DE102016222735A1 - A computer-implemented method, computer-readable medium, system, and vehicle comprising the system for providing a vehicle's quantitative energy-saving potential - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs, das Verfahren (100) umfassend: Berechnen (102) eines Referenzenergieverbrauchs des Fahrzeugs für eine vorgegebene Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Abhängigkeit wenigstens eines fahrzeugspezifischen Parameters und wenigstens einer Umfeldinformation; Ermitteln (104) eines tatsächlichen Energieverbrauchs des Fahrzeugs für eine Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs; Berechnen (106) des quantitativen Energieeinsparpotentials und/oder Einsparung zwischen dem ermittelten tatsächlichen Energieverbrauch und dem berechneten Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs; und Bereitstellen (108) von Informationen zum Reduzieren des tatsächlichen Energieverbrauchs des Fahrzeugs in Abhängigkeit des berechneten quantitativen Energieeinsparpotentials des Fahrzeugs an eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs.

The invention relates to a method (100) for providing a quantitative energy-saving potential of a vehicle, the method (100) comprising: calculating (102) a reference energy consumption of the vehicle for a given reference speed of the vehicle as a function of at least one vehicle-specific parameter and at least one environment information; Determining (104) an actual power consumption of the vehicle for a cruising speed of the vehicle; Calculating (106) the quantitative energy saving potential and / or saving between the determined actual energy consumption and the calculated reference energy consumption of the vehicle; and providing (108) information for reducing the actual energy consumption of the vehicle as a function of the calculated quantitative energy-saving potential of the vehicle to a communication interface of the vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, insbesondere ein Computer-implementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computer-lesbares Medium, ein System, und ein Fahrzeug umfassend das System zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs.The invention relates to a method, in particular a computer-implemented method for providing a quantitative energy-saving potential of a vehicle. Furthermore, the invention relates to a computer-readable medium, a system, and a vehicle comprising the system for providing a quantitative energy-saving potential of a vehicle.

Es ist bekannt, dass Fahrzeuge einen aktuellen Energieverbrauch, beispielsweise einen aktuellen Kraftstoffverbrauch oder einen aktuellen Verbrauch elektrischer Energie, anzeigen können. Weiterhin kann der aktuelle Energieverbrauch in Fahrzeugen während der Fahrt aufgezeichnet werden, um beispielsweise einen durchschnittlichen Energieverbrauch einer Fahrt zu berechnen oder qualitative Hinweise zu einem Fahrstil eines Fahrers des Fahrzeugs am Ende einer Fahrt auf Basis des Energieverbrauchs zu geben.It is known that vehicles can display a current energy consumption, for example a current fuel consumption or a current consumption of electrical energy. Furthermore, the current energy consumption in vehicles may be recorded while driving, for example, to calculate an average energy consumption of a journey or to give qualitative indications of a driving style of a driver of the vehicle at the end of a journey based on the energy consumption.

Aus der DE 101 38 750 B4 ist ein Fahrzeugrechner-System mit einer Rechnereinheit und einem Bildschirm zur Darstellung von fahrzeugspezifischen Informationen bekannt. Eine Energieerfassungseinrichtung kann den Energieverbrauch von elektrischen Verbrauchern in einem Kraftfahrzeug erfassen und entsprechende elektrische Energieverbrauchsdaten liefern. Eine Auswerteeinrichtung kann diese Energieverbrauchsdaten empfangen, in einen äquivalenten Treibstoffverbrauch des Fahrzeugs umsetzen und dem Bildschirm zur Darstellung zuführen.From the DE 101 38 750 B4 a vehicle computer system with a computer unit and a screen for displaying vehicle-specific information is known. An energy detection device can detect the energy consumption of electrical consumers in a motor vehicle and provide corresponding electrical energy consumption data. An evaluation device can receive this energy consumption data, convert it into an equivalent fuel consumption of the vehicle and supply it to the screen for display.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Energieverbrauch, insbesondere einen Energiemehrverbrauch bzw. ein mögliches Energieeinsparpotentials, eines Fahrzeugs flexibler und/oder effizienter zu berechnen..It is therefore an object of the invention to calculate energy consumption, in particular energy consumption or potential energy-saving potential, of a vehicle more flexibly and / or more efficiently.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.

Gemäß einem Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computer-implementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials und/oder einer quantitativen Energieeinsparung eines Fahrzeugs. Beispielsweise können das quantitative Energieeinsparpotential und/oder die quantitative Energieeinsparung aufgrund ineffizienterer bzw. effizienterer Fahrweise gegenüber einer Referenz bestimmt werden. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug sein. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Kraftfahrzeug mit Elektroantrieb, ein Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor oder ein Kraftfahrzeug mit einer Kombination aus Elektroantrieb und Verbrennungsmotor oder einem anderen Antrieb sein. Das Verfahren umfasst weiterhin ein Berechnen eines Referenzenergieverbrauchs des Fahrzeugs für eine vorgegebene Referenzgeschwindigkeit bzw. eines Verlaufs der Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Abhängigkeit wenigstens eines fahrzeugspezifischen Parameters. Die vorgegebene Referenzgeschwindigkeit kann beliebig definiert sein, z.B. als die effizienteste Geschwindigkeit. Die Referenzgeschwindigkeit kann beispielsweise in Abhängigkeit eines Geschwindigkeitslimits bestimmt werden. Beispielsweise kann die Referenzgeschwindigkeit 5 km/h über dem aktuellen Geschwindigkeitslimit liegen, wahlweise gegebenenfalls beschränkt auf eine Geschwindigkeit, wie beispielsweise der Geschwindigkeit mit dem niedrigsten streckenbezogenen Verbrauch. Der Referenzenergieverbrauch kann als der Energieverbrauch des Fahrzeugs bei einer vorzugsweise konstanten, vorgegebenen Referenzgeschwindigkeit sowie gegebenenfalls effizienten Beschleunigungen und Verzögerungen zwischen unterschiedlichen Referenzgeschwindigkeiten definiert werden. Der Energieverbrauch kann einen Verbrauch an elektrischer Energie und/oder einen Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs umfassen.In one aspect, the invention features a computer implemented method for providing a quantitative energy savings potential and / or a vehicle's quantitative energy savings. For example, the quantitative energy savings potential and / or the quantitative energy savings may be determined due to more efficient driving versus a reference. The vehicle may be, for example, a motor vehicle. The vehicle may be, for example, a motor vehicle with an electric drive, a motor vehicle with an internal combustion engine or a motor vehicle with a combination of electric drive and combustion engine or another drive. The method further comprises calculating a reference energy consumption of the vehicle for a predetermined reference speed or a profile of the reference speed of the vehicle as a function of at least one vehicle-specific parameter. The predetermined reference speed can be arbitrarily defined, e.g. as the most efficient speed. The reference speed can be determined, for example, as a function of a speed limit. For example, the reference speed may be 5 km / h above the current speed limit, optionally optionally limited to a speed such as the speed with the lowest route-related fuel consumption. The reference energy consumption can be defined as the energy consumption of the vehicle at a preferably constant, predetermined reference speed and, if appropriate, efficient accelerations and delays between different reference speeds. The energy consumption may include consumption of electrical energy and / or fuel consumption of the vehicle.

Das Verfahren umfasst ferner ein Ermitteln eines tatsächlichen Energieverbrauchs des Fahrzeugs für eine Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs. Der tatsächliche Energieverbrauch kann einen Verbrauch von elektrischer Energie und/oder einen Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs umfassen. Die Reisegeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, die das Fahrzeug während einer Fahrt gefahren ist oder aktuell fährt. Ferner umfasst das Verfahren ein Berechnen des quantitativen Energieeinsparpotentials und/oder der quantitativen Einsparung zwischen dem ermittelten tatsächlichen Energieverbrauchs und dem berechneten Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs und ein Bereitstellen von Informationen zum Reduzieren eines Energieverbrauchs des Fahrzeugs vorzugsweise in Abhängigkeit des berechneten quantitativen Energieeinsparpotentials des Fahrzeugs an einen Fahrer des Fahrzeugs. Das quantitative Energieeinsparpotential und/oder die quantitative Energieeinsparung kann absolut oder relativ berechnet und/oder an eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Zusätzlich oder alternativ können das quantitative Energieeinsparpotential und/oder die quantitative Energieeinsparung über die Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs einem Fahrer und/oder einem Backend-Service, z.B. einem Service zum Überwachen einer Fahrzeugflotte, bereitgestellt werden. Das Verfahren prüft kontinuierlich, ob die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs über bzw. unter der vorgegebenen Referenzgeschwindigkeit liegt und ob sich dadurch ein streckenbezogen ineffizienterer bzw. effizienterer Betriebszustand ergibt.The method further comprises determining an actual power consumption of the vehicle for a cruising speed of the vehicle. The actual energy consumption may include consumption of electrical energy and / or fuel consumption of the vehicle. The cruising speed is the speed that the vehicle has traveled or is currently driving during a journey. Furthermore, the method comprises calculating the quantitative energy-saving potential and / or the quantitative saving between the determined actual energy consumption and the calculated reference energy consumption of the vehicle and providing information for reducing energy consumption of the vehicle, preferably as a function of the calculated quantitative energy-saving potential of the vehicle to a driver of the vehicle vehicle. The quantitative energy saving potential and / or the quantitative energy saving can be calculated absolutely or relatively and / or provided to a communication interface of the vehicle. Additionally or alternatively, the quantitative energy-saving potential and / or the quantitative energy saving via the communication interface of the vehicle can be provided to a driver and / or a back-end service, eg a service for monitoring a vehicle fleet. The method continuously checks whether the cruising speed of the vehicle is above or below the predetermined speed Reference speed and whether this results in a route-related inefficient or more efficient operating state.

