WO2013034232A1 - Anzeigevorrichtung und verfahren für ein hybridfahrzeug mit einer derartigen anzeigevorrichtung - Google Patents

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WO2013034232A1
WO2013034232A1 PCT/EP2012/003394 EP2012003394W WO2013034232A1 WO 2013034232 A1 WO2013034232 A1 WO 2013034232A1 EP 2012003394 W EP2012003394 W EP 2012003394W WO 2013034232 A1 WO2013034232 A1 WO 2013034232A1
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display device
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Ulrich Hackenberg
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a display device for a hybrid vehicle having the features of the preamble of patent claim 1.
  • Hybrid vehicles are vehicles that are driven by more than one drive source, in today's parlance primarily to the combination of an internal combustion engine with an electric motor operable as electric motor or more electric machines and the associated energy storage (fuel tank and
  • Hybrid vehicle of course, other combinations are conceivable, for example, the combination of a fuel cell and at least one electric machine.
  • the conventional tachometer is often replaced as a display device by a power meter or supplemented in which the currently retrieved
  • Driver request (load request) is displayed in different driving ranges.
  • the position of the power meter pointer correlates more or less linearly with the
  • Typical power meters are often designed as a round instrument with several labeled scaling lines, where the driver can read different driving conditions:
  • the pointer moves to a "ready" position. If the driver gives little or moderate throttle, the pointer moves between the "ready” position and a one hundred percent position. Often, a part of this area is still graphed as a so-called “eco" area, in order to strengthen the driver of
  • the electric motor in hybrid vehicles often uses the internal combustion engine as an electric motor. This is called a "boost" mode. Since the total power achieved / or the total generated torque is above the full load characteristic of the internal combustion engine, the power meter pointer is usually positioned above 100% of the power meter scaling in this "boosf" range.
  • recuperation area When braking the electric machine works in hybrid vehicles, however, as a generator and is used to charge the battery. This driving range is also optically indicated on the power meter as a “charge” area (so-called recuperation area).
  • E-mode Electric driving mode
  • E-driving the division between driving with an electric motor (E-driving) and driving with an internal combustion engine (VKM-driving) is designed for minimum consumption.
  • VKM-driving the internal combustion engine
  • Hybrid vehicle is also used by the electric motor again or exclusively as a drive source.
  • the driver may wish to keep the vehicle in the pure electric driving range for a certain period of time, thus avoiding the restart of the internal combustion engine (which can be triggered, for example, by overshooting the throttle).
  • this is comparatively difficult due to the rather low performance of the electric machine in hybrid vehicles compared to the performance of the internal combustion engine.
  • the load requirement in particular the moment or the power
  • the load requirement depends on a wide variety of boundary conditions, ie is not always the same.
  • HV high-voltage
  • the performance of the traction battery is severely limited, causing the engine re-starts even at very low driver's request.
  • Below a certain battery temperature is usually no purely electric driving possible.
  • SOC windows operate between approximately 35% to 65% of their maximum state of charge. If the state of charge approaches the minimum permissible SOC, then, for reasons of the operating strategy and for reasons of
  • Display surface of the display device may be provided.
  • the invention is based on the object, a generic device for a
  • the invention is also based on the object to improve a known method for displaying values of a load request to the drive train of a hybrid vehicle. This object is achieved with the characterizing features of claim 5.
  • the invention is therefore based on a display device for a hybrid vehicle with a first drive source and at least one second, different from the first drive source drive source for driving the hybrid vehicle according to a load request by the driver.
  • the display device has at least one display means for displaying a value of a predetermined by the driver at a given time load request, and it is provided at a time exclusive drive of the hybrid vehicle by the at least one second drive source at least one additional display means for visualization of a limit such by the driver at this time maximum retrievable
  • At least one further display means can now be activated with which the visualization of at least one operating mode of the hybrid vehicle is possible in which the load request which can be called up by the driver at a drive of the hybrid vehicle which is exclusive at this time increases by the at least one second drive source compared with another operating mode is.
  • the driver is thus given on the display device according to the invention additional information about the change of the restart point to the hand and he can decide depending on this information in which operating mode he wants to operate the vehicle. This is especially helpful if the driver places the highest priority on a purely electric drive of his hybrid vehicle for a certain time.
  • the at least one further display means is designed or shown in the manner of a pointer.
  • the pointer can thus be designed as a real pointer, yet a virtual representation of the pointer on the display surface of the display device is highly recommended to reduce the design effort. This can be done easily with today's freely programmable displays.
  • the display means is at least temporarily shown as a pointer interrupted in the longitudinal direction.
  • the invention also relates to a method for displaying values of a load request to the drive train of a hybrid vehicle according to the preamble of patent claim 5.
  • a visualization of at least one such operating mode of the hybrid vehicle can be activated, in which the load request which can be called up by the driver is increased by the at least one second drive source compared to another operating mode in the case of exclusive drive of the hybrid vehicle at that time.
  • the operating mode which increases the maximum callable load requirement can be, for example, a so-called E-mode (as already described). But it is conceivable that other such modes of operation may alternatively or additionally be available for selection, which may influence the
  • a short-term acoustic signal is output upon activation and / or deactivation of the maximum callable load request increasing operating mode.
