DE102013206913A1 - Device and method for operating a recuperation device of a motor vehicle - Google Patents

Device and method for operating a recuperation device of a motor vehicle Download PDF

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Abstract

Die Erfindung schafft eine Vorrichtung (100) zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung (10) eines Kraftfahrzeuges (1), mit einer Erfassungseinrichtung (101), welche dazu ausgelegt ist, mindestens einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges (100) zu erfassen; einer Vergleichseinrichtung (102), welche mit der Erfassungseinrichtung (101) gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, den erfassten mindestens einen Fahrzustand mit in einer Speichereinrichtung (104) abgespeicherten Fahrzustandswerten zu vergleichen und darauf basierend mindestens ein Vergleichsergebnis zu ermitteln; und einer Steuerungseinrichtung (103), welche mit der Vergleichseinrichtung (102) gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, anhand des ermittelten mindestens einen Vergleichsergebnisses die Rekuperationseinrichtung (10) des Kraftfahrzeuges (1) zu betreiben.The invention relates to a device (100) for operating a recuperation device (10) of a motor vehicle (1), with a detection device (101) which is designed to detect at least one driving state of the motor vehicle (100); a comparison device (102) which is coupled to the detection device (101) and which is designed to compare the detected at least one driving state with driving state values stored in a storage device (104) and to determine at least one comparison result based thereon; and a control device (103) which is coupled to the comparison device (102) and which is designed to operate the recuperation device (10) of the motor vehicle (1) on the basis of the determined at least one comparison result.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines Kraftfahrzeuges. The invention relates to a device and a method for operating a recuperation device of a motor vehicle.

Stand der Technik State of the art

Die DE 10 2005 054 614 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Rückgewinnen von Energie bei einem Bremsvorgang eines Hybrid-Fahrzeugs, das neben einem Verbrennungsmotor auch eine elektrische Maschine sowie eine hydraulische oder pneumatische Bremsanlage umfasst, die mittels eines Fuß-Bremspedals betätigt wird. The DE 10 2005 054 614 A1 describes a device and a method for recovering energy in a braking operation of a hybrid vehicle, which includes not only an internal combustion engine but also an electric machine and a hydraulic or pneumatic brake system which is actuated by means of a foot brake pedal.

Die Rekuperations-Vorrichtung umfasst einen Pedalwertgeber, der wenigstens eine Betätigung des Fuß-Bremspedals in einem Anfangsbereich erfasst, sowie eine Elektronik, die das Signal des Pedalwertgebers auswertet und die elektrische Maschine entsprechend im Generatorbetrieb ansteuert, wenn der Fahrer das Fuß-Bremspedal im Anfangsbereich betätigt. The recuperation device includes a pedal encoder that detects at least one operation of the foot brake pedal in an initial region, and electronics that evaluates the signal of the pedal encoder and controls the electric machine accordingly in generator mode when the driver operates the foot brake pedal in the initial area ,

Die DE 10 2010 041 997 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Generators in einem Rekuperationssystem eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: Erfassen eines Fahrpedalwinkels eines Fahrpedals des Kraftfahrzeugs, und Einstellen einer Leistung oder eines Moments des Generators in Abhängigkeit des erfassten Fahrpedalwinkels. The DE 10 2010 041 997 A1 describes a method for operating a generator in a recuperation system of a motor vehicle, comprising the steps of: detecting an accelerator pedal angle of an accelerator pedal of the motor vehicle, and adjusting a power or a torque of the generator as a function of the detected accelerator pedal angle.

Die DE 10 2007 043 014 A1 beschreibt ein Rekuperationssystem zur Stützung des Energiehaushalts eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugheizsystem, das einen Fluidvorlauf und einen Fluidrücklauf eines Fluidheizkreislaufs des Fahrzeugheizsystems aufweist. The DE 10 2007 043 014 A1 describes a recuperation system for supporting the energy balance of a vehicle with a vehicle heating system having a fluid flow and a fluid return of a fluid heating circuit of the vehicle heating system.

Dazu weist das dort beschriebene Rekuperationssystem einen Fluidwirbelheizer, ein Steuergerät und Regelungselemente auf. Der Fluidwirbelheizer wandelt mechanische Energie in Wärmeenergie um und steht mit dem Fluidheizkreislauf des Fahrzeugheizsystems in Wirkverbindung. For this purpose, the recuperation system described there has a fluidized-fluid heater, a control unit and control elements. The fluidized-fluid heater converts mechanical energy into heat energy and communicates with the fluid heating circuit of the vehicle heating system.

