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EP2652443A1 - Method and device for determining a range of a vehicle - Google Patents

Method and device for determining a range of a vehicle

Info

Publication number
EP2652443A1
EP2652443A1 EP11770809.9A EP11770809A EP2652443A1 EP 2652443 A1 EP2652443 A1 EP 2652443A1 EP 11770809 A EP11770809 A EP 11770809A EP 2652443 A1 EP2652443 A1 EP 2652443A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
weight
determined
vehicle weight
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11770809.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Fanny Kobiela
Bettina Rentel
Michael Laedke
Guido Stuebner
Andreas Engelsberg
Werner Poechmueller
Thorsten Mausbach
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2652443A1 publication Critical patent/EP2652443A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3469—Fuel consumption; Energy use; Emission aspects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/086—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles wherein the vehicle mass is dynamically estimated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/26—Vehicle weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60—Navigation input
    • B60L2240/64—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/50—Control modes by future state prediction
    • B60L2260/52—Control modes by future state prediction drive range estimation, e.g. of estimation of available travel distance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2530/00—Input parameters relating to vehicle conditions or values, not covered by groups B60W2510/00 or B60W2520/00
    • B60W2530/10—Weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/20—Road profile, i.e. the change in elevation or curvature of a plurality of continuous road segments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50—External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B60W30/18127—Regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097—Predicting future conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining a range of a vehicle, wherein the vehicle has an electric motor for providing
  • the present invention relates to a device for determining a
  • Range of a vehicle wherein the vehicle has an electric motor for providing drive power and / or for the recovery of braking energy and at least one control unit to perform the above method.
  • the present invention relates to a motor vehicle drive train with an electric motor for providing drive power and / or for the recovery of braking energy and a device of the type mentioned above.
  • hybrid drive In the field of motor vehicle drive technology, it is well known to use an electric machine as the sole drive (electric vehicle) or together with a drive motor of another type (hybrid drive). Furthermore, it is generally known to use the drive motor for providing drive power and in generator mode for the recovery of braking energy. In hybrid vehicles and purely electrically driven vehicles is due to the relatively low electrical range as precise as possible
  • the range of an electric vehicle is influenced by numerous factors, such as vehicle speed, incline, electrical consumers in the vehicle.
  • the known from the prior art method for determining the range of an electric vehicle are not very accurate because relevant factors remain unconsidered. It is therefore the object of the present invention to provide an improved method and a corresponding device for determining the range of an electric vehicle.
  • a method of determining a range of a vehicle including an electric motor for providing drive power and / or regenerative braking energy, wherein a weight of the vehicle is based on acceleration and / or acceleration Rekuperations s depending on a torque of the electric motor is determined, and wherein the range of the vehicle is determined on the basis of the vehicle weight.
  • an apparatus for determining a range of a vehicle having an electric motor for providing drive power and / or for recovering braking energy and a control unit configured to perform the above-mentioned method.
  • the determination of the range of an electric vehicle can be specified by the present invention, since a main limiting factor or a main influence variable of the range, the vehicle weight, is determined and taken into account in the determination of the range.
  • the behavior of the vehicle for determining the vehicle weight is considered, namely the acceleration and / or recuperation behavior of the vehicle Electric motor depending on the provided or from the vehicle at
  • the vehicle weight can be determined directly from measured data of the electric motor.
  • Vehicle weight is known by the measurement and has a strong influence on the range of the vehicle, the range can be determined more precisely with the current weight data. It is particularly advantageous if the range is further determined on the basis of a planned route course.
  • the vehicle weight is also based on
  • Route information in particular a slope of the road, a
  • Vehicle orientation and / or a height of the vehicle is determined above or below NN.
  • the determination of the vehicle weight can be optimized, since external influences that could lead to misinterpretations are excluded. Furthermore, it is preferred if the electric motor and in particular the
  • Brake energy recovery is controlled by the electric motor on the basis of the determined vehicle weight.
  • control of the electric motor and in particular the braking time can be adapted in recuperation to the vehicle weight, whereby the electric drive and in particular the recuperation is particularly efficient.
  • a chassis of the motor vehicle and in particular a damping of the chassis of the motor vehicle is controlled on the basis of the determined vehicle weight.
  • the vehicle dynamics can be controlled particularly precisely, since the current vehicle weight is a special factor in this regard.
  • Vehicle movement independent air movement (direction, speed) is determined.
  • Measured values are averaged. As a result, measurement inaccuracies and environmental influences can be minimized.
  • the vehicle weight is determined in each case after completion of an acceleration or recuperation process. As a result, the calculation effort for determining the vehicle weight can be reduced from the measured values obtained.
  • the vehicle weight is made available to different control devices of the motor vehicle.
  • Weight fluctuations for example, by getting out of a person or by
  • the vehicle weight is determined assuming a specific vehicle weight at the start of the journey, in particular a
  • Curb weight of the vehicle an average weight of an adult, a determined number of occupants based on seat sensors or the like and / or a certain vehicle weight of the previous ride and / or a weight determined by a learning method, which e.g. B. date, day of the week and / or time can be used to determine the vehicle weight.
  • a learning method which e.g. B. date, day of the week and / or time can be used to determine the vehicle weight.
  • the range estimate of the vehicle can be specified without additional sensors.
  • Fig. 1 shows in schematic form a motor vehicle with a drive train having an electric machine and a device for driving this machine;
  • FIG. 2 shows in schematic form a flow chart of a method for determining a range of a vehicle.
  • a motor vehicle is shown schematically and generally designated 10.
  • the motor vehicle 10 has a drive train 12, which in the present case has an electric machine 14 for providing drive power.
  • a drive train 12 which in the present case has an electric machine 14 for providing drive power.
  • Drive train 12 is used to drive driven wheels 16L, 16R of the
  • the electric machine 14 provides torque t at an output shaft and rotates at an adjustable speed n.
  • the powertrain 12 may be configured to drive the vehicle 10 solely by the electric machine 14 (electric vehicle).
  • the electric Rotary field machine 14 to be part of a hybrid drive train 12, wherein the drive train another, unspecified in Fig. 1 drive motor as a
  • Internal combustion engine or the like may include. Further, in this case, the powertrain may include a transmission and the like.
  • the drive train 12 and the electric machine 14 may be configured to generate electrical energy during generator operation of the electric machine 14 during overrun and / or during braking operations.
  • the electric machine 14 is controlled by means of power electronics 18.