  • the reboot limit that can be increased by activating the E-mode is represented by an interrupted pointer and the ("active") re-start limit currently in effect by the normal mode
  • a hybrid vehicle which is equipped according to the invention with at least one display device according to the invention.
  • FIG. 2 shows the display device according to the invention in a first operating mode
  • FIG. 3 shows the display device according to the invention in a second operating mode (E-
  • FIG. 1 Therein, the interior of a hybrid vehicle 1 in the area of a combination instrument 2 is shown. As part of the combination instrument 2, a display device 3 according to the invention is provided. The display device 3 will now be explained in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the display device 3 is designed in the form of a round instrument with a circular display surface 4.
  • the display surface 4 can be designed as a so-called freely programmable display. At the edge of the display surface 4 are
  • Scaling lines 5 to 12 are provided, between which a display means 15 in the form of a pointer can pivot about an axis of rotation 16.
  • the pointer 15 is designed as a real pointer, but it can also be shown virtually on the display surface 4.
  • the pointer 15 is used to display a load request predetermined by the driver. When the ignition is off, the pointer 15 is in an off position on the scale bar 5 ("Off" position).
  • Scaling line 7 ("ready" position). This indicates that the vehicle is ready to travel, regardless of whether propulsion is via the internal combustion engine or the electric machine (s).
  • the display means 13 for displaying the loading operation (recuperation) are arranged.
  • the display means 13 may be formed, for example, in the form of LEDs or also on the display 4 in other ways graphically highlighted surfaces.
  • Scale bar 7 and scale bar 11 (100% display).
  • the pointer 15 is currently on the scale bar 8, which should indicate a load request by the driver of about 25% of the maximum load request.
  • the electric machine temporarily supports the internal combustion engine as an electric motor and enters a so-called "boost mode", which is indicated by the area between the scaling bars 1 1 and 12 (indicating means 14). This area is deliberately positioned above the scaling bar 1 1, since the achieved total power in the boost area is above the full load line of the internal combustion engine.
  • boost mode a so-called "boost mode”
  • the electric machine operates as a generator and is used to charge the traction battery, in such cases, the pointer 15 moves in the. between the scaling lines 6 and 7 by the display means 13 designated Rekuperations Scheme ("charge”), and more so the more the driver brakes.
  • a second display means 17 is provided in the form of a pointer.
  • the pointer 17 is used to display a callable by the driver in the normal mode load request LN. If the driver retrieves a load request at a certain point in time, which exceeds the callable load request LN, a restart of the internal combustion engine to support the electric motor is triggered in the case of a preceding e-driving.
  • Load request LN is readily apparent to the driver by the position of the hands 15 and 17.
  • a restart occurs whenever a sweep of the hands 15 and 17 takes place. Such sweeping may result when the pointer 15 approaches the pointer 17 from below due to an increase in load demand by the driver, or even when the pointer 17 (due to a decrease in the electrical performance of the system) from above (ie higher load or power values) to the pointer 15 approximates.
  • a further display means 18 is provided in the form of a pointer, wherein the pointer 18 for displaying such from the driver to a
  • a distance ALE for the driver is easy to read, which represents the remaining distance from the requested load request to (for pure e-driving) maximum retrievable load request in E-mode. Equally, of course, a possible increase in activation of the E-mode increase AL in the e-driving retrievable load request for the driver readily apparent.
  • the driver If the driver now decides, based on these information supplied by the display device 3, for an activation of the E-mode, he can operate an operating device (not shown) for this purpose. In this case, an acoustic signal is briefly output. At the same time, a short-time optical signal is output. The optical signal, for example, by a brief increase in brightness of the
  • the pointer 18 or the rider 20 can be realized. Likewise, a short-term enlargement of the pointer 18 is conceivable.
  • Restart limits or possible load requirements LN or LE visualizing pointer 17 or 18 and the tabs 19 and 20 are not shown or are in a kind of "zero position", for example on the scale bar. 7
  • E-mode Operation mode

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung (3) für ein Hybridfahrzeug mit einer ersten Antriebsquelle und wenigstens einer zweiten, sich von der ersten Antriebsquelle in ihrer Art unterscheidenden Antriebsquelle zum Antreiben des Hybridfahrzeugs entsprechend einer Lastanforderung durch den Fahrer, wobei die Anzeigevorrichtung (3) wenigstens ein Anzeigemittel (15) zur Anzeige eines Wertes einer vom Fahrer zu einem bestimmten Zeitpunkt vorgegebenen Lastanforderung aufweist und bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle wenigstens ein zusätzliches Anzeigemittel (17) vorgesehen ist zur Visualisierung einer Grenze einer solchen vom Fahrer zu diesem Zeitpunkt maximalen abrufbaren Lastanforderung (LN), bei deren Überschreiten auch oder ausschließlich die erste Antriebsquelle zum Antreiben des Hybridfahrzeugs aktiviert wird. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein weiteres Anzeigemittel (18) aktivierbar ist, mit dem die Visualisierung wenigstens eines solchen Betriebsmodus (E) des Hybridfahrzeugs möglich ist, bei dem die vom Fahrer maximale abrufbare Lastanforderung (LE) bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle gegenüber einem anderen Betriebsmodus (N) erhöht ist. Auf diese Weise kann die durch die Anzeigevorrichtung (3) dem Fahrer bereitgestellte Information insbesondere hinsichtlich einer Wiederstartgrenze der ersten Antriebsquelle deutlich verbessert werden. Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Anzeigen von Werten einer Lastanforderung an den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs vor.

