WO2015110274A1 - Verfahren zum steuern einer geschwindigkeit eines elektrisch angetriebenen fahrzeuges - Google Patents

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WO2015110274A1
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battery
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speed
power loss
electrically driven
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Andre Boehm
Andreas Lemke
Christian Korn
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a speed of a
  • the invention also relates to a
  • the invention relates to a
  • driver assistance systems are used as additional devices that support the driver of the vehicle.
  • Additional devices may include, for example, driving information systems, parking assistants or automatic adaptive cruise control systems (ACC systems).
  • Automatic distance control systems for example, detect vehicles ahead by means of distance sensors and regulate them
  • JP 2012 222 981 A describes a cruise control system which takes into account peripheral information of the vehicle and maximizes the discharge current of a battery for driving the vehicle.
  • JP 2000 050 416 A describes a cruise control system that, among other things, takes wind resistance into account when determining the speed.
  • a method for controlling a speed v of an electrically driven vehicle is proposed with the following steps: a) providing state parameters of a battery of the electrically driven vehicle,
  • Power dissipation P v, ges has a minimum
  • the method makes it possible to control the electrically driven vehicle such that the vehicle moves at the determined, optimal speed v opt and thereby achieves an optimal energy balance.
  • the electrically powered vehicle can be considered a pure electric vehicle
  • the vehicle may be configured as a hybrid vehicle having a
  • the battery of the hybrid vehicle internally via a generator with
  • the vehicle includes a battery that includes a plurality of battery cells. Furthermore, a plurality of battery cells may be grouped together, such groups also being referred to as battery modules.
  • battery state parameters are detected and provided to a controller on which a battery management system may be implemented. In this case, state parameters of individual
  • Battery cells or individual battery modules are detected by sensor units.
  • sensor units can be realized as cell monitoring units at the output of the battery cells or as module monitoring units at the output of the battery modules.
  • module monitoring units at the output of the battery modules.
  • Sensor units detect a voltage, a current, a resistance, a power, a temperature or other state of the art known state parameters of individual battery cells or individual battery modules.
  • the sensor units In order to continuously monitor the battery, the sensor units continuously detect the state parameters of individual battery cells or individual battery modules and provide the corresponding data to a control unit on which, for example, a battery management system is implemented.
  • the data can be exchanged between the sensor units and the control unit via a bus, for example via a SPI bus (Serial Peripheral Interface Bus) or a CAN bus (Controller Area Network Bus).
  • SPI bus Serial Peripheral Interface Bus
  • CAN bus Controller Area Network Bus
  • the power loss P v, ges of the electrically driven vehicle includes a battery power loss P v> ba tt and a
  • the battery power loss P v> ba tt denotes the proportion of power loss P v, ge s, the battery side reduces the overall performance of the battery.
  • a drive power loss P v> a further designates the
  • the battery power depending on a cooling power P K ühi and / or an internal resistance R of the battery is determined. In general, the theoretically available total power results
  • loss channels in a battery system are, on the one hand, the internal resistance R, the battery cells or battery modules that belong to one
  • R, (I) denote the internal resistance as a function of battery current I, the Pkühi expended cooling performance and a (l) a factor of the cooling power P K ühi depending on the battery current I.
  • the internal resistance R depending on the battery current I increase. This leads to a development of heat in the battery, which can be counteracted by a cooling system.
  • a cooling system In particular, with a small battery current, for example in the range of a few mA, passive cooling by, for example, ambient air may be sufficient.
  • the heat development increases, which can be counteracted by an active cooling system. That depends on the cooling system
  • the drive power loss P v> a is determined as a function of at least one efficiency parameter of the electrically driven vehicle.
  • the at least one efficiency parameter may include a rolling resistance, an air resistance and / or an efficiency of the electrically driven vehicle, in particular of the drive system of the electrically driven vehicle.
  • the drive power P a depends on the speed v of the electrically driven vehicle.
  • the factors ⁇ , ⁇ and ⁇ denote efficiency parameters of the electrically driven vehicle and in particular of the drive system.
  • the prefactor ⁇ may in particular be a
  • the rolling resistance may depend on various factors, such as the road surface, tire quality, vehicle weight or similar factors known to those skilled in the art.
  • the factor ⁇ can describe the air resistance, which depends on the aerodynamics of the electrically driven vehicle.
  • the drive power P a on the vehicle side can be affected by an efficiency ⁇ .
  • the power to be applied to the drive thus results
  • the efficiency ⁇ may depend in particular on the battery current I, wherein the efficiency ⁇ increases with increasing battery current I.
  • This connection can, for example, in the context of a
  • V (I) P P (8) ⁇ a batt, ideal v, batt ' '
  • the power required on the drive side on the one hand and the power available on the battery side depending on the speed v of the electrically driven vehicle and the battery current I on the other hand can be linked together.
  • the power loss P v> ge s of the electrically driven vehicle is determined as a function of a speed v and a battery current I required for this purpose.
  • Speed v minima can be determined, which in the course of the power loss P v , ge s of the electrically driven vehicle against the
  • the optimum speed v opt then describes the speeds v at which the determined power loss P v, ges of the electrically driven vehicle has a minimum.
  • the minimum may be a local or a global minimum of the relationship of
  • the optimum speed v opt is determined in a predefined or a selectable speed window.
  • Such speed windows can be in a speed range from 5 to 200 km / h, preferably from 30 to 200 km / h, and can for example be deposited in a memory device or freely selectable via a man-machine interface, such as a
  • calendar data can be determined. So can calendar data from a
  • Storage device such as a memory of a mobile unit, such as in a mobile phone, the vehicle, in particular the controller associated storage device or over a data network, such as the Internet or a cloud, accessible storage device are provided.
  • calendar data may include dates and locations that identify future driving goals of the driver. From this, a route to be traveled can be determined at a given time. In addition, route data can be taken into account, which for example identify the traffic situation on the road to be traveled. In particular, traffic information of a
  • Navigation system or a database accessible via the Internet for example via a cloud or an online service, are included in the calculation.
  • Speed v op t additionally detects a state of charge of the battery, a range determined at the optimum speed v opt and the determined residual range of other systems provided in the electrically powered vehicle.
  • the determined residual range could be one
  • Man-machine interface which communicates the remaining range to the driver. Additionally or alternatively, the remaining range other components in the electrically powered vehicle, such as a navigation system, a traffic jam assistant, or other
  • the state of charge refers to the stored energy content, which corresponds to the case of an electric drive of the stored energy of a battery.
  • the stored energy content refers to the contents of a fuel tank.
  • the energy content comprises the sum of the available electrical energy and the combustion energy.
