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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend einen dem Antrieb dienenden Elektromotor mit einem zugeordneten Energiespeicher, der mittels einer Rekuperationsbremse im Rekuperationsbetrieb aufladbar ist.
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Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge umfassend einen Elektromotor und einen Verbrennungsmotor erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Während Elektrofahrzeuge ausschließlich über den Elektromotor angetrieben werden, erfolgt der Antrieb des Hybridfahrzeugs quasi in einem Mischbetrieb, indem je nach Situation entweder der Elektromotor oder der Verbrennungsmotor arbeitet. In jedem Fall ist dem Elektromotor ein Energiespeicher zugeordnet, zumeist in Form eines hinreichend dimensionierten, wiederaufladbaren Batteriemoduls, das zumeist aus einer Vielzahl einzelner Litium-Ionen-Zellen besteht. Um diesen Energiespeicher auch während des Fahrbetriebs zumindest teilweise wieder aufladen zu können, weisen derartige Fahrzeuge üblicherweise eine Rekuperationsbremse auf, also ein Mittel, um im Bremsbetrieb die Bewegungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Hierzu wird in der Regel der Elektromotor auf einen Generatorbetrieb umgeschaltet, oder es sind beispielsweise radnabenseitig separate Rekuperationsgeneratoren vorgesehen. In jedem Fall kann auf diese Weise während des Bremsbetriebs bis zu einem gewissen Grad Energie rekuperiert und in den Energiespeicher eingespeist werden.
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Da während des Betriebs des Elektromotors zum Antreiben des Fahrzeugs, sei es zum Beschleunigen, sei es zum Konstanthalten der Geschwindigkeit, kein Geräusch emittiert wird, kann ein hinter dem eigenen Fahrzeug fahrender Kraftfahrer nicht unmittelbar erkennen, dass beispielsweise das vorausfahrende Fahrzeug beschleunigt, da ihm das hierfür typische Geräusch, das ein Verbrennungsmotor erzeugt, fehlt, soweit er dieses je nach gegebener Situation hört. Gleiches gilt, wenn der Elektromotor im Rekuperationsbetrieb arbeitet, oder wenn das Rekuperationsmittel, sofern dieses nicht über den eigentlichen Elektromotor realisiert ist, aktiv ist. Diese Rekuperationsbremse kann beispielsweise bei aktivem Verbrennungsmotor die eigentliche Motorbremse etwas verstärken. Handelt es sich um ein reines Elektrofahrzeug, so kann der Rekuperationsbremsbetrieb akustisch überhaupt nicht erfasst werden, da auch in dieser Betriebsart der dann als Generator agierende Elektromotor kein Geräusch erzeugt.
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Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, einen bestimmten Fahrbetriebszustand des eigenen Kraftfahrzeugs auch außerhalb des Fahrzeugs erfassen zu können.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Fahrzeugheck wenigstens eine Leuchteinrichtung zur Gabe eines den Antriebsbetrieb oder den Rekuperationsbetrieb anzeigenden Leuchtsignals vorgesehen ist.
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Erfindungsgemäß ist bei dem Kraftfahrzeug wenigstens eine heckseitige Leuchteinrichtung vorgesehen, die optische Lichtsignale gibt, die entweder den Antriebsbetrieb oder den Rekuperationsbetrieb anzeigen. Unter Antriebsbetrieb ist dabei der Betriebszustand zu verstehen, in dem der Elektromotor das Fahrzeug beschleunigt. Hierunter kann aber auch der Betrieb zu verstehen sein, in dem der Elektromotor eine gefahrene Geschwindigkeit weitgehend konstant hält, mithin also der Fahrer nicht aktiv beschleunigt. Alternativ kann als Fahrbetrieb auch der Rekuperationsbetrieb angezeigt werden, das heißt, dass immer dann, wenn der Elektromotor oder ein etwaiges anderes vorgesehenes Rekuperationsmittel Energie rekuperiert, das entsprechende Leuchtsignal gegeben wird.
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Da die Leuchteinrichtung, die diese beiden möglichen Fahrzustände visualisiert, heckseitig vorgesehen ist, kann ein hinter dem Fahrzeug fahrender Kraftfahrer ohne weiteres den gegebenen Betrieb des vor ihm fahrenden Fahrzeugs erkennen, zumindest wird ihm optisch eine bestimmte, sich gegebenenfalls ändernde Situation visualisiert. Der Betrieb der Leuchteinrichtung wird über eine geeignete Steuerungseinrichtung gesteuert, der selbstverständlich entsprechende Informationen über den momentanen Fahrbetrieb gegeben werden. Soll beispielsweise eine Beschleunigung angezeigt werden, so erhält die Steuerungseinrichtung beispielsweise vom Motorsteuergerät ein entsprechendes Informationssignal. Ist die Rekuperationsbremse aktiviert, so wird unmittelbar mit der Aktivierung respektive Umschaltung auf Generatorbetrieb ein entsprechendes Signal an die Steuerungseinrichtung gegeben, die daraufhin die Leuchteinrichtung entsprechend ansteuert.