Description

Beschreibung
ANZEIGEVORRICHTUNG UND -VERFAHREN FÜR EIN HYBRIDFAHRZEUG UND HYBRIDFAHRZEUG MIT
EINER DERARTIGEN ANZEIGEVORRICHTUNG
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Um auch in Zukunft den immer höher werden Anforderungen an niedrigen Lärm- und
Abgasemissionen sowie an niedrigem Kraftstoffverbrauch gerecht zu werden, arbeiten die Fahrzeughersteller verstärkt an neuen Fahrzeugkonzepten.
Dabei wird zunehmend auf das Konzept von so genannten Hybridfahrzeugen zurückgegriffen. Hybridfahrzeuge sind Fahrzeuge, welche durch mehr als eine Antriebsquelle angetrieben werden, wobei im heutigen Sprachgebrauch in erster Linie an die Kombination aus einem Verbrennungsmotor mit einer als Elektromotor betreibbaren Elektromaschine bzw. mehreren Elektromaschinen und den dazugehörigen Energiespeichern (Kraftstofftank und
Traktionsbatterie) gedacht wird. Unabhängig von einer solchen Ausgestaltung des
Hybridfahrzeugs sind natürlich auch andere Kombinationen denkbar, beispielsweise die Kombination aus einer Brennstoffzelle und wenigstens einer Elektromaschine.
In Hybridfahrzeugen wird häufig der konventionelle Drehzahlmesser als Anzeigevorrichtung durch einen Leistungsmesser ersetzt bzw. ergänzt, bei dem der aktuell abgerufene
Fahrerwunsch (Lastanforderung) in verschiedenen Fahrbereichen angezeigt wird. Die Stellung des Leistungsmesser-Zeigers korreliert dabei mehr oder weniger linear mit der
Gaspedalstellung, die der Fahrer wählt.
Typische Leistungsmesser sind dabei oftmals als Rundinstrument mit mehreren beschrifteten Skalierungsstrichen ausgebildet, an denen der Fahrer unterschiedliche Fahrzustände ablesen kann:
So steht bei ausgestellter Zündung der Zeiger in einer "Off"-Stellung.
Bei eingeschalteter Zündung und vorhandener Fahrbereitschaft (Fahrer gibt jedoch noch kein
Gas) bewegt sich der Zeiger auf eine "Ready"-Stellung. Gibt der Fahrer wenig bis moderat Gas, so bewegt sich der Zeiger zwischen der "Ready"- Stellung und einer Hundertprozent-Stellung. Häufig wird ein Teil dieses Bereiches noch als so genannter "Eco"-Bereich graphisch ausgewiesen, um den Fahrer von zu starken,
verbrauchsintensiven Beschleunigungen abzuhalten.
Gibt der Fahrer viel Gas bzw. Vollgas, so unterstützt die Elektromaschine in Hybridfahrzeugen als Elektromotor häufig temporär den Verbrennungsmotor. Dies wird als so genannter "Boost"- Modus bezeichnet. Da die erzielte Summenleistung/ bzw. das erzielte Summendrehmoment über der Volllastkennlinie des Verbrennungsmotors liegt, wird der Leistungsmesser-Zeiger zumeist dann in diesem "Boosf'-Bereich oberhalb 100 % der Leistungsmesser-Skalierung positioniert.
Beim Bremsen arbeitet die Elektromaschine in Hybridfahrzeugen hingegen als Generator und wird zum Laden der Batterie genutzt. Dieser Fahrbereich wird als "Charge"-Bereich (so genannter Rekuperationsbereich) ebenso optisch auf dem Leistungsmesser ausgewiesen.
Häufig wird in Hybridfahrzeugen darüber hinaus ein so genannter "Normal"- und ein
"Elektrofahrmodus" (E-Modus) angeboten. Dabei wird im Normal-Modus die Aufteilung zwischen dem Fahren mit Elektromotor (E-Fahren) und dem Fahren mit Verbrennungsmotor (VKM-Fahren) auf minimalen Verbrauch ausgelegt. Es werden also nur die Betriebspunkte elektrisch gefahren, wo der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors schlechter ist als der Wirkungsgrad des elektrischen Fahrens inklusive des Ein- und Ausspeicherwirkungsgrads der Traktionsbatterie. Hierdurch wird jedoch in gewisser Weise die elektrische Fahrperformance eingeschränkt.
Im E-Modus hingegen wird dem Kunden die maximale elektrische Fahrperformance
unabhängig vom Verbrauchseinfluss angeboten. Das abrufbare Drehmoment bzw. die abrufbare Leistung, bei der ein so genannter„Wiederstart" ausgelöst wird, liegen daher deutlich höher.
