WO2019081180A1 - Method for determining a range of a motor vehicle, and motor vehicle - Google Patents

Method for determining a range of a motor vehicle, and motor vehicle

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WO2019081180A1
WO2019081180A1 PCT/EP2018/077150 EP2018077150W WO2019081180A1 WO 2019081180 A1 WO2019081180 A1 WO 2019081180A1 EP 2018077150 W EP2018077150 W EP 2018077150W WO 2019081180 A1 WO2019081180 A1 WO 2019081180A1
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motor vehicle
electric machine
range
battery
drive train
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Harry Hamann
Rainer Wrede
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Volkswagen Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a range of a
  • the invention relates to a motor vehicle, which is designed to determine a range.
  • the range of travel of an electric vehicle or a hybrid vehicle is affected by numerous physical quantities, such as in the all-electric drive mode as well as the engine-drive mode.
  • the driving resistances and the power losses in the drive train are affected by numerous physical quantities, such as in the all-electric drive mode as well as the engine-drive mode.
  • driving resistance for example, acceleration resistances due to vehicle weight, tire rolling resistance and
  • the power losses in the drive train include, for example, the power loss of an electrical machine, an internal combustion engine, a transmission, a high-voltage battery or the like.
  • the distance range also depends on a structure of the powertrain and the installed individual components. This concerns e.g. an interconnection and arrangement and thus physical effect of the electric machines, the power electronics, the HV battery, the transmission and possibly the internal combustion engine.
  • DE 10 2012 019 056 A1 discloses a method for determining a remaining range of a motor vehicle, which a
  • the known methods for determining a range of a motor vehicle or of an electric or hybrid vehicle are based on simplified models and / or
  • the object is achieved by a method for determining a range of a motor vehicle.
  • the motor vehicle has a drive train, wherein the drive train has at least one first electric machine, at least one battery for storing and providing electrical energy, at least one power electronics for receiving, converting and outputting electrical energy and at least one first transmission for converting a rotational speed of the first electric machine.
  • the method comprises the following method steps:
  • the method is particularly suitable for use in a motor vehicle, which is designed as an electric vehicle or hybrid vehicle.
  • the method is stored and / or stored, for example, as a computer program on a memory unit in the motor vehicle and can be stored by means of a computer unit of the motor vehicle, which can be e.g. Part of a powertrain control unit or engine control unit is executable.
  • the drive train of the motor vehicle has at least one first electric machine, which is mechanically coupled to drive the motor vehicle, in particular with a wheel or a drive axle of the motor vehicle.
  • the motor vehicle has a battery, which may be designed in particular as a high-voltage battery.
  • the power electronics of the motor vehicle is designed to convert electrical energy from the battery and forward it to the first electric machine.
  • the power electronics are configured to generate electrical energy generated by the first electric machine, such as e.g. by recuperation, to forward the battery.
  • the first transmission preferably has a gear stage and is for converting the rotational speed of the first
  • a longitudinally dynamic forward simulation model is understood to mean a model which is calculated as part of a forward simulation, that is to say starting from the driving or brake pedal to the wheels.
  • the longitudinal dynamic forward simulation model forms the
  • Motor vehicle with its drive train taking into account those components which have an influence on the energy consumption of the motor vehicle and at least partially counteract or assist a locomotion of the motor vehicle. Accordingly, this includes all components on which a loss line, e.g. due to friction, heat or the like, accumulates or the one
  • the DESIRED velocity profile is an estimate or prediction of a future expected velocity profile of the motor vehicle. It can be from general statistical
  • Speed values selected operating modes, e.g. Economy or sport,
  • vehicle-specific speed values vehicle-specific speed values, driver-specific speed values, and / or the like.
  • the energy requirement is calculated by means of the longitudinal dynamic forward simulation model provided.
  • Energy demand thus reflects an amount of energy required to drive the DESIRED velocity profile with the motor vehicle for which the forward longitudinal dynamic simulation model is provided.
  • Detecting the storage state of the battery of the motor vehicle can be accomplished by conventional means such as e.g. a voltage and temperature measurement and a comparison with a family of characteristics of the battery, the characteristic field preferably a
  • Aging condition of the battery is adjusted. Alternatively or additionally, over the
  • SOC state of charge
  • the range of the motor vehicle is finally determined, ie the distance that could cover the motor vehicle with the desired speed profile and the available amount of energy of the battery and possibly the fuel tank.
  • the method allows the driver possibilities for changing operating parameters of the vehicle, such as e.g. Speed, acceleration or the like, which causes an increase in the range.
  • the method is preferably repeated several times, continuously or at regular intervals or
  • An inventive method for determining a range of a motor vehicle has the advantage over conventional methods that with simple means and in a cost-effective manner, a particularly accurate determination of the range is possible, so that the driver of the motor vehicle, for example, an improved or realistic recharging strategy of the battery can choose, such as the targeted driving of Charging stations.
  • the driver of the motor vehicle for example, an improved or realistic recharging strategy of the battery can choose, such as the targeted driving of Charging stations.
  • By determining the influential factors relevant for the range it is better possible to tailor an operating strategy of the motor vehicle to optimize the range, in particular by targeted intervention by the driver, for example by activating an eco-mode of operation, selecting an alternative route, adjusting the vehicle speed or like. Furthermore, allows a longitudinally dynamic
  • power losses and / or inertia of the at least one first electric machine and / or power losses of the at least one battery and / or power losses and / or inertia of the at least one first transmission and / or power losses and / or inertia of a differential gear of the motor vehicle and / or power losses and / or inertia of at least one axle of the motor vehicle and / or power losses and / or inertia of at least one wheel bearing of the motor vehicle are taken into account.
  • Power losses can e.g. due to friction.
  • the power loss of an electric machine is
  • the torque of the temperature and the voltage representable.
  • the power loss of the battery can be represented as a function of the battery run-in voltage and the internal resistance, wherein both the battery run-in voltage and the internal resistance are a function of the temperature and the state of charge.
  • Power loss of a transmission and a differential gear can be represented as a function of speed, torque, temperature and gear ratio.
  • a longitudinally dynamic forward simulation model can be provided, which maps the motor vehicle with particular accuracy and thus enables a precise calculation of the range.
  • the air resistance value can be calculated via the product of the cw value and a vehicle end face of the motor vehicle.
  • Rolling resistance coefficients may vary depending on the tire pressure and preferably a type of tire, a
  • Tire wear condition and / or a tire temperature can be determined.
  • a positive road gradient causes an increased energy demand, with a negative road surface
  • a vehicle weight of the motor vehicle is taken into account when calculating the energy requirement by means of the longitudinally dynamic forward simulation model.
  • Vehicle weight and range are in reciprocal relationship. With otherwise constant parameters, a motor vehicle with a higher vehicle weight has a shorter range than a motor vehicle with a lower vehicle weight.
  • the vehicle weight is
  • the vehicle weight is based on sensor data of a
  • Radcordieresensors and / or an acceleration sensor and determined by means of an unscented Kalman filter are often already present in modern motor vehicles, so that a complex retrofitting of sensors for weight determination is not required. Thus, the vehicle weight can be determined in a cost effective and reliable manner.
  • the motor vehicle is designed as a hybrid vehicle.
  • the second electric machine is preferably operable as a generator for generating electricity via the internal combustion engine.
  • the third transmission is preferably coupled to a differential gear of the motor vehicle.
  • the DESIRED velocity profile is based on a normalized
  • a normalized usage cycle describes, for example, an averaged or
  • a driver can be determined, e.g. by a coded vehicle key, analysis of the driver's driving behavior, determined driver's weight or the like. Subsequently, the prediction, e.g. based on a track history of the driver, done. In this case, preferably topographies of the routes are taken into account. On the basis of the route data of the navigation system, a particularly accurate determination of the target speed profile is possible.
  • route types such as e.g. City, highway, highway, and / or current traffic data and / or predicted traffic data and / or selected modes of operation, e.g. Economy or sport, of
  • Motor vehicle measured and the desired speed profile is adapted to the measured speeds.
  • a current driving style of the driver in particular based on speed and acceleration of the motor vehicle, determined.
  • This measurement may be permanent or intermittent, preferably at regular or substantially regular intervals. In this way, a particularly realistic determination of the desired speed profile is possible and thus the
  • a target use of at least one auxiliary unit as well as an additional energy requirement for the intended use of the at least one auxiliary unit are determined, the range also being determined as a function of the additional energy requirement.
  • an accessory can, for example, as a component of an air conditioner, as
  • Cooling fan for cooling the battery or be designed as a heater for heating the battery.
  • the driver can be informed of the additional energy needs, so this then the additional energy needs, eg by deactivating ancillary units, can actively reduce.
  • the accuracy of determining the range of the motor vehicle can be improved.
  • the object is achieved by a motor vehicle having a drive train and a control device for controlling the drive train.
  • the drive train has at least one first electric machine, at least one battery for storing and providing electrical energy, at least one
  • the control device comprises a computing unit and a
  • Memory unit wherein in the memory unit, a program is stored, which performs an inventive method in at least partial execution in the arithmetic unit.
  • the motor vehicle is preferably designed as an electric vehicle or hybrid vehicle.
  • the first electric machine is for propelling the motor vehicle, in particular with a wheel or a drive axle of the motor vehicle, mechanically coupled.
  • the first electric machine is operable as a generator for converting mechanical energy into electrical energy.
  • the motor vehicle has a battery, which is designed in particular as a high-voltage battery.
  • the motor vehicle has a second electric machine, which is designed as a generator and for propelling the motor vehicle.
  • the second electric machine is preferably coupled via a second transmission, in particular a single-stage second transmission, with an internal combustion engine of the motor vehicle.