  • an optimal range is under
  • a computer program is also proposed according to which one of the methods described herein is performed when the computer program is executed on a programmable computer device.
  • the computer program may be a module for implementing a battery management system or subsystem thereof in a vehicle.
  • the computer program may be stored on a machine-readable storage medium, such as on a permanent or rewritable storage medium or in association with a computer device or on a removable CD-ROM, DVD, Blu-ray Disc or USB stick. Additionally or alternatively, the computer program may be stored on a computing device such as a computer
  • Server or a cloud system can be provided for download, eg via a data network such as the Internet or a communication connection such as a telephone line or a wireless connection.
  • a data network such as the Internet
  • a communication connection such as a telephone line or a wireless connection.
  • Speed v of an electrically driven vehicle proposed with the following components: a. a unit for providing state parameters of a battery of an electrically driven vehicle,
  • d. a unit for controlling the electrically driven vehicle at the determined, optimal speed v opt .
  • the system is configured or arranged to perform the methods described herein. Accordingly, under the
  • the battery can be designed as a lithium-ion battery or nickel-metal hybrid battery. Furthermore, the battery in one
  • Be embedded battery system with a battery management system wherein the battery system is connectable to a drive system of a vehicle.
  • the components of the system are to be seen as functional units that are not necessarily physically separate from each other. Thus, several components of the system can be implemented in a single physical unit, such as when multiple functions in the software on one
  • Control unit are implemented. Furthermore, the functions of the
  • Components can also be implemented in hardware, for example by sensor units or memory units.
  • the components b are preferred.
  • c. implemented as software in battery management systems on a controller.
  • a vehicle is also proposed with the system described herein.
  • the vehicle is an electrically powered A vehicle, such as a hybrid vehicle or an electric vehicle, which is at least partially driven by electrical energy of a battery having a plurality of battery cells.
  • the battery is connected in particular to the drive system of the vehicle.
  • the invention makes it possible to automatically optimize the speed v targeted by the driver. As a result, higher ranges can be ensured with lower consumption, and the energy balance of the electrically driven vehicle can be optimized. In particular, the power loss P v, ges can be minimized in relation to the speed v such that the power available from the battery is optimally utilized by the drive system. This allows for optimal coordination of the driven speed v and the battery parameters.
  • driver-specific data such as calendar data or route data
  • Speed v are determined in relation to the energy balance of the vehicle in order to make optimum use of the available energy content to reach the destination.
  • FIG. 2 shows an exemplary profile of an internal resistance R, against a battery current I, 3 shows an exemplary course of a cooling power P K ühi against a
  • FIG. 4 shows an exemplary course of a power loss P v , g es against a
  • FIG. 1 shows an at least partially electrically driven vehicle 10 with a battery system 12.
  • the vehicle 10 of FIG. 1 can be designed as a purely electrically driven vehicle or as a hybrid vehicle which additionally has an internal combustion engine.
  • the Drive system 14 equipped that the vehicle 10 via an electric motor (not shown) at least partially electrically powered.
  • the electrical energy is provided by a battery system 12 that includes a battery 16 and a battery management system 18.
  • the battery 16 includes a plurality of battery cells 19, also referred to as
  • Accumulator cells can be designated and operated, for example, as lithium-ion cells with a voltage range of 2.8 to 4.2 volts.
  • the battery cells 19 are combined in groups to battery modules 20. In order to monitor individual battery cells 19 or battery modules 20, these are with cell monitoring units 22 or module monitoring units 23
  • the state parameters such as a voltage, a current or a temperature, individual battery cells 19 or individual battery modules 20 detect and provide the detected operating parameters to the battery management system 18.
  • the state parameters may be over a bus 24 such as a Serial Peripheral Interface (SPI) bus or a CAN bus
  • the battery system 12 includes a cooling system 17 that provides a variable cooling power P K ühi for the battery 16.
  • P K ühi a variable cooling power
  • Battery cells 19, the battery modules 20 or the battery 16, the cooling system 17 are controlled such that the temperature of the battery 16 is substantially constant.
  • a temperature range of + / ⁇ 10 ° C., preferably of +/- 5 ° C., is essentially constant.
  • the battery management system 18 implements functions for controlling and monitoring the battery 16.
  • the battery management system 18 includes a unit 26 for receiving status parameters that are derived from the
  • Unit 28 for determining a power loss P v, ges provided.
  • the power loss P v, ges is determined as a function of a battery power loss P v > ba tt, which includes a cooling power and a power loss P v, ges due to the internal resistance R, the battery 16.
  • the proportions of the power loss P v , g it relating to the internal resistance R, and the cooling power P K ühi are explained in more detail with reference to Figures 2 and 3.
  • Figure 2 shows a curve 40 of the internal resistance R, the battery 16 against a battery current I.
  • the battery 16 has a power resulting from the training running voltage U 0 cv and the battery current I.
  • the internal resistance R By the internal resistance R, the battery 16, however, a part of the theoretically available power is converted into heat and can not be used to drive the vehicle 10. As shown in Figure 2, the internal resistance R, not linear to
  • the internal resistance R according to the course 40 of Figure 2 initially decreases with increasing battery current I in the range of a few milliamperes and then increases again.
  • the higher the battery current I the higher the internal resistance R, the battery 16.
  • Cooling power P K ühi of the cooling system 17 provide.
  • Figure 3 shows the profile 42 of the cooling power P K ühi against the
  • Milliamps corresponds, no active cooling is necessary and the cooling of the battery 16 can be done solely by, for example, the ambient air. From a power loss P paS siv, the heating of the battery 16 by the battery current I increases in such a way that an active cooling power P K ühi by the
  • Cooling system 17 must be provided. Here is the required cooling capacity
  • the unit 28 further determines for determining the power loss P v> ge s of electrically powered vehicle 10, the drive power P a of the vehicle 10
  • drive parameters are provided by a unit 30 for receiving drive parameters.
  • Drive power P a of the vehicle 10 depends on the speed v, efficiency parameters ⁇ , ß, ⁇ and the efficiency ⁇ of the drive system 14 from.
  • the efficiency parameters ⁇ , ⁇ , ⁇ are, for example, the rolling resistance a, which varies linearly with the velocity v, and the air resistance ⁇ , which varies cubically with the velocity v.
  • the power loss P v> ge s is thus composed of the one of the battery power loss P v, batt and secondly from the drive power loss P v> a together. These parameters are determined by the unit 28 for determining the power loss P v, ges of the electrically driven
  • Vehicle 10 is communicated to the unit 34 for determining the optimum speed v op t.
  • the unit 34 is to determine the optimum speed v op t.