Vorteilhafterweise kann durch das Berechnen eines quantitativen Energieeinsparpotentials (und/oder der quantitativen Einsparung) für die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs und das Bereitstellen von Informationen zum Reduzieren des Energieverbrauchs in Abhängigkeit des berechneten quantitativen Energieeinsparpotentials (und/oder Einsparung) der Energieverbrauch des Fahrzeugs und der Einfluss des individuellen Fahrstils auf diesen Verbrauch flexibler und genauer dem Fahrer des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Ferner kann der Fahrer leicht ermitteln, wie und in welcher Höhe der Energieverbrauch des Fahrzeugs durch ein Anpassen der Geschwindigkeit verringert werden kann und/oder verringert wurde. Daraus kann beispielsweise auch der Einfluss auf eine Reichweite des Fahrzeugs berechnet werden, d.h. dem Fahrer kann ausgewiesen werden, um welchen Wert sich die Reichweite aufgrund ineffizienter Fahrweise reduziert und/oder aufgrund effizienter Fahrweise erhöht hat. Das Fahrzeug kann somit während der Fahrt dem Fahrer kontinuierlich quantitative sowie stets aktuelle Informationen zur Verbesserung des Energieverbrauchs dynamisch bereitstellen.Advantageously, by calculating a quantitative energy saving potential (and / or the quantitative saving) for the cruising speed of the vehicle and providing information for reducing energy consumption as a function of the calculated quantitative energy saving potential (and / or saving), the energy consumption of the vehicle and the influence of the vehicle individual driving style to this consumption more flexible and accurate to the driver of the vehicle. Further, the driver can easily determine how and at what level the vehicle's energy consumption can be reduced and / or decreased by adjusting the speed. From this, for example, the influence on a range of the vehicle can also be calculated, i. the driver can be identified by which value the range has been reduced due to inefficient driving and / or increased due to efficient driving. The vehicle can thus provide the driver while driving continuously quantitative and always up-to-date information to improve energy consumption dynamically.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der fahrzeugspezifische Parameter einen oder mehrere Fahrwiderstände des Fahrzeugs (Masse, Luftwiderstand, Rollwiderstand, Massenträgheiten, usw.), Antriebsparameter, Wirkungsgradkennfelder und/oder Übersetzungen sein. Hiermit kann der Energieverbrauch in Abhängigkeit der Fahrzeugparameter, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung und/oder der aktuellen Steigung berechnet werden, um eine möglichst genaue und/oder effiziente Berechnung des Referenzenergieverbrauchs zu erreichen.According to an advantageous embodiment, the vehicle-specific parameter may be one or more driving resistances of the vehicle (mass, aerodynamic drag, rolling resistance, mass inertias, etc.), drive parameters, efficiency maps and / or translations. Hereby, the energy consumption can be calculated as a function of the vehicle parameters, the speed, the acceleration and / or the current gradient in order to achieve the most accurate and / or efficient calculation of the reference energy consumption.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung können der Referenzenergieverbrauch und vorzugsweise der tatsächliche Energieverbrauch auf Basis eines Drehmoments und/oder einer Drehzahl einer Antriebseinheit des Fahrzeugs berechnet werden. Alternativ können der Referenzenergieverbrauch und/oder der tatsächliche Energieverbrauch mit vorgegebenen oder erlernten Energieverbrauchstabellen bestimmt werden. Hiermit kann der Referenzenergieverbrauch für ein konkretes Fahrzeug effizient berechnet werden.According to a further advantageous embodiment, the reference energy consumption and preferably the actual energy consumption can be calculated on the basis of a torque and / or a rotational speed of a drive unit of the vehicle. Alternatively, the reference energy consumption and / or the actual energy consumption may be determined with predetermined or learned energy consumption tables. Hereby, the reference energy consumption for a specific vehicle can be calculated efficiently.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung berechnet das Verfahren das quantitative Einsparpotential, wenn das Fahrzeug gegenüber einer definierten Referenzgeschwindigkeit mit einem erhöhten streckenbezogenen Verbrauch betrieben wird. Dies kann ausgehend von der Referenzgeschwindigkeit jeweils sowohl aufgrund einer erhöhten als auch einer reduzierten Geschwindigkeit der Fall sein. So führt beispielsweise eine Autobahnfahrt in einem gängigen Kraftfahrzeug mit 160 km/h zu einem höheren streckenbezogenen Verbrauch gegenüber einer Fahrt mit Richtgeschwindigkeit (oder Tempolimit) von 130 km/h. Wird z.B. für diesen Abschnitt die Richtgeschwindigkeit als Referenzgeschwindigkeit definiert, so kann das Verfahren ein Einsparpotential, d.h. einen Mehrverbrauch auf der gleichen Strecke, aufgrund überhöhter Geschwindigkeit für die Zeitspanne berechnen, in der die Referenzgeschwindigkeit überschritten wurde. Dieser Mehrverbrauch kann dem Fahrer sofort als Information bereitgestellt werden.According to a further advantageous embodiment, the method calculates the quantitative savings potential when the vehicle is operated with respect to a defined reference speed with an increased distance-related consumption. This can be the case from the reference speed in each case both due to an increased and a reduced speed. Thus, for example, driving a highway in a standard motor vehicle at 160 km / h leads to a higher distance-related consumption compared to a ride at a top speed (or speed limit) of 130 km / h. If e.g. For this section, the straightening speed is defined as the reference speed, so the method can have a saving potential, i. calculate an excess consumption on the same route due to excessive speed for the period in which the reference speed has been exceeded. This additional consumption can be provided to the driver immediately as information.

Wird die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise auf 80 km/h reduziert, so wird sich bei gängigen Kraftfahrzeugen gegenüber der Referenzgeschwindigkeit von 130 km/h üblicherweise ein geringerer streckenbezogener Verbrauch einstellen. Somit kann das Verfahren in diesem Fall eine quantitative Einsparung, d.h. eine Verbrauchsersparnis auf gleicher Strecke aufgrund effizienterer Fahrweise, berechnen. Bei niedrigen Niveaus der Referenzgeschwindigkeit (z.B. 30 km/h), kann eine überhöhte Fahrzeuggeschwindigkeit zu einem reduzierten streckenbezogenen Verbrauch führen. Auch für diesen Fall kann das Verfahren, falls gewünscht, eine quantitative Einsparung berechnen. Aufgrund von zu berücksichtigenden Beschleunigungsvorgängen oberhalb der Referenzgeschwindigkeit, kann es trotz geringeren streckenbezogenen Verbrauchs zu einem Mehrverbrauch kommen und somit ein Einsparpotential berechnet werden. In allen Fällen erfolgt ein kontinuierlicher Abgleich des Verbrauchs zwischen einer Fahrt mit Referenzgeschwindigkeit und dem aktuellen bzw. zurückliegenden Fahrprofil. Der Verbrauch der Referenzfahrt berücksichtigt hierbei ggfs. separat definierte effiziente Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge, sofern es zu Änderungen der Referenzgeschwindigkeit (z.B. aufgrund von Tempolimitänderungen) kommt. If, for example, the vehicle speed is reduced to 80 km / h, conventional motor vehicles will generally have a lesser travel-related consumption than the reference speed of 130 km / h. Thus, in this case, the method can provide a quantitative saving, i. Consumption savings on the same route due to more efficient driving, calculate. At low reference speed levels (e.g., 30 km / h), excessive vehicle speed may result in reduced link-related consumption. Also in this case, if desired, the method can calculate a quantitative saving. Due to acceleration processes that are to be considered above the reference speed, additional consumption may occur despite lower route-related consumption and thus a potential savings can be calculated. In all cases, there is a continuous comparison of the consumption between a travel with reference speed and the current or previous driving profile. The consumption of the reference travel hereby optionally takes into account separately defined efficient acceleration and deceleration processes, if there are changes in the reference speed (for example, due to speed limit changes).

Vorzugsweise nur für Geschwindigkeitsbereiche, in denen in Abhängigkeit des aktuellen Geschwindigkeitslimits ein Energieeinsparpotential zu erwarten ist, wird das Energieeinsparpotential bzw. die Einsparung berechnet und die dazugehörigen Informationen bereitgestellt. Ein Fahrer kann dadurch für effizientes Fahren sensibilisiert und kontinuierlich geschult werden.Preferably only for speed ranges in which an energy saving potential is to be expected as a function of the current speed limit, the energy saving potential or the saving is calculated and the associated information provided. A driver can thus be sensitized for efficient driving and continuously trained.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren das quantitative Energieeinsparpotential und/oder die quantitative Einsparung für das aktuelle Fahrverhalten und/oder für das Fahrverhalten seit Fahrtbeginn berechnen. Somit kann der Fahrer während der Fahrt darauf aufmerksam gemacht werden, in welchem Maße (relativ oder absolut) der aktuelle (streckenbezogene) Verbrauch im aktuellen Zeitpunkt oder kumuliert seit Fahrtbeginn über dem zu erwartenden Verbrauch mit Referenzgeschwindigkeit liegt. Das System eignet sich zudem zur Bewertung abgeschlossener Fahrten im Nachhinein.According to a further advantageous embodiment, the method, the quantitative energy saving potential and / or the quantitative saving for the current driving behavior and / or for the Calculate driving behavior since the start of the journey. Thus, the driver can be made aware during the journey to what extent (relative or absolute) is the current (distance) consumption at the current time or cumulative since the start of the journey on the expected consumption with reference speed. The system is also suitable for evaluating completed trips in retrospect.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren ein Berechnen einer Änderung einer Fahrzeit des Fahrzeugs für das berechnete quantitative Energieeinsparpotential und ein Bereitstellen der Änderung der Fahrzeit an den Fahrer des Fahrzeugs umfassen. Das heißt das Verfahren berechnet die quantitative Verlängerung (und/oder Reduktion) der seit Fahrtbeginn benötigten Fahrzeit, wenn der Fahrer stets mit Referenzgeschwindigkeit gefahren wäre. Hiermit können effizient Informationen zur Bewertung des Energieeinsparpotentials dem Fahrer bereitgestellt werden.According to a further advantageous embodiment, the method may include calculating a change of a travel time of the vehicle for the calculated quantitative energy saving potential and providing the change of the travel time to the driver of the vehicle. That is, the method calculates the quantitative extension (and / or reduction) of the travel time required since the start of the journey if the driver had always driven at reference speed. This information can be efficiently provided to the driver to evaluate the energy saving potential.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren ein Berechnen des Einflusses verschiedener Höchstgeschwindigkeiten seit Fahrtbeginn auf Fahrzeit und/oder Energiebedarf und/oder Reichweite des Fahrzeugs umfassen. Hiermit kann eine flexible Analyse in Abhängigkeit verschiedener Höchstgeschwindigkeiten vorgenommen werden. Der Fahrer kann auf einfache Weise mögliche Energieeinsparungen und Änderungen der Fahrtzeit erhalten, sofern die Maximal- bzw. Höchstgeschwindigkeit seit Fahrbeginn auf verschiedene Werte (beispielsweise 70, 80, ..., 150 km/h) limitiert worden wäre bzw. der Fahrer die Höchstgeschwindigkeit bzw. die Höchstgeschwindigkeiten nie überschritten hätte.According to a further advantageous embodiment, the method may comprise calculating the influence of different maximum speeds since the start of the journey on travel time and / or energy requirement and / or range of the vehicle. This allows a flexible analysis depending on different maximum speeds. The driver can easily obtain possible energy savings and changes in the driving time, provided that the maximum or maximum speed since the start of driving to different values (for example, 70, 80, ..., 150 km / h) would have been limited or the driver the maximum speed or never have exceeded the maximum speeds.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann das quantitative Energieeinsparpotential in einen Reichweitenverlust und/oder die quantitative Einsparung in einen Reichweitengewinn umgerechnet werden und die Informationen zum Reduzieren des Energieverbrauchs den Reichweitenverlust oder den Reichweitengewinn umfassen. Hiermit können dem Fahrer erweiterte Informationen zur Reichweite bereitgestellt werden, so dass z.B. eine Tankstelle bzw. Ladesäule auf der vorausliegenden Strecke besser eingeplant werden kann. So kann der Fahrer beispielsweise gezielt darauf hingewiesen werden, seinen Fahrstil in einer bestimmten Weise anzupassen und vorzugsweise seine Reisegeschwindigkeit auf ein konkretes Niveau zu reduzieren, damit die eingeplante Tankstelle bzw. Ladesäule noch erreicht werden kann.According to a further, advantageous embodiment, the quantitative energy-saving potential can be converted into a range loss and / or the quantitative saving into a range gain and the information for reducing the energy consumption comprises the range loss or the range gain. This can be used to provide extended range information to the driver so that e.g. A gas station or charging station on the route ahead can be better planned. For example, the driver can be specifically pointed out to adapt his driving style in a certain way and preferably to reduce his cruising speed to a concrete level, so that the planned gas station or charging station can still be reached.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung kann die Berechnung des quantitativen Energieeinsparpotentials einen Wechsel der vorgegeben Referenzgeschwindigkeit dahingehend berücksichtigen, dass der Verbrauch der Referenzfahrt um eine effiziente Referenzbeschleunigung oder eine effiziente Referenzverzögerung angepasst wird. Hiermit können Änderungen der Referenzgeschwindigkeit durch z.B. ein oder mehrere Tempolimits dynamisch bei der Berechnung der quantitativen Energieeinsparpotentials berücksichtigt werden.In accordance with a further advantageous embodiment, the calculation of the quantitative energy-saving potential can take into account a change in the predetermined reference speed such that the consumption of the reference travel is adjusted by an efficient reference acceleration or an efficient reference delay. With this, changes of the reference speed can be made by e.g. one or more speed limits are taken into account dynamically in the calculation of the quantitative energy saving potential.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die berechneten Zielgrößen wie insbesondere das quantitative Einsparpotential und/oder die quantitative Einsparung sowie der zugehörige Einfluss auf Reichweite und Fahrzeit auch als Auswertung zur Anzeige in einer App dienen. Zudem ist eine Verknüpfung mit Einsparpotentialen und/oder Einsparungen aus anderen Kategorien als der Reisegeschwindigkeit möglich und sinnvoll.According to an advantageous embodiment of the invention, the calculated target variables such as in particular the quantitative saving potential and / or the quantitative saving as well as the associated influence on range and travel time can also serve as an evaluation for display in an app. In addition, a link with potential savings and / or savings from other categories than the cruising speed is possible and useful.

Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Computer-lesbares Medium zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials bzw. einer quantitativen Einsparung eines Fahrzeugs umfassend Instruktionen, die, wenn ausgeführt auf einem Rechner oder Steuergerät eines Fahrzeugs, das oben geschriebene Verfahren kontinuierlich und live ausführen.In another aspect, the invention features a computer-readable medium for providing a quantitative energy-saving potential or a vehicle-related quantitative saving comprising instructions that, when executed on a computer or control device of a vehicle, continuously and live execute the above-described method ,

Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein System zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs, wobei das System dazu ausgebildet ist, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.In a further aspect, the invention features a system for providing a quantitative energy-saving potential of a vehicle, the system being adapted to carry out the method described above.

Gemäß einem weiteren Aspekt zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Fahrzeug umfassend ein System zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs, wobei das System dazu ausgebildet ist, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, the invention is characterized by a vehicle comprising a system for providing a quantitative energy-saving potential of a vehicle, the system being designed to carry out the method described above.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalkombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalkombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the description of the figures. All features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively indicated combination but also in other combinations or alone.

Die Erfindung beruht auf den nachfolgend dargelegten Überlegungen: The invention is based on the following considerations:

Aus dem Stand der Technik bekannt sind qualitative Fahrstilbewertungen. Die bislang aus dem Stand der Technik bekannte qualitative Fahrstilbewertung kann um eine quantitative Fahrstilbewertung erweitert und/oder durch eine quantitative Fahrstilbewertung ersetzt werden. Insbesondere soll die Erfindung die Zusammensetzung des Energieverbrauchs eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, so berechnen, dass der quantitative Anteil des Mehrverbrauchs aufgrund einer ineffizienten bzw. der Verbrauchsersparnis aufgrund einer effizienten Fahrweise separat ausgewiesen werden kann. Somit erfolgen entsprechend der Erfindung eine Berechnung von quantitativen Energieeinsparpotentialen aufgrund ineffizienter Fahrweise und/oder von quantitativen Einsparungen aufgrund effizienter Fahrweise gegenüber einer Referenz sowie gegebenenfalls eine Umrechnung in einen Reichweitenverlust und/oder einen Reichweitengewinn.Qualitative driving style evaluations are known from the prior art. The qualitative driving style evaluation known hitherto from the prior art can be extended by a quantitative driving style evaluation and / or replaced by a quantitative driving style evaluation. In particular, the invention should calculate the composition of the energy consumption of a vehicle, in particular a motor vehicle, so that the quantitative portion of the additional consumption due to an inefficient or the consumption savings due to an efficient driving style can be shown separately. Thus, according to the invention, a calculation of quantitative energy saving potentials due to inefficient driving and / or of quantitative savings due to efficient driving compared to a reference and optionally a conversion into a range loss and / or a range gain.

Ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, kann einem Fahrer mitteilen, wie hoch der aktuelle Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs ist. Ziel der Erfindung ist es, dass das Fahrzeug dem Fahrer mitteilen kann, welches quantitative Energieeinsparpotential insbesondere durch ein Reduzieren der Reisegeschwindigkeit z.B. seit Fahrtbeginn bereits aufgebaut wurde bzw. welcher Reichweitenverlust daraus resultiert. Zudem ist es Ziel der Erfindung dem Fahrer alternativ und/oder zusätzlich die quantitative Einsparung insbesondere durch eine Fahrt mit reduzierter Geschwindigkeit (z.B. Fahrt mit 80 km/h auf Autobahn) anzuzeigen, welche auf der aktuellen bzw. abgeschlossenen Fahrt (bereits) erzielt wurden. Dazu können Informationen zum möglichen Energieeinsparpotential und/oder bereits erzielter Einsparung während der Fahrt einem Fahrer mitgeteilt werden, so dass der Fahrer stets aktuelle Informationen zu seinem Fahrstil erhalten kann und diesen hinsichtlich des Energieverbrauchs verbessern kann. Dem Fahrer kann ein quantitatives Energieeinsparpotential bereitgestellt (bezogen auf den aktuellen Zeitpunkt und/oder kumuliert seit Fahrtbeginn) werden, so dass der Fahrer umfassendere Informationen zur möglichen Energieeinsparung bezüglich einer Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs erhält und auf ein möglicherweise Energie-ineffizientes Fahrverhalten schnell reagieren kann. Beispielsweise kann der Fahrer durch die angezeigten bzw. bereitgestellten Informationen die Reisegeschwindigkeit senken, um ein bestimmtes Energieeinsparpotential zu realisieren. Die Rückmeldung an den Fahrer kann zum Beispiel in Form eines quantitativen Einsparpotentials bezogen auf den aktuellen Betriebspunkt und dem aktuellen Verbrauch des Fahrzeugs (aktuelles Einsparpotential), oder bezogen auf den Verbrauch seit Fahrtbeginn (Einsparpotential der aktuellen Fahrt) erfolgen.A vehicle, in particular a motor vehicle, can tell a driver how high the current energy or fuel consumption of the vehicle is. The aim of the invention is that the vehicle can notify the driver which quantitative energy-saving potential, in particular by reducing the cruising speed, e.g. since the start of the journey has already been established or which range loss results from it. In addition, it is an object of the invention alternatively and / or additionally to indicate to the driver the quantitative saving, in particular by driving at reduced speed (for example driving at 80 km / h on freeway), which have already been achieved on the current or completed journey. For this purpose, information about the potential energy saving potential and / or already achieved saving while driving a driver can be communicated, so that the driver can always obtain the latest information on his driving style and can improve it in terms of energy consumption. The driver may be provided with a quantitative energy-saving potential (based on the current time and / or accumulated since the start of the journey) so that the driver can receive more comprehensive information on the possible energy savings with respect to a cruising speed of the vehicle and be able to react quickly to potentially energy-inefficient driving behavior. For example, the driver can reduce the cruising speed by means of the displayed or provided information in order to realize a specific energy-saving potential. The feedback to the driver, for example in the form of a quantitative savings potential related to the current operating point and the current consumption of the vehicle (current savings potential), or based on the consumption since the start of travel (potential savings of the current trip).

Das Einsparpotential bezüglich der Reisegeschwindigkeit entspricht vorzugsweise einem streckenbezogenen Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch, der gegenüber einer Fahrt eingespart werden kann, wenn mit einer effizienteren Referenzgeschwindigkeit gefahren wird. Die Referenzgeschwindigkeit kann ein Geschwindigkeitslimit, auch Tempolimit genannt, sein, die optional mit einem konstanten und/oder prozentualen Aufschlag versehen werden kann. Überschreitet beispielsweise der Fahrer des Fahrzeugs die Referenzgeschwindigkeit, kann in der Zeitspanne, in der die Referenzgeschwindigkeit überschritten wird, der zusätzliche Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch gegenüber einer Fahrt mit der Referenzgeschwindigkeit bzw. entlang des Referenzgeschwindigkeitsverlaufs berechnet und insbesondere dem Fahrer bereitgestellt werden.The savings potential with respect to the cruising speed preferably corresponds to a route-related fuel or energy consumption, which can be saved compared to a journey when driving at a more efficient reference speed. The reference speed may be a speed limit, also called speed limit, which may optionally be provided with a constant and / or percentage impact. If, for example, the driver of the vehicle exceeds the reference speed, during the period in which the reference speed is exceeded, the additional fuel or energy consumption compared to a travel at the reference speed or along the reference speed curve can be calculated and, in particular, provided to the driver.

Ferner kann die Referenzgeschwindigkeit die effizienteste mögliche Geschwindigkeit sein, wobei als maximale Referenzgeschwindigkeit das Geschwindigkeitslimit gewählt werden kann. Weiterhin kann die Referenzgeschwindigkeit verschiedenen maximalen theoretischen Reisegeschwindigkeiten entsprechen. Somit kann ausgewertet werden, inwiefern sich Verbrauch, Reichweite und/oder Fahrzeit seit Fahrtbeginn oder für eine zurückliegende Fahrt geändert hätten, wenn der Fahrer ebendiese maximale Reisegeschwindigkeit nicht überschritten hätte.Furthermore, the reference speed may be the most efficient possible speed, with the speed limit being selected as the maximum reference speed. Furthermore, the reference speed may correspond to different maximum theoretical cruising speeds. Thus, it can be evaluated to what extent consumption, range and / or driving time would have changed since the start of the journey or for a previous journey if the driver had not exceeded this maximum cruising speed.

Im Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigt schematisch 1 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm eines Computer-implementierten Verfahrens zum Berechnen und Bereitstellen eines Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs.Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. This results in further details, preferred embodiments and further developments of the invention. In detail shows schematically 1 an exemplary flowchart of a computer-implemented method for calculating and providing an energy-saving potential of a vehicle.

1 zeigt ein beispielhaftes Computer-implementiertes Verfahren 100 zum Berechnen und Bereitstellen eines Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Das Verfahren kann auf Steuergeräten und/oder Rechner eines Fahrzeugs ausgeführt werden, um dem Fahrer des Fahrzeugs zeitnah, z.B. in Echtzeit während der Fahrt, Energieeinsparpotentiale und/oder Einsparungen sowie ggfs. daraus abgeleitete Informationen bereitzustellen. Das in 1 dargestellt Verfahren kann für alle Antriebsarten angewandt werden, um eine einheitliches Bereitstellen von Energieeinsparpotentialen für unterschiedliche Fahrzeuge mit unterschiedlichen Antriebsarten zu ermöglichen. Beispielsweise kann das Verfahren für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, Fahrzeuge mit einem elektrischen Antrieb, z.B. Batterie-Elektrische Fahrzeuge, und/oder Hybridfahrzeuge genutzt werden, um quantitative Energieeinsparpotentiale und/oder Einsparungen zu berechnen. 1 shows an exemplary computer-implemented method 100 for calculating and providing an energy-saving potential of a vehicle, in particular of a motor vehicle. The method can be carried out on control units and / or computers of a vehicle in order to provide the driver of the vehicle promptly, for example in real time while driving, energy saving potentials and / or savings as well as any information derived therefrom. This in 1 The method can be applied to all drive types in order to uniformly provide energy-saving potentials for different vehicles with different drive types. For example, the method for vehicles with internal combustion engine, vehicles with an electric drive, such as battery-electric vehicles, and / or hybrid vehicles can be used to calculate quantitative energy saving potentials and / or savings.

Das Verfahren kann das Energieeinsparpotential, im Folgenden auch kurz Einsparpotential genannt, und/oder die Einsparung gegenüber einer Referenzgeschwindigkeit berechnen, die z.B. in Abhängigkeit eines Geschwindigkeitslimits definiert ist. Das Berechnen des Energieeinsparpotentials kann beispielsweise auf einem Steuergerät des Fahrzeugs ausgeführt werden, um stets aktuelle Werte bezogen auf die bis zum aktuellen Zeitpunkt gefahrene Strecke verfügbar zu haben. Dies ermöglicht eine Analyse des Energieeinsparpotentials zu jedem Zeitpunkt der gefahrenen Strecke.The method can calculate the energy saving potential, hereinafter also referred to as savings potential for short, and / or the saving against a reference speed, e.g. is defined as a function of a speed limit. The calculation of the energy-saving potential can be carried out, for example, on a control unit of the vehicle in order to always have current values available relative to the distance traveled up to the current time. This allows an analysis of the energy saving potential at each point in time of the route traveled.