Unter Wiederstart soll derjenige Fahrzustand bezeichnet werden, bei dem der
Verbrennungsmotor des Hybridfahrzeugs nach zuvor ausschließlichem Antrieb des
Hybridfahrzeugs durch den Elektromotor auch wieder oder ausschließlich als Antriebsquelle genutzt wird. Bei Hybridfahrzeugen kann durchaus der Wunsch des Fahrers bestehen, das Fahrzeug über einen gewissen Zeitraum im reinen elektrischen Fahrbereich zu halten, also den Wiederstart des Verbrennungsmotors (welcher beispielsweise über zu starkes "Gasgeben" ausgelöst werden kann) zu vermeiden. Allerdings ist dies aufgrund der im Vergleich zur Leistung der Verbrennungskraftmaschine eher geringen Leistung der Elektromaschine in Hybridfahrzeugen vergleichsweise schwierig.
Hinzu kommt, dass die Lastanforderung (insbesondere das Moment bzw. die Leistung), bei der der Wiederstart ausgelöst wird, von verschiedensten Randbedingungen abhängt, also nicht immer gleich ist. So ist bei niedriger Temperatur einer Hochvolt(HV)-Batterie die Leistung der Traktionsbatterie stark eingeschränkt, wodurch der Verbrennungsmotor bereits bei sehr geringen Fahrerwünschen wiederstartet. Unterhalb einer bestimmten Batterietemperatur ist in der Regel gar kein rein elektrisches Fahren mehr möglich.
Ferner ist zu beachten, dass konventionelle Hybrid-Batterien üblicherweise in einem
Ladezustand-Fenster (State-Of-Charge-Fenster, SOC) zwischen etwa 35% bis 65% ihres maximalen Ladezustands betrieben werden. Nähert sich der Ladezustand dem minimal zulässigen SOC an, so wird aus Gründen der Betriebsstrategie und aus Gründen der
Batteriephysik der Wiederstart bereits bei niedrigeren Leistungen eingeleitet.
All diese genannten Effekte bewirken also, dass der Wiederstartpunkt innerhalb der Anzeige des Leistungsmessers nicht konstant ist und sich teilweise sogar während einer elektrischen Fahrphase sukzessive ändert.
Um dennoch dem Fahrer eines Hybridfahrzeuges eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, bei der der Fahrer einschätzen kann, wann während einer rein elektrischen Fahrt der
Verbrennungsmotor zugeschaltet wird, also ein Wiederstart erfolgt, schlägt die den Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5 bildende DE 10 2007 060 646 A1 ein zusätzliches Anzeigemittel vor. Dieses zusätzliche Anzeigemittel dient zur Anzeige des sich ständig verändernden Wiederstartpunktes und kann als Schleppzeiger oder als Kreisringsegment auf der
Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung vorgesehen sein.
Vor dem Hintergrund der gemachten Ausführungen ist es jedoch wünschenswert, die bekannten Anzeigevorrichtungen hinsichtlich ihrer Aussagekraft für den Fahrer noch weiter zu verbessern. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung für ein
Hybridfahrzeug derart zu verbessern, dass dem Fahrer zusätzlich zum Wiederstartpunkt auch eine Information an die Hand gegeben wird, wie er diesen Wiederstartpunkt (zumindest für einen bestimmten Zeitraum) aktiv beeinflussen kann.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Der Erfindung liegt aber auch die Aufgabe zu Grunde, ein bekanntes Verfahren zur Anzeige von Werten einer Lastanforderung an den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs zu verbessern. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 5 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen
Unteransprüchen entnehmbar.
Hinsichtlich der Anzeigevorrichtung geht die Erfindung daher aus von einer Anzeigevorrichtung für ein Hybridfahrzeug mit einer ersten Antriebsquelle und wenigstens einer zweiten, sich von der ersten Antriebsquelle in ihrer Art unterscheidenden Antriebsquelle zum Antreiben des Hybridfahrzeugs entsprechend einer Lastanforderung durch den Fahrer. Dabei weist die Anzeigevorrichtung wenigstens ein Anzeigemittel zur Anzeige eines Wertes einer vom Fahrer zu einem bestimmten Zeitpunkt vorgegebenen Lastanforderung auf, und es ist bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle wenigstens ein zusätzliches Anzeigemittel vorgesehen zur Visualisierung einer Grenze einer solchen vom Fahrer zu diesem Zeitpunkt maximal abrufbaren
Lastanforderung, bei deren Überschreiten auch oder ausschließlich die erste Antriebsquelle zum Antreiben des Hybridfahrzeugs aktiviert wird.
Erfindungsgemäß ist nun wenigstens ein weiteres Anzeigemittel aktivierbar, mit dem die Visualisierung wenigstens eines solchen Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs möglich ist, bei dem die vom Fahrer maximal abrufbare Lastanforderung bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle gegenüber einem anderen Betriebsmodus erhöht ist.
Dem Fahrer wird somit über die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung eine zusätzliche Information über die Veränderung des Wiederstartpunktes an die Hand gegeben und er kann in Abhängigkeit dieser Information entscheiden, in welchem Betriebsmodus er das Fahrzeug betreiben will. Dies ist vor allem dann sehr hilfreich, wenn der Fahrer für eine bestimmte Zeit oberste Priorität auf einen rein elektrischen Antrieb seines Hybridfahrzeugs legt.