  • the power electronics is with a power supply 20, such as a
  • Accumulator 20 of the vehicle 10 is connected and serves to convert a provided by the accumulator 20 DC voltage, for example in
  • the power electronics 18 are further configured to convert recuperation energy generated by the electric machine 14 into a DC voltage and thus to charge the accumulator 20.
  • the motor vehicle 10 further comprises one or more control devices 22, which with the
  • the controller or controllers 22 control the electric machine 14 via the
  • the control unit (s) 22 are further connected to a control device 24, which is set up to control further components of the drive train 12 or to detect measured values of the drive train 12.
  • the controller (s) 22 are also connected to a display device 26 configured to inform the driver of the vehicle condition or the like.
  • the controller (s) 22 are also connected via a network 28 of the vehicle 10 to other controllers and / or sensors generally designated 30 in FIG.
  • the controller or controllers 22 provide measured values via the network 28 to the other controllers 30.
  • the controller (s) 22 receive data and measurements from the network via the network 28
  • Controllers and / or the sensors 30 to optimize calculations based on additional data. As a result, a particular synergy effect of the various control devices 30 in the motor vehicle 10 can be achieved.
  • a weight of the vehicle 10 is determined.
  • the controller or controllers 22 further detect the state of charge of the accumulator 20 and can thus determine the available electrical energy.
  • the vehicle weight and the state of charge of the accumulator 20 as well as potentially further data, e.g. B.
  • Energy consumption, ambient conditions ascertain the or the control units 22 a range of the vehicle 10 and represent the determined range on the display device 26.
  • measured values and sensor data of the control devices or sensors 30 are available to the control device or devices 22 via the network 28. These data or measured values are, for example, route course,
  • FIG. 2 shows a schematic flowchart of a method for determining the range of the vehicle 10.
  • the method illustrated in FIG. 2 is indicated generally at 40.
  • the method 40 is initiated at 42, which can be done for example by actuating an ignition of the vehicle 10.
  • the weight of the vehicle 10 is determined based on general vehicle data 46, acceleration data 48 and / or recuperation data 50, and environmental information 52, such as topographic data of the vehicle
  • Navigation system and environmental information 54 such as weather data.
  • the general vehicle data are the engine torque t, the engine speed n and the vehicle speed.
  • the acceleration data 48 are thereby formed by the requested torque t, the vehicle acceleration and the reduction of the charging energy in order to determine the weight of the vehicle 10. Alternatively you can
  • recuperation data 50 is the requested deceleration of the vehicle 10, the proportion of recuperative braking, possibly the proportion of further braking systems, the vehicle deceleration and the increase in the charging energy of the accumulator 20. From these recuperation data 50, the weight of the vehicle 10 can thus additionally or alternatively be determined.
  • topographical data 52 are used, for example, via a navigation system. These topographical data 52 are, for example, the slope of the route, the height of the vehicle above / below NN and the vehicle orientation.
  • Vehicle weight used such as wind direction and strength, altitude of the air movement and pressure, and measurements that has measured the vehicle itself, such as wind at different speeds. From these data 46 to 54, the vehicle weight is determined or estimated. The specific or
  • estimated vehicle weight is evaluated at 56. For evaluation of the
  • Vehicle weight various successive values are averaged and possibly discarded based on the environment data 52, 54 or weighted more or less heavily based on the additional data 46 to 54. As a result, measurement errors and measurement inaccuracies or environmental influences can be minimized, whereby the determination of the vehicle weight is specified. Based on the environmental data 52 and the weather data 54, a quality of an estimated weight can be determined. That determined
  • Vehicle weight is fed to a range calculation, shown at 58.
  • further information 60 is provided.
  • the further information 60 may be the state of charge of the accumulator 20 and a planned route of the vehicle 10.
  • the determined vehicle weight is further forwarded to further control devices 30 of the vehicle 10, as shown at 62.
  • the vehicle weight can be made available to other control devices 30, such as the control of the electric drive 14 or the suspension control, for example, to determine an optimal braking point for maximum utilization of Rekuperationspotentials given vehicle weight or to adjust an active damping of the chassis to to achieve improved driving dynamics.
  • the determination of the vehicle weight and the evaluation of the weight value is repeated stepwise, as shown at 64, to optimize the measurement.
  • the determination of the range shown at 58 is done regularly based on the updated evaluated data that is evaluated at 56.
  • the entire process 40 ends at 66, typically upon turning off the ignition of the vehicle 10, or opening a door or trunk, assuming that weight can be extracted therefrom.
  • To limit the computational effort preferably all measurement data over a certain period, in particular over a complete acceleration or
  • Recuperation process collected and stored in a volatile or non-volatile memory of the motor vehicle 10. After completion of the corresponding
  • the determined vehicle weight that may be used to start the next trip at 42 as the initial weight is stored.
  • the determined weight values are stored in another nonvolatile memory to provide the evaluation shown at 56.
  • a specific vehicle weight is usually assumed, for example, based on the curb weight of the vehicle
  • a typical vehicle weight may be determined via a learning method, for example, about vehicle weights at certain times, on a certain date, a day of the week, or the like.
  • the estimated vehicle weight may be stored and used over a longer period of time and a plurality of previous trips.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to a method for determining a range of a vehicle (10), wherein the vehicle (10) has an electric motor (14) for providing drive power and/or for recovering braking energy, wherein a weight of the vehicle (10) is determined on the basis of an acceleration and/or recuperation behaviour depending on a torque t and/or a rotation speed (n) of the electric motor (14), and wherein the range of the vehicle (10) is determined on the basis of the determined vehicle weight.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Reichweite eines Fahrzeugs  Method and device for determining a range of a vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Reichweite eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug einen Elektromotor zum Bereitstellen von The present invention relates to a method for determining a range of a vehicle, wherein the vehicle has an electric motor for providing
Antriebsleistung und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie aufweist. Drive power and / or for the recovery of braking energy.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Furthermore, the present invention relates to a device for determining a
Reichweite eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug einen Elektromotor zum Bereitstellen von Antriebsleistung und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie und wenigstens ein Steuergerät aufweist, um das oben genannte Verfahren durchzuführen. Range of a vehicle, wherein the vehicle has an electric motor for providing drive power and / or for the recovery of braking energy and at least one control unit to perform the above method.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem Elektromotor zum Bereitstellen von Antriebsleistung und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie und einer Vorrichtung der oben genannten Art. Furthermore, the present invention relates to a motor vehicle drive train with an electric motor for providing drive power and / or for the recovery of braking energy and a device of the type mentioned above.
