用于确定车辆的实际排放值的方法与流程

1.本发明涉及一种用于确定车辆的实际排放值的方法以及一种用于执行该方法的计算单元和一种用于执行该方法的计算机程序。


背景技术：

2.车辆的能耗以及与之相关的排放、例如co2排放都非常令人感兴趣。在某些情况下，能够通过车载监控系统(obm)来记录这种值，以便例如能够——也跨车队地——记录关于在实际运行时的燃料消耗和与之相关的排放的数据。在此，车辆能够记录特定于车辆的参数并且将这些参数传送给中央机构，例如传送给制造商或者官方当局。在此，通常将关于消耗的信息单向传送给接收单元。然而，在此，对于co2排放来说通常只考虑在车辆本地发生的排放值，该排放值例如由于燃料的燃烧而形成。


技术实现要素：

3.按照本发明，提出了具有专利独立权利要求的特征的一种用于确定车辆的实际排放值的方法以及一种用于执行该方法的计算单元和一种用于执行该方法的计算机程序。有利的设计方案是从属权利要求以及随后的描述的主题。
4.本发明提供了一种如何即使对于具有电驱动装置(全电动或混合动力)的车辆而言也能够确定实际排放值的途径，这些实际排放值尤其是考虑在外部发电或燃料发电的情况下的排放。在此，本发明尤其使用所谓的排放证书，这些排放证书在充电或加油时被转录到车辆中。
5.具体而言，提出了一种用于确定车辆的实际排放值的方法，该方法具有如下步骤：从提供在车辆中的充电或加油过程期间加载的能源载体或加载的电力的供应点(例如加油塔或充电桩)接收证书文件，该证书文件包括关于该能源载体或该电力的生产相关的排放的信息；而且将该证书文件与关于所加载的电力量或能源载体量的至少一个信息一起存储。即，在证书中例如可以证明所提供的能量的co2平衡(co2当量)，使得该co2平衡可以一并包含在车辆的消耗和排放平衡中，以用于各种目的。在目前常用的方法中大多只考虑直接发生在车辆中的排放的份额并且电动车辆或混合动力车辆中的电能或者燃料电池车辆中的燃料氢气被视为无排放(“油箱到车轮(tank-to-wheel)”的考虑)，而借此可以创建正确的总排放平衡(“油井到车轮(well-to-wheel)”的考虑)。这例如可以被用于监控和遵守车辆制造商、车队运营商或者甚至在国家层面的排放目标(例如co2极限值)。
6.该方法还可包括将一个或多个所存储的证书文件传送给该供应点和/或传送给中央可信单元和/或传送给诊断设备。该传送可以根据实现形式来连续进行或者在循环检查(例如定期的主要检查等等)的框架内进行，但是也可以基于请求或者其它触发条件来进行。
7.尤其能够：在该方法的框架内，确定用于车辆的指定的所驶过的行驶路线的至少一种能源载体或者电力的消耗量；并且将消耗量和/或所驶过的行驶路线至少与针对该能
源载体或该电力的消耗量所存储的证书文件一起传送。基于此，例如能够征收特定于使用的co2税；并且这样直接支持能效高的驾驶和/或对co2少或无co2的能源载体或电力的使用。
8.还能够：确定用于车辆的指定的所驶过的行驶路线的至少一种能源载体或电力的消耗量；并且接着(例如直接在车辆中的适合的控制单元中)基于所确定的消耗量以及至少一种能源载体或电力的相关证书文件的信息来确定该指定的所驶过的行驶路线的排放值。
9.借此，尤其还能够确定对于所有被使用的驱动装置来说的用于该指定的所驶过的行驶路线的消耗量；并且计算该指定的所驶过的行驶路线的所有排放值；并且借此最终将总排放值确定为针对所驶过的行驶路线的所有计算出的排放值的总和。即，那么该总排放值可以一并包含本地发生的排放(内燃机，由于燃料燃烧所引起的排放)和在生产能源载体时发生的排放。
10.接着，以这种方式计算的排放值(或者多个排放值)例如进而可以被传送给该供应点、中央可信单元和/或诊断设备。
11.证书文件可以由该供应点例如经由无线接口或者经由电力线通信接口来传送。该接口可以是特定接口，但是特别优选地可以使用已经被用于与车辆的通信、例如用于充电控制的接口。
12.车辆例如可能会使用如下能源载体中的一种或多种用于驱动：柴油、汽油、氢气、电力。即主要可能会涉及电动车辆、电动-混合动力车辆或者燃料电池车辆。
