EP4466152A1 - Antriebsvorrichtung für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb einer solchen antriebsvorrichtung - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein fahrzeug und verfahren zum betrieb einer solchen antriebsvorrichtung

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EP4466152A1
EP4466152A1 EP22840199.8A EP22840199A EP4466152A1 EP 4466152 A1 EP4466152 A1 EP 4466152A1 EP 22840199 A EP22840199 A EP 22840199A EP 4466152 A1 EP4466152 A1 EP 4466152A1
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EP
European Patent Office
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countermeasure
vehicle
drive device
engine
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP22840199.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andre Meyer
Andreas HAENLE
Markus Leonhardt
Markus Blatter
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP4466152A1 publication Critical patent/EP4466152A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/13—Bicycles; Tricycles

Definitions

  • a method for operating a drive device of a vehicle, in particular a bicycle, has already been proposed, with the drive device comprising at least one motor for driving the vehicle, with a thermal load on at least one component of the vehicle being monitored in at least one method step, and with a countermeasure to limit the thermal load on the at least one component being implemented in at least one method step.
  • the invention is based on a method for operating a drive device of a vehicle, in particular a bicycle, with the drive device comprising at least one motor for driving the vehicle, with a thermal load on at least one component of the vehicle being monitored in at least one method step of the method, and with a countermeasure to limit the thermal load on the at least one component being implemented in at least one method step of the method.
  • an intensity of the countermeasure and/or a triggering condition of the countermeasure is modeled as a function of the situation.
  • a countermeasure of maximum intensity is, for example, complete switching off of the monitored component and/or a heat source thermally connected to the monitored component.
  • the motor and/or an energy supply unit of the drive device are heat sources that contribute, in particular significantly, to a thermal load.
  • the auxiliary engine and/or the energy supply unit are preferably monitored as components of the vehicle. Alternatively or additionally, further components of the vehicle can be monitored.
  • the monitored components can be mechanical components, electronic components or other components which exhibit limited functionality and/or a risk of premature wear, particularly under thermal stress.
  • the drive device preferably includes a sensor unit with at least one internal sensor element, which detects a load parameter of the monitored component, in particular a temperature.
  • the drive device preferably includes at least one control unit, which initiates the countermeasure.
  • the control unit When the thermal load reaches a limit value, the control unit preferably switches off the motor, the energy supply unit and/or another monitored component.
  • the control unit particularly preferably works with the requirement to model the intensity and/or the triggering condition of the countermeasure in such a way that the engine, the energy supply unit and/or the other monitored components are prevented from being switched off while the vehicle is being driven.
  • the control unit individually defines the intensity and/or the triggering condition, in particular for a specific driving situation with the vehicle. Driving situations can differ in particular by a driving route, by environmental conditions, in particular weather, and/or by a state of the vehicle. In particular, the control unit defines the intensity and/or the triggering condition of the countermeasure differently for at least two different driving situations. “Situation-dependent” can be understood as depending on an actual driving situation, which is detected in particular by means of the sensor unit, and/or depending on an expected driving situation, which is determined by the control unit in particular when planning a route.
  • control unit manages an available contingent of thermal load, with which the monitored component can be additionally loaded during a journey with the vehicle to maintain a functionality of the drive device.
  • the control unit determines the intensity and/or the triggering condition, in particular as a function of the available, in particular the remaining, quota for the thermal load.
  • the control unit preferably adapts the plan for the triggering condition and/or the intensity of the countermeasure while the vehicle is being driven.
  • the triggering condition can in particular be a threshold value for a variable detected by the sensor unit or determined by the control unit, exceeding a travel time, reaching a position within a travel route or the like.
  • the countermeasure is intended to slow down an increase in thermal stress, keep a level of thermal stress constant, and/or reduce thermal stress.
  • the countermeasure is, for example, a limitation of a maximum permissible engine power of the engine.
  • the control unit defines in particular an upper limit for an output engine power of the engine, which lies between a maximum engine power, in particular a rated power, of the engine and a minimum engine power.
  • the countermeasure is, for example, a reduction in the electrical power consumption of one or more additional components of the drive device.
  • An “additional component” is to be understood in particular as an assembly that does not contribute to driving the vehicle.
  • Additional components are, for example, an LED, a display, a loudspeaker, a communication interface, a position determination device or the like.
  • the intensity of the countermeasure is in particular a measure of the reduction in the maximum permissible engine output of the motor and/or a measure of the reduction in the electrical power consumption of the additional component.
  • a situation-dependent variation of the intensity of the countermeasure by the control unit preferably takes place in stages, in particular in more than three stages, or particularly preferably continuously.
  • the control unit preferably defines the intensity of the countermeasure as a function of a planned overall duration of the countermeasure. In particular, the intensity of the countermeasure not the total duration of the countermeasure.
  • the intensity of the countermeasure can be expressed by a period of time which, however, is in particular shorter than the total duration of the countermeasure.
  • the countermeasure is, for example, a situation-dependent limitation of the available thermal load contingent.
  • the countermeasure is initiated before a threshold value and/or a limit value of the thermal load is reached.
  • the countermeasure is preferably initiated in at least one method step of the method independently of an actual value of the thermal load.
  • the countermeasure is initiated in at least one method step of the method, in particular as a preventive measure.
  • the countermeasure is particularly preferably initiated in at least one method step as a function of an expected thermal load, in particular using the plan created by the control unit.
  • the control unit calculates the expected thermal load, for example as a function of a power profile of the engine along the route, as a function of a relative wind, of weather conditions or the like.
  • standard values for the parameters processed by the control unit for calculating the expected thermal load are stored in a memory of the computing unit.
  • the control unit updates the expected thermal load when actual values are received from the control unit processed parameters to calculate the expected thermal load.
  • Actual values of the parameters processed by the control unit for calculating the expected thermal load can be recorded by the sensor unit, for example, or can be queried by external devices via the communication interface.
  • the countermeasure is modeled as a function of a heat flow balance.
  • the expected thermal load is created as a function of the heat flow balance.
  • the controller subtracts a heat input flow from a heat output flow to determine a change in thermal load.
  • the control unit creates a time profile of the heat flow balance for the entire route.
  • a time resolution of the travel route can be selected as desired by a person skilled in the art, taking into account the computing power and/or storage capacity made available by the control unit.
  • the temporal resolution is preferably at least more than 1 value per 10 minutes, preferably more than 1 value per 5 minutes, particularly preferably more than 1 value per 1 minute.
  • the control unit calculates the course over time of the heat input flow and/or the heat output flow, in particular by means of an approximation model as a function of environmental parameters and/or route parameters.
  • the heat input flow is determined, for example, as a function of solar radiation on the vehicle, an incline of the driving route, a driver's weight, the road conditions of the driving route, consumption tables or the like.
  • the heat output flow is determined, for example, as a function of the strength of a headwind, of an air temperature, or the like.
  • the control unit preferably creates the heat flow balance for the entire route, in particular in advance.
  • the countermeasure is modeled as a function of at least one environmental parameter.
  • the environmental parameter can be recorded or queried by an external device via the communication interface.
  • at least one temperature sensor of the sensor unit records an air temperature as an environmental parameter.
  • at least one ambient light sensor of the sensor unit detects solar radiation on the vehicle as an ambient parameter.
  • the control unit queries weather data for the time of the query from an internet-based weather service via the communication interface as environmental parameters.
  • at least one speed sensor detects a driving speed of the vehicle in order to determine the strength of the relative wind.
  • control unit uses the communication interface to query the behavior of external networked devices in the vicinity of the vehicle, in particular using global navigation satellite system (GNSS) data and/or mobile radio data, such as cell, number of participants or the like.
  • GNSS global navigation satellite system
  • mobile radio data such as cell, number of participants or the like. Due to the configuration according to the invention, external cooling and/or heating effects, in particular those that can change at short notice, can advantageously be taken into account when modeling the countermeasure.
  • the countermeasure is modeled as a function of at least one route parameter.
  • the control unit preferably requests an elevation profile and/or road conditions of a planned driving route from a local or a network-based database as a route parameter.
  • the control unit determines the expected performance profile of the engine unit and/or an expected driving wind based on the elevation profile and/or the road conditions.
  • the control unit divides the route into high-performance phases, in particular on an incline and/or unpaved roads within the route, and low-power phases, in particular on a downhill gradient, level and/or paved roads within the route, in order to determine the expected performance profile of the engine unit.
  • a high-performance phase in particular more than 25%, preferably more than 35%, in particular more than 45%, of the maximum engine output of the engine is requested.
  • a low-power phase in particular less than 40%, preferably less than 33%, particularly preferably less than 25%, of the maximum engine power of the engine is requested.
  • the control unit preferably models different countermeasures for different high-power phases.
  • the control unit works with the requirement to utilize the thermal load contingent available in the corresponding high-performance phase in order to keep the intensity and/or duration of the countermeasure as low as possible.
  • the control unit models a countermeasure that is applied equally in all high-performance phases. For example, the control unit requests weather data for the time of the journey from an internet-based weather service via the communication interface as route parameters.