Bei sehr niedrigen Geschwindigkeitslimits, z.B. in Spielstraßen oder Zonen mit einem Geschwindigkeitslimit von 30 km/h, kann eine Erhöhung der Geschwindigkeit zu einem auf die Strecke bezogenen niedrigeren Verbrauch führen. In einem solchen Fall wird vorzugsweise kein Energieeinsparpotential berechnet. Das Berechnen des Energieeinsparpotentials erfolgt vorzugsweise nur dann, wenn eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit die Referenzgeschwindigkeit überschreitet und gleichzeitig mindestens einen vorgegeben Schwellwert, z.B. 60 km/h oder 70 km/h, beträgt. Der Schwellwert sollte knapp unterhalb der Geschwindigkeit liegen, bei der sich der geringste streckenbezogene Verbrauch in der Ebene einstellt. Erst ab Überschreitung dieses Schwellwertes ist von einem Mehrverbrauch aufgrund einer Geschwindigkeitserhöhung auszugehen. Falls die Berechnung des Energieeinsparpotentials innerhalb eines Fahrabschnitts zu einem negativen Wert führt, z.B. weil ein Fahrzeugzustand oder Umgebungsbedingungen kurzzeitig zu einer fehlerhaften Berechnung führen, kann ein Bereitstellen des Energieeinsparpotentials unterdrückt werden.At very low speed limits, e.g. in game roads or zones with a speed limit of 30 km / h, an increase in speed can lead to a lower consumption related to the route. In such a case, preferably no energy saving potential is calculated. The calculation of the energy-saving potential preferably takes place only when an actual vehicle speed exceeds the reference speed and at the same time at least one predetermined threshold value, e.g. 60 km / h or 70 km / h. The threshold should be just below the speed at which the lowest distance-related consumption occurs in the plane. Only from exceeding this threshold value is an increase in consumption due to an increase in speed to be expected. If the calculation of the energy saving potential within a travel section results in a negative value, e.g. because a vehicle condition or environmental conditions temporarily lead to an erroneous calculation, providing the energy saving potential can be suppressed.

Im Detail zeigt 1 ein Computer-implementiertes Verfahren zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials und/oder einer quantitativen Einsparung eines Fahrzeugs. Das Verfahren kann einen Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs für eine vorgegebene, vorzugsweise konstante Referenzgeschwindigkeit berechnen 102. Die Referenzgeschwindigkeit kann basierend auf einem Geschwindigkeitslimit oder einer Richtgeschwindigkeit bestimmt werden. Das Berechnen des Referenzenergieverbrauchs kann in Abhängigkeit eines oder mehrerer fahrzeugspezifischer Parameter erfolgen. Beispiele für fahrzeugspezifische Parameter können ein oder mehrere Fahrwiderstände des Fahrzeugs (Masse, Luftwiderstand, Rollwiderstand, Massenträgheiten, usw.), Antriebsparameter, Wirkungsgradkennfelder, Übersetzungen, und/oder eine Neigung des Fahrzeugs sein. Das Verfahren kann ferner einen tatsächlichen Energieverbrauch für eine Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs ermitteln oder erfassen 104. Der tatsächliche Energieverbrauch kann durch Auslesen entsprechender Werte aus Steuergeräten des Fahrzeugs bestimmt werden.In detail shows 1 a computer-implemented method for providing a quantitative energy saving potential and / or a quantitative saving of a vehicle. The method may calculate a reference energy consumption of the vehicle for a given, preferably constant, reference speed 102. The reference speed may be determined based on a speed limit or a guage speed. The calculation of the reference energy consumption can be made as a function of one or more vehicle-specific parameters. Examples of vehicle-specific parameters may be one or more driving resistances of the vehicle (mass, aerodynamic drag, rolling resistance, mass inertias, etc.), drive parameters, efficiency maps, gear ratios, and / or an inclination of the vehicle. The method may further determine or detect actual energy consumption for a cruising speed of the vehicle 104. The actual energy consumption may be determined by reading corresponding values from control devices of the vehicle.

Falls alle Bedingungen (z.B. die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs liegt über der vorgegebenen Referenzgeschwindigkeit) erfüllt sind, kann das Verfahren 100 das quantitative Energieeinsparpotential und/oder die quantitative Einsparung zwischen dem ermittelten tatsächlichen Energieverbrauch und dem berechneten Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs berechnen (106). Somit kann ein Mehrverbrauch und/oder eine Verbrauchsersparnis an Energie oder Kraftstoff für ineffiziente und/oder effiziente Fahrabschnitte erfasst und berechnet werden. Der Mehrverbrauch kann wiederum das quantitative Energieeinsparpotential darstellen, das der Fahrer aktuell oder bezogen auf die gesamte Fahrtstrecke seit Fahrtbeginn einsparen kann, wenn er mit der Referenzgeschwindigkeit das Fahrzeug bewegt. Das Einsparpotential beinhaltet somit einerseits den Mehrverbrauch aufgrund eines erhöhten streckenbezogenen Kraftstoffverbrauchs einer Konstantfahrt oberhalb der Referenzgeschwindigkeit und andererseits den Mehrverbrauch aufgrund von „unnötigen“ Beschleunigungen über die Referenzgeschwindigkeit hinaus. Analog beschreibt die Verbrauchsersparnis die bereits gesparte Energie und/oder Kraftstoffmenge, welche gegenüber der Referenzgeschwindigkeit aufgrund einer Fahrt mit reduziertem streckenbezogenen Verbrauch bereits erzielt wurde.If all conditions (eg the cruising speed of the vehicle is above the specified reference speed) are satisfied, the method can 100 calculate the quantitative energy saving potential and / or the quantitative saving between the calculated actual energy consumption and the calculated reference energy consumption of the vehicle ( 106 ). Thus, an additional consumption and / or a consumption saving of energy or fuel for inefficient and / or efficient driving sections can be detected and calculated. The additional consumption can in turn represent the quantitative energy-saving potential that the driver can currently save or based on the entire journey distance since the start of the journey, when he moves the vehicle with the reference speed. The savings potential thus includes on the one hand the additional consumption due to an increased distance-related fuel consumption of a constant travel above the reference speed and on the other hand the additional consumption due to "unnecessary" accelerations beyond the reference speed. Analogously, the consumption saving describes the already saved energy and / or fuel quantity which has already been achieved compared to the reference speed due to a journey with reduced route-related consumption.

Das Verfahren kann entsprechende Informationen zum Reduzieren eines Energieverbrauchs des Fahrzeugs in Abhängigkeit des berechneten quantitativen Energieeinsparpotentials des Fahrzeugs an den Fahrer des Fahrzeugs bereitstellen 108. Auf Basis dieser Informationen kann der Fahrer bewerten, welche quantitative Energieeinsparung durch Einhalten der Referenzgeschwindigkeit möglich ist und mittels konkreter Handlungsanweisungen für ein effizienteres Fahren geschult werden.The method may provide appropriate information for reducing vehicle power consumption based on the calculated vehicle's quantitative energy savings potential to the driver of the vehicle. Based on this information, the driver may assess which quantitative energy savings are achievable by maintaining the reference speed and using concrete instructions for be trained to drive more efficiently.

Weiterhin kann das Verfahren auch eine Änderung der Fahrzeit durch ein Reduzieren der Geschwindigkeit berechnen 110, um eine berechnete Energieeinsparung zu erreichen. Diese Informationen können dem Fahrer zusätzlich bereitgestellt werden 112. Beispielweise können diese Informationen auf einem Anzeigeinstrument des Fahrzeugs dem Fahrer angezeigt werden. Hiermit kann der Fahrer flexibler die Reisegeschwindigkeit anpassen, um eine bestimmte Fahrtzeit oder einen bestimmten Kraftstoff- bzw. Energiebedarf zu erreichen.Further, the method may also calculate a change in travel time by reducing the speed 110 to achieve a calculated energy saving. This information may be additionally provided to the driver 112. For example, this information may be displayed on a display instrument of the vehicle to the driver. This allows the driver to more flexibly adjust the cruising speed in order to achieve a certain travel time or a certain fuel or energy requirement.

Das Energieeinsparpotential und/oder die Einsparungen können vorzugsweise während der Fahrt des Fahrzeugs berechnet und/oder bereitgestellt werden. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer unmittelbar über das Energieeinsparpotential durch ein Anpassen der Reisegeschwindigkeit informiert wird und entsprechend sofort darauf reagieren kann. Zusätzlich oder alternativ kann das Energieeinsparpotential nach der Fahrt des Fahrzeugs berechnet und/oder bereitgestellt werden. Das Verfahren kann zusätzlich eine Änderung einer Fahrzeit berechnen, die beispielsweise aus einer Reduzierung der Reisegeschwindigkeit resultiert. Das Verfahren kann beispielsweise nur für Fahranteile ausgeführt werden, in denen ein Geschwindigkeitslimit einen vorgegebenen Wert, z.B. 70 km/h, überschreitet und/oder die Reisegeschwindigkeit über einer Referenzgeschwindigkeit liegt. The energy saving potential and / or the savings may preferably be calculated and / or provided during the drive of the vehicle. This has the advantage that the driver is immediately informed about the energy saving potential by adjusting the cruising speed and can respond accordingly immediately. Additionally or alternatively, the energy saving potential can be calculated and / or provided after the vehicle has been driven. In addition, the method may calculate a change in a travel time that results, for example, from a reduction in the cruising speed. The method can be carried out, for example, only for driving parts in which a speed limit exceeds a predetermined value, for example 70 km / h, and / or the cruising speed is above a reference speed.

Berechnung des quantitativen Energieeinsparpotentials für eine konstante Referenzgeschwindigkeit im Detail:Calculation of the quantitative energy saving potential for a constant reference speed in detail:

Die folgenden Abschnitte beschreiben beispielhaft eine Berechnung eines quantitativen Einsparpotentials. Das vorgestellte Verfahren eignet sich in analoger Weise auch zur Berechnung der quantitativen Einsparung.The following sections describe an example of a calculation of a quantitative savings potential. The presented method is also suitable for calculating the quantitative saving in an analogous manner.

Das Verfahren 100 kann einen Auslösezeitpunkt t_Start und einen Endzeitpunkt t_Ende für das Berechnen des quantitativen Energieeinsparpotentials bestimmen. Die Berechnung des Energieeinsparpotentials kann z.B. gestartet werden, sobald die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, die vorgegebene Referenzgeschwindigkeit überschreitet. Die Referenzgeschwindigkeit ist z.B. das aktuelle Geschwindigkeitslimit oder das aktuelle Geschwindigkeitslimit plus 5 km/h, maximal jedoch die Richtgeschwindigkeit von 130 km/h. Ggfs. ist die Bedingung für den Auslösezeitpunkt t_Start darum zu ergänzen, dass gleichzeitig die vorgegebene Referenzgeschwindigkeit mindestens einen vorgegebenen Schwellwert, z.B. mindestens 70 km/h, beträgt. Das Berechnen des quantitativen Energieeinsparpotentials kann beendet werden, wenn die vorstehend genannten Bedingungen nicht mehr erfüllt sind. Für eine Strecke S_Ges,Konst, die während der Zeit von t_Start bis t_Ende gefahren wurde, kann, wie nachfolgend erläutert, eine Verbrauchersparnis bzw. ein quantitatives Einsparpotential berechnet werden.The procedure 100 may determine a triggering time t _start and an _ending time t _end for calculating the quantitative energy saving potential. The calculation of the energy saving potential can be started, for example, as soon as the current vehicle speed exceeds the predetermined reference speed. The reference speed is, for example, the current speed limit or the current speed limit plus 5 km / h, but not more than the top speed of 130 km / h. If necessary. is the condition for the triggering time t _start to add that at the same time the predetermined reference speed is at least a predetermined threshold, for example at least 70 km / h. The calculation of the quantitative energy saving potential can be terminated when the above conditions are no longer met. For a distance S _{Ges, Konst} , which was driven during the time from t _start to t _end , as described below, a consumer savings or a quantitative savings potential can be calculated.

