupassen.
3. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) dazu konfiguriert ist, den vorbestimmten Funktionsumfang (F1a-c; F2a-c; ...; Fna-c) der zumindest einen Verbrauchereinheit (1, 2, ..., n) auf einen energiereduzierten Funktionsumfang (F1a-b; F2a-b; ...; Fna-b) der zumindest einen Verbrauchereinheit (1 , 2, ..., n) zu reduzieren, der durch die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit (10A, 10B 1 , 10B2, ..., 10Bn) bestimmte bereitstellbare Energie für das vorbestimmte Fahrmanöver oder für das angepasste Fahrmanöver deckbar ist.
4. Das Energieversorgungsmanagementsystem nach Anspruch 3, wobei der energiereduzierte Funktionsumfang (F1a-b; F2a-b; Fna-b) auf sicherheitsrelevante Funktionen (F1b; F2b; Fnb) und/oder sicherheitskritische Funktionen (F1a; F2a;
Fna) limitiert ist.
5. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach Anspruch 4, wobei das Energieversorgungssystem (10) dazu konfiguriert ist, die Bestimmung von Funktionen des vorbestimmten Funktionsumfangs (F1a-c; F2a-c; ...; Fna-c) als sicherheitsrelevante Funktionen (F1b; F2b; ...; Fnb) und/oder sicherheitskritische Funktionen (F1a; F2a; ...; Fna) in Abhängigkeit des vorbestimmten Fahrmanövers, des angepassten Fahrmanövers, eines Betriebsmodus des Fahrzeugs und/oder anderer aktiver Funktionsumfänge anzupassen.
6. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) mehrere Verbrauchereinheiten (1, 2, ..., n) aufweist und dazu konfiguriert ist, den energiereduzierten Funktionsumfang (F1a-b; F2a-b; ...; Fna-b) zumindest einer der mehreren Verbrauchereinheiten (1, 2, ..., n) durch einen vorbestimmten Funktionsumfang (F1a-c; F2a-c; ...; Fna-c) oder durch einen angepassten Funktionsumfang (F1a-d; F2a-d; ...; Fna-d) zumindest einer anderen der mehreren Verbrauchereinheiten (1, 2, ..., n) zumindest teilweise zu kompensieren.
7. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach Anspruch 6, wobei der angepasste Funktionsumfang (F1a-d; F2a-d; ...; Fna-d) der zumindest einen anderen der mehreren Verbrauchereinheiten (1 , 2, ... , n) zumindest in Abhängigkeit des energiereduzierten Funktionsumfangs (F1a-b; F2a-b; ...; Fna-b) der zumindest einen der mehreren Verbrauchereinheiten (1, 2, ..., n) angepasst, insbesondere erweitert wird.
8. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) mehrere Verbrauchereinheiten (1, 2, n) aufweist und dazu konfiguriert ist, den vorbestimmten Funktionsumfang (F1a-c; F2a-c; Fna-c), den energiereduzierten Funktionsumfang (F1a-b; F2a-b; Fna-b) oder den angepassten Funktionsumfang (F1a-d; F2a-d;
Fna-d) zumindest einer der mehreren Verbrauchereinheiten (1 , 2, ... , n) in Abhängigkeit des vorbestimmten Funktionsumfangs (F1a-c; F2a-c; Fna-c), des energiereduzierten Funktionsumfangs (F1a-b; F2a-b; Fna-b) oder des angepassten Funktionsumfangs (F1a-d; F2a-d; Fna-d) zumindest einer anderen der mehreren Verbrauchereinheiten (1, 2, ..., n) anzupassen.
9. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) dazu konfiguriert ist, die Anpassung des vorbestimmten Funktionsumfangs (F1a-c; F2a-c; Fna-c), des energiereduzierten Funktionsumfangs (F1a-b; F2a-b; Fna-b) oder des angepassten Funktionsumfangs (F1a-d; F2a-d; Fna-d) gemäß einer vorbestimmten Priorisierung von Funktionen der jeweiligen Funktionsumfänge und/oder von Verbrauchereinheiten
(1 , 2, ... , n) vorzunehmen.
10. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach Anspruch 9, wobei die vorbestimmte Priorisierung in Abhängigkeit eines vorbestimmten oder angepassten Fahrmanövers anpassbar ist.
11. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) mehrere Energieversorgungseinheiten (10A, 10B1, 10B2, ..., 10Bn) aufweist, die zumindest eine Verbrauchereinheit (1, 2, ..., n) mit einer vorbestimmten Energieversorgungseinheit (10A, 10B1, 10B2, ..., 10Bn) oder einer Gruppe der mehreren Energieversorgungseinheiten (10A, 10B1, 10B2, ..., 10Bn) verbunden ist und das Energieversorgungsmanagementsystem (100) dazu konfiguriert ist, zur Deckung des Energiebedarfs der zumindest einen Verbrauchereinheit (1, 2, ... , n) das Energieversorgungssystem (10) durch Zuschaltung zumindest einerweiteren Energieversorgungseinheit (10A, 10B 1 , 10B2, 10Bn) der mehreren
Energieversorgungseinheiten (10A, 10B1, 10B2, 10Bn) anzupassen.
12. Das Energieversorgungsmanagementsystem nach Anspruch 11, wobei die zumindest eine zugeschaltete Energieversorgungseinheit (10A, 10B1, 10B2, ..., 10Bn) eine redundante Energieversorgungseinheit oder eine Energieversorgungseinheit (10A,
10B 1 , 10B2, ..., 10Bn), die zumindest einerweiteren Verbrauchereinheit (1, 2, ..., n) mit energiereduziertem Funktionsumfang (F1a-b; F2a-b; ...; Fna-b) oder mit nicht ausschöpfendem Energiebedarf zugeordnet ist.
13. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) dazu konfiguriert ist, den Energiebedarf der zumindest einen Verbrauchereinheit (1, 2, ... , n) für das vorbestimmte Fahrmanöver oder angepasste Fahrmanöver zumindest basierend auf einer verbleibenden Fahrstrecke zu einem Fahrziel,
Streckenarten, einem Streckenprofil,
Streckenverläufen,
Streckenstörungen und /oder einem Verkehrsaufkommen, insbesondere basierend auf Daten einer Navigationseinrichtung, zu bestimmen.
14. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das zumindest eine Energieversorgungssystem (10) zumindest eine Flauptenergieversorgungseinheit (10A) und zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit (10B1, 10B2, ..., 10Bn) aufweist, und wobei das Energieversorgungsmanagementsystem (100) dazu konfiguriert ist, die zur Deckung des Energiebedarfs der zumindest einen Verbrauchereinheit (1 , 2, ... , n) für ein vorbestimmtes oder angepasstes Fahrmanöver durch die zumindest eine Zusatzenergieversorgungseinheit (10B1, 10B2, ..., 10Bn) bereitstellbare Energie zu bestimmen.
15. Das Energieversorgungsmanagementsystem (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine zentrale Prozessoreinheit (20) des Energiemanagementsystems (100), die zumindest eine Verbrauchereinheit (1 , 2, ..., n), das zumindest eine Energieversorgungssystem (10) und/oder die zumindest eine
Zusatzenergieversorgungseinheit (10B1, 10B2, ..., 10Bn) dazu konfiguriert ist/sind, den Energiebedarf und/oder die bereitstellbare Energie zu bestimmen und/oder den Funktionsumfang der Verbrauchereinheit (1, 2, ..., n), das vorbestimmte oder angepasste Fahrmanöver und/oder das Energieversorgungssystem (10) anzupassen.
16. Energieversorgungsmanagementverfahren für ein
Energieversorgungsmanagementsystem (100) für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, aufweisend die Schritte:
Bestimmung eines Energiebedarfs zumindest einer Verbrauchereinheit (1, 2, ..., n) mit einem vorbestimmten Funktionsumfang (F1a-c; F2a-c; ...; Fna-c) für ein vorbestimmtes Fahrmanöver, wobei die Verbrauchereinheit zur Energieversorgung mit zumindest einem Energieversorgungssystem (10) mit zumindest einer Energieversorgungseinheit (10A, 10B 1 , 10B2, ..., 10Bn) verbindbar ist,
Bestimmung einer zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit (10A, 10B 1 , 10B2, ..., 10Bn) bereitzustellende Energie und Anpassung des vorbestimmten Funktionsumfangs (F1a-c; F2a-c; ...; Fna-c), des vorbestimmten Fahrmanövers und/oder des Energieversorgungssystems (10), wenn die zur Deckung des Energiebedarfs durch die zumindest eine Energieversorgungseinheit (10A, 10B1, 10B2, ..., 10Bn) bereitstellbare Energie den Energiebedarf nicht deckt.
17. Computerprogrammprodukt mit auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichertem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 16.
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