DE102012013596A1

DE102012013596A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102012013596A1
Application number: DE201210013596
Authority: DE
Inventors: Mathias Schaper; Marten Alexander Höhne
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2012-07-07
Filing date: 2012-07-07
Publication date: 2014-01-09

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz (8) eines Fahrzeugs (5), wobei Energie durch Betreiben einer elektrischen Maschine (7) einer Bedieneinrichtung, z. B. eine elektromechanischen Lenkung eines Fahrzeugs als Generatorvorrichtung durch Betätigen eines Bedienelements (6) erzeugt wird, wobei die Menge an erzeugter Energie abgeschätzt wird, und wobei die erzeugte Menge an Energie in das Bordnetz (8) eingespeist wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz eines Fahrzeugs.
Eine elektromechanische Lenkung, z. B. eine Servolenkung, unterstützt eine Lenkbewegung eines Fahrers eines Fahrzeugs mit Hilfe eines Elektromotors, auch als elektrische Maschine bezeichnet. Zur Lenkunterstützung erfolgt eine bedarfsorientierte Ansteuerung des Elektromotors. In dem Fall, indem die von der elektromechanischen Lenkung keine Leistung verlangt wird, sich aber die Lenkung bewegt und somit sich die elektrische Maschine dreht, kann die elektrische Maschine in einer Doppelfunktion als Generator betrieben werden.
Aus der DE 10 2005 007 307 A1 ist eine derartige elektrische Maschine betreibbar als Generator bekannt.
In derzeitigen elektro-mechanischen Lenkungen wird eine erzeugte Energie durch den Betrieb der elektrischen Maschine im Generatorbetrieb direkt ohne Nutzen in ein Bordnetz des Fahrzeugs zurück gespeist. Diese Einspeisung kann zu Spannungserhöhungen führen, welche Steuergeräte beschädigen können.
Aus der DE 10 2009 034 003 A1 ist bekannt, dass eine elektrische Spannung für eine elektrische Kraftmaschine zum Einstellen eines Lenkwinkels durch ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird, wobei das Bordnetz einen Generator umfasst, durch welchen beim Beschleunigen des Kraftfahrzeugs elektrische Energie erzeugbar ist. Die Spannung am Generator wird zum Rückgewinnen von Energie abgesenkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem Energie aus dem Generatorbetrieb einer elektrischen Maschine einer Bedieneinrichtung wie z. B. einer elektromechanischen Lenkung aktiv in ein Bordnetz eingespeist wird und somit den Energieverbrauch einer Batterie des Fahrzeugs reduziert wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 4 gelöst.
Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz bereitgestellt, wobei Energie durch Betreiben einer elektrischen Maschine einer Bedieneinrichtung, z. B. eine elektromechanischen Lenkung oder eine Bremseinrichtung mit elektrischen Bremskraftverstärkern, eines Fahrzeugs als Generatorvorrichtung durch Betätigen einer Bedieneinrichtung des Fahrzeugs. Die Bedieneinrichtung umfasst eine elektrische Maschine, welche bei Betätigen der Bedieneinrichtung in einem Generatorbetrieb betreibbar ist. Die erzeugte Menge an Energie wird abgeschätzt und die erzeugte Menge an Energie in das Bordnetz eingespeist. In Abhängigkeit von der abgeschätzten Menge kann das Bordnetz geregelt werden.
Somit kann ohne zusätzliche aufwendige Technik die gewonnene Energie aktiv in das Bordnetz zurück gespeist und genutzt werden. Die Energiebilanz des Fahrzeugs kann somit positiv beeinflusst werden und der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs, sowie der der damit verbundene Ausstoß von CO₂, reduziert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz eines Fahrzeugs.
2 zeigt Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Die 1 zeigt schematisch eine Verfahren 1 zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz 8 eines Fahrzeugs. Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einer Vorrichtung zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz 8 eines Fahrzeugs angewandt werden, wie sie beispielsweise in 2 gezeigt ist, aber auch unabhängig hiervon verwendet werden kann.
Zunächst wird in einem Schritt 2 Energie mittels einer elektrischen Maschine eine Bedieneinrichtung, insbesondere einer elektrischen Maschine 7 einer elektromechanischen Lenkung 6 eines Fahrzeugs 5 aus 2 durch Betätigen eines Bedienelements, welches mit der elektrischen Maschine gekoppelt ist, erzeugt. Die elektrische Maschine hat dabei die Funktion eines Generators.
Die Bedieneinrichtung kann eine elektromechanische Lenkung wie in 2 dargestellt mit einem Lenkrad 6 als Bedienelement oder eine Bremseinrichtung mit elektrischen Bremskraftverstärkern (nicht gezeigt) mit einem Bremspedal als Bedienelement sein.
Nach dem Erzeugen der Energie in Schritt 2 wird die Menge an erzeugter Energie in Schritt 3 abgeschätzt. Diese Abschätzung der erzeugten Energie kann durch Auswertung einer Sensorik der Bedieneinrichtung, z. B. eine lenkungseigenen Sensorik 10, erfolgen, wobei es sich bei den Sensoren insbesondere im Fall einer elektromechanischen Lenkung z. B. um Motorlagesensoren der elektrischen Maschine handeln kann. Durch das Verwenden von Motorlagesensoren in der elektromechanischen Lenkung kann eine Drehzahl der elektrischen Maschine ermittelt werden und somit eine Abschätzung erfolgen, welcher Strom zurück gespeist werden kann.
Im Anschluss an die Abschätzung der erzeugten Energie in Schritt 3 wird eine entsprechende Menge an Energie in das Bordnetz des Fahrzeugs, z. B. in das Bordnetz 8 der 2, eingespeist. Das Bordnetz kann durch ein Bordnetzsteuergerät zur Entlastung einer Energieliefervorrichtung, z. B. eine Fahrzeugbatterie, des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der abgeschätzten Menge an Energie geregelt werden beispielsweise eine Energieeinspeisung aus der Batterie verringern. Das Bordnetzsteuergerät kann aufgrund der durch die Sensoren gemessenen Daten der Lenkung 6 das Bordnetz 8 z. B. absenken, beispielsweise eine Energieeinspeisung aus der Batterie verringern, da der Energieanteil von der Lenkung 6 nicht von der Batterie entnommen werden muss und somit Energie gespart werden kann.
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 102005007307 A1 [0003]
DE 102009034003 A1 [0005]