  • the motor vehicle preferably has a third transmission for coupling the internal combustion engine with a wheel or a drive axle of the motor vehicle.
  • the motor vehicle has a differential gear.
  • the power electronics of the motor vehicle is designed to convert electrical energy from the battery and to forward it to the first electric machine or possibly the second electric machine.
  • the power electronics is designed to transmit electrical energy generated by the first electric machine or the second electric machine, such as by recuperation, to the battery.
  • the first transmission preferably has exactly one gear stage and is designed to convert the rotational speed of the first electric machine.
  • the motor vehicle according to the invention over conventional motor vehicles has the advantage that with simple means and in a cost-effective manner, a particularly accurate determination of the range is possible, so that the driver of the motor vehicle can choose, for example, an improved or realistic Nachladestrategie the battery.
  • determining the influential factors relevant for the range it is better possible to tailor an operating strategy of the motor vehicle to optimize the range, in particular by targeted intervention by the driver, for example by activating an eco-mode of operation, selecting an alternative route, adjusting the vehicle speed or like.
  • a longitudinal dynamic forward simulation model allows a particularly precise determination of the
  • Figure 1 is a flowchart showing a preferred embodiment of the invention
  • Figure 2 is a diagram of a preferred first longitudinal dynamic
  • Figure 4 is a side view of a preferred embodiment of a
  • Fig. 1 is a preferred embodiment of a method according to the invention
  • a longitudinally dynamic forward simulation model of the motor vehicle 1 (see FIG. provided. Provision is made, for example, in a memory unit of a control device 15 (see Fig. 4) of the motor vehicle 1.
  • a longitudinal dynamic forward simulation model is understood to mean a model which is part of a model
  • the longitudinally dynamic forward simulation model depicts the motor vehicle 1 with its drive train 2 (see FIG. 4), taking into account those components which have an influence on the energy consumption of the motor vehicle 1 and at least partially counteract or assist locomotion of the motor vehicle 1. Accordingly, this includes all components on which a loss line, e.g. due to friction, heat or the like, accumulates and / or have a moment of inertia, which counteracts a propulsion of the motor vehicle 1. These components may be, for example, a first electric machine 3 (see Fig. 4), a first gear 6 (see Fig. 4), a battery 4, a differential gear 7 (see Fig. 4) or power electronics 5 (see Fig. Fig.) 4) of the motor vehicle 1.
  • the DESIRED velocity profile is an estimate or
  • the energy requirement of the motor vehicle 1 is calculated by means of the longitudinal dynamic forward simulation model provided on the basis of the determined desired speed profile.
  • the energy requirement thus reflects one
  • the detection can be done by conventional means, such as e.g. a voltage and temperature measurement and a comparison with a characteristic field of the battery 4, wherein the characteristic field is preferably adapted to an aging state of the battery 4.
  • a so-called “state of charge” (SOC) of the battery 4 via the power electronics 5, a so-called “state of charge” (SOC) of the battery 4 by logging the battery currents and
  • a fifth method step 500 the range of the motor vehicle 1 is determined.
  • the range is the distance that the motor vehicle 1 could travel with the nominal speed profile and the available amount of energy of the battery 4.
  • the determination of the range is made by comparing the storage state of the battery 4 and possibly the
  • FIG. 2 schematically shows a preferred first longitudinal dynamic forward simulation model of a motor vehicle 1 according to the invention in a diagram.
  • a battery 4 of a drive train 2 is electrically coupled via a power electronics 5 of the drive train 2 with a first electric machine 3 of the drive train 2 for driving the motor vehicle 1.
  • the first electric machine 3 is mechanically coupled via a first transmission 6 of the drive train 2 and a differential gear 7 of the drive train 2 and a residual drive train 16 of the drive train 2 of the motor vehicle 1.
  • the residual drive train 16 for example, axle shafts, wheel bearings or the like attributed.
  • the longitudinal dynamic forward simulation model has vehicle parameters 17, e.g. Weight, air resistance, tire rolling resistance, as well as a brake 18.
  • FIG. 3 shows a preferred second longitudinally dynamic forward simulation model of a motor vehicle 1 according to the invention, schematically in a diagram.
  • longitudinal dynamic forward simulation model differs from the first longitudinal dynamic forward simulation model in the aspect that this addition one
  • the power electronics 5 can be embodied here both as simple as well as double power electronics 5.
  • a preferred embodiment of a motor vehicle 1 according to the invention is shown schematically in a side view. Not visible from the outside components of the motor vehicle are indicated by dashed lines.
  • the motor vehicle 1 is formed in this embodiment as a hybrid vehicle and has a drive train 2 with a first electric machine 3, which is mechanically coupled via a first gear 6 and a differential gear 7 for driving the motor vehicle 1 with a front axle of the motor vehicle 1.
  • the first electric machine 3 may also be mechanically coupled to a rear axle or both axles of the motor vehicle.
  • the drive train 2 of Motor vehicle 1 also has an internal combustion engine 10 and a second
  • Electric machine 9 wherein the second electric machine 9 is mechanically coupled via a second transmission 1 1 with the internal combustion engine 10.
  • the internal combustion engine 10 is mechanically coupled via a separating clutch 13 and a third gear 12 of the drive train 2 to the differential gear 7.
  • the drive train 2 has a
  • a control device 15 of the motor vehicle 1 is designed to control the drive train 2.
  • the motor vehicle 1 For storing fuel, the motor vehicle 1 has a fuel tank 14. To transmit power to the roadway, the motor vehicle 1 has four wheels with tires 8.

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Abstract

The invention relates to a method for determining a range of a motor vehicle (1) having a drive train (2). The drive train (2) comprises at least one first electrical machine (3), at least one battery (4) for storing and providing electrical energy, at least one power electronics unit (5) for receiving, converting and outputting electrical energy, and at least one first transmission (6) for converting the rotational speed of the first electrical machine (3). The method comprises the following steps: providing a longitudinal-dynamics forward simulation model of the motor vehicle (1), determining a target speed profile of the motor vehicle (1), calculating an energy demand of the motor vehicle (1) by means of the provided longitudinal-dynamics forward simulation model on the basis of the determined target speed profile, sensing a storage state of the battery (4) of the motor vehicle (1) for operating the at least one electrical machine (3), and determining a range of the motor vehicle (1) on the basis of the calculated energy demand and the sensed storage state. The invention also relates to a motor vehicle (1).

Description

Beschreibung  description
Verfahren zur Reichweitenbestimmung eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug Method for determining the range of a motor vehicle and motor vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines The present invention relates to a method for determining a range of a
Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches zur Bestimmung einer Reichweite ausgebildet ist. Motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle, which is designed to determine a range.
Die Strecken-Reichweite eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs wird sowohl im rein elektrischen Fahrmodus als auch im verbrennungsmotorischen Fahrmodus von zahlreichen physikalischen Größen beeinflusst, wie z.B. den Fahrwiderständen sowie den Verlustleistungen im Antriebsstrang. Als Fahrwiderstände werden beispielsweise Beschleunigungswiderstände aufgrund eines Fahrzeuggewichts, Reifen-Rollwiderstände sowie The range of travel of an electric vehicle or a hybrid vehicle is affected by numerous physical quantities, such as in the all-electric drive mode as well as the engine-drive mode. the driving resistances and the power losses in the drive train. As driving resistance, for example, acceleration resistances due to vehicle weight, tire rolling resistance and
Fahrzeugströmungswiderstände betrachtet. Zu den Verlustleistungen im Antriebsstrang zählen beispielsweise die Verlustleistung einer elektrischen Maschine, eines Verbrennungsmotors, eines Getriebes, einer Hochvolt-Batterie oder dergleichen. Zusätzlich hängt die Strecken- Reichweite auch von einer Struktur des Antriebsstrangs und den verbauten Einzelkomponenten ab. Dies betrifft z.B. eine Verschaltung und Anordnung und somit physikalischer Wirkung der Elektromaschinen, der Leistungselektronik, der HV-Batterie, des Getriebes und ggf. des Verbrennungsmotors.  Vehicle flow resistance considered. The power losses in the drive train include, for example, the power loss of an electrical machine, an internal combustion engine, a transmission, a high-voltage battery or the like. In addition, the distance range also depends on a structure of the powertrain and the installed individual components. This concerns e.g. an interconnection and arrangement and thus physical effect of the electric machines, the power electronics, the HV battery, the transmission and possibly the internal combustion engine.
Aus der WO 2012/048766 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln einer Reichweite eines From WO 2012/048766 A1 a method for determining a range of a
Kraftfahrzeugs bekannt. Hierbei werden klimatische Faktoren, welche eine Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs beeinflussen, berücksichtigt. Gemäß der DE 10 2010 062 860 A1 werden aktuelle Verbrauchswerte elektrischer Komponenten eines Kraftfahrzeugs gemessen und mittels einer Mehrzahl von Anzeigevorrichtungen dargestellt, um dem Fahrer des Motor vehicle known. In this case, climatic factors which influence an operating strategy of the motor vehicle are taken into account. According to DE 10 2010 062 860 A1, current consumption values of electrical components of a motor vehicle are measured and displayed by means of a plurality of display devices in order to inform the driver of the vehicle
Kraftfahrzeugs die Identifizierung sowie die Deaktivierung von Komponenten mit einem besonders hohen Energieverbrauch zu erleichtern. Die DE 10 2012 019 056 A1 offenbart ein Verfahren zur Ermittlung einer Restreichweite eines Kraftfahrzeugs, welches ein Motor vehicle to facilitate the identification and deactivation of components with a particularly high energy consumption. DE 10 2012 019 056 A1 discloses a method for determining a remaining range of a motor vehicle, which a
Fahrzeuggewicht sowie Streckendaten und Verkehrslage berücksichtigt. Vehicle weight as well as route data and traffic situation taken into account.
