DE102011088478A1 - Verfahren zur Rekuperation von Bremsenergie - Google Patents

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Ulrich Schiek
Joachim Attig
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekuperation von Bremsenergie, wobei abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und abhängig von einem weiteren Parameter, insbesondere abhängig von einem Zielpunkt, an dem das Fahrzeug eine vorgegebenen Geschwindigkeit haben soll, eine vorgegebene Betätigung einer Bremse mit einer Rekuperationsfunktion für eine gewünschte, insbesondere optimale Rekuperation berechnet wird, und wobei die vorgegebene Betätigung der Bremse an einen Fahrer oder ein Fahrerassistenzsystem ausgegeben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rekuperation von Bremsenergie gemäß Patentanspruch 1 und ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 15.
  • Stand der Technik
  • Im Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Rekuperation von Bremsenergie bekannt. Beispielsweise ist aus DE 10 2009 028 751 A1 eine Navigationsvorrichtung bekannt, bei der Informationen zur Steuerung einer Rekuperation von Bremsenergie für eine Fahrzeugbatterie berücksichtigt werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Rekuperation von Bremsenergie bereitzustellen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch das Steuergerät gemäß Patentanspruch 15 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Das beschriebene Verfahren weist den Vorteil auf, dass eine verbesserte Rekuperation von Bremsenergie ermöglicht wird. Dies wird dadurch erreicht, dass eine vorgegebene Betätigung insbesondere ein vorgegebener Druck auf das Bremspedal der Bremse für eine gewünschte, insbesondere optimale Rekuperation berechnet wird und dass die vorgegebene Betätigung einem Fahrer oder einem Fahrerassistenzsystem ausgegeben wird. Damit hat der Fahrer oder das Fahrerassistenzsystem die Möglichkeit, die Betätigung der Rekuperationsbremse optimal auszuführen. Bei einer Betätigung des Bremspedals bzw. einer Betätigung des Bremssystems wird zuerst bis zu einem bestimmten Druck auf das Bremspedal nur die Rekuperationsbremse eingesetzt. Erst danach, d.h. bei einem stärkeren Druck auf das Bremspedal, wird die mechanische Bremse zugeschaltet, die die Bremsenergie nicht in elektrische Energie zurückwandelt. Der Übergang zwischen dem Eingreifen der Rekuperationsbremse und dem zusätzlichen Eingreifen der mechanischen Bremse ist im Stand der Technik dem Fahrer nicht bekannt. Durch das neue Verfahren haben der Fahrer oder das Fahrerassistenzsystem die Möglichkeit, die Leistung der Rekuperationsbremse optimal auszunutzen, oder die mechanische Bremse zu aktivieren. Damit wird eine verbesserte Rückgewinnung der Bremsenergie ermöglicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird die vorgegebene Betätigung optisch, akustisch und/oder haptisch über eine Ausgabeeinrichtung dem Fahrer angezeigt. Damit ist eine einfache Anzeige eines Übergangs zwischen der reinen Abbremsung durch die Rekuperationsbremse und der zusätzlichen Abbremsung durch die mechanische Bremse gegeben.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden bei der Ermittlung des Zielpunkts Daten einer digitalen Karte, insbesondere Daten über eine vorausliegende Stelle mit einer Begrenzung der Geschwindigkeit berücksichtigt. Damit ist es möglich, eine optimale Festlegung des Zielpunkts, an dem das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit haben soll, zu erreichen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird bei der Berechnung der vorgegebenen Betätigung der Bremse eine Information der digitalen Karte über eine Steigung eines vorausliegenden Streckenabschnitts berücksichtigt. Somit kann eine optimierte Festlegung der Strecke, in der die Bremse betätigt wird, und die Art der Betätigung der Bremse, insbesondere der Druck auf das