WO2022268535A1 - Verfahren zur kalibrierung der berechnung des kraftstoffverbrauchs und des tankfüllstands in einem fahrzeug - Google Patents

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    • B60W2556/55External transmission of data to or from the vehicle using telemetry

Definitions

  • the invention relates to a method for calibrating the calculation of drive energy consumption in a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • Drive energy can be consumed in particular in the form of a fuel whose combustion in the vehicle converts chemical energy into mechanical energy for driving the vehicle.
  • the drive energy can also be present as electrical energy for an electric or hybrid drive.
  • the invention is also aimed in particular at the calibration of the vehicle-internal calculation of a supply of drive energy present on board the vehicle.
  • Each vehicle with a combustion engine can be assigned its individual fuel consumption (typically in liters per 100 km).
  • the fuel consumption of a motor vehicle is usually calculated in the engine control unit with a very high level of precision: the resolution is +-0.01 L, even over long periods of time; internal calculation errors remain below 0.01%.
  • the sum of the fuel mass burned over the life of the motor vehicle is typically stored in secured non-volatile memory at the end of each drive cycle. It can thus be ensured that the value of the fuel consumed calculated internally in the vehicle remains usable over the entire life of the vehicle. Nevertheless, this calculation results in significant Tolerances due to the influence of various components of a complete injection system.
  • the individual fuel consumption value calculated internally for a single vehicle must correspond to a value measured for a typical vehicle model within legally regulated limits.
  • the latter value is measured, for example, to determine typical C02 emissions from vehicles (in g/km) in a test called WLTC (WLTC stands for “Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle”).
  • WLTC Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle
  • OBFCM On Board Fuel Consumption Monitor
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • a method for calibrating the calculation of drive energy consumption in a vehicle according to claim 1 and a computing unit set up for executing the method, a corresponding computer program and a machine-readable storage medium on which it is stored are provided according to the independent claims.
  • a method for calibrating the calculation of a drive energy consumption in a vehicle is provided.
  • the vehicle can in particular be a motor vehicle, but in principle it can be any land, air or water vehicle.
  • the drive energy can be consumed in the vehicle in particular in the form of a fuel such as petrol, diesel or any other liquid or gaseous fuel for an internal combustion engine or for a gas drive.
  • the drive energy can also include electrical energy in a vehicle with an electric or hybrid drive.
  • the method includes the following steps: after each refueling or charging process of the vehicle, which leads to a complete tank filling or a full charge of the vehicle's electrical energy storage device and therefore ends with an automatic shutdown of a refueling or charging station used, a value calculated internally in the vehicle transmits a drive energy consumption since a previous refueling or charging process to a computing unit; essentially at the same time, a value calculated by this tank or charging station for a quantity of drive energy supplied to the vehicle is transmitted to the same computing unit as a reference value; the computing unit determines a correction factor for calibrating the vehicle-internal calculation of the drive energy consumption by comparing the value transmitted by the vehicle with the reference value transmitted by the tank or charging station and transmits this (in particular together with the reference value) to the vehicle; the calculation of the drive energy consumption inside the vehicle is then recalibrated using the transmitted correction factor (and possibly also the transmitted reference value).
  • the term “substantially simultaneously” can in particular also mean “sufficiently timely to ensure a clear assignment of the two values in the computing unit to one another without confusing them with other refueling or charging processes of the same vehicle". In addition to a simultaneous transmission of both values, this can also, if appropriate, include time periods of, for example, a few minutes up to an hour in between.
  • One idea of the present method is therefore to improve the accuracy of the vehicle-internal calculation of fuel consumption and, if necessary, also the calculation of the tank fill level by using the value of the fuel quantity refueled overnight (here as referred to as “reference value”) is compared. Since fuel pumps are calibrated, their tolerances are defined as a maximum of 0.5% across the EU. The tolerances for the in-vehicle calculation of the fuel consumption in the individual vehicle are typically about a factor of 10 larger with a maximum of +-5% compared to the tolerances of the fuel pumps (+-0.5%).
  • the same process can also be applied to gas for gas drives or to electrical energy for electric or hybrid drives. Essentially, it is about including two independent data sources synchronously with each other in a calculation of the vehicle's individual drive energy consumption, in an automated way that is linked to the refueling or charging processes of the vehicle.
  • the processing unit is designed as a vehicle-external central unit (such as a central server or a cloud server), the method also offers the possibility of obtaining reliable information about consumption-related properties of an entire vehicle fleet.
  • the vehicle-internal calculation of a drive energy supply can be recalibrated based on the transmitted reference value and/or correction factor.
  • values of the drive energy consumption and/or the drive energy reserve that are already stored in the vehicle can also be corrected.
  • the accuracy of the vehicle's internal calculation for the tank fill level can be brought close to the tolerance of the fuel pump with 0.5% in the same way as for fuel consumption. This benefits the calculation of the remaining range and can, for example, create more safety on long, risky tours.
  • a respective tolerance of the calculated value can be transmitted to the aforesaid computing unit or made available in advance.
  • the correction factor can be determined with a weighting that is dependent on the tolerances that are transmitted or provided in each case.
  • the method described here can also be carried out for each refueling or charging process that ends without an automatic shutdown of a refueling or charging station.
  • the method can be implemented in a similar way for all refueling or charging processes, independently regardless of whether they end in a full tank filling or full charge of the electrical energy storage device or not.
  • the automatic shutdown of the fuel or charging stations between two complete refueling or charging processes serves as a predefined reference point for the calculation
  • the value of the fuel or electricity consumed calculated in the vehicle in the interval of the last full tank or charging processes is compared with the The refilled value (reference value) calculated at the tank or charging station is compared.
  • partial fillings between two complete refueling or charging processes can also be taken into account, since all filling or charging quantities are included in the vehicle's internal calculation.
  • the computing unit mentioned here is integrated in the vehicle (for example as part of an engine control unit, an ECU, Engine Control Unit, or VCU, Vehicle Control Unit) or connected to the vehicle via a wired interface.
  • the latter can be implemented, for example, in the form of a removable diagnostic tester that can be connected via an interface provided for on-board diagnostics in the vehicle (such as the so-called OBD2 interface, which is correspondingly standardized).
  • the arithmetic unit receives the values of a drive energy consumption calculated inside the vehicle from a vehicle for this purpose Trained integrated control unit of the vehicle, such as an engine control unit, ie directly or via an on-board communication system (for example, a system bus such as CAN bus, etc.) transmitted.
  • the computing unit uses wireless communication (for example via Bluetooth) to establish a connection with the refueling or charging station used in each case in order to obtain the reference value from it.
  • the computing unit determines the respective correction value and uses it until the next calibration for the vehicle-internal calculation of the drive energy consumption or transmits it via the vehicle's own communication system to the vehicle's integrated control unit provided for this purpose.
  • the aforesaid computing unit is designed as a vehicle-external central unit (for example a central server or a cloud server or another suitable computer environment of the vehicle manufacturer or an organization authorized for this purpose).
