DE102017000750A1

DE102017000750A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs

Info

Publication number: DE102017000750A1
Application number: DE102017000750.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Ballarin; Christof Bunz; Ottmar Gehring; Friedrich Niehaus
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2017-07-13

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10), bei welchem während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (10) mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs dessen Reichweite ermittelt wird und Maßnahmen zur Verbrauchssenkung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der ermittelten Reichweite durchgeführt werden, wobei die elektronische Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs (10) eine Route empfängt, welche mittels einer bezüglich des Kraftfahrzeugs (10) externen und von dem Kraftfahrzeug (10) unterschiedlichen weiteren elektronischen Recheneinrichtung (18) geplant wurde; und während der Fahrt mittels der elektronischen Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs (10) die Reichweite in Abhängigkeit von der empfangenen Route durch Voraussimulation mithilfe eines virtuellen Kartenhorizonts ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Ein solches Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines beispielsweise als Transportfahrzeug ausgebildeten Nutzfahrzeugs, ist beispielsweise bereits der DE 10 2015 001 248 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs mittels einer elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs dessen Reichweite ermittelt. Unter der Reichweite des Kraftfahrzeugs ist eine auch als Fahrstrecke bezeichnete Strecke beziehungsweise eine Reichweite zu verstehen, die das Kraftfahrzeug unter Nutzung von Kraftstoff beziehungsweise Energie, der beziehungsweise die in einer Speichereinrichtung des Kraftfahrzeugs gespeichert ist, zurücklegen beziehungsweise fahren kann, insbesondere ohne neuen beziehungsweise weiteren Kraftstoff beziehungsweise neue beziehungsweise weitere Energie von einer bezüglich des Kraftfahrzeugs externen und von dem Kraftfahrzeug unterschiedlichen, Kraftstoff beziehungsweise Energie bereitstellenden Quelle aufzunehmen. Ferner werden bei dem Verfahren Maßnahmen zur Verbrauchsreduktion des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der ermittelten Reichweite mittels der elektronischen Recheneinrichtung, insbesondere automatisch, durchgeführt, um dadurch beispielsweise die Reichweite zu erhöhen, zu maximieren beziehungsweise einen möglichst großen Wert der Reichweite zu realisieren, insbesondere unter Berücksichtigung einer durch die Maßnahmen etwaig bewirkten Beeinflussung einer Fahrleistung des Kraftfahrzeugs.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln sowie ein System zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, um einen besonders vorteilhaften Betrieb des Kraftfahrzeugs realisieren zu können.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb, insbesondere eine besonders vorteilhafte Betriebsstrategie, des beispielsweise als Nutzfahrzeug und dabei insbesondere Transportfahrzeug ausgebildeten Kraftfahrzeugs realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die elektronische Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs eine auch als Fahrroute bezeichnete Route empfängt, welche mittels einer bezüglich des Kraftfahrzeugs externen und von dem Kraftfahrzeug unterschiedlichen weiteren elektronischen Recheneinrichtung geplant wurde. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ferner während der Fahrt des Kraftfahrzeugs mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs die Reichweite des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der empfangenen Route durch Voraussimulation mithilfe eines virtuellen Kartenhorizonts ermittelt. Somit wird beispielsweise eine vorausschauende Betriebsstrategie mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs durchgeführt, sodass das Kraftfahrzeug mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs auf Basis der vorausschauenden Betriebsstrategie betrieben wird. Dabei werden die Maßnahmen zur Verbrauchssenkung insbesondere auf Basis der vorausschauenden Betriebsstrategie mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, insbesondere automatisch, durchgeführt und insbesondere eingestellt beziehungsweise variiert, insbesondere unter Berücksichtigung einer durch die Maßnahmen zur Verbrauchssenkung etwaig bewirkten Beeinflussung einer Fahrleistung des Kraftfahrzeugs und/oder unter Berücksichtigung einer durch die Maßnahmen zur Verbrauchssenkung etwaig bewirkten Beeinflussung beziehungsweise Einschränkung des Fahrers des Kraftfahrzeugs.
Unter der Verbrauchssenkung ist beispielsweise zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug, insbesondere ein Antriebsstrang zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, derart betrieben wird, dass eine Energie beziehungsweise eine Energiemenge, die das Kraftfahrzeug benötigt und somit verbraucht, um die Fahrt, insbesondere entlang der Route, durchzuführen, besonders gering gehalten beziehungsweise minimiert wird. Bei der Energie handelt es sich beispielsweise um einen insbesondere flüssigen Kraftstoff zum Betreiben einer zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildeten Verbrennungskraftmaschine und/oder um elektrische Energie zum Betreiben wenigstens einer zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildeten elektrischen Maschine des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Antriebsstrangs.