Das Steuergerät des dort beschriebenen Rekuperationssystems steuert entsprechend den Fahrzuständen des Fahrzeugs über die Regelungselemente Heizleistungen des Fluidwirbelheizers, die an unterschiedliche Fahrzustände angepasst sind. The control unit of the recuperation system described therein controls according to the driving conditions of the vehicle via the control elements heating power of the fluidized-fluid heater, which are adapted to different driving conditions.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines Kraftfahrzeuges gemäß Patentanspruch 9. The present invention provides a device for operating a recuperation device of a motor vehicle having the features of patent claim 1 and a method for operating a recuperation device of a motor vehicle according to claim 9.

Vorteile der Erfindung Advantages of the invention

Der Kern der Erfindung liegt darin, dass eine Vorrichtung zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines zur Bestimmung einer optimalen Strategie für die Rekuperation der Rekuperationseinrichtung in einem bestimmten Fahrzustand bereitgestellt wird. Die als Rekuperationsregelsystem ausgebildete Vorrichtung kann mit einem Cloud-Datenbanksystem gekoppelt werden. The essence of the invention resides in the provision of a device for operating a recuperation device for determining an optimal strategy for recuperation of the recuperation device in a specific driving state. The device designed as a recuperation control system can be coupled to a cloud database system.

Der Fahrzustand ist dabei durch eine Fahrzeugmasse, eine Fahrercharakteristik oder eine Fahrbahncharakteristik definiert. Die Fahrzeugmasse liegt entweder als Messgröße eines Gewichtssensors vor oder lässt sich durch eine Massenschätzung anhand des erforderlichen Antriebsmoments unter Berücksichtigung bekannter Fahrwiderstände ermitteln. The driving state is defined by a vehicle mass, a driver characteristic or a roadway characteristic. The vehicle mass is either present as a measured variable of a weight sensor or can be determined by a mass estimation based on the required drive torque, taking into account known driving resistances.

Die Fahrercharakteristik lässt sich aus einer eher sportlichen Fahrweise, etwa häufig auftretende hohe Beschleunigungs- und Bremsmomente, oder eher komfortable Fahrweise, niedrige Beschleunigungswerte, ableiten. Darüber hinaus kann die Fahrercharakteristik vom Fahrer durch ein Interface selbst vorgegeben werden. The driver characteristics can be derived from a rather sporty driving style, such as frequently occurring high acceleration and braking torques, or rather comfortable driving style, low acceleration values. In addition, the driver's characteristic can be specified by the driver through an interface itself.

Die Fahrbahncharakteristik ergibt sich aus dem Höhenprofil sowie aus Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Kreuzungen oder sonstigen Haltepunkten der aktuell vom Kraftfahrzeug befahrenen Strecke oder der zu befahrenden Strecke. The roadway characteristic results from the altitude profile as well as from speed limits or intersections or other stops of the currently traveled by the motor vehicle route or the route to be traveled.

Die Fahrbahncharakteristik wird aus den von der Erfassungseinrichtung erfassten Positionskoordinaten des Kraftfahrzeuges ermittelt und kann durch weitere Datenbanksätze anderer Kraftfahrzeuge, die dieselbe Strecke bereits abgefahren haben und ihre Fahrzustandsdaten übermittelt haben, ergänzt werden. The roadway characteristic is determined from the position coordinates of the motor vehicle detected by the detection device and can be supplemented by further database records of other motor vehicles which have already traveled the same route and have transmitted their driving state data.

Aus den genannten Datenbankinformationen können in Verbindung mit der Kennlinie von einer elektrischen Antriebsmaschine und/oder eines elektrischen Generators optimale Rekuperationsstrategien für die Rekuperationseinrichtung des Kraftfahrzeuges ermittelt werden und die ermittelten Rekuperationsstrategien an das Rekuperationsregelsystem des Kraftfahrzeug übermittelt werden. From the database information mentioned, optimal recuperation strategies for the recuperation device of the motor vehicle can be determined in conjunction with the characteristic of an electric drive machine and / or an electric generator and the determined recuperation strategies can be transmitted to the recuperation control system of the motor vehicle.

Das Rekuperationsregelsystem steuert die an der Rekuperation beteiligten Steuergeräte und Maschinen entsprechend an und informiert den Fahrer bezüglich der zur optimalen Rekuperation erforderlichen Fahrweise. Nutzt der Fahrer ein Fahrerassistenzsystem zur automatischen Längsführung, kann dessen Ansteuerung in die optimale Regelstrategie mit eingebunden werden. The recuperation control system controls the control units and machines involved in the recuperation accordingly and informs the driver with regard to the driving style required for optimal recuperation. If the driver uses a driver assistance system for automatic longitudinal guidance, its activation can be integrated into the optimal control strategy.