  • the vehicle-external central unit receives the vehicle-internal calculated values of the drive energy consumption from the vehicle by wireless communication (e.g. via a GSM module integrated in the vehicle, Global System for Mobile Communication) together with data intended for vehicle identification, such as e.g. B. the registration number of the vehicle.
  • the tank or charging station used for the respective refueling or charging process also receives specific vehicle identification data from the vehicle or a mobile device connected to it and also transmits this together with the reference value to the vehicle-external central unit.
  • the data intended for vehicle identification can be obtained, for example, by means of wireless communication, for example via Bluetooth or infrared or optical data transmission, for example by reading a QR code with a vehicle occupant’s smartphone or, conversely, with the petrol pump or with a reader when paying at the gas station.
  • the vehicle-external central unit then arranges the values transmitted by the vehicle and the fuel or charging station based on the vehicle identification certain data to each other, determines the respective correction value and transmits this to the vehicle via wireless communication.
  • the aforesaid computing unit is implemented (for example by means of a suitable app) in a mobile device (for example a smartphone of a vehicle occupant), which is directly wirelessly connected to the vehicle, i. H. specifically communicates with this vehicle.
  • the computing unit receives the drive energy consumption values calculated inside the vehicle.
  • the processing unit connects to the tank used during the refueling or charging process by wireless communication (e.g. by reading a QR code when paying or during the refueling process, IR data transmission, Bluetooth, e-mail, GSM connection and the like). - or charging station to get the reference value from it.
  • the computing unit determines the respective correction value and in turn transmits this to the vehicle via the direct wireless connection.
  • a computing unit which comprises a processor which is set up to carry out at least some steps of the method of the type set out herein, in particular determining the correction factor from the comparison of the value transmitted by the vehicle with that of the tank - or the reference value transmitted to the charging station.
  • a computer program which comprises instructions which, when the computer program is executed in a Arithmetic unit or a computer cause this / these, at least some steps of the method of the type set out herein to execute.
  • a machine-readable storage medium is provided on which such a computer program is stored.
  • the present method for calibrating the fuel consumption calculated in the vehicle involves automatically comparing the corresponding data from the fuel pump with the data from the vehicle. This can be implemented, for example, as follows: At the end of each refueling process with the recognition that the tank is full, the fuel pump transmits the refilled amount of fuel to a computer environment or processing unit, and the vehicle does the same.
  • the transmission can take place either directly via a data connection (e.g. via Bluetooth, GSM or another data, radio, optical or infrared transmission) between the vehicle, computing unit or computer environment and fuel pump or indirectly via a smartphone.
  • Optical data transmission can be implemented, for example, by reading a QR code with a vehicle occupant's smartphone or, conversely, with the petrol pump or with a reader when paying at the petrol station. This can also be used to read out the vehicle registration number or other suitable and specific data for vehicle identification for transmission to the computer environment.
  • the automatic shutdown of the fuel pump between two complete refueling processes thus serves as a defined reference point for the calculation. Furthermore, the fuel consumed in the interval between the last full tank fillings is compared with that calculated in the vehicle. Partial fillings between two complete refueling processes can be taken into account, as all filling quantities are included in the calculation. A correct fuel quantity and a correction factor are calculated for the vehicle using both fuel quantities. Since the tolerances for the in-vehicle calculation (OBFCM) and the fuel pump are known, a weighted correction can be calculated. The calculated correction factor is transmitted back to the vehicle from the computer environment. With this correction factor, the fuel consumption in the vehicle will be calculated in the future.
  • OFCM in-vehicle calculation
  • the internal tolerance in the vehicle is thus successively and systematically approximated from, for example, +-5% (maximum permissible tolerance for OBFCM) to +- 0.5% (tolerance for the fuel pump). Since the amount of fuel consumed in the vehicle can be calculated much more precisely using the correction factor, the tank filling level can be approximated to 0.5% of the fuel pump even after it has been partially filled.
  • vehicle-specific correction for the fuel consumption calculation vehicle-specific correction for the fuel tank content (remaining range).
  • Systematic tolerances in fuel consumption for the vehicle fleet according to different vehicle categories can also be recognized via a computing unit implemented by a vehicle-external central unit or a cloud application or another computer environment.
  • the method can also be used for gas propulsion in the same way.
  • the same functional approach can also be implemented in a similar way for vehicles with electric drives or mixed forms (hybrid drives).
  • FIG. 1 shows a flowchart of an example of a method of the type set out herein for calibrating the calculation of a drive energy consumption in a vehicle
  • FIG. 2 shows a block diagram of a system designed to carry out the method of FIG. 1 according to a first embodiment, with a computing unit integrated in the vehicle;
  • FIG. 3 shows a block diagram of a system designed to carry out the method of FIG. 1 according to a second embodiment, with a computing unit in the form of a central computer external to the vehicle; and
  • FIG. 4 shows a block diagram of a system designed to carry out the method from FIG. 1 according to a third specific embodiment, with a computing unit in a mobile device connected to the vehicle.
  • FIG. 1 shows in a flow chart an example of a method of the type presented here for calibrating the calculation of a drive energy consumption in a vehicle.
  • This example is a motor vehicle with an internal combustion engine.
  • the procedure begins with a manual or automatic activation (start) and consists of the following steps:
  • a first step S1 after each refueling of the vehicle, which leads to a full tank and therefore with an automatic A fuel consumption value calculated inside the vehicle since a previous refueling process ends when a fuel pump used ends when it is switched off.
  • step S2 which is carried out essentially at the same time as step S1 (e.g. a few minutes before, during or a few minutes after step S1), a value calculated by this fuel pump for a fuel quantity supplied to the vehicle is transmitted to the same computing unit as a reference value.
  • the computing unit determines a correction factor for calibrating the vehicle-internal calculation of fuel consumption by comparing the value transmitted by the vehicle with the reference value transmitted by the fuel pump and transmits this (in particular together with the reference value) to the vehicle.
  • step S4 the vehicle-internal calculation of the fuel consumption is recalibrated based on the transmitted correction factor (and optionally also the transmitted reference value).
  • FIG. 1 The method of FIG. 1 is explained below for three different variants of a system designed to carry it out, with reference to examples shown in FIGS.
  • the system comprises a vehicle 1, a fuel pump 2 (which generally changes from one fueling operation to the next) and a computing unit 3 of the type presented here.
  • a fuel pump 2 which generally changes from one fueling operation to the next
  • a computing unit 3 of the type presented here.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a system designed to carry out the method from FIG engine control unit, vehicle control unit (VCU), engine control unit (ECU) and the like).
  • VCU vehicle control unit
  • ECU engine control unit
  • the procedure can be as follows, for example (variant “vehicle/fuel pump”):
  • the vehicle 1 During or after a refueling process, the vehicle 1 establishes a connection directly with the fuel pump 2 and receives the data from the fuel pump 2 at the end of the fueling process, above all the reference value calculated by the fuel pump 2 for a quantity of fuel supplied to the vehicle 1 .
  • the new correction values (for example reference value and correction factor) are calculated in the computing unit 3 from the data obtained from the fuel pump 2 and the values of the corresponding fuel consumption present in the vehicle 1 and applied to z. B. sent the engine control unit for appropriately corrected / calibrated in-vehicle calculation of fuel consumption.