Das quantitative Einsparpotential für die Reisegeschwindigkeit entspricht einer Differenz aus dem realen bzw. tatsächlichen Energieverbrauch Kr_Real vom Zeitpunkt t_Start bis t_Ende und einem Referenzenergieverbrauch, wobei der Referenzenergieverbrauch der Energieverbrauch für einen Referenzbetrieb des Fahrzeugs zum Befahren der gleichen Strecke ist. Der reale Energieverbrauch während der Überschreitung der Referenzgeschwindigkeit kann mittels einer Integration der eingespritzten Kraftstoffmenge ermittelt werden.The quantitative saving potential for the cruising speed corresponds to a difference between the real and actual energy consumption Kr _Real from the time t _start to t _end and a reference energy consumption, wherein the reference energy consumption is the energy consumption for a reference operation of the vehicle to travel the same distance. The real energy consumption during the exceeding of the reference speed can be determined by means of an integration of the injected fuel quantity.

Der Referenzenergieverbrauch für eine Referenzfahrt kann auf Basis von Fahrzeug- und Streckendaten berechnet werden. Falls die Referenzgeschwindigkeit konstant ist, ist die Referenzfahrt eine Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit. Der Energieverbrauch Kr_Ref,Konst bei der konstanten Referenzgeschwindigkeit v_Ref [m/s] kann beispielsweise über Fahrwiderstände des Fahrzeugs durch ein Steuergerät des Fahrzeugs berechnet werden. Für die Berechnung des Referenzenergieverbrauchs können beispielsweise mithilfe der Fahrwiderstände des Fahrzeugs ein benötigtes Drehmoment an den Rädern des Fahrzeugs und daraus ein benötigtes Drehmoment des Verbrennungsmotors bestimmt werden. Das Drehmoment an den Rädern kann auf Basis der Referenzgeschwindigkeit, des Rollwiderstandskoeffizienten, des Luftwiderstandskoeffizienten, der Gesamt-Fahrzeugmasse sowie der aktuellen Steigung berechnet werden. Eine Veränderung der Fahrwiderstände des Fahrzeugs durch z.B. eine Montage eines Gepäckträgers oder einen Anhänger kann über eine Abschätzung berücksichtigt werden.The reference energy consumption for a reference run can be calculated on the basis of vehicle and route data. If the reference speed is constant, the homing is a constant speed drive. The energy consumption Kr _{Ref, Konst} at the constant reference speed v _Ref [m / s] can be calculated, for example, via driving resistance of the vehicle by a control unit of the vehicle. For the calculation of the reference energy consumption, a required torque at the wheels of the vehicle and therefrom a required torque of the internal combustion engine can be determined for example by means of the driving resistances of the vehicle. The torque at the wheels can be calculated based on the reference speed, the rolling resistance coefficient, the air resistance coefficient, the total vehicle mass and the current grade. A change in the driving resistance of the vehicle by, for example, a mounting of a luggage carrier or a trailer can be considered via an estimate.

Aus der Referenzgeschwindigkeit und dem dynamischen Radhalbmesser des Fahrzeugreifens kann eine Raddrehzahl berechnet werden. In Abhängigkeit der Raddrehzahl und des Raddrehmoments kann das Verfahren aus einem entsprechenden Getriebekennfeld eine geeignete Getriebeübersetzung für die Referenzfahrt ermitteln, die sich mit hoher Wahrscheinlichkeit unter realen Bedingungen ergibt. Mithilfe der Übersetzung und des zugehörigen Wirkungsgrades von Getriebe und Differential kann eine Umrechnung der Raddrehzahl und des Raddrehmoments in eine entsprechende Drehzahl und ein entsprechendes Drehmoment für den Referenzbetrieb an einem Verbrennungsmotor erfolgen. Das Drehmoment an dem Verbrennungsmotor kann eine Last aktuell betriebener Nebenverbraucher berücksichtigen, so dass sich die Leistungen der Nebenverbraucher in der Realfahrt und in der Referenzfahrt entsprechen. Sind die Drehzahl und das Drehmoment an dem Verbrennungsmotor bekannt, kann für den Referenzbetrieb des Fahrzeugs zu einem bestimmten Zeitpunkt mittels Kennfelder ein theoretischer Energie- und/oder Kraftstoffverbrauch bestimmt werden. Durch eine Integration dieses theoretischen Energie- und/oder Kraftstoffverbrauchs über den Zeitraum von t_Start bis t_Ende und nach einer Multiplikation des Quotienten aus der Reisegeschwindigkeit und der Referenzgeschwindigkeit kann der Energie- und/oder Kraftstoffverbrauch der Referenzfahrt berechnet werden. Die Multiplikation des Quotienten aus der Reisegeschwindigkeit und der Referenzgeschwindigkeit berücksichtigt, dass die Referenzfahrt aufgrund der geringeren Geschwindigkeit länger dauert, sich jedoch auf die gleiche Strecke beziehen muss.From the reference speed and the dynamic Radhalbmesser the vehicle tire, a wheel speed can be calculated. Depending on the wheel speed and the wheel torque, the method can determine from a corresponding gearbox map a suitable gear ratio for the reference travel, which results with high probability under real conditions. Using the ratio and the associated efficiency of transmission and differential can be a conversion of the wheel speed and the wheel torque into a corresponding speed and a corresponding torque for the reference operation on an internal combustion engine. The torque at the internal combustion engine can take into account a load of currently operated auxiliary consumers, so that the performance of the secondary consumers in real driving and in reference travel correspond. If the rotational speed and the torque at the internal combustion engine are known, a theoretical energy and / or fuel consumption can be determined for the reference operation of the vehicle at a specific point in time by means of maps. By integrating this theoretical energy and / or fuel consumption over the period from t _start to t _end and after a multiplication of the Quotients from the cruising speed and the reference speed, the energy and / or fuel consumption of the reference travel can be calculated. The multiplication of the quotient of the cruising speed and the reference speed takes into account that the reference travel takes longer due to the lower speed, but must refer to the same route.

Das quantitative Energieeinsparpotential für die Reisegeschwindigkeit Kr_{Pot,Reisegeschw} bei einer konstante Referenzfahrt kann wie folgt berechnet werden: $${\text{Kr}}_{\text{Pot}\text{,Reisegeschw}}={\text{Kr}}_{\text{Real}}-{\text{Kr}}_{\text{Ref}\text{,Konst}}$$

The quantitative energy-saving potential for the cruise Kr Kr _{, travel speed} at constant reference _travel can be calculated as follows: $${\text{Kr}}_{\text{pot}\text{, Cruising}}={\text{Kr}}_{\text{real}}-{\text{Kr}}_{\text{Ref}\text{, Constitution}}$$

Berechnung des quantitativen Energieeinsparpotentials für die Reisegeschwindigkeit bei einer oder mehreren Änderungen des Geschwindigkeitslimits:Calculation of the quantitative energy saving potential for the cruise speed with one or more speed limit changes:

Kommt es während der Überschreitung der Referenzgeschwindigkeit zum Beispiel zu einer Änderung des Tempolimits und damit zu einer Änderung der Referenzgeschwindigkeit, kann der Energieverbrauch des Referenzbetriebs Kr_Ref,Konst um eine effiziente Beschleunigung bzw. eine effiziente Verzögerung korrigiert werden. Sowohl der Einfluss einer Beschleunigung als auch der Einfluss einer Verzögerung auf den Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch können in der Drehmomentberechnung am Rad berücksichtigt werden, indem der Beschleunigungswiderstand des Fahrzeugs addiert bzw. subtrahiert wird. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsstärke ist dabei in Abhängigkeit von Start- und Zielgeschwindigkeit bzw. des Geschwindigkeitsverlaufs so festzulegen, dass diese effizient und vom Kunden im Realbetrieb fahrbar sind. Die Dauer von Verzögerung und Beschleunigung des Referenzbetriebs ist entsprechend zu berücksichtigen.If, for example, a change in the speed limit occurs during the overshooting of the reference speed and thus a change in the reference speed, the energy consumption of the reference operation Kr _{Ref, Konst} can be corrected for efficient acceleration or an efficient deceleration. Both the influence of acceleration and the influence of deceleration on fuel consumption can be taken into account in the torque calculation on the wheel by adding or subtracting the acceleration resistance of the vehicle. The acceleration and deceleration strength is to be determined depending on the start and target speed or the speed profile so that they are efficient and mobile by the customer in real operation. The duration of deceleration and acceleration of the reference operation must be taken into account accordingly.

Der Referenzenergieverbrauch Kr_Ref,Konst kann wie oben beschrieben berechnet werden, bis eine Änderung des Geschwindigkeitslimits erkannt wird. Ein geändertes Geschwindigkeitslimit kann im Fahrzeug beispielsweise mittels einer Kamera und/oder unter Abgleich der aktuellen GPS-Position mit einem digitalem Kartenmaterial ermittelt werden. Falls eine Änderung eines Geschwindigkeitslimits erkannt wird, ist die oben beschriebene Berechnung für eine konstante Referenzgeschwindigkeit zu korrigeren. Der Referenzverbrauch Kr_Ref,Konst muss korrigiert werden, da für den effizienten Referenzbetrieb eine Beschleunigung bzw. eine Verzögerung auf die geänderte Referenzgeschwindigkeit zu berücksichtigen ist. Für diesen Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsvorgang ist ein separater Verbrauch Kr_Ref,Beschl bzw. Kr_Ref,Verz zu ermitteln und zu Kr_Ref,Konst zu addieren.The reference energy _consumption Kr _{Ref, Konst} can be calculated as described above until a change in the speed limit is detected. A modified speed limit can be determined in the vehicle, for example by means of a camera and / or by adjusting the current GPS position with a digital map material. If a change in a speed limit is detected, the calculation for a constant reference speed described above is to be corrected. The reference consumption Kr _{Ref, Konst} must be corrected, since for the efficient reference mode an acceleration or a deceleration to the changed reference speed has to be considered. For this acceleration or deceleration process, a separate consumption Kr _{Ref, Acc} or Kr _{Ref, Verz} must be determined and added to Kr _{Ref, Konst} .

Zunächst müssen Start- (v_Start) und Zielgeschwindigkeit (v_Ende) der Beschleunigung bzw. der Verzögerung von der aktuellen auf die neue Referenzgeschwindigkeit bekannt sein. Wechselt beispielsweise das Tempolimit von 100 km/h auf 120 km/h und liegt die Referenzgeschwindigkeit 5 km/h über dem Tempolimit, so ist eine Referenzbeschleunigung von 105 km/h auf 125 km/h zu berücksichtigen. In Kennfeldern hinterlegte, als effizient und/oder kundentypisch definierte Verläufe der Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsstärke in Abhängigkeit der Geschwindigkeit, können herangezogen werden, um eine Dauer t_Ref,Beschl, eine Strecke s_Ref,Beschl sowie einen Beschleunigungsverlauf für eine solche Beschleunigung in Abhängigkeit von Start- und Zielgeschwindigkeit zu berechnen.First, the start (v _start ) and target speed (v _end ) of the acceleration or deceleration from the current to the new reference speed must be known. If, for example, the speed limit changes from 100 km / h to 120 km / h and the reference speed is 5 km / h above the speed limit, a reference acceleration of 105 km / h to 125 km / h must be taken into account. In maps stored as efficient and / or customer-defined profiles of acceleration or deceleration strength as a function of speed, can be used to a duration t _{Ref, Acc} , a distance s _{Ref, Acc,} and an acceleration curve for such acceleration in dependence to calculate from start and finish speed.