Dabei wird die vorausschauende Betriebsstrategie beispielsweise derart durchgeführt, dass zum einen die Energie, die das Kraftfahrzeug verbraucht, um die Fahrt durchzuführen, besonders gering gehalten werden kann und zum anderen eine hinreichende beziehungsweise möglichst hohe Fahrleistung des Kraftfahrzeugs realisiert werden kann, um dadurch einerseits den Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs besonders gering zu halten und eine besonders hohe Reichweite realisieren zu können und andererseits eine durch die Maßnahmen zur Verbrauchssenkung etwaig bewirkte Beeinträchtigung beziehungsweise Einschränkung der Fahrleistung beziehungsweise des Fahrers des Kraftfahrzeugs möglichst gering zu halten. Somit erfolgt beispielsweise im Rahmen der vorausschauenden Betriebsstrategie eine solche Einstellung beziehungsweise Durchführung der Maßnahmen, dass ein besonders vorteilhafter Kompromiss aus geringem Energieverbrauch und hinreichender Fahrleistung realisiert werden kann.
Im Rahmen des Verfahrens ist das Kraftfahrzeug beispielsweise telematikbasiert und dabei insbesondere drahtlos an die weitere elektronische Recheneinrichtung angebunden, welche beispielsweise Bestandteil eines Flottenmanagementsystems ist. Das Flottenmanagementsystem und somit die weitere elektronische Recheneinrichtung sind eine von dem Kraftfahrzeug unterschiedliche, bezüglich des Kraftfahrzeugs externe Einrichtung, welche auch als Offboard-Einrichtung bezeichnet wird, sodass das Flottenmanagementsystem auch als Offboard-Flottenmanagementsystem und die weitere elektronische Recheneinrichtung auch als Offboard-Recheneinrichtung bezeichnet wird. Da die elektronische Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist, wird die elektronische Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs auch als Onboard-Recheneinrichtung bezeichnet.
Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass Kraftfahrzeuge mit beschränkter Reichweite und dabei beispielsweise mit einem reinen oder kombinierten Elektroantrieb und/oder mit speziellen Kraftstoffen wie beispielsweise LNG (Liquefied Natural Gas), die nicht überall verfügbar sind, nicht ungeplant durch Energiemangel liegenbleiben sollten, insbesondere bei Verwendung eines solchen Kraftfahrzeugs im Transportgewerbe. Hierzu sind eine fortlaufende beziehungsweise permanente Überwachung der Reichweite und die genannten, hinterlegten Maßnahmen zur Verbrauchssenkung vorteilhaft. Somit ist es vorzugsweise im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass die Reichweite während der Fahrt fortlaufend beziehungsweise permanent ermittelt und somit überwacht wird. Die genannte Route erstreckt sich beispielsweise zumindest von dem Kraftfahrzeug beziehungsweise von einem aktuellen Ort des Kraftfahrzeugs bis zu einem Ziel. Wird beispielsweise ermittelt, dass das Kraftfahrzeug an dem Ziel eine Restreichweite aufweisen wird, welche geringer als ein Grenzwert ist, so werden beispielsweise die Maßnahmen zur Verbrauchssenkung durchgeführt, um dadurch zu bewirken, dass das Kraftfahrzeug das Ziel mit einer Restreichweite erreicht, welche zumindest dem Grenzwert entspricht oder über dem Grenzwert liegt. Ist beispielsweise die Restreichweite zunächst geringer als der Grenzwert, so ist beispielsweise auch die Reichweite geringer als eine insbesondere vorgegebene oder vorgebbare Schwelle, wobei durch Durchführen der Maßnahmen zur Verbrauchssenkung erreicht werden kann, dass die Reichweite zumindest der Schwelle entspricht oder über der Schwelle liegt.
Ferner wurde gefunden, dass jedoch Maßnahmen, die nicht die Betriebsstrategie des Kraftfahrzeugs direkt betreffen, von einem Disponenten getroffen beziehungsweise entschieden werden, der beispielsweise im Wissen von Transportaufträgen und der Gesamtsituation ist. Hierzu hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Kraftfahrzeug in insbesondere stetigem Kontakt mit dem Disponenten ist. Ein solcher Kontakt ist im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen. Der Disponent kann beispielsweise das zuvor genannte Flottenmanagementsystem beziehungsweise die Offboard-Recheneinrichtung bedienen und Eingaben in die Offboard-Recheneinrichtung vornehmen, um dadurch beispielsweise die Route, insbesondere unter Berücksichtigung der Transportaufträge und der Gesamtsituation, zu planen und somit vorzugeben.
