WO2018082903A1 - Verfahren zur situativen anpassung der ladestrategie von energiespeichern eines fahrzeugs - Google Patents

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Dominik Kerler
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Definitions

  • the invention relates to a method for situational adaptation of the charging strategy of energy stores of a vehicle according to the preamble of patent claim 1.
  • Micro-hybrid vehicles have been in production for some time and have the advantage that they have an automatic start-stop system, i. H. an electronic system that shuts off the engine when the vehicle has been stalled and when the driver depresses the brake pedal (in an automatic transmission vehicle) and restarts the engine when the driver takes his foot off the brake, and Rekuperationsfunktion, so brake energy recovery, to load the
  • the charge or discharge of the starter battery or generally of energy storage in the vehicle depends almost exclusively on current (actual) characteristics of the
  • Energy onboard e.g. the state of charge of the energy store (s)
  • congestion assist systems especially in (full) hybrid vehicles in series, which determines the state of charge of the battery while driving adapting in advance so that, for example, when a congestion recognized in advance by corresponding systems is reached, it is possible to drive purely electrically on the route to be traveled in a traffic jam or the resulting stop-and-go traffic.
  • a method for the situational adaptation of the charging strategy of energy storage devices of a vehicle with start-stop automatic functionality, comprising at least one energy storage device with a high level
  • Charge-receiving capability wherein in a first step, a detection during the current driving situation of the vehicle is based on predetermined criteria, if there is a current stop-and-go situation, and in a second step, if a current stop-and-go situation detected was a boosted charging of the
  • Energy storage occurs during engine operation between two automatically initiated engine-off phases.
  • predetermined criteria include that within a predetermined period of time a fixed number of automatically initiated engine stops has been detected, and / or a cumulative duration of automatically initiated engine stops has been detected, and / or a cumulative discharge amount of the first and / or the second energy storage was detected during detected automatically initiated engine stops.
  • the predetermined period is within a range of 1 minute to 8 minutes, preferably 5 minutes.
  • the cumulative discharge amount is within a range of 1 ampere hour (Ah) to 5 ampere hours (Ah), preferably 2 ampere hours (Ah).
  • Charging state of the at least one energy storage is detected, and the increased charging of the energy storage during engine operation between two automatically initiated engine-off phases is dependent on the detected state of charge.
  • the energy store is one or more lithium-ion batteries, one or more double-layer capacitors, one or more flywheel storage units.
  • the vehicle is a micro hybrid vehicle. It is also envisaged that in the second step the reinforced Charging the energy storage during engine run between two automatically initiated engine-off phases is performed by the internal combustion engine.
  • the charge state of the energy storage is increased at least up to a predetermined value.
  • the predetermined value can amount to several amp hours. Increased charging quickly achieves a state of charge that enables automatically initiated engine stops. On the other hand, a higher charge state increases the
  • start-stop automatic i. more and / or longer stops are possible. This can be achieved by providing a boost between two (possible) automatically initiated engine stops, as compared to previous strategies. that a higher current than without a recognized stop-and-go situation is used for charging. However, this can also be achieved by charging to a higher state of charge. This means that increased charging after an automatically initiated motor-off phase allows the motor to be switched off in the next standstill phase. The increased charging can be done depending on the detected state of charge of the energy storage read also with each automatically initiated engine stop.
  • control device comprising at least one
  • Control unit wherein the control device is arranged in a vehicle and is adapted to detect a current stop-and-go situation, and to carry out the method according to one of the preceding claims or signals for
  • control unit is further adapted to the current state of charge of at least one arranged in the vehicle
  • Fig. 1 shows a schematic representation of essential components according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a flowchart of the method according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of essential components according to an embodiment of the present invention.
  • today's electrical system of a vehicle 100 consists of a generator, one or more
  • the energy consumers 2, 3, 4 have from the beginning, in which only the start, ignition and
  • Lighting system operated, evolved.
  • a plurality of consumers 2, 3, 4 installed in vehicle 100, which in large part
  • the lead-acid battery 1 is now referred to as on-board battery, as it has to intercept more and more power requirements of systems that the generator can no longer operate.
  • the battery in vehicles with start-stop system (also referred to as MSA) to take over the sole supply of the electrical system.
  • MSA start-stop system
  • Energy management system 10 which may be provided, for example, as a control device, e.g. as an engine control unit with an integrated start-stop coordinator and a sensor for monitoring the state of charge of the energy store or stores, determined and monitored.