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Bevorzugt ist die Leuchteinrichtung in der Lage, farblich unterschiedliche Leuchtsignale zu geben, von denen ein erstes den Antriebsbetrieb und ein zweites den Rekuperationsbetrieb anzeigt. Das heißt, dass erfindungsgemäß bevorzugt über die Leuchteinrichtung sowohl der Antriebsbetrieb, also insbesondere der Beschleunigungsbetrieb, als auch der Rekuperationsbetrieb, also der Bremsbetrieb, angezeigt werden kann. Dies erfolgt über zwei unterschiedlich farbige Leuchtsignale, das heißt, dass die Leuchteinrichtung in der Lage ist, beispielsweise für den Beschleunigungsbetrieb blau zu leuchten, und für den Rekuperationsbetrieb, der ja mit einer gewissen Verzögerung einhergeht, rot zu leuchten, in entsprechender Übereinstimmung mit heckseitig vorgesehenen Bremsleuchten, die zu diesem Zeitpunkt aber noch nicht tätig sein müssen, da der Rekuperationsbetrieb unabhängig von der Betätigung der Fahrzeugbremse ist. Dem dahinter fahrenden Fahrer werden also zwei definierte, farblich unterschiedliche Leuchtsignale gegeben, anhand welcher er den gegebenen Fahrbetrieb erkennen kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind zwei Leuchteinrichtungen vorgesehen, die in den unteren Seitenbereichen des Fahrzeughecks positioniert sind. Die Leuchteinrichtungen sind also links und rechts unten am Fahrzeugheck positioniert. Handelt es sich um ein reines Elektrofahrzeug, so befinden sie sich letztlich in den Bereichen, wo bei üblichen Kraftfahrzeugen ein oder beide Auspuffendrohre vorgesehen sind. Handelt es sich um ein Hybridfahrzeug, so kann alternativ an einer Seite das Auspuffendrohr, und an der anderen Seite die Leuchteinrichtung vorgesehen sein. Grundsätzlich fungiert folglich die Leuchteinrichtung quasi als „virtuelle Abgasanlage”, nachdem sie in den entsprechenden Bereichen, wo bei üblichen Fahrzeugen der Auspuff endet, positioniert sind.
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Die Leuchteinrichtung selbst ist bevorzugt zweiteilig, sie weist einen ersten Teil zur Gabe des ersten Leuchtsignals und einen zweiten Teil zur Gabe des zweiten Leuchtsignals auf. Das heißt, dass die Leuchteinrichtung beispielsweise einen blau leuchtenden ersten Bereich aufweist, sowie einen beispielsweise rot leuchtenden zweiten Bereich. Alternativ ist es natürlich auch denkbar, die Leuchteinrichtung quasi nur einteilig auszugestalten und die Änderung der Lichtfarbe durch entsprechende Leuchtmittel vorzunehmen, beispielsweise unterschiedliche LEDs, die verschiedene Farben emittieren, oder RGB-Leuchtmittel, die beliebige Farben darstellen können.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung sieht vor, die eine oder die beiden Leuchteinrichtungen zusätzlich noch als Nebelschlussleuchte und/oder Rückfahrleuchte zu verwenden. Ist über die oder jede Leuchteinrichtung auch weißes Licht emittierbar, so besteht die Möglichkeit, die Leuchteinrichtung(en) auch als Rückfahrleuchte zu nutzen, wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird. Auf eine separate Rückfahrleuchte kann dann verzichtet werden. Ist über die oder jede Leuchteinrichtung auch rotes Licht emittierbar, so ist eine weitere Nutzung als Nebelschlussleuchte, wenn der entsprechende Betrieb vom Fahrer angewählt wird, möglich. Wiederum kann auf eine separate Nebelschlussleuchte verzichtet werden. Selbstverständlich erfolgt auch die Steuerung dieses Betriebs durch eine entsprechende, die Leuchteinrichtungen steuernde Steuerungseinrichtung, der die entsprechenden Signale gegeben werden, wobei selbstverständlich die Leuchteinrichtung zur Emission des entsprechenden, für diese Spezialfälle benötigten Lichtfarbe ausgelegt ist. Zusätzlich kann auch signalisiert werden, dass sich das Fahrzeug im Ladevorgang befindet. Besonders beim induktiven Laden ergibt sich der Vorteil, dass der sonst nicht sichtbare Ladevorgang signalisiert wird und durch ein Erlöschen der Leuchte das Ende des Ladevorgangs angezeigt wird.
