WO2018202875A1 - Anzeigeeinheit für ein hybridfahrzeug - Google Patents

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WO2018202875A1
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers

Definitions

  • the invention relates to a display unit for a hybrid vehicle, in particular for displaying the fuel consumption and / or the
  • Energy storage content for the current fuel or energy consumption results, determined and displayed, for example, in the context of an on-board computer function or in the instrument cluster.
  • Residual range value a remaining range is displayed, depending on the currently contained in the energy storage energy amount taking into account different driving styles and driving conditions.
  • the limits of the range can be different taking into account different driving styles and different
  • the illustrated remainder range can be adjusted empirically.
  • DE 10 2009 039 092 A1 discloses a method for
  • the object of the invention is now to provide a display system for displaying the
  • the invention relates to a display unit for a hybrid vehicle having at least one internal combustion engine drive and at least one electric motor drive, comprising the following components:
  • a first electronic determination module for determining the proportion of the current or averaged total fuel consumption that is used for charging the energy store for the electromotive drive, and / or for determining the proportion of the current or averaged one
  • a first display element for displaying at least this determined charge / fuel fraction and / or this determined drive / fuel fraction in addition to the total fuel consumption.
  • the display of the drive-Kraftstoff -Anteils would be the proportion that corresponds to recharging the extracted power for the electric motor drive.
  • the basic idea of the invention is thus the control of a consumption display in such a way that the driver acquires knowledge, in particular with what fuel consumption and how fast during the journey by diversion of internal combustion engine power, especially after load increase of the high-voltage storage is charged.
  • the invention is based on the following considerations: Motivation:
  • Hybrid vehicles are currently equipped with a charging function that, while driving through diversion of engine power (load point boost) via an electric motor, the traction battery
  • Range per time or per distance traveled can provide the desired electrical range.
  • the engine or range extender In load boost mode, the engine or range extender provides both the power for direct vehicle propulsion on the wheel and the power that is converted into electrical energy in the electric motor.
  • propulsion and loading are combined in the current fuel consumption display and are not shown separately.
  • the proportion of propulsion can be dosed directly by the driver via the accelerator pedal, but the proportion of charge is regulated by the operating strategy and the driver has no direct influence on it.
  • the invention is intended to represent the current charging power or charging rate via the load point increase in an electrical range prediction per time or per distance covered.
  • the current fuel consumption display is preferably subdivided into a propulsion and a charge proportion as a function of the current charging power or charging rate.
  • This information is displayed to the driver as additional information, for example, to aid in route planning or to allow costing to be compared between cost per battery charge on the charging plug and cost per on-board charging.
  • Fig. 1 shows schematically the essential components of the display unit according to the invention, in particular for displaying the charging speed and the charge-fuel portion and
  • Fig. 2 shows a possible supplementary display of driving data in one
  • Figure 1 are for a hybrid vehicle, not shown in detail, in particular for a combination instrument and / or for a head-up display a first
  • the first display element A1 serves at least to indicate a charge / fuel portion, here for example "load 21.”
  • the second display element A2 serves at least for the indirect indication of the charging speed, here
  • the display unit according to the invention in FIG. 1 comprises the following components: a first electronic determination module 1
  • Total fuel consumption for driving and loading e.g. 81 / 100km
  • the charging speed with +2 [km / min] is thus displayed in the form of the route per unit of time. It could also be displayed in distance recovered per distance traveled, e.g. +2
  • the charge rate may also be displayed in percent per time based on the current or full charge status, e.g. Eg +1 [% / min]. This form of presentation is according to the
  • Embodiment in Fig. 1 preferably superimposed displayed within the display for the current charging status L_ist.
  • Fig. 2 supplementary driving data are shown in an on-board computer.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit für ein Hybridfahrzeug mit mindestens einem verbrennungsmotorischem Antrieb und mit mindestens einem elektromotorischen Antrieb, die folgende Komponenten umfasst: - ein erstes elektronisches Ermittlungsmodul zum Ermitteln des Anteils des aktuellen oder gemittelten Gesamtkraftstoffverbrauchs, der zum Laden des Energiespeichers für den elektromotorischen Antrieb verwendet wird, und/oder zum Ermitteln des Anteils des aktuellen oder gemittelten Gesamtkraftstoffverbrauchs, der zum Antreiben des Hybridfahrzeuges verwendet wird, und - ein erstes Anzeigeelement zur Anzeige zumindest dieses ermittelten Lade-Kraftstoff-Anteils und/oder dieses ermittelten Antriebs-Kraftstoff-Anteils zusätzlich zum Gesamtkraftstoffverbrauch.