  • a control device e.g. as an engine control unit with an integrated start-stop coordinator and a sensor for monitoring the state of charge of the energy store or stores, determined and monitored.
  • Energy consumers 2, 3, 4 can be grouped, e.g. in
  • Basic consumer 2 needed for the operation of the vehicle e.g. the engine control unit, comfort consumer 3, e.g. the navigation system, the air conditioning system, driver assistance systems etc., and driving dynamics consumers 4, e.g. the
  • recuperation is essential to reduce fuel consumption in vehicles 100, including micro-hybrid vehicles.
  • the automatic engine start-stop system When recuperation is in deceleration phases the
  • Generator power increases and the excess energy in the energy storage 1, 1 1 stored.
  • it can deliver the energy stored in phases with increased energy requirements and the generator can be operated at a lower power.
  • the (combustion) engine will be in
  • the energy management 10 monitors the state of the battery 1, 1 1 and proceeds when the state of charge of the battery reaches one or more predetermined critical value (s).
  • the intervention may include actions such as disabling or degradation of consumers, e.g. B. heating / air conditioning consumers, and the
  • Micro hybrid vehicles are used, more stable batteries are installed in addition to the conventional lead-acid battery 1, e.g. a lithium-ion battery 1 1. This has in comparison to the lead-acid battery 1 a much higher resistance and a significantly higher charge acceptance, so that they
  • Detection during the current driving situation of the vehicle 100 based on predetermined criteria, if there is currently a stop-and-go situation.
  • criteria include, for example, that a predetermined number of automatically initiated engine stops have been detected within a predetermined time period, and / or a cumulative duration of automatically initiated engine stops has been detected, and / or a cumulative discharge amount from the first and / or the first second
  • the cumulative discharge amount is advantageously within a range of 1 ampere hour (Ah) to 5 ampere hours (Ah), and is preferably 2 ampere hours (Ah).
  • the specified criteria are not exhaustive. Rather, further criteria, for example based on different
  • a stop-and-go situation can be detected without predictive systems, ie directly, when the situation occurs or when the above criteria are met within a certain time period, e.g.
  • Charge receptivity e.g. a lithium-ion battery
  • Charge receptivity within a short time, so between two automatically initiated engine-off phases, a higher state of charge reached. While this is achieved by fuel consumption when being charged by the generator driven by the engine, it increases comfort, i. Above all, the availability of the automatic start-stop system, and saves in comparison to the non-shutdown of the engine in total energy and reduces emissions.
  • the lithium-ion battery is increased so that the availability of automatically initiated engine stops is increased. For example, if a 10Ah memory 1 1 boosts the charge level by 10%, there will be 1 Ah more charge available for automatically initiated engine stops. With assumed 20A electrical system current this is 3 minutes. In this case, the current state of charge of the one or more energy stores arranged in the vehicle can be detected in the vehicle via a corresponding device, for example in the energy management system or the control device as described above. Further, it can be determined that boosted charging is only under-determined
  • Prerequisites e.g. depending on the detected state of charge. In this case, it can be determined, for example, that an increased charging takes place only when the detected state of charge is low or has fallen below a predetermined charging threshold. It may also be specified that the increased charging takes place with each automatically initiated engine stop.
  • an energy storage not only a lithium-ion battery can be used, but any energy storage, which meets the requirements of a given cycle life and charge-absorbing capacity.
  • the method is preferably performed by a control device, which may be an engine control unit, and may be implemented as a computer program product.
  • the feedthrough device for carrying out the method may be the
  • Control device itself or another control device which receives the corresponding signals. In this respect, it is clear that this method can be performed regardless of the number of control devices in the vehicle.

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Abstract

Bereitgestellt wird ein Verfahren zur situativen Anpassung der Ladestrategie von Energiespeichern eines Fahrzeugs mit Start-Stopp-Automatik--Funktionalität, umfassend zumindest einen Energiespeicher mit hoher Ladungsaufnahmefähigkeit, wobei in einem ersten Schritt eine Erkennung während der aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs basierend auf vorgegebenen Kriterien erfolgt, ob eine aktuelle Stop-and-Go-Situation vorliegt, und in einem zweiten Schritt, wenn eine aktuelle Stop-and-Go-Situation erkannt wurde, ein verstärktes Aufladen des Energiespeichers während des Motorlaufs zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen erfolgt.

