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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelverbrauchs eines Fahrzeugs und insbesondere ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung für ein Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb und einer Brennstoffzellenanlage zum Bereitstellen elektrischer Energie für den elektrischen Antrieb.
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Fahrzeuge, wie zum Beispiel Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, welche einen elektrischen Antrieb und eine Brennstoffzellenanlage zum Bereitstellen elektrischer Energie für den elektrischen Antrieb umfassen, weisen üblicherweise zusätzlich ein Speicherelement zum Speichern elektrischer Energie, wie zum Beispiel einen Akkumulator oder eine wiederaufladbare Batterie, auf. In der Brennstoffzellenanlage wird beispielsweise Wasserstoff aus einem Wasserstofftank des Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt, welche dann wahlweise zum Aufladen des elektrischen Speicherelements oder zum Antreiben des elektrischen Antriebs des Fahrzeugs verwendet wird. Darüber hinaus kann der elektrische Antrieb des Fahrzeugs auch mit elektrischer Energie des elektrischen Speicherelements angetrieben werden, um beispielsweise den Wasserstoffverbrauch zu verringern, das Fahrzeug bei leerem Wasserstofftank weiter betreiben zu können oder eine erhöhte Leistung des elektrischen Antriebs des Fahrzeugs durch kombinierten Einsatz der elektrischen Energie von der Brennstoffzellenanlage und dem elektrischen Speicherelement zu erreichen.
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Aus Sicht des Fahrers stehen somit zwei unterschiedliche Arten von Betriebsmitteln und entsprechende Vorräte zum Antreiben des Fahrzeugs zur Verfügung, und zwar einerseits die elektrische Energie in dem elektrischen Speicherelement und andererseits der Wasserstoffvorrat in dem Wasserstofftank. Ein jeweiliger Verbrauch dieser beiden Betriebsmittel hängt von der Fahrweise des Fahrers und einer von dem Fahrer des Fahrzeugs einstellbaren Betriebsart des Fahrzeugs ab. Ein Wirkungsgrad der Brennstoffzellenanlage hängt häufig von der Belastung der Brennstoffzellenanlage derart ab, dass bei einer hohen Belastung der Brennstoffzellenanlage der Wirkungsgrad verringert wird. Über eine Betriebsarteinstellung des Fahrzeugs kann der Fahrer des Fahrzeugs darüber hinaus beispielsweise bestimmen, dass das Fahrzeug nur mit elektrischer Energie des elektrischen Speicherelements angetrieben wird. Aufgrund dieser komplizierten Zusammenhänge ist es für einen Fahrer des Fahrzeugs schwierig, sich einen Überblick über eine aktuelle Verfügbarkeit der Betriebsmittel des Fahrzeugs zu verschaffen und daraus eine Reichweite des Fahrzeugs zu bestimmen, da die Reichweite insbesondere von der Fahrweise und der eingestellten Betriebsart abhängt.
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In diesem Zusammenhang offenbart die
US 2005/0192717 A1 einen Kraftstoffverbrauchsgraph, welcher den aktuellen Kraftstoffverbrauch eines Flugzeugs mit einem oder mehreren vorhergesagten Plänen vergleicht, wobei beide als eine Funktion der von dem Flugzeug zurückgelegten Entfernung dargestellt werden.
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Die
JP H11 - 220803 A offenbart eine Anzeigevorrichtung in einem Hybridelektrofahrzeug. Um eine Restreichweite anzuzeigen, werden Restinformationen angezeigt, welche durch Addieren einer Restkapazität einer Batterie und eines Restkraftstoffvorrats erhalten werden.