Dabei ist es zweckmäßig, als erste Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor und als zweite Antriebsquelle eine als Elektromotor betreibbare Elektromaschine einzusetzen. Diese
Antriebsquellen sind bereits sehr ausgereift und hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit kaum zu beanstanden.
Insbesondere hinsichtlich einer gediegenen und zugleich übersichtlichen Darstellung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das wenigstens eine weitere Anzeigemittel in der Art eines Zeigers ausgebildet oder dargestellt ist. Der Zeiger kann also als realer Zeiger ausgebildet sein, dennoch ist zur Reduzierung des konstruktiven Aufwandes eine virtuelle Darstellung des Zeigers auf der Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung sehr zu empfehlen. Dies kann mit heutigen verfügbaren, frei programmierbaren Displays problemlos erfolgen.
Dabei ist es einer verständlichen Visualisierung sehr zuträglich, wenn das Anzeigemittel zumindest zeitweise als in Längsrichtung unterbrochener Zeiger dargestellt ist.
Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung aber auch ein Verfahren zur Anzeige von Werten einer Lastanforderung an den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 5.
Erfindungsgemäß ist hierbei vorgesehen, dass eine Visualisierung wenigstens eines solchen Betriebsmodus des Hybridfahrzeugs aktivierbar ist, bei dem die vom Fahrer maximal abrufbare Lastanforderung bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle gegenüber einem anderen Betriebmodus erhöht ist.
Diese Visualisierung führt also zu einer zusätzlichen Information und Entscheidungshilfe für den Fahrer eines Hybridfahrzeugs hinsichtlich eines auszuwählenden Betriebsmodus. Dabei kann der die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhende Betriebsmodus beispielsweise ein so genannter E-Modus (wie bereits beschrieben) sein. Aber es ist denkbar, dass andere solche Betriebsmodi alternativ oder zusätzlich zur Auswahl stehen, die Einfluss auf den
Wiederstartpunkt des Hybridfahrzeugs haben. Obwohl auch andere Antriebsquellen durchaus denkbar sind, erscheint die Verwendung eines Verbrennungsmotors als erste Antriebsquelle und wenigstens einer als Elektromotor
betreibbaren Elektromaschine als zweite Antriebsquelle aufgrund der zu erwartenden
Zuverlässigkeit aus derzeitiger Sicht als am zweckmäßigsten.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei Aktivierung und/oder Deaktivierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus ein kurzzeitiges akustisches Signal ausgegeben wird.
Alternativ oder zusätzlich ist vorteilhaft auch denkbar, dass bei Aktivierung und/oder
Deaktivierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus ein kurzzeitiges optisches Signal ausgegeben wird.
Dies alles trägt dazu bei, den Fahrer auf den sich veränderten Betriebsmodus aufmerksam zu machen.
Um zu einer Minimierung des Stromverbrauchs beizutragen, kann vorgesehen sein, die
Visualisierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus nur nach Aktivierung dieses Betriebsmodus erfolgen zu lassen.
Allerdings bietet es eine optimale Information und Entscheidungshilfe für den Fahrer, wenn die Visualisierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus permanent folgt.
Hierbei kann es sehr vorteilhaft sein, dass durch Aktivierung und/oder Deaktivierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus eine Umkehr (Invertierung) in der graphischen Darstellung der Anzeigemittel erfolgt.
Wird beispielsweise bei aktiviertem Normalmodus die durch die Aktivierung des E-Modus erhöhbare („inaktive") Wiederstartgrenze durch einen unterbrochenen Zeiger dargestellt und die durch den Normalmodus derzeit geltende („aktive") Wiederstartgrenze durch einen
durchgehenden Zeiger, so wird dem Fahrer in verständlicher Weise eine Unterscheidung zwischen "aktiver" (normaler) und "inaktiver" (erhöhter) Wiederstartgrenze angezeigt.
Entscheidet sich der Fahrer ausgehend von dieser Information für die Aktivierung des E-Modus, so erfolgt die Umkehr (Invertierung) in der graphischen Darstellung. Der die erhöhte Wiederstartgrenze anzeigende Zeiger wird nun durchgezogen (aktiv) dargestellt und der die "normale" Wiederstartgrenze darstellende Zeiger unterbrochen (inaktiv).
So wird der Fahrer jederzeit darüber in Kenntnis gesetzt, welche Wiederstartgrenze derzeit relevant ist, welche Wiederstartgrenze durch eine Umschaltung des Fahrmodus gelten würde und ob eine erhöhte Wiederstartgrenze (E-Modus) aktiviert ist.
Ist E-Fahren aktuell gar nicht möglich (z. B. wegen zu niedriger HV-Batterietemperatur, einer Heizleistungsanforderung oder erforderlichen ,,ON-Board"-Diagnosen), werden die die
Wiederstartgrenzen visualisierenden Zeiger nicht dargestellt bzw. befinden sich in einer Art „Nullposition".
Für die graphische Darstellung der Anzeigemittel und die damit einhergehende Möglichkeit einer Invertierung in der Darstellung sind jedoch auch noch andere Möglichkeiten denkbar.