Description

Verfahren zur situativen Anpassung der Ladestrategie von Energiespeichern eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur situativen Anpassung der Ladestrategie von Energiespeichern eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .
Das Bordnetz und dessen Versorgung ist mittlerweile ein Kernpunkt bei der
Fahrzeugentwicklung. Mikro-Hybridfahrzeuge sind schon länger in Serie und haben den Vorteil, dass sie über eine Start-Stopp-Automatik, d. h. ein elektronisches System, das den Motor abschaltet, wenn das Fahrzeug in den Stand gebremst wurde und wenn der Fahrer das Bremspedal (bei einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe) gedrückt hält und das den Motor wieder anschaltet, wenn der Fahrer den Fuß von der Bremse nimmt, und Rekuperationsfunktion, also Bremsenergierückgewinnung, zum Laden der
Starterbatterie verfügen. Durch diese Technologie kann Kraftstoff eingespart werden. Mikro-Hybridfahrzeuge können ihre Energiespeicher nicht zum elektrischen Fahren verwenden.
Die Ladung bzw. Entladung der Starterbatterie oder allgemein von Energiespeichern im Fahrzeug, hängt beinahe ausschließlich von aktuellen (Ist-) Kenngrößen des
Energiebordnetzes ab, z.B. dem Ladezustand des bzw. der Energiespeicher,
Verbraucher-Strom, Generatorauslastung oder auch der Temperatur.
Es sind bereits häufig als Stauassistent bezeichnete Systeme vor allem in (Voll-) Hybridfahrzeugen in Serie, welche den Ladezustand der Batterie während der Fahrt vorausschauend anpassen, um z.B. bei Erreichen eines im Voraus durch entsprechende Systeme erkannten Staus auf der zu befahrenden Strecke im Stau bzw. dadurch resultierenden Stop-and-Go-Verkehr rein elektrisch fahren zu können.
Allerdings sind hierfür Systeme notwendig, die prädiktiv arbeiten, also Daten von extern erhalten, um diese Betriebsstrategie umsetzen zu können.
Allerdings kann es bei der oben beschriebenen Betriebsstrategie auch dazu kommen, dass bei häufigen automatisch eingeleiteten Motor-Stopps der Ladezustand des Energiespeichers als zu gering erkannt wird, um den Motor auszuschalten, so dass kein automatisches Abschalten des Motors erfolgt. Bevor diese Situation auftritt kann es dazu kommen, dass aufgrund des schlechteren Ladzustands des Energiespeichers ein ineffizienter Betrieb der Start-Stopp-Automatik erfolgt, d.h. dass beispielsweise ein unkomfortableres Starten des Motors, welcher sich z.B. in einem Ruckeln äußert, erfolgt. Das heißt, dass die Verfügbarkeit der Start-Stopp-Automatik in bekannten Systemen in Situationen mit häufigen automatisch eingeleiteten Motor-Stopps sinkt. Die Verfügbarkeit hängt zwar auch von der Ausstattung des Fahrzeugs ab, d.h. wie viele Verbraucher bei einer automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Situation noch bedient werden müssen, aber selbst bei einer geringen Anzahl an Verbrauchern oder
Verbrauchern, die nur wenig Energie benötigen, sinkt der Ladezustand der Batterie und damit die Verfügbarkeit.
Eine Möglichkeit, die Verfügbarkeit zu erhöhen, ist es, bestimmte Verbraucher im automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Zustand abzuschalten. Dies ist aber unter anderem aus Komfortgründen nicht erwünscht. Zur weiteren Verbesserung dieses Problems weisen neuere Systeme ein Dual-Speicher-System, kurz DSS, auf, um eine höhere Verfügbarkeit der Energieversorgung des Bordnetzes auch bei Start-Stopp- Funktionalität sicherzustellen. Allerdings sind diese Systeme nicht oder nur teilweise an die aktuelle Fahrsituation angepasst, d.h. sie arbeitet wie bisher mit prädiktiver Logik.