  • the control unit queries a local or network-based database as to whether the driving route leads through wooded area, built-up area, open area or the like in order to calculate an expected solar radiation and/or local temperature along the driving route.
  • the control unit preferably queries as a route parameter from an operator of the drive device the time of day at which the trip with the vehicle is planned in order to calculate an expected solar radiation and/or local temperature along the route.
  • the control unit queries a sunrise time and/or a sunset time as a route parameter from a local or a network-based database in order to calculate an expected solar radiation and/or local temperature along the driving route.
  • the control unit asks an operator as a route parameter in which operating mode the control unit should operate while driving.
  • the operating mode defines, for example, and/or weighted in which driving situation the countermeasure is initiated.
  • the operating mode defines in which driving situation, which engine power should be available and/or in which driving situation engine power can be dispensed with in order to increase the available thermal contingent.
  • the maximum permissible engine power in a high-performance phase is reduced to a lesser extent when the air temperature is relatively high than when the air temperature is relatively low, in particular to prevent the operator from sweating.
  • the operating mode can be changed while driving.
  • At least one standard operating mode, in particular a large number of predefined operating modes is preferably stored in a memory of the control unit.
  • the on-board computer preferably provides an input option in order to define user-specific operating modes.
  • an expected power demand on the drive device and in particular a thermal load can advantageously be precisely modeled in advance.
  • a maximum permissible value of the thermal load can be briefly exceeded in a high-performance phase in order to maintain the functionality of the drive device if this high-performance phase is followed by a route section with a sufficiently high cooling capacity.
  • a maximum permissible engine power of the engine is limited as a countermeasure. Due to the configuration according to the invention, a thermal load contingent of the drive device can be distributed over an advantageously long period of time.
  • the maximum permissible engine output of the engine is limited during a high-performance phase of the engine.
  • the control unit recognizes the start of the high-performance phase, for example, based on the previously determined height profile and/or power profile in connection with determining the position of the vehicle within the route.
  • the position determination can be, for example, a satellite-supported and/or transmission mast-supported position determination of the vehicle using the position determination device.
  • the control unit recognizes the beginning of the High-performance phase based on a determination of the distance covered by the control unit
  • the countermeasure can be initiated automatically by the control unit when the high-performance phase is detected, or it can be triggered by an increase in the requested engine power of the engine.
  • the control unit has calculated a duration of the high-performance phase in advance using the route parameter and/or the environmental parameter.
  • the control phase determines the maximum permissible engine power in such a way that when the engine is operated at the maximum permissible engine power over the entire duration of the high-performance phase, a thermal load quota planned for the high-performance phase is maintained.
  • the limitation of the maximum permissible engine output is greater, the lower the remaining contingent for the thermal load.
  • the greater the remaining contingent for the thermal load the lower the limitation of the maximum permissible engine output. Due to the configuration according to the invention, at least part of the engine power of the engine is available for the entire high-performance phase. In particular, a risk of a complete failure of the engine due to a threshold value or a limit value of the thermal load being reached during the high-performance phase can advantageously be kept low.
  • the maximum permissible engine output of the engine is limited outside of a high-performance phase of the engine.
  • the maximum permissible engine power of the engine is preferably limited in the low-power phase.
  • the control unit limits the maximum permissible engine output in such a way that the thermal load does not increase outside of the high-performance phase or, in particular due to the cooling capacity of the relative wind, decreases.
  • the control unit preferably sets the maximum permissible engine output of the engine during the high-performance phase to the greatest possible value that allows continuous operation of the engine for the duration of the high-performance phase without using up the thermal load quota.
  • the control unit determines the maximum permissible engine output outside and/or within the high-performance phase using the heat flow balance.
  • the control unit sets the maximum permissible engine power in the high-performance phase to the maximum engine power of the motor. Due to the configuration according to the invention, a thermal load on the drive device can advantageously be kept low outside of the high-performance phase. In particular, an advantageously high contingent for the thermal load is available during the high-performance phase. In particular, the contingent for the thermal load can be saved through advantageously small losses in comfort outside the high-performance phase.
  • an electrical supply voltage for supplying an additional component of the drive device is limited.
  • the electrical supply voltage is provided in particular by the energy supply unit.
  • the energy supply unit preferably comprises at least one voltage regulator for, in particular stepless, regulation of the supply voltage.
  • the control unit preferably puts the additional component into an energy-saving mode in which the additional component dims LEDs and/or a display, for example, computing power is limited, a data transmission rate with external devices is limited and/or set, or the like.
  • the control unit preferably queries an actual value of a necessary minimum voltage of the additional component, in particular in the energy-saving mode, from the additional component.
  • the control unit sets the power regulator in such a way that the supply voltage provided by the supply unit approaches the minimum voltage, in particular corresponds to the minimum voltage.
  • the reduction in the power consumption of the additional components is triggered when the control unit determines that a derating threshold value of the energy supply unit has been exceeded, in particular as a function of a temperature of the energy supply unit detected by the sensor unit.
  • the configuration according to the invention makes it possible to advantageously achieve low switching controller losses in the additional components.
  • the power consumption of the additional components can also be maintained while maintaining at least part of their functionality.
  • an advantageously large contingent of the thermal load can be reserved for the functionality of the motor.
  • a limitation of a power consumption of an additional component of the drive device is prioritized over a limitation of a maximum permissible engine power of the engine. If the remaining thermal load quota for the motor unit is not sufficient, the power consumption of the additional component is preferably limited or the additional component is switched off in order to be able to use the quota for the motor. Due to the design according to the invention, an advantageously large thermal load quota can be reserved for the functionality of the motor.
  • a drive device for a vehicle in particular for a bicycle, is proposed with at least one motor for driving the vehicle and with at least one control unit for carrying out a method according to the invention.
  • the vehicle is preferably a land vehicle, alternatively a watercraft or an aircraft.
  • the vehicle can be a unicycle, a two-wheeler, in particular a bicycle or a motorcycle, a tricycle, a four-wheeled vehicle, in particular an automobile, a quad, a minibus, or a multi-axle vehicle, in particular a truck, a bus or the like.
  • the control unit includes at least one electronic control unit.
  • the control electronics include a processor unit and the memory as well as an operating program stored in the memory.
  • control electronics are implemented using an analog logic circuit.
  • the control unit is specially programmed, designed and/or equipped to carry out the method according to the invention.
  • the motor is preferably designed as an electric motor, in particular as an electric auxiliary motor.
  • the motor is designed as the electric main drive of the vehicle or as an internal combustion engine.
  • the energy supply unit comprises in particular at least one electrical energy store, in particular at least one accumulator, preferably a battery pack, for supplying the motor and/or the additional component with electrical energy.
  • the energy supply unit preferably has a fuel tank.
  • the drive device preferably comprises an on-board computer, an operating unit, a navigation device, in particular the already mentioned position determination device, the communication interface or the like.
  • the drive device comprises in particular the sensor unit.
  • the sensor unit preferably comprises at least one temperature sensor which is provided for monitoring a temperature of the energy supply unit.
  • the sensor unit preferably includes at least one temperature sensor, which is provided for monitoring a temperature of the motor.
  • the sensor unit preferably includes at least one temperature sensor, which is provided for monitoring a temperature of the power controller.
  • the sensor unit preferably includes at least one ambient temperature sensor for detecting an air temperature.
  • the sensor unit preferably includes at least one ambient light sensor, which is provided for detecting ambient light.
  • the sensor unit preferably includes a speed sensor, which is provided for detecting a driving speed of the vehicle.
  • the method according to the invention and/or the drive device according to the invention should/should not be limited to the application and embodiment described above.
  • the method according to the invention and/or the drive device according to the invention can have a number of individual elements, components and units as well as method steps that differs from the number specified here in order to fulfill a function described herein.
  • values lying within the specified limits should also be considered disclosed and can be used as desired.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle with a drive device according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic elevation diagram of an exemplary route with the vehicle
  • FIG. 4 shows a schematic diagram of a cooling capacity to be expected due to airflow on the exemplary route
  • FIG. 5 shows a schematic diagram of a motor power output of a motor of the drive device according to the invention on the exemplary route
  • FIG. 6 shows a schematic diagram of thermal loading of the vehicle on the example route
  • FIG. 7 is a schematic diagram of an allowed engine power of the engine on the example route.
  • FIG. 1 shows a vehicle 14, in particular a bicycle.
  • the vehicle 14 includes in particular a main drive unit 32 for driving the vehicle 14.
  • the main drive unit 32 is provided in particular in at least one operating state of the vehicle 14 to drive the vehicle 14 alone.
  • the main drive unit 32 includes, for example, pedals for driving the vehicle 14 using muscle power.
  • the vehicle 14 includes a drive device 12.
  • the drive device 12 for the vehicle 14 includes at least one motor 16 for driving the vehicle 14.
  • the auxiliary motor 16 is provided in particular to support the main drive unit 32.
  • the drive device 12 includes at least one control unit 26.