Die bekannten Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs bzw. eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs erfolgen auf Basis vereinfachter Modelle und/oder The known methods for determining a range of a motor vehicle or of an electric or hybrid vehicle are based on simplified models and / or
vernachlässigen entscheidende, die Reichweite beeinflussende physikalische Größen, wie z.B. Batterieinnenwiderstände, Außentemperatur, Getriebeöltemperatur oder dergleichen, grundsätzlich und/oder vernachlässigen die Veränderung wichtiger Fahrzeugparameter, wie z.B. Änderung des Fahrzeuggewichts in Abhängigkeit der Personenzahl und der Beladung, Änderung des Reifen-Rollwiderstands in Abhängigkeit des Reifen-Fülldrucks. Diese vereinfachten Verfahren liefern daher häufig ungenaue Prognosen der elektrischen sowie der verbrennungsmotorischen Strecken-Reichweite. Im Falle ungenauer Prognosen der Reichweite können für den Kunden schwerwiegende Nachteile auftreten, wie z.B. Kosten- und Zeitnachteile durch ein liegengebliebenes Fahrzeug bzw. durch unvorhergesehene Ladevorgänge oder Betankungen. neglecting decisive physical variables influencing the range, such as internal battery resistance, external temperature, transmission oil temperature or the like, basically and / or neglecting the change of important vehicle parameters, such as changing the vehicle weight depending on the number of persons and the load, Change in tire rolling resistance as a function of tire inflation pressure. These simplified methods therefore often provide inaccurate forecasts of the electrical as well as the combustion engine range. In the case of inaccurate forecasts of the range serious disadvantages may occur for the customer, such as cost and time penalties caused by a stagnant vehicle or by unforeseen loading or refueling.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs sowie bei einem Kraftfahrzeug zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise eine verbesserte bzw. genauere Bestimmung einer Reichweite ermöglichen. It is therefore an object of the present invention to remedy the disadvantages described above in a method for determining a range of a motor vehicle and in a motor vehicle or at least partially correct. In particular, it is an object of the present invention to provide a method for determining a range of a motor vehicle and a motor vehicle, which allow in a simple and cost-effective manner an improved or more accurate determination of a range.
Voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10 gelöst. Weitere The above problem is solved by the claims. Accordingly, the object is achieved by a method having the features of the independent claim 1 and by a motor vehicle having the features of the independent claim 10. Further
Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. Features and details of the invention will become apparent from the dependent claims, the description and the drawings. In this case, features and details that are described in connection with the method according to the invention apply, of course, also in connection with the motor vehicle according to the invention and in each case vice versa, so that with respect to the disclosure of the individual aspects of the invention always reciprocal reference is or may be.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs gelöst. Das Kraftfahrzeug weist einen Antriebsstrang auf, wobei der Antriebsstrang mindestens eine erste Elektromaschine, mindestens eine Batterie zum Speichern sowie Bereitstellen elektrischer Energie, mindestens eine Leistungselektronik zum Aufnehmen, Wandeln und Abgeben elektrischer Energie und mindestens ein erstes Getriebe zum Wandeln einer Drehzahl der ersten Elektromaschine aufweist. Das Verfahren weist die folgenden Verfahrensschritte auf: According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a method for determining a range of a motor vehicle. The motor vehicle has a drive train, wherein the drive train has at least one first electric machine, at least one battery for storing and providing electrical energy, at least one power electronics for receiving, converting and outputting electrical energy and at least one first transmission for converting a rotational speed of the first electric machine. The method comprises the following method steps:
- Bereitstellen eines längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells des Kraftfahrzeugs, Providing a longitudinally dynamic forward simulation model of the motor vehicle,
- Bestimmen eines SOLL-Geschwindigkeitsprofils des Kraftfahrzeugs, Determining a desired speed profile of the motor vehicle,
- Berechnen eines Energiebedarfs des Kraftfahrzeugs mittels des bereitgestellten  - Calculating an energy demand of the motor vehicle by means of the provided
längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells anhand des bestimmten SOLL- Geschwindigkeitsprofils, - Erfassen eines Speicherzustands der Batterie des Kraftfahrzeugs zum Betreiben der mindestens einen Elektromaschine, und longitudinal dynamic forward simulation model based on the determined nominal velocity profile, Detecting a storage state of the battery of the motor vehicle for operating the at least one electric machine, and
- Ermitteln einer Reichweite des Kraftfahrzeugs auf Basis des berechneten Energiebedarfs und des erfassten Speicherzustands.  - Determining a range of the motor vehicle based on the calculated energy demand and the detected memory state.
Das Verfahren ist insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug geeignet, welches als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet ist. Das Verfahren ist beispielsweise als Computerprogramm auf einer Speichereinheit im Kraftfahrzeug abgelegt bzw. ablegbar und mittels einer Recheneinheit des Kraftfahrzeugs, welche z.B. Teil eines Antriebsstrang- Steuergeräts oder Motorsteuergeräts ist, ausführbar. Der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs weist mindestens eine erste Elektromaschine auf, welche zum Vorantreiben des Kraftfahrzeugs, insbesondere mit einem Rad bzw. einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs, mechanisch gekoppelt ist. Zur Energieversorgung der ersten Elektromaschine mit elektrischer Energie weist das Kraftfahrzeug eine Batterie auf, welche insbesondere als Hochvolt-Batterie ausgebildet sein kann. Die Leistungselektronik des Kraftfahrzeugs ist ausgebildet, elektrische Energie aus der Batterie zu wandeln und an die erste Elektromaschine weiterzuleiten. Vorzugsweise ist die Leistungselektronik ausgebildet, von der ersten Elektromaschine generierte elektrische Energie, wie z.B. durch Rekuperation, an die Batterie weiterzuleiten. Das erste Getriebe weist vorzugsweise eine Getriebestufe auf und ist zum Wandeln der Drehzahl der ersten The method is particularly suitable for use in a motor vehicle, which is designed as an electric vehicle or hybrid vehicle. The method is stored and / or stored, for example, as a computer program on a memory unit in the motor vehicle and can be stored by means of a computer unit of the motor vehicle, which can be e.g. Part of a powertrain control unit or engine control unit is executable. The drive train of the motor vehicle has at least one first electric machine, which is mechanically coupled to drive the motor vehicle, in particular with a wheel or a drive axle of the motor vehicle. For supplying energy to the first electric machine with electrical energy, the motor vehicle has a battery, which may be designed in particular as a high-voltage battery. The power electronics of the motor vehicle is designed to convert electrical energy from the battery and forward it to the first electric machine. Preferably, the power electronics are configured to generate electrical energy generated by the first electric machine, such as e.g. by recuperation, to forward the battery. The first transmission preferably has a gear stage and is for converting the rotational speed of the first
Elektromaschine ausgebildet. Electric machine designed.
Zunächst wird das längsdynamische Vorwärtssimulationsmodell des Kraftfahrzeugs First, the longitudinally dynamic forward simulation model of the motor vehicle
bereitgestellt, insbesondere in der Speichereinheit des Kraftfahrzeugs. Die Speichereinheit ist vorzugsweise als Komponente einer Steuerungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Unter einem längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodell wird ein Modell verstanden, welches im Rahmen einer Vorwärtssimulation, also ausgehend vom Fahr-, bzw. Bremspedal zu den Rädern, berechnet wird. Das längsdynamische Vorwärtssimulationsmodell bildet das provided, in particular in the storage unit of the motor vehicle. The storage unit is preferably designed as a component of a control device of the motor vehicle. A longitudinally dynamic forward simulation model is understood to mean a model which is calculated as part of a forward simulation, that is to say starting from the driving or brake pedal to the wheels. The longitudinal dynamic forward simulation model forms the
Kraftfahrzeug mit seinem Antriebsstrang ab, wobei diejenigen Komponenten berücksichtigt werden, welche einen Einfluss auf den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs haben und zumindest teilweise einer Fortbewegung des Kraftfahrzeugs entgegenwirken oder unterstützen. Hierzu zählen demnach sämtliche Komponenten, an welchen im Betrieb eine Verlustleitung, z.B. aufgrund von Reibung, Wärme oder dergleichen, anfällt oder die ein Motor vehicle with its drive train, taking into account those components which have an influence on the energy consumption of the motor vehicle and at least partially counteract or assist a locomotion of the motor vehicle. Accordingly, this includes all components on which a loss line, e.g. due to friction, heat or the like, accumulates or the one
Massenträgheitsmoment aufweisen, welches einem Vortrieb des Kraftfahrzeugs entgegenwirkt. Diese Komponenten können beispielsweise die erste Elektromaschine, das erste Getriebe, die Batterie, ein Differentialgetriebe oder die Leistungselektronik sein. Anschließend wird das SOLL-Geschwindigkeitsprofil des Kraftfahrzeugs bestimmt. Das SOLL- Geschwindigkeitsprofil ist eine Abschätzung bzw. Prädiktion eines zukünftig zu erwartenden Geschwindigkeitsprofils des Kraftfahrzeugs. Es kann aus allgemeinen statistischen Have moment of inertia, which counteracts a propulsion of the motor vehicle. These components may be, for example, the first electric machine, the first transmission, the battery, a differential gear or the power electronics. Subsequently, the desired speed profile of the motor vehicle is determined. The DESIRED velocity profile is an estimate or prediction of a future expected velocity profile of the motor vehicle. It can be from general statistical
Geschwindigkeitswerten, gewählten Betriebsmodi, wie z.B. Economy oder Sport, Speed values, selected operating modes, e.g. Economy or sport,
fahrzeugspezifischen Geschwindigkeitswerten, fahrerspezifischen Geschwindigkeitswerten, und/oder dergleichen bestimmt werden. vehicle-specific speed values, driver-specific speed values, and / or the like.
