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Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung und ein Verfahren zur Anzeige eines antriebsstrang-bezogenen Wertes für ein Kraftfahrzeug.
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Eine gattungsgemäße Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise aus der
DE 10 2007 060 646 A1 bekannt. Die Anzeigeeinrichtung dient dabei für ein Hybridfahrzeug, wobei das Hybridfahrzeug einen Antriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine und wenigstens einer als Elektromotor betreibbaren Elektromaschine aufweist, zum Antreiben wenigstens eines Rades des Hybridfahrzeuges entsprechend einer Leistungsanforderung durch den Fahrer. Dabei weist die Anzeigeeinrichtung erste Anzeigemittel zur Anzeige eines aktuellen antriebsstrang-bezogenen Wertes des Hybridfahrzeuges auf. Des Weiteren weist die Anzeigeeinrichtung Zusatz-Anzeigemittel zur Anzeige eines einer maximal möglichen Leistungsanforderung durch den Fahrer entsprechenden antriebsstrang-bezogenen Wertes auf, wenn das Hybridfahrzeug rein elektrisch fährt. Der antriebsstrang-bezogene Wert kann dabei die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit oder die Drehzahl der Elektromaschine sein. Die Zusatz-Anzeigemittel zeigen somit eine Leistungsreserve des Kraftfahrzeugs an. Hierdurch kann der Fahrer einschätzen, bis zu welcher Leistungsanforderung dieser weiter rein elektrisch fahren kann.
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Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Anzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, mittels derer ein Nutzer verbessert über die zur Verfügung stehende Leistungsreserve des Kraftfahrzeugs informiert wird, sowie ein zugehöriges Verfahren zur Anzeige zur Verfügung zu stellen.
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Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 10. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Hierzu umfasst die Anzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mindestens ein erstes Anzeigemittel zur Anzeige eines aktuellen antriebsstrang-bezogenen Wertes des Kraftfahrzeugs sowie ein zweites Anzeigemittel, das eine Reserve des antriebsstrang-bezogenen Wertes mit mindestens einem Grenzwert darstellt, wobei die Anzeige des zweiten Anzeigemittels das Beschleunigungsverhalten zum Erreichen des mindestens einen Grenzwertes der Reserve des antriebsstrang-bezogenen Wertes widerspiegelt und/oder der Grenzwert abhängig vom Beschleunigungsverhalten gewählt wird. Hierdurch erhält der Fahrer unmittelbar einen Überblick über das noch mögliche Beschleunigungsverhalten, was insbesondere bei Überholmanövern von Vorteil ist. Dabei sei angemerkt, dass der Begriff ”Beschleunigung” vorliegend sowohl positive als auch negative Beschleunigungen, d. h. auch Verzögerungen, umfasst. Die Darstellung des Beschleunigungsverhaltens kann dabei sehr unterschiedlich sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Leistungsreserve angezeigt wird, die innerhalb einer vorgegebenen Zeit (beispielsweise zwei Sekunden) oder vorgegebenen Strecke (z. B. 100 m) abrufbar ist. In diesem Fall wird der Grenzwert beschleunigungsabhängig gewählt. Die vorgegebene Zeit oder die vorgegebene Strecke kann dabei systemseitig festgelegt sein oder aber vom Nutzer innerhalb eines Bereiches frei wählbar sein. Fährt also beispielsweise das Kraftfahrzeug 100 km/h und kann in zwei Sekunden auf 120 km/h beschleunigen, so wird der Grenzwert zu 120 km/h gewählt und mittels des zweiten Anzeigemittels dargestellt. Der Fahrer weiß dann, dass dieser in zwei Sekunden auf 120 km/h beschleunigen kann, wobei dies nicht die Endgeschwindigkeit sein muss. Anstelle von nur einem Grenzwert können auch mehrere vorhanden sein. Beispielsweise werden die jeweils möglichen Fahrzeuggeschwindigkeiten nach 2, 4 und 6 Sekunden dargestellt. In diesem Fall findet sowohl eine beschleunigungsabhängige Berechnung des bzw. der Grenzwerte statt als auch eine Widerspiegelung des Beschleunigungsverhaltens zu den Grenzwerten. Der zeitliche Abstand zwischen den Grenzwerten ist dabei vorzugsweise gleich, sodass die Länge zwischen den Grenzwerten auf dem zweiten Anzeigemittel das Beschleunigungsverhalten widerspiegelt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Nutzer die Anzahl der Stufen oder die einer Stufe zugeordnete Zeit oder Strecke wählen kann. Möchte der Nutzer beispielsweise das Beschleunigungsverhalten in vier Stufen dargestellt haben, so wird der Zeitraum von der aktuellen Geschwindigkeit bis zum Grenzwert durch vier geteilt und die jeweiligen Geschwindigkeiten an diesen drei weiteren Grenzwerten bestimmt und dargestellt.