Stand der Technik State of the art
Auf dem Gebiet der Kraftfahrzeug-Antriebstechnik ist es allgemein bekannt, eine elektrische Maschine als alleinigen Antrieb (Elektrofahrzeug) oder gemeinsam mit einem Antriebsmotor eines anderen Typs (Hybridantrieb) zu verwenden. Weiterhin ist es allgemein bekannt, den Antriebsmotor zum Bereitstellen von Antriebsleistung und im Generatorbetrieb zur Rückgewinnung von Bremsenergie zu verwenden. Bei Hybridfahrzeugen und bei rein elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ist durch die vergleichsweise geringe elektrische Reichweite eine möglichst präzise In the field of motor vehicle drive technology, it is well known to use an electric machine as the sole drive (electric vehicle) or together with a drive motor of another type (hybrid drive). Furthermore, it is generally known to use the drive motor for providing drive power and in generator mode for the recovery of braking energy. In hybrid vehicles and purely electrically driven vehicles is due to the relatively low electrical range as precise as possible
Reichweitenschätzung nötig, um die Verfügbarkeit des Fahrzeugs korrekt voraussagen und planen zu können. Die Reichweite eines Elektrofahrzeugs wird dabei durch zahlreiche Faktoren beeinflussst, wie zum Beispiel Fahrzeuggeschwindigkeit, Steigung, elektrische Verbraucher im Kraftfahrzeug. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Bestimmung der Reichweite eines Elektrofahrzeugs sind dabei wenig präzise, weil relevante Einflussgrößen unberücksichtigt bleiben. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Bestimmen der Reichweite eines Elektrofahrzeugs bereitzustellen. Reach estimation needed to correctly predict and plan the availability of the vehicle. The range of an electric vehicle is influenced by numerous factors, such as vehicle speed, incline, electrical consumers in the vehicle. The known from the prior art method for determining the range of an electric vehicle are not very accurate because relevant factors remain unconsidered. It is therefore the object of the present invention to provide an improved method and a corresponding device for determining the range of an electric vehicle.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Bestimmen einer Reichweite eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das Fahrzeug einen Elektromotor zum Bereitstellen von Antriebsleistungen und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie aufweist, wobei ein Gewicht des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Beschleunigungs- und/oder Rekuperationsverhaltens in Abhängigkeit eines Drehmoments des Elektromotors bestimmt wird, und wobei die Reichweite des Fahrzeugs auf der Grundlage des Fahrzeuggewichts bestimmt wird. In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a method of determining a range of a vehicle, the vehicle including an electric motor for providing drive power and / or regenerative braking energy, wherein a weight of the vehicle is based on acceleration and / or acceleration Rekuperationsverhaltens depending on a torque of the electric motor is determined, and wherein the range of the vehicle is determined on the basis of the vehicle weight.
Ferner wird die obige Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Reichweite eines Fahrzeugs gelöst, wobei das Fahrzeug einen Elektromotor zum Bereitstellen von Antriebsleistung und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie und eine Steuereinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, das oben genannte Verfahren durchzuführen. Further, the above object is achieved by an apparatus for determining a range of a vehicle, the vehicle having an electric motor for providing drive power and / or for recovering braking energy and a control unit configured to perform the above-mentioned method.
Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einem Elektromotor zum Bereitstellen von Antriebsleistung und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie und einer Vorrichtung der oben genannten Art. Finally, the above object is achieved by a motor vehicle drive train with an electric motor for providing drive power and / or for the recovery of braking energy and a device of the type mentioned above.
Vorteile der Erfindung Durch die vorliegende Erfindung kann die Bestimmung der Reichweite eines elektrisch betriebenen Fahrzeugs präzisiert werden, da ein Hauptbegrenzungsfaktor bzw. eine Haupteinflussgröße der Reichweite, das Fahrzeuggewicht, bestimmt wird und bei der Bestimmung der Reichweite berücksichtigt wird. Dabei wird das Verhalten des Fahrzeugs zur Bestimmung des Fahrzeuggewichts berücksichtigt, und zwar das Beschleunigungs- und/oder das Rekuperationsverhalten des Elektromotors in Abhängigkeit des bereitgestellten bzw. des vom Fahrzeug bei Advantages of the Invention The determination of the range of an electric vehicle can be specified by the present invention, since a main limiting factor or a main influence variable of the range, the vehicle weight, is determined and taken into account in the determination of the range. In this case, the behavior of the vehicle for determining the vehicle weight is considered, namely the acceleration and / or recuperation behavior of the vehicle Electric motor depending on the provided or from the vehicle at
Bremsvorgängen im Generatorbetrieb beaufschlagten Drehmoments. Da das Braking operations in generator operation applied torque. Since that
Fahrzeuggewicht direkt das Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsverhalten des Vehicle weight directly the acceleration or deceleration behavior of
Fahrzeugs in Abhängigkeit des Drehmoments beeinflusst, lässt sich das Fahrzeugewicht direkt aus Messdaten des Elektromotors bestimmen. Dadurch, dass das aktuelle Vehicle influenced as a function of torque, the vehicle weight can be determined directly from measured data of the electric motor. By doing that the current one
Fahrzeugewicht durch die Messung bekannt ist und einen starken Einfluss auf die Reichweite des Fahrzeugs hat, kann mit den aktuellen Gewichtsdaten die Reichweite präziser ermittelt werden. Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Reichweite ferner auf der Grundlage eines geplanten Fahrstreckenverlaufs bestimmt wird. Vehicle weight is known by the measurement and has a strong influence on the range of the vehicle, the range can be determined more precisely with the current weight data. It is particularly advantageous if the range is further determined on the basis of a planned route course.
Dadurch können weitere wichtige Einflussgrößen wie Steigungen und Gefälle bei der Berechnung berücksichtigt werden, wodurch die Gewichts- und damit die As a result, other important influencing factors such as inclines and inclines can be taken into account in the calculation, whereby the weight and thus the
Reichweitenbestimmung noch präziser wird. Range determination becomes even more precise.
Weiterhin ist bevorzugt, wenn das Fahrzeuggewicht auch auf der Grundlage von Furthermore, it is preferred if the vehicle weight is also based on
Streckeninformationen, insbesondere einer Steigung des Straßenverlaufs, einer Route information, in particular a slope of the road, a
Fahrzeugausrichtung und/oder einer Höhe des Fahrzeugs über oder unter NN bestimmt wird. Vehicle orientation and / or a height of the vehicle is determined above or below NN.