  • Fig. 3 shows a block diagram of a system designed to carry out the method of Fig. 1 according to a second embodiment, with a computing unit 3 in the form of a central computer external to the vehicle, which in this example is in a cloud 4 of a company authorized to carry out the present method or organization is provided.
  • This example illustrates the possibility of largely outsourcing the function described here to the cloud 4.
  • the reference values calculated by the fuel pump 2 used in each case must be compared with those calculated by the vehicle 1 values are viewed synchronously.
  • the vehicle 1 and the fuel pump 2 also transmit data intended for vehicle identification, for example the license plate number of the vehicle 1 and the like, together with the values mentioned.
  • the procedure can be as follows, for example (“cloud/fuel pump” variant):
  • the fuel pump 2 and the vehicle 1 report their respective data to the cloud 4.
  • the calculations are carried out in the cloud 4 and then the new correction values (e.g. reference value and correction factor) for the fuel consumption and tank level are sent back to the vehicle 1.
  • Advantages over a vehicle-bound computing unit 3 can be as follows with a cloud application according to FIG. Rather, authorized third parties such as vehicle manufacturers and/or the authorities can also receive the corresponding data for fleet consumption, tolerances and the like from the cloud 4; regional anomalies, for example regarding unusually high fuel consumption in certain regions due to adulterated (“adulterated”) fuel, can also be systematically identified.
  • FIG. 4 shows a block diagram of a system designed to carry out the method from FIG. e.g. smartphone 5.
  • the procedure can be as follows (variant “smartphone/fuel pump”):
  • Many smartphones 5 belonging to vehicle occupants are connected to the vehicle 1 via Bluetooth, for example, and can also be used to pay the fuel bill with an app. At the same time, the fuel quantity can be increased over z.
  • a suitable app on the smartphone can calculate the new correction values (e.g. reference value and correction factor) and the exact tank level and send them back to vehicle 1 via Bluetooth.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung der Berechnung eines Antriebsenergie-Verbrauchs in einem Fahrzeug (1), insbesondere einem Kraftfahrzeug, wobei: - nach jedem Tank- oder Ladevorgang des Fahrzeugs (1), der mit einer automatischen Abschaltung einer Tank- oder Ladesäule (2) endet, ein fahrzeugintern berechneter Wert eines Antriebsenergie-Verbrauchs seit einem vorausgegangenen Tank- bzw. Ladevorgang an eine Recheneinheit (3) übermittelt wird (S1); - im Wesentlichen zeitgleich dazu ein von der jeweils benutzten Tank- bzw. Ladesäule (2) berechneter Wert einer dem Fahrzeug (1) zugeführten Antriebsenergiemenge als Referenzwert an dieselbe Recheneinheit (3) übermittelt wird (S2); - die Recheneinheit (3) aus einem Vergleich des vom Fahrzeug (1) übermittelten Werts mit dem von der Tank- bzw. Ladesäule (2) übermittelten Referenzwert einen Korrekturfaktor zur Kalibrierung der fahrzeuginternen Berechnung des Antriebsenergie-Verbrauchs ermittelt und an das Fahrzeug (1) übermittelt (S3); woraufhin - die fahrzeuginterne Berechnung des Antriebsenergie-Verbrauchs anhand des übermittelten Korrekturfaktors jeweils neu kalibriert wird (S4).

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zur Kalibrierunq der Berechnunq des Kraftstoffverbrauchs und des
Tankfüllstands in einem Fahrzeug
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung der Berechnung eines Antriebsenergie-Verbrauchs in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug. Antriebsenergie kann dabei insbesondere in Form eines Kraftstoffs verbraucht werden, bei dessen Verbrennung im Fahrzeug chemische Energie in mechanische Energie für den Fahrzeugantrieb umgewandelt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebsenergie auch als elektrische Energie für einen Elektro- oder Hybridantrieb vorliegen. Die Erfindung richtet sich insbesondere auch auf die Kalibrierung der fahrzeuginternen Berechnung eines an Bord des Fahrzeugs vorhandenen Antriebsenergie-Vorrats.
Technischer Hintergrund
Jedem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor kann sein individueller Kraftstoffverbrauch (typischerweise in Litern pro 100 km) zugeordnet werden. Der Kraftstoffverbrauch eines Kraftfahrzeugs wird in der Regel im Motorsteuergerät mit einer sehr hohen Präzision berechnet: Die Auflösung liegt auch über große Zeiträume bei +-0,01 L; interne Rechenfehler bleiben unter 0,01%. Die Summe der über die Lebensdauer des Kraftfahrzeugs verbrannten Kraftstoffmasse wird typischerweise in einem gesicherten nichtflüchtigen Speicher am Ende jedes Fahrzyklus abgelegt. Damit kann sichergestellt werden, dass der fahrzeugintern berechnete Wert des verbrauchten Kraftstoffs über ein ganzes Fahrzeugleben verwendbar bleibt. Dennoch ergeben sich bei dieser Berechnung erhebliche Toleranzen durch den Einfluss diverser Bestandteile eines vollständigen Einspritzsystems.
Der individuelle, fahrzeug intern berechnete Kraftstoffverbrauchswert für ein einzelnes Fahrzeug muss dabei innerhalb gesetzlich geregelter Grenzen einem für ein typisches Fahrzeugmuster vermessenen Wert entsprechen. Der letztgenannte Wert wird beispielsweise zur Ermittlung einer typischen C02-Emission der Fahrzeuge (in g/km) in einem WLTC genannten Test vermessen (WLTC steht dabei für „Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle“). Hierzu sind die Test- und Umweltbedingungen sehr umfassend definiert. Die in der einschlägigen EU- Verordnung geforderte Genauigkeit (Toleranz) für die fahrzeuginterne Berechnung des Kraftstoffverbrauchs (auch als OBFCM, On Board Fuel Consumption Monitor, bezeichnet) beträgt derzeit 5%.