Abschließend wird auch ein Hybridfahrzeug vorgeschlagen, welches erfindungsgemäß mit wenigstens einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ausgestattet ist.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 den Innenraum eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen
Anzeigevorrichtung als Bestandteil eines Kombiinstrumentes,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in einem ersten Betriebsmodus
(Normal-Modus) des Hybridfahrzeugs bei reinem E-Fahren und
Fig. 3 die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung in einem zweiten Betriebsmodus (E-
Modus) des Hybridfahrzeugs, ebenfalls bei reinem E-Fahren.
Zunächst wird auf die Fig. 1 Bezug genommen. Darin ist der Innenraum eines Hybridfahrzeugs 1 im Bereich eines Kombiinstrumentes 2 dargestellt. Als Bestandteil des Kombiinstrumentes 2 ist eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 3 vorgesehen. Die Anzeigevorrichtung 3 soll nun anhand der Fig. 2 und Fig. 3 näher erläutert werden.
Es ist ersichtlich, dass die Anzeigevorrichtung 3 in Form eines Rundinstrumentes ausgebildet ist mit einer kreisrunden Anzeigefläche 4. Die Anzeigefläche 4 kann dabei als so genanntes frei programmierbares Display ausgebildet sein. Am Rand der Anzeigefläche 4 sind
Skalierungsstriche 5 bis 12 vorgesehen, zwischen denen sich ein Anzeigemittel 15 in Form eines Zeigers um eine Drehachse 16 drehend bewegen kann.
Im Ausführungsbeispiel ist der Zeiger 15 als reeller Zeiger ausgebildet, er kann jedoch auch virtuell auf der Anzeigefläche 4 dargestellt sein. Der Zeiger 15 dient zur Anzeige einer vom Fahrer vorgegebenen Lastanforderung. Bei ausgeschalteter Zündung befindet sich der Zeiger 15 in einer Aus-Stellung auf dem Skalierungsstrich 5 ("Off "-Position).
Bei eingeschalteter Zündung wandert der Zeiger 15 in eine Bereit-Stellung auf den
Skalierungsstrich 7 ("Ready"-Position). Dies zeigt an, dass das Fahrzeug fahrbereit ist, unabhängig davon, ob der Vortrieb über die Verbrennungskraftmaschine oder die E- Maschine(n) erfolgt.
Zwischen den Skalierungsstrichen 6 und 7 sind Anzeigemittel 13 zur Anzeige des Ladebetriebs (Rekuperation) angeordnet. Die Anzeigemittel 13 können beispielsweise in Form von LEDs oder auch von auf dem Display 4 in sonstiger Weise graphisch hervorgehobenen Flächen ausgebildet sein.
Gibt der Kunde wenig bis moderat Gas, bewegt sich der Zeiger 15 zwischen dem
Skalierungsstrich 7 und dem Skalierungsstrich 11 (100%-Anzeige). In den Abbildungen befindet sich der Zeiger 15 gerade auf dem Skalierungsstrich 8, was auf eine Lastanforderung durch den Fahrer von etwa 25 % der maximalen Lastanforderung hinweisen soll.
Gibt der Fahrer viel Gas bzw. Vollgas, so unterstützt die Elektromaschine als Elektromotor temporär den Verbrennungsmotor und gelangt in einen so genannten "Boost-Modus", der durch den Bereich zwischen den Skalierungsstrichen 1 1 und 12 (Anzeigemittel 14) kenntlich gemacht ist. Dieser Bereich ist bewusst oberhalb des Skalierungsstrichs 1 1 positioniert, da die erzielte Summenleistung im Boost-Bereich über der Volllastlinie des Verbrennungsmotors liegt. Beim Bremsen arbeitet die Elektromaschine als Generator und wird zum Laden der Traktionsbatterie genutzt, in solchen Fällen bewegt sich der Zeiger 15 in den. zwischen den Skalierungsstrichen 6 und 7 durch die Anzeigemittel 13 ausgewiesenen Rekuperationsbereich ("Charge"), und zwar umso mehr, je stärker der Fahrer bremst.
Des Weiteren ist ein zweites Anzeigemittel 17 in Form eines Zeigers vorgesehen. Der Zeiger 17 dient zur Anzeige einer vom Fahrer im Normalmodus abrufbaren Lastanforderung LN. Wird vom Fahrer zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Lastanforderung abgerufen, welche über die abrufbare Lastanforderung LN hinausgeht, so wird bei einem vorausgehenden E-Fahren ein Wiederstart des Verbrennungsmotors zur Unterstützung des Elektromotors ausgelöst.
Ein verbleibender Abstand ALN von der zu einem bestimmten Zeitpunkt abgerufenen
Lastanforderung zur für reines E-Fahren maximal zu diesem Zeitpunkt abrufbaren
Lastanforderung LN ist dabei für den Fahrer ohne Weiteres durch die Position der Zeiger 15 und 17 ersichtlich.
Dabei ist anzumerken, dass im normalen Modus (in Fig. 2 aktiv) immer dann ein Wiederstart erfolgt, wenn ein Überstreichen der Zeiger 15 und 17 stattfindet. Eine solches Überstreichen kann sich ergeben, wenn der Zeiger 15 aufgrund einer steigenden Lastanforderung durch den Fahrer sich von unten an den Zeiger 17 annähert oder auch dann, wenn sich der Zeiger 17 (bedingt durch ein Absinken der elektrischen Leistungsfähigkeit des Systems) von oben (also höheren Last- bzw. Leistungswerten) an den Zeiger 15 annähert.