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Die
US 2007/0208468 A1 offenbart eine Kraftstoffverbrauchsanzeige für ein Hybridelektrofahrzeug. Eine Anzeige weist einen Graph auf, welcher eine Kraftstoffwirtschaftlichkeit in Minutenschritten für die letzten 15 Minuten einer Fahrt zeigt.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats bereitzustellen, die dem Fahrer des Fahrzeugs einen einfachen Überblick über die vorhandenen Betriebsmittel, den Verbrauch und der Reichweite angibt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, ein Verfahren zur Anzeige eines Betriebsmittelverbrauchs eines Fahrzeugs nach Anspruch 6, eine Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs nach Anspruch 10 und eine Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelverbrauchs eines Fahrzeugs nach Anspruch 12 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Bestimmen mehrerer Zuordnungen, wobei eine Zuordnung einen Füllstandswert des Betriebsmittelvorrats und einen zugeordneten Fahrstreckenpunkt einer Fahrstrecke des Fahrzeugs umfasst. Die mehreren Zuordnungen umfassen eine aktuelle Zuordnung und mehrere zukünftige Zuordnungen. Die aktuelle Zuordnung umfasst einen aktuellen Füllstandswert des Betriebsmittelvorrats und einen zugehörigen aktuellen Fahrstreckenpunkt und die zukünftigen Zuordnungen umfassen jeweils einen zukünftigen Füllstandswert des Betriebsmittelvorrats und einen zugehörigen zukünftigen Fahrstreckenpunkt. Gemäß dem Verfahren werden die mehreren Zuordnungen als eine Funktion des Füllstandswertes über der Fahrstrecke angezeigt.
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Das Fahrzeug umfasst mehrere Betriebsmittelvorräte, wie zum Beispiel einen Betriebsmittelvorrat für Wasserstoff für eine Brennstoffzellenanlage und einen weiteren Betriebsmittelvorrat für elektrische Energie in beispielsweise einer Batterie des Fahrzeugs. Jede Zuordnung umfasst mehrere Füllstandswerte, wobei jeder der mehreren Füllstandswerte jeweils einem der mehreren Betriebsmittelvorräte zugeordnet ist. Die mehreren Füllstandswerte werden als mehrere Funktionen in Abhängigkeit der Fahrstrecke angezeigt.
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Auf diese Art und Weise erhält ein Benutzer des Fahrzeugs eine Darstellung einer Entwicklung seiner Betriebsmittelvorräte über der Fahrstrecke. Ausgehend von den aktuellen Betriebsmittelvorräten wird dargestellt, wie sich jeder einzelne Betriebsmittelvorrat über der Fahrstrecke verändert. Vorzugsweise reicht die Darstellung von zukünftigen Füllständen der Betriebsmittelvorräte bis zu einem Fahrstreckenpunkt, an dem ein oder alle Betriebsmittelvorräte des Fahrzeugs aufgebraucht sind. Daraus kann der Fahrer des Fahrzeugs auch auf einfache Art und Weise eine Reichweite des Fahrzeugs insgesamt oder in Abhängigkeit eines bestimmten Betriebsmittels erkennen.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren ferner ein Bestimmen von Zuordnungen umfassen, welche eine vergangene Zuordnung umfassen, die einen vergangenen Füllstandswert des Betriebsmittelvorrats und einen zugehörigen vergangenen Fahrstreckenpunkt umfasst. Die vergangenen Zuordnungen werden ebenfalls als eine Funktion des Füllstandswerts über der Fahrstrecke zusammen mit der aktuellen Zuordnung und den zukünftigen Zuordnungen dargestellt. Anhand der vergangenen Zuordnungen kann der Fahrer des Fahrzeugs erkennen, wie sich der Füllstand des Betriebsmittelvorrats oder der Betriebsmittelvorräte in Abhängigkeit seiner vergangenen Fahrstrecke und seiner Fahrweise über die vergangene Fahrstrecke entwickelt haben. Auf diese Art und Weise kann dem Fahrer des Fahrzeugs sehr anschaulich eine Veränderung und somit ein Verbrauch der Betriebsmittelvorräte des Fahrzeugs über die vergangene Fahrstrecke dargestellt werden, woraus der Fahrer verbrauchsgünstige und verbrauchsungünstige Streckenabschnitte erkennen kann, um gegebenenfalls seine Fahrweise über zukünftige Fahrstreckenabschnitte dementsprechend anzupassen.
