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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge mit einem hybriden Antriebssystem, und insbesondere Betriebsverfahren zum Energiemanagement von hybriden Antriebssystemen.
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Stand der Technik
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Bei Kraftfahrzeugen mit einem hybriden Antriebssystem wird eine Antriebsleistung in einer Hybridbetriebsart zu einem Teil von einem Elektroantrieb und zu einem anderen Teil von einem nicht-elektrischen Antrieb, wie z. B. einem Verbrennungsmotor, bereitgestellt. Die Leistung, die durch die einzelnen Antriebsaggregate bereitgestellt wird, wird gemäß einem Ladezustandsverlauf eines Ladezustands eines zum Bereitstellen der Antriebsleistung des Elektroantriebs benötigten Antriebsleistung bestimmt, dessen Verlauf über eine gefahrene Fahrstrecke optimiert wird. Der Ladezustandsverlauf bestimmt indirekt über eine Hybridbetriebsstrategie ein Aufteilungsverhältnis, das die Teilantriebsleistungen der einzelnen Antriebsaggregate angibt.
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Gängige Optimierungsverfahren sehen hierzu vor, über eine vorausliegende Fahrstrecke den Ladezustandsverlauf so zu bestimmen, dass der gesamte Verbrauch an Kraftstoff und/oder der gesamte Schadstoffausstoß beim Befahren der Fahrstrecke minimiert wird. Üblicherweise werden dazu Streckeninformationen über die vorausliegende Fahrstrecke und eine zusätzliche Optimierungsrandbedingung genutzt, die z.B. einen Endladezustand eines elektrischen Energiespeichers am Ende der Fahrstrecke angibt.
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Die Streckeninformationen ergeben sich aus Kartendaten, die neben dem Verlauf der Fahrstrecke, wie deren Länge, Kurvigkeit, Steigung oder Gefälle, auch weitere Restriktionen angeben können. Solche Restriktionen können u. a. eine Mindestgeschwindigkeit, wie z. B. auf Autobahnen, oder Angaben umfassen, ob ein Streckenabschnitt sich innerhalb einer Umweltzone befindet, in der Fahrzeuge nicht verbrennungsmotorisch angetrieben werden dürfen.
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Da sich die Gegebenheiten der Fahrstrecke und des Fahrzeugzustands regelmäßig ändern, wird das Optimierungsverfahren in regelmäßigen Abständen erneut ausgeführt. Dies stellt eine erhebliche Belastung von in Kraftfahrzeugen verfügbaren Rechenkapazitäten dar.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem hybriden Antriebssystem gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung und ein Kraftfahrzeug gemäß den nebengeordneten Ansprüchen vorgesehen.
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Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei das Betreibens des Antriebssystems anhand eines Soll-Ladezustandsverlaufs eines elektrischen Energiespeichers über eine vorausliegende Fahrstrecke zum Bereitstellen von elektrischer Antriebsenergie angegeben wird, mit folgenden Schritten:
- - Bereitstellen einer am wahrscheinlichsten zu befahrenden vorausliegenden Fahrstrecke mit Streckenabschnitten, wobei die Streckenabschnitte einen oder mehrere normale Streckenabschnitte und einen oder mehrere besondere Streckenabschnitte aufweisen,
- - Bestimmen des mindestens einen Energiebedarfs zum Befahren von mindestens einem durch die besonderen Streckenabschnitte definierten besonderen Fahrstreckenbereich;
- - Ermitteln eines gesamten Soll-Ladezustandsverlaufs, indem der mindestens eine Energiebedarf innerhalb eines maximalen Ladezustandsbereichs des elektrischen Energiespeichers positioniert wird, so dass sich für jeden besonderen Fahrstreckenbereich ein Anfangs- Sollladezustand und ein End-Sollladezustand ergibt, wobei in dem mindestens einen durch die normalen Streckenabschnitte definierten normalen Fahrstreckenbereich ein linearer Soll-Ladezustandsverlauf angenommen wird, der von dem End-Sollladezustand mindestens eines der besonderen Fahrstreckenbereiche ausgeht und/oder an dem Anfangs-Sollladezustand mindestens eines der besonderen Fahrstreckenbereiche endet;
- - Betreiben des hybriden Antriebssystems entsprechend des ermittelten gesamten Soll-Ladezustandsverlaufs.