Vorteilhaft ermöglicht das Rekuperationsregelsystem eine optimale Ausnutzung der Bremsenergie innerhalb von Verzögerungsabschnitten zur Energierückgewinnung und eine Vermeidung eines zu hohen Energieverlusts in Beschleunigungsabschnitten. Advantageously, the recuperation control system allows optimum utilization of the braking energy within delay sections for energy recovery and avoidance of excessive energy loss in acceleration sections.

Durch das Verfahren können vorteilhaft eine möglichst hohe Reichweite des Kraftfahrzeuges bei möglichst geringem Energieaufwand für den Fahrzeugantrieb angestrebt werden. By the method advantageously the highest possible range of the motor vehicle with the lowest possible energy consumption for the vehicle drive can be sought.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren. Advantageous embodiments and further developments emerge from the dependent claims and from the description with reference to the figures.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vergleichseinrichtung dazu ausgelegt ist, als den mindestens einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges einen Fahrzeugparameter, einen Fahrbahnparameter oder eine Fahrercharakteristik mit in der Speichereinrichtung abgespeicherten Fahrzustandswerten zu vergleichen. Dies erlaubt vorteilhaft, eine optimale Rekuperationsstrategie für die Rekuperation in einem bestimmten Fahrzustand bereitzustellen. According to one embodiment of the invention, it is provided that the comparison device is designed to compare a vehicle parameter, a roadway parameter or a driver characteristic with the driving state values stored in the memory device as the at least one driving state of the motor vehicle. This advantageously makes it possible to provide an optimal recuperation strategy for the recuperation in a certain driving state.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung ferner dazu ausgelegt ist, anhand von in der Speichereinrichtung abgespeicherten Leistungskennlinien einer elektrischen Antriebsmaschine oder einer elektrischen Generatoreinrichtung die Rekuperationseinrichtung des Kraftfahrzeuges zu betreiben. Dies erlaubt vorteilhaft, eine an die abgespeicherten Leistungskennlinien angepasste Rekuperationsstrategie bereitzustellen. According to one embodiment of the invention, it is provided that the control device is furthermore designed to operate the recuperation device of the motor vehicle on the basis of power characteristics of an electric drive machine or an electric generator device stored in the memory device. This advantageously makes it possible to provide a recuperation strategy adapted to the stored performance characteristics.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung ferner dazu ausgelegt ist, eine Position des Kraftfahrzeuges oder ein Höhenprofil einer von dem Kraftfahrzeug zu befahrenden Fahrbahnstrecke zu erfassen. Dies erlaubt vorteilhaft, die Rekuperationsstrategie optimal an Geländegegebenheiten und an die Topographie einer zu befahrenden Fahrbahn anzupassen. According to one embodiment of the invention it is provided that the detection device is further adapted to detect a position of the motor vehicle or a height profile of a roadway to be traveled by the motor vehicle. This advantageously allows the recuperation strategy to be adapted optimally to terrain conditions and to the topography of a roadway to be traveled.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung ferner dazu ausgelegt ist, eine Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeuges zu erfassen. Dies erlaubt vorteilhaft, die Rekuperationsstrategie optimal an die Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeuges anzupassen. According to one embodiment of the invention it is provided that the detection device is further adapted to detect a vehicle mass of the motor vehicle. This advantageously allows the recuperation strategy to be optimally adapted to the vehicle mass of the motor vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung ferner dazu ausgelegt ist, eine Fahrweise eines Fahrers zu erfassen. Dies erlaubt vorteilhaft, die Rekuperationsstrategie optimal an die Fahrweise des Fahrers des Kraftfahrzeuges anzupassen. According to one embodiment of the invention it is provided that the detection device is further adapted to detect a driving style of a driver. This advantageously allows the recuperation strategy to be optimally adapted to the driving style of the driver of the motor vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung ferner dazu ausgelegt ist, einen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeuges zu erfassen. Dadurch kann vorteilhaft die Rekuperationsstrategie optimal an den Ladezustand des elektrischen Energiespeichers des Kraftfahrzeuges angepasst werden. According to one embodiment of the invention it is provided that the detection device is further adapted to detect a state of charge of the electrical energy storage of the motor vehicle. As a result, the recuperation strategy can advantageously be optimally adapted to the state of charge of the electrical energy store of the motor vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung mit einem Datenbanksystem gekoppelt wird. Dadurch kann vorteilhaft die Vorrichtung mit bereits vorhandenen Daten zur Geländetopographie oder zu sonstigen Fahrzuständen versorgt werden. According to one embodiment of the invention it is provided that the detection device is coupled to a database system. As a result, the device can advantageously be supplied with existing data for off-road topography or other driving conditions.

Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren. The described embodiments and developments can be combined with each other as desired.

Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Further possible refinements, developments and implementations of the invention also include combinations, not explicitly mentioned, of features of the invention described above or below with regard to the exemplary embodiments.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. The accompanying drawings are intended to provide further understanding of the embodiments of the invention. They illustrate embodiments and, together with the description, serve to explain principles and concepts of the invention.

Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt. Other embodiments and many of the stated advantages will become apparent with reference to the drawings. The illustrated elements of the drawings are not necessarily shown to scale to each other.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines Kraftfahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und 1 a schematic representation of an apparatus for operating a recuperation of a motor vehicle according to an embodiment of the invention; and

2 eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines Kraftfahrzeuges gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 2 a schematic representation of a flowchart of a method for operating a Rekuperationseinrichtung a motor vehicle according to another embodiment of the invention.

In den Figuren der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile, Komponenten oder Verfahrensschritte, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist. In the figures of the drawing, like reference numerals designate the same or functionally identical elements, components, components or method steps, unless indicated otherwise.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines Kraftfahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. The 1 shows a schematic representation of an apparatus for operating a Rekuperationseinrichtung a motor vehicle according to an embodiment of the invention.

Eine Vorrichtung 100 zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung 10 eines Kraftfahrzeuges 1 umfasst eine Erfassungseinrichtung 101, eine Vergleichseinrichtung 102 und eine Steuerungseinrichtung 103. A device 100 for operating a recuperation device 10 a motor vehicle 1 comprises a detection device 101 , a comparison device 102 and a controller 103 ,

Die Erfassungseinrichtung 101 ist beispielsweise dazu ausgelegt, mindestens einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges 1 zu erfassen. The detection device 101 is designed, for example, at least one driving state of the motor vehicle 1 capture.

Die Vergleichseinrichtung 102 kann mit der Erfassungseinrichtung 101 gekoppelt sein und dazu ausgelegt sein, den erfassten mindestens einen Fahrzustand mit in einer Speichereinrichtung 104 abgespeicherten Fahrzustandswerten zu vergleichen und darauf basierend mindestens ein Vergleichsergebnis zu ermitteln. The comparison device 102 can with the detection device 101 be coupled and be adapted to the detected at least one driving condition with in a storage device 104 to compare stored driving condition values and to determine based on at least one comparison result.

Die Steuerungseinrichtung 103 ist beispielsweise mit der Vergleichseinrichtung 102 gekoppelt und dazu ausgelegt, anhand des ermittelten mindestens einen Vergleichsergebnisses die Rekuperationseinrichtung 10 des Kraftfahrzeuges 1 zu betreiben. The control device 103 is for example with the comparison device 102 coupled and designed, based on the determined at least one comparison result, the recuperation device 10 of the motor vehicle 1 to operate.

Die Erfassungseinrichtung 101 kann ferner einen Gewichtssensor zum Erfassen einer Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeuges 1 aufweisen. Ferner kann die Erfassungseinrichtung 101 hierzu auch mit einem Fahrzeugbussystem des Kraftfahrzeuges 1 gekoppelt werden und Informationen oder Daten oder sonstige Parameter über das Kraftfahrzeug 1 aus einem internen Speichersystem des Kraftfahrzeuges 1 auslesen. The detection device 101 may further include a weight sensor for detecting a vehicle mass of the motor vehicle 1 exhibit. Furthermore, the detection device 101 this also with a vehicle bus system of the motor vehicle 1 be coupled and information or data or other parameters about the motor vehicle 1 from an internal storage system of the motor vehicle 1 read.

Die Erfassungseinrichtung 101 der Vorrichtung 100 kann mit einem Datenbanksystem 200 per Datenfunkverbindung gekoppelt werden. The detection device 101 the device 100 can with a database system 200 be coupled via data radio connection.

Die Vorrichtung 100 kann beispielsweise aus einem Datenbanksystem 200 oder anhand von Daten der Erfassungseinrichtung 101 ein Höhenprofil der von dem Kraftfahrzeug 1 zu befahrenen Strecke oder Geschwindigkeitsbegrenzungen auf der Strecke oder Haltepunkten an Kreuzungen der aktuell befahrenen Strecke als Fahrzustandswerte bereitstellen. Anhand dieser Fahrzustandswerte kann eine optimierte Rekuperationsstrategie ermittelt werden, da abgeschätzt werden kann, mit welcher Geschwindigkeit das Kraftfahrzeug 1 die zu befahrende Strecke voraussichtlich befahren wird. The device 100 for example, from a database system 200 or from data of the detection device 101 a height profile of the motor vehicle 1 to provide traveled route or speed limits on the route or stopping points at intersections of the currently traveled route as Fahrzustandswerte provide. Based on these driving state values, an optimized recuperation strategy can be determined, since it can be estimated at what speed the motor vehicle 1 the route to be traveled is expected to be used.