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Das Anzeigen der Zuordnungen über der Fahrstrecke erfolgt durch ein grafisches Anzeigen von Balken, wobei jedem Füllstandswert ein Balken zugeordnet wird, der jeweils seinem zugehörigen Fahrstreckenpunkt grafisch zugeordnet ist. Eine Länge des Balkens wird in Abhängigkeit des Füllstandswertes, beispielsweise proportional zu dem Füllstandswert, gewählt. So kann beispielsweise auf einer grafischen Anzeige entlang einer X-Achse eines Koordinatensystems die Fahrstrecke aufgetragen werden und in Richtung der Y-Achse in regelmäßigen Abständen über der Fahrstrecke Balken dargestellt werden, welche jeweils einen Füllstandswert eines Betriebsmittelvorrats zu dem entsprechenden Fahrstreckenpunkt oder Fahrstreckenabschnitt darstellen. Verfügt das Fahrzeug, wie zuvor beschrieben, über mehrere Betriebsmittelvorräte, so können jedem Fahrstreckenpunkt oder Fahrstreckenabschnitt mehrere Balken zugeordnet werden, welche jeweils eine Länge in Abhängigkeit des entsprechenden Betriebsmittelvorrats aufweisen. Um die Balken besser unterscheiden zu können, sind die Balken farblich gekennzeichnet. Die mehreren Balken je Fahrstreckenpunkt können nebeneinander oder übereinander angeordnet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Fahrzeug mehrere Betriebsmodi umfassen, welche einen Einfluss auf eine Verwendung unterschiedlicher Betriebsmittelvorräte des Fahrzeugs aufweisen. Die mehreren Betriebsmodi können beispielsweise einen Ein-Betriebsmittel-Modus umfassen, in welchem nur ein Betriebsmittelvorrat verwendet wird. Ein derartiger Ein-Betriebsmittel-Modus kann beispielsweise von einem Fahrer des Fahrzeugs gewählt werden. Der Ein-Betriebsmittel-Modus kann beispielsweise bestimmen, dass bei dem Fahrzeug mit einer Brennstoffzellenanlage und einer Batterie, nur die Batterie verwendet wird, da beispielsweise das Fahrzeug in diesem Ein-Betriebsmittel-Modus nur für einen Kurzstreckenbetrieb verwendet werden soll, bei dem die Batterie bereits nach einer kurzen Fahrstrecke wieder beispielsweise über einen Netzanschluss aufgeladen werden kann. In einem solchen Ein-Betriebsmittel-Modus werden dementsprechend nur Füllstandswerte des einen verwendeten Betriebsmittelvorrats in Abhängigkeit der Fahrstrecke dargestellt. Somit erhält der Fahrer des Fahrzeugs eine Darstellung einer Entwicklung des Betriebsmittelvorrats und einer Reichweite des Fahrzeugs für den eingestellten Betriebsmodus.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Anzeige eines Betriebsmittelverbrauchs eines Fahrzeugs bereitgestellt. Das Verfahren umfasst ein Bestimmen mehrerer Zuordnungen, wobei eine Zuordnung einen Verbrauchswert eines Betriebsmittelvorrats des Fahrzeugs und einen zugeordneten Fahrstreckenpunkt einer Fahrstrecke des Fahrzeugs umfasst. Die Zuordnungen umfassen eine aktuelle Zuordnung und mehrere zukünftige Zuordnungen. Die aktuelle Zuordnung umfasst einen aktuellen Verbrauchswert und einen zugehörigen aktuellen Fahrstreckepunkt und die zukünftigen Zuordnungen umfassen jeweils einen zukünftigen Verbrauchswert und einen zugehörigen zukünftigen Fahrstreckenpunkt. Der Verbrauchswert beschreibt einen Verbrauch des Betriebsmittels in Abhängigkeit der Fahrstrecke. Das Verfahren umfasst ferner ein Anzeigen der Zuordnungen als eine Funktion, wobei die Verbrauchswerte in Abhängigkeit der Fahrstrecke dargestellt werden.