  • Speed v op t provides a power loss P v> ge s, which includes a ratio between the speed v and the power loss P v> ge s.
  • FIG. 4 shows by way of example a profile 44 of the power loss P v> ge s against the speed v.
  • the curve 44 of the power loss P v> ge s against the velocity v shows a nonlinear behavior, wherein the curve in the exemplary curve 44 shown has two minima v op ti, v opt 2.
  • v opt i is a global minimum of the curve 44
  • the minimum v opt 2 represents a local minimum.
  • a curve 44 is calculated from the parameters provided by the unit 28 for determining the power loss P v> ge s, and the corresponding global and local minima v op i, v opt 2 are determined.
  • the optimum speed v opt can then be set in a predefined or selectable speed window Avi, ⁇ 2 , which comprises v opt i or v opt 2.
  • calendar and / or route data may be provided to a storage unit 32 of the optimum speed determination unit v opt 34.
  • external storage devices such as those of a cellular phone, can be provided via an interface 36 with calendar and / or route data from the optimal speed determination unit v opt 34. If the optimum speed v opt is calculated, this is a unit 38 for
  • Controlling the speed v of the electrically driven vehicle 10 is provided. This transmits the optimal speed v opt to the
  • a unit 39 may be provided with the optimum speed v opt at which a state of charge of the battery 16 is detected
  • Remaining range at the optimum speed v opt is determined and the determined residual range of other systems via the interface 36 in the electrically powered vehicle 10 is provided.
  • an optimum range can be obtained taking into account an energy balance in the
  • the drive system 14 can be equipped with a
  • Driver assistance system 37 coupled and the method for determining the optimum speed v opt coupled to a driving assistance system 37 which includes an Adaptive Cruise Control (ACC).
  • ACC Adaptive Cruise Control
  • driver assistance system 37 can continue the distance from driving ahead

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Abstract

Die Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10) mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen von Zustandsparametern einer Batterie (16) des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10), b) Ermitteln einer Verlustleistung des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10) für unterschiedliche Geschwindigkeiten; c) Ermitteln einer optimalen Geschwindigkeit, bei der die ermittelte Verlustleistung ein Minimum aufweist; und d) Steuern des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10) bei der ermittelten, optimalen Geschwindigkeit. Zudem betrifft die Erfindung ein Computerprogramm und ein System, die zu Durchführung des Verfahrens ausgebildet und/oder eingerichtet sind, sowie ein Fahrzeug (10) mit einem derartigen System.

Description

Beschreibung
Titel
VERFAHREN ZUM STEUERN EINER GESCHWINDIGKEIT EINES ELEKTRISCH ANGETRIEBENEN
FAHRZEUGES
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines
elektrisch angetriebenen Fahrzeuges. Die Erfindung betrifft zudem ein
Computerprogramm und ein System, die zu Durchführung des Verfahrens
ausgebildet und/oder eingerichtet sind. Außerdem betrifft die Erfindung ein
Fahrzeug mit einem derartigen System.
In moderneren Fahrzeugen kommen Fahrassistenzsysteme als Zusatzeinrichtungen zum Einsatz, die den Fahrer des Fahrzeuges unterstützen. Derartige
Zusatzeinrichtungen können beispielsweise Fahrinformationssysteme, Parkassistenten oder automatische Distanzregelsysteme (Adaptive Cruise Control-Systeme, ACC- Systeme) umfassen. Automatische Distanzregelsysteme zum Beispiel erkennen mit Hilfe von Abstandssensoren vorausfahrende Fahrzeuge und regeln die
Geschwindigkeit derart, dass der Abstand zu den vorausfahrenden Fahrzeugen konstant bleibt. Dadurch kann eine konstante Fahrweise erreicht werden, die
Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen minimiert, was neben
sicherheitsrelevanten Aspekten auch den Verbrauch des Fahrzeuges reduziert.
Aus US 2009/0321 165 A1 ist eine Geschwindigkeitsregelungsanlage bekannt, die den Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen mit Hilfe von Radarsensoren misst, und die Geschwindigkeit entsprechend regelt.
In JP 2012 222 981 A ist eine Geschwindigkeitsregelanlage beschrieben, die periphere Informationen des Fahrzeuges berücksichtigt und zum Antreiben des Fahrzeuges den Entladestrom einer Batterie maximiert. In JP 2000 050 416 A ist eine Geschwindigkeitsregelanlage beschrieben, die zum Bestimmen der Geschwindigkeit unter anderem den Windwiderstand berücksichtigt.
Bekannte Geschwindigkeitsregelanlagen ermöglichen eine konstante Fahrweise, die zum einen die Sicherheit erhöht und zum anderen den Verbrauch erniedrigt. Um Fahrzeuge noch effizienter betreiben zu können, besteht ein anhaltendes Interesse daran, die Funktionalität der Distanz- und Geschwindigkeitsregelung weiter auszuweiten.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit v eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges mit folgenden Schritten vorgeschlagen: a) Bereitstellen von Zustandsparametern einer Batterie des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges,
b) Ermitteln einer Verlustleistung Pv, ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges für unterschiedliche Geschwindigkeiten v;
c) Ermitteln einer optimalen Geschwindigkeit vopt, bei der die ermittelte
Verlustleistung Pv, ges ein Minimum aufweist; und
d) Steuern des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges bei der ermittelten, optimalen Geschwindigkeit vopt.
Das Verfahren ermöglicht es, das elektrisch angetriebene Fahrzeug derart zu steuern, dass sich das Fahrzeug mit der ermittelten, optimalen Geschwindigkeit vopt bewegt und dadurch eine optimale Energiebilanz erreicht.
Das elektrisch angetriebene Fahrzeug kann als reines Elektrofahrzeug
ausgestaltet sein und ausschließlich ein elektrisches Antriebsystem umfassen.