Dadurch kann die Bestimmung des Fahrzeuggewichts optimiert werden, da äußere Einflüsse, die Fehlinterpretationen zur Folge haben könnten, ausgeschlossen werden. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Elektromotor und insbesondere die As a result, the determination of the vehicle weight can be optimized, since external influences that could lead to misinterpretations are excluded. Furthermore, it is preferred if the electric motor and in particular the
Bremsenergierückgewinnung durch den Elektromotor auf der Grundlage des bestimmten Fahrzeuggewichts gesteuert wird.  Brake energy recovery is controlled by the electric motor on the basis of the determined vehicle weight.
Dadurch kann die Ansteuerung des Elektromotors und insbesondere der Bremszeitpunkt im Rekuperationsbetrieb an das Fahrzeuggewicht angepasst werden, wodurch der elektrische Antrieb und insbesondere die Rekuperation besonders effizient wird. Thereby, the control of the electric motor and in particular the braking time can be adapted in recuperation to the vehicle weight, whereby the electric drive and in particular the recuperation is particularly efficient.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn ein Fahrwerk des Kraftfahrzeugs und insbesondere eine Dämpfung des Fahrwerks des Kraftfahrzeugs auf der Grundlage des bestimmten Fahrzeuggewichts gesteuert wird. Dadurch kann die Fahrzeugdynamik besonders präzise gesteuert werden, da das aktuelle Fahrzeuggewicht eine besondere Einflussgröße in diesem Bezug ist. Furthermore, it is preferred if a chassis of the motor vehicle and in particular a damping of the chassis of the motor vehicle is controlled on the basis of the determined vehicle weight. As a result, the vehicle dynamics can be controlled particularly precisely, since the current vehicle weight is a special factor in this regard.
Ferner ist bevorzugt, wenn das Fahrzeuggewicht unter Berücksichtigung einer Furthermore, it is preferred if the vehicle weight taking into account a
Fahrtgeschwindigkeit oder einer Luftbewegung, insbesondere einer von der Driving speed or air movement, in particular one of the
Fahrzeugbewegung unabhängigen Luftbewegung (Richtung, Geschwindigkeit) bestimmt wird.  Vehicle movement independent air movement (direction, speed) is determined.
Dadurch kann die Beeinflussung der Messung des Fahrzeuggewichts durch Wind reduziert bzw. ausgeschlossen werden. As a result, the influence of the measurement of the vehicle weight by wind can be reduced or eliminated.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Fahrzeuggewicht über eine Mehrzahl von Furthermore, it is preferred if the vehicle weight over a plurality of
Messwerten gemittelt wird. Dadurch können Messungenauigkeiten und Umwelteinflüsse minimiert werden. Measured values are averaged. As a result, measurement inaccuracies and environmental influences can be minimized.
Es ist weiterhin von besonderem Vorzug, wenn das Fahrzeuggewicht jeweils nach Abschluss eines Beschleunigungs- bzw. Rekuperationsvorgangs bestimmt wird. Dadurch kann der Rechenaufwand zur Bestimmung des Fahrzeuggewichts aus den erhaltenen Messwerten reduziert werden. It is furthermore of particular advantage if the vehicle weight is determined in each case after completion of an acceleration or recuperation process. As a result, the calculation effort for determining the vehicle weight can be reduced from the measured values obtained.
Ferner ist es bevorzugt, wenn das Fahrzeugewicht verschiedenen Steuergeräten des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt wird. Furthermore, it is preferred if the vehicle weight is made available to different control devices of the motor vehicle.
Dadurch können Synergien zwischen den einzelnen Fahrzeugkomponenten besser genutzt werden. As a result, synergies between the individual vehicle components can be better utilized.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn einzelne Werte des Fahrzeuggewichts auf Plausibilität geprüft werden und insbesondere nach negativer Plausibilitätsprüfung verworfen werden. It is furthermore preferred if individual values of the vehicle weight are checked for plausibility and, in particular, discarded after a negative plausibility check.
Dadurch können Messfehler eliminiert und das ermittelte Fahrzeuggewicht präzisiert werden. Es ist ferner bevorzugt, wenn die Bestimmung des Fahrzeuggewichts nach Beginn der Fahrt erfolgt und bei dem Öffnen einer Tür oder eines Kofferraums des Fahrzeugs abgebrochen bzw. beendet wird. Dadurch können Messfehler durch As a result, measurement errors can be eliminated and the determined vehicle weight can be specified. It is further preferred if the determination of the vehicle weight takes place after the start of the journey and during the opening of a door or a boot of the vehicle aborted or terminated. This can lead to measurement errors
Gewichtsschwankungen zum Beispiel durch Aussteigen einer Person oder durch Weight fluctuations, for example, by getting out of a person or by
Entnahme eines Gegenstandes minimiert werden. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn das Fahrzeuggewicht bestimmt wird unter Annahme eines spezifischen Fahrzeuggewichts bei Fahrtantritt, wobei insbesondere ein Removal of an object can be minimized. Furthermore, it is preferred if the vehicle weight is determined assuming a specific vehicle weight at the start of the journey, in particular a
Leergewicht des Fahrzeugs, ein Durchschnittsgewicht eines Erwachsenen, eine ermittelte Insassenzahl auf der Grundlage von Sitzsensoren oder dergleichen und/oder ein bestimmtes Fahrzeuggewicht der vorherigen Fahrt und/oder ein über ein Lernverfahren bestimmtes Gewicht, welches z. B. Datum, Wochentag und/oder Uhrzeit berücksichtigen kann, zur Bestimmung des Fahrzeuggewichts verwendet werden. Curb weight of the vehicle, an average weight of an adult, a determined number of occupants based on seat sensors or the like and / or a certain vehicle weight of the previous ride and / or a weight determined by a learning method, which e.g. B. date, day of the week and / or time can be used to determine the vehicle weight.