Bremspedal, ermittelt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird die vorgegebene Betätigung der Bremse so gewählt, dass eine maximale Beanspruchung der Rekuperationsbremse nicht überschritten wird, wenn ein Zielpunkt nicht vorliegt. Somit wird sichergestellt, dass automatisch die maximal mögliche Energie durch den Bremsvorgang mit Hilfe der Rekuperationsbremse zurück gewonnen wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die Rekuperationsbremse abhängig von der Art der Betätigung der Bremse unterschiedliche Wirkungsgrade auf. Die unterschiedlichen Wirkungsgrade werden bei der Berechnung der vorgegebenen Betätigung der Bremse berücksichtigt, um die Energierückgewinnung zu erhöhen. Somit wird eine weitere Erhöhung der zurückgewonnenen Energie erreicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird eine empfohlene Strecke oder eine empfohlene Zeitdauer zum Betätigen der Bremse ermittelt. Die Strecke bzw. die Zeitdauer, insbesondere der Beginn und das Ende der Strecke werden dem Fahrer bzw. dem Fahrerassistenzsystem mitgeteilt. Somit wird eine optimierte Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Strecke zur Betätigung der Rekuperationsbremse ermöglicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird ein Zielpunkt ermittelt, an dem das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit haben soll. Der Zielpunkt wird dem Fahrerassistenzsystem, insbesondere einer automatischen Geschwindigkeitsregelung, mitgeteilt. Damit wird eine optimierte Ausnutzung der Rekuperationsbremse auch unter Verwendung eines Fahrerassistenzsystems ermöglicht.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist eine digitale Karte vorgesehen, wobei zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt eine Routenberechnung durchgeführt wird. Bei der Routenberechnung wird eine Rückgewinnung der Energie über die Rekuperationsbremse berücksichtigt. Vorzugsweise wird bei der Routenberechnung ein vorgegebener Energieverbrauch angestrebt, insbesondere eine Minimierung des Energieverbrauchs. Beispielsweise kann auch eine Minimierung des Energieverbrauchs unter Inkaufnahme einer gegenüber einer minimalen Fahrstrecke verlängerten Fahrstrecke und/oder unter Inkaufnahme einer gegenüber einer minimalen Fahrzeit verlängerten Fahrzeit angestrebt werden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können Werte für die verlängerte Fahrstrecke und/oder die verlängerte Fahrzeit von einem Fahrer über eine entsprechende Eingabe vorgegeben werden.
  • Dabei wird insbesondere der Wirkungsgrad der Rekuperationsbremse abhängig von dem Ausmaß der Betätigung, insbesondere abhängig vom Druck auf das Bremspedal bei der Routenplanung berücksichtigt.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann der Fahrer über eine Eingabe festlegen, ob eine erhöhte Energierückgewinnung über die Rekuperationsbremse auf Kosten der Durchschnittsgeschwindigkeit durchgeführt werden soll. Diese Festlegung wird bei der Routenplanung und/oder bei der Festlegung des Zielpunkts und/oder bei der Festlegung der Bremsstrecke oder Bremsdauer berücksichtigt. Dadurch wird ein individueller Einsatz der Rekuperationsbremse ermöglicht.
  • Die Parameter für den Einsatz der Rekuperationsbremse können auch über eine drahtlose Verbindung dem Fahrzeug übermittelt werden und von dem Steuergerät übernommen werden. Somit können die Parameter von einer Zentrale eingestellt werden und drahtlos das Fahrzeug übermittelt werden. Damit können die Parameter abhängig von weiteren Rahmenbedingungen, die dem fahrzeug nicht bekannt sind, festgelegt werden. Beispielsweise kann eine Spedition für eine Fahrzeugflotte abhängig von der Auftragslage eine kürzere Fahrzeit/Fahrstrecke oder einen geringeren Energieverbrauch, d.h. eine höhere Energierückgewinnung durch die Rekuperationsbremse vorgeben.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug; und