  • the control unit 26 is provided for carrying out a method 10, which is explained in more detail in FIG.
  • the control unit 26 is provided in particular for controlling or regulating the motor 16 .
  • the drive device 12 optionally includes at least one additional component 24, in particular an electronic additional component.
  • the additional component 24 is particularly different from the auxiliary motor 16 is formed.
  • the additional component 24 is, for example, an on-board computer, a navigation device, an interface for a smartphone, for a tablet or for another external device or the like.
  • the drive device 12 preferably comprises an energy supply unit 28.
  • the energy supply unit 28 comprises in particular at least one accumulator, in particular a battery pack, or some other type of electrical energy store.
  • the energy supply unit 28 is provided in particular for supplying the motor 16 and/or the additional component 24 with electrical energy.
  • the drive device 12, in particular the auxiliary motor 16 and/or the energy supply unit 28, is preferably attached to a frame 30 of the vehicle 14.
  • the energy supply unit 28 is shown integrated in the frame 30 here by way of example. Alternatively, the energy supply unit 28 can be arranged on an outside of the frame 30 or on a luggage rack of the vehicle 14 .
  • the additional component 24 is preferably attached to a handlebar of the vehicle 14 .
  • the control unit 26 together with the auxiliary motor 16 preferably forms an assembly unit and is in particular arranged together with the auxiliary motor 16 in a common housing. Alternatively, the control unit 26 is arranged at a distance from a housing of the engine 16, preferably within the frame 30 of the vehicle 14. Alternatively, the control unit 26 is integrated into the additional component 24, which is designed in particular as an on-board computer.
  • the control unit 26 preferably comprises at least one sensor unit.
  • the sensor unit preferably includes at least one internal sensor element for detecting an operating parameter of vehicle 14, in particular a temperature of a component of vehicle 14.
  • the sensor unit preferably includes at least one environmental sensor element for detecting an environmental parameter.
  • FIG. 2 shows a flowchart of method 10.
  • Method 10 is provided for operating drive device 12 of vehicle 14.
  • the method 10 preferably includes at least one detection step 40.
  • the method 10 includes at least one control step 38.
  • the method 10 preferably includes a load model step 36.
  • a thermal load 18 (see Fig. 6) of at least one component of the vehicle 14 is monitored.
  • a countermeasure to limit the thermal Load 18 carried out the at least one component.
  • an intensity of the countermeasure and/or a triggering condition of the countermeasure is modeled as a function of the situation.
  • the countermeasure is modeled as a function of a heat flow balance.
  • the countermeasure is modeled as a function of at least one environmental parameter.
  • the at least one environmental parameter is preferably recorded in the detection step 40 .
  • the countermeasure is modeled as a function of at least one route parameter.
  • the method 10 comprises at least one route planning step 34.
  • the route parameter is queried in particular in the route planning step 34 by an operator and/or an external source, in particular a local or network-based database.
  • the operator or a navigation program defines a travel route in route planning step 34 .
  • the control unit 26 queries the at least one route parameter based on the planned driving route.
  • control unit 26 in particular while driving on the planned route, control unit 26 preferably determines a remaining quota of thermal load 18 at the time of load model step 36.
  • control unit 26 in load model step 36 determines a time profile of a heat input flow.
  • the control unit 26 determines the heat input flow as a function of, for example, an incline of the driving route, a driver's weight, solar radiation, road conditions, another route parameter, a consumption table or the like.
  • the control unit 26 preferably determines a time course of a heat output flow.
  • control unit 26 determines the heat output flow as a function of a driving speed, in particular recorded with the sensor unit, an air temperature, in particular recorded with the sensor unit, and/or other route parameters. In particular, the control unit 26 determines a course of the remaining quota for the thermal load 18 as a function of a difference between the heat input flow and the heat output flow. In particular, the control unit 26 models the countermeasure in such a way that the intensity of the countermeasure in an expected high-performance phase 22 along the route is as low as possible and at the same time a limit value 20 of the thermal load 18 along the route is not exceeded (see FIG. 6). In the load modeling step 36, a limitation of a power consumption of the additional component 24 of the drive device 12 is prioritized over a limitation of a maximum permissible engine power 56 of the engine 16 for modeling the countermeasure.
  • the countermeasure is initiated before a threshold value and/or the limit value 20 of the thermal load 18 is reached (cf. FIG. 6).
  • the control unit 26 determines, in particular, a necessary intensity of the countermeasure at the time of the control step 38.
  • the maximum permissible motor power 56 of the motor 16 is limited as a countermeasure.
  • the method 10 preferably has at least one first operating mode 52 (cf. FIGS. 5 to 7).
  • the first operating mode 52 the maximum permissible engine power 56 of the engine 16 is limited during the high-performance phase 22 of the engine 16.
  • the method 10 preferably has at least one further operating mode 54 (cf. FIGS. 5 to 7).
  • control step 38 in particular the further operating mode 54, the maximum permissible engine power 56 of the engine 16 outside of the high-performance phase 22 of the engine 16 is limited.
  • the control unit 26 preferably asks the operator which of the operating modes 52, 54 the control unit 26 should execute.
  • an electrical supply voltage is limited to a supply of the additional component 24 of the drive device 12 as a countermeasure.
  • FIGS. 3 to 7 show diagrams to illustrate the method 10 using an exemplary route with the vehicle 14.
  • the height curve 42 has a gradient up to a maximum height and a gradient starting from the maximum height.
  • FIG. 4 shows a cooling capacity 46 to be expected plotted against time 44 .
  • the cooling capacity 46 on the driving route is dependent in particular on a headwind.
  • the cooling capacity 46 is at a minimum.
  • the cooling capacity 46 is at a maximum.
  • Figure 5 shows an engine output 48 of the engine 16 delivered on the route against time 44.
  • Figure 6 shows the thermal load 18 of the vehicle 14 occurring on the route against time 44.
  • Figure 7 shows the maximum permissible engine output 56 on the route against time 44.
  • Figures 5 to 7 show a previous course of the respective variable, as it is known from the prior art 50, a first course, as it is in the first operating mode 52 of the method 10 according to the invention, and a further course as it results in the further operating mode 54 according to the method 10 according to the invention.
  • the high-performance phase 22 is here, for example, identical to a section of the route on which the incline is located.
  • the engine power 48 delivered in the high-performance phase 22 increases to a maximum engine power of the engine 16 at the start of the incline.
  • the engine power 48 delivered is maintained until the thermal load 18 reaches the limit value 20 .
  • the motor 16 is switched off completely, in particular regardless of whether the high-performance phase 22 has already started has been completed, in particular the maximum height has been reached. In the past, the motor 16 can only be put into operation again when the cooling capacity 46 increases.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs (14), insbesondere eines Fahrrads (14), wobei die Antriebsvorrichtung zumindest einen Motor (16) zu einem Antrieb des Fahrzeugs (14) umfasst, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt eine thermische Belastung zumindest einer Komponente des Fahrzeugs (14) überwacht wird und in zumindest einem Verfahrensschritt eine Gegenmaßnahme zur Begrenzung der thermischen Belastung der zumindest einen Komponente durchgeführt wird. Es wird vorgeschlagen, dass eine Intensität der Gegenmaßnahme und/oder eine Auslösebedingung der Gegenmaßnahme situationsabhängig modelliert wird.

Description

Beschreibung
Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer solchen Antriebsvorrichtung
Stand der Technik
Es ist bereits ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrrads, vorgeschlagen worden, wobei die Antriebsvorrichtung zumindest einen Motor zu einem Antrieb des Fahrzeugs umfasst, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt eine thermische Belastung zumindest einer Komponente des Fahrzeugs überwacht wird und wobei in zumindest einem Verfahrensschritt eine Gegenmaßnahme zur Begrenzung der thermischen Belastung der zumindest einen Komponente durchgeführt wird.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrrads, wobei die Antriebsvorrichtung zumindest einen Motor zu einem Antrieb des Fahrzeugs umfasst, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens eine thermische Belastung zumindest einer Komponente des Fahrzeugs überwacht wird und wobei in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens eine Gegenmaßnahme zur Begrenzung der thermischen Belastung der zumindest einen Komponente durchgeführt wird.
Es wird vorgeschlagen, dass eine Intensität der Gegenmaßnahme und/oder eine Auslösebedingung der Gegenmaßnahme situationsabhängig modelliert wird.
