DE102007043578A1

DE102007043578A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges zur Versorgung sicherheitsrelevanter Fahrzeugfunktionen

Info

Publication number: DE102007043578A1
Application number: DE102007043578A
Authority: DE
Inventors: Friedbert Prof. Dr. Pautzke; Raphael May
Original assignee: FACHHOCHSCHULE BOCHUM
Current assignee: HOCHSCHULE BOCHUM, 44801 BOCHUM, DE
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2009-03-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges, wobei im Antriebsstrang zumindest eines Rades des Fahrzeuges mindestens ein generatorisch betreibbarer Elektromotor (M) angeordnet ist. Hierbei wird im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges kinetische Energie aus der Bewegung des Fahrzeuges über das noch rollende Rad auf den Elektromotor (M) übertragen und durch Betrieb des Elektromotors (M) im Generatorbetrieb dazu genutzt, um zumindest einige oder alle sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges mit der im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) erzeugten elektrischen Energie zu versorgen und in Betrieb zu halten. Ebenfalls wird eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und Oberbegriff des Anspruches 17.
Im Rahmen der Weiterentwicklung der Fahrzeugtechnik kommen immer mehr Forderungen nach ökologisch optimierten Fahrzeugen, insbesondere im Bereich der Automobiltechnik sowohl im Personenfahrzeugbereich als auch im Nutzfahrzeugbereich. Eine Möglichkeit zur Umsetzung dieser Forderungen besteht darin, Fahrzeuge vollständig oder zusätzlich zu dem herkömmlichen Verbrennungsmotor mit Elektroantrieben auszustatten, bei denen zumindest zeitweise ein Direktantrieb der Räder des Fahrzeuges über in den Rädern angeordnete oder direkt auf die Räder wirkende Elektromotoren erfolgt. Derartige Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge setzen dabei die in einer Batterie gespeicherte elektrische Energie direkt in einen Vortrieb des Fahrzeuges um.
Es ist bei derartigen Fahrzeugen auch schon bekannt, dass die Elektroantriebe zur Reduzierung des Energiebedarfs und damit zur Erhöhung der Reichweite derartiger Fahrzeuge so ausgelegt werden, dass die Elektroantriebe bei einer Bremsstrecke, die im Fahrbetrieb zwangsläufig häufig auftritt, die in dem Fahrzeug gespeicherte kinetische Bewegungsenergie zumindest teilweise dadurch wieder zurückgewinnen, dass der oder die Elektroantriebe bei Vorliegen eines derartigen Bremszustandes in den Generatorbetrieb umgeschaltet werden und die dadurch zurück gewonnene Bewegungsenergie als elektrische Energie in einem Speicher, z. B. in der Batterie des Fahrzeuges speichern und dadurch erneut nutzbar machen.
Parallel zu diesen Entwicklungen arbeiten viele Fahrzeughersteller derzeit an Konzepten der nur noch drahtgebundenen Steuerung zentraler Bedienungsfunktionen des Fahrzeuges, den sog. X-by-wire-Techniken. Bisher werden aus Sicherheitsgründen rein mechanisch funktionierende Fahrzeugfunktionen wie etwa das Bremssystem oder die Lenkung mechanisch oder zumindest redundant auch rein mechanisch bedienbar ausgebildet, so dass unabhängig von der Energieversorgung des Fahrzeuges diese Sicherheitsfunktionen auf jeden Fall funktionieren und das Fahrzeug etwa beim Ausfall der Stromversorgung nicht in unsichere Betriebszustände übergehen kann. Obwohl etwa in der Flugzeugtechnik sog. Fly-by-wire-Techniken als rein drahtgebundene, elektrisch wirkende Bedieneinrichtungen schon umfänglich genutzt werden (hierbei aber in der Regel mehrfach redundant ausgelegt sind), konnte sich die X-by-wire-Techniken insbesondere im Kraftfahrzeugbau bisher nicht durchsetzen. Schuld hieran sind nicht unberechtigte Zweifel an der Sicherheit einfach ausgeführter derartiger Systeme bzw. bei redundanter Auslegung die hohen Kosten für mehrfach vorzusehende Systeme.