Aus der vorausberechneten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 1 auf der zu befahrenen Strecke kann ein voraussichtliches Bremsverhalten des Kraftfahrzeuges 1 abgeleitet werden. From the predicted speed of the motor vehicle 1 On the route to be traveled, an anticipated braking behavior of the motor vehicle 1 be derived.

Die Höhenprofile oder Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Haltepunkten an Kreuzungen der von dem Kraftfahrzeug 1 zu befahrenen Strecke können auch aus Datenbanksätzen anderer Kraftfahrzeuge, welche die zu befahrenen Strecke bereits abgefahren haben, ermittelt werden, wobei die Fahrzustandsdaten der anderen Kraftfahrzeuge über das Datenbanksystem 200 übermittelt werden. The height profiles or speed limits or breakpoints at intersections of the motor vehicle 1 The route to be traveled can also be determined from database records of other motor vehicles which have already departed the route to be traveled, the driving state data of the other motor vehicles being transmitted via the database system 200 be transmitted.

Aus den übermittelten Daten des Datenbanksystems 200 können ferner, etwa anhand von Kennlinien von der elektrischen Antriebsmaschine 20 und von der elektrischen Generatoreinrichtung 30, optimale Rekuperationsstrategien für die Rekuperationseinrichtung 10 ermittelt und an die Vorrichtung 100 des Kraftfahrzeugs 1 übermittelt werden. From the transmitted data of the database system 200 can also, for example based on characteristics of the electric drive machine 20 and from the electric generator device 30 , optimal recuperation strategies for the Rekuperationseinrichtung 10 determined and to the device 100 of the motor vehicle 1 be transmitted.

Die Kennlinien der elektrischen Antriebsmaschine 20 und der elektrischen Generatoreinrichtung 30 können beispielsweise Kennlinien zur Leistungsabgabe- oder aufnahme der elektrischen Antriebsmaschine 20 und der elektrischen Generatoreinrichtung 30 umfassen. The characteristics of the electric drive machine 20 and the electric generator device 30 For example, curves for the power output or recording of the electric drive machine 20 and the electric generator device 30 include.

Die Vorrichtung 100 steuert beispielsweise die an der Rekuperation beteiligten Steuergeräte der Rekuperationseinrichtung 10, der elektrischen Antriebsmaschine 20 oder der elektrischen Generatoreinrichtung 30 entsprechend an und informiert den Fahrer bezüglich der zur optimalen Rekuperation der Rekuperationseinrichtung 10 erforderlichen Fahrweise. The device 100 controls, for example, the control units of the recuperation device involved in the recuperation 10 , the electric drive machine 20 or the electric generator device 30 according to and informs the driver with respect to the optimal recuperation of Rekuperationseinrichtung 10 required driving style.

Hierzu kann die Vorrichtung 100 ferner eine Anzeigeneinrichtung 106 aufweisen, welche beispielsweise als ein Display ausgebildet ist. Die Anzeigeneinrichtung 106 kann ferner zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen ausgebildet sein und in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges 1 als eine Anzeige- oder Instrumententafel mit Messanzeigern und Bedienungshebeln ausgebildet sein. For this purpose, the device 100 Furthermore, a display device 106 have, for example, which is designed as a display. The ad facility 106 can also be designed for optical signaling of variable information and in a dashboard of the motor vehicle 1 be designed as a display or instrument panel with gauges and control levers.

Das Kraftfahrzeug 1 kann als ein Elektrofahrzeug oder als ein Hybridelektrokraftfahrzeug, auf Englisch: Hybrid Electrical Vehicle Device, HEV ausgebildet sein, das von mindestens einem Elektromotor und einem weiteren Energiewandler zugleich angetrieben wird und die Energie aus einem Betriebskraftstofftank und einer als elektrischer Energiespeicher ausgebildeten Speichereinrichtung im Kraftfahrzeug bezieht. The car 1 can be embodied as an electric vehicle or as a hybrid electric vehicle, which is driven by at least one electric motor and another energy converter at the same time and which draws energy from an operating fuel tank and a storage device in the motor vehicle designed as an electrical energy store.

