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DE102019218629A1 - Method for determining a configuration of a vehicle group - Google Patents

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DE102019218629A1
DE102019218629A1 DE102019218629.7A DE102019218629A DE102019218629A1 DE 102019218629 A1 DE102019218629 A1 DE 102019218629A1 DE 102019218629 A DE102019218629 A DE 102019218629A DE 102019218629 A1 DE102019218629 A1 DE 102019218629A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle group
vehicles
vehicle
sequence
planned route
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.)
Pending
Application number
DE102019218629.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Udo Schulz
Jochen Banspach
Andreas Lapp
Michael Menzel
Almut Hack
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
Priority to DE102019218629.7A priority Critical patent/DE102019218629A1/en
Publication of DE102019218629A1 publication Critical patent/DE102019218629A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/22Platooning, i.e. convoy of communicating vehicles

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Verfahren zum Ermitteln einer Konfiguration eines Fahrzeugverbunds, aufweisend die Schritte:- Empfangen von Daten betreffend eine geplante Route des Fahrzeugverbunds;- Empfangen von Daten betreffend einen Kühlbedarf von Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds; und- Ermitteln von definierten Abständen zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds und/oder Ermitteln einer definierten Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds für den Betrieb auf der geplanten Route unter Verwendung der empfangenen Daten betreffend die geplante Route und unter Verwendung der empfangenen Daten betreffend den Kühlbedarf, wobei unter Verwendung der Daten betreffend die geplante Route und unter Verwendung der Daten betreffend den Kühlbedarf derart minimierte Abstände der Fahrzeuge und/oder eine derartige Reihenfolge der Fahrzeuge ermittelt werden, dass eine Kühlung der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds noch ausreichend bereitgestellt wird; und- Ausgeben eines Steuersignals an zumindest ein Fahrzeug des Fahrzeugverbunds, um den Fahrzeugverbund in der ermittelten Konfiguration zu betreiben.A method for determining a configuration of a vehicle group, comprising the steps: receiving data relating to a planned route of the vehicle group; receiving data relating to a cooling requirement of vehicles in the vehicle group; and determining defined distances between the vehicles of the vehicle group and / or determining a defined sequence of the vehicles of the vehicle group for operation on the planned route using the received data relating to the planned route and using the received data relating to the cooling requirement, with Using the data relating to the planned route and using the data relating to the cooling requirement, such minimized distances between the vehicles and / or such a sequence of the vehicles can be determined that cooling of the vehicles of the vehicle group is still sufficiently provided; and outputting a control signal to at least one vehicle of the vehicle group in order to operate the vehicle group in the determined configuration.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Konfiguration eines Fahrzeugverbunds. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugverbunds. Die Erfindung betrifft ferner ein Steuergerät zum Ausführen des Verfahrens. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a method for determining a configuration of a vehicle group. The invention relates to a method for operating a vehicle group. The invention also relates to a control device for carrying out the method. The invention also relates to a computer program product.

Stand der TechnikState of the art

Bekannt sind Systeme, bei denen Fahrzeuge insbesondere auf Autobahnen automatisierte Konvois (sogenannte Fahrzeug-Platoons) bilden. Hierbei sammeln sich Fahrzeuge hintereinander und fahren über begrenzte Zeiträume mit einer einheitlichen Geschwindigkeit in engen Abständen. Die Abstimmung zur Bildung, Aufrechterhaltung und Auflösung eines Fahrzeug-Platoons erfolgt per Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation. Diese Kommunikation muss auch sicherstellen, dass es zu keinen Auffahrunfällen im Platoon kommt.Systems are known in which vehicles form automated convoys (so-called vehicle platoons), particularly on motorways. Here vehicles collect one behind the other and drive over limited periods of time at a uniform speed at close intervals. The coordination of the formation, maintenance and dissolution of a vehicle platoon takes place via vehicle-to-vehicle communication. This communication must also ensure that there are no rear-end collisions in the platoon.

Mittels des Platoonings lassen sich signifikante Kraftstoffeinsparungen realisieren. Dabei fahren die Fahrzeuge so eng hintereinander, dass sie über eine „elektronische Deichsel“ miteinander gekoppelt sein müssen, d.h. in Echtzeit miteinander kommunizieren müssen, z.B. zur Übertragung von Lenk- und Bremssignalen.Significant fuel savings can be achieved by means of platooning. The vehicles drive so closely behind one another that they have to be coupled with one another via an "electronic drawbar", i.e. they have to communicate with one another in real time, e.g. for the transmission of steering and braking signals.

Heutzutage wird die Motorkühlung von Diesel-Verbrennungsmotoren von Nutzfahrzeugen so ausgelegt, dass diese unter allen Bedingungen den Anforderungen bezüglich Motor- und Komponentenschutz, Abgas und Verbrauchseffizienz, usw. genügt. Üblicherweise erfolgt eine Anströmung von Kühlflächen der Kühler frontal durch Kühlluftöffnungen. Dadurch entsteht bei der frontalen Anströmung in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ein Staudruck, welcher die Luft durch die Kühlluftöffnung zwingt.Nowadays, the engine cooling of diesel internal combustion engines in commercial vehicles is designed in such a way that it meets the requirements for engine and component protection, exhaust gas and fuel consumption efficiency, etc. under all conditions. Usually, the cooling surfaces of the cooler are exposed to the frontal flow through cooling air openings. This creates a dynamic pressure in the frontal flow, depending on the vehicle speed, which forces the air through the cooling air opening.

Im Fahrzeug gibt es eine Reihe von Komponenten und Betriebsstoffen, die gekühlt werden müssen, weil sie sich im Betrieb erwärmen, wie beispielsweise ein Verbrennungsmotor über einen Kühlmittelkühler, ein Kältemittel der Klimaanlage über einen Klimakondensator, rückgeführtes Abgas über einen Abgasrückführkühler, verdichtete Luft über einen Ladeluftkühler, usw.There are a number of components and operating materials in the vehicle that have to be cooled because they heat up during operation, such as an internal combustion engine via a coolant cooler, a refrigerant in the air conditioning system via an air conditioning condenser, exhaust gas recirculated via an exhaust gas recirculation cooler, compressed air via a charge air cooler , etc.

DE 10 2017 128 193 A1 offenbart ein Kühlluft-Strömungssystem für einen Fahrzeugpulk, bei dem eine Motorraum-Luftstromsteuervorrichtung in einem ersten Fahrzeug des Fahrzeugpulks in einem Ansprechen auf eine Anzeige einer Motortemperatur aktiviert wird. DE 10 2017 128 193 A1 discloses a vehicle cluster cooling air flow system in which an engine compartment airflow control device in a first vehicle of the cluster is activated in response to an indication of engine temperature.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Ermitteln einer Konfiguration eines Fahrzeugverbunds bereitzustellen.One object of the invention is to provide an improved method for determining a configuration of a vehicle group.