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Dadurch kann ein Soll-Ladezustandsverlauf vorgesehen werden, der als Grundlage für den Betrieb des hybriden Antriebssystems als Vorgabe für die Nutzung von elektrischer Energie für einen jeweils vorausliegenden Streckenabschnitt dient. Dabei wird der Soll-Ladezustand als Zielgröße einer Regelung für eine Zuweisung von Teilantriebsleistungen zu den einzelnen Antriebseinheiten angenommen, wobei ein Gradient des Soll-Ladezustands die mittlere Energiezuweisung für den Elektroantrieb für einen vorausliegenden Streckenabschnitt angibt.
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Durch das obige Verfahren kann einerseits ein Optimierungsverfahren zur an die vorausliegende Fahrstrecke angepassten Bestimmung des Soll-Ladezustandsverlaufs verzichtet werden, das rechenaufwändig ist und die verfügbaren Rechenkapazitäten im Fahrzeug stark belastet. Andererseits kann durch das Vorsehen eines nicht optimierten sondern vorgegebenen, insbesondere linearen Soll-Ladezustandsverlaufs das Optimierungsziel annähernd erreicht werden. Erfahrungen haben gezeigt, dass bei einem linearen Soll-Ladezustandsverlauf die Abweichung zu einem optimierten Soll-Ladezustandsverlauf über eine Fahrtstrecke zu einem nur vernachlässigbar geringen Kraftstoffmehrverbrauch führt.
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Durch das Berücksichtigen der besonderen Fahrstreckenbereiche für die Ermittlung des vorgegebenen Soll-Ladezustandsverlauf ist das Verfahren darüber hinaus auch für Fahrstreckenbereiche anwendbar, deren Befahren bestimmten Restriktionen unterliegt und diese daher nicht ohne Weiteres mit einem vorgegebenem Soll-Ladezustandsverlauf befahrbar sind. Dazu wird vorgeschlagen, den Soll-Ladezustandsverlauf eines normalen Fahrstreckenbereichs vor mindestens einem der besonderen Fahrstreckenbereiche anzupassen, so dass ausreichend elektrische Energie zum Befahren, insbesondere zum rein elektrischen Befahren der besonderen Fahrstreckenbereiche zur Verfügung steht. Ziel ist es, die verfügbare elektrische Energie möglichst gleichmäßig über die gesamte Fahrstrecke zu nutzen, soweit dies angesichts der Restriktionen der besonderen Fahrstreckenbereiche zulässig ist. Die Einschätzung der für das Befahren der besonderen Streckenabschnitte benötigten elektrischen Energie kann anhand von Kartendaten und den Streckenparametern der besonderen Streckenabschnitte erfolgen.
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Weiterhin kann überprüft werden, ob sich ein besonderer Fahrstreckenbereich innerhalb der vorausliegenden Fahrstrecke befindet, wobei wenn festgestellt wird, dass kein besonderer Fahrstreckenbereich innerhalb der vorausliegenden Fahrstrecke vorliegt, der Gradient des linearen Soll-Ladezustandsverlaufs durch die Länge der vorausliegenden Fahrstrecke und einer Differenz zwischen einem ermittelten Startladezustand, der dem momentanen Ladezustand entsprechen kann, und einem vorgegebenen Endladezustand, der einem vorgegebenen Ladezustand am Ende der vorausliegenden Fahrstrecke entsprechen kann, bestimmt wird.
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Weiterhin kann das Positionieren des mindestens einen Energiebedarfs innerhalb eines vorgegebenen maximalen Ladezustandsbereichs des elektrischen Energiespeichers so durchgeführt werden, dass der Energiebedarf abhängig von einem vorgegebenen Ladezustand positioniert wird.
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Insbesondere kann das Positionieren des mindestens einen Energiebedarfs innerhalb des maximalen Ladezustandsbereichs des elektrischen Energiespeichers so durchgeführt werden, dass der der Energiebedarf symmetrisch zu einem vorgegebenen Ladezustand oder ausgehend von einem vorgegebenen Ladezustand positioniert wird.