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Die mehreren Zuordnungen können ferner eine vergangene Zuordnung umfassen, welche einen vergangenen Verbrauchswert und einen zugehörigen vergangenen Fahrstreckenpunkt umfasst. Das Fahrzeug umfasst mehrere Betriebsmittelvorräte und jede Zuordnung umfasst mehrere Verbrauchswerte. Dabei ist jeder der mehreren Verbrauchswerte jeweils einem der mehreren Betriebsmittelvorräte zugeordnet. Die mehreren Zuordnungen werden dann als mehrere Funktionen der mehreren Verbrauchswerte in Abhängigkeit der Fahrstrecke angezeigt. Hat das Fahrzeug beispielsweise einen elektrischen Antrieb zur Fortbewegung des Fahrzeugs und umfasst das Fahrzeug beispielsweise zwei Betriebsmittelvorräte, einen Vorrat an elektrischer Energie zum Betreiben des elektrischen Antriebs und einen Wasserstoffvorrat zum Erzeugen elektrischer Energie mittels einer Brennstoffzellenanlage zum Füllen des Vorrats an elektrischer Energie oder zum Betreiben des elektrischen Antriebs, so können Verbrauchswerte des Vorrats an elektrischer Energie, welche beispielsweise in einer Batterie gespeichert wird, und des Wasserstoffvorrats in Abhängigkeit der Fahrstrecke angezeigt werden. Anhand der aktuellen und vergangenen Verbrauchswerte kann der Fahrer des Fahrzeugs erkennen, wie seine Fahrweise den Verbrauch der beiden Betriebsmittelvorräte (dem Vorrat an elektrischer Energie in der Batterie und dem Wasserstoffvorrat) beeinflusst.
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Die Anzeige der Verbrauchswerte erfolgt durch ein grafisches Anzeigen von Balken, wobei jedem Verbrauchswert ein Balken zugeordnet wird, dessen Länge den Verbrauchswert darstellt. Jeder Balken wird ferner seinem zugehörigen Fahrstreckenpunkt grafisch zugeordnet. Wenn beispielsweise die Fahrstrecke in einer grafischen Darstellung auf einer X-Achse dargestellt wird, so können die den Fahrstreckenpunkten zugeordneten Verbrauchswerte als Balken in einer Y-Richtung über der Fahrstrecke dargestellt werden. Verfügt das Fahrzeug über mehrere unterschiedliche Betriebsmittelvorräte, beispielsweise eine Batterie zum Speichern einer elektrischen Energie und einen Wasserstofftank zum Speichern eines Wasserstoffvorrats, so kann ein Verbrauch an elektrischer Energie aus der Batterie und ein Verbrauch an Wasserstoff aus dem Wasserstofftank jeweils als ein eigener Balken dargestellt werden, welche dem zugehörigen Fahrstreckenpunkt grafisch zugeordnet sind. Zur leichteren Unterscheidung der Balken sind die Balken in Abhängigkeit des Betriebsmittelvorrats, dem die Balken zugeordnet sind, farblich markiert.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner eine Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Betriebsmittelvorrats für einen Benutzer des Fahrzeugs, eine Füllstandsbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines aktuellen Füllstands eines Betriebsmittelvorrats des Fahrzeugs, und eine Verarbeitungseinheit, welche mit der Anzeigeeinheit und der Füllstandsbestimmungsvorrichtung gekoppelt ist. Die Verarbeitungseinheit ist in der Lage, mehrere Zuordnungen zu bestimmen, welche jeweils einen Füllstandswert des Betriebsmittelvorrats und einen zugeordneten Fahrstreckenpunkt einer Fahrstrecke des Fahrzeugs umfassen. Die mehreren Zuordnungen weisen eine aktuelle Zuordnung und mehrere zukünftige Zuordnungen auf. Die aktuelle Zuordnung umfasst einen aktuellen Füllstandswert des Betriebsmittelvorrats und einen zugehörigen aktuellen Fahrstreckenpunkt. Die zukünftigen Zuordnungen umfassen jeweils einen zukünftigen Füllstandswerte des Betriebsmittelvorrats und einen zugehörigen zukünftigen Fahrsteckenpunkt. Die Verarbeitungseinheit ist ferner in der Lage die mehreren Zuordnungen als eine Funktion des Füllstandswertes in Abhängigkeit der Fahrstrecke anzuzeigen. Die Vorrichtung ist derart ausgestaltet, dass sie zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats geeignet ist und umfasst somit die zuvor beschriebenen Vorteile.