Im Allgemeinen kann durch das vorliegende Verfahren die Reichweitenschätzung des Fahrzeugs ohne zusätzliche Sensorik präzisiert werden. In general, by the present method, the range estimate of the vehicle can be specified without additional sensors.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Fig. 1 zeigt in schematischer Form ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, der eine elektrische Maschine sowie eine Vorrichtung zum Ansteuern dieser Maschine aufweist; Fig. 1 shows in schematic form a motor vehicle with a drive train having an electric machine and a device for driving this machine;
Fig. 2 zeigt in schematischer Form ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Reichweite eines Fahrzeugs. FIG. 2 shows in schematic form a flow chart of a method for determining a range of a vehicle.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In Fig. 1 ist ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen Antriebsstrang 12 auf, der im vorliegenden Fall eine elektrische Maschine 14 zur Bereitstellung von Antriebsleistung aufweist. Der In Fig. 1, a motor vehicle is shown schematically and generally designated 10. The motor vehicle 10 has a drive train 12, which in the present case has an electric machine 14 for providing drive power. Of the
Antriebsstrang 12 dient zum Antreiben von angetriebenen Rädern 16L, 16R des Drive train 12 is used to drive driven wheels 16L, 16R of the
Fahrzeugs 10. Vehicle 10.
Die elektrische Maschine 14 stellt an einer Abtriebswelle ein Drehmoment t bereit und dreht mit einer einstellbaren Drehzahl n. Der Antriebsstrang 12 kann dazu eingerichtet sein, das Fahrzeug 10 alleine mittels der elektrischen Maschine 14 anzutreiben (Elektrofahrzeug). Alternativ kann die elektrische Drehfeldmaschine 14 Teil eines Hybrid-Antriebsstrangs 12 sein, wobei der Antriebsstrang einen weiteren, in Fig. 1 nicht näher bezeichneten Antriebsmotor wie einen The electric machine 14 provides torque t at an output shaft and rotates at an adjustable speed n. The powertrain 12 may be configured to drive the vehicle 10 solely by the electric machine 14 (electric vehicle). Alternatively, the electric Rotary field machine 14 to be part of a hybrid drive train 12, wherein the drive train another, unspecified in Fig. 1 drive motor as a
Verbrennungsmotor oder dergleichen beinhalten kann. Ferner kann der Antriebsstrang in diesem Fall ein Getriebe und dergleichen aufweisen. Internal combustion engine or the like may include. Further, in this case, the powertrain may include a transmission and the like.
Der Antriebsstrang 12 und die elektrische Maschine 14 können dazu eingerichtet sein, im Schubbetrieb und/oder bei Bremsvorgängen elektrische Energie im Generatorbetrieb der elektrischen Maschine 14 zu erzeugen. Die elektrische Maschine 14 wird mittels einer Leistungselektronik 18 angesteuert. Die Leistungselektronik ist mit einer Energieversorgung 20, wie zum Beispiel einem The drive train 12 and the electric machine 14 may be configured to generate electrical energy during generator operation of the electric machine 14 during overrun and / or during braking operations. The electric machine 14 is controlled by means of power electronics 18. The power electronics is with a power supply 20, such as a
Akkumulator 20 des Fahrzeugs 10 verbunden und dient dazu, eine von dem Akkumulator 20 bereitgestellte Gleichspannung umzuwandeln, beispielsweise in Accumulator 20 of the vehicle 10 is connected and serves to convert a provided by the accumulator 20 DC voltage, for example in
Dreiphasenwechselstrom oder einen Einphasenwechselstrom, um die elektrische Maschine 14 mit elektrischer Energie zu versorgen. Die Leistungselektronik 18 ist ferner dazu ausgebildet, von der elektrischen Maschine 14 erzeugte Rekuperationsenergie in eine Gleichspannung umzuwandeln und damit den Akkumulator 20 aufzuladen. Das Kraftfahrzeug 10 weist ferner ein oder mehrere Steuergeräte 22 auf, das mit dem Three-phase alternating current or a single-phase alternating current to supply the electric machine 14 with electrical energy. The power electronics 18 are further configured to convert recuperation energy generated by the electric machine 14 into a DC voltage and thus to charge the accumulator 20. The motor vehicle 10 further comprises one or more control devices 22, which with the
Akkumulator 20, der Leistungselektronik 18 und der elektrischen Maschine 14 verbunden ist. Das bzw. die Steuergeräte 22 steuern die elektrische Maschine 14 über die Accumulator 20, the power electronics 18 and the electric machine 14 is connected. The controller or controllers 22 control the electric machine 14 via the
Leistungselektronik 18 und nehmen ferner Messwerte der elektrischen Maschine 14, der Leistungselektronik 18 und des Akkumulators 20 auf. Das bzw. die Steuergeräte 22 sind ferner mit einer Steuereinrichtung 24 verbunden, die dazu eingerichtet ist, weitere Komponenten des Antriebsstrangs 12 zu steuern bzw. Messwerte des Antriebsstrangs 12 zu erfassen. Das bzw. die Steuergeräte 22 sind ferner mit einem Anzeigegerät 26 verbunden, das dazu ausgebildet ist, den Fahrer über den Fahrzeugzustand oder dergleichen zu informieren. Das bzw. die Steuergeräte 22 sind ferner über ein Netzwerk 28 des Fahrzeugs 10 mit weiteren Steuergeräten und/oder Sensoren verbunden, die in Fig. 1 allgemein mit 30 bezeichnet sind. Das bzw. die Steuergeräte 22 stellen Messwerte über das Netzwerk 28 den anderen Steuergeräten 30 zur Verfügung. Das bzw. die Steuergeräte 22 erhalten über das Netzwerk 28 Daten und Messwerte von den  Power electronics 18 and also take measurements of the electric machine 14, the power electronics 18 and the accumulator 20. The control unit (s) 22 are further connected to a control device 24, which is set up to control further components of the drive train 12 or to detect measured values of the drive train 12. The controller (s) 22 are also connected to a display device 26 configured to inform the driver of the vehicle condition or the like. The controller (s) 22 are also connected via a network 28 of the vehicle 10 to other controllers and / or sensors generally designated 30 in FIG. The controller or controllers 22 provide measured values via the network 28 to the other controllers 30. The controller (s) 22 receive data and measurements from the network via the network 28
Steuergeräten und/oder den Sensoren 30, um Berechnungen auf der Grundlage von zusätzlichen Daten zu optimieren. Dadurch kann ein besonderer Synergieeffekt der verschiedenen Steuergeräte 30 in dem Kraftfahrzeug 10 erzielt werden. Auf der Grundlage eines Beschleunigungs- und/oder Rekuperationsverhaltens der elektrischen Maschine 14 in Abhängigkeit des Drehmoments t und/oder der Drehzahl n wird ein Gewicht des Fahrzeugs 10 bestimmt. Das bzw. die Steuergeräte 22 erfassen ferner den Ladungszustand des Akkumulators 20 und kann somit die zur Verfügung stehende elektrische Energie bestimmen. Auf der Grundlage des Fahrzeuggewichts und des Ladungszustands des Akkumulators 20 sowie potenziell weiterer Daten, z. B. Controllers and / or the sensors 30 to optimize calculations based on additional data. As a result, a particular synergy effect of the various control devices 30 in the motor vehicle 10 can be achieved. On the basis of an acceleration and / or recuperation behavior of the electric machine 14 as a function of the torque t and / or the rotational speed n, a weight of the vehicle 10 is determined. The controller or controllers 22 further detect the state of charge of the accumulator 20 and can thus determine the available electrical energy. On the basis of the vehicle weight and the state of charge of the accumulator 20 as well as potentially further data, e.g. B.