Die Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst mit einem Verfahren zum Ermitteln einer Konfiguration eines Fahrzeugverbunds, aufweisend die Schritte:

  • - Empfangen von Daten betreffend eine geplante Route des Fahrzeugverbunds;
  • - Empfangen von Daten betreffend einen Kühlbedarf von Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds; und
  • - Ermitteln von definierten Abständen zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds und/oder Ermitteln einer definierten Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds für den Betrieb auf der geplanten Route unter Verwendung der empfangenen Daten betreffend die geplante Route und unter Verwendung der empfangenen Daten betreffend den Kühlbedarf, wobei unter Verwendung der Daten betreffend die geplante Route und unter Verwendung der Daten betreffend den Kühlbedarf derart minimierte Abstände der Fahrzeuge und/oder eine derartige Reihenfolge der Fahrzeuge ermittelt werden, dass eine Kühlung der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds noch ausreichend bereitgestellt wird; und
  • - Ausgeben eines Steuersignals an zumindest ein Fahrzeug des Fahrzeugverbunds, um den Fahrzeugverbund in der ermittelten Konfiguration zu betreiben.
According to a first aspect, the object is achieved with a method for determining a configuration of a vehicle group, comprising the steps:
  • - Receiving data relating to a planned route of the vehicle group;
  • - Receiving data relating to a cooling requirement of vehicles in the vehicle group; and
  • - Determining defined distances between the vehicles of the vehicle group and / or determining a defined sequence of the vehicles of the vehicle group for operation on the planned route using the received data relating to the planned route and using the received data relating to the cooling requirement, using the data relating to the planned route and using the data relating to the cooling requirement are determined in such a way that the distances between the vehicles and / or the sequence of the vehicles are minimized in such a way that sufficient cooling of the vehicles in the vehicle group is still provided; and
  • Output of a control signal to at least one vehicle of the vehicle group in order to operate the vehicle group in the determined configuration.

Das Steuersignal kann ein Steuersignal an eine Antriebseinheit und/oder Bremseinheit und/oder Lenkeinheit von einem oder mehreren Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds sein, um den Abstand und/oder die Reihenfolge der Fahrzeuge anzupassen.The control signal can be a control signal to a drive unit and / or brake unit and / or steering unit of one or more vehicles of the vehicle group in order to adapt the distance and / or the sequence of the vehicles.

Vorteilhaft wird auf diese Weise ein Fahrzeugverbund unter Berücksichtigung von optimierten Kühlleistungsaspekten konfiguriert. Erreicht wird dies durch eine Prädizierung eines Kühlleistungsbedarfs für alle Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds über der gesamten Route. Der Abstand kann sich dabei über der geplanten Route je nach Last-bzw. Kühlanforderungen auch ändern und muss dann beim Erreichen des jeweiligen Abschnittes auf der geplanten Route auch so eingeregelt werden.In this way, a vehicle group is advantageously configured taking into account optimized cooling performance aspects. This is achieved by predicting a cooling power requirement for all vehicles in the vehicle group over the entire route. The distance can be over the planned route depending on the load or. The cooling requirements also change and must then be adjusted when the respective section on the planned route is reached.

Dadurch wird z.B. ein Fahrzeug mit großem Kühlbedarf sinnvollerweise vorne im Fahrzeugverbund platziert, wohingegen ein Fahrzeug mit eher geringem Kühlbedarf eher hinten im Fahrzeugverbund platziert wird. Ziel ist somit ein minimaler Abstand zur Lukrierung eines maximalen Platooning-Effekts, der aber durch Kühlaspekte nicht beliebig klein gemacht werden kann, sondern erfindungsgemäß optimiert wird.In this way, for example, a vehicle with a high cooling requirement is sensibly placed at the front of the vehicle group, whereas a vehicle with a rather low cooling requirement is placed at the rear of the vehicle group. The goal is thus a minimum distance to the profitability of a maximum platooning effect, which, however, cannot be made arbitrarily small by cooling aspects, but is instead optimized according to the invention.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugverbundes, wobei Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder eine Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds nach dem vorgeschlagenen Verfahren zum Ermitteln einer Konfiguration eines Fahrzeugverbunds ermittelt werden. Vorteilhaft wird dadurch auch ein Verfahren zum Führen des Fahrzeugverbunds bereitgestellt.According to a second aspect, the object is achieved with a method for operating a vehicle group, with distances between the vehicles and / or a sequence of vehicles in the vehicle group being determined according to the proposed method for determining a configuration of a vehicle group. This also advantageously provides a method for guiding the vehicle group.

Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Steuergerät, das ausgebildet ist, das vorgeschlagene Verfahren auszuführen. Vorzugsweise kann das Steuergerät dabei als ein Platoon-Längsregler oder als eine Kommunikationseinrichtung (engl. connectivity control unit) ausgebildet sein.According to a third aspect, the object is achieved with a control device which is designed to carry out the proposed method. The control device can preferably be designed as a platoon series regulator or as a communication device (connectivity control unit).

Gemäß einem vierten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Computerprogrammprodukt.According to a fourth aspect, the object is achieved with a computer program product.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.Advantageous developments of the method are the subject of the dependent claims.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass für das Ermitteln der Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder der Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds ein unter einem Bremswegaspekt minimal möglicher Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug festgelegt wird. Dadurch wird der Fahrzeugverbunds vorteilhaft derart konfiguriert, dass die einzelnen Fahrzeuge jederzeit problemlos abbremsen können, ohne Auffahrunfälle zu riskieren.An advantageous further development of the method provides that a minimum possible distance from the vehicle traveling ahead is defined in terms of braking distance in order to determine the distances between the vehicles and / or the sequence of the vehicles in the vehicle group. As a result, the vehicle group is advantageously configured in such a way that the individual vehicles can easily brake at any time without risking rear-end collisions.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, für das Ermitteln der Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder der Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds der Kühlleistungsbedarf aus einem dazu erforderlichen Kraftstoffbedarf der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds ermittelt wird. Dadurch kann im Ergebnis ein Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugverbunds minimiert werden.Another advantageous development of the method provides for the cooling power requirement to be determined from a fuel requirement of the vehicles of the vehicle group required for this purpose in order to determine the distances between the vehicles and / or the sequence of the vehicles in the vehicle group. As a result, fuel consumption of the vehicle group can be minimized as a result.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die ermittelte Reihenfolge zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds für die gesamte geplante Route festgelegt ist. Vorteilhaft lässt sich auf diese Weise ein Führen des Fahrzeugverbunds vor allem auf Landstraßen implementieren, auf denen ein Raum zum Wechsel der Fahrzeugreihenfolge innerhalb des Fahrzeugverbunds nur begrenzt vorhanden ist. Der Fahrzeugverbund kann dafür z.B. auf einem Logistikhof gebildet werden und fährt die geplante Route mit der ermittelten und unveränderten Reihenfolge der Fahrzeuge.An advantageous development of the method provides that the sequence determined between the vehicles of the vehicle group is established for the entire planned route. In this way, guidance of the vehicle group can advantageously be implemented primarily on country roads on which there is only limited space for changing the vehicle sequence within the vehicle group. For this purpose, the vehicle group can be formed in a logistics yard, for example, and drives the planned route with the determined and unchanged order of the vehicles.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass die ermittelte Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds auf der geplanten Route in Abhängigkeit von Parametern während des Betriebs des Fahrzeugverbunds auf der geplanten Route änderbar ist, wenn dadurch wenigstens auf einem Teilabschnitt der geplanten Route ein geringerer Kühlleistungsbedarf des Fahrzeugverbunds erreicht wird.Another advantageous development of the proposed method provides that the determined sequence of the vehicles of the vehicle group on the planned route can be changed depending on parameters during the operation of the vehicle group on the planned route, if this results in a lower cooling power requirement at least on a section of the planned route of the vehicle group is achieved.