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner einer Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelverbrauchs eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen eines Betriebsmittelverbrauchs für einen Benutzer des Fahrzeugs, eine Verbrauchsbestimmungsvorrichtung zum Bestimmen eines aktuellen Verbrauchswerts eines Betriebsmittelvorrats des Fahrzeugs, und eine Verarbeitungseinheit, welche mit der Anzeigeeinheit und der Verbrauchsbestimmungsvorrichtung gekoppelt ist. Der Verbrauchswert stellt einen Verbrauch eines Betriebsmittels des Betriebsmittelvorrats in Abhängigkeit einer Fahrstrecke des Fahrzeugs dar. Die Verarbeitungseinheit ist in der Lage, mehrere Zuordnungen zu bestimmen, wobei eine Zuordnung der mehreren Zuordnungen den Verbrauchswert des Betriebsmittelvorrats des Fahrzeugs und einen zugeordneten Fahrstreckenpunkt einer Fahrstrecke des Fahrzeugs umfasst. Die mehreren Zuordnungen umfassen eine aktuelle Zuordnung, welche einen aktuellen Verbrauchswert und einen zugehörigen aktuellen Fahrstreckenpunkt umfasst, und mehrere zukünftige Zuordnungen, welche jeweils einen zukünftigen Verbrauchswert und einen zugehörigen zukünftigen Fahrstreckenpunkt umfassen. Die Verarbeitungseinheit steuert die Anzeigeeinheit derart an, dass die mehreren Zuordnungen als eine Funktion des Verbrauchswerts in Abhängigkeit der Fahrstrecke angezeigt werden. Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung derart ausgestaltet, dass sie zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Anzeige eines Betriebsmittelverbrauchs eines Fahrzeugs geeignet ist und umfasst daher die zuvor beschriebenen Vorteile.
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Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Anzeige des Energieverbrauchs und/oder der vorhandenen Energie und/oder der vorhandenen Betriebsmittel und der Reichweite eines Fahrzeugs auf einer Anzeigeeinheit des Fahrzeugs bereit. Das Fahrzeug weist eine erste Einrichtung zur Erzeugung von Energie, insbesondere eine Brennstoffzellenanlage, und mindestens einen Behälter für die Aufnahme von Betriebsstoffen, insbesondere Wasserstoff, für die erste Einrichtung zur Erzeugung von Energie, einen elektrischen Antrieb und mindestens ein elektrisches Speicherelement (zum Beispiel eine Batterie) auf. Bei dem Verfahren werden die vorhandene Energie und/oder die vorhandenen Betriebsmittel und/oder deren Verbrauch in Abhängigkeit der gefahrenen und/oder der mit der vorhandenen Energie und/oder den vorhandenen Betriebsmitteln fahrbaren Strecke dargestellt.
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Die vorhandene Energie und/oder die vorhandenen Betriebsmittel und/oder deren Verbrauch können in Balken über die Reichweite (zum Beispiel in Form eines Balkendiagramms) des Fahrzeugs auf der Anzeigeeinheit dargestellt werden. In einem Betriebsmodus des Fahrzeugs, in dem nur das Betriebsmittel oder nur die elektrische Energie des elektrischen Speicherelements verbraucht wird, kann auf der Anzeigeeinrichtung nur die vorhandene Energie und/oder das vorhandene Betriebsmittel, des Verbrauch in dem Betriebsmittelmodus erfolgt, dargestellt werden.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Anzeige eines Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Anzeigeeinheit 2, welche beispielsweise in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet sein kann, eine Füllstandsbestimmungsvorrichtung 3 und eine Verarbeitungseinheit 6. Die Füllstandsbestimmungsvorrichtung 3 ist mit Betriebsmittelvorräten 4, 5 des Fahrzeugs gekoppelt. Der Betriebsmittelvorrat 4 ist beispielsweise ein Vorrat an Wasserstoff in einem Wasserstofftank des Fahrzeugs, welcher mit Hilfe einer Brennstoffzellenanlage zur Herstellung elektrischer Energie für einen elektrischen Antrieb des Fahrzeugs verwendet werden kann. Der Betriebsmittelvorrat 5 umfasst beispielsweise eine Batterie zum Speichern und Abgeben elektrischer Energie. Die Batterie 5 kann beispielsweise mit Hilfe elektrischer Energie der Brennstoffzellenanlage oder mit Energie aus einer Energierückgewinnung mit Hilfe eines elektrischen Generators bei einem Abbremsen des Fahrzeugs aufgeladen werden. Darüber hinaus kann die Batterie 5 auch durch Verbinden mit einem entsprechenden Ladegerät mit elektrischer Energie aus einem öffentlichen oder sonstigen Stromnetz aufgeladen werden. Darüber Hinaus kann die in der Batterie 5 gespeicherte elektrische Energie zum Betreiben des Elektroantriebs des Fahrzeugs verwendet werden.