Bereits heute sind viele Kraftfahrzeuge mit einer integrierten Schnittstelle (auch Handy-Interface genannt) zur Herstellung einer drahtlosen Direktverbindung über Bluetooth zu einem Smartphone eines Insassen ausgestattet. Darüber hinaus haben moderne Kraftfahrzeuge typischerweise integrierte GSM-Module (GSM steht dabei für „Global System for Mobile Communication“), die beispielsweise mit den Cloudrechnern der Autohersteller verbunden sind.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zur Kalibrierung der Berechnung eines Antriebsenergie-Verbrauchs in einem Fahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie eine zur Ausführung des Verfahrens eingerichtete Recheneinheit, ein entsprechendes Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem es gespeichert ist, gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Alle in den Ansprüchen und der Beschreibung für das Verfahren genannten weiterführenden Merkmale und Wirkungen gelten auch in Bezug auf das Computerprogramm und die Recheneinheit, wie auch umgekehrt. Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zur Kalibrierung der Berechnung eines Antriebsenergie-Verbrauchs in einem Fahrzeug vorgesehen. Beim Fahrzeug kann es sich insbesondere um ein Kraftfahrzeug, grundsätzlich aber um ein beliebiges Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug handeln. Die Antriebsenergie kann im Fahrzeug insbesondere in Form eines Kraftstoffs wie Benzin, Diesel oder jeder andere flüssige oder gasförmige Kraftstoff für einen Verbrennungsmotor oder für einen Gas-Antrieb verbraucht werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebsenergie auch elektrische Energie in einem Fahrzeug mit einem Elektro- oder Hybridantrieb umfassen. Das Verfahren umfasst dabei folgende Schritte: nach jedem Tank- oder Ladevorgang des Fahrzeugs, der zu einer vollständigen Tankfüllung oder einer Vollladung des elektrischen Energiespeichers des Fahrzeugs führt und daher mit einer automatischen Abschaltung einer dabei benutzten Tank- oder Ladesäule endet, wird ein fahrzeugintern berechneter Wert eines Antriebsenergie-Verbrauchs seit einem vorausgegangenen Tank- bzw. Ladevorgang an eine Recheneinheit übermittelt; im Wesentlichen zeitgleich dazu wird ein von dieser Tank- bzw. Ladesäule berechneter Wert einer dem Fahrzeug zugeführten Antriebsenergiemenge als Referenzwert an dieselbe Recheneinheit übermittelt; die Recheneinheit ermittelt aus einem Vergleich des vom Fahrzeug übermittelten Werts mit dem von der Tank- bzw. Ladesäule übermittelten Referenzwert einen Korrekturfaktor zur Kalibrierung der fahrzeuginternen Berechnung des Antriebsenergie-Verbrauchs und übermittelt diesen (insbesondere zusammen mit dem Referenzwert) an das Fahrzeug; daraufhin wird die fahrzeuginterne Berechnung des Antriebsenergie- Verbrauchs anhand des übermittelten Korrekturfaktors (und gegebenenfalls auch des übermittelten Referenzwerts) jeweils neu kalibriert.
Dabei kann der Begriff „im Wesentlichen zeitgleich“ insbesondere auch „ausreichend zeitnah, um eine eindeutige Zuordnung der beiden Werte in der Recheneinheit zueinander ohne Verwechslung mit anderen Tank- oder Ladevorgängen desselben Fahrzeugs zu gewährleisten,“ bedeuten. Neben einer gleichzeitigen Übermittlung beider Werte kann dies also auch, wenn geeignet, Zeitspannen von beispielsweise einigen Minuten bis zu einer Stunde dazwischen einschließen. Eine Idee des vorliegenden Verfahrens besteht also darin, die fahrzeuginterne Berechnung des Kraftstoffverbrauchs und gegebenenfalls auch die Berechnung des Tankfüllstands in der Genauigkeit dadurch zu verbessern, dass sie in vollständig oder zumindest datentechnisch automatisierter Weise mit dem von der Tanksäule berechneten Wert der nachtgetankten Kraftstoffmenge (hierin als „Referenzwert“ bezeichnet) verglichen wird. Da Tanksäulen geeicht werden, sind deren Toleranzen mit max. 0,5% EU-einheitlich definiert. Dabei sind die Toleranzen für die fahrzeuginterne Berechnung des Kraftstoffverbrauchs im individuellen Fahrzeug mit maximal erlaubten +-5% gegenüber den Toleranzen der Tanksäulen (+-0,5%) typischerweise etwa um einen Faktor 10 größer.
Das gleiche Verfahren lässt sich auch auf Gas für Gas-Antriebe oder auf elektrische Energie für Elektro- oder Hybridantriebe anwenden. Im Wesentlichen geht es also darum, zwei unabhängige Datenquellen synchron zueinander in eine Berechnung des fahrzeugindividuellen Antriebsenergie-Verbrauchs einzubeziehen, und zwar in einer automatisierten Weise, die an die Tank- oder Ladevorgänge des Fahrzeugs gekoppelt ist.
Aufgrund einer automatischen Kopplung der Kalibrierung an die immer wiederkehrenden Tank- oder Ladevorgänge des Fahrzeugs lässt sich automatisch eine laufende Nachbesserung der fahrzeuginternen Berechnung des Kraftstoffverbrauchs erreichen (die sich beispielsweise durch eine sukzessive und systematisch erzielbare Präzision und zeitliche Regelmäßigkeit auszeichnen kann) und deren Ergebnis auch überwachen. Falls die Recheneinheit als eine fahrzeugexterne Zentraleinheit (wie ein Zentralserver oder ein Cloudserver) ausgebildet ist, bietet das Verfahren weiterhin die Möglichkeit, dabei auch zuverlässige Informationen über verbrauchsbezogene Eigenschaften einer ganzen Fahrzeugflotte zu gewinnen.
Mit diesem Verfahren kann daher die Toleranz von derzeit maximal erlaubten 5% für die fahrzeugindividuelle Berechnung des Kraftstoffverbrauchs in die Nähe der deutlich geringeren Toleranz der Tanksäulen (etwa 0,5%) herangeführt werden. Das gilt in gleicher Weise auch für den Flottenverbrauch. Da Tanksäulen behördlich überwacht werden und über die gesetzlich geforderte Genauigkeit für die fahrzeuginterne Berechnung des Kraftstoffverbrauchs (OBFCM, On Board Fuel Consumption Monitor) von Seiten der Behörden auch hier eine Toleranzeingrenzung für die Fahrzeugflotte angestrebt wird, können mit den hierin vorgeschlagenen Methoden sowohl die behördlichen Anliegen der Toleranzeingrenzung als auch eine einfache technische Umsetzung im Sinne der Fahrzeughersteller gleichermaßen erreicht werden. Für die Kalibrierung der fahrzeuginternen Berechnung des Antriebsenergie-Verbrauchs anhand eines vorgegebenen Referenzwerts und für die Ermittlung eines entsprechenden Korrekturfaktors können beispielsweise dem Fachmann als solche bekannte mathematische Methoden verwendet werden. Mögliche Weiterentwicklungen werden nachfolgend angegeben.
Insbesondere kann beim vorliegenden Verfahren neben dem Antriebsenergie- Verbrauch auch die fahrzeuginterne Berechnung eines Antriebsenergie-Vorrats anhand des übermittelten Referenzwerts und/oder Korrekturfaktors jeweils neu kalibriert werden. Alternativ oder zusätzlich können anhand des übermittelten Referenzwerts und/oder Korrekturfaktors jeweils auch im Fahrzeug bereits gespeicherte Werte des Antriebsenergie-Verbrauchs und/oder des Antriebsenergie-Vorrats korrigiert werden.
So kann beispielsweise auch die Genauigkeit der fahrzeuginternen Berechnung für den Tankfüllstand in gleicherweise wie für den Kraftstoffverbrauch in die Nähe der Toleranz der Tanksäule mit 0,5% herangeführt werden. Das kommt der Berechnung der Restreichweite zugute und kann beispielsweise mehr Sicherheit bei langen risikoreichen Touren schaffen.