Vorteilhaft werden dadurch mehr Freiheiten zum Konfigurieren des Fahrzeugverbunds ausgenutzt, wobei zum Beispiel die Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds an jeweilige technische Fähigkeiten der Fahrzeuge angepasst ist. Beispielsweise kann dadurch berücksichtigt werden, dass eines der Fahrzeuge im Frontbereich besonders gute aerodynamische Eigenschaften aufweist. Für definierte Abschnitte auf einer Bergstrecke kann wiederum eine andere Fahrzeugreihenfolge sinnvoll sein, usw.As a result, more freedom is advantageously used to configure the vehicle group, with, for example, the sequence of the vehicles in the vehicle group being adapted to the respective technical capabilities of the vehicles. For example, it can thereby be taken into account that one of the vehicles has particularly good aerodynamic properties in the front area. For defined sections on a mountain route, a different vehicle sequence can be useful, etc.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass die ermittelte Reihenfolge zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds derart ist, dass ein Kühlleistungsmehrbedarf der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds aufgrund der geänderten Route berücksichtigt wird. Dadurch ergibt sich vorteilhaft eine Art Kompensation von unterschiedlichen Effekten aufgrund des Änderns der Reihenfolge.A further advantageous development of the proposed method provides that the sequence determined between the vehicles of the vehicle group is such that an additional cooling power requirement of the vehicles of the vehicle group due to the changed route is taken into account. This advantageously results in a type of compensation for different effects due to the changing of the sequence.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass zur Ermittlung der Abstände und/oder die Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds wenigstens einer der folgenden Parameter der Fahrzeuge berücksichtigt wird: Aerodynamik, Wärmeströmung, Kühlluftöffnungen, Kühlereinrichtungen. Dadurch können auf vorteilhafte Weise unterschiedliche Parameter in die Konfiguration des Fahrzeugverbunds einfließen.Another advantageous development of the proposed method provides that at least one of the following parameters of the vehicles is taken into account to determine the distances and / or the sequence of the vehicles in the vehicle group: aerodynamics, heat flow, cooling air openings, cooling devices. As a result, different parameters can advantageously be incorporated into the configuration of the vehicle group.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass die ermittelte Reihenfolge zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds derart ist, dass die geplante Route während des Betriebs des Fahrzeugverbunds änderbar ist, wenn dadurch ein geringerer Gesamtkraftstoffbedarf des Fahrzeugverbunds als auf der ursprünglich geplanten Route erreicht wird.A further advantageous development of the proposed method provides that the sequence determined between the vehicles of the vehicle group is such that the planned route can be changed during operation of the vehicle group if this results in a lower total fuel requirement of the vehicle group than on the originally planned route.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass für das Ermitteln der Routenänderung wenigstens einer der folgenden Parameter verwendet wird: Steigung eines Teilabschnitts, Gefälle eines Teilabschnitts, Kraftstoffbedarf des Fahrzeugverbunds aufgrund der Routenänderung. Dadurch kann die Konfiguration des Fahrzeugverbunds optimal an Geländegegebenheiten der geplanten Route angepasst werden.Another advantageous development of the proposed method provides that at least one of the following parameters is used to determine the route change: gradient of a section, gradient of a section, fuel requirement of the vehicle group due to the route change. This means that the configuration of the vehicle group can be optimally adapted to the terrain of the planned route.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass zur Ermittlung der geplanten Route des Fahrzeugverbunds wenigstens einer aus folgenden Parametern verwendet wird: Windrichtung, Windstärke, Luftdichte, Außentemperatur. Dadurch können zum Ermitteln der geplanten Route auf vorteilhafte Weise unterschiedliche Parameter betreffend Witterungsverhältnisse verwendet werden.Another advantageous development of the method provides that at least one of the following parameters is used to determine the planned route of the vehicle group: wind direction, wind strength, air density, outside temperature. As a result, different parameters relating to weather conditions can advantageously be used to determine the planned route.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens sieht vor, dass das Ermitteln der definierten Abstände und/oder der definierten Reihenfolge wenigstens teilweise in einem Fahrzeug des Fahrzeugverbunds und/oder in der Cloud durchgeführt wird. Vorteilhaft ergeben sich dadurch unterschiedliche Möglichkeiten zur technischen Realisierung des vorgeschlagenen Verfahrens.A further advantageous development of the proposed method provides that the determination of the defined distances and / or the defined sequence is carried out at least partially in a vehicle of the vehicle group and / or in the cloud. This advantageously results in different possibilities for the technical implementation of the proposed method.

Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand einer Figur detailliert beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Figur.The invention is described in detail below with further features and advantages with reference to a figure. All of the features described or illustrated form the subject matter of the invention individually or in any combination, regardless of their summary in the patent claims or their reference, and regardless of their formulation or representation in the description or in the figure.

1 zeigt einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Ermitteln einer Konfiguration eines Fahrzeugverbunds. 1 shows a basic sequence of an embodiment of the proposed method for determining a configuration of a vehicle group.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

Im Folgenden werden die Begriffe automatisiertes Fahrzeug/Fahrzeugverbund synonym in den Bedeutungen teilautomatisiertes Fahrzeug/Fahrzeugverbund, autonomes Fahrzeug/Fahrzeugverbund und teilautonomes Fahrzeug/Fahrzeugverbund verwendet.In the following, the terms automated vehicle / vehicle group are used synonymously in the meanings of partially automated vehicle / vehicle group, autonomous vehicle / vehicle group and partially autonomous vehicle / vehicle group.

Nachfolgend wird unter dem Begriff „Kühlbedarf“ ein Ausmaß einer von einem Fahrzeug des Fahrzeugverbunds abzuführenden Wärmemenge verstanden. Dies kann vorzugsweise mittels Fahrtwindkühlung, alternativ oder zusätzlich auch mit einem (vorzugsweise geregelten) Kühlerlüfter realisiert werden.In the following, the term “cooling requirement” is understood to mean an amount of heat to be dissipated by a vehicle of the vehicle group. This can be implemented preferably by means of airflow cooling, alternatively or additionally also with a (preferably regulated) cooling fan.

Der Fahrzeugverbund ist vorzugsweise als ein automatisierter Fahrzeugverbund („Platoon“) ausgebildet, kann alternativ aber auch als ein aus der Ferne assistierter, zumindest teilweise manuell gesteuerter Fahrzeugverbund ausgebildet sein.The vehicle group is preferably designed as an automated vehicle group (“platoon”), but can alternatively also be designed as a remotely assisted, at least partially manually controlled vehicle group.