  • 2 ein Diagramm über den Wirkungsgrad der Rekuperationsfunktion der Bremse.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1, das eine Bremse 2 aufweist, die einem Rad 3 zugeordnet ist. Weiterhin ist ein Steuergerät 4 vorgesehen, das mit einem Datenspeicher 5 verbunden ist. Zudem ist eine Schnittstelle 6 vorgesehen, um Informationen an einen Fahrer auszugeben bzw. Informationen von einem Fahrer zu empfangen. Die Schnittstelle 6 ist ebenfalls mit dem Steuergerät 4 verbunden. Weiterhin ist ein Fahrerassistenzsystem 7 vorgesehen, das abhängig von der gewählten Fahrerassistenzfunktion die Bremse 2 betätigt. Zudem ist ein Bremspedal 8 vorgesehen, durch dessen Betätigung die Bremse 2 aktiviert wird. Die Bremse 2 ist nur schematisch dargestellt und beinhaltet sowohl eine reine mechanische Bremse als auch eine Rekuperationsbremse. Bei der mechanischen Bremse wird die Bremsenergie vernichtet. Bei der Rekuperationsbremse wird die Bremsenergie in elektrische Energie umgewandelt und in einer Batterie 15, die beispielsweise die Fahrzeugbatterie darstellt, gespeichert. Abhängig von der Art der Betätigung des Bremspedals insbesondere abhängig vom Druck auf das Bremspedal und/oder vom Pedalweg wird entweder nur die Rekuperationsbremse genutzt oder zusätzlich zur Rekuperationsbremse auch die mechanische Bremse. Bis zu einem bestimmten Druck auf das Bremspedal oder einem bestimmten Pedalweg wird nur die Rekuperationsbremse betätigt. Nach Überschreiten des bestimmten Pedalwegs oder des bestimmten Pedaldrucks wird zusätzlich die mechanische Bremse aktiviert. Der Beginn der Aktivierung der mechanischen Bremse kann dem Fahrer optisch, akustisch oder haptisch, beispielsweise über das Bremspedal, angezeigt werden. Das Fahrerassistenzsystem 7 ist zudem mit dem Steuergerät 4 verbunden. Weiterhin ist ein Navigationssystem 11 vorgesehen, mit dem eine Routenplanung von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt einer digitalen Karte durchgeführt werden kann.
  • Weiterhin ist ein Sensor 12 vorgesehen, der Betriebsparameter des Fahrzeugs, beispielsweise die Geschwindigkeit oder eine Ortsposition usw. dem Steuergerät 4, dem Fahrerassistenzsystem 7 und dem Navigationssystem 11 zur Verfügung stellt. Weiterhin kann eine Kommunikationseinrichtung 13 vorgesehen sein, über die das Steuergerät 4 Informationen über den Bremsvorgang, wie z. B. den Startpunkt der Bremsung, den Zielpunkt der Bremsung und/oder den Bremsstatus an weitere, insbesondere folgende Fahrzeuge abgibt.
  • Weiterhin können über die Kommunikationseinrichtung 13 Daten, Informationen und Parameter für die Betätigung der Bremse von einer externen Recheneinheit erhalten werden.
  • 2 zeigt in einem schematischen Diagramm die Menge an Bremsenergie E, die über einen Betätigungsdruck p des Bremspedals 8 von der Rekuperationsfunktion der Bremse 2 zurück gewonnen wird, in Form einer Wirkungsgradkennlinie 9. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird bis zu einem zweiten Betätigungsweg p2 nur die Rekuperationsfunktion der Bremse 2 aktiviert. Der Wirkungsgrad der Rekuperationsfunktion ist nicht über den Betätigungsdruck gleich groß, sondern ist in einem ersten Abschnitt bis zu einem ersten Betätigungsdruck p1 höher als bei einem größeren Betätigungsdruck. Ab dem zweiten Betätigungsdruck p2 wird zusätzlich zu der Rekuperationsfunktion der Bremse 2 auch die rein mechanische Funktion der Bremse aktiviert. Die rein mechanische Bremsfunktion ist mit der Kennlinie 10 gestrichelt dargestellt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform der Bremse 2 kann die Bremse auch eine andere Charakteristik für die Rekuperationsfunktion und die rein mechanische Bremsfunktion aufweisen. Entsprechende Daten sind im Datenspeicher 5 abgelegt.
  • In den meisten Rekuperationsbremsen sinkt der Wirkungsgrad für die Rückgewinnung der Bremsenergie mit steigendem Druck auf das Bremspedal. Dies ist entsprechend 2 als Wirkungsgradkennlinie im Datenspeicher abgelegt.