Zentrale Bedeutung bei der Absicherung derartiger X-by-wire-Systeme kommt hierbei der Energieversorgung der dazu benötigten Komponenten zu. Fällt beispielsweise in einem Kraftfahrzeug die üblicherweise zentrale Stromversorgung über Lichtmaschine/Batterie aus, so werden bei herkömmlichen Fahrzeugen schlagartig alle elektrischen Einrichtungen und damit natürlich auch zentrale Sicherheitsfunktionen außer Kraft gesetzt und das Fahrzeug kann schlagartig z. B. nicht mehr gelenkt oder gebremst oder dgl. werden. Hierdurch entstehen erhebliche Unfallgefahren.
Es ist deshalb beispielsweise aus der DE 10 2005 004 328 A1 bekannt, jedes der X-by-wire-Systeme mit einer eigenständigen Batterie zu versehen, wodurch auch bei Ausfall der Hauptbatterie die jeweilige elektrische Funktion dieses X-by-wire-Systems erhalten bleibt. Hierdurch entstehen aber hohe Kosten der mehrfachen Energieversorgung sowie erhebliche zusätzliche Gewichte am Fahrzeug, die so auch aus ökologischen Gründen nicht zu akzeptieren sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Absicherung der Funktion von X-by-wire-Systemen zu gewährleisten, die ohne aufwändige zusätzliche Bauteile und Maßnahmen auskommt, auch wenn die zentrale Energieversorgung des Fahrzeuges störungsbedingt ausfallen sollte.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 17 jeweils in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges, wobei im Antriebsstrang zumindest eines Rades des Fahrzeuges mindestens ein generatorisch betreibbarer Elektromotor angeordnet ist. Ein derartiges gattungsgemäßes Verfahren wird dadurch in erfinderischer Weise weiter entwickelt, dass im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges kinetische Energie aus der Bewegung des Fahrzeuges über das noch rollende Rad auf den Elektromotor übertragen und durch Betrieb des Elektromotors im Generatorbetrieb dazu genutzt wird, um zumindest einige oder alle sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges mit der im Generatorbetrieb des Elektromotors erzeugten elektrischen Energie zu versorgen und in Betrieb zu halten. Die Grundidee der Erfindung liegt darin, die im jeweiligen Bewegungszustand des Fahrzeuges noch vorhandene kinetische Energie, die aufgrund vorhergehender Beschleunigungsphasen aufgebaut wurde, dazu zu nutzen, für einen Übergangszeitraum die aus Sicherheitsaspekten unbedingt notwendigen elektrischen Verbraucher des Fahrzeuges weiterhin mit elektrischer Energie (im weiteren auch mit Strom oder Spannung bezeichnet) zu versorgen, indem der ohnehin vorhandene und bisher zur Erzeugung eines Vortriebs genutzte Elektromotor in den Generatorbetrieb umge schaltet wird und dann, solange sich das Fahrzeug noch bewegt, die restliche Bewegungsenergie des Fahrzeuges wieder zumindest teilweise in elektrische Energie umwandelt und den aus Sicherheitsaspekten unbedingt notwendigen elektrischen Verbrauchern des Fahrzeuges zuleitet. Diese Verbraucher wie etwa das Bremssystem, die Lenkung, sonstige Fahrassistenzsysteme wie etwa der Bremskraftverstärker oder dgl. und eventuell auch die Beleuchtung werden dadurch für eine Übergangszeit in Betrieb gehalten und der Fahrzeugführer kann diese Zeit dann dazu nutzen, das Fahrzeug in einen sicheren Betriebszustand zu überführen, beispielsweise also außerhalb des Gefahrenbereiches anzuhalten, ohne dass sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeuges schlagartig ausfallen. Damit ist ohne umfangreiche und kostenaufwändige Eingriffe in die Fahrzeugelektrik oder die Fahrzeugkonstruktion ein temporärer sicherer Betrieb des Fahrzeuges auch für die Fälle gewährleistet, in denen die sonst in Betrieb befindliche zentrale Energieversorgung des Fahrzeuges etwa durch Störungen (z. B. Kurzschlüsse, Defekt der Batterie, Kabelbruch etc.) ganz oder teilweise ausfällt. Damit ist aber für sog. X-by-wire-Systeme eine wesentliche Voraussetzung für einen sicheren Betrieb auch bei unvorhergesehenen Störungen in der Stromversorgung gewährleistet.