Demgegenüber ist es herkömmlicherweise vorgesehen, die Reichweite des Kraftfahrzeugs lediglich mithilfe einer vorab bekannten Fahrstrecke beziehungsweise mithilfe eines vorbekannten Fahrziels berechnen und in Abhängigkeit von der berechneten Reichweite Maßnahmen zu ergreifen, um die Fahrstrecke noch zurücklegen zu können. Dabei wird jedoch die Fahrstrecke von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs in dessen Navigationsgerät eingegeben und auch die Maßnahmen zur Verbrauchsreduktion werden im Stand der Technik insbesondere dann, wenn die Reichweite eine Schwelle unterschreitet, lediglich in dem Kraftfahrzeug beziehungsweise in der Onboard-Recheneinrichtung generiert.
Bei Fahrzeugen mit einem logistischen Einsatz reicht jedoch eine lokale Überprüfung und Einstellung der Reichweite, das heißt eine Überprüfung und Einstellung beziehungsweise Beeinflussung der Reichweite lediglich mittels des Kraftfahrzeugs nicht aus. Hier sollten die Route und somit die Fahrstrecke von dem zuvor genannten Disponenten geplant werden, wobei beispielsweise die Route unter Berücksichtigung einer vorausberechneten Reichweite an das Kraftfahrzeug beziehungsweise an die Onboard-Recheneinrichtung übertragen beziehungsweise von der Onboard-Recheneinrichtung empfangen wird. Nachdem die Onboard-Recheneinrichtung die von dem Disponenten geplante Route von der Offboard-Recheneinrichtung empfangen hat, kann eine permanente beziehungsweise fortlaufende Überprüfung der Reichweite während der Fahrt mittels der Onboard-Recheneinrichtung erfolgen, insbesondere mittels Prädiktion und Berücksichtigung von verbrauchsrelevanten Einflussfaktoren, insbesondere aller verbrauchsrelevanten Einflussfaktoren.
Unter der Prädiktion ist die zuvor genannte vorausschauende Betriebsstrategie zu verstehen, welche nicht oder nicht nur einen aktuellen Zustand, insbesondere Fahrzustand, und/oder einen aktuellen Ort des Kraftfahrzeugs, sondern insbesondere die dem Kraftfahrzeug vorausliegende Route und somit beispielsweise Ereignisse berücksichtigt, die erst in Zukunft auftreten und somit die Fahrt des Kraftfahrzeugs nicht etwa aktuell, sondern erst in Zukunft und insbesondere dann, wenn das Kraftfahrzeug die vorausliegende Route zurücklegt, etwaig beeinflussen. Sollte sich dabei eine Unterschreitung der geplanten Reichweite abzeichnen, wird dies dem Disponenten beispielsweise in einer Zentrale übermittelt, insbesondere indem die mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs berechnete Reichweite an die Offboard-Recheneinrichtung übermittelt wird. Der Disponent kann dann vor dem Hintergrund seiner Kenntnis und seines Wissens über alle Transportaufträge entscheiden, ob beispielsweise onboardseitige, das heißt von dem Kraftfahrzeug, insbesondere von der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs, durchführbare Maßnahmen zur Beeinflussung der Betriebsstrategie beziehungsweise zur Verbrauchssenkung ausreichen, um die geplante Route zurückzulegen, oder ob, insbesondere zusätzlich, umdisponiert und die Route und/oder eine Ladung des Kraftfahrzeugs reduziert beziehungsweise verändert werden muss, um die Route zurückzulegen. Eine solche Veränderung kann beispielsweise ein Hinzufügen einer Ladepause umfassen. Die vorausschauende Betriebsstrategie umfasst beispielsweise eine Mehrzahl von variablen Betriebsparametern zur Verbrauchssenkung beziehungsweise zur Optimierung des Energieverbrauchs des Kraftfahrzeugs, insbesondere unter Berücksichtigung der Fahrleistung.
