CN102781753A - 用于能量最佳地回收机动车动能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于能量最佳地回收机动车动能的方法。为了能量最佳地回收机动车的动能，在所述机动车行驶期间识别用于制动的目标点或通过机动车驾驶者引入制动之后确定最佳制动距离，这涉及可回收的能量，并且为所述车辆驾驶者产生信号，通过所述信号向所述车辆驾驶者通知：所述车辆驾驶者须以何种形式实施用于所述车辆制动的或者在所述车辆制动时采取的措施，以便实际上在所述最佳制动距离上制动并且以最佳方式回收动能。所述方法组合了最佳运行状态的计算与制动时所述车辆驾驶者的自主性。

Description

用于能量最佳地回收机动车动能的方法
技术领域
本发明涉及机动车的运行，即特别涉及机动车的动能转换为电能的运行模式。这被称为动能的回收。该方法可以在仅具有电驱动装置的机动车中使用，其中，在回收时电机作为发电机工作，或者其可以在具有混合驱动装置的机动车中使用，即当内燃机和另一个呈电机形式的驱动装置共同构成机动车的驱动装置时。
背景技术
结合混合驱动装置的控制和/或调节已经公知，借助机动车与位置固定和/或运动的目标站之间的通信通过选择运行策略有预见性地实施机动车中混合驱动装置的控制或调节。运行策略也可以作为运行状态主要对制动能量的回收进行区别和调整。
在仅仅或很大程度上以电驱动装置运行的机动车中，重要的是有效距离，即机动车可以行驶多远，而不必将机动车的电化学储能器（电池）连接在位于机动车之外的端子上以及充电。
在制动时，能量以热能形式损失掉。但是通过回收可以将部分动能转换为可接着用于运行机动车的能量形式。通常，通过回收可以提高机动车的有效距离。现在存在完全确定的强度的制动（测量为负加速度），在所述制动中，回收是最佳的；可以将单位时间确定量的能量（功率密度）引入到储能器中，在制动过强时从机动车获取的动能比同时可以储存在储能器中的多，而在制动过弱时制动路程过长。
在当前情况下，出发点在于，可以优化制动过程。用于优化这种制动过程的方法例如已由DE 10 2007 010 188 A1和DE 10 2008 024 622 A1公知。在此特别涉及制动器和制动回路的接通或切断。
发明内容
本发明的目的在于实现能量最佳地回收机动车的动能。
该目的通过具有权利要求1特征的方法实现。
因此，根据本发明的方法包括：当在机动车行驶期间给定至少一个预定条件时确定就可回收的能量而言最佳的制动距离并且为车辆驾驶者产生信号，通过所述信号就至少一个用于车辆制动的或者在车辆制动时采取的措施而言向车辆驾驶者通知：应以何种形式实施所述措施，以便在最佳制动距离上制动。
在根据本发明的方法中，出发点至少在于，单位时间可收回的能量可根据机动车的瞬时速度转换为制动距离。为此应该使车辆驾驶者这样精确地制动，使得车辆可以回收尽可能高份额的动能。为车辆驾驶者而产生的信号因此帮助车辆驾驶者能量最佳地运行机动车。
本发明有意地使车辆驾驶者在很大程度上具有自主性；由于能量平衡而最佳的制动距离实际上不再是最好的，因为在考察能量之外还存在下列原因：第一是车辆驾驶者希望更激烈制动以避免危险，第二是车辆驾驶者或许根本不想制动，即使机动车基于预定条件而认为应当制动。
预定条件的给定可以由机动车本身基于外部情况而确定，例如也可以基于与车辆外部对象的通信，或者这也可以源于机动车的操作行为。
在两种情况下给出用于制动的和因此用于回收的动机：要么机动车基于外部情况而确定应该制动，要么车主已经引发了制动。因此，在合适的构型中，可以这样选择预定条件，使得在所有可能的制动过程中在车辆驾驶者参与的情况下实现能量最佳的回收。
在一优选实施方式中，通过为车辆驾驶者产生的信号通知所述车辆驾驶者应何时或何处开始制动。例如可以通过确定时间序列的声音信号通知应何时进行制动。通过光学信号、例如借助接触模拟（kontaktanalog）的平视显示器对于车辆驾驶者可以看见行车道上的必须开始制动的位置。
甚至优选通过所述信号向车辆驾驶者指示整个制动距离。特别可以通过平视显示器显示所述距离。将条纹借助平视显示器瞬间叠合在机动车的挡风玻璃上本身已经公知。借助这种条纹或者类似显示可以向车辆驾驶者提供使车辆驾驶者在行车道上看到虚拟标记的图像。例如可将制动距离的终止突出为所述条纹的末端或其它形式，由此车辆驾驶者可以在制动时瞄准所述末端。
作为替换方案，可以通过所述信号向车辆驾驶者指示待施加的制动力。例如可以给出参考信号和辅助信号，该辅助信号取决于实际施加的制动力，通过平衡两个信号，车辆驾驶者于是可以施加对应于参考信号的制动力，在所述制动力下进行能量最佳的回收。这既可以利用声音信号也可以利用光学信号实现，例如通过音高或条纹显示长度来实现。
除了显示整个制动距离或通知待施加的制动力，制动力也可以通过机动车自动调整，车辆驾驶者已经按照所通知的第一信号开始制动。当机动车相应自动调整制动力时，在此也在最佳制动距离上制动。
当通过机动车识别到用于制动的目标点时，例如当该机动车基于信号的无线传输“获悉”行驶距离中的信号灯为红色时，可以使用根据本发明的方法。于是这样计算最佳制动距离，使得该最佳制动距离在所述的目标点处终止。在这种情况下，预定条件因此由机动车本身确定。
作为替换方案，预定条件可以通过由车辆驾驶者本身操作制动器来给定，即所述方法通过制动器的这种操作来引入。在此于是接下来也可以自动调整该机动车的制动力或者也指示给车辆驾驶者，并且同样也可以指示在开始制动之后将以能量最佳的方式走过的整个制动距离。
单位时间可引入到储能器中的能量可以取决于所述储能器的充电状态。因此，优选在确定最佳制动距离时考虑在进行回收时能量所馈入的电池的充电状态。
同样可以在确定最佳制动距离时确定行车道的下坡或上坡和/或行车道的摩擦系数。这种信息要么从地图已知（例如在机动车的导航系统中），要么这种信息持续地或短期地在引入根据本发明的方法后测量。
附图说明
下面参考附图描述本发明的一种优选实施方式，其中，唯一的附图是用于以一优选实施方式阐明根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
根据步骤S10，根据本发明的方法以机动车的行驶来开始。在此应该是提供回收其动能的可能性的机动车，其中，典型的是，呈电机形式的电驱动装置以与其常见的作用相反的形式作为产生电流的发电机来工作，其中，将电流引导到一储能器中，然后，从该储能器随后提供能量用于运行电驱动装置和/或其它用户。储能器可以是电化学电池或电容器（“Supercap”），同样也可以是飞轮或以压力空气或者说液压地工作。
在机动车行驶时，在当前情况下，应该由机动车持续检验是否必须引入制动过程。在当前情况下，这可以这样给定：机动车根据步骤S12检验是否识别到制动必须截止的目标点。例如，可以无线地通过基础设施装置例如信号灯、限速牌等通知机动车必须进行制动；同样也可以通过车辆对车辆通信或利用摄像机进行测量将另一车辆识别为障碍。只要没有识别出目标点，机动车就继续行驶。一旦识别到目标点，就根据步骤S14确定最佳的制动开始。然后根据步骤S16向驾驶者发出通知：驾驶者必须开始制动。例如可以通过以越来越短的间隔相继的、过渡到持续声的嘟嘟声向车辆驾驶者通知一个时刻。同样可以通过机动车中的平视显示器强调出驾驶者视野内行车道上最佳开始制动时的位置。
在步骤S18中，现在，由机动车检验驾驶者是否实际引入了制动过程。如果不是这种情况，则机动车完全正常地继续行驶。如果机动车驾驶者引入了制动过程，则根据步骤S20这样进行制动力的自动调节（调准），使得机动车可以尽可能多地回收其动能。机动车由此在能量最佳的制动距离上制动。接着可以继续行驶。
独立于步骤S12中的检验，在步骤S22中由机动车确定车辆驾驶者本身是否（意外地）引入了制动过程。只要不是这种情况，机动车就正常地继续行驶。如果在步骤S22中确定出了意外的制动，则在步骤S24中确定制动过程的最佳进程。在当前情况下，这样得到最佳进程：以确定的制动力进行制动，从而得到确定的制动距离。将这样得到的（能量最佳的）制动距离然后通过平视显示器通知车辆驾驶者：例如可以将条纹简单地这样投影到挡风玻璃上，使得车辆驾驶者将该条纹识别为在行车道上虚拟存在，并且条纹的末端强调出制动过程的结束。有经验的驾驶者可以这样制动机动车，使得该驾驶者精确地在条纹的末端停住。由此，驾驶者基本上能量最佳地进行了制动。
接着，车辆可以再像以前一样继续行驶。
当仅将进行以步骤S12或者说步骤S22开始的两个分支中的一个时，也可以有意义地转换根据本发明的方法。可以设想其它可能性，如通过通知车辆驾驶者可以导致能量最佳地回收机动车的动能，因此可以通知车辆驾驶者其必须采取何种措施来操作机动车以进行最佳回收。不可能一直实施这种措施，因为在能量最优化之外还存在驾驶机动车时的既定情况。例如在市内道路交通中可能在行车道上持续出现障碍，在所述障碍之前必须比机动车认为必要的更快地制动。同样可能也会绕过障碍而不必制动。
但如果在机动车运行时持续地转换根据本发明的方法，则对于足够理智的车辆驾驶者，相对于未应用本发明的机动车增加机动车的有效范围。