Insbesondere kann zusammen mit dem fahrzeugintern berechneten Wert des Antriebsenergie-Verbrauchs und/oder mit dem von der Tank- bzw. Ladesäule berechneten Referenzwert eine jeweilige Toleranz des berechneten Werts an die genannte Recheneinheit übermittelt oder dieser im Vorfeld bereitgestellt werden. In diesem Fall kann der Korrekturfaktor mit einer von den jeweils übermittelten oder bereitgestellten Toleranzen abhängigen Gewichtung ermittelt werden.
Insbesondere kann das hierin beschriebene Verfahren auch bei jedem Tank- bzw. Ladevorgang durchgeführt werden, der ohne eine automatische Abschaltung einer Tank- oder Ladesäule endet. Mit anderen Worten kann das Verfahren für sämtliche Tank- oder Ladevorgänge in ähnlicher Weise implementiert sein, unabhängig davon ob sie in einer vollständigen Tankfüllung oder Vollladung des elektrischen Energiespeichers enden oder nicht.
Dient hingegen die automatische Abschaltung der Tank- bzw. Ladesäulen zwischen zwei vollständigen Tank- oder Ladevorgängen als vordefinierte Referenzpunkte für die Berechnung, so wird der im Fahrzeug berechnete Wert des verbrauchten Kraftstoffs bzw. Stroms im Intervall der letzten vollständigen Tank oder Ladevorgängen mit dem von der Tank- bzw. Ladesäule berechneten nachgefüllten Wert (Referenzwert) verglichen. Bei dieser Variante können jedoch auch Teil-Befüllungen zwischen zwei vollständigen Tank- bzw. Ladevorgängen berücksichtigt werden, da alle Befüll- bzw. Auflademengen in die fahrzeuginterne Berechnung mit aufgenommen werden.
Mit anderen Worten werden in diesem Fall von dem an die Recheneinheit übermittelten Wert des fahrzeugintern berechneten Antriebsenergie-Verbrauchs zwischen zwei Tank- bzw. Ladevorgängen, die mit einer automatischen Abschaltung einer Tank- oder Ladesäule endeten, Antriebsenergiemengen, die dem Fahrzeug bei dazwischen liegenden Tank- bzw. Ladevorgängen ohne automatische Abschaltung einer Tank- oder Ladesäule zugeführt wurden, vor der Ermittlung des Korrekturfaktors abgezogen. Da die im Fahrzeug verbrauchte Kraftstoffmenge durch den Korrekturfaktor deutlich genauer berechnet werden kann, kann auch nach einer teilweisen Befüllung der Tankfüllstand näherungsweise an die 0,5% der Tanksäule herangeführt werden. Das gleiche gilt entsprechend auch für die elektrische Energie als Antriebsenergie.
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist die hierin genannte Recheneinheit im Fahrzeug integriert (beispielsweise im Rahmen eines Motorsteuergeräts, einer ECU, Engine Control Unit, oder VCU, Vehicle Control Unit) oder über eine drahtgebundene Schnittstelle mit dem Fahrzeug verbunden. Letzteres kann beispielsweise in Form eines abnehmbaren Diagnosetesters ausgeführt sein, der über eine zur On-Board-Diagnose im Fahrzeug vorgesehene Schnittstelle (wie beispielsweise die sogenannte OBD2-Schnittstelle, die entsprechend genormt ist) anschließbar ist.
Bei dieser Ausführungsform erhält die Recheneinheit die fahrzeugintern berechneten Werte eines Antriebsenergie-Verbrauchs von einem hierzu ausgebildeten integrierten Steuergerät des Fahrzeugs, wie einem Motorsteuergerät, also unmittelbar oder über ein fahrzeugeigenes Kommunikationssystem (beispielsweise einen Systembus wie CAN-Bus etc.) übermittelt. Beim oben genannten Tank- oder Ladevorgang nimmt die Recheneinheit durch drahtlose Kommunikation (beispielsweise über Bluetooth) Verbindung mit der jeweils benutzten Tank- bzw. Ladesäule auf, um von dieser den Referenzwert zu erhalten. Daraufhin ermittelt die Recheneinheit den jeweiligen Korrekturwert und benutzt ihn bis zur nächsten Kalibrierung für die fahrzeuginterne Berechnung des Antriebsenergie-Verbrauchs oder übermittelt ihn über das fahrzeugeigene Kommunikationssystem an das hierfür vorgesehene integrierte Steuergerät des Fahrzeugs.
Bei einer hierzu alternativen zweiten Ausführungsform ist die genannte Recheneinheit als eine fahrzeugexterne Zentraleinheit (beispielsweise ein Zentralserver oder ein Cloudserver oder eine andere geeignete Rechnerumgebung des Fahrzeugherstellers oder einer hierzu autorisierten Organisation) ausgebildet. Die fahrzeugexterne Zentraleinheit erhält die fahrzeugintern berechneten Werte des Antriebsenergie-Verbrauchs von dem Fahrzeug durch drahtlose Kommunikation (beispielsweise über ein im Fahrzeug integriertes GSM-Module, Global System for Mobile Communication) zusammen mit zur Fahrzeugidentifikation bestimmten Daten, wie z. B. dem amtlichen Kennzeichen des Fahrzeugs.
Die beim jeweiligen Tank- oder Ladevorgang benutzte Tank- bzw. Ladesäule erhält bei dieser Ausführungsform ebenfalls zur Fahrzeugidentifikation bestimmte Daten vom Fahrzeug oder einem damit verbundenen mobilen Gerät und übermittelt diese ebenfalls zusammen mit dem Referenzwert an die fahrzeugexterne Zentraleinheit. Das Erhalten der zur Fahrzeugidentifikation bestimmte Daten kann beispielsweise mittels drahtloser Kommunikation, beispielswiese über Bluetooth oder eine Infrarot- oder optische Datenübertragung, beispielswiese durch das Auslesen eines QR-Codes durch das Smartphone eines Fahrzeuginsassen oder, umgekehrt, durch die Tanksäule oder durch ein Lesegerät beim Bezahlen an der Tankstelle, realisiert sein.
In der Folge ordnet die fahrzeugexterne Zentraleinheit die vom Fahrzeug und der Tank- bzw. Ladesäule übermittelten Werte anhand der zur Fahrzeugidentifikation bestimmten Daten einander zu, ermittelt den jeweiligen Korrekturwert und übermittelt diesen durch drahtlose Kommunikation an das Fahrzeug.
Bei dieser Ausführungsform können insbesondere auch regionale Veränderungen im Kraftstoffverbrauch durch verfälschten (auch „gepanscht“ genannten) Kraftstoff, aber auch durch Luftdruck/Luftdichte und geologische Gegebenheiten über die Berechnung in der fahrzeugexternen Zentraleinheit, die die genannten Verbrauchswerte von einer Vielzahl verschiedener Fahrzeuge (idealerweise von einer ganzen Flotte) erhält und bearbeitet, erkannt werden. Die individuelle Abweichung eines einzelnen Fahrzeugs kann dabei klar von einer systematischen Abweichung, die eine ganze Gruppe von Fahrzeugen oder eine Region betrifft, unterschieden werden.