Aus diesem Grund ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren und eine
Vorrichtung bereitzustellen, welche die genannten Probleme löst. Insbesondere soll eine situative Anpassung der Ladestrategie des bzw. der im Fahrzeug vorhandenen Energiespeicher vorgenommen werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur situativen Anpassung der Ladestrategie von Energiespeichern eines Fahrzeugs mit Start-Stopp-Automatik- Funktionalität, umfassend zumindest einen Energiespeicher mit hoher
Ladungsaufnahmefähigkeit, wobei in einem ersten Schritt eine Erkennung während der aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs basierend auf vorgegebenen Kriterien erfolgt, ob eine aktuelle Stop-and-Go-Situation vorliegt, und in einem zweiten Schritt, wenn eine aktuelle Stop-and-Go-Situation erkannt wurde, ein verstärktes Aufladen des
Energiespeichers während des Motorlaufs zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen erfolgt.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass vorgegebene Kriterien umfassen, dass innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums eine festgelegte Anzahl an automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfasst wurde, und/oder eine kumulierte Dauer von automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfasst wurde, und/oder eine kumulierte Entlademenge aus dem ersten und/oder dem zweiten Energiespeicher während erfasster automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfasst wurde. Bevorzugt liegt der vorbestimmte Zeitraum innerhalb eines Bereichs von 1 Minute bis 8 Minuten, bevorzugt 5 Minuten. Bevorzugt liegt die kumulierte Entlademenge innerhalb eines Bereichs von 1 Amperestunde (Ah) bis 5 Amperestunden (Ah), bevorzugt 2 Amperestunden (Ah).
Des Weiteren ist vorgesehen, dass im zweiten Schritt zusätzlich der aktuelle
Ladezustand des zumindest einen Energiespeichers erfasst wird, und das verstärkte Aufladen des Energiespeichers während des Motorlaufs zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen erfolgt abhängig vom erfassten Ladezustand.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass der Energiespeicher eine oder mehrere Lithium- Ionen-Batteriein), ein oder mehrere Doppelschichtkondensatoren, ein oder mehrere Schwungradspeicher sind. Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Fahrzeug ein Mikro- Hybridfahrzeug ist. Des Weiteren ist vorgesehen, dass im zweiten Schritt das verstärkte Aufladen des Energiespeichers während des Motorlaufs zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen durch den Verbrennungsmotor erfolgt.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass das verstärkte Laden zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen derart erfolgt, dass die Lademenge des
Energiespeichers derart erhöht wird, dass die Verfügbarkeit von automatisch
eingeleiteten Motor-Stopps erhöht wird. Das heißt, dass der Ladungszustand des Energiespeichers mindestens bis zu einem vorgegebenen Wert erhöht wird. Der vorgegebene Wert kann dabei mehrere Amperestunden betragen. Durch das verstärkte Laden wird zum einen schnell ein Ladezustand erreicht, der automatisch eingeleitete Motor-Stopps ermöglicht. Zum anderen erhöht ein höherer Ladezustand die
Verfügbarkeit der Start-Stopp-Automatik, d.h. es sind mehr und/oder längere Stopps möglich. Dies kann erreicht werden, indem eine im Vergleich zu bisherigen Strategien verstärkte Ladung zwischen zwei (möglichen) automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfolgt, d.h. dass ein höherer Strom als ohne erkannte Stopp-and-Go-Situation zum Laden verwendet wird. Dies kann aber auch erreicht werden, indem eine Ladung auf einen höheren Ladezustand erfolgt. Das heißt, dass ein verstärktes Laden nach einer automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phase das Abschalten des Motors in der nächsten Stillstandsphase ermöglicht. Das verstärkte Laden kann sowohl abhängig vom erfassten Ladezustand des Energiespeichers erfolgen las auch bei jedem automatisch eingeleiteten Motor-Stopp.
Des Weiteren ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, umfassend zumindest ein
Steuergerät, wobei die Steuervorrichtung in einem Fahrzeug angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine aktuelle Stop-and-Go-Situation zu erfassen, und das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen oder Signale zur
Durchführung des Verfahrens an eine Durchführungsvorrichtung zu senden.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Steuergerät ferner dazu eingerichtet ist, den aktuellen Ladezustand von zumindest einem in dem Fahrzeug angeordneten
Energiespeicher mit hoher Ladungsaufnahmefähigkeit zu erfassen. Des Weiteren ist ein Computerprogrammprodukt vorgesehen, das beschriebene Verfahren zu verarbeiten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger
Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung von wesentlichen Komponenten gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung von wesentlichen Komponenten gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Wesentlichen besteht das heutige Bordnetz eines Fahrzeugs 100 aus einem Generator, einem oder mehreren
Energiespeichern 1 , 1 1 , wobei einer davon in der Regel eine Blei-Säure-Batterie und der andere eine Batterie mit hoher Leistungsaufnahmefähigkeit wie eine Lithium-Ionen- Batterie ist, sowie diversen Energieverbrauchern 2, 3, 4. Die Energieverbraucher 2, 3, 4 haben sich von den Anfängen, in denen lediglich das Start-, Zünd- und
Beleuchtungssystem betrieben wurden, weiterentwickelt. Heutzutage ist eine Vielzahl an Verbrauchern 2, 3, 4 in Fahrzeug 100 verbaut, welche zu einem Großteil
Steuerungs-, Komfort- und Sicherheitsfunktionen darstellen. Durch diese Vielzahl an Energieverbrauchern 2, 3, 4 steigt der Leistungsbedarf, der an die Energieversorgung bzw. den Energiespeicher 1 , 1 1 gestellt wird. Die Blei-Säure-Batterie 1 wird mittlerweile als Bordnetzbatterie bezeichnet, da sie immer mehr Leistungsanforderungen von Systemen, welche der Generator nicht mehr bedienen kann, abfangen muss.