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Die Füllstandsbestimmungsvorrichtung 3 ist mit den Betriebsmittelvorräten 4, 5 gekoppelt und in der Lage, einen aktuellen Füllstand eines jeden der Betriebsmittelvorräte 4, 5 zu bestimmen. Der bestimmte Füllstand der Betriebsmittelvorräte 4, 5 wird von der Füllstandsbestimmungsvorrichtung 3 der Verarbeitungseinheit 6 bereitgestellt. Die Verarbeitungseinheit 6 ist mit einem Betriebsmoduseinstellmittel 7 verbunden, welches der Verarbeitungseinheit 6 einen aktuell eingestellten Betriebsmodus anzeigt. Die möglichen Betriebsmodi können einen Kurzstreckenmodus und einen Langstreckenmodus umfassen. In dem Kurzstreckenmodus wird das Fahrzeug nur mit elektrischer Energie aus der Batterie 5 angetrieben. Die Brennstoffzellenanlage wird nicht verwendet und somit auch kein Wasserstoff aus dem Wasserstoffbehälter 4 verbraucht. Der Kurzstreckenmodus ist insbesondere beispielsweise im innerstädtischen Verkehr von Vorteil, wenn mit dem Fahrzeug nur verhältnismäßig kurze Strecken zurückgelegt werden sollen und das Fahrzeug nach dem Zurücklegen dieser verhältnismäßig kurzen Strecke beispielsweise mit Hilfe eines öffentlichen Stromnetzes wiederaufgeladen werden kann. Im Langstreckenmodus wird hingegen elektrische Energie mit Hilfe der Brennstoffzellenanlage aus Wasserstoff aus dem Wasserstoffbehälter 4 erzeugt und zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet. Erst wenn der Wasserstoffbehälter 4 leer ist, wird das Fahrzeug mit Hilfe elektrischer Energie aus der Batterie 5 angetrieben. Da ein Auffüllen des Wasserstoffbehälters 4 an einer entsprechenden Tankstelle erheblich schneller durchgeführt werden kann als ein Aufladen der Batterie 5, ist es insbesondere bei der Verwendung des Fahrzeugs zum Fahren von langen Strecken sinnvoll, zunächst hauptsächlich elektrische Energie aus Wasserstoff zu erzeugen, um die Zeiten zum Auffüllen des Betriebsmittels so kurz wie möglich zu halten. Eine Einstellung des Betriebsmoduseinstellmittels 7 kann beispielsweise durch eine entsprechende Einstellung von einem Fahrer des Fahrzeugs erfolgen oder beispielsweise in Abhängigkeit einer Routenplanung, welche in einem Navigationssystem des Fahrzeugs durchgeführt wurde, eingestellt werden.