Die Rekuperationseinrichtung 10 kann als eine Nutzbremse oder eine Rekuperationsbremse mit einer elektrischen Generatoreinrichtung 30 ausgebildet sein und gewinnt beim Bremsen des Kraftfahrzeugs 1 die Bewegungsenergie als elektrische Energie zurück. The recuperation device 10 can as a Nutzbremse or a Rekuperationsbremse with an electric generating device 30 be formed and wins when braking the motor vehicle 1 the kinetic energy as electrical energy back.

Die elektrische Antriebsmaschine 20 des Kraftfahrzeugs 1 kann beispielsweise als eine elektrische Maschine ausgebildet sein, die elektrische Energie in Bewegungsenergie wandelt. The electric drive machine 20 of the motor vehicle 1 For example, it can be designed as an electrical machine that converts electrical energy into kinetic energy.

Die elektrische Generatoreinrichtung 30 des Kraftfahrzeugs 1 kann beispielsweise als eine elektrische Maschine ausgebildet sein, die Bewegungsenergie oder mechanische Energie in elektrische Energie wandelt. The electric generator device 30 of the motor vehicle 1 For example, it can be designed as an electrical machine that converts kinetic energy or mechanical energy into electrical energy.

Die elektrische Generatoreinrichtung 30 und die elektrische Antriebsmaschine 20 können abweichend von der in der 1 gezeigten Ausführungsform auch als eine einzige Motorgeneratoreinrichtung ausgebildet sein, die wechselweise entweder als elektrischer Antrieb oder als elektrischer Generator verwendet werden kann. The electric generator device 30 and the electric drive machine 20 may deviate from those in the 1 embodiment shown may also be designed as a single motor generator device, which can be used alternately either as an electric drive or as an electric generator.

Der elektrische Energiespeicher 40 des Kraftfahrzeugs 1 kann als ein elektrischer Energiespeicher in Form eines Lithium-Eisenphosphat-Akkumulators oder eines Lithium-Titanat-Akkumulators oder eines Lithium-Polymer-Akkumulators oder eines Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulators oder in Form eines sonstigen Lithium-Ionen-Akkumulators ausgebildet sein. The electrical energy storage 40 of the motor vehicle 1 may be formed as an electrical energy storage in the form of a lithium iron phosphate battery or a lithium titanate battery or a lithium polymer battery or a lithium-cobalt dioxide battery or in the form of any other lithium-ion battery.

Der elektrische Energiespeicher 40 kann zur Versorgung einer elektrischen Antriebsmaschine 20 des Kraftfahrzeuges 1 verwendet werden und eine Mehrzahl von Batteriezellen aufweisen. The electrical energy storage 40 can supply an electric drive machine 20 of the motor vehicle 1 be used and have a plurality of battery cells.

Die Speichereinrichtung 104 der Vorrichtung 100 ist beispielsweise als ein Halbleiterspeicher ausgebildet, der aus einem Halbleiter aufgebaut ist, wobei in und auf einem Halbleiterkristall mikroelektronische Speicherstrukturen realisiert werden. The storage device 104 the device 100 is for example designed as a semiconductor memory which is constructed from a semiconductor, wherein microelectronic memory structures are realized in and on a semiconductor crystal.

Die Vergleichseinrichtung 102 und die Steuerungseinrichtung 103 der Vorrichtung 100 sind beispielsweise jeweils als eine Prozessoreinheit oder als eine sonstige elektronische Datenverarbeitungseinheit ausgebildet. The comparison device 102 and the controller 103 the device 100 For example, each is designed as a processor unit or as another electronic data processing unit.

Die Vergleichseinrichtung 102 und die Steuerungseinrichtung 103 der Vorrichtung 100 sind beispielsweise jeweils als ein Mikrocontroller, auch µController, oder eine sonstige elektronische Rechnereinheit ausgebildet, welcher neben einem Prozessor auch Einheiten für Peripheriefunktionen auf einem Chip vereint. The comparison device 102 and the controller 103 the device 100 are each, for example, as a microcontroller, μController, or other electronic computer unit is formed, which in addition to a processor also combines units for peripheral functions on a chip.

Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Flussdiagramms eines Verfahrens zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines Kraftfahrzeuges 1 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. The 2 shows a schematic representation of a flowchart of a method for operating a recuperation of a motor vehicle 1 according to a further embodiment of the invention.