Ein Kerngedanke der Erfindung ist es insbesondere, ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum optimierten Konfigurieren eines Fahrzeugverbunds bereitzustellen.A core concept of the invention is, in particular, to provide an improved method and a device for the optimized configuration of a vehicle group.

Bei einem z.B. international (z.B. gemäß Wiener Übereinkommen über den Straßenverkehr, 1968) in definierten Stufen 1 bis 5 ausgebildeten automatisierten Fahrzeugverbund (Stufe 1: alle Fahrzeuge sind bemannt, Stufe 4: wenigstens die Folgefahrzeuge sind unbemannt) ergibt sich eine Kraftstoffersparnis in Abhängigkeit von der Verkürzung des Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandes und der Position im automatisierten Fahrzeugverbund. Dieser Effekt basiert auf einer positionsabhängigen Verringerung des Windwiderstands. Prinzipiell gilt, dass je kürzer der Abstand ist, desto geringer ist auch der Kraftstoffverbrauch bzw. umso größer ist die Kraftstoffersparnis.In the case of, for example, an international (e.g. in accordance with the Vienna Convention on Road Traffic, 1968) in defined levels 1 to 5 (level 1: all vehicles are manned, level 4: at least the following vehicles are unmanned) results in fuel savings depending on the Shortening the vehicle-to-vehicle distance and the position in the automated vehicle network. This effect is based on a position-dependent reduction in wind resistance. In principle, the shorter the distance, the lower the fuel consumption and the greater the fuel savings.

In Abhängigkeit des Abstandes ergibt sich für die Folgefahrzeuge (d.h. Fahrzeuge nach dem Führungsfahrzeug) allerdings eine andere und in der Regel geringere Anströmung bzw. Luftmenge bzw. Luftmasse an der Fahrzeugfront. Dies hat zur Folge, dass bei nicht ausreichender Kühlung ein Motorlüfter zugeschaltet bzw. stärker ausgelegt werden und/oder der Abstand von Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds wieder vergrößert werden muss, was in beiden Fällen den Kraftstoffverbrauch in der Regel wiederum erhöht.However, depending on the distance, the following vehicles (i.e. vehicles behind the lead vehicle) have a different and, as a rule, lower flow or air volume or air mass at the front of the vehicle. As a result, if there is insufficient cooling, an engine fan has to be switched on or designed more strongly and / or the distance between vehicles in the vehicle group has to be increased again, which in turn generally increases fuel consumption in both cases.

Vorgeschlagen wird zur Lösung dieser widersprüchlichen Aufgaben ein Verfahren, bei dem eine möglichst optimale Kühlung bei geringst möglichem Gesamtenergieverbrauch aller Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds erreicht werden kann.To solve these contradicting tasks, a method is proposed in which the best possible cooling can be achieved with the lowest possible total energy consumption of all vehicles in the vehicle group.

Vorgeschlagen werden zu diesem Zweck Optimierungen von Abständen und/oder Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds unter minimierten Kühlbedarfsaspekten. Dabei werden die Reihenfolge und die Abstände der Fahrzeuge derart gewählt, dass alle Fahrzeuge mit minimalem Aufwand gekühlt werden, dabei aber zugleich einen maximalen „Platooning-Effekt“ aufgrund von Windschattenfahren lukrieren. Auf diese Weise kann beispielsweise eine zusätzliche Kühlung durch Motorlüfter vermieden oder zumindest reduziert werden und es ergeben sich in Summe über alle Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds die diesbezüglich maximal möglichen Kraftstoffersparnisse und damit auch Emissionsreduktionen.For this purpose, it is proposed to optimize the spacing and / or sequence of the vehicles in the vehicle group with minimized cooling requirements. The order and spacing of the vehicles are selected in such a way that all vehicles are cooled with minimal effort, while at the same time generating a maximum “platooning effect” due to slipstream driving. In this way, for example, additional cooling by means of engine fans can be avoided or at least reduced and the maximum possible fuel savings and thus also emission reductions result for all vehicles in the vehicle group.

Zu diesem Zweck wird ein Kühlbedarf über der geplanten Route prädiktiv aus der erforderlichen Antriebsleistung sämtlicher Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds ermittelt. Simulativ kann dabei ein Erfordernis eines Luftmassenstroms vorne am Kühlereinlass jedes Fahrzeugs ermittelt werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass ausschließlich im Führungsfahrzeug ein Fahrer sitzt. In einer Variante kann vorgesehen sein, dass auch das Führungsfahrzeug unbemannt ist.For this purpose, a cooling requirement over the planned route is predictively determined from the required drive power of all vehicles in the vehicle group. A requirement for an air mass flow at the front of the radiator inlet of each vehicle can be determined in a simulation. For example, it can be provided that a driver is seated exclusively in the lead vehicle. In a variant it can be provided that the lead vehicle is also unmanned.

Durch eine Online-Berechnung bzw. Simulation der Kühlung aller Fahrzeuge für alle möglichen Reihenfolgen und Abstände der Fahrzeuge können die optimalen Abstände und die optimale Reihenfolge der Fahrzeuge ermittelt werden. Dabei kann mindestens eines der folgenden Kriterien berücksichtigt werden:

  • - Aerodynamik, Wärmeströmung, Luftmassenstrom, usw. des vollständigen Fahrzeugverbunds (d.h. Zugmaschine und alle Fahrzeuge samt aller Anhänger/Auflieger)
  • - Insbesondere die Position der Kühlluftöffnungen im Frontbereich der Fahrzeuge in Kombination mit der Luftströmung an der Rückseite und am Unterboden der Fahrzeuge, d.h. letztlich die Bestimmung, welche Wärmemenge die vom Kühler durchströmte Luft aufnehmen kann
  • - Kühlbedarf der Fahrzeuge auf der geplanten Route, insbesondere unter Berücksichtigung unterschiedlicher/mehrerer Kühler in den Fahrzeugen, z.B. für Motor, Motoröl, Getriebe, Klimakompressor, Retarder, Batterie, usw. Der Kühlbedarf der Fahrzeuge ergibt sich dabei aus der Prädiktion des Leistungsbedarfs der Fahrzeuge insbesondere detailliert für die oben genannten Aggregate auf der geplanten Route unter Berücksichtigung des Wirkungsgrades und der Parameter der Fahrwiderstandsgleichung
  • - Prognostizierte oder tatsächliche Windrichtung, Windstärke, Luftdichte, Außentemperatur, Wetterphänomene, usw. auf der geplanten Route, die den Luftstrom im und am Fahrzeugverbund beeinflussen und letztlich auch die abgebbare Wärme der Kühler definieren
  • - Gewichtung der Kühlleistungsersparnis gegenüber kurzer Fahrzeit (z.B. bei zeitkritischen Lieferungen bedingt schnelles Fahren einen höheren Leistungs- und damit auch Kühlbedarf) sowie die Suche der Kraftstoffersparnis über den gesamten Fahrzeugverbund durch rechnerische Variation der Abstände zwischen den Teilnehmern (Optimierungsproblem mit den Freiheitsgraden der Motorlüfterleistungen und den Fahrzeugabständen)
By means of an online calculation or simulation of the cooling of all vehicles for all possible sequences and distances of the vehicles, the optimal distances and the optimal order of the vehicles can be determined. At least one of the following criteria can be taken into account:
  • - Aerodynamics, heat flow, air mass flow, etc. of the complete vehicle network (i.e. tractor and all vehicles including all trailers / semitrailers)
  • - In particular, the position of the cooling air openings in the front area of the vehicles in combination with the air flow at the rear and on the underbody of the vehicles, ie ultimately the determination of the amount of heat that the air flowing through the radiator can absorb
  • - Cooling requirement of the vehicles on the planned route, especially taking into account different / multiple coolers in the vehicles, e.g. for engine, engine oil, gearbox, air conditioning compressor, retarder, battery, etc. The cooling requirement of the vehicles results from the prediction of the power requirement of the vehicles in particular in detail for the above-mentioned units on the planned route, taking into account the efficiency and the parameters of the driving resistance equation
  • - Predicted or actual wind direction, wind strength, air density, outside temperature, weather phenomena, etc. on the planned route, which influence the air flow in and on the vehicle assembly and ultimately also define the heat that can be given off by the radiator
  • - Weighting of the cooling power savings compared to short travel times (e.g. in the case of time-critical deliveries, fast driving requires a higher power and therefore also cooling requirements) as well as the search for fuel savings across the entire vehicle group through arithmetical variation of the distances between the participants (optimization problem with the degrees of freedom of the engine fan performance and the Vehicle distances)