Claims

Verfahren (1) zur Einspeisung von Energie in ein Bordnetz (8) eines Fahrzeugs (5), umfassend, Erzeugen (2) von Energie durch Betreiben einer elektrischen Maschine (7) einer Bedieneinrichtung eines Fahrzeugs (5) als Generatorvorrichtung durch Betätigen eines Bedienelements (6) der Bedieneinrichtung, Abschätzen (3) der Menge an erzeugter Energie, Einspeisen (4) der erzeugten Menge an Energie in das Bordnetz (8).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinrichtung eine elektromechanische Lenkung oder eine Bremseinrichtung mit elektrischen Bremskraftverstärkern umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Regelung des Bordnetzes (8) zur Entlastung einer Energieliefervorrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der abgeschätzten Menge.
Vorrichtung zur Einspeisung Von Energie in ein Bordnetz (8) eines Fahrzeugs (5), umfassend, eine Bedieneinrichtung umfassend eine elektrische Maschine (7) und ein mit der elektrischen Maschine (7) gekoppeltes Bedienelement (6) eines Fahrzeugs (5), wobei die elektrische Maschine (7) als Generatorvorrichtung betreibbar ist, welche durch Betätigen des Bedienelements elektrische Energie erzeugt, wobei die elektrische Maschine (7) mit dem Bordnetz (8) gekoppelt ist, eine Steuervorrichtung (9), welche eingerichtet ist die durch die elektrische Maschine (7) im Betrieb als Generatorvorrichtung erzeugte Energie als Generatorvorrichtung mittels Sensoren (10) abzuschätzen.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (10) Motorlagensensoren umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung ein Bordnetzsteuergerät umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einspeisungsanordnung umfasst, welche die elektrische Maschine (7) zur Einspeisung der erzeugten Energie mit dem Bordnetz (8) koppelt.
Fahrzeug (5), umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7.