Um den Verbrauch einer solchen Beschleunigung bzw. Verzögerung zu ermitteln, kann analog zur Verbrauchsberechnung bei einer konstanten Referenzgeschwindigkeit z.B. zunächst der erforderliche Drehmomentverlauf am Rad berechnet werden. Zusätzliche Eingangsgrößen sind dann insbeonsdere die Beschleunigungsstärke in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und die reduzierten Trägheitsmomente. Unter Einbeziehung der zugehörigen idealen Getriebeübersetzungen und Differentialübersetzung sowie jeweiliger Wirkungsgrade ergibt sich daraus der erforderliche Drehmomentverlauf an dem Verbrennungsmotor.In order to determine the consumption of such an acceleration or deceleration, analogous to the consumption calculation at a constant reference speed, e.g. First, the required torque curve can be calculated on the wheel. Additional input variables are then the acceleration intensity as a function of the speed and the reduced moments of inertia. Including the associated ideal gear ratios and differential ratio and respective efficiencies results from the required torque curve on the engine.

Mit dem Verlauf der Beschleunigungsstärke ist auch der Verlauf der Geschwindigkeit und damit der Motordrehzahl bis zur neuen Referenzgeschwindigkeit bekannt. Zusammen mit dem Drehmomentverlauf sind demnach alle relevanten Betriebspunkte des Verbrennungsmotors bekannt. Aus einem Verbrauchskennfeld des Verbrennungsmotors ist für jeden Betriebspunkt während der theoretischen Beschleunigung bzw. Verzögerung der spezifische Verbrauch in Menge pro Zeiteinheit bekannt. Eine Integration des spezifischen Verbrauchs oder die Summe der spezifischen Verbräuche über die definierten Betriebspunkte ergibt den Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch Kr_Ref,Beschl bzw. Kr_Ref,Verz für eine Beschleunigung bzw. Verzögerung von der alten auf die neue Referenzgeschwindigkeit. Bei Fahrzeugen ohne Rekuperationssysteme kann für Verzögerungen auf eine Drehmomentberechnung verzichtet werden, indem während einer Schubverzögerung kein Verbrauch und während eines Segelvorgangs der Leerlaufverbrauch angenommen wird.With the course of the acceleration strength and the course of the speed and thus the engine speed to the new reference speed is known. Accordingly, all relevant operating points of the internal combustion engine are known together with the torque curve. From a consumption map of the internal combustion engine, the specific consumption in quantity per unit time is known for each operating point during the theoretical acceleration or deceleration. An integration of the specific consumption or the sum of the specific consumption over the defined operating points gives the energy or fuel consumption Kr _{Ref, Acc} or Kr _{Ref, Verz} for an acceleration or deceleration from the old to the new reference speed. For vehicles without recuperation systems, delays may be omitted in a torque calculation by assuming no consumption during a deceleration and idling consumption during a coasting operation.

Nun ist der bis zum Wechsel des Tempolimits berechnete Referenzverbrauch Kr_Ref,Konst zu korrigieren. Dafür wird der Verbrauch der Referenzbeschleunigung bzw. -verzögerung zunächst addiert. Es muss aber berücksichtigt werden, dass eine Beschleunigung bzw. Verzögerung die vorhergehende bzw. anschließende Konstantfahrt verkürzt. Now the reference consumption Kr _{Ref, Konst} calculated until the change of the speed limit has to be corrected. For this purpose, the consumption of the reference acceleration or deceleration is first added. However, it must be taken into account that an acceleration or deceleration shortens the preceding or subsequent constant travel.

Für eine Beschleunigung auf eine erhöhte Referenzgeschwindigkeit kann beispielsweise angenommen werden, dass die Beschleunigungsphase genau bei Erreichen des neuen Tempolimits abgeschlossen ist. Somit ist die Konstantfahrt mit der vorigen Referenzgeschwindigkeit v_Start entsprechend zu verkürzen. Der Verbrauch Kr_Ref,Konst weist allerdings bereits den Kraftstoffbedarf einer konstanten Referenzfahrt mit v_Start bis zum Tempolimitwechsel aus. Eine Skalierung von Kr_Ref,Konst mit dem Verhältnis von Strecke der Konstantfahrt bis zum Beginn der Beschleunigung zur Strecke s_Ref,Konst, für die dieser Verbrauch nach obigem Vorgehen berechnet wurde (also von Zeitpunkt t_Start bis t_Ende), korrigiert diesen Umstand: $${\text{Kr}}_{\text{Ref}\text{,Neu}}={\text{Kr}}_{\text{Ref}\text{,Konst}}\left({\text{v}}_{\text{Start}}\right)*\left({\text{s}}_{\text{Ref}\text{,Konst}}-{\text{s}}_{\text{Ref}\text{,Beschl}}\right)/{\text{s}}_{\text{Ref}\text{,Konst}}+{\text{Kr}}_{\text{Ref}\text{,Beschl}}$$

wobei:

• Kr_Ref,Konst(v_Start): Referenzverbrauch [I] nach obiger Definition mit der Referenzgeschwindigkeit v_Start, also vor dem Tempolimitwechsel.
• S_Ref,Konst: Gefahrene Strecke [km] von Zeitpunkt t_Start bis Zeitpunkt t_Ende an dem es zu einem Tempolimitwechsel kommt, also der Streckenabschnitt für den der Referenzverbrauch Kr_Ref,Konst für eine reine Konstantfahrt berechnet wurde, siehe oben.
• S_Ref,Beschl: Strecke [km] für die Beschleunigung (bzw. Verzögerung) von der vorigen Referenzgeschwindigkeit v_Start auf die neue Referenzgeschwindigkeit v_Ende.
• Kr_Ref,Beschl: Verbrauch [I] für die Referenzbeschleunigung (bzw. -verzögerung).

For an acceleration to an increased reference speed, it can be assumed, for example, that the acceleration phase is completed precisely when the new speed limit is reached. Thus, the constant travel with the previous reference speed v _{Start should} be shortened accordingly. The consumption Kr _{Ref, Konst} , however, already indicates the fuel requirement of a constant reference run with v _start until the speed limit change. A scaling of Kr _{Ref, Konst} with the ratio of distance of the constant drive to the beginning of the acceleration to the distance s _{Ref, Konst} , for which this consumption was calculated according to the above procedure (ie from time t _start to t _end ), corrects this circumstance: $${\text{Kr}}_{\text{Ref}\text{,New}}={\text{Kr}}_{\text{Ref}\text{, Constitution}}\left({\text{v}}_{\text{begin}}\right)*\left({\text{s}}_{\text{Ref}\text{, Constitution}}-{\text{s}}_{\text{Ref}\text{, decision}}\right)/{\text{s}}_{\text{Ref}\text{, Constitution}}+{\text{Kr}}_{\text{Ref}\text{, decision}}$$

in which:

• Kr _{Ref, Konst} (v _Start ): Reference consumption [I] according to the above definition with the reference velocity v _Start , ie before the speed limit change.
• S _{Ref, Konst} : Hazardous distance [km] from time t _Start to time t _{At the end} of which there is a speed limit change, ie the distance for which the reference consumption Kr _{Ref, Konst was} calculated for a pure constant travel, see above.
• S _Ref, Acceleration: Distance [km] for the acceleration (or deceleration) from the previous reference speed v _Start to the new reference speed v _End .
• Kr _{Ref, Acc} .: Consumption [I] for reference acceleration (or deceleration).

Alternativ kann auch davon ausgegangen werden, dass die Referenzbeschleunigung nur teilweise auf den Abschnitt mit der unteren Referenzgeschwindigkeit v_Start entfällt oder erst ab dem Tempolimitwechsel beginnt. Die Formeln sind dann entsprechend anzupassen.Alternatively, it can also be assumed that the reference acceleration only partially accounts for the section with the lower reference speed v _start or only begins after the speed limit change. The formulas must then be adjusted accordingly.

Für eine Verzögerung auf eine reduzierte Referenzgeschwindigkeit kann zum Beispiel angenommen werden, dass die Verzögerung genau am Punkt der erkannten Tempolimitreduktion beginnt. Somit braucht der Referenzverbrauch für die Konstantfahrt mit v_Start nicht korrigiert zu werden. Dafür ist der Beginn der Verbrauchsberechnung für die Konstantfahrt mit v_Ziel auf das Ende der Verzögerung zu verschieben. Alternativ kann auch davon ausgegangen werden, dass die Verzögerung bis zum Tempolimitwechsel bereits vollständig oder teilweise abgeschlossen ist. Entsprechend ist dann der Verbrauch der Referenzfahrt Kr_Ref,Konst(v_Start) mit v_Start analog zum gezeigten Vorgehen bei Beschleunigungen zu reduzieren.For example, for a delay to a reduced reference speed, it may be assumed that the deceleration begins exactly at the point of the detected speed limit reduction. Thus, the reference consumption for the constant travel with v _start does not need to be corrected. For this, the start of the consumption calculation for the constant cruise with v _{target is} to be postponed to the end of the delay. Alternatively, it can also be assumed that the delay until the speed limit change has already been completely or partially completed. Accordingly, the consumption of the reference travel Kr _{Ref, Konst} (v _Start ) with v _Start is to be reduced analogously to the procedure shown for accelerations.

Die Berechnung des Energieeinsparpotentials kann wie nach obigem Ablauf für eine Geschwindigkeitsüberschreitung ohne Tempolimitwechsel fortgesetzt werden.The calculation of the energy saving potential can be continued as above according to a speed limit without speed limit change.

Kommt es während der Überschreitung der Referenzgeschwindigkeit zu einer Erhöhung der Referenzgeschwindigkeit, welche dann über der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit liegt, so ist die Berechnung des Einsparpotentials einer Reisegeschwindigkeit zu beenden. Gleichzeitig ist bei der Berechnung der Referenzgeschwindigkeit nach wie vor eine Referenzbeschleunigung nach oben beschriebenem Vorgehen zu berücksichtigen. Dafür wird der Verbrauch für die Referenzbeschleunigung von der vorigen Referenzgeschwindigkeit v_Start nicht bis zur neuen Referenzgeschwindigkeit v_Ziel, sondern bis zur realen Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Tempolimitwechsels (t_Ende) berechnet. Davon abgesehen ist die Berechnung identisch zum Vorgehen einer dauerhaften Überschreitung der Referenzgeschwindigkeit (siehe oben).If, during the exceeding of the reference speed, there is an increase in the reference speed, which is then above the current vehicle speed, the calculation of the savings potential of a cruising speed must be ended. At the same time, a reference acceleration according to the procedure described above must still be taken into account when calculating the reference speed. For this purpose, the consumption for the reference acceleration is calculated from the previous reference speed v _start not to the new reference speed v _target , but to the real vehicle speed at the time of the speed limit change (t _end ). Apart from that, the calculation is identical to the procedure for permanently exceeding the reference speed (see above).