13.还优选的是：证书文件经由密码方法来被加密和/或认证。为此，例如可以与由可信机构对证书的认证一样使用非对称密钥。
14.按照本发明的计算单元、例如机动车的控制设备被设立为、尤其是以程序技术方式被设立为执行按照本发明的方法。
15.尤其是当执行的控制设备还被用于其它任务并且因而总归存在时，按照本发明的方法的以具有用于执行所有方法步骤的程序代码的计算机程序或计算机程序产品的形式的实现方案也是有利的，因为这引起了特别低的成本。最后，提供了一种机器可读存储介质，在其上存储有如上所述的计算机程序。尤其是，适合于提供该计算机程序的存储介质或数据载体是磁存储器、光存储器和电存储器，诸如硬盘、闪速存储器、eeprom、dvd以及其它等等。通过计算机网络(因特网、内联网等等)来下载程序也是可行的。在此，这种下载可以以有线方式或以线缆方式或者以无线方式(例如经由wlan网络，3g、4g、5g或6g连接，等等)实现。
16.本发明的其它优点和设计方案从说明书以及随附的附图中得出。
17.本发明依据实施例在附图中示意性示出并且在下文参考附图予以描述。
附图说明
18.图1示出了关于按照用于交换与排放相关的证书文件的可能的实施方式的参与主体以及信息路径的示意性概览。
具体实施方式
19.原则上，下文的阐述可以适用于所有驱动类型的车辆，例如用于纯电动车辆以及用于具有插电式混合动力技术的车辆(phev)或者具有燃料电池驱动装置的车辆。这些车辆
中的许多车辆如今已经具有至少一个双向通信接口，该双向通信接口能够实现车辆控制器与诸如充电桩等能量供应装置之间的通信。这种接口例如被用于充电控制。对于电驱动装置来说，这例如可以经由电力线通信(powerline communication，plc)、即经由调制到电力线上的信号或者经由两侧的无线接口来进行。然而，原则上也可以针对这里所描述的方法使用单独的接口。
20.接着，在充电或加油过程的框架内，可以附加地向车辆传送证书，该证书说明了所获得的能源载体或所获得的电能、即例如所使用的充电电流或所供应的氢气的比排放平衡(例如co2平衡)。该证书可以由车辆控制器或者其它适合的控制单元、例如obm单元来接收和存储。接着，基于该证书和在加油或充电过程之间分别驶过的行驶路线，可以确定这些路线的实际排放值。原则上，对排放值的这种确定可以在任意主体中进行，例如直接在车辆的控制单元中进行，但是也可以在该证书可与所需的行驶数据一起被传送给的本地或中央机构处进行。
21.图1示出了关于按照可能的实施方式的参与主体以及信息路径的示意性概览。
22.在此，相对应的证书优选地由能源供应商(例如电力供应商)来提供并且在本地被存储在能够实现充电或加油的供应点110中以供调用。替代地或附加地，供应点110(即充电桩或加油点)也可以经由通信网络与中央机构或者与能源供应商的服务器连接，接着从那里能随时调用针对具有相关排放值的当前有效的能源组合的被更新的证书。
23.接着，在开始充电或加油过程时，除了常用的控制信息之外，可以将证书作为文件经由适合的通信协议从供应点传送给车辆120的控制单元，即连接112。如果识别出适合的接口，则与车辆120的通信可以被自动初始化；替代地，配备有所需的双向接口和装置的车辆控制器也可以将请求以适合的信号或消息的形式传送给供应点110，然后证书被传送给车辆的控制单元。接着，在车辆中可以将证书存储在适合的存储单元中。
24.优选地，在供应点110与车辆控制器120之间以防篡改的方式通过适合的密码方法、例如通过非对称加密方法来进行通信。证书尤其可以被设计成数字密码证书，该数字密码证书接着可以经由中央可信实体来检查，例如通过将相关的公钥从该可信实体(可信平台(trusted platform))传送给车辆控制器。对这种数字证书的使用和检查是本领域公知的，并且这里不再赘述。此外，在车辆中的使用和存储也可以以防篡改的方式来被设计，例如通过使用如硬件安全模块(hardware security module)、即hsm或者具有集成密钥的可信平台模块(trusted platform module)tpm等适合的硬件。