Description

Anzeigeeinheit für ein Hybridfahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinheit für ein Hybridfahrzeug insbesondere zum Anzeigen des Kraftstoffverbrauchs und/oder der
Restreichweite.
Es ist bereits eine Vielzahl von Verfahren zum Ermitteln und Anzeigen von Restreichweiten in Kraftfahrzeugen, insbesondere auch in Elektrofahrzeugen und/oder Hybridfahrzeugen, bekannt.
Derzeit wird in nahezu jedem Fahrzeug eine Restreichweite (Basis- Restreichweite), die sich aus dem Verhältnis aus aktuellem Tank- bzw.
Energiespeicherinhalt zum aktuellen Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch ergibt, ermittelt und beispielsweise im Rahmen einer Bordcomputerfunktion oder im Kombiinstrument angezeigt.
Aus der DE 196 12 062 B4 ist eine Anzeigeeinheit für vom Energieverbrauch eines Fahrzeugs abhängige Daten bekannt, wobei anstelle eines
Restreichweitenwertes ein Restreichweitenbereich angezeigt wird, der in Abhängigkeit von der im Energiespeicher aktuell enthaltenden Energiemenge unter Berücksichtigung von verschiedenen Fahrweisen und verschiedenen Fahrbedingungen ermittelt wird. Die Grenzen des Bereichs können unter Berücksichtigung von verschiedenen Fahrweisen und verschiedenen
Fahrbedingungen eines fahrzeugspezifischen und ggf. eines
fahrerspezifischen Verbrauchsspektrums ermittelt werden. Durch ein
Auswerten des individuellen Fahrverhaltens des Fahrers über einen bestimmten Zeitraum kann der dargestellte Restreichweitenbereich empirisch angepasst werden.
Beispielsweise aus der DE 10 2009 039 092 A1 ist ein Verfahren zum
Ermitteln zumindest zweier verschiedener definierter Restreichweiten derart bekannt, dass durch deren Darstellung für den Fahrer schnell erkennbar ist, ob seine Fahrweise energieeffizient ist oder wie groß die Differenz zwischen seiner Fahrweise und einer energieeffizienten Fahrweise ist.
Aus der DE 10 201 1 1 16 313 A1 ist eine Anzeige von Energieflüssen in einem Hybridfahrzeug bekannt, wobei insbesondere die drei Größen
Gesamtkraftstoffverbrauch, elektrische Energieaufnahme und
Energierückfluss aus der Rekuperation angezeigt werden.
Die DE 10 2015 222 795 A1 offenbart eine Anzeigeeinheit, durch die bei temporärem Ausfall von Teilkomponenten die Anzeige der davon abhängigen Restreichweite ausblendbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist nun, ein Anzeigesystem zur Anzeige der
Restreichweite funktionell zu erweitern.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche. Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinheit für ein Hybridfahrzeug mit mindestens einem verbrennungsmotorischem Antrieb und mit mindestens einem elektromotorischen Antrieb, die folgende Komponenten umfasst:
- ein erstes elektronisches Ermittlungsmodul zum Ermitteln des Anteils des aktuellen oder gemittelten Gesamtkraftstoffverbrauchs, der zum Laden des Energiespeichers für den elektromotorischen Antrieb verwendet wird, und/oder zum Ermitteln des Anteils des aktuellen oder gemittelten
Gesamtkraftstoffverbrauchs, der zum Antreiben des Hybridfahrzeuges verwendet wird, und
- ein erstes Anzeigeelement zur Anzeige zumindest dieses ermittelten Lade- Kraftstoff-Anteils und/oder dieses ermittelten Antriebs-Kraftstoff-Anteils zusätzlich zum Gesamtkraftstoffverbrauch.