Energieverbrauche, Umgebungsbedingungen ermitteln das bzw. die Steuergeräte 22 eine Reichweite des Fahrzeugs 10 und stellen die ermittelte Reichweite über das Anzeigegerät 26 dar. Energy consumption, ambient conditions ascertain the or the control units 22 a range of the vehicle 10 and represent the determined range on the display device 26.
Für die Bestimmung des Fahrzeuggewichts stehen dem bzw. den Steuergeräten 22 über das Netzwerk 28 Messwerte und Sensordaten der Steuergeräte bzw. Sensoren 30 zur Verfügung. Diese Daten bzw. Messwerte sind beispielsweise Streckenverlauf, For the determination of the vehicle weight, measured values and sensor data of the control devices or sensors 30 are available to the control device or devices 22 via the network 28. These data or measured values are, for example, route course,
Fahrzeuggeschwindigkeit, Steigung, Fahrzeugausrichtung, Höhe des Fahrzeugs über/unter NN, Luftbewegungen, und Anzahl der Fahrzeuginsassen über Sitzsensoren. Aus diesen Daten ermitteln das bzw. die Steuergeräte 22 ein präziseres Fahrzeuggewicht und eine Reichweite des Fahrzeugs 10 und stellen die Reichweite über das Anzeigegerät 26 dar. Fig. 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen der Reichweite des Fahrzeugs 10. Vehicle speed, incline, vehicle orientation, height of the vehicle above / below NN, air movements, and number of vehicle occupants via seat sensors. From these data, the controller or controllers 22 determine a more precise vehicle weight and a range of the vehicle 10 and represent the range via the display device 26. FIG. 2 shows a schematic flowchart of a method for determining the range of the vehicle 10.
Das in Fig. 2 dargestellte Verfahren ist allgemein mit 40 bezeichnet. Das Verfahren 40 wird bei 42 eingeleitet, was beispielsweise durch Betätigen einer Zündung des Fahrzeugs 10 erfolgen kann. The method illustrated in FIG. 2 is indicated generally at 40. The method 40 is initiated at 42, which can be done for example by actuating an ignition of the vehicle 10.
Bei 44 wird das Gewicht des Fahrzeugs 10 bestimmt, und zwar auf der Grundlage von allgemeinen Fahrzeugdaten 46, Beschleunigungsdaten 48 und/oder Rekuperationsdaten 50 sowie Umgebungsinformationen 52 wie topographische Daten des At 44, the weight of the vehicle 10 is determined based on general vehicle data 46, acceleration data 48 and / or recuperation data 50, and environmental information 52, such as topographic data of the vehicle
Navigationssystems und Umweltinformationen 54 wie zum Beispiel Wetterdaten. Die allgemeinen Fahrzeugdaten sind dabei das Maschinenmoment t, die Motordrehzahl n und die Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Beschleunigungsdaten 48 werden dabei gebildet durch das angeforderte Drehmoment t, die Fahrzeugbeschleunigung und die Reduktion der Ladeenergie, um das Gewicht des Fahrzeugs 10 zu ermitteln. Alternativ können Navigation system and environmental information 54 such as weather data. The general vehicle data are the engine torque t, the engine speed n and the vehicle speed. The acceleration data 48 are thereby formed by the requested torque t, the vehicle acceleration and the reduction of the charging energy in order to determine the weight of the vehicle 10. Alternatively you can
Rekuperationsdaten im Rekuperationsbetrieb des elektrischen Antriebs 14 verwendet werden. Diese Rekuperationsdaten 50 sind die angeforderte Verzögerung des Fahrzeugs 10, der Anteil des rekuperativen Bremsens, ggf. der Anteil weiterer Bremssysteme, die Fahrzeugverzögerung und die Erhöhung der Ladeenergie des Akkumulators 20. Aus diesen Rekuperationsdaten 50 kann somit zusätzlich bzw. alternativ das Gewicht des Fahrzeugs 10 bestimmt werden. Rekuperationsdaten be used in the recuperation of the electric drive 14. This recuperation data 50 is the requested deceleration of the vehicle 10, the proportion of recuperative braking, possibly the proportion of further braking systems, the vehicle deceleration and the increase in the charging energy of the accumulator 20. From these recuperation data 50, the weight of the vehicle 10 can thus additionally or alternatively be determined.
Ferner werden zur Schätzung des Fahrzeuggewichts topographische Daten 52 beispielsweise über ein Navigationssystem verwendet. Diese topographischen Daten 52 sind beispielsweise die Steigung der Fahrtstrecke, die Höhe des Fahrzeugs über/unter NN und die Fahrzeugausrichtung. Furthermore, to estimate the vehicle weight topographical data 52 are used, for example, via a navigation system. These topographical data 52 are, for example, the slope of the route, the height of the vehicle above / below NN and the vehicle orientation.