25.证书应该至少包括关于加载的电能或加载的能源载体的排放平衡的信息。附加地，可以可选地包含其它信息，比如关于充电时间点的时间戳、供应商标识符、供应点/充电点的标识符或者其它信息。这种信息，如供应商或时间戳，也可以与证书一起单独存储在车辆中。
26.接着能够将存储在车辆中的证书中的一个或多个证书传送给任意主体。证书可以在那里被用于创建车辆的总能量平衡。但是，同样也可以传送证书以对这些证书进行检查。例如，在车辆中存在到供应点110的双向通信接口的情况下，也可以规定：所有目前存储在车辆120中的证书在充电过程中被传送给供应点110，即连接114，接着例如可以从那里将这些证书传送给中央机构130，即连接116。
27.在主要检查或车辆诊断的情况下，证书和/或与之相关联的消耗和排放信息同样
可以例如在车间中被传送给读取设备140，即连接122。接着，从那里例如可以同样传送给中央机构130，即连接142。
28.此外，也可以将证书从车辆直接传送给中央机构130，即连接124。
29.如果规定：应该在车辆以外的外部单元中使用这些证书来确定排放平衡，则车辆可以分别一并传送关于所驶过的行驶路线和在这些路线上的能耗的信息。在此可以规定：在指定的时间点循环地传送证书和关于消耗的信息，例如每天一次或者每月一次。在其它实施方式中，还能够分别在加油或充电过程中或者在加油或充电过程之后传送证书，使得分别在两次充电过程之间的所驶过的行驶路线可以被考虑并且与证书一起被存储或检查。比如通过诊断设备140，也能够实现对所存储的证书的经过请求的调用。在此，在所有情况下都可以规定：传送所有存储的证书；替代地，也可以只传送特定时间段、特定行驶路线和/或特定能源载体或者供应商的证书。
30.替代地，对每种能源载体的排放平衡或者车辆的合计的总排放平衡的计算也可以直接在车辆中进行，优选地在对现有的证书进行密码检查之后进行。这里，还可以将所驶过的行驶路线与关于能耗、例如在充电过程中再充电的能量的量的信息一起使用，以便确定总消耗。例如，对于混合动力车辆而言，可以首先单独地确定从外部经由充电过程所供应的电力的消耗以及跨域所规定的行驶路线的在内燃机中的燃料的消耗，并且接着可以根据车辆中的已知的诊断方法将内燃机的所测量的或所计算的co2排放与所消耗的电力的生产相关的co2排放相加成总排放值。计算结果可以在车辆中使用，例如用于调整对传动系的控制或者用于遵守某些所规定的极限值，或者用于向用户显示消耗和排放值以供参考；替代地或附加地，这些结果也可以被传送给其他主体，如中央机构130、在主要检查或车辆诊断时的读取设备140或者立法机关的监管机构150。通常，可以传送证书本身和/或基于这些证书所获得的结果。
31.为了将证书从车辆传送给中央机构、诊断设备/车间140或者供应点110或者为了将密码密钥和其它附加信息从车辆交换给中央机构、诊断设备/车间或者供应点，可以再次使用任意的适合的通信接口，比如移动无线电接口、用于读取和交换控制数据的诊断接口、本地无线电接口(wlan、蓝牙)或者其它接口。
32.对于在充电过程中发生的所有过程而言，当然可以适当地选择传送数据的时间点；这样可以在充电或加油过程开始时立即引入证书的传送或者在充电过程期间的任意的适合的时间点引入证书的传送。替代地，也可以在该过程结束之后才传送证书，如果确保此时仍然保持与车辆的通信连接的话。
33.车辆所传送的证书可以被存储在中央机构130中，优选地与用于标识传送了这些证书的车辆的唯一标识符一起被存储。可选地，从该中央机构也可以将这些证书继续传送给比如主管部门、车队运营商或制造商等其他主体150，即连接132。在那里例如可以记录各个车辆的法定极限值的遵守情况或者以对多个车辆进行平均的方式来记录。附加地或替代地，这种其它主体150也可以将关于证书创建、关于证书的检查或者关于消耗的信息传送回中央机构130，即连接134。

