DE102021201614A1

DE102021201614A1 - Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102021201614A1
Application number: DE102021201614.6A
Authority: DE
Inventors: Danny Mueller; Sven Ahlgrimm
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-02-22
Filing date: 2021-02-22
Publication date: 2022-08-25

Abstract

Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs, umfassend folgende Schritte:a) Fortlaufendes Erfassen einer Geschwindigkeitsgröße, die eine momentane Geschwindigkeit des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs repräsentiert;b) Fortlaufendes Erfassen einer Drehgriffstellungsgröße, die eine momentane Drehgriffstellung des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs repräsentiert;c) Bestimmen eines Drehgriffstellungsgradienten der erfassten Drehgriffstellungsgrößen für eine vorgegebene Zeitdauer;d) Vergleichen des Drehgriffstellungsgradienten mit mindestens einem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten;e) Umschalten auf einen anderen Fahrmodus des elektrisch antreibbaren Fahrzeugs in Abhängigkeit des Vergleichs;

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs, einer Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs, einem Computerprogramm sowie einer Verwendung der Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
In 48V-Systemen für leichte Elektrofahrzeuge existiert pro Fahrmodus, beispielsweise für eine energiesparende Fahrweise („Eco“), für eine auf längere Fahrstrecken ausgelegte Fahrweise („Cruise“) und für eine sportliche Fahrweise („Sport“), ein entsprechendes Momenten-Kennfeld. Die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Stellung des Drehgriffs sind Eingangsgrößen und das Fahrerwunschmoment die Ausgangsgröße der einzelnen Momenten-Kennfelder. Die Umschaltung zwischen den einzelnen Fahrmodi erfolgt aktuell auf Wunsch des Fahrers eines Elektrofahrzeugs durch die Betätigung eines physischen Schalters.
Aktuell muss der Fahrer eines Elektrofahrzeugs aktiv, durch Betätigung des physischen Schalters den Fahrmodus ändern, um eine höhere Leistung oder Moment zu erhalten, beispielsweise für eine Umschaltung vom „Eco“ Momenten-Kennfeld zum „Cruise“ Momenten-Kennfeld. Bei einem Überholmanöver, also insbesondere bei erhöhter Leistungsanforderung durch den Fahrer, wird das manuelle Umschalten zum nächsten leistungsstärkeren Mode als störend empfunden. Des Weiteren wird durch das manuelle Hochschalten wertvolle Zeit verschenkt, welche bei einem Überholvorgang letztlich entscheidend sein kann.
Das Dokument DE 10 2014 215 259 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Auswählen eines Fahrmodus an einem Kraftfahrzeug während der Fahrt entlang eines Fahrweges.
Das Dokument US 2015 314 771 A1 offenbart ein Geschwindigkeitssteuersystem und - verfahren für ein Hybrid-Elektrofahrzeug bereit, wobei das Fahrzeug einen Motor, eine elektrische Maschine und einen Modusschalter aufweist, um das Umschalten zwischen einem ersten Geschwindigkeitssteuermodus und einen zweiten Geschwindigkeitsregelungsmodus zu ermöglichen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Stand der Technik weiter zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche weist demgegenüber den Vorteil auf, dass das Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs, folgende Schritte umfasst:

a) Fortlaufendes Erfassen einer Geschwindigkeitsgröße, die eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert;
b) Fortlaufendes Erfassen einer Drehgriffstellungsgröße, die eine momentane Drehgriffstellung des Fahrzeugs repräsentiert;
c) Bestimmen eines Drehgriffstellungsgradienten der erfassten Drehgriffstellungsgrößen für eine vorgegebene Zeitdauer;
d) Vergleichen des Drehgriffstellungsgradienten mit mindestens einem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten;
e) Umschalten auf einen anderen Fahrmodus des Fahrzeugs in Abhängigkeit des Vergleichs.

Dadurch kann vorteilhafterweise eine selbständige Umschaltung zwischen Fahrmodi in Abhängigkeit des Drehgriffstellungsgradienten erfolgen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteilhafterweise wird von einem leistungsschwächeren Fahrmodus auf einen leistungsstärkeren Fahrmodus des, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs umgeschaltet. Dadurch erfolgt das selbständige Umschalten auf einen nächsthöheren leistungsstärkeren Fahrmodus, beispielsweise vom Fahrmodus „Eco“ zum Fahrmodus „Cruise“, sobald der Drehgriffstellungsgradient einen vorgegebenen Drehgriffstellungsgradienten überschreitet, wodurch für einen Überholvorgang in kürzerer Zeit eine höhere Leistung des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Neben einem erhöhten Fahrspaß wird eine Verbesserung von Sicherheitsaspekten erreicht. Weiter ist eine gefühlte lange Wartezeit beim herkömmlichem „Kick-Down“ nicht mehr vorhanden.
Vorteilhafterweise wird der leistungsstärkere Fahrmodus beibehalten. Die Beibehaltung des leistungsstärkeren Fahrmodus ist beispielsweise über einen RS-Flip Flop realisiert.
Vorteilhafterweise umfasst eine Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs mindestens ein Mittel, insbesondere ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
Vorteilhafterweise umfasst ein erfindungsgemäßes Computerprogramm Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung zum Betrieb einer elektrochemischen Energiespeichereinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs ausführt.
Vorteilhafterweise ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
Vorteilhafterweise findet das Diagnosegerät Verwendung für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes sowie elektrische Handwerkzeuge.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:

1 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
2 eine schematische Darstellung eines Signalflussplans eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche Vorrichtungskomponenten.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In Schritt 101 wird eine Geschwindigkeitsgröße fortlaufend erfasst, die eine momentane Geschwindigkeit eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs repräsentiert.
In Schritt 102 wird eine Drehgriffstellungsgröße fortlaufend erfasst, die eine momentane Drehgriffstellung des Fahrzeugs repräsentiert.
In Schritt 103 wird ein Drehgriffstellungsgradient der erfassten Drehgriffstellungsgrößen für einen vorgegebenen Zeitraum bestimmt.
In Schritt 104 wird der bestimmte Drehgriffstellungsgradient mit mindestens einem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten verglichen. Liegt der Drehgriffstellungsgradient unter dem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten, dann wird das Verfahren in Schritt 101 fortgesetzt. Überschreitet der Drehgriffstellungsgradient den vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten, dann wird in Schritt 105 der Fahrmodi des Fahrzeugs umgeschaltet.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Signalflussplans eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Aus einer zuletzt erfassten Drehgriffstellungsgröße 200, die eine historische Drehgriffstellung eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs repräsentiert, wird mit einer aktuell erfassten Drehgriffstellungsgröße 201, die eine momentane Drehgriffstellung des Fahrzeugs repräsentiert, in Block 205 eine Differenz gebildet.
In Block 208 wird aus einem absoluten Wert 206 der Differenz und einer vorgegebenen Zeitdauer 207 ein Drehgriffstellungsgradient bestimmt.
In Block 210 wird der Drehgriffstellungsgradient mit einem Soll-Drehgriffstellungsgradienten 209 verglichen und das Ergebnis, welches eine selbständige Umschaltung zwischen Fahrmodi des Fahrzeugs repräsentiert, einem Block 212 zugeführt.
In Block 212 wird die selbständige Umschaltung zwischen Fahrmodi mit einem Signal 211, welches eine manuelle Umschaltung der Fahrmodi durch einen Fahrer des Fahrzeugs mittels eines physischen Schalter repräsentiert, verknüpft und das Ergebnis einem Block 213 zugeführt.
Die aktuell erfasste Drehgriffstellungsgröße 201 sowie eine Geschwindigkeitsgröße 202, die eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert, werden Momenten-Kennfelder 203, 204 zugeführt. Das Momenten-Kennfeld 203 umfasst in der gezeigten Ausführungsform die Momenten-Kennlinie für einen Fahrmodus „Eco“ und das Momenten-Kennfeld 204 umfasst in der gezeigten Ausführungsform die Momenten-Kennlinie für einen Fahrmodus „Cruise“.
In Block 213 wird in Abhängigkeit der selbständigen und/oder manuellen Umschaltung der Fahrmodi des Fahrzeugs ein entsprechendes Momenten-Kennfeld gewählt und ein gewünschtes Fahrerwunschmoment in Block 214 ausgegeben. So wird beispielsweise bei einem Überschreiten des Soll-Drehgriffstellungsgradienten 209 durch den Drehgriffstellungsgradienten das Fahrerwunschmoment aus dem Momenten-Kennfeld 204 ausgegeben und somit selbständig zwischen dem Fahrmodus „Eco“ und dem Fahrmodus „Cruise“ in Abhängigkeit des Drehgriffstellungsgradienten umgeschaltet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014215259 A1 [0004]
US 2015314771 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines, insbesondere elektrisch antreibbaren, Fahrzeugs, umfassend folgende Schritte: a) (101) Fortlaufendes Erfassen einer Geschwindigkeitsgröße, die eine momentane Geschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert; b) (102) Fortlaufendes Erfassen einer Drehgriffstellungsgröße, die eine momentane Drehgriffstellung des Fahrzeugs repräsentiert; c) (103) Bestimmen eines Drehgriffstellungsgradienten der erfassten Drehgriffstellungsgrößen für eine vorgegebene Zeitdauer; d) (104) Vergleichen des Drehgriffstellungsgradienten mit mindestens einem vorgegebenen Soll-Drehgriffstellungsgradienten; e) (105) Umschalten auf einen anderen Fahrmodus des Fahrzeugs in Abhängigkeit des Vergleichs.
Verfahren zum selbständigen Umschalten zwischen Fahrmodi eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1, wobei von einem leistungsschwächeren Fahrmodus auf einen leistungsstärkeren Fahrmodus des Fahrzeugs umgeschaltet wird.
Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs umfassend mindestens ein Mittel, insbesondere ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2 durchzuführen.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass die Vorrichtung zum Betrieb einer elektrochemischen Energiespeichereinheit nach Anspruch 3 die Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 2 ausführt.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 4 gespeichert ist.
Verwendung einer Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 3 für Elektrofahrzeuge, Brennstoffzellenfahrzeuge, Hybridfahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Luftfahrzeuge, Pedelecs oder E-Bikes, Kleinkrafträder sowie elektrische Handwerkzeuge.