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Weiterhin kann der vorgegebene Ladezustand mit abnehmendem Abstand zu einem Zielort der vorausliegenden Fahrstrecke abnehmen. Befindet sich also die besondere Fahrstrecke eher am Anfang der Gesamtfahrstrecke und ist der Startladezustand hoch, kann der Energiebedarf eher im oberen Bereich des maximalen Ladezustandbereichs positioniert werden. Im gegenteiligen Fall, wenn sich die besondere Fahrstrecke eher am Ende der Gesamtfahrstrecke befindet, kann man den Energiebedarf eher im unteren Bereich des maximalen Ladezustandbereichs positionieren.
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Es kann vorgesehen sein, dass der vorgegebene Ladezustand abhängig von der Länge der besonderen Fahrstrecke, einer Güte der Energieverbrauchsabschätzung und/oder eines Gesamtwirkungsgrads des gesamten Antriebsstrang gewählt wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine besondere Fahrstreckenbereich einer Umweltzone entspricht, in der das hybride Antriebssystem nur rein elektrisch betrieben werden soll.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Betreiben eines hybriden Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, wobei das Betreiben des Antriebssystems anhand eines Soll-Ladezustandsverlaufs eines elektrischen Energiespeichers über eine vorausliegende Fahrstrecke zum Bereitstellen von elektrischer Antriebsenergie angegeben wird, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um:
- - eine am wahrscheinlichsten zu befahrende vorausliegende Fahrstrecke mit Streckenabschnitten bereitzustellen, wobei die Streckenabschnitte einen oder mehrere normale Streckenabschnitte und einen oder mehrere besondere Streckenabschnitte aufweisen,
- - den mindestens einen Energiebedarf zum Befahren von mindestens einem durch die besonderen Streckenabschnitte definierten besonderen Fahrstreckenbereich zu ermitteln;
- - einen gesamten Soll-Ladezustandsverlauf zu ermitteln, indem der mindestens eine Energiebedarf innerhalb eines maximalen Ladezustandsbereichs des elektrischen Energiespeichers positioniert wird, so dass sich für jeden besonderen Fahrstreckenbereich ein Anfangs-Sollladezustand und ein End-Sollladezustand ergibt, wobei in dem mindestens einen durch die normalen Streckenabschnitte definierten normalen Fahrstreckenbereich ein linearer Soll-Ladezustandsverlauf angenommen wird, der von dem End-Sollladezustand mindestens eines der besonderen Fahrstreckenbereiche ausgeht und/oder an dem Anfangs-Sollladezustand mindestens eines der besonderen Fahrstreckenbereiche endet;
- - das hybride Antriebssystem entsprechend des ermittelten gesamten Soll-Ladezustandsverlaufs zu betreiben.
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Figurenliste
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Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem hybriden Antriebssystem;
- 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens zum Betreiben des hybriden Antriebssystems durch Vorgabe des Ladezustandsverlaufs des elektrischen Energiespeichers über die vorausliegende Fahrstrecke; und
- 3a und 3b Verläufe der Geschwindigkeit und des Ladezustands über eine vorausliegende Fahrstrecke mit einem besonderen Fahrstreckenbereich; und
- 4a und 4b Verläufe der Geschwindigkeit und des Ladezustands über eine vorausliegende Fahrstrecke mit zwei besonderen Fahrstreckenbereichen.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem hybriden Antriebssystem 2, das eine erste Antriebseinheit 3, beispielsweise einen Verbrennungsmotor, und eine zweite Antriebseinheit 4, beispielsweise einen Elektroantrieb, aufweist. Die erste Antriebseinheit 3 und die zweite Antriebseinheit 4 können gemeinsam oder separat ein Antriebsmoment (z.B. rein verbrennungsmotorisch oder rein elektrisch), d.h. eine Antriebsleistung, über eine (nicht gezeigte) Abtriebswelle an Antriebsräder bereitstellen.