技术特征：
1.一种用于确定车辆(120)的实际排放值的方法，所述方法包括：从提供在车辆(120)中的充电或加油过程期间加载的能源载体或加载的电力的供应点(110)接收(112)证书文件，所述证书文件包括关于所述能源载体或所述电力的生产相关的排放的信息；而且将所述证书文件与关于所加载的电力量或能源载体量的至少一个信息一起存储。2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：将一个或多个所存储的证书文件传送给如下主体中的至少一个：所述供应点(110)、中央可信单元(130)、诊断设备(140)。3.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括：确定用于所述车辆的指定的所驶过的行驶路线的至少一种能源载体或者电力的消耗量；而且将所述消耗量和/或所述所驶过的行驶路线至少与针对所述能源载体或所述电力的消耗量所存储的证书文件一起传送(124)。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括：确定用于所述车辆的指定的所驶过的行驶路线的至少一种能源载体或者电力的消耗量；而且基于所确定的消耗量以及所述至少一种能源载体或所述电力的相关证书文件的信息来计算所述指定的所驶过的行驶路线的排放值。5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括：计算对于所有被使用的驱动装置来说的用于所述指定的所驶过的行驶路线的消耗量；计算所述指定的所驶过的行驶路线的所有排放值；而且将总排放值作为针对所述所驶过的行驶路线的所有计算出的排放值的总和来求得。6.根据权利要求4或5所述的方法，所述方法还包括：将一个或多个所计算出的排放值传送给如下主体中的至少一个：所述供应点、中央可信单元、诊断设备。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述证书文件由所述供应点经由无线或有线通信接口来传送(112)。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述车辆使用如下能源载体中的一种或多种用于驱动：柴油、汽油、氢气、电力。9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述证书文件经由密码方法来被加密和/或认证。10.一种计算单元，所述计算单元被设立为执行根据上述权利要求中任一项所述的方法的所有方法步骤。11.一种计算机程序，当所述计算机程序在计算单元上被执行时，所述计算机程序促使所述计算单元执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的所有方法步骤。12.一种机器可读存储介质，其具有被存储在其上的根据权利要求11所述的计算机程序。

技术总结
本发明涉及一种用于确定车辆(120)的实际排放值的方法，所述方法包括：从提供在车辆(120)中的充电或加油过程期间加载的能源载体或加载的电力的供应点(110)接收(112)证书文件，所述证书文件包括关于所述能源载体或所述电力的生产相关的排放的信息；而且将所述证书文件与关于所加载的电力量或能源载体量的至少一个信息一起存储。接着，借助于在所述证书文件中的信息，可以计算行驶路线的实际排放。可以计算行驶路线的实际排放。可以计算行驶路线的实际排放。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：罗伯特
技术研发日：2023.02.16
技术公布日：2023/8/21