Ferner werden Witterungsdaten 54 zur Berechnung bzw. zur Schätzung des Furthermore, weather data 54 for the calculation or estimation of the
Fahrzeuggewichts verwendet, wie zum Beispiel Windrichtung und Stärke, Höhenlage der Luftbewegung und Luftdruck, sowie Messungen, die das Fahrzeug selbst gemessen hat, wie zum Beispiel Fahrtwind bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Aus diesen Daten 46 bis 54 wird das Fahrzeuggewicht bestimmt bzw. geschätzt. Das bestimmte bzw. Vehicle weight used, such as wind direction and strength, altitude of the air movement and pressure, and measurements that has measured the vehicle itself, such as wind at different speeds. From these data 46 to 54, the vehicle weight is determined or estimated. The specific or
geschätzte Fahrzeuggewicht wird bei 56 ausgewertet. Zur Auswertung des estimated vehicle weight is evaluated at 56. For evaluation of the
Fahrzeuggewichts werden verschiedene nacheinander bestimmte Werte gemittelt und gegebenenfalls auf der Grundlage von den Umgebungsdaten 52, 54 verworfen bzw. auf Grundlage der Zusatzdaten 46 bis 54 stärker oder weniger stark gewichtet. Dadurch können Messfehler und Messungenauigkeiten bzw. Umwelteinflüsse minimiert werden, wodurch die Bestimmung des Fahrzeuggewichts präzisiert wird. Auf der Grundlage der Umgebungsdaten 52 und der Witterungsdaten 54 kann eine Güte bzw. eine Genauigkeit des bestimmten bzw. geschätzten Gewichts ermittelt werden. Das ermittelte Vehicle weight, various successive values are averaged and possibly discarded based on the environment data 52, 54 or weighted more or less heavily based on the additional data 46 to 54. As a result, measurement errors and measurement inaccuracies or environmental influences can be minimized, whereby the determination of the vehicle weight is specified. Based on the environmental data 52 and the weather data 54, a quality of an estimated weight can be determined. That determined
Fahrzeuggewicht wird einer Reichweiteberechnung zugeführt, die bei 58 gezeigt ist. Für die Reichweitebestimmung werden weitere Informationen 60 bereitgestellt. Die weiteren Informationen 60 können dabei der Ladezustand des Akkumulators 20 und ein geplanter Streckenverlauf des Fahrzeugs 10 sein. Bei der Reichweitenbestimmung wird auch die Güte bzw. die Genauigkeit der Gewichtsbestimmung berücksichtigt. Das ermittelte Fahrzeuggewicht wird ferner an weitere Steuergeräte 30 des Fahrzeugs 10 weitergeleitet, wie es bei 62 gezeigt ist. Dadurch kann das Fahrzeuggewicht anderen Steuergeräten 30 zur Verfügung gestellt werden, wie zum Beispiel der Steuerung des elektrischen Antriebs 14 oder der Fahrwerkssteuerung, um beispielsweise einen optimalen Abbremspunkt zur maximalen Ausnutzung des Rekuperationspotentials bei gegebenem Fahrzeuggewicht zu bestimmen oder aber eine aktive Dämpfung des Fahrwerks anzupassen, um eine verbesserte Fahrdynamik zu erzielen. Die Bestimmung des Fahrzeuggewichts und die Auswertung des Gewichtswertes wird schrittweise wiederholt, wie es bei 64 gezeigt ist, um die Messung zu optimieren. Die Bestimmung der Reichweite, die bei 58 gezeigt ist, erfolgt regelmäßig auf der Grundlage der aktualisierten ausgewerteten Daten, die bei 56 ausgewertet werden. Vehicle weight is fed to a range calculation, shown at 58. For the range determination, further information 60 is provided. The further information 60 may be the state of charge of the accumulator 20 and a planned route of the vehicle 10. When determining the range, the quality or the accuracy of the weight determination is also taken into account. The determined vehicle weight is further forwarded to further control devices 30 of the vehicle 10, as shown at 62. As a result, the vehicle weight can be made available to other control devices 30, such as the control of the electric drive 14 or the suspension control, for example, to determine an optimal braking point for maximum utilization of Rekuperationspotentials given vehicle weight or to adjust an active damping of the chassis to to achieve improved driving dynamics. The determination of the vehicle weight and the evaluation of the weight value is repeated stepwise, as shown at 64, to optimize the measurement. The determination of the range shown at 58 is done regularly based on the updated evaluated data that is evaluated at 56.
Das gesamte Verfahren 40 endet bei 66, und zwar üblicherweise bei Abschalten der Zündung des Fahrzeugs 10 oder bei Öffnen einer Tür oder des Kofferraums unter der Annahme, dass dadurch Gewicht entnommen bzw. zugeführt werden kann. Zur Begrenzung des Rechenaufwandes werden vorzugsweise alle Messdaten über einen bestimmten Zeitraum, insbesondere über einen kompletten Beschleunigungs- bzw. The entire process 40 ends at 66, typically upon turning off the ignition of the vehicle 10, or opening a door or trunk, assuming that weight can be extracted therefrom. To limit the computational effort, preferably all measurement data over a certain period, in particular over a complete acceleration or
Rekuperationsvorgang gesammelt und in einem flüchtigen oder nicht flüchtigen Speicher des Kraftfahrzeugs 10 gespeichert. Nach Abschluss des entsprechenden Recuperation process collected and stored in a volatile or non-volatile memory of the motor vehicle 10. After completion of the corresponding
Beschleunigungs- bzw. Rekuperationsvorgangs erfolgt die Bestimmung bzw. Schätzung des Fahrzeuggewichts entsprechend dem Verfahren 40. Acceleration or Rekuperationsvorgangs carried out the determination or estimation of the vehicle weight according to the method 40th
Ferner werden in einem nicht flüchtigen Speicher zum Ende des Verfahrens 40, das bei 66 gezeigt ist, das bestimmte Fahrzeuggewicht gespeichert, das zum Antritt der nächsten Fahrt bei 42 als Ausgangsgewicht verwendet werden kann. Further, in a non-volatile memory at the end of the method 40 shown at 66, the determined vehicle weight that may be used to start the next trip at 42 as the initial weight is stored.
Ferner werden die bestimmten Gewichtswerte in einem weiteren nicht flüchtigen Speicher gespeichert, um sie der Auswertung, die bei 56 gezeigt ist, zur Verfügung zu stellen. Further, the determined weight values are stored in another nonvolatile memory to provide the evaluation shown at 56.
Zu Beginn des Verfahrens bei 42 wird üblicherweise ein spezifisches Fahrzeuggewicht angenommen, und zwar beispielsweise auf der Grundlage des Leergewichts des At the beginning of the process at 42, a specific vehicle weight is usually assumed, for example, based on the curb weight of the vehicle
Fahrzeugs zuzüglich eines Durchschnittsgewichts einer erwachsenen Person in der entsprechenden Region und Ermittlung der Anzahl der Insassen beispielsweise über Sitzsensoren und unter Berücksichtigung des geschätzten Fahrzeuggewichts der letzten Fahrt. Weiterhin kann ein typisches Fahrzeuggewicht über ein Lernverfahren ermittelt werden, zum Beispiel über Fahrzeuggewichte zu gewissen Uhrzeiten, an einem gewissem Datum, einem Wochentag oder dergleichen. Ferner kann das geschätzte Fahrzeuggewicht über einen längeren Zeitraum und eine Mehrzahl von vorangegangenen Fahrten gespeichert und verwendet werden. Vehicle plus an average adult person weight in the respective region and determining the number of occupants, for example via seat sensors, and taking into account the estimated vehicle weight of the last trip. Furthermore, a typical vehicle weight may be determined via a learning method, for example, about vehicle weights at certain times, on a certain date, a day of the week, or the like. Further, the estimated vehicle weight may be stored and used over a longer period of time and a plurality of previous trips.