Auf Basis des bestimmten SOLL-Geschwindigkeitsprofils wird mittels des bereitgestellten längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells der Energiebedarf berechnet. Der On the basis of the determined nominal speed profile, the energy requirement is calculated by means of the longitudinal dynamic forward simulation model provided. The
Energiebedarf spiegelt somit eine Energiemenge wider, welche erforderlich ist, um mit dem Kraftfahrzeug, für welches das längsdynamische Vorwärtssimulationsmodell bereitgestellt ist, das SOLL-Geschwindigkeitsprofil zu fahren. Energy demand thus reflects an amount of energy required to drive the DESIRED velocity profile with the motor vehicle for which the forward longitudinal dynamic simulation model is provided.
Das Erfassen des Speicherzustands der Batterie des Kraftfahrzeugs kann mit herkömmlichen Mitteln erfolgen, wie z.B. einer Spannungs- und Temperaturmessung und einem Abgleich mit einem Kennlinienfeld der Batterie, wobei das Kennlinienfeld vorzugsweise einem Detecting the storage state of the battery of the motor vehicle can be accomplished by conventional means such as e.g. a voltage and temperature measurement and a comparison with a family of characteristics of the battery, the characteristic field preferably a
Alterungszustand der Batterie angepasst wird. Alternativ oder zusätzlich kann über die Aging condition of the battery is adjusted. Alternatively or additionally, over the
Leistungselektronik ein sogenannter„State of Charge" (SOC) der Batterie durch Protokollierung der Batterieströme und Ladezyklen erfasst werden. Power electronics a so-called "state of charge" (SOC) of the battery by logging the battery currents and charging cycles are detected.
Durch Vergleichen des Speicherzustands der Batterie und ggf. vorhandenen Kraftstofftank mit dem berechneten Energiebedarf wird dann schließlich die Reichweite des Kraftfahrzeugs bestimmt, also die Strecke, welche das Kraftfahrzeug mit dem SOLL-Geschwindigkeitsprofil und der vorhandenen Energiemenge der Batterie und ggf. des Kraftstofftanks zurücklegen könnte. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Verfahren dem Fahrer Möglichkeiten zur Veränderung von Betriebsparametern des Fahrzeugs, wie z.B. Geschwindigkeit, Beschleunigung oder dergleichen, aufzeigt, welche eine Erhöhung der Reichweite bewirken. Das Verfahren wird vorzugsweise mehrfach, kontinuierlich bzw. in regelmäßigen Abständen wiederholt bzw. By comparing the storage state of the battery and possibly existing fuel tank with the calculated energy demand then the range of the motor vehicle is finally determined, ie the distance that could cover the motor vehicle with the desired speed profile and the available amount of energy of the battery and possibly the fuel tank. Furthermore, it can be provided that the method allows the driver possibilities for changing operating parameters of the vehicle, such as e.g. Speed, acceleration or the like, which causes an increase in the range. The method is preferably repeated several times, continuously or at regular intervals or
zumindest teilweise wiederholt durchgeführt, um die ermittelte Reichweite an veränderte Betriebsbedingungen anzupassen und somit die Genauigkeit des Verfahrens zu erhöhen. at least partially repeatedly performed in order to adapt the determined range to changing operating conditions and thus to increase the accuracy of the method.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs hat gegenüber herkömmlichen Verfahren den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine besonders genaue Ermittlung der Reichweite möglich ist, sodass der Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise eine verbesserte bzw. realitätsnahe Nachladestrategie der Batterie wählen kann, wie z.B. über das gezielte Ansteuern von Ladestationen. Durch eine Bestimmung der für die Reichweite relevanten Einflussfaktoren ist es besser möglich, eine Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs zur Optimierung der Reichweite gezielt anzupassen, insbesondere durch ein gezieltes Eingreifen des Fahrers, beispielsweise durch Aktivieren eines Eco-Betriebsmodus, Auswählen einer alternativen Route, Anpassen der Fahrgeschwindigkeit oder dergleichen. Ferner ermöglicht ein längsdynamisches An inventive method for determining a range of a motor vehicle has the advantage over conventional methods that with simple means and in a cost-effective manner, a particularly accurate determination of the range is possible, so that the driver of the motor vehicle, for example, an improved or realistic recharging strategy of the battery can choose, such as the targeted driving of Charging stations. By determining the influential factors relevant for the range, it is better possible to tailor an operating strategy of the motor vehicle to optimize the range, in particular by targeted intervention by the driver, for example by activating an eco-mode of operation, selecting an alternative route, adjusting the vehicle speed or like. Furthermore, allows a longitudinally dynamic
Vorwärtssimulationsmodell eine besonders präzise Ermittlung der Reichweite. Forward simulation model a particularly accurate determination of the range.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass beim Berechnen des Energiebedarfs mittels des längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten der mindestens einen ersten Elektromaschine und/oder Verlustleistungen der mindestens einen Batterie und/oder Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten des mindestens einen ersten Getriebes und/oder Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten eines Differentialgetriebes des Kraftfahrzeugs und/oder Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten mindestens einer Achswelle des Kraftfahrzeugs und/oder Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten mindestens eines Radlagers des Kraftfahrzeugs berücksichtigt werden. Verlustleistungen können z.B. durch Reibung auftreten. Die Verlustleistung einer Elektromaschine ist It is inventively preferred that, when calculating the energy demand by means of the longitudinally dynamic forward simulation model, power losses and / or inertia of the at least one first electric machine and / or power losses of the at least one battery and / or power losses and / or inertia of the at least one first transmission and / or power losses and / or inertia of a differential gear of the motor vehicle and / or power losses and / or inertia of at least one axle of the motor vehicle and / or power losses and / or inertia of at least one wheel bearing of the motor vehicle are taken into account. Power losses can e.g. due to friction. The power loss of an electric machine is
beispielsweise als Funktion der Drehzahl, des Drehmoments der Temperatur und der Spannung darstellbar. Die Verlustleistung der Batterie ist als Funktion der Batterieleerlaufspannung und des Innenwiderstandes darstellbar, wobei sowohl die Batterieleerlaufspannung als auch der Innenwiderstand eine Funktion der Temperatur und des Ladezustandes sind. Die For example, as a function of speed, the torque of the temperature and the voltage representable. The power loss of the battery can be represented as a function of the battery run-in voltage and the internal resistance, wherein both the battery run-in voltage and the internal resistance are a function of the temperature and the state of charge. The
Verlustleistung eines Getriebes sowie eines Differentialgetriebes ist als Funktion von Drehzahl, Drehmoment, Temperatur und Getriebeübersetzung darstellbar. Mittels dieser Parameter, welche allesamt den Energiebedarf des Kraftfahrzeugs beeinflussen, ist ein längsdynamisches Vorwärtssimulationsmodell bereitstellbar, welches das Kraftfahrzeug besonders genau abbildet und somit eine präzise Berechnung der Reichweite ermöglicht. Power loss of a transmission and a differential gear can be represented as a function of speed, torque, temperature and gear ratio. By means of these parameters, which all influence the energy requirement of the motor vehicle, a longitudinally dynamic forward simulation model can be provided, which maps the motor vehicle with particular accuracy and thus enables a precise calculation of the range.
Weiter bevorzugt werden beim Berechnen des Energiebedarfs mittels des längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells ein Luftwiderstandswert des Kraftfahrzeugs und/oder Further, when calculating the energy requirement by means of the longitudinally dynamic forward simulation model, an air resistance value of the motor vehicle and / or
Rollwiderstandskoeffizienten von Reifen des Kraftfahrzeugs und/oder eine Fahrbahnsteigung berücksichtigt. Der Luftwiderstandswert ist über das Produkt aus dem cw-Wert und einer Fahrzeugstirnfläche des Kraftfahrzeugs berechenbar. Rollwiderstandskoeffizienten können in Abhängigkeit des Reifendrucks und vorzugsweise eines Reifentyps, eines Rolling resistance coefficient of tires of the motor vehicle and / or a road gradient considered. The air resistance value can be calculated via the product of the cw value and a vehicle end face of the motor vehicle. Rolling resistance coefficients may vary depending on the tire pressure and preferably a type of tire, a
Reifenverschleißzustands und/oder einer Reifentemperatur bestimmt werden. Eine positive Fahrbahnsteigung bewirkt einen erhöhten Energiebedarf, wobei eine negative Tire wear condition and / or a tire temperature can be determined. A positive road gradient causes an increased energy demand, with a negative road surface
Fahrbahnsteigung einen verminderten Energiebedarf bewirkt und sogar ggf. eine Energierückgewinnung durch Rekuperation ermöglicht. Die Berücksichtigung dieser Faktoren ermöglicht eine genauere Bestimmung der Reichweite. Road gradient causes a reduced energy demand and even possibly one Energy recovery through recuperation allows. The consideration of these factors allows a more accurate determination of the range.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Berechnen des Energiebedarfs mittels des längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells ein Fahrzeuggewicht des Kraftfahrzeugs berücksichtigt. Das Fahrzeuggewicht und die Reichweite stehen in einem reziproken Verhältnis zueinander. Bei ansonsten konstanten Parametern weist ein Kraftfahrzeug mit einem höheren Fahrzeuggewicht eine geringere Reichweite auf als ein Kraftfahrzeug mit einem geringeren Fahrzeuggewicht. Das Fahrzeuggewicht wird In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, a vehicle weight of the motor vehicle is taken into account when calculating the energy requirement by means of the longitudinally dynamic forward simulation model. Vehicle weight and range are in reciprocal relationship. With otherwise constant parameters, a motor vehicle with a higher vehicle weight has a shorter range than a motor vehicle with a lower vehicle weight. The vehicle weight is
beispielsweise durch die Insassen sowie Zuladung und einen Tankfüllstand eines for example, by the occupants and payload and a tank level of a
Kraftstofftanks beeinflusst. Diese Parameter können beispielsweise mittels geeigneter Sensoren erfasst bzw. gemessen werden. Durch die Berücksichtigung des Fahrzeuggewichts ist eine genauere Bestimmung der Reichweite des Kraftfahrzeugs möglich. Fuel tanks influenced. These parameters can be detected or measured, for example, by means of suitable sensors. By taking into account the vehicle weight, a more accurate determination of the range of the motor vehicle is possible.