Im Rahmen des Verfahrens ist somit eine Routenplanung über das Flottenmanagementsystem und somit über die Offboard-Recheneinrichtung vorgesehen, insbesondere unter Berücksichtigung der Reichweitenberechnung, über welche beispielsweise die exakte Route, Steigungsdaten, Verkehrsdaten, Wetterinformationen wie die Temperatur und gegebenenfalls Fahrereigenschaften beziehungsweise Fahrerdaten genutzt werden. Mit anderen Worten plant der Disponent beispielsweise mithilfe der Offboard-Recheneinrichtung die Route in Abhängigkeit von einer Reichweite des Kraftfahrzeugs, die insbesondere zuvor und dabei insbesondere mittels der Onboard-Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs berechnet wurde. Die von dem Disponenten geplante Route wird an das Kraftfahrzeug, insbesondere an die Onboard-Recheneinrichtung, übertragen und von dieser empfangen. Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs wird in Abhängigkeit von der empfangenen Route die erreichbare Reichweite des Kraftfahrzeugs mittels der Onboard-Recheneinrichtung, insbesondere permanent beziehungsweise fortlaufend, durch Voraussimulation mithilfe des virtuellen Kartenhorizonts überprüft beziehungsweise ermittelt. Die dann mittels der Onboard-Recheneinrichtung ermittelte Reichweite des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise an den Disponenten beziehungsweise das Flottenmanagementsystem und somit die Offboard-Recheneinrichtung übertragen und von dieser empfangen werden.
Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass die mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelte Reichweite infolge einer von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs bewirkten Eingabe an die weitere elektronische Recheneinrichtung und somit beispielsweise an das Flottenmanagementsystem übertragen wird. Ferner ist es denkbar, dass die mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelte Reichweite automatisch an die weitere elektronische Recheneinrichtung übermittelt wird, insbesondere dann, wenn die mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelte Reichweite einen Schwellenwert unterschreitet.
Insbesondere in Abhängigkeit von der mittels der Onboard-Recheneinrichtung ermittelten und an die Offboard-Recheneinrichtung übertragenen und von der Offboard-Recheneinrichtung empfangenen Reichweite kann der Disponent insbesondere über die Offboard-Recheneinrichtung Eingaben vornehmen, um dadurch beispielsweise Maßnahmen zur Verbrauchssenkung zu aktivieren beziehungsweise zu beeinflussen. Durch die Eingaben werden beispielsweise Beeinflussungsdaten generiert, mittels welchen die Maßnahmen zur Verbrauchssenkung des Kraftfahrzeugs aktiviert beziehungsweise beeinflusst werden können. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Beeinflussungsdaten von der Offboard-Recheneinrichtung bereitgestellt werden, sodass beispielsweise die Onboard-Recheneinrichtung die von der Offboard-Recheneinrichtung bereitgestellten Beeinflussungsdaten empfängt, welche wenigstens eine der Maßnahmen zur Verbrauchsreduktion beeinflussen, insbesondere aktivieren. Infolge der Beeinflussungsdaten wird somit beispielsweise wenigstens eine der Maßnahmen aktiviert und in der Folge automatisch mittels der Onboard-Recheneinrichtung durchgeführt.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die durch die Beeinflussungsdaten beeinflussten Maßnahmen zur Verbrauchssenkung eine Ausrolldauer auf ein Hindernis und/oder eine untere Geschwindigkeitshysterese eine Geländekuppe umfassen. Mittels der Beeinflussungsdaten kann somit beispielsweise die vorausschauende Betriebsstrategie, insbesondere deren Parameter, verändert beziehungsweise eingestellt werden. Die vorausschauende Betriebsstrategie wird auch als PPC (Predictive Powertrain Control) bezeichnet, da der zum Antreiben des Kraftfahrzeugs ausgebildeter Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs mittels der vorausschauenden Betriebsstrategie prädiktiv, das heißt vorausschauend und somit auf Basis des virtuellen Kartenhorizonts, betrieben wird, wodurch der Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs besonders gering gehalten werden kann.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Disponent, insbesondere in Abhängigkeit von der empfangenen, mittels der Onboard-Recheneinrichtung berechneten Reichweite, eine solche Eingabe in die Offboard-Recheneinrichtung bewirkt, dass Hinweisdaten generiert werden. Dabei ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Onboard-Recheneinrichtung die von der Offboard-Recheneinrichtung bereitgestellten Hinweisdaten empfängt und in Abhängigkeit von den Hinweisdaten bewirkt, dass wenigstens ein Hinweissignal an den Fahrer des Kraftfahrzeugs in dessen Innenraum ausgegeben wird. Das Hinweissignal ist beispielsweise ein optisches und/oder akustisches und/oder haptisches Hinweissignal, mittels welchem der Fahrer angewiesen wird, keine schwere Zuladung mehr mitzunehmen beziehungsweise nur noch Ladung bis zu einem vorgegebenen Gewichtswert mitzunehmen, das heißt mittels des Kraftfahrzeugs zu transportieren.