In Varianten des vorgeschlagenen Verfahrens werden auf die oben genannte Art und Weise die Abstände und/oder die Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds festgelegt, wobei die ermittelte Reihenfolge der Fahrzeuge im Betrieb über die gesamte gemeinsame Route des Fahrzeugverbunds beibehalten wird. Dabei wird für jedes Fahrzeugs eine Berechnung des Kühlbedarfs über die geplante Route durchgeführt. Ferner kann dazu für jedes Fahrzeug ein minimal möglicher Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (z.B. bedingt durch Bremsleistung/Bremsweg, usw.) angenommen werden.In variants of the proposed method, the distances and / or the sequence of the vehicles of the vehicle group are determined in the above-mentioned manner, the determined sequence of the vehicles being maintained during operation over the entire common route of the vehicle group. The cooling requirement is calculated for each vehicle using the planned route. Furthermore, a minimum possible distance to the vehicle in front (e.g. due to braking power / braking distance, etc.) can be assumed for each vehicle.

Ferner kann dazu eine Simulation von Luftströmungen, insbesondere an Kühlern der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds durchgeführt werden. Die Berechnung des zusätzlichen Kühlbedarfs jedes Fahrzeugs über der geplanten Route ergibt die zusätzlich notwendige Kühlenergie bzw. den dafür notwendigen Kraftstoffmehrbedarf, der durch den jeweiligen Lüfter und/oder einen größeren Abstand aufgebracht werden müsste.Furthermore, a simulation of air flows, in particular on radiators of the vehicles of the vehicle group, can be carried out for this purpose. The calculation of the additional cooling requirement of each vehicle over the planned route results in the additional cooling energy required or the additional fuel requirement required for this, which would have to be provided by the respective fan and / or a greater distance.

Angenommen wird, dass die zusätzliche Kühlung durch den Lüfter energetisch über den gesamten Fahrzeugverbund betrachtet effizienter ist als den jeweiligen Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zu vergrößern, um mehr Luftmenge bzw. Luftmasse an den bzw. an die Kühler zu bringen. Die Vergrößerung eines Abstands verschlechtert nicht nur den Luftwiderstand bzw. die Kraftstoffeinsparung des eigenen Fahrzeugs, sondern auch des vorausfahrenden und aller nachfahrenden Fahrzeuge im Fahrzeugverbund.It is assumed that the additional cooling by the fan is more efficient in terms of energy across the entire vehicle network than increasing the respective distance to the vehicle in front in order to bring more air volume or air mass to the radiator. Increasing a distance not only worsens the aerodynamic drag or the fuel savings of one's own vehicle, but also of the vehicles in front and all vehicles behind in the vehicle group.

Erst wenn die Kühlung des jeweiligen Lüfters nicht mehr ausreicht, wird der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug so lange vergrößert, bis eine ausreichende Kühlung bereitgestellt ist. Der infolge der Abstandsvergrößerung resultierende größere Windwiderstand und Mehrverbrauch aller Fahrzeuge über der geplanten Fahrtstrecke wird ebenfalls berechnet. Der berechnete zusätzliche Mehrverbrauch über der geplanten Fahrtstrecke wird für diese Fahrzeugreihenfolge gespeichert bzw. vorgemerkt.Only when the cooling of the respective fan is no longer sufficient is the distance to the vehicle in front increased until sufficient cooling is provided. The greater wind resistance and increased consumption of all vehicles over the planned route as a result of the increase in distance is also calculated. The calculated additional additional consumption over the planned route is saved or noted for this vehicle sequence.

Die Konfiguration mittels des vorgeschlagenen Verfahrens wird mit allen möglichen Fahrzeugreihenfolgen durchgeführt, wobei diejenige Fahrzeugreihenfolge ausgewählt und danach auf der gesamten Fahrtstrecke beibehalten wird, die den geringsten Kühlbedarf infolge von geringstem Kraftstoffverbrauch hat.The configuration by means of the proposed method is carried out with all possible vehicle sequences, with that vehicle sequence being selected and then maintained over the entire route that has the lowest cooling requirement due to the lowest fuel consumption.

In einer Variante des vorgeschlagenen Verfahrens kann auch ein Wechsel der Positionen der Fahrzeuge innerhalb des Fahrzeugverbunds vorgesehen sein. Dabei wird die Reihenfolge der Fahrzeuge im Fahrzeugverbund über der geplanten Route unter minimalen Kühlleistungsgesichtspunkten festgelegt und verändert, um ein Zuschalten von Lüftern oder eine Abstandsvergrößerung möglichst zu vermeiden. Dabei sollte berücksichtigt werden, auf welchem Streckenabschnitt ein Wechsel der Fahrzeugreihenfolge prinzipiell überhaupt möglich ist (z.B. unter Berücksichtigung von aktuellen und prädiktiven Strecken- und/oder Verkehrsinformationen, Fahrbahntypen, usw.).In a variant of the proposed method, a change in the positions of the vehicles within the vehicle group can also be provided. The order of the vehicles in the vehicle group over the planned route is determined and changed with minimal cooling performance aspects in order to avoid switching on fans or increasing the distance as far as possible. In doing so, it should be taken into account on which route section a change in the vehicle sequence is in principle possible (e.g. taking into account current and predictive route and / or traffic information, lane types, etc.).

Ferner sollte auch berücksichtigt werden, dass während des Aufreißens, Änderns der Reihenfolge und Wiederauffahrens der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds der Windwiderstand aller Fahrzeuge entsprechend höher ist. Anders ausgedrückt sollte sich der Kraftstoffmehrverbrauch infolge Wechselns der Reihenfolge gegenüber dem Mehrverbrauch für Lüfter oder Abstandsvergrößerung infolge des Wechselns auch rechnen.Furthermore, it should also be taken into account that the wind resistance of all vehicles is correspondingly higher while the vehicles in the vehicle group are tearing open, changing the sequence and opening up again. In other words, the additional fuel consumption as a result of changing the sequence should also pay off compared to the additional consumption for fans or increased distance as a result of the change.