Beispielsweise muss die Batterie bei Fahrzeugen mit Start-Stopp-System (auch als MSA bezeichnet) die alleinige Versorgung des Bordnetzes übernehmen. Die
Verwendung und der Zustand der Batterie werden z.B. vom
Energiemanagementsystem 10, welches beispielsweise als eine Steuervorrichtung bereitgestellt werden kann, z.B. als ein Motorsteuergerät mit einem integrierten Start- Stopp-Koordinator und einem Sensor zur Überwachung des Ladezustands des oder der Energiespeicher, bestimmt und überwacht.
Energieverbraucher 2, 3, 4 können in Gruppen eingeteilt werden, z.B. in
Grundverbraucher 2 welche für den Betrieb des Fahrzeugs benötigt werden, z.B. das Motorsteuergerät, Komfortverbraucher 3, z.B. das Navigationssystem, die Klimaanlage, Fahrerassistenzsysteme etc., und fahrdynamische Verbraucher 4, z.B. das
Antiblockiersystem, das elektronische Stabilitätsprogramm etc..
Zur Verbrauchsreduzierung bei Fahrzeugen 100, so auch bei Mikro-Hybridfahrzeugen, sind unter anderem zwei Funktionalitäten wesentlich, die Rekuperation und die Motor- Start-Stopp-Automatik. Bei der Rekuperation wird in Verzögerungsphasen die
Generatorleistung erhöht und die überschüssige Energie im Energiespeicher 1 , 1 1 gespeichert. Somit kann dieser in Phasen mit erhöhtem Energiebedarf die gespeicherte Energie abgeben und der Generator kann mit geringerer Leistung betrieben werden. Bei automatisch eingeleiteten Motor-Stopps wird der (Verbrennungs-)Motor in
Stillstandsphasen des Fahrzeugs 100 abgestellt. Die Versorgung der elektrischen Verbraucher 2, 3, 4 muss über die Batterie 1 , 1 1 erfolgen. Sobald erkannt wird, dass die Fahrt fortgesetzt werden soll, wird der Motor wieder angeschaltet und die verbrauchte Energie wird gesamt oder teilweise (je nach Fahrweise) über Rekuperation
wiedergewonnen.
Das Energiemanagement 10 überwacht den Zustand der Batterie 1 , 1 1 und schreitet ein, wenn der Ladezustand der Batterie einen oder einen von mehreren vordefinierten kritischen Wert(en) erreicht. Das Einschreiten kann Maßnahmen wie das Deaktivieren oder Degradieren von Verbrauchern, z. B. Heiz-/Klima-Verbraucher, sowie das
Deaktivieren der Start-Stopp-Automatik-Funktion sein.
Um eine höhere Verfügbarkeit zu erzielen wurden Systeme mit mehreren gleichartigen Batterien oder Systeme mit größeren Blei-Säure-Batterien vorgeschlagen und sind auch in Serie. Als Energiespeicher in DSS-Systemen, welche beispielsweise in
Mikrohybridfahrzeugen eingesetzt werden, sind zyklenfestere Batterien zusätzlich zu der herkömmlichen Blei-Säure-Batterie 1 verbaut, z.B. eine Lithium-Ionen-Batterie 1 1 . Diese weist im Vergleich zur Blei-Säure-Batterie 1 eine deutlich höhere Beständigkeit auf und eine deutlich höhere Ladungsaufnahmefähigkeit, so dass sie den
Anforderungen vor allem an die Verfügbarkeit bei hoher Batteriebelastung genügt. Somit wird an sich bereits eine höhere Verfügbarkeit gewährleistet. Da die
Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien allerdings sehr stark
temperaturabhängig ist, ist es nötig, die bisherigen Konzepte weiter zu verbessern und ein entsprechendes Ladekonzept bereitzustellen.