  • Eine Grundidee der Erfindung besteht darin, die Rekuperationsfunktion beim Bremsen optimiert, d. h. mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad, auszunutzen, insbesondere ohne dass eine ungewollte mechanische Bremswirkung der Bremse aktiviert wird. Beispielsweise kann der Bremsweg für eine höhere Rückgewinnung auf Kosten der Durchschnittsgeschwindigkeit verlängert werden.
  • Hierzu wird die entsprechende Betätigung, d.h. der Druck auf das Bremspedal und/oder der Weg des Bremspedals, mit dem ein Fahrer das Bremspedal 8 betätigen kann, ohne die mechanische Bremsfunktion der Bremse zu aktivieren, dem Fahrer mitgeteilt. Dies erfolgt beispielsweise haptisch über eine Rückkopplung durch das Bremspedal 8 oder ein Vibrieren des Lenkrads. Zudem kann diese Information auch akustisch über einen Lautsprecher ausgegeben werden. Zudem kann die Information über den Übergang von der reinen Rekuperationsbremse zu der zusätzlichen mechanischen Bremsen, auch visuell über eine entsprechende Anzeige ausgegeben werden. Zudem kann die entsprechende Betätigung der Bremse auch dem Fahrerassistenzsystem 7 übermittelt werden.
  • Der Fahrer kann nun das Bremspedal beim Bremsen so stark betätigen, dass er nur maximal die Rekuperationsfunktion der Bremse benutzt und nicht zusätzlich die mechanische Bremsfunktion.
  • Das Anzeigen des Übergangs zwischen der reinen Rekuperationsfunktion der Bremse und der zusätzlichen mechanischen Funktion der Bremse wird von dem Steuergerät 4 ausgegeben bzw. dem Fahrerassistenzsystem 7 übermittelt. In einer weiteren Ausführungsform berechnet das Steuergerät 4 unter Berücksichtigung von Daten einer digitalen Karte oder unter Berücksichtigung sonstiger Umgebungsdaten einen Zielpunkt, an dem das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit haben soll. Beispielsweise kann mithilfe einer Kamera in einer festgelegten Entfernung ein Verkehrsschild mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung erfasst werden. Zudem können bei einer Ermittlung des Zielpunktes Daten einer digitalen Karte, insbesondere Daten über eine vorausliegende Stelle mit einer Begrenzung der Geschwindigkeit berücksichtigt werden.
  • Entsprechend dem berechneten Zielpunkt wird von dem Steuergerät 4 eine Betätigung der Bremse 2 in der Weise berechnet, dass zum einen eine maximale Energie über die Rekuperationsfunktion zurück gewonnen wird und zum anderen das Fahrzeug am Zielpunkt die gewünschte Geschwindigkeit aufweist. Die entsprechende Betätigung wird ebenfalls dem Fahrer angezeigt oder an das Fahrerassistenzsystem ausgegeben.
  • Das Fahrerassistenzsystem kann beispielsweise in Form einer automatischen Geschwindigkeitsregelung oder in Form einer automatischen Abstandsregelung ausgebildet sein, wobei das Fahrerassistenzsystem die vom Steuergerät übermittelte vorgegebene Betätigung für die Bremse entsprechend berücksichtigt. Zudem kann das Fahrerassistenzsystem 7 auch selbst auf eine Rekuperationskennlinie 9 der Bremse 2 zugreifen und entsprechend bei den automatisierten Bremsvorgängen berücksichtigen, um eine optimierte Bremsrückgewinnung zu erreichen. Das Fahrerassistenzsystem verfügt beispielsweise über eine eigene Recheneinheit, die die Aufgaben des Fahrerassistenzsystems ausführt.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird der aktuelle Verzögerungsmodus z.B. über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Datenverbindung nachfolgenden Fahrzeugen mitgeteilt, so dass sich diese auf das Bremsmanöver einstellen oder ihre eigene Bremsstrategie anpassen können.