In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung kann die im Generatorbetrieb des Elektromotors erzeugte elektrische Energie nur in die Stromkreise des Fahrzeuges einspeist werden, die die sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges mit Strom versorgen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die im Generatorbetrieb des Elektromotors erzeugte elektrische Energie nur in separate Stromleitungen des Fahrzeuges einspeist wird, die den Elektromotor direkt mit den sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges verbinden, z. B. eine zusätzlich zu der normalen Fahrzeugverkabelung vorgesehene Verkabelung zur direkten Verbindung von Elektromotor und sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges aufweist. Hierdurch werden z. B. nur genau diejenigen sicherheitsrelevanten Funktionen direkt und ohne weitere Probleme aufgrund eventueller Schäden an der zentralen Stromverkabelung weiter mit Strom versorgt, die unbedingt für die temporäre sichere Aufrechterhaltung des Fahrbetriebes notwendig sind. Der von dem Elektromotor erzeugte Strom wird nicht in das allgemeine Kabelnetz des Fahrzeuges eingespeist, sondern direkt an die jeweiligen sicherheitsrelevanten Verbraucher weiter geleitet.
In einer anderen Ausgestaltung ist es aber auch denkbar, dass die im Generatorbetrieb des Elektromotors erzeugte elektrische Energie in die allgemeine Stromversorgung des Fahrzeuges einspeist wird, wobei nicht sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeuges in diesem Notbetrieb abgeschaltet werden. Hierdurch erübrigt sich eine zusätzliche Verkabelung wie vorstehend beschrieben, doch müssen entsprechende Maßnahmen getroffen werden, damit nur die wirklich wichtigen Verbraucher weiter mit Strom versorgt werden und alle anderen Verbraucher, die keine sicherheitsrelevante Funktionen haben, abgeschaltet werden. Die kann beispielsweise durch entsprechende Zusammenfassung der Verbraucher in getrennten Stromkreisen erfolgen, wobei alle sicherheitsrelevanten Verbraucher an einem Stromkreis hängen und alle nicht sicherheitsrelevanten Verbraucher in einem anderen Stromkreis angeordnet sind, dessen Verbindung zum Stromnetz dann getrennt wird.
Denkbar ist es insbesondere, dass als sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeuges das Bremssystem, das Lenksystem, das Beleuchtungssystems und/oder zusätzliche Fahrerassistenzsysteme durch die im Generatorbetrieb des Elektromotors erzeugte Energie versorgt werden. Hierbei handelt es sich keineswegs um eine abschließende Aufzählung aller nur denkbaren sicherheitsrelevanten Funktionen, sondern es können weitere als sicherheitsrelevant erachteten Funktionen hinzu kommen.
Von Vorteil ist es, wenn die im Generatorbetrieb des Elektromotors aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges entnommene Energie zur Versorgung der sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges nur so groß ist, um die sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges laufend mit dem benötigten Strom zu versorgen. Da die Rückgewinnung elektrischer Energie aus der restlichen kinetischen Energie des Fahrzeuges eine Abbremsung durch die Generatorwirkung des Elektroantriebes hervorgerufen wird, sollte zur Vermeidung abrupter und möglicherweise zu großer negativer Beschleunigungen der Elektromotor nur soweit kinetische Energie umwandeln, wie diese auch tatsächlich zur Erzeugung der in den sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges benötigten elektrischen Energie notwendig ist. Hierdurch bleibt das Fahrzeug gut steuerbar und wird insbesondere nur langsam abgebremst.
Denkbar ist es aber auch, dass im Generatorbetrieb des Elektromotors aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges zusätzlich Energie entnommen wird, um mindes tens eine zusätzliche Bremseinrichtung elektrisch anzusteuern. Durch die Entnahme zusätzlicher kinetischer Energie kann dafür gesorgt werden, dass zusätzlich zu der normalen Energiemenge, die für den normalen Fahrbetrieb benötigt wird, Energie etwa für den Betrieb einer zusätzlichen Bremseinrichtung (z. B. eines Bremskraftverstärkers oder dgl.) zur Verfügung gestellt wird, um das Fahrzeug möglichst schnell bzw. nach den Vorgaben des Fahrers schnell anhalten und in eine sicheren Zustand überführen zu können. Hierdurch kann insbesondere das Fahrzeug gesteuert abgebremst, ggf. durch eine Vollbremsung zum Stehen gebracht werden.
Weiterhin ist es denkbar, dass im Generatorbetrieb des Elektromotors aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges zusätzlich Energie entnommen wird, um eine entladene, aber intakte Batterie und/oder einen Notfall-Energiespeicher aufzuladen. Hierdurch kann etwa eine entladene, ansonsten aber funktionstüchtige Batterie, die z. B. bei einem schwachen Ladungszustand durch kurzzeitige hohe Energieentnahme während der Fahrt entladen wurde, zur Aufrechterhaltung oder Wiedereinstellung eines normalen elektrischen Betriebes des Fahrzeuges wieder aufgeladen werden.