Weiter bevorzugt wird das Fahrzeuggewicht auf Basis von Sensordaten eines Further, the vehicle weight is based on sensor data of a
Raddrehzahlsensors und/oder eines Beschleunigungssensors sowie mittels eines Unscented- Kalman-Filters ermittelt. Derartige Sensoren sind bei modernen Kraftfahrzeugen oftmals bereits vorhanden, sodass eine aufwändige Nachrüstung von Sensoren zur Gewichtsermittlung nicht erforderlich ist. Somit ist das Fahrzeuggewicht auf eine kostengünstige sowie zuverlässige Art und Weise bestimmbar. Raddrehzahlsensors and / or an acceleration sensor and determined by means of an unscented Kalman filter. Such sensors are often already present in modern motor vehicles, so that a complex retrofitting of sensors for weight determination is not required. Thus, the vehicle weight can be determined in a cost effective and reliable manner.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass beim Berechnen des Energiebedarfs mittels des längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten einer zweiten Elektromaschine des Kraftfahrzeugs und/oder einer Verbrennungskraftmaschine des According to a preferred embodiment of the method according to the invention, it can be provided that, when calculating the energy requirement by means of the longitudinally dynamic forward simulation model, power losses and / or inertia of a second electric machine of the motor vehicle and / or an internal combustion engine of the
Kraftfahrzeugs und/oder eines zweiten Getriebes des Kraftfahrzeugs zum Koppeln der zweiten Elektromaschine mit der Verbrennungskraftmaschine und/oder eines dritten Getriebes des Kraftfahrzeugs zum Koppeln der Verbrennungskraftmaschine mit einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs und/oder einer Trennkupplung des Kraftfahrzeugs zum Koppeln der Motor vehicle and / or a second transmission of the motor vehicle for coupling the second electric machine with the internal combustion engine and / or a third transmission of the motor vehicle for coupling the internal combustion engine with a drive axle of the motor vehicle and / or a disconnect clutch of the motor vehicle for coupling the
Verbrennungskraftmaschine mit dem dritten Getriebe berücksichtigt werden, wobei ein Internal combustion engine to be considered with the third gear, a
Füllzustand eines Kraftstofftanks des Kraftfahrzeugs erfasst und die Reichweite zusätzlich in Abhängigkeit des erfassten Füllzustands ermittelt wird. In diesem Fall ist das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgebildet. Die zweite Elektromaschine ist vorzugsweise als Generator zur Stromerzeugung über die Verbrennungskraftmaschine betreibbar. Das dritte Getriebe ist vorzugsweise mit einem Differentialgetriebe des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Diese Parameter haben bei einem Hybridfahrzeug allesamt einen Einfluss auf die Reichweite. Demnach hat eine Berücksichtigung dieser Parameter den Vorteil, dass die Bestimmung der Reichweite des Hybridfahrzeugs hierdurch verbessert ist. Filling state of a fuel tank of the motor vehicle detected and the range is also determined in dependence on the detected filling state. In this case, the motor vehicle is designed as a hybrid vehicle. The second electric machine is preferably operable as a generator for generating electricity via the internal combustion engine. The third transmission is preferably coupled to a differential gear of the motor vehicle. These parameters all affect the range of a hybrid vehicle. Accordingly, one has Taking into account these parameters the advantage that the determination of the range of the hybrid vehicle is thereby improved.
Vorzugsweise wird das SOLL-Geschwindigkeitsprofil auf Basis eines normierten Preferably, the DESIRED velocity profile is based on a normalized
Nutzungszyklus des Kraftfahrzeugs und/oder einer Prädiktion der Nutzung auf Basis Use cycle of the motor vehicle and / or a prediction of usage based
fahrerspezifischer Daten und/oder Streckendaten eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs bestimmt. Ein normierter Nutzungszyklus beschreibt beispielsweise eine gemittelte bzw. driver-specific data and / or route data of a navigation system of the motor vehicle. A normalized usage cycle describes, for example, an averaged or
durchschnittliche Nutzung aus zuvor ermittelten Geschwindigkeitsprofilen einer Mehrzahl von Kraftfahrzeugen. Für die Prädiktion kann beispielsweise zunächst ein Fahrer ermittelt werden, z.B. durch einen codierten Fahrzeugschlüssel, Analyse des Fahrverhaltens des Fahrers, ermitteltes Gewicht des Fahrers oder dergleichen. Anschließend kann die Prädiktion, z.B. auf Basis einer Streckenhistorie des Fahrers, erfolgen. Hierbei werden vorzugsweise Topografien der Strecken berücksichtigt. Auf Basis der Streckendaten des Navigationssystems ist eine besonders genaue Bestimmung des SOLL-Geschwindigkeitsprofils möglich. Vorzugsweise werden bei der Bestimmung des SOLL-Geschwindigkeitsprofils auch Streckenarten, wie z.B. Stadt, Landstraße, Autobahn, und/oder aktuelle Verkehrsdaten und/oder prognostizierte Verkehrsdaten und/oder gewählte Betriebsmodi, wie z.B. Economy oder Sport, des average usage from previously determined speed profiles of a plurality of motor vehicles. For the prediction, for example, first a driver can be determined, e.g. by a coded vehicle key, analysis of the driver's driving behavior, determined driver's weight or the like. Subsequently, the prediction, e.g. based on a track history of the driver, done. In this case, preferably topographies of the routes are taken into account. On the basis of the route data of the navigation system, a particularly accurate determination of the target speed profile is possible. Preferably, when determining the DESIRED velocity profile, route types such as e.g. City, highway, highway, and / or current traffic data and / or predicted traffic data and / or selected modes of operation, e.g. Economy or sport, of
Kraftfahrzeugs berücksichtigt. Mittels dieser Parameter ist ein besonders realitätsnahes SOLL- Geschwindigkeitsprofil bestimmbar und somit die Genauigkeit der Ermittlung der Reichweite verbessert. Motor vehicle considered. By means of these parameters, a particularly realistic desired velocity profile can be determined and thus the accuracy of the determination of the range is improved.
Es kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass wiederholt Geschwindigkeiten des It can be provided according to the invention that repeated speeds of the
Kraftfahrzeugs gemessen werden und das SOLL-Geschwindigkeitsprofil an die gemessenen Geschwindigkeiten adaptiert wird. Somit wird vorzugsweise eine aktuelle Fahrweise des Fahrers, insbesondere basierend auf Geschwindigkeit und Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, ermittelt. Dieses Messen kann permanent oder intermittierend, vorzugsweise in regelmäßigen oder im Wesentlichen regelmäßigen Abständen, erfolgen. Auf diese Weise ist eine besonders realitätsnahe Bestimmung des SOLL-Geschwindigkeitsprofils möglich und somit die Motor vehicle measured and the desired speed profile is adapted to the measured speeds. Thus, preferably a current driving style of the driver, in particular based on speed and acceleration of the motor vehicle, determined. This measurement may be permanent or intermittent, preferably at regular or substantially regular intervals. In this way, a particularly realistic determination of the desired speed profile is possible and thus the
Genauigkeit der Ermittlung der Reichweite weiter verbessert. Accuracy of determining the range further improved.
Vorzugsweise werden eine SOLL-Nutzung mindestens eines Nebenaggregats sowie ein Zusatzenergiebedarf für die SOLL-Nutzung des mindestens einen Nebenaggregats bestimmt, wobei die Reichweite auch in Abhängigkeit des Zusatzenergiebedarfs bestimmt wird. Ein solches Nebenaggregat kann beispielsweise als Komponente einer Klimaanlage, als Preferably, a target use of at least one auxiliary unit as well as an additional energy requirement for the intended use of the at least one auxiliary unit are determined, the range also being determined as a function of the additional energy requirement. Such an accessory can, for example, as a component of an air conditioner, as
Kühlgebläse zum Kühlen der Batterie oder als Heizung zum Wärmen der Batterie ausgebildet sein. Somit kann der Fahrer auf den Zusatzenergiebedarf hingewiesen werden, sodass dieser daraufhin den Zusatzenergiebedarf, z.B. durch Deaktivieren von Nebenaggregaten, aktiv reduzieren kann. Durch die Bestimmung des Zusatzenergiebedarfs kann die Genauigkeit der Ermittlung der Reichweite des Kraftfahrzeugs verbessert werden. Cooling fan for cooling the battery or be designed as a heater for heating the battery. Thus, the driver can be informed of the additional energy needs, so this then the additional energy needs, eg by deactivating ancillary units, can actively reduce. By determining the additional energy demand, the accuracy of determining the range of the motor vehicle can be improved.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang und einer Steuerungsvorrichtung zum Steuern des Antriebsstrangs gelöst. Der Antriebsstrang weist mindestens eine erste Elektromaschine, mindestens eine Batterie zum Speichern sowie Bereitstellen elektrischer Energie, mindestens eine According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a motor vehicle having a drive train and a control device for controlling the drive train. The drive train has at least one first electric machine, at least one battery for storing and providing electrical energy, at least one
Leistungselektronik zum Aufnehmen, Wandeln und Abgeben elektrischer Energie und mindestens ein erstes Getriebe zum Wandeln einer Drehzahl der ersten Elektromaschine auf. Erfindungsgemäß umfasst die Steuerungsvorrichtung eine Recheneinheit und eine Power electronics for receiving, converting and outputting electrical energy and at least a first transmission for converting a rotational speed of the first electric machine. According to the invention, the control device comprises a computing unit and a
Speichereinheit, wobei in der Speichereinheit ein Programm abgelegt ist, welches bei zumindest teilweiser Ausführung in der Recheneinheit ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführt. Memory unit, wherein in the memory unit, a program is stored, which performs an inventive method in at least partial execution in the arithmetic unit.
Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise als Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug ausgebildet. Die erste Elektromaschine ist zum Vorantreiben des Kraftfahrzeugs, insbesondere mit einem Rad bzw. einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs, mechanisch gekoppelt. Vorzugsweise ist die erste Elektromaschine als Generator zur Wandlung mechanischer Energie in elektrische Energie betreibbar. Zur Energieversorgung der ersten Elektromaschine mit elektrischer Energie weist das Kraftfahrzeug eine Batterie auf, welche insbesondere als Hochvolt-Batterie ausgebildet ist. Vorzugsweise weist das Kraftfahrzeug eine zweite Elektromaschine auf, welche als Generator sowie zum Vorantreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Die zweite Elektromaschine ist vorzugsweise über ein zweites Getriebe, insbesondere ein einstufiges zweites Getriebe, mit einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Das Kraftfahrzeug weist vorzugsweise ein drittes Getriebe zum Koppeln der Verbrennungskraftmaschine mit einem Rad bzw. einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs auf. Ebenfalls bevorzugt weist das Kraftfahrzeug ein Differentialgetriebe auf. Die Leistungselektronik des Kraftfahrzeugs ist ausgebildet, elektrische Energie aus der Batterie zu wandeln und an die erste Elektromaschine bzw. ggf. die zweite Elektromaschine weiterzuleiten. Vorzugsweise ist die Leistungselektronik ausgebildet, von der ersten Elektromaschine bzw. der zweiten Elektromaschine generierte elektrische Energie, wie z.B. durch Rekuperation, an die Batterie weiterzuleiten. Das erste Getriebe weist vorzugsweise genau eine Getriebestufe auf und ist zum Wandeln der Drehzahl der ersten Elektromaschine ausgebildet. Bei dem beschriebenen Kraftfahrzeug ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gegenüber herkömmlichen Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine besonders genaue Ermittlung der Reichweite möglich ist, sodass der Fahrer des Kraftfahrzeugs beispielsweise eine verbesserte bzw. realitätsnahe Nachladestrategie der Batterie wählen kann. Durch eine Bestimmung der für die Reichweite relevanten Einflussfaktoren ist es besser möglich, eine Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs zur Optimierung der Reichweite gezielt anzupassen, insbesondere durch ein gezieltes Eingreifen des Fahrers, beispielsweise durch Aktivieren eines Eco-Betriebsmodus, Auswählen einer alternativen Route, Anpassen der Fahrgeschwindigkeit oder dergleichen. Ferner ermöglicht ein längsdynamisches Vorwärtssimulationsmodell eine besonders präzise Ermittlung der The motor vehicle is preferably designed as an electric vehicle or hybrid vehicle. The first electric machine is for propelling the motor vehicle, in particular with a wheel or a drive axle of the motor vehicle, mechanically coupled. Preferably, the first electric machine is operable as a generator for converting mechanical energy into electrical energy. For supplying energy to the first electric machine with electrical energy, the motor vehicle has a battery, which is designed in particular as a high-voltage battery. Preferably, the motor vehicle has a second electric machine, which is designed as a generator and for propelling the motor vehicle. The second electric machine is preferably coupled via a second transmission, in particular a single-stage second transmission, with an internal combustion engine of the motor vehicle. The motor vehicle preferably has a third transmission for coupling the internal combustion engine with a wheel or a drive axle of the motor vehicle. Also preferably, the motor vehicle has a differential gear. The power electronics of the motor vehicle is designed to convert electrical energy from the battery and to forward it to the first electric machine or possibly the second electric machine. Preferably, the power electronics is designed to transmit electrical energy generated by the first electric machine or the second electric machine, such as by recuperation, to the battery. The first transmission preferably has exactly one gear stage and is designed to convert the rotational speed of the first electric machine. In the described motor vehicle, all the advantages that have already been described for a method for determining a range of a motor vehicle according to the first aspect of the invention result. Accordingly, the motor vehicle according to the invention over conventional motor vehicles has the advantage that with simple means and in a cost-effective manner, a particularly accurate determination of the range is possible, so that the driver of the motor vehicle can choose, for example, an improved or realistic Nachladestrategie the battery. By determining the influential factors relevant for the range, it is better possible to tailor an operating strategy of the motor vehicle to optimize the range, in particular by targeted intervention by the driver, for example by activating an eco-mode of operation, selecting an alternative route, adjusting the vehicle speed or like. Furthermore, a longitudinal dynamic forward simulation model allows a particularly precise determination of the
Reichweite. Reach.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch: An inventive method for determining a range of a motor vehicle and a motor vehicle according to the invention are explained in more detail with reference to drawings. Each show schematically:
Figur 1 in einem Ablaufdiagramm eine bevorzugte Ausführungsform des Figure 1 is a flowchart showing a preferred embodiment of the invention
erfindungsgemäßen Verfahrens,  inventive method,
Figur 2 in einem Schaubild ein bevorzugtes erstes längsdynamisches Figure 2 is a diagram of a preferred first longitudinal dynamic
Vorwärtssimulationsmodell eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs,  Forward simulation model of a motor vehicle according to the invention,
Figur 3 in einem Schaubild ein bevorzugtes zweites längsdynamisches Figure 3 in a diagram a preferred second longitudinal dynamic
Vorwärtssimulationsmodell eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und  Forward simulation model of a motor vehicle according to the invention, and
Figur 4 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines Figure 4 is a side view of a preferred embodiment of a
erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.  motor vehicle according to the invention.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 bis 4 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. Elements with the same function and mode of operation are each provided with the same reference numerals in FIGS.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens In Fig. 1 is a preferred embodiment of a method according to the invention
schematisch in einem Ablaufdiagramm dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt 100 wird ein längsdynamisches Vorwärtssimulationsmodell des Kraftfahrzeugs 1 (vgl. Fig. 4) bereitgestellt. Das Bereitstellen erfolgt beispielsweise in einer Speichereinheit einer Steuerungsvorrichtung 15 (vgl. Fig. 4) des Kraftfahrzeugs 1 . Unter einem längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodell wird ein Modell verstanden, welches im Rahmen einer schematically illustrated in a flow chart. In a first method step 100, a longitudinally dynamic forward simulation model of the motor vehicle 1 (see FIG. provided. Provision is made, for example, in a memory unit of a control device 15 (see Fig. 4) of the motor vehicle 1. A longitudinal dynamic forward simulation model is understood to mean a model which is part of a model
Vorwärtssimulation, also ausgehend von der Batterie 4 (vgl. Fig. 4) zu den Rädern, berechnet wird. Das längsdynamische Vorwärtssimulationsmodell bildet das Kraftfahrzeug 1 mit seinem Antriebsstrang 2 (vgl. Fig. 4) ab, wobei diejenigen Komponenten berücksichtigt werden, welche einen Einfluss auf den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs 1 haben und zumindest teilweise einer Fortbewegung des Kraftfahrzeugs 1 entgegenwirken oder unterstützen. Hierzu zählen demnach sämtliche Komponenten, an welchen im Betrieb eine Verlustleitung, z.B. aufgrund von Reibung, Wärme oder dergleichen, anfällt und/oder die ein Massenträgheitsmoment aufweisen, welches einem Vortrieb des Kraftfahrzeugs 1 entgegenwirkt. Diese Komponenten können beispielsweise eine erste Elektromaschine 3 (vgl. Fig. 4), ein erstes Getriebe 6 (vgl. Fig. 4), eine Batterie 4, ein Differentialgetriebe 7 (vgl. Fig. 4) oder eine Leistungselektronik 5 (vgl. Fig. 4) des Kraftfahrzeugs 1 sein. Forward simulation, that is, starting from the battery 4 (see Fig. 4) to the wheels, is calculated. The longitudinally dynamic forward simulation model depicts the motor vehicle 1 with its drive train 2 (see FIG. 4), taking into account those components which have an influence on the energy consumption of the motor vehicle 1 and at least partially counteract or assist locomotion of the motor vehicle 1. Accordingly, this includes all components on which a loss line, e.g. due to friction, heat or the like, accumulates and / or have a moment of inertia, which counteracts a propulsion of the motor vehicle 1. These components may be, for example, a first electric machine 3 (see Fig. 4), a first gear 6 (see Fig. 4), a battery 4, a differential gear 7 (see Fig. 4) or power electronics 5 (see Fig. Fig.) 4) of the motor vehicle 1.