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Weiterhin besteht die Möglichkeit, eine Vorrichtung zur Gabe eines von einem antreibenden oder bremsenden Verbrennungsmotor abgeleiteten oder eines für ein Elektrofahrzeug spezifisch entwickelten, außerhalb des Fahrzeugs hörbaren Geräuschs zu integrieren. Es wird also eine Außenlautsprecheranlage vorgesehen, die zusätzlich unterstützend zu den gegebenen optischen Signalen über die Leuchteinrichtung(en) akustische Signale respektive Geräusche emittiert, die akustisch den jeweiligen Fahrbetrieb kennzeichnen. Beschleunigt das Fahrzeug, so kann ein entsprechendes Außengeräusch erzeugt werden, das z. B. von einem beschleunigenden Verbrennungsmotor her bekannt ist und so zusätzlich unterstützend diesen Betrieb signalisiert. Im Rekuperationsbetrieb kann ein Außengeräusch emittiert werden, das z. B. einem motorbremsenden Verbrennungsmotor entspricht. Diese Außenlautsprecheranlage ist bevorzugt ebenfalls im heckseitigen Bereich angeordnet, um die akustischen Signale zum rückwärtigen Verkehr zu geben, kann aber gleichermaßen auch weitergehend am Fahrzeug verteilt sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und
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2 eine Perspektivansicht des Hecks eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1, umfassend einen Elektromotor 2 mit zugeordnetem Energiespeicher 3, beispielsweise einem aus einer Vielzahl einzelner Litium-Ionen-Zellen gebildeten Batteriemodul. Über den Elektromotor 2 ist es möglich, die Vorderräder 4 anzutreiben, die Hinterräder 5 sind hier nur exemplarisch dargestellt. Grundsätzlich wäre es natürlich auch denkbar, alternativ oder zusätzlich auch die Hinterräder 5 hierüber anzutreiben. Der Betrieb des Elektromotors 2 wird über eine Steuerungseinrichtung 6 gesteuert, die wiederum mit dem das Gaspedal 7 verbunden ist, mithin also hierüber entsprechende Informationen über die Pedalbetätigung, die der Fahrer vornimmt, erhält. In Abhängigkeit davon wird der Betrieb des Elektromotors gesteuert.
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Für den Antrieb des Fahrzeugs, sei es zum Vorwärtsfahren oder zum Rückwärtsfahren, wird dem Energiespeicher 3 Energie entnommen. Verzögert das Kraftfahrzeug, so kann über eine an sich bekannte Rekuperationsbremse im Rekuperationsbetrieb Energie zurückgewonnen und in den Energiespeicher 3 eingespeichert werden. Hierzu wird, wenn der Verbrennungsmotor bei entlastetem Gaspedal 7 nicht mehr antreiben muss, der Elektromotor 2 auf Generatorbetrieb umgeschaltet. Über die nach wie vor rotierenden Vorderräder 4 wird der dann generatorisch arbeitende Elektromotor 2 angetrieben, er erzeugt Energie, die in der Energiespeichereinrichtung 3 abgespeichert werden kann. Diese Umschaltung wird ebenfalls über das Steuergerät 6 gesteuert.
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Mit dem Steuergerät 6 verbunden ist ein weiteres Steuergerät 7, das mit zwei Leuchteinrichtungen 8, die am Fahrzeugheck angeordnet sind, vorzugsweise in einer seitlichen, unteren Position (siehe 2), gekoppelt ist. Über das Steuergerät 6 werden dem Steuergerät 7 kontinuierlich Informationen über den momentanen Betrieb gegeben, das heißt entsprechende Informationen, ob nun ein Antriebsbetrieb gegeben ist, mithin also beispielsweise beschleunigt wird, oder ob rekuperiert wird, mithin also der Elektromotor 2 als Generator geschaltet ist. Abhängig vom jeweils gegebenen momentanen Betrieb steuert die Steuerungseinrichtung 7 nun die beiden Leuchteinrichtungen 8 an. Diese verfügen jeweils über ein erstes Leuchtmittel 9 sowie ein zweites Leuchtmittel 10, die unterschiedliche Lichtfarben emittieren. Jede Leuchteinrichtung 8 ist also zweiteilig, wobei der erste Teil die Leuchteinrichtung 9 und der zweite Teil die Leuchteinrichtung 10 umfasst. Die Leuchteinrichtungen 9 dienen der Erzeugung eines ersten Leuchtsignals, das gegeben wird, wenn das Fahrzeug über den Elektromotor 2 angetrieben wird. Es wird insbesondere gegeben, wenn das Fahrzeug beschleunigt, mithin also die Geschwindigkeit erhöht wird. Es kann aber auch gegeben werden, wenn das Fahrzeug seine Ist-Geschwindigkeit im Wesentlichen beibehält bzw. immer dann, wenn der Elektromotor 2 als solcher arbeitet und nicht auf Generatorbetrieb umgeschaltet ist.