Hinsichtlich der Sicherheit des Fahrzeuges kann es wichtig sein, wenn im Generatorbetrieb des Elektromotors aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges zurückgewonnene Energie zur Signalisierung des Störungszustandes des Fahrzeuges an andere Verkehrsteilnehmer verwendet wird. Hierdurch wird das Fahrzeug auch in dem Notbetrieb nur der sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges weiterhin für die anderen Verkehrsteilnehmer sichtbar bleiben und damit zusätzlich gegen Kollisionen oder dgl. mit anderen Verkehrsteilnehmern abgesichert, die ansonsten bei einem schlagartigen Ausfall der Beleuchtung des Fahrzeuges auftreten könnten.
In einer weiteren Ausgestaltung ist es denkbar, dass dem mindestens einen Elektromotor eine Steuerung zugeordnet wird, die in einem Fall einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges den Elektromotor in den Generatorbetrieb schaltet. Eine derartige Steuerung, die z. B. in den Motorcontroller integriert werden kann, schaltet bei Erkennen einer Störung in der Stromversorgung des Fahrzeuges den Elektromotor in den Generatorbetrieb und sorgt damit für eine entsprechende Aufrechterhaltung der sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges. Hierbei sollte die Steuerung für die Schaltung des Elektromotors in den Generatorbetrieb über eine Energiepufferung auch im Falle einer Störung der normalen Energiever sorgung des Fahrzeuges mit Strom versorgt werden, damit die Umschaltung des Elektromotors in den Generatorbetrieb auch unabhängig von dem Betriebszustand der elektrischen Anlage des Fahrzeuges sicher gewährleistet ist.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn bei Erkennen einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges die Batterie auf ihren Betriebszustand überprüft und bei Erkennung einer Störung in der Batterie die Batterie von den Stromkreisen des Fahrzeuges getrennt wird. Hierdurch werden Fehler in der elektrischen Energieversorgung, die durch eine Störung in der Batterie ausgelöst werden, eliminiert, indem die Batterie aus der Stromversorgung herausgetrennt wird und damit etwa auch keine wie vorstehend beschrieben notfallmäßig aus der kinetischen Energie gewonnene elektrische Energie durch die defekte Batterie beeinträchtigt. Eine hierfür gedachte Kontrolleinrichtung der Batterie kann z. B. über eine Energiepufferung auch im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges mit Strom versorgt werden.
Die Erfindung beschreibt weiterhin eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges, wobei im Antriebsstrang zumindest eines Rades des Fahrzeuges mindestens ein generatorisch betreibbarer Elektromotor angeordnet ist. Eine derartige Vorrichtung wird dadurch weiter entwickelt, dass der Elektromotor durch die Bewegung des Fahrzeuges über das noch rollende Rad angetrieben und im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges in den Generatorbetrieb schaltbar ist, so dass der Elektromotor kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt und mit dieser elektrischen Energie zumindest einige oder alle sicherheitsrelevanten Baugruppen des Fahrzeuges versorgt und in Betrieb zu hält.
Von Vorteil ist es hierbei, wenn der Elektromotor die in elektrische Energie umgewandelte kinetische Energie als Gleichstrom an die sicherheitsrelevanten Baugruppen weiterleitet, der dort unmittelbar benötigt wird.
Weiterhin ist es denkbar, dass parallel zur normalen Batterie eine Notfallbatterie geschaltet ist, die durch die von dem Elektromotor in elektrische Energie umgewandelte kinetische Energie wieder aufladbar ist und im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges gespeicherte Energie an sicherheitsrelevante Baugruppen des Fahrzeuges abgibt. Hierdurch können Defekte der Hauptbatterie abgefangen und kurzzeitig elektrische Energie in der Notfallbatterie zwischengespeichert werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.
Es zeigen:
1 – einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges zur Versorgung sicherheitsrelevanter Fahrzeugfunktionen.
Es zeigt 1 einen schematischen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges zur Versorgung sicherheitsrelevanter Fahrzeugfunktionen, bei der eine etwa an einem Rad des noch in Bewegung befindlichen Fahrzeuges angeordneter Elektromotor M zur Erzeugung von elektrischer Energie benutzt wird, indem der Elektromotor M in den sog. Generatorbetrieb umgeschaltet und durch die restliche kinetische Energie des Fahrzeuges und das rollende Rad in Drehung versetzt wird und dadurch elektrische Energie erzeugt.