Dies gilt in analoger Weise für Tempolimitreduktionen, die zu einer plötzlichen Überschreitung der Referenzgeschwindigkeit führt. Hier ist für den Referenzverbrauch eine Verzögerung ausgehend von der Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt des Tempolimitwechsels bis zur neuen Referenzgeschwindigkeit zu berücksichtigen.This applies analogously to speed limit reductions, which leads to a sudden exceeding of the reference speed. Here, for the reference consumption, a delay from the vehicle speed at the time of the speed limit change to the new reference speed must be taken into account.

Die vorgestellte Berechnungslogik eignet sich auch zur Berechnung der zeitlichen Differenz t_Verl zwischen realer Fahrt und der Referenzfahrt. Dies entspricht also einem Zeitverlust, der sich durch Folgen der als effizient definierten Referenzfahrt gegenüber der realen Fahrt einstellt. Folgende Formel zeigt beispielhaft die Berechnung des Zeitverlustes für eine Beschleunigung (bzw. Verzögerung), die beim neuen Tempolimit bereits abgeschlossen ist: $${\text{t}}_{\text{Verl}}={\text{t}}_{\text{Ende}}-{\text{t}}_{\text{Start}}-{\text{t}}_{\text{Ref}}={\text{t}}_{\text{Ende}}-{\text{t}}_{\text{Start}}-\left[\frac{{\text{s}}_{\text{Ref}\text{,Konst}}}{{\text{v}}_{\text{Ref}}}\ast \frac{{\text{s}}_{\text{Ref}\text{,Konst}}-{\text{s}}_{\text{Ref}\text{,Beschl}}}{{\text{s}}_{\text{Ref}\text{,Konst}}}+{\text{t}}_{\text{Ref}\text{,Beschl}}\right]$$

wobei:

• S_Ref,Konst: Strecke, die das Fahrzeug real zwischen den Zeitpunkten t_Start und t_Ende zurückgelegt hat,
• S_Ref,Beschl: Strecke für die Referenzbeschleunigung (bzw. Referenzverzögerung)
• t_Ref,Beschl: Dauer für die Referenz-Beschleunigung (bzw. -Verzögerung) und
• v_Ref: Konstante Referenzgeschwindigkeit zwischen den Zeitpunkten t_Start und t_Ende.

The presented calculation logic is also suitable for calculating the time difference t _Verl between real travel and reference travel. This corresponds to a loss of time, which is due to the consequences of the efficiently defined reference travel compared to the real journey. The following formula shows an example the calculation of the time lost for an acceleration (or deceleration), which is already completed at the new speed limit: $${\text{t}}_{\text{Verl}}={\text{t}}_{\text{The End}}-{\text{t}}_{\text{begin}}-{\text{t}}_{\text{Ref}}={\text{t}}_{\text{The End}}-{\text{t}}_{\text{begin}}-\left[\frac{{\text{s}}_{\text{Ref}\text{, Constitution}}}{{\text{v}}_{\text{Ref}}}*\frac{{\text{s}}_{\text{Ref}\text{, Constitution}}-{\text{s}}_{\text{Ref}\text{, decision}}}{{\text{s}}_{\text{Ref}\text{, Constitution}}}+{\text{t}}_{\text{Ref}\text{, decision}}\right]$$

in which:

• S _{Ref, Konst} : distance that the vehicle actually covered between the times t _start and t _end ,
• S _{Ref, Acceleration} : distance for the reference acceleration (or reference delay)
• t _Ref, Acceleration: Duration for reference acceleration (or deceleration) and
• v _Ref : Constant reference velocity between times t _start and t _end .

Um dem Fahrer bzw. dem Anwender eine Übersicht zum Einfluss der Maximalgeschwindigkeit auf Kraftstoffverbrauch und Fahrzeit seiner gefahrenen Strecke im Fahrzeug anzuzeigen, eignet sich obige Berechnungslogik ebenfalls. Die Kraftstoffersparnis sowie die Zeitdifferenz, welche sich für eine Fahrt mit verschiedenen Höchstgeschwindigkeit wie beispielsweise 80 km/h bis 150 km/h gegenüber der realen Fahrt einstellen, berechnen sich genauso wie das oben definierte Einsparpotential zur Reisegeschwindigkeit und des zugehörigen Zeitverlustes. Einzige Abweichung hierzu ist, dass sich die Referenzgeschwindigkeit nicht mehr über das Tempolimit definiert, sondern der zu untersuchenden theoretischen konstanten Höchstgeschwindigkeit (z.B. 80 km/h bis 150 km/h) entspricht. So kann dem Fahrer ausgegeben werden, welche Kraftstoffmenge auf der gefahrenen Strecke eingespart worden wäre und welcher zusätzliche Zeitbedarf sich gleichzeitig eingestellt hätte, wenn das Fahrzeug nie schneller als ebendiese theoretische Höchstgeschwindigkeit gefahren wäre.In order to give the driver or the user an overview of the influence of the maximum speed on fuel consumption and driving time of his driving distance in the vehicle, the above calculation logic is also suitable. The fuel savings and the time difference, which set for a ride with different top speeds such as 80 km / h to 150 km / h compared to the real ride, calculated as well as the above-defined savings on travel speed and the associated loss of time. The only deviation from this is that the reference speed is no longer defined by the speed limit but corresponds to the theoretical constant maximum speed to be investigated (for example 80 km / h to 150 km / h). Thus, the driver can be outputted, which amount of fuel would have been saved on the route traveled and what additional time would have set at the same time if the vehicle had never driven faster than just this theoretical maximum speed.

Die Methode eignet sich auch zur Berechnung von eingespartem Kraftstoff (bzw. Energie) gegenüber einer Referenz. Wird ein Fahrzeug zum Beispiel mit einer Geschwindigkeit unterhalb der Referenzgeschwindigkeit bewegt und ist der streckenbezogene Verbrauch gleichzeitig geringer als dies bei einer Fahrt mit der Referenzgeschwindigkeit der Fall wäre, so ergibt sich eine Verbrauchseinsparung. Die Berechnung der Verbrauchseinsparung entspricht dem oben beschriebenen Vorgehen, mit dem Unterschied, dass die Auslöse- und Abbruchbedingungen entsprechend anzupassen sind.The method is also suitable for calculating saved fuel (or energy) compared to a reference. If, for example, a vehicle is being moved at a speed below the reference speed and the distance-related consumption is at the same time lower than would be the case when traveling at the reference speed, the result is a consumption saving. The calculation of the consumption saving corresponds to the procedure described above, with the difference that the triggering and demolition conditions are to be adapted accordingly.

Reisegeschwindigkeit bei ElektrofahrzeugenCruising speed for electric vehicles

Rein elektrisch betriebene Fahrzeuge unterscheiden sich bezüglich der Verbrauchsausgabe von konventionell betriebenen Fahrzeugen dahingehend, dass statt eines Kraftstoffbedarfs ein elektrischer Energiebedarf anfällt. Bei rein elektrischen Fahrzeugen ist die Berechnungslogik für das quantitative Energieeinsparpotential der Reisegeschwindigkeit prinzipiell identisch. Statt eines Kraftstoffverbrauchs wird jedoch der elektrische Energiebedarf ermittelt. Es kann mittels Berechnung von Drehzahl und Drehmoment am Rad und am Antriebsmotor der elektrische Energiebedarf des Elektromotors unter Berücksichtigung dessen Wirkungsgrads ermittelt werden. Zudem sind Verluste v.a. durch die Leistungselektronik und den Hochvoltspeicher zu berücksichtigen.Purely electrically powered vehicles differ in terms of consumption of conventionally operated vehicles in that instead of a fuel demand, an electrical energy requirement is incurred. For purely electric vehicles, the calculation logic for the quantitative energy-saving potential of the cruising speed is basically identical. Instead of fuel consumption, however, the electrical energy requirement is determined. It can be determined by calculating the speed and torque on the wheel and the drive motor, the electrical energy demand of the electric motor, taking into account its efficiency. In addition, losses are v.a. due to the power electronics and the high-voltage storage.

Für Fahrzeuge, die einen Verbrennungsmotor und einen elektrischen Antrieb bzw. einen Elektromotor aufweisen, können die oben genannten Verfahren zum Berechnen von Energieeinsparpotentialen kombiniert werden, um das Energieeinsparpotential von kombinierten Antrieben eines Fahrzeugs zu berechnen. Für den Fall, dass das Fahrzeug rein elektrisch fährt, kann das Verfahren zum Berechnen des Energieeinsparpotentials für Fahrzeug mit einem elektrischen Antrieb ausgeführt werden. Falls das Fahrzeug nur mit einem Verbrennungsmotor fährt, kann das Verfahren zum Berechnen eines Energieeinsparpotentials für ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor angewandt werden. Falls beide Antriebsvarianten, elektrischer Antrieb und Verbrennungsmotors, gleichzeitig betrieben werden, können die beiden Berechnungen nach den jeweiligen Anteilen des Antriebs kombiniert werden, um ein gesamtes Energieeinsparpotential zu ermitteln. Dazu kann auch eine Umrechnung von elektrischer Energie in eine äquivalente Kraftstoffmenge und umgekehrt Verwendung finden.For vehicles having an internal combustion engine and an electric motor, the above-mentioned methods of calculating energy saving potentials may be combined to calculate the energy saving potential of combined powertrains of a vehicle. In the event that the vehicle is driving purely electrically, the method for calculating the energy saving potential for a vehicle with an electric drive can be carried out. If the vehicle is traveling only with an internal combustion engine, the method of calculating an energy saving potential for a vehicle with an internal combustion engine may be applied. If both drive variants, electric drive and internal combustion engine, are operated simultaneously, the two calculations can be combined according to the respective proportions of the drive in order to determine an overall energy saving potential. This can also be a conversion of electrical energy into an equivalent amount of fuel and vice versa use.

Information des Fahrers über die möglichen Einsparpotentiale Information of the driver about the potential savings

Auf Grundlage der oben berechneten Werte, insbesondere auf Basis des oben berechneten quantitativen Energieeinsparpotentials, können dem Fahrer dynamische Informationen zum Reduzieren des Energieverbrauchs angezeigt werden. Insbesondere kann der Fahrer ein genaues, quantitatives Energieeinsparpotential angezeigt bekommen, auf Basis dessen er flexibel die Reisegeschwindigkeit anpassen kann, um energieeffizient das Fahrzeug bewegen zu können. Das Einsparpotential kann sich auf den aktuellen Zeitpunkt und/oder auf die gesamte aktuelle Fahrt beziehen, sodass der Fahrer schnell und zielgerichtet seine Fahrweise anpassen kann. Bezieht sich das Einsparpotential auf den aktuellen Zeitpunkt, so kann der Fahrer beispielsweise in einer Anzeige darauf aufmerksam gemacht werden, um welche Höhe (prozentual oder absolut) sich der Verbrauch reduziert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit auf die Referenzgeschwindigkeit (z.B. das Tempolimit) gesenkt wird. Der Fahrer kann durch Tipps also dazu aufgefordert werden, die Fahrgeschwindigkeit auf die Referenzgeschwindigkeit zu reduzieren, um das berechnete Energieeinsparpotential zu realisieren.Based on the values calculated above, in particular based on the quantitative energy saving potential calculated above, the driver may be presented with dynamic information for reducing energy consumption. In particular, the driver can be shown an accurate, quantitative energy saving potential, based on which he can flexibly adjust the cruising speed in order to move the vehicle in an energy-efficient manner. The savings potential can relate to the current time and / or to the entire current journey, so that the driver can quickly and purposefully adjust his driving style. For example, if the savings potential is related to the current time, the driver may be alerted in an advertisement about the amount (percentage or absolute) of consumption that is reduced when the vehicle speed is lowered to the reference speed (e.g., the speed limit). The driver can therefore be prompted by tips to reduce the driving speed to the reference speed in order to realize the calculated energy saving potential.