Claims

Ansprüche 1. Verfahren (40) zum Bestimmen einer Reichweite eines Fahrzeugs (10), wobei das Fahrzeug (10) einen Elektromotor (14) zum Bereitstellen von Antriebsleistung und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie aufweist, wobei ein Gewicht des Fahrzeugs (10) auf der Grundlage eines Beschleunigungs- und/oder Rekuperationsverhaltens in  Claims 1. A method (40) for determining a range of a vehicle (10), the vehicle (10) comprising an electric motor (14) for providing drive power and / or braking energy recovery, wherein a weight of the vehicle (10) the basis of an acceleration and / or recuperation behavior in
Abhängigkeit eines Drehmoments (t) und/oder einer Drehzahl (n) des Elektromotors (14) bestimmt wird (44), und wobei die Reichweite des Fahrzeugs (10) auf der Grundlage des bestimmten Fahrzeuggewichts bestimmt wird (58). Dependence of a torque (t) and / or a speed (n) of the electric motor (14) is determined (44), and wherein the range of the vehicle (10) on the basis of the determined vehicle weight is determined (58).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Reichweite ferner auf Grundlage eines geplanten oder wahrscheinlichen Fahrstreckenverlaufs (52) bestimmt wird (44). 2. The method of claim 1, wherein the range is further determined (44) based on a planned or probable route course (52).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeuggewicht auf der Grundlage von Streckeninformationen (52), insbesondere einer Steigung des Straßenverlaufs, einer Fahrzeugsausrichtung und/oder einer Höhe des Fahrzeugs über/unter NN bestimmt wird. 3. The method of claim 1 or 2, wherein the vehicle weight is determined on the basis of route information (52), in particular a slope of the road, a vehicle orientation and / or a height of the vehicle above / below NN.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fahrzeuggewicht unter4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle weight under
Berücksichtigung einer Fahrtgeschwindigkeit oder einer Luftbewegung bestimmt wird (44). Considering a driving speed or an air movement is determined (44).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Elektromotor (14) und insbesondere die Bremsenergierückgewinnung durch den Elektromotor (14) auf der Grundlage des Fahrzeuggewichts gesteuert wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric motor (14) and in particular the brake energy recovery by the electric motor (14) is controlled on the basis of the vehicle weight.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Fahrwerk des Kraftfahrzeugs (10) und insbesondere eine Dämpfung des Fahrwerks (10) des Fahrzeugs auf der Grundlage des Fahrzeuggewichts gesteuert wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein a chassis of the motor vehicle (10) and in particular a damping of the chassis (10) of the vehicle is controlled on the basis of the vehicle weight.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Fahrzeuggewicht über eine Mehrzahl von Messwerten des Fahrzeuggewichtes gemittelt wird (56). A method according to any one of claims 1 to 6, wherein the vehicle weight is averaged over a plurality of vehicle weight measurements (56).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Fahrzeuggewicht jeweils nach Abschluss eines Beschleunigungs- bzw. Rekuperationsvorgangs bestimmt wird (44). 8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the vehicle weight is determined in each case after completion of an acceleration or Rekuperationsvorgangs (44).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die bestimmten Werte des Fahrzeuggewichts auf Plausbilität geprüft und auf der Grundlage der Prüfung 9. The method of claim 1, wherein the determined values of the vehicle weight are checked for plausibility and based on the test
unverändert, mit veränderten Gewichten oder nicht berücksichtigt werden (56). unchanged, with changed weights or not taken into account (56).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Fahrzeuggewicht verschiedenen Steuergeräten (30) des Kraftfahrzeugs (10) zur Verfügung gestellt wird (62). 10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the vehicle weight of various control devices (30) of the motor vehicle (10) is provided (62).
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Bestimmung des 1 1. A method according to any one of claims 1 to 10, wherein the determination of the
Fahrzeuggewichts nach Beginn der Fahrt (42) erfolgt und bei dem Öffnen einer Tür oder eines Kofferraums (60) des Fahrzeuges (10) abgebrochen bzw. beendet wird.  Vehicle weight after the start of the journey (42) takes place and when opening a door or a trunk (60) of the vehicle (10) is canceled or terminated.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei das Fahrzeuggewicht bestimmt wird unter Annahme eines spezifischen Fahrzeuggewichts bei Fahrtantritt (42), wobei insbesondere ein Leergewicht des Fahrzeugs, ein Durchschnittsgewicht eines 12. The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the vehicle weight is determined assuming a specific vehicle weight at departure (42), in particular a curb weight of the vehicle, an average weight of
Erwachsenen, eine ermittelte Insassenzahl auf der Grundlage von Sitzsensoren oder dergleichen, ein bestimmtes Fahrzeuggewicht der vorherigen Fahrt und/oder ein über Lernverfahren bestimmtes Gewicht, zur Bestimmung des Fahrzeuggewichts verwendet werden. Adult, a determined occupant count based on seat sensors or the like, a certain vehicle weight of the previous ride, and / or a weight determined by learning methods, are used to determine the vehicle weight.
13. Vorrichtung zum Bestimmen einer Reichweite eines Fahrzeugs (10), wobei das Fahrzeug (10) einen Elektromotor (14) zum Bereitstellen von Antriebsleistung und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie aufweist und eine oder mehrere Steuereinheiten (22) aufweist, die dazu ausgebildet ist, das Verfahren (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen. 13. A device for determining a range of a vehicle (10), wherein the vehicle (10) has an electric motor (14) for providing drive power and / or for the recovery of braking energy and one or more control units (22) which is adapted thereto to perform the method (40) according to any one of claims 1 to 12.
14. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) mit einem Elektromotor (14) zum Bereitstellen von Antriebsleistung und/oder zur Rückgewinnung von Bremsenergie und einer Vorrichtung nach Anspruch 13. 14. Motor vehicle drive train (12) with an electric motor (14) for providing drive power and / or for the recovery of braking energy and a device according to claim 13.
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