Eine Gegenmaßnahme maximaler Intensität stellt beispielsweise ein vollständiges Abschalten der überwachten Komponente und/oder einer mit der überwachten Komponente wärmetechnisch verbundenen Wärmequelle dar. Insbesondere sind der Motor und/oder eine Energieversorgungseinheit der Antriebsvorrichtung Wärmequellen, die zu einer thermischen Belastung, insbesondere maßgeblich, beitragen. Vorzugsweise werden der Hilfsmotor und/oder die Energieversorgungseinheit als Komponenten des Fahrzeugs überwacht. Alternativ oder zusätzlich können weitere Komponenten des Fahrzeugs überwacht werden. Die überwachten Komponenten können mechanische Komponenten, elektronische Komponenten oder sonstige Komponenten sein, welche insbesondere bei einer thermischen Belastung eine eingeschränkte Funktionalität und/oder ein Risiko eines vorzeitigen Verschleißes aufweisen. Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung eine Sensoreinheit mit zumindest einem internen Sensorelement, welches einen Belastungsparameter der überwachten Komponente erfasst, insbesondere eine Temperatur. Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung zumindest eine Steuereinheit, welche die Gegenmaßnahme veranlasst. Vorzugsweise schaltet die Steuereinheit bei einem Erreichen eines Grenzwerts der thermischen Belastung den Motor, die Energieversorgungseinheit und/oder eine andere überwachte Komponente aus. Besonders bevorzugt arbeitet die Steuereinheit mit der Vorgabe, die Intensität und/oder die Auslösebedingung der Gegenmaßnahme derart zu modellieren, dass ein Abschalten des Motors, der Energieversorgungseinheit und/oder der anderen überwachten Komponente während einer Fahrt mit dem Fahrzeug vermieden wird.
Die Steuereinheit legt in zumindest einem Betriebsmodus der Steuereinheit die Intensität und/oder die Auslösebedingung insbesondere für eine spezifische Fahrsituation mit dem Fahrzeug individuell fest. Fahrsituationen können sich insbesondere durch eine Fahrroute, durch Umgebungsverhältnisse, insbesondere Wetter, und/oder durch einen Zustand des Fahrzeugs unterscheiden. Insbesondere legt die Steuereinheit die Intensität und/oder die Auslösebedingung der Gegenmaßnahme für zumindest zwei verschiedene Fahrsituationen unterschiedlich fest. Unter „situationsabhängig“ kann vorzugsweise abhängig von einer tatsächlichen Fahrsituation, welche insbesondere mittels der Sensoreinheit erfasst wird, und/oder abhängig von einer erwarteten Fahrsituation, welche von der Steuereinheit insbesondere im Rahmen einer Planung einer Fahrroute ermittelt wird, verstanden werden. Die Steuereinheit verwaltet insbesondere ein verfügbares Kontingent an thermischer Belastung, mit welchem die überwachte Komponente während einer Fahrt mit dem Fahrzeug zusätzlich beaufschlagt werden kann, um eine Funktionalität der Antriebsvorrichtung aufrechtzuerhalten. Die Steuereinheit legt die Intensität und/oder die Auslösebedingung insbesondere in Abhängigkeit von dem zur Verfügung stehenden, insbesondere dem noch verbleibenden, Kontingent für die thermische Belastung fest Insbesondere erstellt die Steuereinheit vor und/oder zu Beginn einer Fahrt mit dem Fahrzeug einen Plan für die Auslösebedingung und/oder die Intensität der Gegenmaßnahme. Vorzugsweise passt die Steuereinheit während einer Fahrt mit dem Fahrzeug den Plan für die Auslösebedingung und/oder die Intensität der Gegenmaßnahme an. Die Auslösebedingung kann insbesondere ein Schwellwert für eine von der Sensoreinheit erfassten oder von der Steuereinheit ermittelten Größe, das Überschreiten einer Fahrtdauer, das Erreichen einer Position innerhalb einer Fahrroute oder dergleichen sein.
Die Gegenmaßnahme ist insbesondere dazu vorgesehen, eine Zunahme der thermischen Belastung zu verlangsamen, ein Niveau der thermischen Belastung konstant zu halten und/oder die thermische Belastung zu verringern. Die Gegenmaße ist beispielsweise eine Beschränkung einer maximal zulässigen Motorleistung des Motors. Bei einer Beschränkung der maximal zulässigen Motorleistung legt die Steuereinheit insbesondere eine obere Grenze für eine abgegeben Motorleistung des Motors fest, die zwischen einer maximalen Motorleistung, insbesondere einer Nennleistung, des Motors und einer minimalen Motorleistung liegt. Die Gegenmaßnahme ist beispielsweise eine Reduktion einer elektrischen Leistungsaufnahme einer oder mehrerer Zusatzkomponenten der Antriebsvorrichtung. Unter einer „Zusatzkomponente“ soll insbesondere eine Baugruppe verstanden werden, welche nicht zu einem Antrieb des Fahrzeugs beiträgt. Zusatzkomponenten sind beispielsweise eine LED, ein Display, ein Lautsprecher, eine Kommunikationsschnittstelle, ein Positionsbestimmungsgerät oder dergleichen. Die Intensität der Gegenmaßnahme ist insbesondere ein Maß für die Reduktion der maximal zulässigen Motorleistung des Motors und/oder ein Maß für die Reduktion der elektrischen Leistungsaufnahme der Zusatzkomponente. Vorzugsweise erfolgt eine situationsabhängige Variation der Intensität der Gegenmaßnahme durch die Steuereinheit stufenweise, insbesondere in mehr als drei Stufen, oder besonders bevorzugt stufenlos. Die Steuereinheit legt die Intensität der Gegenmaßnahme vorzugsweise in Abhängigkeit einer geplanten Gesamtdauer der Gegenmaßnahme fest. Insbesondere ist die Intensität der Gegenmaßnahme nicht die Gesamtdauer der Gegenmaßnahme. Im Sinne eines Auslastungsgrads, beispielsweise bei einer Steuerung des Motors mittels Pulsweitenmodulation oder dergleichen, ist die Intensität der Gegenmaßnahme durch eine Zeitdauer ausdrückbar, welche aber insbesondere kleiner als die Gesamtdauer der Gegenmaßnahme ist. Die Gegenmaßnahme ist beispielsweise eine situationsabhängige Beschränkung des zur Verfügung stehenden Kontingents der thermischen Belastung.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens kann die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit von der Fahrsituation, insbesondere einer thermischen Belastungssituation, vorteilhaft flexibel ausgestaltet werden. Insbesondere kann auf eine Anwendung einer Gegenmaßnahme, welche von einem Worst- Case-Szenario ausgeht, verzichtet werden. Insbesondere kann eine Funktionalität der Antriebsvorrichtung oder von Teilen der Antriebsvorrichtung vorteilhaft lange aufrechterhalten werden. Insbesondere kann situationsabhängig eine vorteilhaft großes thermische Kontingent situationsabhängig genutzt werden. Insbesondere kann eine aufgrund von Unkenntnis der konkreten Fahrsituation notwendige Sicherheitsreserve des thermischen Kontingents vorteilhaft klein gehalten werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens die Gegenmaßnahme vor einem Erreichen eines Schwellwerts und/oder eines Grenzwerts der thermischen Belastung eingeleitet wird. Die Gegenmaßnahme wird vorzugsweise in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens unabhängig von einem Istwert der thermischen Belastung eingeleitet. Die Gegenmaßnahme wird in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens insbesondere vorbeugend eingeleitet. Besonders bevorzugt wird die Gegenmaßnahme in zumindest einem Verfahrensschritt in Abhängigkeit einer erwarteten thermischen Belastung eingeleitet, insbesondere anhand des von der Steuereinheit erstellten Plans. Die Steuereinheit berechnet die erwartete thermische Belastung beispielsweise in Abhängigkeit eines Leistungsprofils des Motors entlang der Fahrroute, in Abhängigkeit von einem Fahrtwind, von Wetterverhältnissen oder dergleichen. Insbesondere sind in einem Speicher der Recheneinheit Standardwerte für die von der Steuereinheit verarbeiteten Parameter zur Berechnung der erwarteten thermischen Belastung hinterlegt. Vorzugsweise aktualisiert die Steuereinheit die erwartete thermische Belastung, wenn Istwerte der von der Steuereinheit verarbeiteten Parameter zur Berechnung der erwarteten thermischen Belastung vorliegen. Istwerte der von der Steuereinheit verarbeiteten Parameter zur Berechnung der erwarteten thermischen Belastung können beispielsweise von der Sensoreinheit erfasst werden oder von externen Geräten über die Kommunikationsschnittstelle abgefragt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein Zeitpunkt des Erreichens des Schwellwerts und/oder des Grenzwerts vorteilhaft lange herausgezögert werden. Insbesondere kann zumindest ein Teil der Funktionalität der Antriebsvorrichtung vorteilhaft lange aufrechterhalten werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit einer Wärmestrombilanz modelliert wird. Insbesondere wird die erwartete thermische Belastung in Abhängigkeit der Wärmestrombilanz erstellt. Insbesondere subtrahiert die Steuereinheit einen Wärmeeingangsstrom von einem Wärmeausgangsstrom, um eine Veränderung der thermischen Belastung zu ermitteln. Insbesondere erstellt die Steuereinheit einen zeitlichen