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Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass der mindestens eine Grenzwert unabhängig vom Beschleunigungsverhalten ist. So kann der mindestens eine Grenzwert beispielsweise die maximale Fahrgeschwindigkeit sein oder eine absolute oder prozentuale Abweichung zur aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit. Zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und dem mindestens einen Grenzwert erfolgt dann eine Darstellung, die das Beschleunigungsverhalten widerspiegelt. Die Darstellung des Beschleunigungsverhaltens zwischen dem aktuellen Wert und dem mindestens einen Grenzwert kann dabei quantitativ oder qualitativ sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in 0,5 Sekundenschritten Markierungen vorgesehen sind, die weitere Grenzwerte darstellen.
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Auch hier kann vorgesehen sein, dass der Nutzer die Anzahl bzw. die zugeordnete Zeit oder Strecke der Zwischenstufen wählen kann. Dies stellt ein Beispiel für eine quantitative Darstellung dar. Alternativ kann die Darstellungsform auch beispielsweise ein unscharfer bzw. verschwommener Kontrast oder Farbverlauf sein, was einer qualitativen Darstellung entspricht, da der Fahrer nur einen ungefähren Eindruck über das Beschleunigungsverhalten erhält. Dabei nimmt der Kontrast bzw. die Farbintensität von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit zum Grenzwert kontinuierlich gemäß dem Beschleunigungsverhalten ab. Dabei sei angemerkt, dass die vorliegend beispielhaft erläuterten Beispiele für die Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend für andere antriebsstrang-bezogene Werte wie beispielsweise die Drehzahl mindestens eines Antriebsmotors gelten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der antriebsstrang-bezogene Wert die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit oder die Drehzahl eines Elektromotors eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs im elektromotorischen Betrieb, da insbesondere im elektromotorischen Betrieb die Dynamik des Antriebsstrangs für den Kraftfahrzeugführer ohne Hilfsmittel schwer einschätzbar ist.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Anzeigeeinrichtung als Rundinstrument ausgebildet und das erste Anzeigemittel als Zeiger mit zugeordneter Skala ausgebildet. Das Rundinstrument ist dabei vorzugsweise als analoges Rundinstrument ausgebildet. Prinzipiell ist es aber auch denkbar, das Rundinstrument digital auf einem freiprogrammierbaren Display nachzubilden. Der Vorteil eines Rundinstruments ist die vertraute Darstellung für den Kraftfahrzeugführer, was die Erfassbarkeit vereinfacht.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Anzeigemittel als Kreisringsegment im Bereich der Skala des ersten Anzeigemittels angeordnet, was die Zuordnung weiter vereinfacht.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Reserve in mindestens zwei Stufen unterteilt. Die Stufen können dabei beispielsweise auch in unterschiedlichen Farben dargestellt sein. Die Stufen stellen dabei quantitative Darstellungen des Beschleunigungsverhaltens dar.
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In einer weiteren Ausführungsform stellt der mindestens eine Grenzwert den maximalen Wert des antriebsstrang-bezogenen Wertes für einen dargestellten Betriebsmodus dar. Beispielsweise ist dies die maximale Geschwindigkeit eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs im rein elektromotorischen Betrieb. Der Grenzwert kann aber auch eine Grenzgeschwindigkeit in einem Energiesparmodus sein, bis zu dem maximal beschleunigt werden darf, um besonders energiesparend zu fahren.