In einem zweiten Verfahrensschritt 200 wird ein SOLL-Geschwindigkeitsprofil des In a second method step 200, a desired velocity profile of the
Kraftfahrzeugs 1 bestimmt. Das SOLL-Geschwindigkeitsprofil ist eine Abschätzung bzw. Motor vehicle 1 determined. The DESIRED velocity profile is an estimate or
Prädiktion eines zukünftig zu erwartenden Geschwindigkeitsprofils des Kraftfahrzeugs 1 . Es kann aus allgemeinen statistischen Geschwindigkeitswerten, gewählten Betriebsmodi, wie z.B. Economy oder Sport, fahrzeugspezifischen Geschwindigkeitswerten, fahrerspezifischen Prediction of a future expected speed profile of the motor vehicle 1. It may be made up of general statistical velocity values, selected operating modes, e.g. Economy or sport, vehicle-specific speed values, driver-specific
Geschwindigkeitswerten, und/oder dergleichen bestimmt werden. Speed values, and / or the like can be determined.
In einem dritten Verfahrensschritt 300 wird mittels des bereitgestellten längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells auf Basis des bestimmten SOLL-Geschwindigkeitsprofils der Energiebedarf des Kraftfahrzeugs 1 berechnet. Der Energiebedarf spiegelt somit eine In a third method step 300, the energy requirement of the motor vehicle 1 is calculated by means of the longitudinal dynamic forward simulation model provided on the basis of the determined desired speed profile. The energy requirement thus reflects one
Energiemenge wider, welche erforderlich ist, um mit dem Kraftfahrzeug 1 , für welches das längsdynamische Vorwärtssimulationsmodell bereitgestellt ist, das SOLL-Geschwindigkeitsprofil zu fahren. Amount of energy required to drive the DESIRED velocity profile with the motor vehicle 1 for which the forward longitudinal dynamic simulation model is provided.
In einem vierten Verfahrensschritt 400 wird ein Speicherzustand der Batterie 4 des In a fourth method step 400, a memory state of the battery 4 of the
Kraftfahrzeugs 1 erfasst. Das Erfassen kann mit herkömmlichen Mitteln erfolgen, wie z.B. einer Spannungs- und Temperaturmessung und einem Abgleich mit einem Kennlinienfeld der Batterie 4, wobei das Kennlinienfeld vorzugsweise einem Alterungszustand der Batterie 4 angepasst wird. Alternativ oder zusätzlich kann über die Leistungselektronik 5 ein sogenannter „State of Charge" (SOC) der Batterie 4 durch Protokollierung der Batterieströme und Motor vehicle 1 detected. The detection can be done by conventional means, such as e.g. a voltage and temperature measurement and a comparison with a characteristic field of the battery 4, wherein the characteristic field is preferably adapted to an aging state of the battery 4. Alternatively or additionally, via the power electronics 5, a so-called "state of charge" (SOC) of the battery 4 by logging the battery currents and
Ladezyklen erfasst werden. In einem fünften Verfahrensschritt 500 wird die Reichweite des Kraftfahrzeugs 1 bestimmt. Die Reichweite ist die Strecke, welche das Kraftfahrzeug 1 mit dem SOLL-Geschwindigkeitsprofil und der vorhandenen Energiemenge der Batterie 4 zurücklegen könnte. Das Bestimmen der Reichweite erfolgt durch Vergleichen des Speicherzustands der Batterie 4 und ggf. dem Charging cycles are detected. In a fifth method step 500, the range of the motor vehicle 1 is determined. The range is the distance that the motor vehicle 1 could travel with the nominal speed profile and the available amount of energy of the battery 4. The determination of the range is made by comparing the storage state of the battery 4 and possibly the
Füllstand des Kraftstofftanks mit dem berechneten Energiebedarf. Fill level of the fuel tank with the calculated energy requirement.
Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes erstes längsdynamisches Vorwärtssimulationsmodell eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 schematisch in einem Schaubild. Eine Batterie 4 eines Antriebsstrangs 2 ist über eine Leistungselektronik 5 des Antriebsstrangs 2 mit einer ersten Elektromaschine 3 des Antriebsstrangs 2 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 1 elektrisch gekoppelt. Die erste Elektromaschine 3 ist über ein erstes Getriebe 6 des Antriebsstrangs 2 sowie ein Differentialgetriebe 7 des Antriebsstrangs 2 und einen Restantriebsstrang 16 des Antriebsstrangs 2 des Kraftfahrzeugs 1 mechanisch gekoppelt. Dem Restantriebsstrang 16 werden beispielsweise Achswellen, Radlager oder dergleichen zugerechnet. Überdies weist das längsdynamische Vorwärtssimulationsmodell Fahrzeugparameter 17, wie z.B. Gewicht, Luftwiderstand, Reifenrollwiderstand, sowie eine Bremse 18 auf. FIG. 2 schematically shows a preferred first longitudinal dynamic forward simulation model of a motor vehicle 1 according to the invention in a diagram. A battery 4 of a drive train 2 is electrically coupled via a power electronics 5 of the drive train 2 with a first electric machine 3 of the drive train 2 for driving the motor vehicle 1. The first electric machine 3 is mechanically coupled via a first transmission 6 of the drive train 2 and a differential gear 7 of the drive train 2 and a residual drive train 16 of the drive train 2 of the motor vehicle 1. The residual drive train 16, for example, axle shafts, wheel bearings or the like attributed. Moreover, the longitudinal dynamic forward simulation model has vehicle parameters 17, e.g. Weight, air resistance, tire rolling resistance, as well as a brake 18.
Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes zweites längsdynamisches Vorwärtssimulationsmodell eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 schematisch in einem Schaubild. Das zweite 3 shows a preferred second longitudinally dynamic forward simulation model of a motor vehicle 1 according to the invention, schematically in a diagram. The second
längsdynamische Vorwärtssimulationsmodell unterscheidet sich vom ersten längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodell in dem Aspekt, dass dieses zusätzlich eine longitudinal dynamic forward simulation model differs from the first longitudinal dynamic forward simulation model in the aspect that this addition one
Verbrennungskraftmaschine 10, welche über eine Trennkupplung 13 und ein drittes Getriebe 12 mit dem Differentialgetriebe 7 mechanisch gekoppelt ist, sowie eine zweite Elektromaschine 9 aufweist, welche über ein zweites Getriebe 1 1 mit der Verbrennungskraftmaschine 10 mechanisch gekoppelt ist. Die zweite Elektromaschine 9 ist mit der Leistungselektronik 5 elektrisch gekoppelt. Die Leistungselektronik 5 kann hier sowohl als einfache als auch als doppelte Leistungselektronik 5 ausgeführt sein.  Internal combustion engine 10, which is mechanically coupled via a separating clutch 13 and a third gear 12 with the differential gear 7, and a second electric machine 9 which is mechanically coupled via a second gear 1 1 with the internal combustion engine 10. The second electric machine 9 is electrically coupled to the power electronics 5. The power electronics 5 can be embodied here both as simple as well as double power electronics 5.
In Fig. 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1 schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Nicht von außen sichtbare Komponenten des Kraftfahrzeugs sind durch gestrichelte Linien angedeutet. Das Kraftfahrzeug 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Hybridfahrzeug ausgebildet und weist einen Antriebsstrang 2 mit einer ersten Elektromaschine 3 auf, welche über ein erstes Getriebe 6 und ein Differentialgetriebe 7 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 1 mit einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs 1 mechanisch gekoppelt ist. Alternativ kann die erste Elektromaschine 3 auch mit einer Hinterachse oder beiden Achsen des Kraftfahrzeugs mechanisch gekoppelt sein. Der Antriebsstrang 2 des Kraftfahrzeugs 1 weist zudem eine Verbrennungskraftmaschine 10 sowie eine zweite 4, a preferred embodiment of a motor vehicle 1 according to the invention is shown schematically in a side view. Not visible from the outside components of the motor vehicle are indicated by dashed lines. The motor vehicle 1 is formed in this embodiment as a hybrid vehicle and has a drive train 2 with a first electric machine 3, which is mechanically coupled via a first gear 6 and a differential gear 7 for driving the motor vehicle 1 with a front axle of the motor vehicle 1. Alternatively, the first electric machine 3 may also be mechanically coupled to a rear axle or both axles of the motor vehicle. The drive train 2 of Motor vehicle 1 also has an internal combustion engine 10 and a second
Elektromaschine 9 auf, wobei die zweite Elektromaschine 9 über ein zweites Getriebe 1 1 mit der Verbrennungskraftmaschine 10 mechanisch gekoppelt ist. Die Verbrennungskraftmaschine 10 ist über eine Trennkupplung 13 und ein drittes Getriebe 12 des Antriebsstrangs 2 mit dem Differentialgetriebe 7 mechanisch gekoppelt. Ferner weist der Antriebsstrang 2 eine Electric machine 9, wherein the second electric machine 9 is mechanically coupled via a second transmission 1 1 with the internal combustion engine 10. The internal combustion engine 10 is mechanically coupled via a separating clutch 13 and a third gear 12 of the drive train 2 to the differential gear 7. Furthermore, the drive train 2 has a
Leistungselektronik 5 auf, welche mit einer Batterie 4 und der ersten Elektromaschine 3 sowie der zweiten Elektromaschine 9 elektrisch gekoppelt ist. Eine Steuerungsvorrichtung 15 des Kraftfahrzeugs 1 ist zum Steuern des Antriebsstrangs 2 ausgebildet. Zum Speichern von Kraftstoff weist das Kraftfahrzeug 1 einen Kraftstofftank 14 auf. Zur Kraftübertragung auf die Fahrbahn weist das Kraftfahrzeug 1 vier Räder mit Reifen 8 auf. Power electronics 5, which is electrically coupled to a battery 4 and the first electric machine 3 and the second electric machine 9. A control device 15 of the motor vehicle 1 is designed to control the drive train 2. For storing fuel, the motor vehicle 1 has a fuel tank 14. To transmit power to the roadway, the motor vehicle 1 has four wheels with tires 8.