Gemäß einer hierzu alternativen dritten Ausführungsform ist die genannte Recheneinheit (beispielsweise mittels einer geeigneten App) in einem mobilen Gerät (beispielsweise einem Smartphone eines Fahrzeuginsassen) implementiert, welches mit dem Fahrzeug direkt drahtlos verbunden ist, d. h. gezielt mit diesem Fahrzeug kommuniziert. Dadurch erhält die Recheneinheit die fahrzeugintern berechneten Werte eines Antriebsenergie-Verbrauchs. Weiterhin nimmt die Recheneinheit auch hier beim Tank- oder Ladevorgang durch drahtlose Kommunikation (beispielsweise durch Auslesen eines QR-Codes beim Bezahlen oder beim Tankvorgang, IR-Datenübertragung, Bluetooth, E-Mail, GSM- Verbindung und dergleichen) Verbindung mit der jeweils benutzten Tank- bzw. Ladesäule auf, um von dieser den Referenzwert zu erhalten. In der Folge ermittelt die Recheneinheit den jeweiligen Korrekturwert und übermittelt diesen wiederum durch die direkte drahtlose Verbindung an das Fahrzeug.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Recheneinheit vorgesehen, die einen Prozessor umfasst, der dazu eingerichtet ist, zumindest einige Schritte des Verfahrens der hierin dargelegten Art, insbesondere das Ermitteln des Korrekturfaktors aus dem Vergleich aus einem Vergleich des vom Fahrzeug übermittelten Werts mit dem von der Tank- bzw. Ladesäule übermittelten Referenzwert, auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogramm vorgesehen, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogramms in einer Recheneinheit oder einem Computer diese/diesen veranlassen, zumindest einige Schritte des Verfahrens der hierin dargelegten Art, auszuführen. Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem ein solches Computerprogramm gespeichert ist.
Zusammenfassend geht es beim vorliegenden Verfahren zur Kalibrierung des im Fahrzeug berechneten Kraftstoffverbrauchs darum, die entsprechenden Daten von der Tanksäule mit den Daten aus dem Fahrzeug in automatisierter weise zu vergleichen. Das kann beispielsweise wie folgt implementiert sein: Am Ende eines jeden Tankvorgangs mit Erkennung, dass der Tank voll ist, übermittelt die Tanksäule die nachgefüllte Kraftstoffmenge an eine Rechnerumgebung oder Recheneinheit, und das Fahrzeug tut das Gleiche.
Die Übermittlung kann dabei sowohl direkt über eine Datenanbindung (beispielsweise über Bluetooth, GSM oder eine andere Daten-, Funk-, optische oder Infrarotübertragung) zwischen Fahrzeug, Recheneinheit bzw. Rechnerumgebung und Tanksäule geschehen als auch indirekt über ein Smartphone erfolgen. Die optische Datenübertragung kann beispielswiese durch das Auslesen eines QR-Codes durch das Smartphone eines Fahrzeuginsassen oder, umgekehrt, durch die Tanksäule oder durch ein Lesegerät beim Bezahlen an der Tankstelle realisiert sein. Dies kann auch zum Auslesen des Fahrzeugkennzeichens oder anderer zur Fahrzeugidentifikation geeigneter und bestimmter Daten zur Übermittlung an die Rechnerumgebung dienen.
Die automatische Abschaltung der Tanksäule zwischen zwei vollständigen Tankvorgängen dient somit als definierte Referenzpunkte für die Berechnung. Im Weiteren wird der verbrauchte Kraftstoff im Intervall der letzten vollständigen Tankbefüllungen mit dem im Fahrzeug berechneten verglichen. Es können Teil- Befüllungen zwischen zwei vollständigen Tankvorgängen berücksichtigt werden, da alle Befüllmengen in die Berechnung mit aufgenommen werden. Für das Fahrzeug wird über beide Kraftstoffmengen eine korrekte Kraftstoffmenge und ein Korrekturfaktor berechnet. Da die Toleranzen für die fahrzeuginterne Berechnung (OBFCM) und die Tanksäule bekannt sind, kann eine gewichtete Korrektur berechnet werden. Der berechnete Korrekturfaktor wird aus der Rechnerumgebung an das Fahrzeug zurück übertragen. Mit diesem Korrekturfaktor wird in Zukunft der Kraftstoffverbrauch im Fahrzeug berechnet. Die interne Toleranz im Fahrzeug wird dadurch sukzessive und systematisch, von z.B. +-5% (maximal erlaubte Toleranz für OBFCM) an die +- 0,5% (Toleranz für Tanksäule) angenähert. Da die im Fahrzeug verbrauchte Kraftstoffmenge durch den Korrekturfaktor deutlich genauer berechnet werden kann, kann auch nach einer teilweisen Befüllung der Tankfüllstand näherungsweise an die 0,5% der Tanksäule herangeführt werden.
Insbesondere können mit dem hierin vorgestellten Verfahren folgende Verbesserungen erzielt werden: fahrzeugindividuelle Korrektur für die Kraftstoff-Verbrauchsberechnung fahrzeugindividuelle Korrektur für den Kraftstoff-Tankinhalt (Restreichweite).
Erkennung systematischer Verschlechterungen der Kraftstoffqualität (gepanschter Kraftstoff) für dieses Fahrzeug.
Über eine durch fahrzeugexterne Zentraleinheit oder eine Cloudanwendung oder eine andere Rechnerumgebung implementierte Recheneinheit können dabei auch systematische Toleranzen der Kraftstoffverbräuche für die Fahrzeugflotte nach unterschiedlichen Fahrzeugkategorien (Hersteller, Muster, Typ, ...) erkannt werden.
Das Verfahren ist in gleicher Weise auch auf Gas-Antrieb anwendbar. Der gleiche Funktionsansatz ist auch für Fahrzeuge mit elektrischem Antrieb oder Mischformen (Hybridantriebe) in ähnlicher Weise realisierbar.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die obigen Aspekte und deren Ausführungsformen und spezifische Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematisch und sind daher nicht als maßstabsgetreu zu verstehen. Es zeigen: Figur 1 ein Flussdiagramm eines Beispiels für ein Verfahren der hierin dargelegten Art zur Kalibrierung der Berechnung eines Antriebsenergie-Verbrauchs in einem Fahrzeug;
Figur 2 ein Blockdiagram eines zum Ausführen des Verfahrens der Fig. 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ausgebildeten Systems mit einer im Fahrzeug integrierten Recheneinheit;
Figur 3 ein Blockdiagram eines zum Ausführen des Verfahrens der Fig. 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildeten Systems mit einer Recheneinheit in Form eines fahrzeugexternen Zentralrechners; und
Figur 4 ein Blockdiagram eines zum Ausführen des Verfahrens der Fig. 1 gemäß einer dritten Ausführungsform ausgebildeten Systems mit einer Recheneinheit in einem mit dem Fahrzeug verbundenen mobilen Gerät.
Beschreibung von Ausführungsformen
Alle weiter oben in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen erwähnten verschiedenen Ausführungsformen, Varianten und spezifischen Ausgestaltungsmerkmale des Verfahrens sowie des entsprechenden Computerprogramms und der Recheneinheit der hierin dargelegten Art können sinngemäß bei den in den Figuren gezeigten Beispielen einzeln oder in oben erwähnten Kombinationen implementiert sein. Sie werden daher nachfolgend nicht alle nochmals wiederholt. Das Gleiche gilt entsprechend für die weiter oben bereits angegebenen Begriffsdefinitionen und Wirkungen in Bezug auf einzelne Merkmale, die in den Figuren gezeigt sind.