Als ein erster Verfahrensschritt erfolgt ein Erfassen S1 von mindestens einem Fahrzustand des Kraftfahrzeuges 100 mittels einer Erfassungseinrichtung 101. As a first method step, detection S1 of at least one driving state of the motor vehicle takes place 100 by means of a detection device 101 ,

Als ein zweiter Verfahrensschritt erfolgt ein Vergleichen S2 des erfassten mindestens einen Fahrzustands mit in einer Speichereinrichtung 104 abgespeicherten Fahrzustandswerten mittels einer Vergleichseinrichtung 102 und ein Ermitteln eines darauf basierend mindestens einen Vergleichsergebnisses. As a second method step, a comparison S2 of the detected at least one driving state takes place in a memory device 104 stored driving condition values by means of a comparison device 102 and determining an at least one comparison result based thereon.

Als ein dritter Verfahrensschritt erfolgt ein Betreiben S3 der Rekuperationseinrichtung 10 des Kraftfahrzeuges 1 anhand des ermittelten mindestens einen Vergleichsergebnisses mittels einer Steuerungseinrichtung 103. As a third method step, an operation S3 of the recuperation device takes place 10 of the motor vehicle 1 based on the determined at least one comparison result by means of a control device 103 ,

In einem weiteren Verfahrensschritt können der mindestens eine Fahrzustand des Kraftfahrzeuges 100 mit in der Speichereinrichtung 104 abgespeicherten Fahrzustandswerten verglichen wird. In a further method step, the at least one driving state of the motor vehicle 100 with in the storage device 104 stored driving condition values is compared.

Ferner kann in einem weiteren Verfahrensschritt anhand von in der Speichereinrichtung abgespeicherten Leistungskennlinien einer elektrischen Antriebsmaschine 20 oder einer elektrischen Generatoreinrichtung 30 die Rekuperationseinrichtung 10 des Kraftfahrzeuges angesteuert und betrieben werden. Furthermore, in a further method step on the basis of stored in the memory device performance characteristics of an electric drive machine 20 or an electrical generator device 30 the recuperation device 10 be controlled and operated the motor vehicle.

Die Verfahrensschritte können dabei iterativ oder rekursiv in beliebiger Reihenfolge wiederholt werden. The method steps can be repeated iteratively or recursively in any order.

Die Rekuperationsstrategie und -regelung kann ferner eine Überladung des elektrischen Energiespeichers 40 vermeiden und möglichst permanent einen optimalen Ladezustand erhalten. The recuperation strategy and control can also overload the electrical energy storage 40 avoid and get as long as possible an optimal state of charge.

Der Wirkungsgrad der Rekuperationseinrichtung 10 hängt jedoch über die Kennlinie der als Generator verwendeten elektrischen Antriebsmaschine 20 von demjenigen Betriebspunkt ab, mit welchem die Maschine zur Rekuperation betrieben wird. The efficiency of the recuperation device 10 However, depends on the characteristic of the electric drive machine used as a generator 20 from the operating point with which the machine is operated for recuperation.

Dadurch lässt sich die Wirksamkeit der Rekuperation durch die Nutzung zusätzlicher Fahrzeuginformationen sowie durch die Stützung der Regelstrategie anhand von Datenbankinformationen aus dem Datenbanksystem 200 weiter steigern. This allows the effectiveness of the recuperation through the use of additional vehicle information and by supporting the control strategy based on database information from the database system 200 further increase.