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Der Verbrennungsmotor als erste Antriebseinheit 3 wird mit Kraftstoff als chemischer Energieträger über einen Kraftstofftank 6 versorgt. Der Elektroantrieb als die zweite Antriebseinheit 4 wird mit elektrischer Energie aus einem elektrischen Energiespeicher 7, insbesondere aus einer wiederaufladbaren Batterie, versorgt.
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Das hybride Antriebssystem 2 umfasst weiterhin ein Hybridsteuergerät 5, um die erste Antriebseinheit 3 und die zweite Antriebseinheit 4 zum Bereitstellen eines jeweiligen Teilantriebsmoments anzusteuern.
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Es ist ein Fahrzeugsteuergerät 10 vorgesehen, das dem Hybridsteuergerät 5 eine Information über das bereitzustellende Antriebsmoment; sowie eine Information über eine Lastverteilung angibt. Die Lastverteilung gibt bei einer bereitzustellenden Gesamtantriebsleistung bzw. dem bereitzustellenden Antriebsmoment eine Aufteilung der von den verschiedenen Antriebseinheiten 3, 4 bereitzustellenden Teilantriebsleistungen bzw. Teilantriebsmomente an. Die bereitzustellende Gesamtantriebsleistung bzw. das bereitzustellende Antriebsmoment kann sich z.B. als Stellgröße aus einer Geschwindigkeitsregelung 11 ergeben, die in dem Steuergerät 10 oder separat dazu implementiert sein kann, oder durch eine Fahrervorgabe, z.B. über eine Stellung des Fahrpedals, das ein Fahrerwunschmoment vorgibt.
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Die Geschwindigkeitsregelung 11 dient dazu, durch Bereitstellen einer Stellgröße an das Hybridsteuergerät 5 die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf eine Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln. Die Geschwindigkeitsregelung 11 kann ausgebildet sein, um abhängig von einer Regelabweichung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit als Stellgröße eine Angabe über das bereitzustellende Antriebsmoment an das Hybridsteuergerät 5 zu liefern.
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Das Fahrzeugsteuergerät 10 kann mit einem Fahrstreckeninformationssystem 12, das in einem Navigationssystem enthalten sein kann, in Verbindung stehen. Das Fahrstreckeninformationssystem 12 kann Teil eines Fahrerassistenzsystems oder Teil eines Navigationssystems sein. Das Fahrstreckeninformationssystem 12 greift auf einen lokalen oder externen Kartenspeicher zu, der Informationen über Streckenabschnitte bereitstellen kann.
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Das Fahrstreckeninformationssystem 12 kann Informationen über die vorausliegende Fahrstrecke bereitstellen. Das Fahrstreckeninformationssystem 12 ermittelt basierend auf z.B. vom Fahrer bereitgestellten Navigationsdaten oder dergleichen eine Fahrstrecke, die mit größter Wahrscheinlichkeit von dem Kraftfahrzeug gefahren wird (wahrscheinlichste Fahrstrecke). Weiterhin kann die wahrscheinlichste Fahrstrecke in an sich bekannter Weise auch aus historischen Fahrdaten über bereits zuvor befahrene Fahrstrecken bestimmt werden.
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Die vorausliegende Fahrstrecke ist durch einen oder mehrere zusammenhängende Streckenabschnitte bestimmt. Das Fahrstreckeninformationssystem 12 kann dem Fahrzeugsteuergerät 10 neben Angaben über den Verlauf der Streckenabschnitte die Streckenabschnittsinformationen bereitstellen. Die Streckenabschnittsinformationen umfassen energieverbrauchsrelevante Parameter für jeden der betreffenden Streckenabschnitte, insbesondere Durchschnittsgeschwindigkeiten, Geschwindigkeitsgrenzen, die sich beispielsweise aus gesetzlichen Geschwindigkeitsvorgaben, Richtgeschwindigkeiten, Steigungen und Gefälle und/oder Kurvenradien ergeben, oder dergleichen.