In Fig. 2 wird das abgebildete Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung beschrieben. In einem ersten Schritt S1 erfolgt eine
Erkennung während der aktuellen Fahrsituation des Fahrzeugs 100 basierend auf vorgegebenen Kriterien, ob momentan eine Stop-and-Go-Situation vorliegt. Solche Kriterien sind beispielsweise, dass innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums eine festgelegte Anzahl an automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfasst wurde, und/oder eine kumulierte Dauer von automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfasst wurde, und/oder eine kumulierte Entlademenge aus dem ersten und/oder dem zweiten
Energiespeicher während erfasster automatisch eingeleiteter Motor-Stopps erfasst wurde. Dabei liegt die kumulierte Entlademenge vorteilhafterweise innerhalb eines Bereichs von 1 Amperestunde (Ah) bis 5 Amperestunden (Ah), und ist bevorzugt 2 Amperestunden (Ah). Die angegebenen Kriterien sind nicht abschließend. Vielmehr können weitere Kriterien, beispielsweise basierend auf unterschiedlichen
Verkehrssituationen, Ländern etc. vorgegeben werden, um eine Stop-and-Go-Situation zu erfassen. Auch können zusätzlich prädiktiv arbeitende Systeme miteinbezogen werden. Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass das Fahrzeug über ein solches System verfügt und die entsprechenden Daten, vor allem in Bezug auf GPS- Koordinaten, Echtzeit-Verkehrsinformationen oder andere, auch prädiktive, Verfahren, auch ohne Kenntnis des Ortes, genau genug sind.
Durch Erfassen und Bewerten vorgegebener Kriterien kann eine Stop-and-Go-Situation ohne prädiktive Systeme, also direkt, erkannt werden, wenn die Situation auftritt bzw. wenn die oben genannten Kriterien innerhalb eines bestimmten Zeitraums, z.B.
innerhalb eines Zeitraums von 1 bis 8, bevorzugt von 5 Minuten, auftreten bzw. erfüllt sind. Durch die Erkennung der Stop-and-Go-Situation kann davon ausgegangen werden, dass in der nächsten Zeit überdurchschnittlich viele Stopps erfolgen werden, die für die Start-Stopp-Automatik relevant sind. Aus diesem Grund wird im zweiten Schritt S2, also wenn eine aktuelle Stop-and-Go-Situation erkannt wurde, ein
verstärktes Aufladen des Energiespeichers während des Motorlaufs zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen angestoßen. Das Anstoßen kann durch das Energiemanagementsystem 10 erfolgen. Dadurch wird erreicht, dass der
Energiespeicher, in einem DSS-System also die Batterie mit hoher
Ladungsaufnahmefähigkeit wie z.B. eine Lithium-Ionen-Batterie, innerhalb kurzer Zeit, also zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen, einen höheren Ladezustand erreicht. Dies wird zwar durch Kraftstoffverbrauch erzielt, wenn durch den Generator, angetrieben von dem Verbrennungsmotor geladen wird, erhöht aber den Komfort, d.h. vor allem die Verfügbarkeit der Start-Stopp-Automatik, und spart im Vergleich zum Nicht-Abschalten des Motors in Summe Energie und verringert die Emissionen.
Unter verstärktem Laden ist hierbei zu verstehen, dass die Lademenge des
Energiespeichers, also bevorzugt der Lithium-Ionen-Batterie, derart erhöht wird, dass die Verfügbarkeit von automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erhöht wird. Wenn beispielsweise bei einem 10Ah Speicher 1 1 der Ladezustand um 10% erhöht wird, steht 1 Ah mehr Ladung für automatisch eingeleitete Motor-Stopps zur Verfügung. Bei angenommenen 20A Bordnetzstrom sind dies 3 Minuten. Dabei kann über eine entsprechende Einrichtung, z.B. im Energiemanagementsystem bzw. dem Steuergerät wie oben beschrieben, im Fahrzeug der aktuelle Ladezustand von dem oder den in dem Fahrzeug angeordneten Energiespeichern erfasst werden. Ferner kann bestimmt werden, dass ein verstärktes Laden nur unter bestimmen
Voraussetzungen erfolgt, z.B. abhängig vom erfassten Ladezustand. Dabei kann beispielsweise festgelegt werden, dass ein verstärktes Laden nur dann erfolgt, wenn der erfasste Ladezustand gering ist bzw. eine vorgegebene Ladeschwelle unterschritten hat. Es kann auch vorgegeben sein, dass das verstärkte Laden bei jedem automatisch eingeleiteten Motor-Stopp erfolgt.