Das Verfahren zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung eines Kraftfahrzeuges kann von der Vorrichtung 100 durchgeführt werden. Ebenso können einzelne Verfahrensschritte auch von dem Datenbanksystem 200 durchgeführt werden. The method for operating a recuperation device of a motor vehicle may be provided by the device 100 be performed. Likewise, individual process steps can also be performed by the database system 200 be performed.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways. In particular, the invention can be varied or modified in many ways without deviating from the gist of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Vorrichtung (100) zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung (10) eines Kraftfahrzeuges (1), mit einer Erfassungseinrichtung (101), welche dazu ausgelegt ist, mindestens einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges (1) zu erfassen; einer Vergleichseinrichtung (102), welche mit der Erfassungseinrichtung (101) gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, den erfassten mindestens einen Fahrzustand mit in einer Speichereinrichtung (104) abgespeicherten Fahrzustandswerten zu vergleichen und darauf basierend mindestens ein Vergleichsergebnis zu ermitteln; und einer Steuerungseinrichtung (103), welche mit der Vergleichseinrichtung (102) gekoppelt ist und welche dazu ausgelegt ist, anhand des ermittelten mindestens einen Vergleichsergebnisses die Rekuperationseinrichtung (10) des Kraftfahrzeuges (1) zu betreiben. Contraption ( 100 ) for operating a recuperation device ( 10 ) of a motor vehicle ( 1 ), with a detection device ( 101 ), which is designed to at least one driving state of the motor vehicle ( 1 ) capture; a comparator ( 102 ), which with the detection device ( 101 ) and which is designed to include the detected at least one driving state in a memory device ( 104 ) to compare stored driving condition values and to determine based on at least one comparison result; and a control device ( 103 ), which with the comparison device ( 102 ) and which is designed, on the basis of the determined at least one comparison result, the recuperation device ( 10 ) of the motor vehicle ( 1 ) to operate. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinrichtung (102) dazu ausgelegt ist, als den mindestens einen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges (100) einen Fahrzeugparameter, einen Fahrbahnparameter oder eine Fahrercharakteristik mit in der Speichereinrichtung (104) abgespeicherten Fahrzustandswerten zu vergleichen. Contraption ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the comparison device ( 102 ) is designed as the at least one driving state of the motor vehicle ( 100 ) a vehicle parameter, a lane parameter or a driver characteristic in the memory device ( 104 ) to compare stored driving condition values. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (103) ferner dazu ausgelegt ist, anhand von in der Speichereinrichtung (104) abgespeicherten Leistungskennlinien einer elektrischen Antriebsmaschine (20) oder einer elektrischen Generatoreinrichtung (30) die Rekuperationseinrichtung (10) des Kraftfahrzeuges (1) zu betreiben. Contraption ( 100 ) according to one of claims 1 and 2, characterized in that the control device ( 103 ) is further adapted, based on in the memory device ( 104 ) stored power characteristics of an electric drive machine ( 20 ) or an electric generator device ( 30 ) the recuperation device ( 10 ) of the motor vehicle ( 1 ) to operate. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (101) ferner dazu ausgelegt ist, eine Position des Kraftfahrzeuges oder ein Höhenprofil einer von dem Kraftfahrzeug (1) zu befahrenden Fahrbahnstrecke zu erfassen. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device ( 101 ) is further adapted to a position of the motor vehicle or a height profile of one of the motor vehicle ( 1 ) to track to be traveled roadway. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (101) ferner dazu ausgelegt ist, eine Fahrzeugmasse des Kraftfahrzeuges (1) zu erfassen. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device ( 101 ) is further adapted to a vehicle mass of the motor vehicle ( 1 ) capture. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (101) ferner dazu ausgelegt ist, eine Fahrweise eines Fahrers zu erfassen. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device ( 101 ) is further adapted to detect a driving style of a driver. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (101) ferner dazu ausgelegt ist, einen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers (40) des Kraftfahrzeuges (1) zu erfassen. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device ( 101 ) is further adapted to a state of charge of the electrical energy store ( 40 ) of the motor vehicle ( 1 ) capture. Vorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (101) mit einem Datenbanksystem (200) gekoppelt wird. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device ( 101 ) with a database system ( 200 ) is coupled. Verfahren zum Betreiben einer Rekuperationseinrichtung (10) eines Kraftfahrzeuges (1), mit folgenden Verfahrensschritten: Erfassen (S1) von mindestens einem Fahrzustand des Kraftfahrzeuges (100) mittels einer Erfassungseinrichtung (101); Vergleichen (S2) des erfassten mindestens einen Fahrzustands mit in einer Speichereinrichtung (104) abgespeicherten Fahrzustandswerten mittels einer Vergleichseinrichtung (102) und Ermitteln eines darauf basierend mindestens einen Vergleichsergebnisses; und Betreiben (S3) der Rekuperationseinrichtung (10) des Kraftfahrzeuges (1) anhand des ermittelten mindestens einen Vergleichsergebnisses mittels einer Steuerungseinrichtung (103). Method for operating a recuperation device ( 10 ) of a motor vehicle ( 1 ), comprising the following method steps: detecting (S1) at least one driving state of the motor vehicle ( 100 ) by means of a detection device ( 101 ); Comparing (S2) the detected at least one driving state with in a memory device ( 104 ) stored driving state values by means of a comparison device ( 102 ) and determining at least one comparison result based thereon; and operating (S3) the Rekuperationseinrichtung ( 10 ) of the motor vehicle ( 1 ) based on the determined at least one comparison result by means of a control device ( 103 ). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als der mindestens eine Fahrzustand des Kraftfahrzeuges (100) ein Fahrzeugparameter, ein Fahrbahnparameter oder eine Fahrercharakteristik mit in der Speichereinrichtung (104) abgespeicherten Fahrzustandswerten verglichen wird. A method according to claim 10, characterized in that as the at least one driving state of the motor vehicle ( 100 ) a vehicle parameter, a lane parameter or a driver characteristic in the memory device ( 104 ) is compared stored driving condition values.
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