Insbesondere werden der Lade- Kraftstoff-Anteil und/oder der Antriebs- Kraftstoff-Anteil aus dem aktuellen oder gemittelten
Gesamtkraftstoffverbrauch bei Betätigung des Fahrpedals oder bei automatischer Lastpunkterhöhung im zumindest teilweisen
verbrennungsmotorischen Antriebsmodus ermittelt.
Für den Fall, dass der verbrennungsmotorische Antrieb ein Range Extender ist, wäre die Anzeige des Antriebs-Kraftstoff -Anteils der Anteil, der zum Nachladen der für den elektromotorischen Antrieb entnommenen Energie entspricht.
Grundgedanke der Erfindung ist also die Steuerung einer Verbrauchsanzeige derart, dass der Fahrer Kenntnis darüber erlangt, wie insbesondere mit welchen Kraftstoffverbrauch und wie schnell während der Fahrt durch Abzweigung von verbrennungsmotorischen Leistung insbesondere nach Lastanhebung der Hochvoltspeicher geladen wird.
Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde: Motivation:
Hybridfahrzeuge sind aktuell mit einer Ladefunktion ausgestattet, die während der Fahrt durch Abzweigung von verbrennungsmotorischer Leistung (Lastpunktanhebung) über eine E-Maschine die Traktionsbatterie
(Hochvoltspeicher) aufladen kann.
Aus Fahrersicht kann während einer aktiven Ladefunktion On-Board, also während der Fahrt, die zusätzliche Information darüber nützlich sein, wie schnell gerade der Speicher aufgeladen wird (gewonnene elektrische
Reichweite pro Zeit oder pro zurückgelegter Strecke) und wann der Speicher die gewünschte elektrische Reichweite bereitstellen kann.
Die heute bekannten Anzeigestrategien sehen keine Anzeige vor, die dem Fahrer zusätzliche über den aktuellen Ladestatus hinaus reichende quantitative Auskunft gibt.
Im Lastpunktanhebungsbetrieb stellt der Verbrennungsmotor bzw. Range Extender sowohl die Leistung für den direkten Fahrzeugvortrieb am Rad zur Verfügung, als auch die Leistung, die in der E-Maschine in elektrische Energie umgewandelt wird.
Aktuell werden in der momentanen Kraftstoffverbrauchsanzeige beide Anteile (Vortrieb und Ladeanteil) zusammengefasst und nicht separat ausgewiesen. Der Vortriebsanteil kann vom Fahrer direkt über das Fahrpedal dosiert werden, der Ladeanteil wird aber über die Betriebsstrategie geregelt und der Fahrer hat keinen direkten Einfluss darauf.
Nachteile:
- Dem Fahrer wird ein sehr hoher Durchschnitts- oder
Momentanverbrauch während der Ladephase suggeriert und keine plausible Erklärung dafür, warum der Verbrauch so hoch ist und wie er sich während der Ladephase zusammensetzt.
- Das Verhalten der momentanen Kraftstoffverbrauchsanzeige ist nicht direkt vom Fahrer steuerbar/dosierbar, da die zwei Anteile überlagert dargestellt werden.
Durch die Erfindung soll die aktuelle Ladeleistung oder Laderate über die Lastpunktanhebung in einer elektrischen-Reichweiten-Prädiktion pro Zeit oder pro zurückgelegter Strecke dargestellt werden. Außerdem wird vorzugsweise die momentane Kraftstoffverbrauchsanzeige in Abhängigkeit von der aktuellen Ladeleistung oder Laderate in einen Vortriebs- und einen Ladeanteil untergliedert.
Diese Informationen werden dem Fahrer als zusätzliche Information angezeigt, um beispielsweise die Routenplanung zu unterstützen oder eine Kostenermittlung im Vergleich zwischen Kosten pro Batterieladung am Ladestecker und Kosten pro On-Board-Laden zu ermöglichen.