Die Reihenfolge der Fahrzeuge kann vorab vor Antritt der Fahrt festgelegt werden. Dies kann z.B. durch einen Dienstleistungsanbieter erfolgen, der das Zustandekommen des Fahrzeugverbunds organisiert. Dies kann z.B. anlässlich eines Zusammentreffens der Fahrzeuge auf einer Fahrbahn erfolgen.The order of the vehicles can be determined in advance before starting the journey. This can be done, for example, by a service provider who organizes the creation of the vehicle group. This can take place, for example, when the vehicles meet on a roadway.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Verfahrens sehen eine Planung von wenigstens einer Routenänderung vor, um ein Zuschalten von Lüftern und/oder eine Abstandsvergrößerung und/oder einen Wechsel der Fahrzeugreihenfolge unter der Prämisse zu vermeiden, dass die Routenänderung einen geringeren Gesamtkraftstoffverbrauch zur Folge hat. Dies kann zum Beispiel bei extremen und/oder langen Steigungen relevant sein, bzw. bergauf wegen zusätzlicher notwendiger Motorleistung und damit verbundenem zusätzlichem Kühlleistungsbedarf des Motors bzw. bergab wegen damit verbundener notwendiger zusätzlicher Kühlung des Retarders.Further advantageous developments of the proposed method provide for the planning of at least one route change in order to avoid switching on fans and / or increasing the distance and / or changing the vehicle sequence under the premise that the route change results in lower overall fuel consumption. This can be relevant, for example, in the case of extreme and / or long inclines, or uphill because of additional necessary engine power and the associated additional cooling power requirement of the motor, or downhill because of the associated necessary additional cooling of the retarder.

Weiterhin kann das vorgeschlagene Verfahren mit all seinen Varianten in eine globale Gesamtenergieoptimierung des Fahrzeugverbunds einbezogen werden, wobei weitere Einflussfaktoren des gesamten Thermomanagements aller Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds und möglicher Freiheitsgrade in der Steuerung und Regelung berücksichtigt werden.Furthermore, the proposed method with all its variants can be included in a global overall energy optimization of the vehicle group, with further influencing factors of the overall thermal management of all vehicles in the vehicle group and possible degrees of freedom in the control and regulation being taken into account.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die ermittelte Fahrzeugreihenfolge und/oder Abstände zwischen den Fahrzeugen mittels einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (z.B. Display) in wenigstens einem Fahrzeug des Fahrzeugverbunds dargestellt wird.It can advantageously be provided that the determined vehicle sequence and / or distances between the vehicles are displayed in at least one vehicle of the vehicle group by means of a man-machine interface (e.g. display).

Zur Bereitstellung von umfangreichem Datenmaterial inklusive zahlreicher Parameter können vorzugsweise ein oder mehrere Datenbanken mit verschiedenen Fahrzeugtypen und deren Spezifika bzw. mit Routendaten vorgesehen sein. Spätestens dann, wenn sich die Fahrzeuge zum Fahrzeugverbund anmelden, können aus den genannten Datenbanken Routenparameter und/oder Fahrzeugdaten abgerufen werden, die eine Simulation der Luftströmung und Kühlleistungserfordernisse des Fahrzeugverbunds erlauben.In order to provide extensive data material including numerous parameters, one or more databases with different vehicle types and their specifics or with route data can preferably be provided. At the latest when the vehicles register for the vehicle group, route parameters and / or vehicle data can be retrieved from the databases mentioned, which allow a simulation of the air flow and cooling performance requirements of the vehicle group.

Fahrzeughersteller verfügen in der Regel über umfangreiches Simulationsdatenmaterial, welches Aufgabenstellungen hinsichtlich Luftströmungen und/oder Kühlbedarf definiert. Diese Module können z.B. einem Dienstleistungsanbieter, der die Zusammenstellung des Fahrzeugverbunds organisiert, bereitgestellt werden.Vehicle manufacturers usually have extensive simulation data that defines tasks with regard to air flows and / or cooling requirements. These modules can, for example, be made available to a service provider who organizes the compilation of the vehicle group.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren werden die geringstmöglichen Abstände gewählt, die durch andere Parameter vorgegeben sind (z.B. ein Brems- bzw. Bremswegaspekt, der eine Einhaltung eines Mindestabstands zwischen zwei Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds vorsieht, usw.). Dann werden alle möglichen Reihenfolgen simuliert und die aus Kühlleistungsgesichtspunkten optimale Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds durch Simulation ermittelt.With the proposed method, the smallest possible distances are selected, which are specified by other parameters (e.g. a braking or braking distance aspect that provides for compliance with a minimum distance between two vehicles in the vehicle group, etc.). Then all possible sequences are simulated and the optimal sequence of the vehicles in the vehicle group from a cooling performance point of view is determined by simulation.

In einer Variante des vorgeschlagenen Verfahrens zum Konfigurieren eines Fahrzeugverbunds ist vorgesehen, dass, wenn ein oder mehrere Fahrzeuge in allen berechneten Kombinationen nicht ausreichend gekühlt wird, der Abstand zum jeweils vorausfahrenden Fahrzeug simulativ vergrößert (z.B. in festen Schrittweiten) und das Suchverfahren mit dem neuen Abstand wiederholt wird.In a variant of the proposed method for configuring a vehicle group, it is provided that if one or more vehicles are not sufficiently cooled in all calculated combinations, the distance to the vehicle ahead is increased by simulation (e.g. in fixed increments) and the search process with the new distance is repeated.

Bei jedem Fahrzeug gibt es einen Luftmassenstrom, der auf den Kühler trifft, einen Kühlleistungsbedarf und einen Luftmassenstrom, der sich hinter dem Fahrzeug bildet. Wieviel Luftmassenstrom des Hecks auf das Folgefahrzeug trifft, ist abhängig von der Luftströmung, der Position des Folgefahrzeugs und dem Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen.In every vehicle there is an air mass flow that hits the radiator, a cooling power requirement and an air mass flow that forms behind the vehicle. How much air mass flow from the rear meets the following vehicle depends on the air flow, the position of the following vehicle and the distance between the two vehicles.

Die definierten Daten der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds betreffend Kühlleistungsbedarf können aus einer ersten Datenbank und die definierten Daten betreffend eine geplante Route des Fahrzeugverbunds können aus einer zweiten Datenbank bereitgestellt werden. Auf diese Weise können die Daten auf einfache Weise aus unterschiedlichen Datenbanken abgerufen werden, wodurch eine Bereitstellung des Verfahrens durch zum Beispiel einen Dienstleistungsanbieter erleichtert ist. Vorteilhaft kann dadurch eine Anwendung des Verfahrens für unterschiedliche Fahrzeughersteller erleichtert sein.The defined data of the vehicles of the vehicle group relating to the cooling power requirement can be provided from a first database and the defined data relating to a planned route of the vehicle group can be provided from a second database. In this way, the data can be retrieved in a simple manner from different databases, which makes it easier for the method to be provided by, for example, a service provider. This can advantageously make it easier to use the method for different vehicle manufacturers.