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In einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Anzeigemittel ausblendbar. Beispielsweise kann dies mittels eines Bedienelements erfolgen kann. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die zweiten Anzeigemittel automatisch situativ eingeblendet und ausgeblendet werden, beispielsweise bei Erfassung einer Pedalaktivität.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Anzeigeeinrichtung mit einem Steuergerät ausgebildet, wobei das Steuergerät aus zugeführten Parametern das Beschleunigungsverhalten oder den oder die Grenzwerte berechnet oder schätzt. Dabei werden dem Steuergerät beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, die eingelegte Gangstufe, das Fahrzeuggewicht, die Windgeschwindigkeit etc. zugeführt, wobei weiter vorzugsweise das Steuergerät auf vorab abgelegte Kennlinien oder Kennfelder zugreifen kann, in denen das Beschleunigungsverhalten abgelegt ist. Diese Kennfelder oder Kennlinien können vorab aus Fahrversuchen ermittelt werden.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Anzeige eines antriebsstrang-bezogenen Wertes für ein Kraftfahrzeug, mittels einer Anzeigeeinrichtung, wobei die Anzeigeeinrichtung ein erstes Anzeigemittel zur Anzeige eines aktuellen antriebs-bezogenen Wertes des Kraftfahrzeugs wobei ein zweites Anzeigemittel umfasst, wobei das zweite Anzeigemittel eine Reserve des antriebsstrang-bezogenen Wertes mit mindestens einem Grenzwert darstellt, wobei die Anzeige des zweiten Anzeigemittels das Beschleunigungsverhalten zum Erreichen des mindestens einen Grenzwertes der Reserve des antriebsstrang-bezogenen Wertes widerspiegelt und/oder der Grenzwert abhängig vom Beschleunigungsverhalten gewählt wird.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Die Fig. zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung mit einer gestuften Darstellung der zweiten Anzeigemittel,
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2a eine beispielhafte Darstellung einer qualitativen Darstellung des Beschleunigungsverhaltens bei niedriger Reserveleistung,
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2b eine beispielhafte Darstellung einer qualitativen Darstellung des Beschleunigungsverhaltens bei hoher Reserveleistung,
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2c eine beispielhafte Darstellung einer qualitativen Darstellung des Verzögerungsverhaltens bei hoher Reserveleistung,
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2d eine beispielhafte Darstellung einer qualitativen Darstellung des Verzögerungsverhaltens bei niedriger Reserveleistung und
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2e eine beispielhafte Darstellung einer kombinierten Darstellung gemäß den 2a und 2c.
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In der 1 ist eine Anzeigeeinrichtung 1 mit einem Steuergerät 2 dargestellt. Die Anzeigeeinrichtung 1 ist als Rundinstrument 3 ausgebildet und dient zur Darstellung einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V als antriebsstrang-bezogener Wert. Die Anzeigeeinrichtung 1 weist ein erstes Anzeigemittel 4 auf, das als Zeiger 5 mit zugeordneter Skala 6 ausgebildet ist. Des Weiteren weist die Anzeigeeinrichtung 1 ein zweites Anzeigemittel 7 auf, das beispielsweise als farbiges, freiprogrammierbares Display in Form eines Kreisringsegments ausgebildet ist. Das zweite Anzeigemittel 7 ist im Bereich der Skala 6 angeordnet, sodass die Werte der Skala 6 einfach dem zweiten Anzeigemittel 7 zugeordnet werden können. Im dargestellten Beispiel ist nur ein Teil des Kreisringsegments erkennbar, der im vorliegenden Beispiel aktiv angesteuert ist. Vorzugsweise erstreckt sich das Kreisringsegment entlang der kompletten Skala 6. Das zweite Anzeigemittel 7 ist dabei beispielsweise als LCD-Display ausgebildet.
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Der Zeiger 5 und das zweite Anzeigemittel 7 werden durch das Steuergerät 2 angesteuert. Dabei erhält das Steuergerät 2 die aktuelle Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V, eine eingelegte Gangstufe G, eine Drehzahl n eines Antriebmotors, eine Windgeschwindigkeit VL und die Fahrzeugmasse m. Dabei kann das Steuergerät 2 noch weitere Parameter erhalten, beispielsweise Daten einer digitalen Straßenkarte. In Abhängigkeit der erfassten aktuellen Kraftfahrzeuggeschwindigkeit V wird der Zeiger 5 angesteuert. Im dargestellten Beispiel ist V = 60 km/h.