  • In einer weiteren Ausführungsform berücksichtigt das Navigationssystem 11 bei der Routenberechnung eine optimierte Rekuperationsbremsstrategie. Vorzugsweise wird bei der Routenberechnung ein vorgegebener Energieverbrauch angestrebt, insbesondere eine Minimierung des Energieverbrauchs oder eine Minimierung des Energieverbrauchs unter Inkaufnahme einer gegenüber einer minimalen Fahrstrecke verlängerten Fahrstrecke und/oder unter Inkaufnahme einer gegenüber einer minimalen Fahrzeit verlängerten Fahrzeit. Die vorgegebene verlängerte Fahrstrecke und/oder die verlängerte Fahrzeit kann beispielsweise 5% der kürzesten Fahrstrecke und/oder 5 % der kürzesten Fahrzeit sein. Zudem kann die verlängerte Fahrstrecke und/oder die verlängerte Fahrzeit vom Fahrer individuell eingegeben werden.
  • Zudem kann der Fahrer über die Schnittstelle 6 eine gewünschte Strategie und/oder eine gewünschte Menge an zurückgewonnener Energie für die Energierückgewinnung vorgeben oder eine Aktivierung oder Deaktivierung einer Rekuperationsbremsstrategie dem Navigationssystem 11 mitteilen. Beispielsweise kann das Navigationssystem 11 bei der Routenplanung die Rekuperationsfunktion berücksichtigen, um eine optimale Energierückgewinnung zu erreichen. Zudem kann das Navigationssystem dem Fahrer eine Routenplanung ausgeben unter Angabe der zurückgewonnenen Energie und unter Angabe einer gegenüber zeitlich kürzeren und/oder streckenmäßig kürzeren Route anzeigen. In dieser Ausführungsform kann der Fahrer durch eine entsprechende Eingabe eine der angebotenen Routen auswählen. Dabei wird auch der Wirkungsgrad der Rekuperationsbremse berücksichtigt.
  • Ein Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass eine verbesserte, insbesondere optimale Energierückgewinnung beim Bremsen bei gleichzeitiger maximal möglicher Geschwindigkeit erreicht werden kann. Beispielsweise könnte eine Reisegeschwindigkeit, d. h. eine mittlere Geschwindigkeit möglichst hoch sein. Zudem könnte vor einem Bremsvorgang die Geschwindigkeit möglichst lange hoch sein bevor eine kurzzeitige, aber für die Rückgewinnung von Energie mit Hilfe der Rekuperationsbremse effiziente Bremsung erfolgt. Damit kann ein unnötiges Abbremsen und Verzögern des fließenden Verkehrs vermieden werden. Zudem erhält der Fahrer eine Information über den optimalen Bremspunkt, d.h. den optimalen Bremsdruck auf das Bremspedal 8, um die Rekuperationsfunktion der Bremse optimal ausnutzen zu können. Weiterhin kann unter Verwendung eines Fahrerassistenzsystems eine Bremsung mit einer optimierten Bremsenergierückgewinnung durchgeführt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform greift das Navigationssystem auf Daten einer digitalen Karte zu, die Daten über Straßenabschnitte mit Geschwindigkeitsbegrenzungen enthält. Die Straßenabschnitte mit Geschwindigkeitsbegrenzungen werden berücksichtigt, um den Zielpunkt zu berechnen. Dazu werden die Daten entweder dem Steuergerät 4 zur Verfügung gestellt oder der Zielpunkt wird im Navigationssystem 11 selbst ermittelt. Weiterhin können Daten über eine Steigung oder ein Gefälle eines vorausliegenden Streckenabschnitts bei der Routenplanung und/oder bei der Ermittlung des Zielpunkts und/oder bei der Festlegung der vorgegebenen Betätigung und/oder bei der Ermittlung des Beginns der Bremsung berücksichtigt werden.