Als Energiespeicher kann nicht nur eine Lithium-Ionen-Batterie verwendet werden, sondern jeglicher Energiespeicher, welcher den Anforderungen an eine vorgegebene Zyklenfestigkeit und Ladungsaufnahmefähigkeit genügt.
Das Verfahren wird bevorzugt durch eine Steuervorrichtung durchgeführt, welche ein Motorsteuergerät sein kann, und kann als Computerprogrammprodukt ausgeführt sein. Die Durchführungsvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens kann die
Steuervorrichtung selbst sein oder auch eine andere Steuervorrichtung, welche die entsprechenden Signale erhält. Insofern ist klar, dass da Verfahren unabhängig von der Anzahl der Steuervorrichtungen im Fahrzeug durchgeführt werden kann.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur situativen Anpassung der Ladestrategie von Energiespeichern (1 1 ) eines Fahrzeugs (100) mit Start-Stopp-Automatik-Funktionalität, umfassend zumindest einen Energiespeicher (1 1 ) mit hoher Ladungsaufnahmefähigkeit, wobei
- in einem ersten Schritt (S1 ) eine Erkennung während der aktuellen
Fahrsituation des Fahrzeugs (100) basierend auf vorgegebenen Kriterien erfolgt, ob eine aktuelle Stop-and-Go-Situation vorliegt, und
- in einem zweiten Schritt (S2), wenn eine aktuelle Stop-and-Go-Situation erkannt wurde, ein verstärktes Aufladen des Energiespeichers (1 1 ) während des
Motorlaufs zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei vorgegebene Kriterien umfassen, dass
innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums
- eine festgelegte Anzahl an automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfasst wurde, und/oder
- eine kumulierte Dauer von automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfasst wurde, und/oder
- eine kumulierte Entlademenge aus dem Energiespeicher (1 1 ) während erfasster automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erfasst wurde.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der vorbestimmte Zeitraum innerhalb eines Bereichs von 1 Minute bis 8 Minuten liegt, bevorzugt 5 Minuten ist, und/oder wobei die kumulierte Entlademenge innerhalb eines Bereichs von 1
Amperestunde (Ah) bis 5 Amperestunden (Ah) liegt, bevorzugt 2 Amperestunden (Ah) ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im zweiten Schritt (S2) zusätzlich der aktuelle Ladezustand des zumindest einen Energiespeichers (1 1 ) erfasst wird, und das verstärkte Aufladen des Energiespeichers (1 1 ) während des Motorlaufs zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-AusPhasen erfolgt abhängig vom erfassten Ladezustand.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Energiespeicher eine oder mehrere Lithium-Ionen-Batterie(n), ein oder mehrere Doppelschichtkondensatoren, ein oder mehrere Schwungradspeicher sind ist, und/oder wobei das Fahrzeug ein Mikro-Hybridfahrzeug ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im zweiten Schritt (S2) das verstärkte Aufladen des Energiespeichers während des Motorlaufs zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen durch den
Verbrennungsmotor erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das verstärkte Laden zwischen zwei automatisch eingeleiteten Motor-Aus-Phasen die
Lademenge des Energiespeichers derart erhöht, dass die Verfügbarkeit von automatisch eingeleiteten Motor-Stopps erhöht wird.
8. Steuervorrichtung (10), umfassend zumindest ein Steuergerät, wobei die
Steuervorrichtung in einem Fahrzeug (100) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist,
- eine aktuelle Stop-and-Go-Situation zu erfassen, und
- das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen oder Signale zur Durchführung des Verfahrens an eine Durchführungsvorrichtung zu senden.
9. Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 8, wobei das Steuergerät ferner dazu eingerichtet ist, den aktuellen Ladezustand von zumindest einem in dem
Fahrzeug (100) angeordneten Energiespeicher (1 1 ) mit hoher
Ladungsaufnahmefähigkeit zu erfassen.
10. Computerprogrammprodukt, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zu verarbeiten.
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