Vorteilhaft wird das Verfahren im Betrieb des Fahrzeugverbunds mit der ermittelten Konfiguration des Fahrzeugverbunds permanent ausgeführt, wodurch sich eine maximale Kraftstoffersparnis realisieren lässt.The method is advantageously carried out permanently during operation of the vehicle group with the determined configuration of the vehicle group, whereby maximum fuel savings can be achieved.

Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass das vorgeschlagene Verfahren zum Konfigurieren eines Fahrzeugverbunds auf einem Fahrzeug des Fahrzeugverbunds oder wenigstens teilweise in der Cloud ausgeführt wird.It can advantageously be provided that the proposed method for configuring a vehicle group is carried out on a vehicle of the vehicle group or at least partially in the cloud.

Eine vorteilhafte Variante des Verfahrens sieht vor, dass es im Betrieb des Fahrzeugverbunds ständig ausgeführt wird. Vorteilhaft ist auf diese Weise unterstützt, dass für sämtliche Fahrzeuge des Kraftfahrzeugverbunds während der Fahrt eine ausreichende Kühlung bereitgestellt ist.An advantageous variant of the method provides that it is carried out continuously while the vehicle group is in operation. This advantageously supports the fact that sufficient cooling is provided for all vehicles in the motor vehicle group while driving.

Resultate des vorgeschlagenen Verfahrens zum Konfigurieren eines Fahrzeugverbunds können vorteilhaft für ein Verfahren zum Führen bzw. Betreiben des Fahrzeugverbunds verwendet werden.Results of the proposed method for configuring a vehicle group can advantageously be used for a method for guiding or operating the vehicle group.

Dabei können aus dem vorgehend beschriebenen Verfahren zum Konfigurieren des Fahrzeugverbunds ermittelte Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder eine Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds in Form der entsprechenden Daten betreffend die Abstände und/oder die Reihenfolge an wenigstens ein an sich bekanntes elektronisches Steuergerät (z.B. Platoon-Längsregler, nicht dargestellt) eines der Fahrzeuge (nicht dargestellt) des Fahrzeugverbunds übermittelt werden, auf dem das Verfahren zum Führen des Fahrzeugverbunds dann abläuft bzw. durchgeführt wird. Mittels des genannten wenigstens einen elektronischen Steuergeräts werden zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds per funkbasierter Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation Steuerungsnachrichten zum Führen der Fahrzeuge entsprechend den übermittelten Daten betreffend Abstände und/oder Reihenfolge ausgetauscht.In this case, distances between the vehicles and / or a sequence of vehicles in the vehicle group determined from the method described above for configuring the vehicle group can be sent to at least one known electronic control device (e.g. platoon controller) in the form of the corresponding data relating to the distances and / or the sequence. Line controller, not shown) of one of the vehicles (not shown) of the vehicle group on which the method for guiding the vehicle group then runs or is carried out. By means of said at least one electronic control device, control messages for driving the vehicles are exchanged between the vehicles of the vehicle group via radio-based vehicle-to-vehicle communication in accordance with the transmitted data relating to distances and / or sequence.

In Abhängigkeit von der jeweiligen Steuerungsnachricht werden dann während der Fahrt des Fahrzeugverbunds unter Berücksichtigung von optimierten Kühlleistungsaspekten Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder eine Reihenfolge der Fahrzeuge verändert.Depending on the respective control message, distances between the vehicles and / or a sequence of the vehicles are then changed while the vehicle group is driving, taking into account optimized cooling performance aspects.

Auf diese Weise können sämtliche Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds mit Hilfe von auf den Fahrzeugen angeordneten elektronischen Steuergeräten (z.B. Platoon-Längsregler, nicht dargestellt) unter Einhaltung der ermittelten Abstände und/oder unter Einhaltung der ermittelten Reihenfolge geführt bzw. betrieben werden. Im Ergebnis wird auf diese Weise das vorgeschlagene Verfahren zum Konfigurieren eines Fahrzeugverbunds in einem Verfahren zum Führen bzw. Betreiben des Fahrzeugverbunds umgesetzt, wodurch auch das Betreiben des Fahrzeugverbunds unter den oben erläuterten optimierten Kühlleistungsaspekten durchgeführt werden kann.In this way, all vehicles of the vehicle group can be controlled or operated with the help of electronic control devices (e.g. platoon series regulator, not shown) arranged on the vehicles while maintaining the determined distances and / or observing the determined sequence. As a result, the proposed method for configuring a vehicle group is implemented in a method for guiding or operating the vehicle group, whereby the vehicle group can also be operated under the optimized cooling performance aspects explained above.

1 zeigt einen prinzipiellen Ablauf eines Verfahrens zum Konfigurieren eines Fahrzeugverbunds. 1 shows a basic sequence of a method for configuring a vehicle group.

In einem Schritt 100 erfolgt ein Empfangen von Daten betreffend eine geplante Route des Fahrzeugverbunds und ein Empfangen von Daten betreffend einen Kühlbedarf von Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds.In one step 100 data relating to a planned route of the vehicle group are received and data relating to a cooling requirement of vehicles in the vehicle group are received.

In einem Schritt 110 erfolgt ein Ermitteln von definierten Abständen zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds und/oder Ermitteln einer definierten Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds für den Betrieb auf der geplanten Route unter Verwendung der empfangenen Daten betreffend die geplante Route und unter Verwendung der empfangenen Daten betreffend den Kühlbedarf, wobei unter Verwendung der Daten betreffend die geplante Route und unter Verwendung der Daten betreffend den Kühlbedarf derart minimierte Abstände der Fahrzeuge und/oder eine derartige Reihenfolge der Fahrzeuge ermittelt werden, dass eine Kühlung der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds noch ausreichend bereitgestellt wird.In one step 110 there is a determination of defined distances between the vehicles of the vehicle group and / or determination of a defined sequence of the vehicles of the vehicle group for operation on the planned route using the received data relating to the planned route and using the received data relating to the cooling requirement, with Using the data relating to the planned route and using the data relating to the cooling requirement, the distances between the vehicles and / or such a sequence of the vehicles can be determined in such a way that the vehicles in the vehicle group are still adequately cooled.

In einem Schritt 120 erfolgt ein Ausgeben eines Steuersignals an zumindest ein Fahrzeug des Fahrzeugverbunds, um den Fahrzeugverbund in der ermittelten Konfiguration zu betreiben.In one step 120 a control signal is output to at least one vehicle of the vehicle group in order to operate the vehicle group in the determined configuration.

Im Ergebnis ist mit der Erfindung ein optimiertes Konfigurieren und Betreiben eines Fahrzeugverbunds unter Kühlbedarfs- bzw. Kühlleistungsgesichtspunkten unterstützt.As a result, the invention supports an optimized configuration and operation of a vehicle group from the point of view of cooling requirements or cooling performance.