Figur 1 zeigt in einem Flussdiagramm ein Beispiel eines Verfahrens der hierin dargelegten Art zur Kalibrierung der Berechnung eines Antriebsenergie- Verbrauchs in einem Fahrzeug. In diesem Beispiel handelt es sich um ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor. Das Verfahren beginnt mit einer manuellen oder automatischen Aktivierung (Start) und umfasst folgende Schritte:
Bei einem ersten Schritt S1 wird nach jedem Tankvorgang des Fahrzeugs, der zu einer vollständigen Tankfüllung führt und daher mit einer automatischen Abschaltung einer dabei benutzten Tanksäule endet, ein fahrzeugintern berechneter Wert eines Kraftstoffverbrauchs seit einem vorausgegangenen Tankvorgang an eine Recheneinheit übermittelt.
Bei einem zweiten Schritt S2, der im Wesentlichen zeitgleich zum Schritt S1 (beispielsweise einige Minuten vor, während oder einige Minuten nach Schritt S1) durchgeführt wird, wird ein von dieser Tanksäule berechneter Wert einer dem Fahrzeug zugeführten Kraftstoffmenge als Referenzwert an dieselbe Recheneinheit übermittelt.
Bei einem nachfolgenden Schritt S3 ermittelt die Recheneinheit aus einem Vergleich des vom Fahrzeug übermittelten Werts mit dem von der Tanksäule übermittelten Referenzwert einen Korrekturfaktor zur Kalibrierung der fahrzeuginternen Berechnung des Kraftstoffverbrauchs und übermittelt diesen (insbesondere zusammen mit dem Referenzwert) an das Fahrzeug.
Daraufhin wird bei einem Schritt S4 die fahrzeuginterne Berechnung des Kraftstoffverbrauchs anhand des übermittelten Korrekturfaktors (und gegebenenfalls auch des übermittelten Referenzwerts) jeweils neu kalibriert.
Diese Schrittabfolge wird - gegebenenfalls um weitere (Zwischen-)Schritte der hierin weiter oben und in den Ansprüchen beschriebenen Art ergänzt - zyklisch mit jedem neuen Tankvorgang wiederholt, bis das Verfahren beispielsweise manuell beendet wird (Stopp).
Anhand von in Fig. 2 bis 4 dargestellten Beispielen wird das Verfahren der Fig. 1 nachfolgend für drei verschiedene Varianten eines zu dessen Durchführung ausgebildeten Systems erläutert. Das System umfasst dabei ein Fahrzeug 1, eine (von Tankvorgang zu Tankvorgang im Allgemeinen wechselnde) Tanksäule 2 sowie eine Recheneinheit 3 der hierin dargelegten Art. Für weitere Details der jeweiligen Ausführungsform wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die ausführlichere Beschreibung weiter oben sowie in den Ansprüchen verwiesen.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagram eines zum Ausführen des Verfahrens der Fig. 1 gemäß einer ersten Ausführungsform ausgebildeten Systems mit einer im Fahrzeug 1 integrierten Recheneinheit 3 (d. h. einem Fahrzeugrechner wie Motorsteuergerät, Vehicle Control Unit (VCU), Engine Control Unit (ECU) und dergleichen). Das Verfahren kann dabei beispielsweise wie folgt ablaufen (Variante „Fahrzeug/Tanksäule“):
Das Fahrzeug 1 nimmt bei oder nach einem Tankvorgang direkt mit der Tanksäule 2 Verbindung auf und bekommt von der Tanksäule 2 am Ende des Tankvorgangs die Daten, vor allem den von der Tanksäule 2 berechneten Referenzwert einer dem Fahrzeug 1 zugeführten Kraftstoffmenge. In der Recheneinheit 3 werden aus den erhaltenen Daten von der Tanksäule 2 und den im Fahrzeug 1 vorhandenen Werten des entsprechenden Kraftstoffverbrauchs die neuen Korrekturwerte (beispielsweise Referenzwert und Korrekturfaktor) berechnet und an z. B. das Motorsteuergerät zur entsprechend korrigierten/kalibrierten fahrzeuginternen Berechnung des Kraftstoffverbrauchs gesendet.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagram eines zum Ausführen des Verfahrens der Fig. 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgebildeten Systems mit einer Recheneinheit 3 in Form eines fahrzeugexternen Zentralrechners, der in diesem Beispiel in einer Cloud 4 eines/einer zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens autorisierten Unternehmens oder Organisation vorgesehen ist.
Dieses Beispiel veranschaulicht die Möglichkeit einer weitgehenden Auslagerung der hierin beschriebenen Funktion in die Cloud 4. Um die individuellen Korrekturen für die Kraftstoff-Verbrauchsberechnung des jeweiligen Fahrzeugs 1 berechnen zu können, müssen die von der jeweils benutzten Tanksäule 2 berechneten Referenzwerte mit den vom Fahrzeug 1 berechneten Werten synchron betrachtet werden. Hierzu übermitteln das Fahrzeug 1 und die Tanksäule 2 zusammen mit den genannten Werten auch zur Fahrzeugidentifikation bestimmte Daten, beispielsweise das Kennzeichen des Fahrzeugs 1 und dergleichen.
Das Verfahren kann dabei beispielsweise wie folgt ablaufen (Variante „Cloud/Tanksäule“): Die Tanksäule 2 und das Fahrzeug 1 melden ihre jeweiligen Daten in die Cloud 4. In der Cloud 4 werden die Berechnungen ausgeführt und anschließend werden die neuen Korrekturwerten (beispielsweise Referenzwert und Korrekturfaktor) für den Kraftstoffverbrauch und Tankfüllstand an das Fahrzeug 1 zurückgeschickt. Vorteile gegenüber einer fahrzeuggebundenen Recheneinheit 3 (vgl. Fig. 2 und 4) können bei einer Cloudanwendung gemäß Fig. 3 beispielsweise im Folgenden liegen: nicht nur der Fahrer des Fahrzeugs 1 erhält eine genauere Verbrauchsberechnung und einen genaueren Tankfüllstand; vielmehr können auch berechtigte Dritte wie Fahrzeughersteller und/oder die Behörden dadurch aus der Cloud 4 die entsprechenden Daten für den Flottenverbrauch, Toleranzen und dergleichen erhalten; auch regionale Auffälligkeiten beispielsweise betreffend ungewöhnlich hohen Kraftstoffverbrauch in bestimmten Regionen durch verfälschten („gepanschten“) Kraftstoff können systematisch erkannt werden.