Bezugszeichenliste Kraftfahrzeug Motor vehicle reference
Antriebsstrang powertrain
erste Elektromaschine first electric machine
Batterie battery
Leistungselektronik power electronics
erstes Getriebe first transmission
Differentialgetriebe differential gear
Reifen tire
zweite Elektromaschine second electric machine
Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
zweites Getriebe second gear
drittes Getriebe third gear
Trennkupplung separating clutch
Kraftstofftank Fuel tank
Steuerungsvorrichtung control device
Restantriebsstrang Rest powertrain
Fahrzeugparameter vehicle parameters
Bremse erster Verfahrensschritt Brake first step
zweiter Verfahrensschritt second process step
dritter Verfahrensschritt third process step
vierter Verfahrensschritt fourth process step
fünfter Verfahrensschritt fifth process step

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Ermittlung einer Reichweite eines Kraftfahrzeugs (1 ) mit einem 1 . Method for determining a range of a motor vehicle (1) with a
Antriebsstrang (2), wobei der Antriebsstrang (2) mindestens eine erste Elektromaschine (3), mindestens eine Batterie (4) zum Speichern sowie Bereitstellen elektrischer Energie, mindestens eine Leistungselektronik (5) zum Aufnehmen, Wandeln und Abgeben elektrischer Energie und mindestens ein erstes Getriebe (6) zum Wandeln einer  Drive train (2), wherein the drive train (2) at least a first electric machine (3), at least one battery (4) for storing and providing electrical energy, at least one power electronics (5) for receiving, converting and outputting electrical energy and at least a first Transmission (6) for converting a
Drehzahl der ersten Elektromaschine (3) aufweist, aufweisend die folgenden Schritte: Rotational speed of the first electric machine (3), comprising the following steps:
- Bereitstellen eines längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells des Providing a longitudinally dynamic forward simulation model of the
Kraftfahrzeugs (1 ),  Motor vehicle (1),
- Bestimmen eines SOLL-Geschwindigkeitsprofils des Kraftfahrzeugs (1 ),  Determining a desired speed profile of the motor vehicle (1),
- Berechnen eines Energiebedarfs des Kraftfahrzeugs (1 ) mittels des bereitgestellten längsdynamischen Vorwärtssimulationsmodells anhand des bestimmten SOLL- Geschwindigkeitsprofils,  Calculating an energy requirement of the motor vehicle (1) by means of the provided longitudinally dynamic forward simulation model on the basis of the determined desired speed profile,
- Erfassen eines Speicherzustands der Batterie (4) des Kraftfahrzeugs (1 ) zum  Detecting a storage state of the battery (4) of the motor vehicle (1) for
Betreiben der mindestens einen Elektromaschine (3), und  Operating the at least one electric machine (3), and
- Ermitteln einer Reichweite des Kraftfahrzeugs (1 ) auf Basis des berechneten  - Determining a range of the motor vehicle (1) based on the calculated
Energiebedarfs und des erfassten Speicherzustands.  Energy demand and the detected memory state.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass beim Berechnen des Energiebedarfs mittels des längsdynamischen  that in calculating the energy demand by means of the longitudinal dynamic
Vorwärtssimulationsmodells Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten der mindestens einen ersten Elektromaschine (3) und/oder Verlustleistungen der  Vorwärtssimulationsmodells power losses and / or inertias of the at least one first electric machine (3) and / or power losses of
mindestens einen Batterie (4) und/oder Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten des mindestens einen ersten Getriebes (6) und/oder Verlustleistungen und/oder  at least one battery (4) and / or power losses and / or inertia of the at least one first transmission (6) and / or power losses and / or
Massenträgheiten eines Differentialgetriebes (7) des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten mindestens einer Achswelle des  Mass inertias of a differential gear (7) of the motor vehicle (1) and / or power losses and / or inertia of at least one axle of the
Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten mindestens eines Radlagers des Kraftfahrzeugs (1 ) berücksichtigt werden. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, Motor vehicle (1) and / or power losses and / or inertia of at least one wheel bearing of the motor vehicle (1) are taken into account. Method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass beim Berechnen des Energiebedarfs mittels des längsdynamischen that in calculating the energy demand by means of the longitudinal dynamic
Vorwärtssimulationsmodells ein Luftwiderstandswert des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder Rollwiderstandskoeffizienten von Reifen (8) des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder eine Fahrbahnsteigung berücksichtigt werden. Vorwärtssimulationsmodells an air resistance value of the motor vehicle (1) and / or rolling resistance coefficients of tires (8) of the motor vehicle (1) and / or a road gradient are taken into account.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass beim Berechnen des Energiebedarfs mittels des längsdynamischen that in calculating the energy demand by means of the longitudinal dynamic
Vorwärtssimulationsmodells ein Fahrzeuggewicht des Kraftfahrzeugs (1 ) berücksichtigt wird. Forward simulation model, a vehicle weight of the motor vehicle (1) is taken into account.
Verfahren nach Anspruch 4, Method according to claim 4,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Fahrzeuggewicht auf Basis von Sensordaten eines Raddrehzahlsensors und/oder eines Beschleunigungssensors sowie mittels eines Unscented-Kalman-Filters ermittelt wird. that the vehicle weight is determined on the basis of sensor data of a wheel speed sensor and / or an acceleration sensor and by means of an unscented Kalman filter.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass beim Berechnen des Energiebedarfs mittels des längsdynamischen that in calculating the energy demand by means of the longitudinal dynamic
Vorwärtssimulationsmodells Verlustleistungen und/oder Massenträgheiten einer zweiten Elektromaschine (9) des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder einer Verbrennungskraftmaschine (10) des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder eines zweiten Getriebes (1 1 ) des Kraftfahrzeugs (1 ) zum Koppeln der zweiten Elektromaschine (9) mit der Verbrennungskraftmaschine (10) und/oder eines dritten Getriebes (12) des Kraftfahrzeugs (1 ) zum Koppeln der Verbrennungskraftmaschine (10) mit einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder einer Trennkupplung (13) des Kraftfahrzeugs (1 ) zum Koppeln der Forward simulation model power losses and / or inertia of a second electric machine (9) of the motor vehicle (1) and / or an internal combustion engine (10) of the motor vehicle (1) and / or a second transmission (1 1) of the motor vehicle (1) for coupling the second electric machine (9) with the internal combustion engine (10) and / or a third transmission (12) of the motor vehicle (1) for coupling the internal combustion engine (10) with a drive axle of the motor vehicle (1) and / or a separating clutch (13) of the motor vehicle (1 ) for coupling the
Verbrennungskraftmaschine (10) mit dem dritten Getriebe (12) berücksichtigt werden, wobei ein Füllzustand eines Kraftstofftanks (14) des Kraftfahrzeugs (1 ) erfasst und die Reichweite zusätzlich in Abhängigkeit des erfassten Füllzustands ermittelt wird. Internal combustion engine (10) with the third transmission (12) are taken into account, wherein a filling state of a fuel tank (14) of the motor vehicle (1) detected and the range is determined in addition depending on the detected filling state.
- 2 - - 2 -
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 7. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das SOLL-Geschwindigkeitsprofil auf Basis eines normierten Nutzungszyklus des Kraftfahrzeugs (1 ) und/oder einer Prädiktion der Nutzung auf Basis fahrerspezifischer Daten und/oder Streckendaten eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs (1 ) bestimmt wird.  the set speed profile is determined on the basis of a normalized service cycle of the motor vehicle (1) and / or a prediction of the use on the basis of driver-specific data and / or route data of a navigation system of the motor vehicle (1).
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass wiederholt Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs (1 ) gemessen werden und das SOLL-Geschwindigkeitsprofil an die gemessenen Geschwindigkeiten adaptiert wird.  that repeated speeds of the motor vehicle (1) are measured and the desired speed profile is adapted to the measured speeds.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, 9. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass eine SOLL-Nutzung mindestens eines Nebenaggregats sowie ein  that a target use of at least one accessory and a
Zusatzenergiebedarf für die SOLL-Nutzung des mindestens einen Nebenaggregats bestimmt werden, wobei die Reichweite auch in Abhängigkeit des Zusatzenergiebedarfs bestimmt wird.  Additional energy needs for the intended use of at least one auxiliary unit to be determined, the range is also determined depending on the additional energy demand.
10. Kraftfahrzeug (1 ), aufweisend einen Antriebsstrang (2) und eine Steuerungsvorrichtung (15) zum Steuern des Antriebsstrangs (2), wobei der Antriebsstrang (2) mindestens eine erste Elektromaschine (3), mindestens eine Batterie (4) zum Speichern sowie 10. motor vehicle (1), comprising a drive train (2) and a control device (15) for controlling the drive train (2), wherein the drive train (2) at least a first electric machine (3), at least one battery (4) for storing and
Bereitstellen elektrischer Energie, mindestens eine Leistungselektronik (5) zum  Provision of electrical energy, at least one power electronics (5) for
Aufnehmen, Wandeln und Abgeben elektrischer Energie und mindestens ein erstes Getriebe (6) zum Wandeln einer Drehzahl der ersten Elektromaschine (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet,  Recording, converting and output of electrical energy and at least one first transmission (6) for converting a rotational speed of the first electric machine (3), characterized
dass die Steuerungsvorrichtung (15) eine Recheneinheit und eine Speichereinheit umfasst und in der Speichereinheit ein Programm abgelegt ist, welches bei zumindest teilweiser Ausführung in der Recheneinheit ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführt.  in that the control device (15) comprises an arithmetic unit and a memory unit and a program is stored in the memory unit which, when at least partially executed in the arithmetic unit, carries out a method according to one of claims 1 to 9.
- 3 - - 3 -
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