Statt eines quantitativen Einsparpotentials kann auch eine quantitative Einsparung gegenüber einer definierten Referenz ausgegeben werden. Das Einsparpotential bzw. die Einsparung lässt sich auch in einen Reichweitenverlust bzw. einen Reichweitengewinn umrechnen.Instead of a quantitative saving potential, a quantitative saving compared to a defined reference can also be output. The savings potential or the savings can also be converted into a range loss or a range gain.

Beispielsweise kann eine Anzeigeeinheit des Fahrzeugs mögliche Energieeinsparpotentiale mit zugehörigen Fahrzeitverlusten für unterschiedliche theoretische Höchstgeschwindigkeiten anzeigen. Somit kann der Fahrer direkt erfassen, welche quantitativen Auswirkungen auf Fahrzeit und Verbrauch sich eingestellt hätten, wenn er diese Höchstgeschwindigkeiten auf seiner aktuellen (bzw. beendeten) Fahrt nicht überschritten hätte. Vorteilhafterweise kann das oben beschriebene Verfahren somit einen quantitativen Einfluss einer Reduktion der maximalen Geschwindigkeit bereitstellen sowie Fahrzeit und Energiebedarf quantitativ in Verbindung setzen.For example, a display unit of the vehicle can indicate potential energy-saving potentials with associated travel time losses for different theoretical maximum speeds. Thus, the driver can directly determine what quantitative effects on travel time and fuel consumption would have occurred had he not exceeded these maximum speeds on his current (or completed) journey. Advantageously, the method described above can thus provide a quantitative influence of a reduction in the maximum speed as well as quantitatively relate travel time and energy requirement.

Im Detail kann auf Basis des berechneten Energieeinsparpotentials das Fahrzeug, z.B. eine Head-Unit des Fahrzeugs, Nachrichten erzeugen und auf Anzeigegeräten des Fahrzeuges anzeigen, damit der Fahrer den Energieverbrauch des Fahrzeugs durch ein Anpassen der Fahrweise, insbesondere durch ein Reduzieren der Reisegeschwindigkeit, verringern kann. Diese Nachrichten können in Abhängigkeit des zu erzielenden Energieeinsparpotentials erzeugt werden. Beispielsweise können ein oder mehrere Schwellwerte festlegen, welche Nachrichten für welche quantitativen Energieeinsparpotentiale während der Fahrt erzeugt und dem Fahrer angezeigt werden. Beispielweise kann dem Fahrer die Nachricht „Reduzieren Sie ihre Reisegeschwindigkeit“ oder „Achten Sie auf Tempolimits“ angezeigt werden, wenn das Energieeinsparpotential z.B. einen Schwellwert überschreitet. Die Nachricht an den Fahrer kann das Fahrzeug an ein mobiles Endgerät und/oder einen Backend-Server übertragen, so dass der Fahrer Nachrichten und Statistiken auch nach der Fahrt auf verschiedenen Endgeräten abrufen kann.In detail, based on the calculated energy saving potential, the vehicle, e.g. a head unit of the vehicle, generate messages and display on display devices of the vehicle so that the driver can reduce the energy consumption of the vehicle by adjusting the driving style, in particular by reducing the cruising speed. These messages can be generated depending on the energy saving potential to be achieved. For example, one or more thresholds may define which messages are generated for what quantitative energy-saving potentials while driving and displayed to the driver. For example, the driver may be notified of the message "reduce their cruising speed" or "watch for speed limits" if the energy saving potential e.g. exceeds a threshold. The message to the driver can transmit the vehicle to a mobile terminal and / or a backend server, so that the driver can retrieve messages and statistics even after driving on various terminals.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100

Verfahrenmethod

102102

Berechnen eines ReferenzenergieverbrauchsCalculating a reference energy consumption

104104

Ermitteln eines tatsächlichen EnergieverbrauchsDetermining an actual energy consumption

106106

Berechnen eines quantitativen EnergieeinsparpotentialsCalculate a quantitative energy saving potential

108108

Bereitstellen von InformationenProvide information

110110

Berechnen einer Änderung einer FahrzeitCalculating a change in a driving time

112112

Bereitstellen der Änderung der Fahrzeit dem Fahrer des FahrzeugsProviding the change of the driving time to the driver of the vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 10138750 B4 [0003]DE 10138750 B4 [0003]

Claims (12)

Verfahren (100) zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs, das Verfahren (100) umfassend: Berechnen (102) eines Referenzenergieverbrauchs des Fahrzeugs für eine vorgegebene Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Abhängigkeit wenigstens eines fahrzeugspezifischen Parameters und wenigstens einer Umfeldinformation; Ermitteln (104) eines tatsächlichen Energieverbrauchs des Fahrzeugs für einen Fahrzustand des Fahrzeugs; Berechnen (106) des quantitativen Energieeinsparpotentials zwischen dem ermittelten tatsächlichen Energieverbrauch und dem berechneten Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs; und Bereitstellen (108) von Informationen zum Reduzieren des tatsächlichen Energieverbrauchs des Fahrzeugs in Abhängigkeit des berechneten quantitativen Energieeinsparpotentials des Fahrzeugs an eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs.A method (100) for providing a quantitative energy-saving potential of a vehicle, the method (100) comprising: Calculating (102) a reference energy consumption of the vehicle for a given reference speed of the vehicle as a function of at least one vehicle-specific parameter and at least one environment information; Determining (104) an actual power consumption of the vehicle for a running state of the vehicle; Calculating (106) the quantitative energy savings potential between the determined actual energy consumption and the calculated reference energy consumption of the vehicle; and Providing (108) information for reducing the actual energy consumption of the vehicle as a function of the calculated quantitative energy-saving potential of the vehicle to a communication interface of the vehicle. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der fahrzeugspezifische Parameter wenigstens einen Fahrwiderstand des Fahrzeugs umfasst; und wobei die Umfeldinformation wenigstens ein vorgegebenes Geschwindigkeitslimit und/oder eine Steigung einer Fahrbahn des Fahrzeugs umfasst.Method according to Claim 1 wherein the vehicle-specific parameter comprises at least one driving resistance of the vehicle; and wherein the environment information comprises at least a predetermined speed limit and / or a slope of a roadway of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Referenzenergieverbrauch und vorzugsweise der tatsächliche Energieverbrauch auf Basis eines Drehmoments und/oder einer Drehzahl einer Antriebseinheit des Fahrzeugs berechnet werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the reference energy consumption and preferably the actual energy consumption are calculated on the basis of a torque and / or a rotational speed of a drive unit of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Verfahren weiterhin umfassend: Falls die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs über der vorgegebenen Referenzgeschwindigkeit und/oder über einem vorgegebenen Geschwindigkeitslimit ist und/oder der aktuelle streckenspezifische Verbrauch oberhalb des streckenspezifischen Verbrauchs der Referenzfahrt liegt: Berechnen des quantitativen Energieeinsparpotentials zwischen dem ermittelten tatsächlichen Energieverbrauch und dem berechneten Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs; und Bereitstellen von Informationen zum Reduzieren des tatsächlichen Energieverbrauchs des Fahrzeugs in Abhängigkeit des berechneten quantitativen Energieeinsparpotentials des Fahrzeugs an eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs; und/oder Falls die Reisegeschwindigkeit des Fahrzeugs unter der vorgegebenen Referenzgeschwindigkeit liegt und/oder der aktuelle streckenspezifische Verbrauch unterhalb des streckenspezifische Verbrauchs der Referenzfahrt liegt: Berechnen einer quantitativen Energieeinsparung zwischen dem ermittelten tatsächlichen Energieverbrauch und dem berechneten Referenzenergieverbrauch des Fahrzeugs; und Bereitstellen von Informationen zu der berechneten quantitativen Energieeinsparung des Fahrzeugs an eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs.Method according to one of the preceding claims, the method further comprising: If the cruising speed of the vehicle is above the predetermined reference speed and / or above a predefined speed limit and / or the current route-specific consumption is above the route-specific consumption of the reference drive: Calculating the quantitative energy saving potential between the determined actual energy consumption and the calculated reference energy consumption of the vehicle; and Providing information for reducing the actual energy consumption of the vehicle as a function of the calculated quantitative energy-saving potential of the vehicle to a communication interface of the vehicle; and or If the cruising speed of the vehicle is below the specified reference speed and / or the current route-specific consumption is below the route-specific consumption of the reference trip: Calculating a quantitative energy saving between the determined actual energy consumption and the calculated reference energy consumption of the vehicle; and Providing information about the calculated quantitative energy savings of the vehicle to a communication interface of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das quantitative Energieeinsparpotential und/oder die quantitative Energieeinsparung bezogen auf einen Energieverbrauch zu einem aktuellen Zeitpunkt während einer aktuellen Fahrt und/oder bezogen auf einen Energieverbrauch seit Fahrtbeginn einer aktuellen Fahrt und/oder bezogen auf den Energieverbrauch einer abgeschlossenen Fahrt berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the quantitative energy saving potential and / or the quantitative energy saving based on energy consumption at a current time during a current journey and / or based on energy consumption since the start of a current journey and / or energy consumption of a completed Trip is calculated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Verfahren weiterhin umfassend: Berechnen (110) einer Änderung einer Fahrzeit des Fahrzeugs für das berechnete quantitative Energieeinsparpotential, d.h. unter Befolgung der Referenz; und Bereitstellen (112) der Änderung der Fahrzeit an eine Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs.Method according to one of the preceding claims, the method further comprising: Calculating (110) a change in a travel time of the vehicle for the calculated quantitative energy saving potential, i. following the reference; and Providing (112) the change of travel time to a communication interface of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das quantitative Energieeinsparpotential in einen Reichweitenverlust oder einen Reichweitengewinn umgerechnet wird; und/oder Bereitstellen des berechneten Reichenweitenverlusts oder des berechneten Reichweitengewinns an die Kommunikationsschnittstelle des Fahrzeugs.Method according to one of the preceding claims, wherein the quantitative energy saving potential is converted into a range loss or range gain; and / or providing the calculated range loss or the calculated range gain to the communication interface of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das Verfahren weiterhin umfassend: Berechnen eines Einflusses verschiedener Höchstgeschwindigkeiten seit Fahrtbeginn auf Fahrzeit und/oder Energiebedarf und/oder Reichweite des Fahrzeugs.Method according to one of the preceding claims, the method further comprising: Calculating an influence of different maximum speeds since the start of the journey on the driving time and / or energy requirement and / or range of the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Berechnung des quantitativen Energieeinsparpotentials einen Wechsel der vorgegeben Referenzgeschwindigkeit dahingehend berücksichtigt, dass der Verbrauch der Referenzfahrt um eine effiziente Referenzbeschleunigung oder eine effiziente Referenzverzögerung angepasst wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the calculation of the quantitative energy-saving potential takes into account a change of the predetermined reference speed to the effect that the reference travel consumption is adjusted by an efficient reference acceleration or an efficient reference delay. Computer-lesbares Medium zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs umfassend Instruktionen, die, wenn ausgeführt auf einem Rechner oder Steuergerät, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführen.A computer-readable medium for providing a vehicle's quantitative energy savings potential comprising instructions that, when executed on a computer or controller, perform the method of any one of Claims 1 to 9 To run. System zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs, wobei das System dazu ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.A system for providing a quantitative energy-saving potential of a vehicle, the system being adapted to perform the method according to any one of Claims 1 to 9 perform. Fahrzeug umfassend ein System zum Bereitstellen eines quantitativen Energieeinsparpotentials eines Fahrzeugs, wobei das System dazu ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.A vehicle comprising a system for providing a quantitative energy-saving potential of a vehicle, the system being adapted to perform the method according to any one of Claims 1 to 9 perform.

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