  • Das Steuergerät 4 ermittelt aus der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und weiteren relevanten Fahrzeugeigenschaften, wie z.B. der Wirkungsgradkennlinie der Rekuperationsfunktion der Bremse 2 und vorzugsweise unter Berücksichtigung von Eigenschaften der befahrenen Straße, wie z.B. Steigung, vorzugsweise unter Berücksichtigung einer Position einer Stelle mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung oder einer Geschwindigkeitslimitierung (etwa in einer Kurve) und dem Wert der Geschwindigkeitsbegrenzung einen Bremsdruck, mit dem das Bremspedal 8 betätigt werden sollte, um eine optimale Rückgewinnung der Bremsenergie, d.h. einen optimalen Einsatz der Rekuperationsfunktion zu erreichen. Vorzugsweise wird eine Bremsstrecke oder eine Bremsdauer berechnet, wobei der Anfang der Bremsung, das Ende der Bremsung und der optimale Druck auf das Bremspedal dem Fahrer angezeigt wird. Abhängig von der vorliegenden Situation kann sich der Bremsdruck während der Bremsung ändern. Sind beispielsweise keine Informationen vorhanden, um eine vorausliegende Stelle mit einer Geschwindigkeitsbegrenzung zu ermitteln, so ermittelt das Steuergerät 4 als Pedaldruck den Druck, zu dem die Rekuperationsbremse maximal betätigt wird, ohne die mechanische Bremsfunktion zu aktivieren. Zudem kann abhängig von der Wirkungsgradkennlinie der Rekuperationsfunktion während der Bremsung der Bremsdruck variieren, um eine maximale Energie rückzugewinnen.
  • In einer weiteren Ausführungsform ermittelt das Steuergerät 4 eine minimale Entfernung vom Zielpunkt, an dem das Fahrzeug eine gewünschte Geschwindigkeit aufweisen soll, wobei die minimale Entfernung so festgelegt ist, dass ein optimaler Einsatz der Rekuperationsfunktion der Bremse ausreicht, um die Abbremsung des Fahrzeugs auf eine weitere gewünschte Geschwindigkeit bis zum Zielpunkt zu erreichen. Die minimale Entfernung vom Zielpunkt stellt den Startpunkt des Bremsvorgangs dar, der für eine effiziente Energierückgewinnung optimal ist. Eine Restentfernung zwischen dem Start der Bremsung und dem Zielpunkt wird dem Fahrer bei Annäherung, beispielsweise grafisch mittels einer Anzeige angezeigt. Die Anzeige kann auch optisch oder haptisch erfolgen. Die minimale Entfernung kann beispielsweise 50 m vor dem Zielpunkt Geschwindigkeitsbeschränkung (z. B. 50 km/h) sein. Die minimale Entfernung hängt von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der weiteren gewünschten Geschwindigkeit am Zielpunkt ab. In dem Beispiel ist die gewünschte Geschwindigkeit 50 km/h am Zielpunkt der Geschwindigkeitsbegrenzung. Weiterhin kann für die Festlegung der minimalen Entfernung die Wirkungsgradkennlinie der Rekuperationsbremse berücksichtigt werden. Somit wird die minimale Entfernung so festgelegt, dass eine maximale Rückgewinnung der Bremsenergie möglich ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform können die einzelnen Parameter per Telematiksystem über die Kommunikationsschnittstelle von einer externen Recheneinheit eingestellt werden. Dadurch kann beispielsweise für ein Fahrzeug oder eine Fahrzeugflotte festgelegt werden, ob die Fahrzeuge eine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit haben oder mehr Energie zurückgewinnen sollen. Beispielsweise kann die Bremsstrecke bis zum Zielpunkt auf Kosten der Energierückgewinnung verkürzt werden. Dadurch wird eine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit erreicht. Soll mehr Energie zurückgewonnen werden, dann wird der Bremsweg zugunsten des Wirkungsgrads der Rekuperationsbremse verlängert. Dadurch sinkt die Durchschnittsgeschwindigkeit.