Alternativ kann das Fahrzeug als Hybridfahrzeug ausgestaltet sein, das ein
elektrisches Antriebssystem und einen Verbrennungsmotor umfasst. Dabei kann die Batterie des Hybridfahrzeuges intern über einen Generator mit
überschüssiger Energie des Verbrennungsmotors geladen werden. Extern
aufladbare Hybridfahrzeuge (Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) sehen
zusätzlich die Möglichkeit vor, die Batterie über das externe Stromnetz
aufzuladen. Um die gewünschte elektrische Leistung zum Antrieb des elektrisch
angetriebenen Fahrzeuges bereitzustellen, umfasst das Fahrzeug eine Batterie, die mehrere Batteriezellen umfasst. Weiterhin können mehrere Batteriezellen miteinander gruppiert sein, wobei derartige Gruppen auch als Batteriemodule bezeichnet werden. Während der Fahrt des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges mit einer Geschwindigkeit v werden Zustandsparameter der Batterie erfasst und einem Steuergerät bereitgestellt, auf dem ein Batteriemanagementsystem implementiert sein kann. Dabei können Zustandsparameter einzelner
Batteriezellen oder einzelner Batteriemodule durch Sensoreinheiten erfasst werden. Solche Sensoreinheiten können als Zellüberwachungseinheiten am Ausgang der Batteriezellen oder als Modulüberwachungseinheiten am Ausgang der Batteriemodule realisiert sein. Insbesondere können derartige
Sensoreinheiten eine Spannung, einen Strom, einen Widerstand, eine Leistung, eine Temperatur oder sonstige dem Fachmann bekannte Zustandsparameter einzelner Batteriezellen oder einzelner Batteriemodule erfassen.
Um die Batterie kontinuierlich zu überwachen, erfassen die Sensoreinheiten die Zustandsparameter einzelner Batteriezellen oder einzelner Batteriemodule kontinuierlich und stellen die entsprechenden Daten einem Steuergerät bereit, auf dem beispielsweise ein Batteriemanagementsystem realisiert ist. So können die Daten zwischen den Sensoreinheiten und dem Steuergerät über einen Bus, etwa über einen SPI Bus (Serial Peripheral Interface Bus) oder einen CAN Bus (Controller Area Network Bus) ausgetauscht werden.
In einer Ausführungsform umfasst die Verlustleistung Pv, ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges eine Batterieverlustleistung Pv> batt und eine
Antriebsverlustleistung Pv>a. Hierbei bezeichnet die Batterieverlustleistung Pv> batt den Anteil Verlustleistung Pv, ges, der batterieseitig die Gesamtleistung der Batterie reduziert. Eine Antriebsverlustleistung Pv>a bezeichnet weiterhin den
Anteil der Verlustleistung Pv, ges, der antriebsseitig die von der Batterie bereitgestellte Gesamtleistung reduziert.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Batterieleistung in Abhängigkeit von einer Kühlleistung PKühi und/oder einem Innenwiderstand R, der Batterie ermittelt. lm Allgemeinen ergibt sich die theoretisch verfügbare Gesamtleistu
Batterie Pbatt, ideai zu
P = U
batt,ideal OCV wobei Uocv der Leerlaufspannung entspricht und I den Batteriestrom bezeichnet. Diese theoretisch verfügbare Gesamtleistung wird jedoch durch unterschiedliche Verlustkanäle in einem Batteriesystem reduziert, so dass gilt:
^batt ^batt, ideal ^v.batt ' ^ wobei Pbatt die tatsächliche Gesamtleistung der Batterie bezeichnet.
Beispiele solcher Verlustkanäle in einem Batteriesystem sind zum einen der Innenwiderstand R, der Batteriezellen oder Batteriemodule, der zu einer
Erwärmung der Batterie führt und dementsprechend als weiteren Verlustkanal eine Kühlung der Batterie bedingt. Damit kann sich die Batterieverlustleistung Pv, batt aus folgendem Zusammenhang ergeben:
Dabei bezeichnen R, (I) den Innenwiderstand in Abhängigkeit vom Batteriestrom I, Pkühi die aufzuwendende Kühlleistung und a(l) einen Faktor der Kühlleistung PKühi in Abhängigkeit vom Batteriestrom I.
In Batterien kann der Innenwiderstand R, in Abhängigkeit von dem Batteriestrom I ansteigen. Dadurch kommt es zu einer Wärmeentwicklung in der Batterie, welcher durch ein Kühlsystem entgegengewirkt werden kann. Insbesondere kann bei kleinem Batteriestrom beispielsweise im Bereich von einigen mA eine passive Kühlung durch zum Beispiel Umgebungsluft ausreichen. Steigt der Batteriestrom an, erhöht sich die Wärmeentwicklung, welcher durch ein aktives Kühlsystem entgegengewirkt werden kann. Damit hängt die vom Kühlsystem
bereitzustellende Kühlleistung PKühi vom Batteriestrom I ab und die Kühlleistung PKühi erhöht sich, wenn der Batteriestrom I zunimmt. In einer weiteren Ausführungsform wird die Antriebsverlustleistung Pv>a in Abhängigkeit von wenigstens einem Effizienzparameter des elektrischen angetriebenen Fahrzeuges ermittelt.
Dabei kann der wenigstens ein Effizienzparameter einen Rollwiderstand, einen Luftwiderstand und/oder einen Wirkungsgrad des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges, insbesondere des Antriebssystems des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges umfassen. Im Allgemeinen hängt die Antriebsleistung Pa von der Geschwindigkeit v des elektrisch abgetriebenen Fahrzeuges ab. Diese
Abhängigkeit kann vereinfacht als p = a * v+ ß * v +v * v (4)
a dargestellt werden, wobei die Faktoren α, ß und γ Effizienzparameter des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges und insbesondere des Antriebssystems bezeichnen. In Formel (4) kann der Vorfaktor α insbesondere einen
Rollwiderstand des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges auf einer Fahrbahn kennzeichnen. Der Rollwiderstand kann dabei von unterschiedlichen Faktoren, wie der Fahrbahnoberfläche, der Reifenqualität, dem Fahrzeuggewicht oder ähnlichen dem Fachmann bekannten Faktoren, abhängen. Weiterhin kann der Faktor γ den Luftwiderstand beschreiben, der von der Aerodynamik des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges abhängt. Der Faktor ß kann weitere Faktoren, die mit dem Quadrat der Geschwindigkeit v eingehen, berücksichtigen. Bevorzugt ist der Faktor ß = 0.