Verlauf der Wärmestrombilanz für die gesamte Fahrroute. Eine zeitliche Auflösung der Fahrroute kann von einem Fachmann unter Berücksichtigung einer durch die Steuereinheit zur Verfügung gestellten Rechenleistung und/oder Speicherkapazität beliebig gewählt werden. Vorzugsweise beträgt die zeitliche Auflösung zumindest mehr als 1 Wert pro 10 Minuten, bevorzugt mehr als 1 Wert pro 5 Minuten, besonders bevorzugt mehr als 1 Wert pro 1 Minute. Die Steuereinheit berechnet den zeitlichen Verlauf des Wärmeeingangsstroms und/oder des Wärmeausgangsstroms insbesondere mittels eines Näherungsmodells in Abhängigkeit von Umgebungsparametern und/oder Routenparametern. Der Wärmeeingangsstrom wird beispielsweise abhängig von einer Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug, von einer Steigung der Fahrroute, von einem Fahrergewicht, von einem Straßenverhältnis der Fahrroute, von Verbrauchstabellen oder dergleichen ermittelt. Der Wärmeausgangsstrom wird beispielsweise in Abhängigkeit von einer Stärke eines Fahrtwinds, von einer Lufttemperatur, oder dergleichen ermittelt. Vorzugsweise erstellt die Steuereinheit die Wärmestrombilanz für die gesamte Fahrroute, insbesondere im Voraus. Besonders bevorzugt ermittelt die Steuereinheit in Abhängigkeit von der Wärmestrombilanz einen De- rating-Schwellwert und/oder einen Derating-Grenzwert der Antriebsvorrichtung, insbesondere der Energieversorgungseinheit, des Motors und/oder der Zusatzkomponente. Optional werden erstellte Wärmestrombilanzen, getroffene Gegenmaßnahmen, erfasste Umgebungsparameter und/oder Routenparameter verschiedener Fahrten mit dem Fahrzeug gesammelt und insbesondere gemeinsam ausgewertet, insbesondere von der Steuereinheit oder von einer externen Rechenanlage, um eine Genauigkeit der Wärmestrombilanz und/oder eine Effektivität und/oder Effizienz der getroffenen Gegenmaßnahmen zu verbessern. Eine Auswertung der gesammelten Daten kann beispielsweise mittels statistischer Auswertung und/oder einem maschinellen Lernprozess durchgeführt werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann die Gegenmaßnahme vorteilhaft präzise modelliert werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit von zumindest einem Umgebungsparameter modelliert wird. Der Umgebungsparameter kann insbesondere erfasst werden oder von einem externen Gerät über die Kommunikationsschnittstelle abgefragt werden. Beispielsweise erfasst zumindest ein Temperatursensor der Sensoreinheit eine Lufttemperatur als Umgebungsparameter. Beispielsweise erfasst zumindest ein Umgebungslichtsensor der Sensoreinheit eine Sonneneinstrahlung auf das Fahrzeug als Umgebungsparameter. Beispielsweise fragt die Steuereinheit Wetterdaten für den Zeitpunkt der Abfrage von einem internetbasierten Wetterdienst über die Kommunikationsschnittstelle als Umgebungsparameter ab. Beispielsweise erfasst zumindest ein Geschwindigkeitssensor eine Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs, um eine Stärke des Fahrtwinds zu ermitteln. Beispielsweise fragt die Steuereinheit über die Kommunikationsschnittstelle ein Verhalten externer vernetzter Geräte in einer Umgebung des Fahrzeugs ab, insbesondere mittels globaler Navigationssatellitensystem (GNSS)-Daten und/oder Mobilfunkdaten, wie Zelle, Anzahl der Teilnehmer oder dergleichen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können, insbesondere sich kurzfristig ändern könnende, externe Kühl- und/oder Heizeffekte bei einer Modellierung der Gegenmaßnahme vorteilhaft berücksichtigt werden.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit von zumindest einem Routenparameter modelliert wird. Vorzugsweise fragt die Steuereinheit in zumindest einem Verfahrensschritt ein Höhenprofil und/oder Straßenverhältnisse einer geplanten Fahrroute von einer lokalen oder einer netzwerkbasierten Datenbank als Routenparameter ab. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit das erwartete Leistungsprofil der Motoreinheit und/oder einen erwarteten Fahrwind anhand des Höhenprofils und/oder der Straßenverhältnisse. Insbesondere unterteilt die Steuereinheit die Fahrroute in Hochleistungsphasen, insbesondere bei einer Steigung und/oder unbefestigten Wegen innerhalb der Fahrroute, und Niedrigleistungsphasen, insbesondere bei einem Gefälle, Ebene und/oder befestigten Wegen innerhalb der Fahrroute, um das erwartete Leistungsprofil der Motoreinheit zu ermitteln. In einer Hochleistungsphase werden insbesondere mehr als 25 %, bevorzugt mehr als 35 %, insbesondere mehr als 45 %, der maximalen Motorleistung des Motors angefragt. In einer Niedrigleistungsphase werden insbesondere weniger als 40 %, bevorzugt weniger als 33 %, besonders bevorzug weniger als 25 %, der maximalen Motorleistung des Motors angefragt. Vorzugsweise modelliert die Steuereinheit für unterschiedliche Hochleistungsphasen unterschiedliche Gegenmaßnahmen. Insbesondere arbeitet die Steuereinheit mit der Vorgabe das in der entsprechenden Hochleistungsphase zur Verfügung stehende Kontingent an thermischer Belastung auszunutzen, um die Intensität und/oder Zeitdauer der Gegenmaßnahme möglichst gering zu halten. Alternativ modelliert die Steuereinheit eine Gegenmaßnahme, welche in allen Hochleistungsphasen gleichermaßen angewendet wird. Beispielsweise fragt die Steuereinheit Wetterdaten für den Zeitpunkt der Fahrt von einem internetbasierten Wetterdienst über die Kommunikationsschnittstelle als Routenparameter ab. Beispielsweise fragt die Steuereinheit von einer lokalen oder einer netzwerkbasierten Datenbank ab, ob die Fahrroute durch bewaldetes Gebiet, durch bebautes Gebiet, durch offenes Gebiet oder dergleichen führt, um eine erwartete Sonneneinstrahlung und/oder lokale Temperatur entlang der Fahrroute zu berechnen. Vorzugsweise fragt die Steuereinheit als Routenparameter von einem Bediener der Antriebsvorrichtung ab, zu welcher Tageszeit die Fahrt mit dem Fahrzeug geplant ist, um eine erwartete Sonneneinstrahlung und/oder lokale Temperatur entlang der Fahrroute zu berechnen. Insbesondere fragt die Steuereinheit von einer lokalen oder einer netzwerkbasierten Datenbank eine Sonnenaufgangszeit und/oder eine Sonnenuntergangszeit als Routenparameter ab, um eine erwartete Sonneneinstrahlung und/oder lokale Temperatur entlang der Fahrroute zu berechnen. Insbesondere fragt die Steuereinheit von einem Bediener als Routenparameter ab, in welchem Betriebsmodus die Steuereinheit während der Fahrt operieren soll. Der Betriebsmodus legt beispielsweise fest und/oder gewichtet, in welcher Fahrsituation die Gegenmaßnahme eingeleitet wird. Beispielsweise legt der Betriebsmodus fest, in welcher Fahrsituation, welche Motorleistung zur Verfügung stehen soll und/oder in welcher Fahrsituation auf eine Motorleistung verzichtet werden kann, um das zur Verfügung stehende thermische Kontingent zu vergrößern. Beispielsweise wird in einem Betriebsmodus die maximal zulässige Motorleistung in einer Hochleistungsphase bei einer relativ hohen Lufttemperatur weniger stark reduziert als bei einer relativ niedrigen Lufttemperatur, insbesondere um einem Schwitzen des Bedieners vorzubeugen. Vorzugsweise kann der Betriebsmodus während der Fahrt geändert werden. Vorzugsweise ist zumindest einen Standardbetriebsmodus, insbesondere eine Vielzahl an vordefinierten Betriebsmodi, in einem Speicher der Steuereinheit hinterlegt. Vorzugsweise stellt der Bordcomputer eine Eingabemöglichkeit bereit, um bedienerspezifische Betriebsmodi zu definieren. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine voraussichtliche Leistungsanforderung an die Antriebsvorrichtung und insbesondere eine thermische Belastung im Voraus vorteilhaft präzise modelliert werden. Insbesondere kann eine kurzzeitige Überschreitung eines maximal zulässigen Werts der thermischen Belastung in einer Hochleistungsphase erlaubt werden, um eine Funktionalität der Antriebsvorrichtung aufrechtzuerhalten, wenn ein Streckenabschnitt mit einer hinreichend großen Kühlleistung auf diese Hochleistungsphase folgt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens als Gegenmaßnahme eine maximal zulässige Motorleistung des Motors beschränkt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein thermisches Belastungskontingent der Antriebsvorrichtung über eine vorteilhaft lange Zeitspanne verteilt werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die maximal zulässige Motorleistung des Motors während einer Hochleistungsphase des Motors beschränkt wird. Die Steuereinheit erkennt den Beginn der Hochleistungsphase beispielsweise anhand des zuvor ermittelten Höhenprofils und/oder Leistungsprofils in Verbindung mit einer Positionsermittlung des Fahrzeugs innerhalb der Fahrroute. Die Positionsermittlung kann beispielsweise eine satellitengestützte und/oder sendemastgestützte