Daraus ergeben sich beispielsweise folgende Einheiten, die der Fahrer im Fahrzeug frei konfigurieren kann:
- Geladene elektrische Reichweite in [km] pro Zeit [min] und geladene elektrische Reichweite in [km] pro zurückgelegter Strecke und/oder
- Separate Kraftstoffverbrauchsanzeige, z.B. [Liter pro 100km], [Liter pro Zeit], [Liter pro km geladene elektrische Reichweite], [geladene elektrische Reichweite in km aus einem Liter], die nur die zur
Bereitstellung der Ladeleistung aufgebrauchte Kraftstoffmenge
berücksichtigt oder dimensionslos (also relativ) (z.B. zero - low - medium
- high) ist.
Vorteile:
- Vom Kunden frei wählbare Darstellung des Kraftstoffverbrauchs
- Verschiedene Darstellungsmöglichkeiten - Anzeigen des spezifischen Kraftstoffverbrauchs während der Ladephase
Die Erfindung wird anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch die wesentlichen Komponenten der erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit insbesondere zur Anzeige der Ladegeschwindigkeit und des Lade-Kraftstoff-Anteils und
Fig. 2 eine mögliche ergänzende Anzeige von Fahrdaten in einem
Bordcomputer.
In Fig.1 sind für ein nicht näher dargestelltes Hybridfahrzeug insbesondere für ein Kombiinstrument und/oder für ein Head-Up-Display ein erstes
Anzeigeelement A1 und ein zweites Anzeigeelement A2 dargestellt.
Das erste Anzeigeelement A1 dient zumindest zur Anzeige eines Lade- Kraftstoff-Anteils, hier z.B.„21 laden". Das zweite Anzeigeelement A2 dient zumindest zur indirekten Anzeige der Ladegeschwindigkeit, hier
vorzugsweise in zwei verschiedenen Darstellungsformen z.B.„+2 [km/min]" und Dreieckspfeil zur Kennzeichnung eines prozentualen Ladezuwachses von hier +1 [%/min] innerhalb des Anzeigebereichs, der grundsätzlich für die Anzeige des aktuellen Ladestatus L_ist vorgesehen ist. Das Kombiinstrument und/oder das Head-Up-Display von Hybridfahrzeugen weisen bereits nach dem Stand der Technik Anzeigen des Energievorrats in Form eines
Ladezustands des Hochvoltspeichers in Prozent und/oder der Restreichweite des elektrischen Antriebs in Kilometern auf.
Genauer umfasst die erfindungsgemäße Anzeigeeinheit in Fig. 1 folgende Komponenten: ein erstes elektronisches Ermittlungsmodul 1
zum Ermitteln des Anteils - hier z.B. 21/100km - des aktuellen Gesamtkraftstoffverbrauchs - hier z.B. 81/100km - der zum Laden des Energiespeichers für den elektromotorischen Antrieb verwendet wird, sowie
zum Ermitteln des Anteils - hier z.B. 61/100km - des aktuellen
Gesamtkraftstoffverbrauchs - hier z.B. 81/100km -, der zum Antreiben bzw. Fahren des Hybridfahrzeuges verwendet wird, ein erstes Anzeigeelement A1 zur Anzeige des ermittelten Lade- Kraftstoff-Anteils von hier 21 sowie des ermittelten Antriebs-Kraftstoff- Anteils von hier 61 zusätzlich zum Gesamtkraftstoffverbrauch von hier 81/100km, wobei das Anzeigeelement in diesem Ausführungsbeispiel zusätzlich zu den konkreten Zahlen eine Balkendarstellung zum einfachen Relativvergleich der beiden Anteile vorsieht, ein zweites elektronisches Ermittlungsmodul 2 zum Ermitteln des elektrischen Reichweitezuwachses basierend auf dem aktuell ermittelten Lade-Kraftstoff-Anteil von hier 21/100km in zwei Darstellungsformen, z. B. +2 [km/min] und +1 [%/min], und ein zweites Anzeigeelement A2 zur Anzeige des elektrischen
Reichweitezuwachses +2[km/min] und +1 [%/min], wodurch für den Fahrer auf einfache Weise die Ladegeschwindigkeit ersichtlich wird.