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Das Fahrzeugsteuergerät 10 ist ausgebildet, einen Soll-Ladezustandsverlauf des elektrischen Energiespeichers 7 über die vorausliegende Fahrstrecke vorzugeben. Insbesondere wird die vorausliegende Fahrstrecke in normale Fahrstreckenbereiche und besondere Fahrstreckenbereiche unterteilt. Die besonderen Fahrstreckenbereiche unterscheiden sich von den normalen Fahrstreckenbereiche dadurch, dass sich der vorgegebene Soll-Ladezustandsverlauf durch eine vorgeschriebene Betriebsart abhängig von den Streckenabschnittsinformationen ändert, während in den normalen Fahrstreckenbereichen der Soll-Ladezustandsverlauf unabhängig von den Streckenabschnittsinformationen vorgegeben wird. Beispielsweise kann der besondere Fahrstreckenbereich einer Umweltzone entsprechen, in dem das Kraftfahrzeug ausschließlich elektrisch betrieben werden darf.
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In Verbindung mit dem Flussdiagramm der 2 wird ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem hybriden Antriebssystem beschrieben, das in dem Fahrzeugsteuergerät 10 durchgeführt werden kann.
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Um den Vortrieb des Kraftfahrzeugs in den besonderen Fahrstreckenbereichen ausschließlich elektrisch realisieren zu können, muss eine Trajektorienplanung für den Ladezustandsverlauf durchgeführt werden. Ein Verfahren zum Betreiben des hybriden Antriebssystems umfasst daher das Bestimmen eines Soll-Ladezustandsverlaufs für die vorausliegende Fahrstrecke. Der Soll-Ladezustandsverlauf gibt für inkrementelle Streckenabschnitte die für den Betrieb des Elektroantriebs bereitzustellende elektrische Energie an. Die Verteilung der elektrischen Energie über diesem inkrementellen Streckenabschnitt erfolgt entsprechend einer Betriebsstrategie, die Betriebspunkte des hybriden Antriebssystems so ermittelt, dass am Ende des inkrementellen Streckenabschnitts der durch den Soll-Ladezustandsverlauf vorgegebene Soll-Ladezustand erreicht wird.
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Dazu wird in Schritt S1 der aktuelle Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 7 als Startladezustand SOCStart ermittelt.
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In Schritt S2 wird eine vorausliegende Fahrstrecke als die am wahrscheinlichsten befahrene Fahrstrecke bestimmt.
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In Schritt S3 werden die der vorausliegenden Fahrstrecke definierende zusammenhängende Streckenabschnitte aus den Kartendaten bestimmt und den Streckenabschnitten mit Hilfe des Fahrstreckeninformationssystems 12 Streckenabschnittsinformationen zugeordnet. Die Streckenabschnittsinformationen umfassen Angaben über die Art der Fahrstrecke, deren Durchschnittsgeschwindigkeit, mit der Kraftfahrzeuge den betreffenden Streckenabschnitt befahren, die Kurvigkeit, Steigungen und Gefälle und dergleichen. Weiterhin wird für das Ende der vorausliegenden Fahrstrecke ein Schlussladezustand SOCSchluss vorgegeben, der üblicherweise einem nahezu entladenen elektrischen Energiespeicher 7 entspricht.
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Weiterhin können Streckenparameter für jeden der Streckenabschnitte auch angeben, ob der betreffende Streckenabschnitt ein besonderer Streckenabschnitt ist, z.B. ein Streckenabschnitt, der nur elektrisch befahren werden darf, zum Beispiel um eine Umweltzone zu definieren. Ein besonderer Fahrstreckenbereich, wie die Umweltzone, stellt einen Bereich einer oder mehrerer zusammenhängender Streckenabschnitte dar, in denen das Kraftfahrzeug nur elektrisch gefahren werden darf. Damit stehen Streckenpositionen auf der vorausliegenden Fahrstrecke zur Verfügung, die Anfangs- und Endpositionen eines besonderen Fahrstreckenbereichs angeben. Die Fahrstrecke kann eine oder mehrere Umweltzonen enthalten.
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In Schritt S4 wird überprüft, ob ein besonderer Fahrstreckenbereich innerhalb der vorausliegenden Fahrstrecke vorliegt. Ist dies der Fall (Alternative: Ja), wird das Verfahren mit Schritt S5 fortgesetzt. Andernfalls (Alternative: Nein), wird in Schritt S6 der Ladezustandsverlauf als linearer Ladezustandsverlauf mit einem wegabhängigen Gradienten von
vorgegeben, wobei s
ges der gesamten Strecke der vorausliegenden Fahrstrecke entspricht. Anschließend wird zu Schritt S1 zurückgesprungen.