Positionsermittlung des Fahrzeugs mittels des Positionsermittlungsgeräts sein. Alternativ oder zusätzlich erkennt die Steuereinheit den Beginn der Hochleistungsphase anhand einer Ermittlung des zurückgelegten Wegs durch die Steuereinheit Die Gegenmaßnahme kann automatisch bei einem Erkennen der Hochleistungsphase durch die Steuereinheit eingeleitet werden oder durch eine Erhöhung der angefragten Motorleistung des Motors ausgelöst werden. Vorzugsweise hat die Steuereinheit eine Dauer der Hochleistungsphase anhand des Routenparameters und/oder des Umgebungsparameters im Voraus berechnet Insbesondere ermittelt die Steuerphase die maximal zulässige Motorleistung so, dass bei einem Betrieb des Motors auf der maximal zulässigen Motorleistung über die gesamte Dauer der Hochleistungsphase ein für die Hochleistungsphase eingeplantes Kontingent der thermischen Belastung eingehalten wird. Insbesondere ist die Beschränkung der maximal zulässigen Motorleistung umso größer, je geringer das verbleibende Kontingent für die thermische Belastung ist. Insbesondere ist die Beschränkung der maximal zulässigen Motorleistung umso geringer, je größer das verbleibende Kontingent für die thermische Belastung ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung steht für die gesamte Hochleistungsphase zumindest ein Teil der Motorleistung des Motors zur Verfügung. Insbesondere kann ein Risiko eines vollständigen Ausfalls des Motors aufgrund eines Erreichens eines Schwellwerts oder eines Grenzwerts der thermischen Belastung während der Hochleistungsphase vorteilhaft gering gehalten werden.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die maximal zulässige Motorleistung des Motors außerhalb einer Hochleistungsphase des Motors beschränkt wird. Vorzugsweise wird die maximal zulässige Motorleistung des Motors in der Niedrigleistungsphase beschränkt. Insbesondere beschränkt die Steuereinheit die maximal zulässige Motorleistung derart, dass die thermische Belastung außerhalb der Hochleistungsphase nicht zunimmt oder, insbesondere aufgrund einer Kühlleistung des Fahrtwinds, abnimmt. Vorzugsweise stellt die Steuereinheit die maximal zulässige Motorleistung des Motors während der Hochleistungsphase auf den größtmöglichen Wert, der einen für die Dauer der Hochleistungsphase kontinuierlichen Betrieb des Motors erlaubt, ohne das Kontingent für die thermische Belastung aufzubrauchen. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit die maximal zulässige Motorleistung außerhalb und/oder innerhalb der Hochleistungsphase mittels der Wärmestrombilanz. Sofern die erwartete thermische Belastung für die Hochleistungsphase entsprechend gering ist, stellt die Steuereinheit die maximal zulässige Motorleistung in der Hochleistungsphase auf die maximale Motorleistung des Motors. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine thermische Belastung der Antriebsvorrichtung außerhalb der Hochleistungsphase vorteilhaft gering gehalten werden. Insbesondere steht während der Hochleistungsphase ein vorteilhaft hohes Kontingent für die thermische Belastung zur Verfügung. Insbesondere kann das Kontingent für die thermische Belastung durch vorteilhaft geringe Komforteinbußen außerhalb der Hochleistungsphase eingespart werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens als Gegenmaßnahme eine elektrische Versorgungsspannung zu einer Versorgung einer Zusatzkomponente der Antriebsvorrichtung beschränkt wird. Die elektrische Versorgungsspannung wird insbesondere von der Energieversorgungseinheit bereitgestellt. Vorzugsweise umfasst die Energieversorgungseinheit zumindest einen Spannungsregler zu einer, insbesondere stufenlosen, Regelung der Versorgungsspannung. Vorzugsweise versetzt die Steuereinheit die Zusatzkomponente in einen Energiesparmodus, in welchem die Zusatzkomponente beispielsweise LEDs und/oder ein Display dimmt, eine Rechenleistung beschränkt wird, eine Datenübertragungsrate mit externen Geräten beschränkt und/oder eingestellt wird oder dergleichen. Vorzugsweise fragt die Steuereinheit für eine Reduktion der aufgenommenen elektrischen Leistung durch die Zusatzkomponente, einen Istwert einer notwendigen Mindestspannung der Zusatzkomponente, insbesondere in dem Energiesparmodus, von der Zusatzkomponente ab. Insbesondere stellt die Steuereinheit den Leistungsregler als Gegenmaßnahme so ein, dass die von der Versorgungseinheit bereitgestellte Versorgungsspannung der Mindestspannung angenähert wird, insbesondere der Mindestspannung entspricht. Beispielsweise wird die Reduktion der Leistungsaufnahme der Zusatzkomponenten ausgelöst, wenn die Steuereinheit ein Überschreiten eines Dera- ting-Schwellwerts der Energieversorgungseinheit ermittelt, insbesondere in Abhängigkeit von einer von der Sensoreinheit erfassten Temperatur der Energieversorgungseinheit. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können vorteilhaft geringe Schaltreglerverluste der Zusatzkomponenten erreicht werden. Insbesondere kann die Leistungsaufnahme der Zusatzkomponenten auch unter Aufrechterhaltung zumindest eines Teils ihrer Funktionalität aufrechterhalten werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft großes Kontingent der thermischen Belastung für die Funktionalität des Motors reserviert werden. Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt des Verfahrens zur Modellierung der Gegenmaßnahme eine Beschränkung einer Leistungsaufnahme einer Zusatzkomponente der Antriebsvorrichtung gegenüber einer Beschränkung einer maximal zulässigen Motorleistung des Motors priorisiert wird. Vorzugsweise wird bei einem nicht ausreichend verbleibenden Kontingent der thermischen Belastung für die Motoreinheit die Leistungsaufnahme der Zusatzkomponente beschränkt oder die Zusatzkomponente abgeschaltet, um das Kontingent für den Motor nutzen zu können. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann ein vorteilhaft großes thermisches Belastungskontingent für die Funktionalität des Motors reserviert werden.
Darüber hinaus wird eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Fahrrad, mit zumindest einem Motor zu einem Antrieb des Fahrzeugs und mit zumindest einer Steuereinheit zu einer Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Landfahrzeug, alternativ ein Wasserfahrzeug oder eine Luftfahrzeug. Das Fahrzeug kann ein Einrad, ein Zweirad, insbesondere ein Fahrrad oder ein Motorrad, ein Dreirad, ein vierrädriges Fahrzeug, insbesondere ein Automobil, ein Quad, ein Kleinbus, oder ein mehrachsiges Fahrzeug, insbesondere ein Lastkraftwagen, ein Bus oder dergleichen sein. Die Steuereinheit umfasst zumindest eine Steuerelektronik. Insbesondere umfasst die Steuerelektronik eine Prozessoreinheit und den Speicher sowie ein in dem Speicher gespeichertes Betriebsprogramm. Alternativ ist die Steuerelektronik durch eine analoge Logikschaltung realisiert. Die Steuereinheit ist insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Der Motor ist vorzugsweise als Elektromotor ausgebildet, insbesondere als elektrischer Hilfsmotor. Alternativ ist der Motor als elektrischer Hauptantrieb des Fahrzeugs oder als Verbrennungsmotor ausgebildet. Die Energieversorgungseinheit umfasst insbesondere zumindest einen elektrischen Energiespeicher, insbesondere zumindest einen Akkumulator, vorzugsweise ein Akkupack, zu einer Versorgung des Motors und/oder der Zusatzkomponente mit elektrischer Energie. Abhängig von der Ausgestaltung des Motors weist die Energieversorgungseinheit vorzugsweise einen Brennstofftank auf. Die Antriebsvorrichtung umfasst als Zusatzkomponenten vorzugsweise einen Bordcomputer, eine Bedieneinheit, ein Navigationsgerät, insbesondere das bereits erwähnte Positionsermittlungsgerät, die Kommunikationsschnittstelle oder dergleichen. Die Antriebsvorrichtung umfasst insbesondere die Sensoreinheit Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise zumindest einen Temperatursensor, der zu einer Überwachung einer Temperatur der Energieversorgungseinheit vorgesehen ist. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise zumindest einen Temperatursensor, der zu einer Überwachung einer Temperatur des Motors vorgesehen ist. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise zumindest einen Temperatursensor, der zu einer Überwachung einer Temperatur des Leistungsreglers vorgesehen ist. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise zumindest einen Umgebungstemperatursensor, zu einer Erfassung einer Lufttemperatur. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise zumindest einen Umgebungslichtsensor, der zu einer Erfassung von Umgebungslicht vorgesehen ist. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise einen Geschwindigkeitssensor, der zu einer Erfassung einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann eine Antriebsvorrichtung bereitgestellt werden, welche über eine vorteilhaft lange Zeitspanne zumindest Teile ihrer Funktionalität aufrechterhalten kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren und/oder die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