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Des Weiteren berechnet bzw. schätzt das Steuergerät anhand der Parameter mit Hilfe von Kennlinien und/oder Kennfeldern das mögliche Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeugs. Dabei berechnet das Steuergerät 2, auf welche Geschwindigkeit V das Kraftfahrzeug in einer vorgegebenen Zeitspanne maximal beschleunigt werden kann. Beispielsweise beträgt die vorgegebene Zeitspanne drei Sekunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Kraftfahrzeug in drei Sekunden von aktuell 60 km/h auf 100 km/h beschleunigt werden, wobei die 100 km/h einen ersten Grenzwert 8 bilden. Des Weiteren berechnet das Steuergerät 2 die jeweils erreichbare Geschwindigkeit nach 0,5; 1; 1,5; 2 und 2,5 Sekunden. Die zugehörigen Geschwindigkeitswerte stellen weitere Grenzwerte dar. Insgesamt ergeben sich somit sechs Stufen S1–S6. Die Länge der Stufen S1–S6 nimmt dabei aufsteigend ab, da mit zunehmender Geschwindigkeit V eine weitere Beschleunigung immer schwieriger wird.
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Die Stufen S1–S6 werden beispielsweise unterschiedlich farbig angesteuert. Die Darstellung des zweiten Anzeigemittels 7 spiegelt dabei das Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeugs wider, wobei der komplett dargestellte Bereich der Stufen S1–S6 die Leistungsreserve im Zeitraum von drei Sekunden darstellt. Somit kann sich der Kraftfahrzeugführer sehr gut auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs beispielsweise bei Überholvorgängen einstellen. Dabei sei angemerkt, dass der Grenzwert 8 beispielsweise auch die Maximalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs sein kann. Weiter sei angemerkt, dass die Anzahl der Stufen beispielsweise auch eins, zwei oder auch größer als sechs sein kann.
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In den 2a bis 2e sind alternative Ausführungsformen für die Darstellung des Beschleunigungsverhaltens dargestellt, wobei die Darstellung nicht gestuft, sondern kontinuierlich ist, sodass das Beschleunigungsverhalten qualitativ dargestellt ist. Hierzu nimmt ein Farbverlauf oder Kontrastverlauf 10 kontinuierlich von dem Zeiger 5 bis zum Grenzwert 8 ab. Dabei ist der Grenzwert 8 gegebenenfalls für den Fahrer nicht mehr exakt ablesbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 2a liegt der Grenzwert 8 bei ca. 125 km/h. Dabei ist dem Kontrastverlauf 10 eine feste Zeit von beispielsweise drei Sekunden zugeordnet. In der 2b ist nun zum Vergleich ein Beispiel dargestellt, wo die Leistungsreserve größer ist. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß 2a ist die aktuelle Geschwindigkeit von ca. 100 km/h, wohingegen der Grenzwert 8 bei ca. 150 km/h liegt. Somit erhält der Kraftfahrzeugführer einen Eindruck, wie das Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeuges ist. Der Vorteil des qualitativen Verlaufs 10 gegenüber der gestuften Darstellung gemäß 1 ist, dass der Kraftfahrzeugführer sich nicht bedingungslos auf die Anzeigeeinrichtung 1 verlässt, sondern dies nur als Hilfestellung sieht, insbesondere da ein exaktes Berechnen des Beschleunigungsverhaltens sehr schwierig ist, beispielsweise aufgrund von kurzen Geländeänderungen.
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Die bisher dargestellten Ausführungsbeispiele zum positiven Beschleunigungsverhalten lassen sich entsprechend auch auf das negative Beschleunigungsverhalten übertragen. Dies kann insbesondere bei Elektro- oder Hybridfahrzeugen von Interesse sein, um eine rekuperative Bremsleistung bzw. Verzögerung zu visualisieren. In der 2c ist dabei ein Beispiel mit einer großen rekuperativen Bremsleistungsreserve dargestellt und in 2d mit einer geringen Bremsleistungsreserve. Entsprechend den 2a und 2b wird dieses Verzögerungsverhalten durch einen qualitativen Farb- oder Kontrastverlauf 11 bis zu einem Grenzwert 12 dargestellt, wobei der Grenzwert 12 im Beispiel gemäß 2c ca. 50 km/h und im Beispiel gemäß 2d ca. 70 km/h ist. In der 2e ist schließlich eine kombinierte Darstellung der 2a und 2c dargestellt.
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Dabei sei angemerkt, dass die Darstellung der Verzögerung auch in der gestuften Darstellung gemäß 1 erfolgen kann. Weiter sei angemerkt, dass die Strichelung der Grenzwerte 8 und 12 in den 2a bis 2e hier nur zur Erläuterung eingezeichnet wurde und in der Realität nicht zu sehen sein muss.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007060646 A1 [0002]