Vorteilhaft lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren als eine Software implementieren, die beispielsweise auf einem elektronischen Steuergerät (nicht dargestellt) wenigstens eines Fahrzeugs des Fahrzeugverbunds abläuft. Das elektronische Steuergerät kann dabei auch als ein Verbund von mehreren elektronischen Steuergeräten der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds ausgebildet sein. Eine einfache Adaptierbarkeit des Verfahrens ist auf diese Weise unterstützt.The method according to the invention can advantageously be implemented as software that runs, for example, on an electronic control device (not shown) of at least one vehicle in the vehicle group. The electronic control device can also be designed as a group of several electronic control devices of the vehicles of the vehicle group. A simple adaptability of the method is supported in this way.

Der Fachmann wird die Merkmale der Erfindung in geeigneter Weise abändern und/oder miteinander kombinieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.The person skilled in the art will modify the features of the invention in a suitable manner and / or combine them with one another without deviating from the essence of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102017128193 A1 [0006]DE 102017128193 A1 [0006]

Claims (14)

Verfahren zum Ermitteln einer Konfiguration eines Fahrzeugverbunds, aufweisend die Schritte: - Empfangen von Daten betreffend eine geplante Route des Fahrzeugverbunds; - Empfangen von Daten betreffend einen Kühlbedarf von Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds; und - Ermitteln von definierten Abständen zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds und/oder Ermitteln einer definierten Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds für den Betrieb auf der geplanten Route unter Verwendung der empfangenen Daten betreffend die geplante Route und unter Verwendung der empfangenen Daten betreffend den Kühlbedarf, - wobei unter Verwendung der Daten betreffend die geplante Route und unter Verwendung der Daten betreffend den Kühlbedarf o derart minimierte Abstände der Fahrzeuge und/oder o eine derartige Reihenfolge der Fahrzeuge ermittelt werden, dass eine Kühlung der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds noch ausreichend bereitgestellt wird; und - Ausgeben eines Steuersignals an zumindest ein Fahrzeug des Fahrzeugverbunds, um den Fahrzeugverbund in der ermittelten Konfiguration zu betreiben.Method for determining a configuration of a vehicle group, comprising the steps: - Receiving data relating to a planned route of the vehicle group; - Receiving data relating to a cooling requirement of vehicles in the vehicle group; and - Determination of defined distances between the vehicles of the vehicle group and / or determination of a defined sequence of the vehicles of the vehicle group for operation on the planned route using the received data relating to the planned route and using the received data relating to the cooling requirement, - using the data relating to the planned route and using the data relating to the cooling requirement o such minimized distances between vehicles and / or o such a sequence of the vehicles is determined that a cooling of the vehicles of the vehicle group is still provided sufficiently; and Output of a control signal to at least one vehicle of the vehicle group in order to operate the vehicle group in the determined configuration. Verfahren nach Anspruch 1, wobei für das Ermitteln der Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder der Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds ein unter einem Bremswegaspekt minimal möglicher Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug festgelegt wird.Procedure according to Claim 1 , wherein a minimum possible distance from the vehicle in front is specified for determining the distances between the vehicles and / or the sequence of the vehicles in the vehicle group. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei für das Ermitteln der Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder der Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds der Kühlleistungsbedarf aus einem dazu erforderlichen Kraftstoffbedarf der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds ermittelt wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , wherein for determining the distances between the vehicles and / or the sequence of the vehicles in the vehicle group, the cooling power requirement is determined from a fuel requirement of the vehicles in the vehicle group. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ermittelte Reihenfolge zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds für die gesamte geplante Route festgelegt ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the ascertained sequence between the vehicles of the vehicle group is established for the entire planned route. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ermittelte Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds auf der geplanten Route in Abhängigkeit von Parametern während des Betriebs des Fahrzeugverbunds auf der geplanten Route änderbar ist, wenn dadurch wenigstens auf einem Teilabschnitt der geplanten Route ein geringerer Kühlbedarf des Fahrzeugverbunds erreicht wird.Method according to one of the Claims 1 to 3rd , wherein the determined sequence of the vehicles of the vehicle group on the planned route can be changed depending on parameters during the operation of the vehicle group on the planned route if this results in a lower cooling requirement of the vehicle group on at least a section of the planned route. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die ermittelte Reihenfolge zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds derart ist, dass ein Kühlleistungsmehrbedarf der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds aufgrund der geänderten Route berücksichtigt wird.Procedure according to Claim 5 The sequence determined between the vehicles of the vehicle group is such that an additional cooling power requirement of the vehicles of the vehicle group due to the changed route is taken into account. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Ermittlung der Abstände und/oder die Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds wenigstens einer der folgenden Parameter der Fahrzeuge berücksichtigt wird: Aerodynamik, Wärmeströmung, Kühlluftöffnungen, Kühlereinrichtungen.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one of the following parameters of the vehicles is taken into account to determine the distances and / or the order of the vehicles in the vehicle group: aerodynamics, heat flow, cooling air openings, cooling devices. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ermittelte Reihenfolge zwischen den Fahrzeugen des Fahrzeugverbunds derart ist, dass die geplante Route während des Betriebs des Fahrzeugverbunds änderbar ist, wenn dadurch ein geringerer Gesamtkraftstoffbedarf des Fahrzeugverbunds als auf der ursprünglich geplanten Route erreicht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the sequence determined between the vehicles of the vehicle group is such that the planned route can be changed during operation of the vehicle group if this results in a lower total fuel requirement of the vehicle group than on the originally planned route. Verfahren nach Anspruch 8, wobei für das Ermitteln der Routenänderung wenigstens einer der folgenden Parameter verwendet wird: Steigung eines Teilabschnitts, Gefälle eines Teilabschnitts, Kraftstoffbedarf des Fahrzeugverbunds aufgrund der Routenänderung.Procedure according to Claim 8 , wherein at least one of the following parameters is used to determine the route change: gradient of a section, gradient of a section, fuel requirement of the vehicle group due to the route change. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Ermittlung der geplanten Route des Fahrzeugverbunds wenigstens einer aus folgenden Parametern verwendet wird: Windrichtung, Windstärke, Luftdichte, Außentemperatur.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one of the following parameters is used to determine the planned route of the vehicle group: wind direction, wind strength, air density, outside temperature. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln der definierten Abstände und/oder der definierten Reihenfolge wenigstens teilweise in einem Fahrzeug des Fahrzeugverbunds und/oder in der Cloud durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the determination of the defined distances and / or the defined sequence is carried out at least partially in a vehicle of the vehicle group and / or in the cloud. Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugverbundes, wobei Abstände zwischen den Fahrzeugen und/oder eine Reihenfolge der Fahrzeuge des Fahrzeugverbunds nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ermittelt werden.Method for operating a vehicle group, wherein distances between the vehicles and / or a sequence of the vehicles in the vehicle group are determined according to a method according to one of the preceding claims. Steuergerät das eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 auszuführen.Control device that is set up, a method according to one of the Claims 1 to 12th to execute. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 auf einem Steuergerät nach Anspruch 13 oder gespeichert auf einem maschinenlesbaren Speichermedium.Computer program with program code means, set up to carry out the method according to one of the Claims 1 to 12th on a control unit Claim 13 or stored on a machine-readable storage medium.
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