Fig. 2 ein schematisches Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 3 ein schematisches Höhendiagramm einer beispielhaften Route mit dem Fahrzeug,
Fig. 4 ein schematisches Diagramm einer zu erwartenden Kühlleistung aufgrund von Fahrtwind auf der beispielhaften Route,
Fig. 5 ein schematisches Diagramm einer abgegebenen Motorleistung eines Motors der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung auf der beispielhaften Route,
Fig. 6 ein schematisches Diagramm einer thermischen Belastung des Fahrzeugs auf der beispielhaften Route und
Fig.7 ein schematisches Diagramm einer zugelassenen Motorleistung des Motors auf der beispielhaften Route.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 14, insbesondere ein Fahrrad. Das Fahrzeug 14 umfasst insbesondere eine Hauptantriebseinheit 32 zu einem Antrieb des Fahrzeugs 14. Die Hauptantriebseinheit 32 ist insbesondere in zumindest einem Betriebszustand des Fahrzeugs 14 dazu vorgesehen, das Fahrzeug 14 allein anzutreiben. Die Hauptantriebseinheit 32 umfasst beispielsweise Pedale zu einem Antrieb des Fahrzeugs 14 mittels Muskelkraft. Das Fahrzeug 14 umfasst eine Antriebsvorrichtung 12. Die Antriebsvorrichtung 12 für das Fahrzeug 14 umfasst zumindest einen Motor 16 zu einem Antrieb des Fahrzeugs 14. Der Hilfsmotor 16 ist insbesondere zu einer Unterstützung der Hauptantriebseinheit 32 vorgesehen. Die Antriebsvorrichtung 12 umfasst zumindest eine Steuereinheit 26. Die Steuereinheit 26 ist zu einer Durchführung eines Verfahrens 10 vorgesehen, welches in Figur 2 näher erläutert wird. Die Steuereinheit 26 ist insbesondere zu einem Steuern oder Regeln des Motors 16 vorgesehen. Die Antriebsvorrichtung 12 umfasst optional zumindest eine Zusatzkomponente 24, insbesondere eine elektronische Zusatzkomponente. Die Zusatzkomponente 24 ist insbesondere unterschiedlich von dem Hilfsmotor 16 ausgebildet Die Zusatzkomponente 24 ist beispielsweise ein Bordcomputer, ein Navigationsgerät, eine Schnittstelle für ein Smartphone, für ein Tablet oder für ein anderes externes Gerät oder dergleichen. Die Antriebsvorrichtung 12 umfasst vorzugsweise eine Energieversorgungseinheit 28. Die Energieversorgungseinheit 28 umfasst insbesondere zumindest einen Akkumulator, insbesondere ein Akkupack, oder einen sonstigen elektrischen Energiespeicher. Die Energieversorgungseinheit 28 ist insbesondere zu einer Versorgung des Motors 16 und/oder der Zusatzkomponente 24 mit elektrischer Energie vorgesehen. Der Antriebsvorrichtung 12, insbesondere der Hilfsmotor 16 und/oder die Energieversorgungseinheit 28, ist vorzugsweise an einem Rahmen 30 des Fahrzeugs 14 befestigt. Die Energieversorgungseinheit 28 ist hier beispielhaft in den Rahmen 30 integriert dargestellt. Alternativ kann die Energieversorgungseinheit 28 an einer Außenseite des Rahmens 30 oder an einem Gepäckträger des Fahrzeugs 14 angeordnet sein. Die Zusatzkomponente 24 ist vorzugsweise an einem Lenker des Fahrzeugs 14 befestigt. Die Steuereinheit 26 bildet zusammen mit dem Hilfsmotor 16 vorzugsweise eine Montageeinheit und ist insbesondere zusammen mit dem Hilfsmotor 16 in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Alternativ ist die Steuereinheit 26 beabstandet von einem Gehäuse des Motors 16 angeordnet, bevorzugt innerhalb des Rahmens 30 des Fahrzeugs 14. Alternativ ist die Steuereinheit 26 in die, insbesondere als Bordcomputer ausgebildete, Zusatzkomponente 24 integriert. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit 26 zumindest eine Sensoreinheit. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise zumindest ein internes Sensorelement zu einer Erfassung eines Betriebsparameters des Fahrzeugs 14, insbesondere einer Temperatur einer Komponente des Fahrzeugs 14. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise zumindest ein Umgebungssensorelement zu einer Erfassung eines Umgebungsparameters.
Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm des Verfahrens 10. Das Verfahren 10 ist zum Betrieb der Antriebsvorrichtung 12 des Fahrzeugs 14 vorgesehen. Das Verfahren 10 umfasst vorzugsweise zumindest einen Erfassungsschritt 40. Insbesondere umfasst das Verfahren 10 zumindest einen Steuerschritt 38. Das Verfahren 10 umfasst bevorzugt einen Belastungsmodellschritt 36. In dem Erfassungsschritt 40 des Verfahrens 10 wird eine thermische Belastung 18 (siehe Fig. 6) zumindest einer Komponente des Fahrzeugs 14 überwacht. In dem Steuerschritt 38 des Verfahrens 10 wird eine Gegenmaßnahme zur Begrenzung der thermischen Belastung 18 der zumindest einen Komponente durchgeführt. In dem Belastungsmodellschritt 36 wird eine Intensität der Gegenmaßnahme und/oder eine Auslösebedingung der Gegenmaßnahme situationsabhängig modelliert.
In dem Belastungsmodellschritt 36 wird die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit einer Wärmestrombilanz modelliert. In dem Belastungsmodellschritt 36 wird die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit von zumindest einem Umgebungsparameter modelliert Der zumindest eine Umgebungsparameter wird vorzugsweise in dem Erfassungsschritt 40 erfasst. In dem Belastungsmodellschritt 36 wird die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit von zumindest einem Routenparameter modelliert. Das Verfahren 10 umfasst zumindest einen Routenplanungsschritt 34. Der Routenparameter wird insbesondere in dem Routenplanungsschritt 34 von einem Bediener und/oder einer externen Quelle, insbesondere einer lokalen oder netzwerkbasierten Datenbank, abgefragt. Insbesondere legt der Bediener oder ein Navigationsprogramm in dem Routenplanungsschritt 34 eine Fahrroute fest. Insbesondere fragt die Steuereinheit 26 den zumindest einen Routenparameter bezogen auf die geplante Fahrroute ab. In dem Belastungsmodellschritt 36 modelliert die Steuereinheit 26 insbesondere die erwartete thermische Belastung 18 entlang der Fahrroute. Insbesondere plant die Steuereinheit 26 die Gegenmaßnahme so, dass das Kontingent für die thermische Belastung 18 entlang der Fahrroute nicht vollständig aufgebraucht wird. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit 26 einen erwarteten zeitlichen Verlauf eines Wärmestroms in Abhängigkeit von der geplanten Fahrroute, einer Position des Fahrzeugs 14 zum Zeitpunkt des Belastungsmodellschritt 36, dem Routenparameter, insbesondere dem Vorhandensein von Steigungen, von Gefällen, einer schattenwerfenden Umgebung entlang der Fahrroute, einer lokalen Wettervorhersage, einer durch die Sensoreinheit erfassten Wetterbedingung zum Zeitpunkt des Belastungsmodellschritts 36, einer Tageszeit, einer Sonnenaufgangszeit, einer Sonnenuntergangszeit oder dergleichen. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinheit 26 in dem Belastungsmodellschritt 36, insbesondere während einer Fahrt auf der geplanten Fahrroute, ein verbleibendes Kontingent an thermischer Belastung 18 zum Zeitpunkt des Belastungsmodellschritts 36. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit 26 in dem Belastungsmodellschritt 36 einen zeitlichen Verlauf eines Wärmeeingangsstroms. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit 26 den Wärmeeingangsstrom in Abhängigkeit von zum Beispiel einer Steigung der Fahrroute, einem Fahrergewicht, einer Sonneneinstrahlung, einem Straßenverhältnis, einem weiteren Routenparameter, einer Verbrauchstabelle oder dergleichen. Vorzugsweise ermittelt die Steuereinheit 26 in dem Belastungsmodellschritt 36 einen zeitlichen Verlauf eines Wärmeausgangsstroms. Beispielsweise ermittelt die Steuereinheit 26 den Wärmeausgangsstrom in Abhängigkeit von einer, insbesondere mit der Sensoreinheit erfassten, Fahrgeschwindigkeit, einer, insbesondere mit der Sensoreinheit erfassten, Lufttemperatur und/oder weiteren Routenparametern. Insbesondere ermittelt die Steuereinheit 26 einen Verlauf des verbleibenden Kontingents für die thermische Belastung 18 in Abhängigkeit einer Differenz des Wärmeeingangsstroms und des Wärmeausgangsstroms. Insbesondere modelliert die Steuereinheit 26 die Gegenmaßnahme derart, dass die Intensität der Gegenmaßnahme in einer erwarteten Hochleistungsphase 22 entlang der Fahrroute möglichst gering ist und gleichzeitig ein Grenzwert 20 der thermischen Belastung 18 entlang der Fahrroute nicht überschritte wird (vgl. Fig. 6). In dem Belastungsmodellschritt 36 wird zur Modellierung der Gegenmaßnahme eine Beschränkung einer Leistungsaufnahme der Zusatzkomponente 24 der Antriebsvorrichtung 12 gegenüber einer Beschränkung einer maximal zulässigen Motorleistung 56 des Motors 16 priorisiert.