Weiterhin kann die Antriebsleistung Pa fahrzeugseitig mit einem Wirkungsgrad η behaftet sein. Die zum Antrieb aufzubringende Leistung ergibt sich damit zu
Figure imgf000007_0001
Hierbei kann der Wirkungsgrad η insbesondere von dem Batteriestrom I abhängen, wobei der Wirkungsgrad η mit ansteigendem Batteriestrom I steigt. Dieser Zusammenhang kann beispielsweise im Rahmen von einem
Kennlinienfeld, das fahrzeug- und batteriespezifisch erfasst werden kann, ermittelt werden. Daraus ergibt sich die Antriebsverlustleistung Pv>a zu
(1 -η ) (6)
v, a ges
Aus den vorstehenden Zusammenhängen für die Batterieverlustleistung Pv> batt und eine Antriebsleistung P a kann sich weiterhin folgender Zusammenhang ergeben:
P =P, , (7) ges batt
V (I)P =P (8) η a batt, ideal v,batt ''
^ (/)(α * ν+β *ν2 +χ * ν3) = UQCV * / - (1 + a(I)) * R . (/) * / 2 . (9) Somit können die antriebseitig benötigte Leistung einerseits und die batterieseitig zur Verfügung stehende Leistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges und des Batteriestroms I andererseits miteinander verknüpft werden. In einer weiteren Ausführungsform wird die Verlustleistung Pv>ges des elektrisch angetrieben Fahrzeuges in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit v und einem dazu benötigten Batteriestrom I ermittelt. So kann sich die Verlustleistung Pv>ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges ergeben zu P =( ~η)Ρ +P , ■ (10)
v,ges ges v,batt
Auf Basis dieses Zusammenhangs und insbesondere der Abhängigkeit der Verlustleistung Pv, ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges und der
Geschwindigkeit v können Minima bestimmt werden, die sich im Verlauf der Verlustleistung Pv,ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges gegen die
Geschwindigkeit v ergeben. Die optimale Geschwindigkeit vopt beschreibt dann die Geschwindigkeiten v, bei denen die ermittelte Verlustleistung Pv, ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges ein Minimum aufweist. Das Minimum kann dabei ein lokales oder ein globales Minimum des Zusammenhangs der
Verlustleistung Pv, ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges gegen die Geschwindigkeit v darstellen. Zum Ermitteln der optimalen Geschwindigkeit vopt werden Minima in der ermittelten Verlustleistung Pv, ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges ermittelt und dementsprechend eines der Minima als optimale Geschwindigkeit vopt festgelegt.
In einer weiteren Ausführungsform wird die optimale Geschwindigkeit vopt in einem vorgegebenen oder einem wählbaren Geschwindigkeitsfenster ermittelt. Derartige Geschwindigkeitsfenster können in einem Geschwindigkeitsbereich von 5 bis 200 km/h, bevorzugt von 30 bis 200 km/h, liegen und können beispielsweise vorgegeben in einer Speichereinrichtung hinterlegt sein oder frei wählbar über eine Mensch-Maschine Schnittstelle, wie einem
berührungsempfindlichen Bildschirm oder einem Auswahlrad, vom Fahrer vorgegeben werden. In einer weiteren Ausführungsform wird die optimale Geschwindigkeit vopt in
Abhängigkeit von fahrerspezifischen Daten, insbesondere Kalenderdaten und/oder Routendaten ermittelt. So können Kalenderdaten von einer
Speichereinrichtung, wie einem Speicher einer mobilen Einheit, etwa in einem Mobiltelefon, einer dem Fahrzeug, insbesondere dem Steuergerät zugeordneten Speichereinrichtung oder einer über ein Datennetzwerk, wie das Internet oder eine Cloud, zugänglichen Speichereinrichtung bereitgestellt werden. Dabei können Kalenderdaten Daten und Orte umfassen, die zukünftige Fahrziele des Fahrers kennzeichnen. Daraus kann eine zu fahrende Strecke zu gegebenen Zeitpunkt bestimmt werden. Zusätzlich können Routendaten berücksichtigt werden, die zum Beispiel die Verkehrslage auf der zu befahrenen Straße kennzeichnen. Insbesondere können Verkehrsinformationen eines
Navigationssystems oder einer über das Internet zugänglichen Datenbank, etwa über eine Cloud oder einen Online-Service, in die Berechnung einbezogen werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird nach Ermitteln der optimalen
Geschwindigkeit vopt zusätzlich ein Ladungszustand der Batterie erfasst, eine Reichweite bei der optimalen Geschwindigkeit vopt ermittelt und die ermittelte Restreichweite weiteren Systemen im elektrisch angetriebenen Fahrzeug bereitgestellt. So könnte die ermittelte Restreichweite beispielsweise einer
Mensch- Maschine-Schnittstelle bereitgestellt werden, die die Restreichweite an den Fahrer kommuniziert. Zusätzlich oder alternativ kann die Restreichweite weiteren Komponenten im elektrisch angetriebenen Fahrzeug, beispielsweise einem Navigationssystem, einen Stauassistenten, oder einen sonstigen
Systemen zur Fahrassistenz, bereitgestellt werden. Hierbei bezeichnet der Ladungszustand den gespeicherten Energieinhalt, der für den Fall eines elektrischen Antriebes der gespeicherten Energie einer Batterie entspricht. Für den Fall eines Verbrennungsmotors bezeichnet der gespeicherte Energieinhalt den Inhalt eines Kraftstofftanks. Bei Hybridfahrzeugen umfasst der Energieinhalt die Summe der zur Verfügung stehenden elektrischen Energie und der Verbrennungsenergie.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine optimale Reichweite unter
Berücksichtigung einer Energiebilanz in Beschleunigungs- und
Verzögerungsphasen ermittelt.
In einer weiteren Ausführungsform werden zusätzlich zu den
Zustandsparametern der Batterie Abstandsdaten erfasst, aus den erfassten Abstandsdaten ein Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen ermittelt und die optimale Geschwindigkeit vopt in Abhängigkeit vom ermittelten Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen ermittelt. Zum Erfassen von Abstandsdaten können dabei übliche dem Fachmann bekannte Sensorsysteme am Fahrzeug angeordnet sein. Geeignete Sensorsysteme sind zum Beispiel Radar-, Lidar- oder Ultraschallsensorsysteme. Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Computerprogramm vorgeschlagen, gemäß dem eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird. Bei dem Computerprogramm kann es sich beispielsweise um ein Modul zur Implementierung eines Batteriemanagementsystems oder eines Subsystems hiervon in einem Fahrzeug handeln. Das Computerprogramm kann auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert werden, etwa auf einem permanenten oder wiederbeschreibbaren Speichermedium oder in Zuordnung zu einer Computereinrichtung oder auf einer entfernbaren CD-ROM, DVD, einer Blu-ray-Disc oder einem USB-Stick. Zusätzlich oder alternativ kann das Computerprogramm auf einer Computereinrichtung wie etwa auf einem
Server oder einem Cloudsystem zum Herunterladen bereitgestellt werden, z.B. über ein Datennetzwerk wie das Internet oder eine Kommunikationsverbindung wie etwa eine Telefonleitung oder eine drahtlose Verbindung.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein System zum Steuern einer
Geschwindigkeit v eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges mit folgenden Komponenten vorgeschlagen: a. einer Einheit zum Bereitstellen von Zustandsparametern einer Batterie eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges,
b. einer Einheit zum Ermitteln einer Verlustleistung Pv,ges des elektrisch
angetriebenen Fahrzeuges für unterschiedliche Geschwindigkeiten v;
c. einer Einheit zum Ermitteln einer optimalen Geschwindigkeit vopt aus der ermittelten Verlustleistung Pv,geS; und
d. einer Einheit zum Steuern des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges bei der ermittelten, optimalen Geschwindigkeit vopt.