  • In einer weiteren Ausführungsform kommuniziert das Steuergerät mit dem Fahrerassistenzsystem 7, das beispielsweise eine automatische Brems- und Steuerungsvorrichtung, beispielsweise einen Tempomaten beinhaltet, und teilt dem Fahrerassistenzsystem den Zielpunkt, d. h. den Startpunkt der Bremsung und die vorgegebene Betätigung der Bremse mit. Die Bremsung wird von dem Fahrerassistenzsystem 7 durchgeführt. Auch in diesem Fall wird die Bremse so betätigt, dass eine gewünschte Energierückgewinnung mit Hilfe der Rekuperationsbremse erfolgt. Abhängig von der Vorgabe kann auch mit Hilfe des Fahrerassistenzsystems eine erhöhte Energierückgewinnung auf Kosten der Geschwindigkeit erreicht werden. Weiterhin teilt das Steuergerät dem Fahrerassistenzsystem auch die optimalen Zeitpunkte zum Start und zum Ende des Bremsvorgangs mit. Das Fahrerassistenzsystem wird diese Informationen für eine energieeffiziente Steuerung der Bremsvorgänge berücksichtigen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009028751 A1 [0002]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Rekuperation von Bremsenergie, wobei abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges und abhängig von einem weiteren Parameter eine vorgegebene Betätigung einer Bremse mit einer Rekuperationsfunktion für eine gewünschte Rekuperation berechnet wird, und wobei die vorgegebene Betätigung der Bremse an einen Fahrer oder ein Fahrerassistenzsystem ausgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorgegebene Betätigung optisch oder akustisch über eine Ausgabeeinrichtung oder haptisch über ein Bremspedal dem Fahrer angezeigt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als weiterer Parameter ein Zielpunkt verwendet wird, an dem das Fahrzeug eine vorgegebenen Geschwindigkeit haben soll.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei bei einer Ermittlung des Zielpunktes Daten einer digitalen Karte, insbesondere Daten über eine vorausliegende Stelle mit einer Begrenzung der Geschwindigkeit berücksichtigt werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei der Berechnung der vorgegebenen Betätigung der Bremse eine Information der digitalen Karte über eine Steigung und/oder ein Gefälle eines vorausliegenden Streckenabschnittes berücksichtigt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ohne Vorliegen eines Zielpunkts für eine gewünschte Geschwindigkeit die vorgegebene Betätigung der Bremse so gewählt wird, dass nur die Rekuperationsfunktion der Bremse verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Rekuperationsfunktion eine nicht lineare Wirkungsgradkennlinie aufweist, und wobei bei der Berechnung der vorgegebenen Betätigung der Bremse der Wirkungsgrad der Rekuperationsfunktion berücksichtigt wird, um die Energierückgewinnung zu erhöhen.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine empfohlene Strecke oder Zeitdauer zum Betätigen der Bremse ermittelt wird, und wobei die Strecke bzw. die Zeitdauer, insbesondere der Beginn und das Ende der Bremsung dem Fahrer bzw. dem Fahrerassistenzsystem mitgeteilt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 9, wobei der Zielpunkt, an dem das Fahrzeug eine vorgegebenen Geschwindigkeit haben soll, einem Fahrerassistenzsystem, insbesondere einer automatischen Geschwindigkeitsregelung mitgeteilt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine digitale Karte vorgesehen ist, wobei zwischen einem Start und einem Ziel eine Routenberechnung durchgeführt wird, wobei bei der Routenberechnung eine Rückgewinnung der Energie über die Rekuperationsfunktion der Bremse berücksichtigt wird, wobei bei der Routenberechnung ein vorgegebener Energieverbrauch angestrebt wird, insbesondere eine Minimierung des Energieverbrauchs oder eine Minimierung des Energieverbrauchs bei vorgegebener verlängerter Fahrstrecke und/oder vorgegebener verlängerter Fahrzeit angestrebt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei über eine Eingabe eine gewünschte Menge an Energie festgelegt wird, die über die Rekuperationsfunktion der Bremse gewonnen werden soll, wobei die gewünschte Menge an Energie bei der Routenplanung und/oder bei der Festlegung des Zielpunktes und/oder bei der Festlegung der Bremsstrecke oder der Bremsdauer berücksichtigt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die vorgegebene Betätigung einen Druck auf das Bremspedal und/oder einen Weg des Bremspedals darstellt.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Parameter des Verfahrens über eine drahtlose Datenverbindung empfangen und bei der Durchführung des Verfahrens berücksichtigt werden.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die gewünschte Rekuperationsfunktion mit einem hohen Wirkungsgrad durchgeführt wird.
  15. Steuergerät, das ausgebildet ist, um ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
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