In dem Steuerschritt 38 wird die Gegenmaßnahme vor einem Erreichen eines Schwellwerts und/oder des Grenzwerts 20 der thermischen Belastung 18 eingeleitet (vgl. Fig. 6). In dem Steuerschritt 38 ermittelt die Steuereinheit 26 insbesondere eine notwendige Intensität der Gegenmaßnahme zum Zeitpunkt des Steuerschritts 38. In dem Steuerschritt 38 wird als Gegenmaßnahme die maximal zulässige Motorleistung 56 des Motors 16 beschränkt. Vorzugsweise weist das Verfahren 10 zumindest einen ersten Betriebsmodus 52 auf (vgl. Figuren 5 bis 7). In dem Steuerschritt 38, insbesondere des ersten Betriebsmodus 52, wird die maximal zulässige Motorleistung 56 des Motors 16 während der Hochleistungsphase 22 des Motors 16 beschränkt. Vorzugsweise weist das Verfahren 10 zumindest einen weiteren Betriebsmodus 54 auf (vgl. Figuren 5 bis 7). In dem Steuerschritt 38, insbesondere des weiteren Betriebsmodus 54, wird die maximal zulässige Motorleistung 56 des Motors 16 außerhalb der Hochleistungsphase 22 des Motors 16 beschränkt. Vorzugsweise fragt die Steuereinheit 26 von dem Bediener ab, welchen der Betriebsmodi 52, 54 die Steuereinheit 26 ausführen soll. In dem Steuerschritt 38, insbesondere des ersten Betriebsmodus 52 und/oder des weiteren Betriebsmodus 54, wird als Gegenmaßnahme eine elektrische Versorgungsspannung zu einer Versorgung der Zusatzkomponente 24 der Antriebsvorrichtung 12 beschränkt.
Figuren 3 bis 7 zeigen Diagramme zur Veranschaulichung des Verfahrens 10 anhand einer beispielhaften Fahrroute mit dem Fahrzeug 14. Figur 3 zeigt einen Höhenverlauf 42 der Route gegen Zeit 44 aufgetragen. Insbesondere weist der Höhenverlauf 42 eine Steigung zu einer maximalen Höhe und ein Gefälle ausgehend von der maximalen Höhe auf. Figur 4 zeigt eine zu erwartende Kühlleistung 46 gegen die Zeit 44 aufgetragen. Die Kühlleistung 46 auf der Fahrroute ist insbesondere abhängig von einem Fahrtwind. Insbesondere während das Fahrzeug 14 die Steigung emporfährt, weist die Kühlleistung 46 ein Minimum auf. Insbesondere während das Fahrzeug 14 das Gefälle der Fahrroute hinabfährt, weist die Kühlleistung 46 ein Maximum auf.
Figur 5 zeigt eine auf der Fahrroute abgegebene Motorleistung 48 des Motors 16 gegen die Zeit 44. Figur 6 zeigt die auf der Fahrroute entstehende thermische Belastung 18 des Fahrzeugs 14 gegen die Zeit 44. Figur 7 zeigt die maximal zulässige Motorleistung 56 auf der Fahrroute gegen die Zeit 44. Figuren 5 bis 7 zeigen einen bisherigen Verlauf der jeweiligen Größe, wie er aus dem Stand der Technik 50 bekannt ist, einen ersten Verlauf, wie er sich im ersten Betriebsmodus 52 gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens 10 ergibt, und einen weiteren Verlauf, wie er sich im weiteren Betriebsmodus 54 gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens 10 ergibt. Die Hochleistungsphase 22 ist hier beispielhaft identisch mit einem Streckenabschnitt der Fahrroute, auf welchem sich die Steigung befindet.
In dem bisherigen Verlauf steigt die abgegebene Motorleistung 48 in der Hochleistungsphase 22 zu Beginn der Steigung auf eine maximale Motorleistung des Motors 16. Im bisherigen Verlauf wird die maximal zulässige Motorleistung 56 in der Hochleistungsphase 22 nicht beschränkt. In dem bisherigen Verlauf wird die abgegebene Motorleistung 48 solange aufrechterhalten, bis die thermische Belastung 18 den Grenzwert 20 erreicht. Im bisherigen Verlauf wird bei Erreichen des Grenzwerts 20 der thermischen Belastung 18 der Motor 16 vollständig abgeschaltet, insbesondere unabhängig davon, ob die Hochleistungsphase 22 bereits abgeschlossen wurde, insbesondere die maximale Höhe erreicht wurde. Im bisherigen Verlauf kann der Motor 16 erst wieder in Betrieb genommen werden, wenn die Kühlleistung 46 zunimmt.
Im ersten Betriebsmodus 52 des Verfahrens 10 wird insbesondere die zulässige Motorleistung 56 während der Hochleistungsphase 22 beschränkt. Insbesondere wird im ersten Betriebsmodus 52 des Verfahrens 10 in der Hochleistungsphase 22 ein noch zur Verfügung stehendes Kontingent für die thermische Belastung 18 bis zum Grenzwert 20 über die gesamte Hochleistungsphase 22 verteilt. Insbesondere wird im ersten Betriebsmodus 52 des Verfahrens 10 die maximal zulässige Motorleistung 56 in der Hochleistungsphase 22 in Abhängigkeit von dem noch zur Verfügung stehenden Kontingent für die thermische Belastung 18 ermittelt. Insbesondere wird im ersten Betriebsmodus 52 des Verfahrens 10 über die gesamte Hochleistungsphase 22 hinweg dieselbe abgegebene Motorleistung 48 zur Verfügung gestellt.
Im zweiten Betriebsmodus 54 des Verfahrens 10 wird insbesondere die maximal zulässige Motorleistung 56 vor der Hochleistungsphase 22 beschränkt. Insbesondere wird in dem zweiten Betriebsmodus 54 des Verfahrens 10 das noch zur Verfügung stehende Kontingent für die thermische Belastung 18 bis zum Grenzwert 20 für die Hochleistungsphase 22 reserviert. Besonders bevorzugt wird in dem zweiten Betriebsmodus 54 des Verfahrens 10 vor der Hochleistungsphase 22 die maximal zulässige Motorleistung 56 so gewählt, dass die thermische Belastung 18 konstant ist oder fällt. Insbesondere steht im zweiten Betriebsmodus 54 des Verfahrens 10 über die gesamte Hochleistungsphase 22 hinweg dieselbe abgegebene Motorleistung 48, insbesondere die maximale Motorleistung, zur Verfügung.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung eines Fahrzeugs (14), insbesondere eines Fahrrads, wobei die Antriebsvorrichtung zumindest einen Motor (16) zu einem Antrieb des Fahrzeugs (14) umfasst, wobei in zumindest einem Verfahrensschritt eine thermische Belastung (18) zumindest einer Komponente des Fahrzeugs (14) überwacht wird und in zumindest einem Verfahrensschritt eine Gegenmaßnahme zur Begrenzung der thermischen Belastung (18) der zumindest einen Komponente durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Intensität der Gegenmaßnahme und/oder eine Auslösebedingung der Gegenmaßnahme situationsabhängig modelliert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Gegenmaßnahme vor einem Erreichen eines Schwellwerts und/oder eines Grenzwerts (20) der thermischen Belastung (18) eingeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit einer Wärmestrombilanz modelliert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit von zumindest einem Umgebungsparameter modelliert wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmaßnahme in Abhängigkeit von zumindest einem Routenparameter modelliert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt als Gegenmaßnahme eine maximal zulässige Motorleistung des Motors (16) beschränkt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal zulässige Motorleistung des Motors (16) während einer Hochleistungsphase (22) des Motors (16) beschränkt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal zulässige Motorleistung des Motors (16) außerhalb einer Hochleistungsphase (22) des Motors (16) beschränkt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt als Gegenmaßnahme eine elektrische Versorgungsspannung zu einer Versorgung einer Zusatzkomponente (24) der Antriebsvorrichtung beschränkt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt zur Modellierung der Gegenmaßnahme eine Beschränkung einer Leistungsaufnahme einer Zusatzkomponente (24) der Antriebsvorrichtung gegenüber einer Beschränkung einer maximal zulässigen Motorleistung des Motors (16) priorisiert wird.
11 . Antriebsvorrichtung für ein Fahrzeug (14), insbesondere für ein Fahrrad, mit zumindest einem Motor (16) zu einem Antrieb des Fahrzeugs (14) und mit zumindest einer Steuereinheit (26) zu einer Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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