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In Schritt S5 wird für jeden der besonderen Fahrstreckenbereiche der Energiebedarf an elektrischer Energie abhängig von den Streckenabschnittsinformationen der Streckenabschnitte, die den besonderen Fahrstreckenbereich ausmachen, geschätzt. Dies erfolgt in herkömmlicher Weise, da aufgrund der Durchschnittsgeschwindigkeiten, der Steigerungen und Gefälle der Streckenabschnitte der Leistungsbedarf für den Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 ermittelt werden kann, so dass sich daraus ein Energiebedarf für einen rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs innerhalb des betreffenden besonderen Fahrstreckenbereichs ergibt. Alternativ kann der Energiebedarf auch empirisch von bisherigen Durchfahrten des Fahrstreckenbereichs abgeleitet werden. Aus den Energiebedarfen für jeden der besonderen Fahrstreckenbereiche ergeben sich in Verbindung mit der Gesamtkapazität des elektrischen Energiespeichers Ladezustandsbedarfe ΔSOCBedarf 1 ... ΔSOCBedarf n für die besonderen Fahrstreckenbereiche F1 ... Fn.
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In Schritt S7 wird für jeden der Fahrstreckenbereiche der jeweilige Ladezustandsbedarf ΔSOCBedarf 1 ... ΔSOCBedarf n innerhalb eines maximalen Ladezustandsbereichs zwischen einem maximalen Ladezustand SOCmax und einem minimalen Ladezustand SOCmin angeordnet. Die Anordnung kann im Wesentlichen beliebig erfolgen. Insbesondere erfolgt die Anordnung basierend auf einem vorgegebenen Ladezustand SOCref, der z.B. zuvor als ein Ladezustand für den elektrischen Energiespeicher ermittelt worden ist, bei dem dieser mit hohem bzw. höchst möglichem Wirkungsgrad oder gemäß einem andere Optimierungsziel vorgegebenen Optimum betrieben werden kann. Beispielsweise kann dieser vorgegebene Ladezustand SOC zwischen 60% und 70% betragen. Die Ladezustandsbedarfe ΔSOCBedarf 1 ... ΔSOCBedarf n können nun symmetrisch um den vorgegebenen Ladezustand angeordnet werden, so dass sich für jeden besonderen Fahrstreckenbereich ein Anfangsladezustand SOCAnfang und ein Endladezustand SOCEnde ergibt. Ist dies nicht möglich, da eine vorgegebene Begrenzung des maximalen Ladezustands SOCmax oder des minimalen Ladezustand SOCmin, die den maximalen Ladezustandsbereich definieren, überschritten würde, oder alternativ kann der betreffende Ladezustandsbedarf ΔSOCBedarf 1 ... ΔSOCBedarf n mit seinem Anfangsladezustand SOCAnfang oder seinem Endladezustand SOCEnde auf den maximalen Ladezustand SOCmax oder den minimalen Ladezustand SOCmin verschoben werden.
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Weiterhin kann der vorgegebene Ladezustand wegstreckenabhängig vorgegeben sein, so dass dieser mit abnehmenden Abstand zum Zielort, abnimmt. Befindet sich also der besondere Fahrstreckenbereich eher am Anfang der Gesamtfahrstrecke und ist der Startladezustand hoch, kann der Energiebedarf eher im oberen Bereich des maximalen Ladezustandbereichs positioniert werden. Im gegenteiligen Fall, wenn sich der besondere Fahrstreckenbereich eher am Ende der Gesamtfahrstrecke befindet, kann man den Energiebedarf eher im unteren Bereich des maximalen Ladezustandbereichs positionieren.