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In der in 1 gezeigten Ausführungsform ist ein Kurzstreckenmodus eingestellt. Dies wird über einen entsprechenden Schriftzug 8 auf der Anzeige 2 angezeigt. Da das Fahrzeug im Kurzstreckenmodus nur mit Hilfe elektrischer Energie aus der Batterie 5 des Fahrzeugs getrieben wird, wird in dem Balkendiagramm 9 auf der Anzeige 2 nur ein Füllstand oder Ladezustand der Batterie 5 über einer Fahrstrecke des Fahrzeugs dargestellt. Das Balkendiagramm 9 umfasst eine X-Achse 10 und eine Y-Achse 11. Auf der X-Achse 10 ist eine Fahrstrecke des Fahrzeugs aufgetragen. Im vorliegenden Beispiel hat die Verarbeitungseinheit 6 zwölf Wertepaare oder Zuordnungen bestimmt, welche jeweils einen Füllstandswert beziehungsweise Ladezustand der Batterie 5 und einen Fahrstreckenpunkt der Strecke umfassen. Diese zwölf Wertepaare sind in dem Balkendiagramm 9 als zwölf Balken 12-23 dargestellt. Die Balkenlänge der Balken 12-23 entspricht einem Ladezustand der Batterie 5. Mit zunehmender gefahrener Strecke nimmt der Füllstand beziehungsweise Ladezustand der Batterie 5 ab, so dass im vorliegenden Beispiel nach 70 Kilometern die Batterie leer ist. Eine Prognose des Verlaufs des Füllstandes der Batterie 5 in Abhängigkeit der gefahrenen Strecke kann die Verarbeitungseinheit 6 beispielsweise auf der Grundlage eines Fahrverhaltens des Fahrers in der Vergangenheit abschätzen. Eine Aktualisierung des Balkendiagramms 9 auf der Anzeige 2 kann von der Verarbeitungseinheit 6 kontinuierlich durchgeführt werden während sich das Fahrzeug bewegt. So erhält der Fahrer des Fahrzeugs einen stetigen Überblick über die verbleibende Reichweite des Fahrzeugs und den Einfluss seiner Fahrweise auf den Verbrauch und die Reichweite des Fahrzeugs.
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2 zeigt die Vorrichtung 1 zur Anzeige des Betriebsmittelvorrats des Fahrzeugs der 1 in einem Langstreckenmodus. Der Langstreckenmodus, welcher in dem Betriebsmoduseinstellmittel 7 eingestellt ist, wird der Verarbeitungseinheit 6 von dem Betriebsmoduseinstellmittel 7 angezeigt und von der Verarbeitungseinheit 6 auf der Anzeigeeinheit 2 durch den Schriftzug 8 dargestellt. Wie bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben, ist die Verarbeitungseinheit 6 mit der Füllstandsbestimmungsvorrichtung 3 gekoppelt, welche der Verarbeitungseinheit 6 Füllstände der Betriebsmittelvorräte 4, 5 bereitstellt, welche in diesem Fall einen Füllstand des Wasserstoffbehälters 4 und der Batterie 5 umfasst. Da im Langstreckenmodus das Fahrzeug sowohl mit elektrischer Energie aus der Brennstoffzellenanlage als auch mit elektrischer Energie aus der Batterie 5 betrieben wird, werden in dem Balkendiagramm 9 auf der Anzeige 2 sowohl der Füllstand der Batterie 5 als auch der Füllstand des Wasserstoffbehälters 4 durch Balken 24-27 dargestellt. Die Länge eines Balkens ist jeweils beispielsweise proportional zu einem Füllstand des entsprechenden Betriebsmittels zu dem entsprechenden Fahrstreckenpunkt.