Somit können beispielsweise von dem Disponenten über die Offboard-Recheneinrichtung in Abhängigkeit von der zuvor empfangenen und mittels der Onboard-Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs berechneten Reichweite Maßnahmen ergriffen und an das Kraftfahrzeug übertragen werden, wobei mittels dieser Maßnahmen die Reichweite des Kraftfahrzeugs optimiert beziehungsweise maximiert werden kann. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit vorgesehen, die vorausschauende Betriebsstrategie nicht oder nicht nur durch die Onboard-Recheneinrichtung zu variieren beziehungsweise zu beeinflussen, sondern alternativ oder zusätzlich eine Beeinflussung der Betriebsstrategie über die Offboard-Recheneinrichtung vorzusehen.
Zur Erfindung gehört auch ein System zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs beziehungsweise des zuvor genannten Kraftfahrzeugs mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems anzusehen und umgekehrt.
Das Kraftfahrzeug weist beispielsweise einen reinen Elektroantrieb auf, welcher wenigstens eine elektrische Maschine zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs und einen Energiespeicher aufweist, mittels welchem elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden kann. Der Energiespeicher ist beispielsweise als Batterie, insbesondere als Hochvolt-Batterie (HV-Batterie), ausgebildet. Die elektrische Maschine ist beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar, mittels welchem das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit in dem Energiespeicher gespeicherter elektrischer Energie versorgt.
Mittels des zuvor genannten Hinweissignals kann beispielsweise der Fahrer angewiesen werden, einen Energiespeicher-Ladestopp anzufahren, um beispielsweise an dem Energiespeicher-Ladestopp den Energiespeicher mit elektrischer Energie aufzuladen und/oder während eines bereits geplanten Abladestopps eine Aufladung des Energiespeichers mit elektrischer Energie vorzunehmen. Beispielsweise wird der Energiespeicher so lange aufgeladen, bis das Kraftfahrzeug die zuvor berechnete beziehungsweise geplante Reichweite aufweist und somit die Route zurücklegen kann. Hierüber wird der Fahrer beispielsweise umgehend mobil informiert, insbesondere über ein mobiles beziehungsweise tragbares Endgerät, welches beispielsweise als Smartphone oder Smartwatch oder anderes Gerät ausgebildet ist. Ferner wird beispielsweise eine prognostizierte zusätzliche Ladedauer, sofern die ursprünglich geplante Be- und Entladezeit überschritten wird, für eine nachfolgende Disposition des Kraftfahrzeugs verwendet. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Disponent, sofern erforderlich, eine Ladevorrichtung sucht, einplant und reserviert. Ferner wird beispielsweise der Ladestrom des Energiespeichers so gewählt, dass die Anforderungen der Disposition zum Start der nächsten Tour beziehungsweise Fahrt gerade noch erfüllt werden. Durch die Wahl eines so gering wie möglich gehaltenen Ladestroms wird die Lebensdauer der Batterie geschont.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs, welches mit einem externen Flottenmanagementsystem kommuniziert, um das Kraftfahrzeug mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu betreiben; und
2 schematische Vorderansichten von Anzeigen des Kraftfahrzeugs und des Flottenmanagementsystems.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Im Folgenden wird anhand von 1 und 2 ein Verfahren zum Betreiben eines in 1 in einer schematischen Seitenansicht gezeigten Kraftfahrzeugs 10 beschrieben, wobei das Kraftfahrzeug 10 als Nutzfahrzeug und dabei als Transportfahrzeug ausgebildet ist. Somit wird das Kraftfahrzeug 10 genutzt, um Waren beziehungsweise Produkte zu transportieren und insbesondere auszuliefern. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen in 1 nicht erkennbaren Antriebsstrang auf, mittels welchem das Kraftfahrzeug 10 antreibbar ist. Der Antriebsstrang ist beispielsweise als rein elektrischer Antriebsstrang oder aber als hybrider Antriebsstrang ausgebildet und umfasst wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug 10, insbesondere elektrisch, antreibbar ist. Hierzu ist die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar. Ferner umfasst der Antriebsstrang wenigstens einen beispielsweise als Batterie ausgebildeten Energiespeicher, mittels welchem elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert werden kann. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit in dem Energiespeicher gespeicherter elektrischer Energie versorgt. Durch das Versorgen der elektrischen Maschine mit elektrischer Energie verbraucht beziehungsweise nutzt die elektrische Maschine die elektrische Energie, um das Kraftfahrzeug 10 anzutreiben und somit beispielsweise entlang einer auch als Fahrstrecke bezeichneten Strecke beziehungsweise Route anzutreiben. Je geringer eine Menge an Energie ist, die der Antriebsstrang nutzt beziehungsweise benötigt, um das Kraftfahrzeug 10 anzutreiben, desto höher ist eine Reichweite des Kraftfahrzeugs 10. Unter der Reichweite ist somit eine Strecke beziehungsweise eine Route oder eine Reichweite zu verstehen, die das Kraftfahrzeug 10 unter Nutzung von mittels des Antriebsstrangs gespeicherter Energie zurücklegen kann. Das Nutzen beziehungsweise der Verbrauch der Energie, um das Kraftfahrzeug anzutreiben, wird auch als Energieverbrauch oder aber einfach als Verbrauch bezeichnet. Ein solcher Energieverbrauch kann auch auf eine etwaig vorgesehene und zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 10 ausgebildete Verbrennungskraftmaschine des Antriebsstrangs übertragen werden, wobei die Verbrennungskraftmaschine als Energie beziehungsweise Energieträger Kraftstoff nutzt, um das Kraftfahrzeug 10 anzutreiben. Dabei ist der beispielsweise flüssige Kraftstoff in wenigstens einer als Tank ausgebildeten Speichereinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 aufgenommen und somit gespeichert.
Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine in 1 besonders schematisch dargestellte elektronische Recheneinrichtung 12, welche Bestandteil des Kraftfahrzeugs 10 ist und somit auch als Onboard-Recheneinrichtung bezeichnet wird. Bei dem Verfahren wird beispielsweise während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 mittels der Onboard-Recheneinrichtung die Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 ermittelt. Ferner werden beispielsweise mittels der Onboard-Recheneinrichtung (elektronische Recheneinrichtung 12) Maßnahmen zur Verbrauchssenkung des Kraftfahrzeugs 10 in Abhängigkeit von der ermittelten Reichweite, insbesondere automatisch, durchgeführt. Unter den Maßnahmen zur Verbrauchssenkung ist zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug 10, insbesondere dessen Antriebsstrang, mittels der Onboard-Recheneinrichtung derart betrieben wird, dass der Energieverbrauch des Kraftfahrzeugs 10 optimiert und dabei besonders gering gehalten werden kann, insbesondere unter Berücksichtigung einer durch die Maßnahmen zur Verbrauchssenkung etwaig bewirkten Beeinflussung einer Fahrleistung des Kraftfahrzeugs 10. Das Kraftfahrzeug 10, insbesondere der Antriebsstrang, wird beispielsweise mittels der Onboard-Recheneinrichtung insbesondere derart betrieben, dass ein vorteilhafter Kompromiss aus geringem Energieverbrauch und somit hoher Reichweite und hinreichender beziehungsweise möglichst hoher Fahrleistung erreicht wird.
Ferner ist in 1 in einer schematischen Seitenansicht ein von dem Kraftfahrzeug 10 unterschiedliches und somit bezüglich des Kraftfahrzeugs 10 externes Flottenmanagementsystem 14 gezeigt, welches beispielsweise in einer Zentrale 16 eines Disponenten vorgesehen ist. In der Zentrale 16 wird beispielsweise das Kraftfahrzeug 10 mit zu transportierendem Transportgut beladen, wobei das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise ausgehend von der Zentrale 16 an wenigstens ein Ziel gefahren wird, um das Transportgut an das Ziel zu transportieren. Dabei weist das Flottenmanagementsystem 14 eine weitere elektronische Recheneinrichtung 18 auf, welche eine von dem Kraftfahrzeug 10 unterschiedliche und bezüglich des Kraftfahrzeugs 10 externe Komponente ist und daher auch als Offboard-Recheneinrichtung bezeichnet wird. Die Recheneinrichtungen 12 und 18 sind beispielsweise über eine drahtlose Datenverbindung 20 miteinander verbunden und können über die drahtlose Datenverbindung 20 kommunizieren beziehungsweise Signale oder Daten austauschen, sodass beispielsweise das Kraftfahrzeug 10, insbesondere die Recheneinrichtung 12, telematikbasiert an die Recheneinrichtung 18 und somit an das Flottenmanagementsystem 14 angebunden ist. Dabei veranschaulichen in 1 Pfeile 22, dass beispielsweise die Recheneinrichtungen 12 und 18 und somit das Kraftfahrzeug 10 und das Flottenmanagementsystem 14 Daten beziehungsweise Signale austauschen können.
Bei dem Verfahren plant beispielsweise der genannte Disponent in der Zentrale 16 mittels der Offboard-Recheneinrichtung eine Route insbesondere unter Berücksichtigung einer Reichweitenberechnung, in deren Rahmen beispielsweise zunächst eine Reichweite des Kraftfahrzeugs 10, insbesondere mittels der Recheneinrichtung 12 oder 18, berechnet wurde. Insbesondere plant der Disponent die Route mittels der Offboard-Recheneinrichtung in Abhängigkeit von der exakten Route, Steigungsdaten, Verkehrsdaten, Wetterinformationen wie Temperatur und gegebenenfalls Fahrereigenschaften beziehungsweise Fahrerdaten, wobei der Disponent beispielsweise die Route mittels der Recheneinrichtung 18 derart plant, dass der Disponent Eingaben in die Recheneinrichtung 18, insbesondere über eine graphische Benutzeroberfläche, vornimmt. Die von dem Disponenten mittels der Offboard-Recheneinrichtung geplante Route wird, insbesondere über die drahtlose Datenverbindung 20, von der Recheneinrichtung 18 an die Recheneinrichtung 12 übermittelt und von der Recheneinrichtung 12 empfangen.