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Ebenso ist es möglich eine Positionierung des Ladezustandsbereichs sowie auch eine Justierung der Größe des Energiebedarfs von weiteren Faktoren abhängig zu machen: z.B. von der Länge der besonderen Fahrstrecke insbesondere in Bezug auf den gesamten Fahrzyklus, Güte der Energieabschätzung, Abstand zu Start- und Endposition, Gesamtwirkungsgrad des gesamten Antriebsstrangs.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform können für jeden der besonderen Fahrstreckenbereiche Ladezustandsbedarfe ΔSOCBedarf 1 ... ΔSOCBedarf n für die besonderen Fahrbereiche F1 ... Fn in den Bereich zwischen dem Startladezustand SOCStart und dem vorgegebenen Entladezustand SOCEnde positioniert werden. Die Positionierung der Ladezustandsbedarfe ΔSOCBedarf 1 ... ΔSOCBedarf n über den gesamten Ladezustandsbereich zwischen SOCStart und SOCEnde kann darüber hinaus so erfolgen, dass während des Befahrens der normalen Fahrstreckenbereiche zwischen den besonderen Fahrstreckenbereichen eine möglichst lineare Abnahme des Ladezustands erfolgt, wobei die Gradienten der Abnahmen des Soll-Ladezustands für die normalen Fahrstreckenbereichen identisch sein können.
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In Schritt S8 wird der Soll-Ladezustandsverlauf für die normalen Fahrstreckenbereiche durch lineare Verläufe zwischen dem Startladezustand SOCStart und dem Anfangsladezustand SOCAnfang des ersten besonderen Fahrstreckenbereichs FBB, zwischen den Endladezuständen SOCEnde jeder der besonderen Fahrstreckenbereiche FBB und einem Anfangsladezustand SOCAnfang des nächsten besonderen Fahrstreckenbereichs und dem Endladezustand SOCEnde des letzten besonderen Fahrstreckenbereichs FBB und dem Schlussladezustand SOCSchluss bestimmt.
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Anschließend wird zu Schritt S1 zurückgesprungen und das Verfahren wiederholt durchgeführt.
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Die 3a und 3b zeigen einen Geschwindigkeitsverlauf und einen Soll-Ladezustandsverlauf über eine vorausliegende Fahrstrecke mit einem besonderen Fahrstreckenbereich FBB zwischen zwei normalen Fahrstreckenbereichen FBN und einem zum Befahren des besonderen Fahrstreckenbereichs vorgegebenen Ladezustandsbedarf ΔSOCBedarf. Man erkennt in der 3b eine lineare Abnahme des Soll-Ladezustands in den außerhalb des besonderen Fahrstreckenbereichs liegenden normalen Fahrstreckenbereichen, so dass am Ende der Fahrstrecke der Endladezustand SOCEnde erreicht werden kann.
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Die Positionierung des Bereichs des Ladezustandsbedarf ΔSOCBedarf des besonderen Fahrstreckenbereichs erfolgt symmetrisch um den vorgegebenen Ladezustand SOCref wie oben beschrieben. Daraus ergeben sich der Anfangsladezustand SOCAnfang und der Endladezustand SOCEnde für den betreffenden besonderen Fahrstreckenbereich.
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Bei mehreren besonderen Fahrstreckenbereichen kann sich ein Soll-Ladezustandsverlauf ergeben, wie er in 4a und 4b dargestellt ist. Im Unterschied zu dem Fall der 3a und 3b steigt hier der Soll-Ladezustandsverlauf vor und nach den besonderen Fahrstreckenbereichen FBB an.
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Der sich abweichend von dem rein linearen Verlauf des Soll-Ladezustands zwischen dem Startladezustand und dem Schlussladezustand aufgrund der besonderen Fahrstreckenbereiche ergebende abweichende Soll-Ladezustandsverlauf kann jeweils als Differenz-Soll-Ladezustandsverlauf bereitgestellt werden. D.h. von dem in Schritt S8 erhaltenen Ergebnis des Soll-Ladezustandsverlauf kann der rein lineare Verlauf, der sich ohne die besonderen Fahrstreckenbereiche ergeben würden, subtrahiert werden. Der Differenz-Soll-Ladezustandsverlauf kann dann zur Berücksichtigung des Einflusses von besonderen Fahrstreckenbereichen auch geänderten Strategien zur Ermittlung von Soll-Ladezustandsverläufen durch einfache Addition berücksichtigt werden.