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In dem Balkendiagramm 9 sind sowohl in der Vergangenheit gemessene Füllstände der Betriebsmittelvorräte als auch für die Zukunft prognostizierte Füllstände der Betriebsmittelvorräte dargestellt. Das Fahrzeug ist beispielsweise bereits 42 Kilometer gefahren. Da auf diesen gefahrenen 42 Kilometern das Fahrzeug nur mit elektrischer Energie angetrieben wurde, welche mit Hilfe der Brennstoffzellenanlage aus Wasserstoff erzeugt wurde, ist der Wasserstoffvorrat, wie durch die Balken 24 dargestellt, verringert worden, wohingegen der Energievorrat in der Batterie 5 konstant geblieben ist, wie durch die Balken 25 dargestellt. Nach einer Berechnung oder Schätzung der Verarbeitungseinheit 6 ist ein weiterer Betrieb des Fahrzeugs für 178 Kilometer möglich. Ein Verlauf der Betriebsmittelvorräte für diese zukünftige Reststrecke von 178 Kilometern ist durch die Balken 26 und 27 über der Strecke dargestellt. Zur Unterscheidung zwischen vergangenen Füllständen und zukünftigen Füllständen sind die Balken, welche die vergangenen Füllstände darstellen, in der 2 schraffiert dargestellt, wohingegen die Balken, welche die zukünftigen Füllstände darstellen, nicht schraffiert dargestellt sind. Alternativ können die Balken auch in unterschiedlichen Einfärbungen dargestellt werden. Wie im weiteren Verlauf der Füllstände durch die Balken 26 und 27 zu sehen ist, wird zunächst der Wasserstoffvorrat verbraucht und dann die Ladung der Batterie 5 verbraucht.
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Mit Hilfe des Balkendiagramms 9 erhält der Fahrer des Fahrzeugs eine Vielzahl von Informationen übersichtlich dargestellt. Zunächst ist auf einfache Art und Weise ersichtlich wie groß eine Reichweite des Fahrzeugs mit Wasserstoff und wie groß eine Reichweite des Fahrzeugs mit Wasserstoff und der Ladung der Batterie 5 bei dem eingestellten Betriebsmodus ist. Weiterhin kann der Fahrer des Fahrzeugs aus dem Füllstandsverlauf der gefahrenen Strecke erkennen, zu welchen Streckenabschnitten ein Betriebsmittelverbrauch besonders hoch oder besonders niedrig war. Mit Hilfe dieser Information kann der Fahrer beispielsweise seine Fahrweise anpassen, um einen Gesamtverbrauch des Fahrzeugs zu verringern.
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Neben den dargestellten Betriebsmodi sind weitere Betriebsmodi denkbar. So ist zum Beispiel ein Betriebsmodus denkbar, in welchem sowohl Wasserstoff als auch elektrische Energie zur Versorgung des Antriebs des Fahrzeugs verwendet werden. In einem derartigen Betriebsmodus steht beispielsweise eine höhere Leistung des Fahrzeugs bereit. Dadurch ändert sich gleichzeitig ein Füllstandswert des Wasserstoffbehälters 4 sowie ein Ladungszustand der Batterie 5. Dies kann in einem Balkendiagramm ähnlich zu dem in 2 dargestellt werden.
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Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung das Verfahren zur Anzeige des Betriebsmittelvorrats eines Fahrzeugs anhand der Betriebsmittel eines Elektrofahrzeugs mit einer Batterie und einer Brennstoffzellenanlage beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Art von Betriebsmitteln beschränkt, sondern kann beispielsweise auch bei einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, welcher beispielsweise mit Benzin oder Diesel angetrieben wird, verwendet werden. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auch auf beliebige Arten von Hybridfahrzeugen anwendbar, welche ein oder mehrere Betriebsmittel zum Antrieb des Fahrzeugs verwenden. So kann beispielsweise die in 2 dargestellte Ausführungsform in ähnlicher Art und Weise für ein Hybridfahrzeug verwendet werden, welches einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst, wobei der Verbrennungsmotor beispielsweise mit einem fossilen Brennstoff und der Elektromotor mit elektrischer Energie aus einer Batterie betrieben wird.
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Anstelle des zuvor beschriebenen Balkendiagramms kann auch eine beliebige andere Funktionsdarstellung gewählt werden, welche eine geeignete Darstellung des Füllstandes über der Fahrstrecke aufweist. So ist beispielsweise eine Darstellung der Füllstandswerte über der Fahrstrecke als ein kontinuierlicher Graph anzeigbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Anzeigeeinheit
- 3
- Füllstandsbestimmungsvorrichtung
- 4
- Wasserstoffbehälter
- 5
- Batterie
- 6
- Verarbeitungseinheit
- 7
- Betriebsmoduseinstellmittel
- 8
- Schriftzug
- 9
- Balkendiagramm
- 10
- X-Achse
- 11
- Y-Achse
- 12-27
- Balken