Besonders hervorzuheben ist nun, dass ein weiteres Anzeigemittel 18 in Form eines Zeigers vorgesehen ist, wobei der Zeiger 18 zur Anzeige einer solchen vom Fahrer zu einem
bestimmten Zeitpunkt im E-Modus abrufbaren Lastanforderung LE dient, bei der noch reines E- Fahren möglich ist, also noch kein Wiederstart erfolgt.
Zur Hervorhebung, dass die Lastanforderung LE vom Fahrer derzeit nicht abrufbar ist, da er sich im Normalmodus befindet, ist der Zeiger 18 unterbrochen dargestellt.
Analog zum bereits erwähnten Abstand ALN ist ein Abstand ALE für den Fahrer leicht ablesbar, welcher den verbleibenden Abstand von abgerufener Lastanforderung zur (für reines E-Fahren) maximal abrufbaren Lastanforderung im E-Modus darstellt. Gleichermaßen ist natürlich auch ein durch Aktivierung des E-Modus möglicher Zuwachs AL an beim E-Fahren abrufbarer Lastanforderung für den Fahrer ohne Weiteres ersichtlich.
Zusätzlich oder alternativ zu den Zeigern 17 und 18 ist bei entsprechender Vergrößerung der Anzeigefläche 4 denkbar, über den Spitzen der Zeiger jeweils entsprechende Symbole oder Buchstaben 19 bzw. 20 (beispielsweise "N" für Normalmodus und "E" für E-Modus) vorzusehen, welche mit der Bewegung der Zeiger 17 und 18 mitgehen. Hier wäre beispielsweise eine Art Reiterdarstellung durchaus denkbar. Da zu dem in der Fig. 2 dargestellten Zeitpunkt der Normalmodus aktiv ist, ist der Reiter 19 graphisch hervorgehoben und der Reiter 20 grau hinterlegt und damit als inaktiv gekennzeichnet.
Entscheidet sich nun der Fahrer ausgehend von diesen durch die Anzeigevorrichtung 3 gelieferten Informationen für eine Aktivierung des E-Modus, so kann er dafür eine nicht näher dargestellte Bedieneinrichtung bedienen. Dabei wird kurzzeitig ein akustisches Signal ausgegeben. Gleichzeitig wird auch ein kurzzeitiges optisches Signal ausgegeben. Das optische Signal kann beispielsweise durch eine kurzzeitige Helligkeitserhöhung der
Anzeigefläche 4, des Zeigers 18 oder des Reiters 20 realisiert werden. Ebenso ist eine kurzzeitige Vergrößerung des Zeigers 18 denkbar.
Auf diese Weise wird der Fahrer sehr deutlich auf die aktivierte Veränderung im Fahrmodus hingewiesen.
Es ist noch anzumerken, dass die Aktivierung des E-Modus eine Umkehr (Invertierung) in der graphischen Darstellung der Zeiger 17 und 18 bzw. der Reiter 19 und 20 zur Folge hat
(vergleiche Fig. 3). So sind nunmehr der Zeiger 18 durchgezogen und der Reiter 20
hervorgehoben dargestellt, während der Zeiger 17 unterbrochen und der Reiter 19 grau hinterlegt dargestellt sind. Damit wird visualisiert, dass sich das Hybridfahrzeug im aktivierten E- Modus mit entsprechend erhöhter Wiederstartgrenze befindet.
So wird der Fahrer jederzeit darüber in Kenntnis gesetzt, welche Wiederstartgrenze derzeit relevant ist, welche Wiederstartgrenze durch eine Umschaltung des Fahrmodus gelten würde und ob eine erhöhte Wiederstartgrenze (E-Modus) aktiviert ist.
Ist E-Fahren aktuell gar nicht möglich (z. B. wegen zu niedriger HV-Batterietemperatur, einer Heizleistungsanforderung oder erforderlichen ,,ON-Board"-Diagnosen), werden die die
Wiederstartgrenzen bzw. möglichen Lastanforderungen LN bzw. LE visualisierenden Zeiger 17 bzw. 18 und die Reiter 19 bzw. 20 nicht dargestellt bzw. befinden sich in einer Art„Nullposition", beispielsweise auf dem Skalierungsstrich 7.
Analog zur vorher beschriebenen Verfahrensweise würde bei Deaktivierung des E-Modus wiederum ein kurzes optisches und/oder akustisches Signal ausgegeben und die Darstellung der Anzeigemittel 17 und 18 bzw. 19 und 20 wieder umgekehrt.
Obwohl die Visualisierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden
Betriebsmodus (E-Modus) im Ausführungsbeispiel permanent erfolgt, ist es auch denkbar, diese Visualisierung nur nach Aktivierung dieses Betriebsmodus durchzuführen.