Bevorzugt ist das System zum Durchführen der hierin beschriebenen Verfahren ausgebildet oder eingerichtet. Dementsprechend gelten im Rahmen des
Verfahrens beschriebenen Merkmale entsprechend für das System, und umgekehrt die im Rahmen des Systems beschriebenen Merkmale entsprechend für das Verfahren. Die Batterie kann als Lithium-Ion-Batterie oder Nickel-Metall- Hybrid Batterie ausgestaltet sein. Weiterhin kann die Batterie in einem
Batteriesystem mit einem Batteriemanagementsystem eingebettet sein, wobei das Batteriesystem mit einem Antriebssystem eines Fahrzeuges verbindbar ist.
Die Komponenten des Systems sind als funktionaler Einheiten zu sehen, die nicht notwendigerweise physikalisch von einander getrennt sind. So können mehrere Komponenten das System in einer einzigen physikalischen Einheit realisiert sein, etwa wenn mehrere Funktionen in der Software auf einem
Steuergerät implementiert sind. Weiterhin können die Funktionen der
Komponenten auch in Hardware, beispielsweise durch Sensoreinheiten oder Speichereinheiten realisiert sein. Bevorzugt sind insbesondere die Komponenten b. und c. als Software im Batteriemanagementsysteme auf einem Steuergerät implementiert.
Erfindungsgemäß wird zudem ein Fahrzeug mit dem hierin beschriebenen System vorgeschlagen. Bevorzugt ist das Fahrzeug ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug, wie ein Hybridfahrzeug oder ein Elektrofahrzeug, das zumindest teilweise durch elektrische Energie einer Batterie mit mehreren Batteriezellen angetrieben wird. Dazu ist die Batterie insbesondere mit dem Antriebsystem des Fahrzeuges verbunden.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung ermöglicht es, die vom Fahrer anvisierte Geschwindigkeit v selbsttätig zu optimieren. Dadurch können höhere Reichweiten mit einem geringeren Verbrauch gewährleistet werden, und der Energiehaushalt des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges kann optimiert werden. So kann insbesondere die Verlustleistung Pv, ges derart in Bezug auf die Geschwindigkeit v minimiert werden, dass die von der Batterie zur Verfügung stehende Leistung optimal durch das Antriebssystem genutzt wird. Dies ermöglicht eine optimale Abstimmung der gefahrenen Geschwindigkeit v und der Batterieparameter.
Die weitere Berücksichtigung von fahrerspezifischen Daten, wie Kalenderdaten oder Routendaten, ermöglicht es den Energiehaushalt zusätzlich individuell auf den Fahrer abzustimmen.
Letztlich kann durch die Bestimmung einer Reichweite eine optimale
Geschwindigkeit v in Bezug auf den Energiehaushalt des Fahrzeuges ermittelt werden, um den verfügbaren Energieinhalt zum Erreichen des Ziels optimal auszunutzen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug mit einem Batteriesystem,
Figur 2 einen beispielhaften Verlauf eines Innenwiderstandes R, gegen einen Batteriestrom I, Figur 3 einen beispielhaften Verlauf einer Kühlleistung PKühi gegen eine
Batterieverlustleistung Pv> batt,
Figur 4 einen beispielhaften Verlauf einer Verlustleistung Pv, ges gegen eine
Geschwindigkeit v.
In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei in Einzelfällen auf eine wiederholte Beschreibung dieser
Komponenten verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
Ausführungsformen der Erfindung Figur 1 zeigt ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug 10 mit einem Batteriesystem 12.
Das Fahrzeug 10 der Figur 1 kann als rein elektrisch angetriebenes Fahrzeug oder als Hybridfahrzeug, das zusätzlich ein Verbrennungsmotor aufweist, ausgestaltet sein. Dazu ist das Fahrzeug 10 mit einem elektrischen
Antriebssystem 14 ausgerüstet, dass das Fahrzeug 10 über einen Elektromotor (nicht dargestellt) zumindest teilweise elektrisch antreibt. Die elektrische Energie wird von einem Batteriesystem 12 bereitgestellt, dass eine Batterie 16 und ein Batteriemanagementsystem 18 umfasst.
Die Batterie 16 umfasst mehrere Batteriezellen 19, die auch als
Akkumulatorzellen bezeichnet werden können und zum Beispiel als Lithium-Ion- Zellen mit einem Spannungsbereich von 2,8 bis 4,2 Volt betrieben werden. Die Batteriezellen 19 sind in Gruppen zu Batteriemodulen 20 zusammengefasst. Um einzelnen Batteriezellen 19 oder Batteriemodule 20 zu überwachen, sind diese mit Zellüberwachungseinheiten 22 oder Modulüberwachungseinheiten 23
ausgerüstet, die Zustandsparameter, wie eine Spannung, einen Strom oder eine Temperatur, einzelner Batteriezellen 19 oder einzelner Batteriemodule 20 erfassen und die erfassten Betriebsparameter dem Batteriemanagementsystem 18 bereitstellen. Beispielsweise können die Zustandsparameter über ein Bus 24 wie einem SPI Bus (Serial Peripheral Interface Bus) oder ein CAN Bus
(Controller Area Network Bus), von dem Zellüberwachungseinheiten 22 oder Modulüberwachungseinheiten 23 an das Batteriemanagementsystem 18 übertragen werden.
Weiterhin umfasst das Batteriesystem 12 ein Kühlsystem 17, dass eine variable Kühlleistung PKühi für die Batterie 16 bereitstellt. So kann je nach Temperatur der
Batteriezellen 19, der Batteriemodule 20 oder der Batterie 16 das Kühlsystem 17 derart geregelt werden, dass die Temperatur der Batterie 16 im Wesentlichen konstant ist. Hierbei bezeichnet im Wesentlichen konstant ein Temperaturbereich von +/■ 10°C, bevorzugt von +/- 5°C.