Ferner ist es im Rahmen des Verfahrens vorgesehen, dass während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10 mittels der Onboard-Recheneinrichtung die Reichweite des Kraftfahrzeugs 10, insbesondere fortlaufend beziehungsweise permanent, in Abhängigkeit von der empfangenen Route durch Voraussimulation mithilfe eines virtuellen Kartenhorizonts ermittelt wird. Die Voraussimulation mithilfe des virtuellen Kartenhorizonts erfolgt insbesondere im Rahmen einer vorausschauenden beziehungsweise prädiktiven Betriebsstrategie, auf deren Basis das Kraftfahrzeug 10 mittels der Onboard-Recheneinrichtung betrieben wird. Insbesondere führt die Onboard-Recheneinrichtung im Rahmen der vorausschauenden Betriebsstrategie die zuvor genannten Maßnahmen zur Verbrauchssenkung durch, insbesondere derart, dass die Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 hinreichend groß ist, um die geplante und empfangenen Route tatsächlich zurücklegen zu können, insbesondere unter Nutzung beziehungsweise Verbrauch der mittels des Antriebsstrangs gespeicherten Energie zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 10.
Beispielsweise wird die mittels der Onboard-Recheneinrichtung ermittelte aktuelle Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 an die Recheneinrichtung 18 übermittelt. Ferner werden beispielsweise ein aktueller Zustand des Kraftfahrzeugs 10, insbesondere der Speichereinrichtung, sowie die aktuelle Betriebsstrategie, insbesondere deren Parametereinstellungen, von der Onboard-Recheneinrichtung an die Offboard-Recheneinrichtung übermittelt und von der Offboard-Recheneinrichtung empfangen. Außerdem wird beispielsweise die mittels der Onboard-Recheneinrichtung, insbesondere während der Fahrt des Kraftfahrzeugs 10, ermittelte beziehungsweise berechnete Reichweite an die Offboard-Recheneinrichtung übermittelt, insbesondere infolge einer durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 bewirkten Eingabe oder aber automatisch und insbesondere dann, wenn die mittels der Onboard-Recheneinrichtung ermittelte Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 einen Schwellenwert unterschreitet.
Wird somit beispielsweise, insbesondere mittels der Onboard-Recheneinrichtung, ermittelt, dass die mittels der Onboard-Recheneinrichtung ermittelte Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 den Schwellenwert unterschreitet, so reicht beispielsweise die Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 nicht aus, um die zuvor geplante und empfangene Route tatsächlich zurücklegen beziehungsweise befahren zu können. Dies wird dem Disponenten dadurch mitgeteilt, dass die mittels der Onboard-Recheneinrichtung ermittelte Reichweite an die Offboard-Recheneinrichtung übermittelt wird. Dann kann beispielsweise eine Um- beziehungsweise Neuplanung der Route mittels der Offboard-Recheneinrichtung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, die Betriebsstrategie, insbesondere deren Parametereinstellungen, mittels der Offboard-Recheneinrichtung zu variieren beziehungsweise einzustellen. Dann wird beispielsweise die neu geplante Route von der Offboard-Recheneinrichtung an die Onboard-Recheneinrichtung übermittelt und von der Onboard-Recheneinrichtung empfangen, sodass dann das Verfahren beziehungsweise das zuvor beschriebene Vorgehen beispielsweise neu beginnen kann. Ferner ist es beispielsweise zum Variieren der Betriebsstrategie, insbesondere der Parametereinstellungen der Betriebsstrategie, möglich, dass Beeinflussungsdaten, welche wenigstens eine der zuvor genannten Maßnahmen zur Verbrauchssenkung beeinflussen, von der Offboard-Recheneinrichtung an die Onboard-Recheneinrichtung übertragen und von der Onboard-Recheneinrichtung empfangen werden, sodass dann beispielsweise die durch die Beeinflussungsdaten beeinflusste Maßnahme mittels der Onboard-Recheneinrichtung durchgeführt, insbesondere aktiviert, werden kann. Durch die Beeinflussungsdaten kann somit beispielsweise die mittels der Onboard-Recheneinrichtung durchzuführende Betriebsstrategie derart beeinflusst werden, dass die Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 im Vergleich zu einem Zeitpunkt vor der Beeinflussung der Betriebsstrategie erhöht wird, sodass dann beispielsweise infolge der Beeinflussung der Betriebsstrategie die Reichweite des Kraftfahrzeugs 10 ausreicht, um die ursprünglich oder neu geplante Route tatsächlich zurücklegen zu können. Die Beeinflussungsdaten werden beispielsweise in Abhängigkeit von Eingaben des Disponenten in die Offboard-Recheneinrichtung generiert.