Beispiele für Darstellungsformen des ersten Anzeigeelements A1 :
Gesamt-Kraftstoffverbrauch für Fahren und Laden, z.B. 81/100km
Momentan-Kraftstoffverbrauch für das Fahren, z.B. 61/100km
Momentan-Kraftstoffverbrauch für das Laden, z.B. 21/ 100km oder z. B. in folgender Darstellungsform: -2 l/h oder 2l/geladene elektrische Reichweite oder relativ: low / middle / high und/oder in Balkendarstellung (Verhältnis des Verbrauchs für Fahren zum Verbrauch für Laden, siehe Fig. 1 ) Auch kann der Durchschnitts-Kraftstoffverbrauch für das Laden angezeigt werden, z. B. 3 Liter/Vollladung Hochvollspeicher (3 [1/100%]).
Beispiele für Darstellungsformen des zweiten Anzeigeelements A2:
Gemäß Fig. 1 wird die Ladegeschwindigkeit mit +2 [km/min] also in der Darstellungsform Strecke pro Zeiteinheit angezeigt. Sie könnte auch in gewonnener Strecke pro gefahrener Strecke angezeigt werden, z.B. +2
[km/km]. Zusätzlich oder alternativ kann die Ladegeschwindigkeit auch in Prozent pro Zeit bezogen auf den aktuellen oder vollen Ladestatus angezeigt werden, z. B. +1 [%/min]. Diese Darstellungsform ist gemäß dem
Ausführungsbeispiel in Fig. 1 vorzugsweise überlagert innerhalb der Anzeige für den aktuellen Ladestatus L_ist dargestellt.
In Fig. 2 werden ergänzende Fahrdaten in einem Bordcomputer gezeigt. Hierbei sind die Informationen 11 bis 14 folgende:
11 = rein elektrisch zurückgelegte Strecke mit am Ladestecker geladener Energie (120kWh)
12 = rein elektrisch zurückgelegte Strecke mit„On-Board" über den
Verbrenner (Lastpunktanhebung) geladener Energie (spezifischer Verbrauch 7,41 pro 100km gewonnene elektrische Reichweite)
13 = rein elektrisch zurückgelegte Strecke
14 = gesamte zurückgelegte Strecke

Claims

Anzeigeeinheit für ein Hybridfahrzeug Patentansprüche
1. Anzeigeeinheit für ein Hybridfahrzeug mit mindestens einem
verbrennungsmotorischem Antrieb und mit mindestens einem elektromotorischen Antrieb, wobei die Anzeigeeinheit folgende Komponenten umfasst:
- ein erstes elektronisches Ermittlungsmodul (1 ) zum Ermitteln des Anteils (21) des Gesamtkraftstoffverbrauchs (81), der zum Laden des Energiespeichers für den elektromotorischen Antrieb verwendet wird, und/oder zum Ermitteln des Anteils (61) des Gesamtkraftstoffverbrauchs (81), der zum Antreiben des Hybridfahrzeuges verwendet wird, und
- ein erstes Anzeigeelement (A1 ) zur Anzeige zumindest dieses ermittelten Lade-Kraftstoff-Anteils (21) und/oder dieses ermittelten Antriebs-Kraftstoff-Anteils (61) zusätzlich zum
Gesamtkraftstoffverbrauch (81/100km).
2. Anzeigeeinheit nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin folgende Komponenten vorgesehen sind:
- ein zweites elektronisches Ermittlungsmodul (2) zum Ermitteln des elektrischen Reichweitezuwachses (+2[km/min]; +1 [%/min]) basierend auf dem ermittelten Lade- Kraftstoff- Anteil (21) und
- ein zweites Anzeigeelement (A2) zur Anzeige des elektrischen Reichweitezuwachses (+2[km/min]; +1 [%/min]) in mindestens einer definierten Darstellungsform.
3. Anzeigeeinheit nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Darstellungsform des elektrischen Reichweitezuwachses in Streckenerweiterung pro Zeiteinheit (+2[km/min]) oder in Ladungserhöhung pro Zeiteinheit (+1 [%/min]) oder in Streckenerweiterung pro gefahrenem Streckenabschnitt (+2[km/km) zusätzlich zur Anzeige des aktuellen Ladestatus (L_ist) definiert ist.
4. Anzeigeeinheit nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Darstellungsform des elektrischen Reichweitezuwachses (+1 [%/min]) innerhalb der Anzeige des aktuellen Ladestatus (L_ist) definiert ist.
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