Das Batteriemanagementsystem 18 implementiert Funktionen zum Steuern und Überwachen der Batterie 16. So weist das Batteriemanagementsystem 18 eine Einheit 26 zum Empfangen von Zustandsparametern auf, die von den
Zellüberwachungseinheiten oder den Modulüberwachungseinheiten 23 erfasst werden. Die von Einheit 26 empfangenen Zustandsparameter werden einer
Einheit 28 zum Ermitteln einer Verlustleistung Pv, ges bereitgestellt. Dabei wird die Verlustleistung Pv, ges in Abhängigkeit von einer Batterieverlustleistung Pv> batt ermittelt, die eine Kühlleistung und eine Verlustleistung Pv, ges aufgrund des Innenwiderstands R, der Batterie 16 umfasst. Die Anteile der Verlustleistung Pv,ges betreffend den Innenwiderstand R, und die Kühlleistung PKühi sind in Bezug auf die Figuren 2 und 3 näher erläutert.
Dazu zeigt Figur 2 einen Verlauf 40 des Innenwiderstandes R, der Batterie 16 gegen einen Batteriestromes I. Theoretisch verfügt die Batterie 16 über eine Leistung die sich aus der Lehrlaufspannung U0cv und dem Batteriestrom I ergibt.
Durch den Innenwiderstand R, der Batterie 16 wird jedoch ein Teil der theoretisch verfügbaren Leistung in Wärme umgewandelt und kann nicht zum Antrieb des Fahrzeuges 10 genutzt werden. Wie in Figur 2 dargestellt, verhält sich der Innenwiderstand R, nicht linear zum
Batteriestrom I. So nimmt der Innenwiderstand R, gemäß dem Verlauf 40 aus Figur 2 mit anwachsendem Batteriestrom I im Bereich von einigen Milliampere zunächst ab und nimmt anschließend wieder zu. Je höher also der Batteriestrom I ist, desto höher ist auch der Innenwiderstand R, der Batterie 16.
Dementsprechend erhöht sich auch die in der Batterie 16 entwickelte Wärme. In
Abhängigkeit von der Wärmeentwicklung in der Batterie 16 ist somit eine
Kühlleistung PKühi von dem Kühlsystem 17 bereitzustellen. Figur 3 zeigt den Verlauf 42 der Kühlleistung PKühi gegen die
Batterieverlustleistung Pv,batt · Bei geringer Batterieverlustleistung Pv, batt, die einem Batteriestrom I von wenigen
Milliampere entspricht, ist keine aktive Kühlung notwendig und die Kühlung der Batterie 16 kann allein durch beispielsweise die Umgebungsluft erfolgen. Ab einer Verlustleistung PpaSsiv steigt die Erwärmung der Batterie 16 durch den Batteriestrom I derart an, dass eine aktive Kühlleistung PKühi durch das
Kühlsystem 17 bereitgestellt werden muss. Dabei ist die benötigte Kühlleistung
Pkühi umso höher, je höher die Batterieleistung Pv,batt ist. Da die Kühlleistung PKühi von der Batterieverlustleistung Pv,batt durch den Innenwiderstand R, abhängt, wird ein funktionaler Zusammenhang zwischen der Kühlleistung PKühi und dem Batterietrom I der Batterie 16 ermittelt.
Neben der Anteile der Verlustleistung Pv>ges durch die Kühlleistung PKühi und den Innenwiderstand R, der Batterie 16 ermittelt die Einheit 28 zum Ermitteln der Verlustleistung Pv>ges des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges 10 weiterhin die Antriebsleistung Pa des Fahrzeuges 10. Dazu werden Antriebsparameter von einer Einheit 30 zum Empfangen von Antriebsparametern bereitgestellt. Die
Antriebsleistung Pa des Fahrzeuges 10 hängt dabei von der Geschwindigkeit v, Effizienzparametern α, ß, γ und den Wirkungsgrad η des Antriebssystems 14 ab. Die Effizienzparameter α, ß, γ sind zum Beispiel der Rollwiderstand a, der sich linear mit der Geschwindigkeit v verändert, und der Luftwiderstand γ, der sich kubisch mit der Geschwindigkeit v verändert. Die Verlustleistung Pv>ges setzt sich damit aus zum einen der Batterieverlustleistung Pv,batt und zum anderen aus der Antriebsverlustleistung Pv>a zusammen. Diese Parameter werden von der Einheit 28 zum Ermitteln der Verlustleistung Pv, ges des elektrisch angetriebenen
Fahrzeuges 10 an die Einheit 34 zum Ermitteln der optimalen Geschwindigkeit vopt übermittelt. Damit steht der Einheit 34 zum Ermitteln der optimalen
Geschwindigkeit vopt eine Verlustleistung Pv>ges bereit, die ein Verhältnis zwischen der Geschwindigkeit v und der Verlustleistung Pv>ges beinhaltet.
Figur 4 zeigt beispielhaft einen Verlauf 44 der Verlustleistung Pv >ges gegen die Geschwindigkeit v. Der Verlauf 44 der Verlustleistung Pv>ges gegen Geschwindigkeit v zeigt ein nicht lineares Verhalten, wobei die Kurve im beispielhaften gezeigten Verlauf 44 zwei Minima vopti, vopt2 aufweist. Hierbei ist vopti ein globales Minimum des Verlaufs 44, wogegen das Minimum vopt2 ein lokales Minimum darstellt. Zum Ermitteln der optimalen Geschwindigkeit vopt wird aus den durch die Einheit 28 zum Ermitteln der Verlustleistung Pv>ges bereitgestellten Parametern ein Verlauf 44 berechnet und die entsprechenden globalen sowie lokalen Minima vopi, vopt2 ermittelt. Die optimale Geschwindigkeit vopt kann dann in einem vorgegebenen oder wählbaren Geschwindigkeitsfenster Avi, Δν2, das vopti oder vopt2 umfasst, festgelegt werden.
Neben der in der Einheit 28 zum Ermitteln der Verlustleistung Pv>ges
bereitgestellten Parameter können weitere Parameter in der Berechnung der optimalen Geschwindigkeit vopt eingehen. So können Kalender- und/oder Routendaten einer Speichereinheit 32 der Einheit 34 zum Ermitteln der optimalen Geschwindigkeit vopt bereitgestellt werden. Zusätzlich oder alternativ können externe Speichereinheiten, wie beispielsweise die eines Mobiltelefons, über eine Schnittstelle 36 Kalender- und/oder Routendaten der Einheit 34 zum Ermitteln der optimalen Geschwindigkeit vopt bereitgestellt werden. Ist die optimale Geschwindigkeit vopt berechnet, wird diese einer Einheit 38 zum
Steuern der Geschwindigkeit v des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges 10 bereitgestellt. Diese übermittelt die optimale Geschwindigkeit vopt an das
Antriebssystem 14, dass Einheiten vorsieht die, die die Geschwindigkeit v und damit die Längsführung des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges 10 steuert.