Zur Umschaltung des Elektromotors M in den Generatorbetrieb dient ein Motorcontroller MC, der gleichzeitig das elektrische Versorgungsnetz VN des Fahrzeuges auf Störungen überwacht und bei Erkennen einer Störung des Elektromotor M von seiner normalen Betriebsweise in den Generatorbetrieb umschaltet. Dieser Motorcontroller MC ist dabei durch einen ständig wieder aufgeladenen Energiepuffer EP1 dagegen gesichert, bei Störungen in der Energieversorgung des Fahrzeuges nicht mehr zu funktionieren und kann die Umschaltung des Elektromotors M in den Generatorbetrieb auch bei Ausfall der Energieversorgung des Fahrzeuges bewirken.
Das nur schematisch in Form von einigen Kabelverbindungen angedeutete Energieversorgungsnetz des Fahrzeuges weist einerseits eine normale Energieversorgung über eine Batterie B auf und kann weiterhin eine Notfallbatterie NB enthalten, die als Sicherungsmaßnahme bei Ausfall der Batterie B deren Funktion übernehmen kann. Hierzu ist der Batterie B eine Einrichtung zur Batterieüberwachung BÜ zugeordnet, die den Betriebszustand der Batterie B laufend überwacht und selbst wieder über einen Energiepuffer EP2 unabhängig von der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges betrieben werden kann. Sollte die Einrichtung zur Batterieüberwachung BÜ eine Störung in dem Betriebszustand der Batterie B erkennen, wird ein ebenfalls über einen Energiepuffer EP2 abgesicherter Schalter S1 betätigt, der die Batterie B von restlichen Energieversorgungsnetz trennt. Gleiches gilt auch für die Überwachung der Notfallbatterie NB, deren Verbindung mit dem Energieversorgungsnetz des Fahrzeuges mittels Schalter S2 abgeschaltet werden kann. Somit können Fehler in der Batterie B oder der Notfallbatterie NB nur kurzzeitig die Energieversorgung des Fahrzeuges beeinträchtigen, bis der Elektromotor M als Generator die Energieversorgung des Fahrzeuges temporär übernimmt.
Die sicherheitsrelevanten Verbraucher eines Fahrzeuges wie etwa das Bremssystem, die Lenkung, die Beleuchtung, wichtige Aktoren wie etwa die Bremskraftverstärkung etc. sowie weitere Fahrassistenzsysteme sind nur schematisch angedeutet und werden der Energieversorgung nachgeschaltet alternativ über die Batterie B, die Notfallbatterie NB oder den im Generatorbetrieb geschalteten Elektromotor M versorgt, wobei die Versorgung über den Elektromotor M nur so lange aufrecht erhalten werden kann, wie noch kinetische Energie zur Umwandlung in elektrische Energie zur Verfügung steht, also nur so lange, bis das Fahrzeug sich nicht mehr bewegt. In dieser Zeitspanne können aber die sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges aufrechterhalten werden und der Fahrer kann das Fahrzeug sicher und außerhalb von Gefahrenzonen zum Stillstand bringen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005004328 A1 [0006]

Claims

Verfahren zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges, wobei im Antriebsstrang zumindest eines Rades des Fahrzeuges mindestens ein generatorisch betreibbarer Elektromotor (M) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges kinetische Energie aus der Bewegung des Fahrzeuges über das noch rollende Rad auf den Elektromotor (M) übertragen und durch Betrieb des Elektromotors (M) im Generatorbetrieb dazu genutzt wird, um zumindest einige oder alle sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges mit der im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) erzeugten elektrischen Energie zu versorgen und in Betrieb zu halten.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) erzeugte elektrische Energie nur in die Stromkreise des Fahrzeuges einspeist wird, die die sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges mit Strom versorgen.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) erzeugte elektrische Energie nur in separate Stromleitungen des Fahrzeuges einspeist wird, die den Elektromotor (M) direkt mit den sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges verbindet.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzlich zu der normalen Fahrzeugverkabelung vorgesehene Verkabelung zur direkten Verbindung von Elektromotor (M) und sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges vorgesehen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) erzeugte elektrische Energie in die allgemeine Stromversorgung des Fahrzeuges einspeist wird, wobei nicht sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeuges in diesem Notbetrieb abgeschaltet werden.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als sicherheitsrelevante Funktionen des Fahrzeuges das Bremssystem, das Lenksystem, das Beleuchtungssystems und/oder zusätzliche Fahrerassistenzsysteme durch die im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) erzeugte Energie versorgt werden.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges entnommene Energie zur Versorgung der sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges nur so groß ist, um die sicherheitsrelevanten Funktionen des Fahrzeuges laufend mit dem benötigten Strom zu versorgen.
Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug nur langsam abgebremst wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges zusätzlich Energie entnommen wird, um mindestens eine zusätzliche Bremseinrichtung elektrisch anzusteuern.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug gesteuert abgebremst wird, ggf. durch eine Vollbremsung zum Stehen gebracht wird.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges zusätzlich Energie entnommen wird, um eine entladene, aber intakte Batterie (B) und/oder einen Notfall-Energiespeicher (NB) aufzuladen.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Generatorbetrieb des Elektromotors (M) aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges zurückgewonnene Energie zur Signalisierung des Störungszustandes des Fahrzeuges an andere Verkehrsteilnehmer verwendet wird.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Elektromotor (M) eine Steuerung (MC) zugeordnet wird, die in einem Fall einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges den Elektromotor (M) in den Generatorbetrieb schaltet.
Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (MC) in den Motorcontroller integriert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (MC) für die Schaltung des Elektromotors (M) in den Generatorbetrieb über eine Energiepufferung (EP1) auch im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges mit Strom versorgt wird.
Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges die Batterie (B) auf ihren Betriebszustand überprüft und bei Erkennung einer Störung in der Batterie (B) die Batterie (B) von den Stromkreisen des Fahrzeuges getrennt wird.
Vorrichtung zur Rückgewinnung von kinetischer Energie eines bewegten Fahrzeuges, wobei im Antriebsstrang zumindest eines Rades des Fahrzeuges mindestens ein generatorisch betreibbarer Elektromotor (M) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (M) durch die Bewegung des Fahrzeuges über das noch rollende Rad angetrieben und im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges in den Generatorbetrieb schaltbar ist, so dass der Elektromotor (M) kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt und mit dieser elektrischen Energie zumindest einige oder alle sicherheitsrelevanten Baugruppen des Fahrzeuges versorgt und in Betrieb zu hält.
Vorrichtung gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (M) die in seinem Generatorbetrieb erzeugte elektrische Energie nur in separate Stromleitungen des Fahrzeuges einspeist, die den Elektromotor (M) direkt mit den sicherheitsrelevanten Baugruppen des Fahrzeuges verbinden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (M) und die sicherheitsrelevanten Baugruppen des Fahrzeuges durch eine von der normalen Fahrzeugverkabelung separate Verkabelung direkt miteinander verbunden sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jede der sicherheitsrelevanten Baugruppen über eine eigene Kabelverbindung mir dem Elektromotor (M) verbunden ist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (M) die in elektrische Energie umgewandelte kinetische Energie als Gleichstrom an die sicherheitsrelevanten Baugruppen weiterleitet.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Batterie (B) eine Kontrolleinrichtung (BÜ) zugeordnet ist, die bei Erkennen einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges die Batterie (B) auf ihren Betriebszustand überprüft und bei Erkennung einer Stö rung in der Batterie (B) die Batterie (B) von den Stromkreisen des Fahrzeuges trennt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinrichtung (BÜ) der Batterie (B) über eine Energiepufferung (EP2) auch im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges mit Strom versorgt wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass dem mindestens einen Elektromotor (M) eine Steuerung (MC) zugeordnet ist, die in einem Fall einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges den Elektromotor (M) in den Generatorbetrieb schaltet.
Vorrichtung gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (MC) in den Motorcontroller integriert wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (MC) für die Schaltung des Elektromotors (M) in den Generatorbetrieb über eine Energiepufferung (EP1) auch im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges mit Strom versorgt wird.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 17 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur normalen Batterie (B) eine Notfallbatterie (NB) geschaltet ist, die durch die von dem Elektromotor (M) in elektrische Energie umgewandelte kinetische Energie wieder aufladbar ist und im Falle einer Störung der normalen Energieversorgung des Fahrzeuges gespeicherte Energie an sicherheitsrelevante Baugruppen des Fahrzeuges abgibt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass normale Batterie (B) und Notfallbatterie (NB) bei Erkennung von Defekten an Batterie (B) und/oder Notfallbatterie (NB) von der Energieversorgung des Fahrzeuges trennbar, vorzugsweise abschaltbar sind.