Claims (9)

1.一种用于能量最佳地回收机动车动能的方法，其中，所述方法包括：当在所述机动车行驶期间被给定至少一个预定条件时确定就可回收的能量而言最佳的制动距离并且为车辆驾驶者产生信号，通过所述信号就至少一个用于所述车辆制动的或者在所述车辆制动时采取的措施而言向所述车辆驾驶者通知：要以何种形式实施所述措施，以便在所述最佳制动距离上制动。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，通过所述机动车识别用于制动的目标点，其中，所述最佳制动距离在所述目标点处终止。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，通过所述信号通知应在何时或何处开始所述制动。
4.根据权利要求1的方法，特征在于，通过由所述车辆驾驶者操作制动器引入所述方法。
5.根据权利要求1至4之一的方法，其特征在于，通过所述信号向所述车辆驾驶者指示整个制动距离，优选在一平视显示器上显示。
6.根据权利要求1至5之一的方法，其特征在于，通过所述信号向所述车辆驾驶者指示待施加的制动力。
7.根据权利要求1至4之一的方法，其特征在于，自动调整所述机动车的制动力。
8.根据权利要求1至7之一的方法，其特征在于，在进行回收时将能量馈入电池中并且在确定所述最佳制动距离时考虑所述电池的电荷状态。
9.根据权利要求1至8之一的方法，其特征在于，在确定所述最佳制动距离时考虑行车道的下坡或上坡和/或行车道的摩擦系数。
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