2 zeigt in einer schematischen Vorderansicht eine Anzeige 24 des Kraftfahrzeugs 10, wobei die Anzeige 24 beispielsweise im Innenraum des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet ist. Auf der Anzeige 24 wird beispielsweise ein Verlauf 26 angezeigt. Ferner wird ein Punkt 28 angezeigt, welcher beispielsweise das Kraftfahrzeug 10, insbesondere dessen aktuelle Position, veranschaulicht. Ausgehend von der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 10 veranschaulicht dann der Verlauf 26 beispielsweise die aktuelle, mögliche Reichweite des Kraftfahrzeugs 10.
Ferner zeigt 2 in einer schematischen Vorderansicht eine Anzeige 30 des Flottenmanagementsystems 14, wobei auf der Anzeige 30 beispielsweise unterschiedliche, von dem Kraftfahrzeug 10 anzufahrende Orte 32 veranschaulicht sind. Im Rahmen der zuvor genannten Neuplanung der Route kann der Disponent beispielsweise die Anzahl der von dem Kraftfahrzeug 10 anzufahrenden Orte 32 und/oder die Reihenfolge, in der das Kraftfahrzeug 10 die anzufahrenden Orte 32 anzufahren hat, einstellen beziehungsweise variieren, um dadurch beispielsweise eine solche Route zu planen, die das Kraftfahrzeug 10 mit seiner Reichweite tatsächlich zurücklegen kann.
Bezugszeichenliste

10: Kraftfahrzeug
12: elektronische Recheneinrichtung
14: Flottenmanagementsystem
16: Zentrale
18: elektronische Recheneinrichtung
20: drahtlose Datenverbindung
22: Pfeil
24: Anzeige
26: Linie
28: Punkt
30: Anzeige
32: Orte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102015001248 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (10), bei welchem während einer Fahrt des Kraftfahrzeugs (10) mittels einer elektronischen Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs dessen Reichweite ermittelt wird und Maßnahmen zur Verbrauchssenkung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der ermittelten Reichweite durchgeführt werden, dadurch gekennzeichnet dass: – die elektronische Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs (10) eine Route empfängt, welche mittels einer bezüglich des Kraftfahrzeugs (10) externen und von dem Kraftfahrzeug (10) unterschiedlichen weiteren elektronischen Recheneinrichtung (18) geplant wurde; und – während der Fahrt mittels der elektronischen Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs (10) die Reichweite in Abhängigkeit von der empfangenen Route durch Voraussimulation mithilfe eines virtuellen Kartenhorizonts ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der elektronischen Recheneinrichtung des Kraftfahrzeugs (10) ermittelte Reichweite an die weitere elektronische Recheneinrichtung (18) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels der elektronischen Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs (10) ermittelte Reichweite infolge einer von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs bewirkten Eingabe und/oder dann automatisch an die weitere elektronische Recheneinrichtung (18) übermittelt wird, wenn die mittels der elektronischen Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs (10) ermittelte Reichweite einen Schwellenwert unterschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Recheneinrichtung (12) des Kraftfahrzeugs (10) von der weiteren elektronischen Recheneinrichtung (18) bereitgestellte Beeinflussungsdaten empfängt, welche wenigstens eine der Maßnahmen zur Verbrauchssenkung beeinflussen.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Beeinflussungsdaten beeinflusste Maßnahme eine Ausrolldauer auf ein Hindernis und/oder eine untere Geschwindigkeitshysterese einer Geländekuppe und/oder eine obere Geschwindigkeitshysterese einer Geländesenke und/oder eine Zeitdauer einer Rollphase im Neutralgang bzw. Nullmoment umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Recheneinrichtung (12) des Kraftwagens (10) von der weiteren elektronische Recheneinrichtung (18) bereitgestellte Hinweisdaten empfängt und in Abhängigkeit von den Hinweisdaten bewirkt, dass wenigstens ein Hinweissignal an den Fahrer des Kraftfahrzeugs (10) in dessen Innenraum ausgegeben wird.
System zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (10) mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.