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Über die Leuchtmittel 10 wird ein zweites Leuchtsignal gegeben, nämlich dann, wenn der Elektromotor 2 auf Generatorbetrieb umgeschaltet ist, mithin also im Rekuperationsbetrieb ist und Energie erzeugt und in die Speichereinrichtung 3 eingespeichert wird. Nachdem der Steuerungseinrichtung 7 der jeweilige Ist-Betrieb bekannt ist, ist eine entsprechende Umschaltung ohne weiteres möglich.
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Die Leuchtfarben sind unterschiedlich. Beispielsweise emittieren die Leuchtmittel 9 blaues Licht, während die Leuchtmittel 10 rotes Licht emittieren. Da Letzteres dem Rekuperationsbetrieb, also der Rekuperationsbremse zugeordnet ist, mithin also eine Verzögerung des Fahrzeugs hiermit verbunden ist, ist eine rote Lichtfarbe zweckmäßig, da der übliche Bremsbetrieb, der natürlich über eine hier nicht näher gezeigte Fahrzeugbremse jederzeit erwirkbar ist, ebenfalls zur Gabe roter Lichtsignale über entsprechende Bremsleuchten am Fahrzeugheck führt.
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Je nachdem, wie nun also der Ist-Betrieb ist, kann über die Leuchteinrichtungen 8 dem rückwärtigen Verkehr ein entsprechendes lichtoptisches Signal, das den jeweiligen Betrieb kennzeichnet, gegeben werden.
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Da sich die Leuchteinrichtungen 8, siehe 2, in den unteren Seitenbereichen am Fahrzeugheck befinden, simulieren sie quasi eine virtuelle Abgasanlage, nachdem bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren in diesen Bereichen die Auspuffendtöpfe münden. Da das reine Elektrofahrzeug keine Auspuffendrohre besitzt, simulieren diese Leuchteinrichtungen 8 quasi die sonst bekannte Abgasanlage.
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Da der Elektromotor 2 weder im Motorbetrieb noch im Generatorbetrieb allzu deutlich wahrnehmbare Geräusche emittiert, kann erfindungsgemäß eine Lautsprecheranlage 11 vorgesehen sein, die je nach Betrieb Geräusche, wie sie für einen üblichen Verbrennungsmotor in dem jeweiligen Betriebszustand typisch sind, emittiert. Beschleunigt also das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug 1, so kann über die Lautsprecheranlage 11 ein entsprechendes, von einem hochdrehenden Verbrennungsmotor abgeleitetes akustisches Signal zusätzlich zu den Leuchtsignalen gegeben werden. Befindet sich das Fahrzeug 1 im Rekuperationsbetrieb, der gleichbedeutend mit einer leichten Verzögerung ist, so wird ein akustisches Signal, das von einem motorbremsenden Verbrennungsmotor her bekannt ist, gegeben. Die akustischen Signale werden über die Lautsprecheranlage 11 nach außen abgegeben, so dass sie außerhalb des Fahrzeugs hörbar sind.
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Schließlich besteht die Möglichkeit, über die Leuchteinrichtungen 8 auch andersfarbige Leuchtsignale zu geben, mithin die Leuchteinrichtungen anderweitig nutzen zu können, wenn dies die gegebene Situation erfordert. Dies ist beispielsweise möglich, wenn das Fahrzeug 1 rückwärts fährt. In diesem Fall können die dann hinsichtlich der Leuchtmittel entsprechend ausgelegten Leuchteinrichtungen 8 weißes Licht emittieren, mithin also die Rückfahrscheinwerfer darstellen. Denkbar ist es auch, sie als Nebelschlussleuchten zu verwenden, indem dann, wenn der Fahrer diesen Betrieb entsprechend angewählt hat, rotes Licht emittiert wird.