Bezugszeichenliste
1 Hybridfahrzeug
Kombiinstrument
3 Anzeigevorrichtung
4 Anzeigefläche
5-12 Skalierungsstriche
13 Anzeigemittel zur Anzeige des Ladebetriebs (Rekuperation)
14 Anzeigemittel zur Anzeige der unterstützenden Hinzuschaltung des E-Motors
(Boost)
15 Anzeigemittel zur Anzeige einer vom Fahrer vorgegebenen Lastanforderung
16 Drehachse
17 Anzeigemittel zur Anzeige einer vom Fahrer im Normalmodus abrufbaren
Lastanforderung
18 Anzeigemittel zur Anzeige einer vom Fahrer im E-Modus abrufbaren
Lastanforderung
19 Anzeigemittel zur Anzeige einer vom Fahrer im Normalmodus abrufbaren
Lastanforderung
20 Anzeigemittel zur Anzeige einer vom Fahrer im E-Modus abrufbaren
Lastanforderung
LE vom Fahrer im E-Modus abrufbare Lastanforderung
LN vom Fahrer im Normalmodus abrufbare Lastanforderung
AL durch Aktivierung des E-Modus möglicher Zuwachs an abrufbarer Lastanforderung ALE Abstand von abgerufener Lastanforderung zur maximal abrufbaren Lastanforderung im E-Modus
ALN Abstand von abgerufener Lastanforderung zur maximal abrufbaren Lastanforderung im Normalmodus

Claims

Patentansprüche
1. Anzeigevorrichtung (3) für ein Hybridfahrzeug (1 ) mit einer ersten Antriebsquelle und wenigstens einer zweiten, sich von der ersten Antriebsquelle in ihrer Art
unterscheidenden Antriebsquelle zum Antreiben des Hybridfahrzeugs (1) entsprechend einer Lastanforderung durch den Fahrer, wobei die Anzeigevorrichtung (3) wenigstens ein Anzeigemittel (15) zur Anzeige eines Wertes einer vom Fahrer zu einem bestimmten Zeitpunkt vorgegebenen Lastanforderung aufweist und bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs (1) durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle wenigstens ein zusätzliches Anzeigemittel (17) vorgesehen ist zur Visualisierung einer Grenze einer solchen vom Fahrer zu diesem Zeitpunkt maximal abrufbaren Lastanforderung (LN), bei deren Überschreiten auch oder ausschließlich die erste Antriebsquelle zum Antreiben des Hybridfahrzeugs (1 ) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein weiteres Anzeigemittel (18) aktivierbar ist, mit dem die Visualisierung wenigstens eines solchen Betriebsmodus (E) des Hybridfahrzeugs (1 ) möglich ist, bei dem die vom Fahrer maximal abrufbare Lastanforderung (LE) bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs (1 ) durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle gegenüber einem anderen Betriebsmodus (N) erhöht ist.
2. Anzeigevorrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste
Antriebsquelle ein Verbrennungsmotor und die zweite Antriebsquelle eine als
Elektromotor betreibbare Elektromaschine ist.
3. Anzeigevorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine weitere Anzeigemittel (18) in der Art eines Zeigers ausgebildet oder dargestellt ist.
4. Anzeigevorrichtung (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das
Anzeigemittel (18) zumindest zeitweise als in Längsrichtung unterbrochener Zeiger dargestellt ist.
5. Verfahren zur Anzeige von Werten (LN, LE) einer Lastanforderung an den Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs (1 ) mit einer ersten Antriebsquelle und wenigstens einer zweiten, sich von der ersten Antriebsquelle in ihrer Art unterscheidenden
Antriebsquelle zum Antreiben des Hybridfahrzeugs (1 ), wobei ein Wert einer vom Fahrer zu einem bestimmten Zeitpunkt vorgegebenen Lastanforderung angezeigt und bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs (1 ) durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle wenigstens eine Grenze einer solchen vom Fahrer zu diesem Zeitpunkt maximal abrufbaren Lastanforderung (LN) visualisierbar ist, bei deren Überschreiten auch oder ausschließlich die erste Antriebsquelle zum
Antreiben des Hybridfahrzeugs (1) aktiviert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Visualisierung wenigstens eines solchen Betriebsmodus (E) des Hybridfahrzeugs (1) aktivierbar ist, bei dem die vom Fahrer maximal abrufbare Lastanforderung (LE) bei einem zu diesem Zeitpunkt ausschließlichen Antrieb des Hybridfahrzeugs (1 ) durch die wenigstens eine zweite Antriebsquelle gegenüber einem anderen Betriebsmodus (N) erhöht ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als erste Antriebsquelle ein Verbrennungsmotor und als zweite Antriebsquelle eine als Elektromotor betreibbare Elektromaschine verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei Aktivierung
und/oder Deaktivierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus (E) ein kurzzeitiges akustisches Signal ausgegeben wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei
Aktivierung und/oder Deaktivierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus (E) ein kurzzeitiges optisches Signal ausgegeben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Visualisierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus (E) nur nach Aktivierung dieses Betriebsmodus (E) erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Visualisierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus (E) permanent erfolgt.
1 1. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch Aktivierung und/oder Deaktivierung des die maximal abrufbare Lastanforderung erhöhenden Betriebsmodus (E) eine Umkehr in der grafischen Darstellung der Anzeigemittel (17 und 18; 19 und 20) erfolgt.
12. Hybridfahrzeug (1 ) mit wenigstens einer Anzeigevorrichtung (3) nach einem der
Ansprüche 1 bis 4.
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