Zusätzlich kann einer Einheit 39 die optimale Geschwindigkeit vopt bereitgestellt werden, in der ein Ladungszustand der Batterie 16 erfasst wird, eine
Restreichweite bei der optimalen Geschwindigkeit vopt ermittelt wird und die ermittelte Restreichweite weiteren Systeme über die Schnittstelle 36 im elektrisch angetriebenen Fahrzeug 10 bereitgestellt wird. Zusätzlich kann in der Einheit 39 eine optimale Reichweite unter Berücksichtigung einer Energiebilanz im
Beschleunigung- und Verzögerungsphasen ermittelt werden.
Neben dem Regeln des Antriebssystems 14 auf die optimale Geschwindigkeit vopt in Bezug auf die Verlustleistung Pv,ges, kann das Antriebssystem 14 mit einem
Fahrassistenzsystem 37 gekoppelt sein und das Verfahren zum Bestimmen der optimalen Geschwindigkeit vopt mit einem Fahrassistenzsystem 37 gekoppelt sein, das eine Geschwindigkeitsregelanlage (ACC, Adaptive Cruise Control) umfasst. So kann zunächst die optimale Geschwindigkeit vopt bestimmt werden und das Fahrzeug 10 bei der optimalen Geschwindigkeit vopt betrieben werden.
Im Fahrassistenzsystem 37 kann weiterhin der Abstand von vorausfahrenden
Fahrzeugen erfasst werden, um die optimale Geschwindigkeit vopt in
Abhängigkeit von dem Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen zu regeln.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Steuern einer Geschwindigkeit eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10) mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen von Zustandsparametern einer Batterie (16) des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10),
b) Ermitteln einer Verlustleistung des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10) für unterschiedliche Geschwindigkeiten;
c) Ermitteln einer optimalen Geschwindigkeit, bei der die ermittelte
Verlustleistung ein Minimum aufweist; und
d) Steuern des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10) bei der ermittelten, optimalen Geschwindigkeit.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Verlustleistung eine Batterieverlustleistung und eine Antriebsverlustleistung umfasst.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Batterieverlustleistung in
Abhängigkeit von einer Kühlleistung und/oder einem Innenwiderstand einer Batterie (16) ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Antriebsverlustleistung in Abhängigkeit von wenigstens einem Effizienzparameter des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10) ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die optimale
Geschwindigkeit in einem vorgegebenen oder wählbaren
Geschwindigkeitsfenster ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die optimale
Geschwindigkeit in Abhängigkeit von fahrerspezifischen Daten ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Ladungszustand der Batterie (16) erfasst wird, eine Restreichweite bei der optimalen Geschwindigkeit ermittelt wird und die ermittelte Restreichweite weiteren Systemen im elektrisch angetriebenen Fahrzeug (10) bereitgestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine optimale Reichweite unter
Berücksichtigung einer Energiebilanz in Beschleunigungs- und
Verzögerungsphasen ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei Abstandsdaten erfasst werden, aus den erfassten Abstandsdaten ein Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen ermittelt wird und die optimale Geschwindigkeit in Abhängigkeit von dem ermittelten Abstand zu vorausfahrenden Fahrzeugen ermittelt wird.
10. Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, wenn das Computerprogramm auf einer programmierbaren Computereinrichtung ausgeführt wird.
1 1 . System zum Steuern einer Geschwindigkeit eines elektrisch angetriebenen
Fahrzeuges (10) mit folgenden Komponenten: a. einer Einheit (26) zum Bereitstellen von Zustandsparametern einer Batterie
(16) eines elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10),
b. einer Einheit (28) zum Ermitteln einer Verlustleistung des elektrisch
angetriebenen Fahrzeuges (10) für unterschiedliche Geschwindigkeiten; c. einer Einheit (34) zum Ermitteln einer optimalen Geschwindigkeit aus der ermittelten Verlustleistung; und
d. einer Einheit (38) zum Steuern des elektrisch angetriebenen Fahrzeuges (10) bei der ermittelten, optimalen Geschwindigkeit.
12. Fahrzeug (10) mit einem System zum Steuern einer Geschwindigkeit gemäß Anspruch 1 1 .
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017119291B4 (de) * 2017-08-23 2022-01-27 CPK Automotive GmbH & Co. KG Verfahren zur Beeinflussung des Energieverbrauchs eines Motors
DE102020202983A1 (de) 2019-04-05 2020-10-08 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Kühlsystem zum Kühlen einer Traktionsbatterie
DE102020114626A1 (de) 2020-06-02 2021-12-02 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Fahrzeuges sowie Hybrid-Fahrzeug
CN114435138B (zh) * 2022-01-25 2023-10-17 中国第一汽车股份有限公司 一种车辆能耗预测方法、装置、车辆及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1059426A2 (de) * 1999-06-07 2000-12-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Umwälzanlage für Kühlmittel in einem Fahrzeug
DE19937381A1 (de) * 1999-08-07 2001-03-22 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit Hybridantrieb
EP1375241A1 (de) * 2002-06-19 2004-01-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hybridfahrzeugssteuerungsystem
US20110313647A1 (en) * 2005-11-17 2011-12-22 Motility Systems Power management systems and designs
US20120010768A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Massachusetts Institute Of Technology Hybrid electric vehicle and method of path dependent receding horizon control

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4344369C2 (de) * 1993-12-24 1997-12-11 Daimler Benz Ag Verbrauchsorientierte Fahrleistungsbegrenzung eines Fahrzeugantriebs
JP2000050416A (ja) 1998-07-31 2000-02-18 Honda Motor Co Ltd 走行速度制御装置
DE102006017176A1 (de) 2006-04-12 2007-10-18 Robert Bosch Gmbh Geschwindigkeitsregelvorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Geschwindigkeitsregelvorrichtung
US8676466B2 (en) * 2009-04-06 2014-03-18 GM Global Technology Operations LLC Fail-safe speed profiles for cooperative autonomous vehicles
JP2012222981A (ja) 2011-04-11 2012-11-12 Toyota Motor Corp 車両の駆動装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1059426A2 (de) * 1999-06-07 2000-12-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Umwälzanlage für Kühlmittel in einem Fahrzeug
DE19937381A1 (de) * 1999-08-07 2001-03-22 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit Hybridantrieb
EP1375241A1 (de) * 2002-06-19 2004-01-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hybridfahrzeugssteuerungsystem
US20110313647A1 (en) * 2005-11-17 2011-12-22 Motility Systems Power management systems and designs
US20120010768A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Massachusetts Institute Of Technology Hybrid electric vehicle and method of path dependent receding horizon control

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