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagram eines zum Ausführen des Verfahrens der Fig. 1 gemäß einer dritten Ausführungsform ausgebildeten Systems mit einer Recheneinheit 3 in einem mobilen Gerät, z. B. Smartphone 5. Das Verfahren kann dabei beispielsweise wie folgt ablaufen (Variante „Smartphone/Tanksäule“):
Viele Smartphones 5 von Fahrzeuginsassen sind beispielsweise über Bluetooth mit dem Fahrzeug 1 verbunden und können auch zum Bezahlen der Tankrechnung mit einer App verwendet werden. Damit kann gleichzeitig die getankte Kraftstoffmenge über z. B. einen QR-Code (oder E-Mail, GSM- Verbindung, usw.) und über Bluetooth die vom Fahrzeug 1 berechnete Kraftstoffmenge an das Smartphone 5 übertragen werden. Im Smartphone kann eine geeignete App die neuen Korrekturwerte (z. B. Referenzwert und Korrekturfaktor) und den genauen Tankfüllstand berechnen und wieder über Bluetooth zum Fahrzeug 1 senden.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Kalibrierung der Berechnung eines Antriebsenergie-Verbrauchs in einem Fahrzeug (1), insbesondere einem Kraftfahrzeug, wobei: nach jedem Tank- oder Ladevorgang des Fahrzeugs (1), der mit einer automatischen Abschaltung einer Tank- oder Ladesäule (2) endet, ein fahrzeugintern berechneter Wert eines Antriebsenergie-Verbrauchs seit einem vorausgegangenen Tank- bzw. Ladevorgang an eine Recheneinheit (3) übermittelt wird (S1); im Wesentlichen zeitgleich dazu ein von der jeweils benutzten Tank- bzw. Ladesäule (2) berechneter Wert einer dem Fahrzeug (1) zugeführten Antriebsenergiemenge als Referenzwert an dieselbe Recheneinheit (3) übermittelt wird (S2); die Recheneinheit (3) aus einem Vergleich des vom Fahrzeug (1) übermittelten Werts mit dem von der Tank- bzw. Ladesäule (2) übermittelten Referenzwert einen Korrekturfaktor zur Kalibrierung der fahrzeuginternen Berechnung des Antriebsenergie-Verbrauchs ermittelt und an das Fahrzeug (1) übermittelt (S3); woraufhin die fahrzeuginterne Berechnung des Antriebsenergie-Verbrauchs anhand des übermittelten Korrekturfaktors jeweils neu kalibriert wird (S4).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei neben dem Antriebsenergie-Verbrauch auch die fahrzeuginterne Berechnung eines Antriebsenergie-Vorrats anhand des übermittelten Korrekturfaktors jeweils neu kalibriert wird; und/oder anhand des Referenzwerts und/oder Korrekturfaktors jeweils auch im Fahrzeug (1) bereits gespeicherte Werte des Antriebsenergie-Verbrauchs und/oder des Antriebsenergie-Vorrats korrigiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei zusammen mit dem fahrzeugintern berechneten Wert des Antriebsenergie- Verbrauchs und/oder mit dem von der Tank- bzw. Ladesäule (2) berechneten Referenzwert eine jeweilige Toleranz des berechneten Werts an die genannte Recheneinheit (3) übermittelt wird oder dieser im Vorfeld bereitgestellt wird; und der Korrekturfaktor mit einer von den jeweils übermittelten oder bereitgestellten Toleranzen abhängigen Gewichtung ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannten Verfahrensschritte auch bei jedem Tank- bzw. Ladevorgang durchgeführt werden, der ohne eine automatische Abschaltung einer Tank oder Ladesäule (2) endet; oder von dem an die Recheneinheit (3) übermittelten Wert des fahrzeugintern berechneten Antriebsenergie-Verbrauchs zwischen zwei Tank- bzw. Ladevorgängen, die mit einer automatischen Abschaltung einer Tank- oder Ladesäule (2) endeten, Antriebsenergiemengen, die dem Fahrzeug (1) bei dazwischen liegenden Tank- bzw. Ladevorgängen ohne automatische Abschaltung einer Tank- oder Ladesäule (2) zugeführt wurden, vor der Ermittlung des Korrekturfaktors abgezogen werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannte Recheneinheit (3) im Fahrzeug (1) integriert oder über eine drahtgebundene Schnittstelle damit verbunden ist und die fahrzeug intern berechneten Werte eines Antriebsenergie-Verbrauchs unmittelbar oder von einem hierzu ausgebildeten integrierten Steuergerät, wie einem Motorsteuergerät, des Fahrzeugs (1) über ein fahrzeugeigenes Kommunikationssystem erhält; beim genannten Tank- oder Ladevorgang durch drahtlose Kommunikation Verbindung mit der jeweils benutzten Tank- bzw. Ladesäule (2) aufnimmt, um von dieser den Referenzwert zu erhalten; den jeweiligen Korrekturwert ermittelt und ihn bis zur nächsten Kalibrierung für die fahrzeuginterne Berechnung des Antriebsenergie-Verbrauchs benutzt oder über das fahrzeugeigene Kommunikationssystem an das hierfür ausgebildete integrierte Steuergerät des Fahrzeugs (1) übermittelt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die genannte Recheneinheit (3) eine fahrzeugexterne Zentraleinheit ist, welche die fahrzeugintern berechneten Werte eines Antriebsenergie- Verbrauchs von dem Fahrzeug (1) durch drahtlose Kommunikation zusammen mit zur Fahrzeugidentifikation bestimmten Daten erhält; die beim jeweiligen Tank- oder Ladevorgang benutzte Tank- bzw. Ladesäule (2) ebenfalls zur Fahrzeugidentifikation bestimmte Daten vom Fahrzeug (1) oder einem damit verbundenen mobilen Gerät erhält und diese zusammen mit dem Referenzwert an die fahrzeugexterne Zentraleinheit übermittelt; die fahrzeugexterne Zentraleinheit die vom Fahrzeug (1) und der Tank- bzw. Ladesäule (2) übermittelten Werte anhand der zur Fahrzeugidentifikation bestimmten Daten einander zuordnet, den jeweiligen Korrekturwert ermittelt und durch drahtlose Kommunikation an das Fahrzeug (1) übermittelt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die genannte Recheneinheit
(3) in einem mobilen Gerät implementiert ist, das mit dem Fahrzeug (1) direkt drahtlos verbunden ist und dadurch die fahrzeug intern berechneten Werte eines Antriebsenergie-Verbrauchs erhält; beim genannten Tank- oder Ladevorgang durch drahtlose Kommunikation Verbindung mit der jeweils benutzten Tank- bzw. Ladesäule (2) aufnimmt, um von dieser den Referenzwert zu erhalten; den jeweiligen Korrekturwert ermittelt und wiederum durch die direkte drahtlose Verbindung an das Fahrzeug (1) übermittelt.
8. Recheneinheit (3), umfassend einen Prozessor, der dazu eingerichtet ist, zumindest einige Schritte (S1, S2, S3, S4) des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
9. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms in einer Recheneinheit (3) oder einem Computer diese/diesen veranlassen, zumindest einige der Schritte (S1, S2, S3, S4) des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.
10. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.
PCT/EP2022/065899 2021-06-22 2022-06-10 Verfahren zur kalibrierung der berechnung des kraftstoffverbrauchs und des tankfüllstands in einem fahrzeug WO2022268535A1 (de)

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