DE102017211137A1 - Method for determining a degree of recuperation and for carrying out recuperation according to the recuperation degree - Google Patents

Method for determining a degree of recuperation and for carrying out recuperation according to the recuperation degree Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rekuperieren von kinetischer Energie eines Fahrzeuges, bei dem mindestens ein Rekuperationsgrad für mindestens eine Verzögerungsstrecke bereits im Vorfeld ermittelt wird und während einem Befahren der mindestens einen Verzögerungsstrecke zum Abbremsen des Fahrzeuges im Rahmen eines Rekuperationsvorganges angewandt wird.The present invention relates to a method for recuperating kinetic energy of a vehicle, in which at least one degree of recuperation for at least one deceleration distance is already determined in advance and is applied during a driving of the at least one deceleration distance for deceleration of the vehicle as part of a recuperation process.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rekuperieren von kinetischer Energie eines Fahrzeuges, bei dem mindestens ein Rekuperationsgrad für mindestens eine Verzögerungsstrecke bereits im Vorfeld ermittelt wird und während einem Befahren der mindestens einen Verzögerungsstrecke zum Abbremsen des Fahrzeuges im Rahmen eines Rekuperationsvorganges angewandt wird.The present invention relates to a method for recuperating kinetic energy of a vehicle, in which at least one degree of recuperation for at least one deceleration distance is already determined in advance and is applied during a driving of the at least one deceleration distance for deceleration of the vehicle as part of a recuperation process.

Fahrzeuge mit einem elektrischen Hauptantrieb oder Hilfsantrieb können bei Bremsvorgängen die kinetische Energie des Fahrzeuges zumindest teilweise in Nutzenergie wandeln. Diese Energierückgewinnung bzw. Rekuperation erfolgt üblicherweise in mehreren Stufen. In einer ersten Stufe bzw. einem ersten Rekuperationsgrad wird ein definierter Teil der Schubleistung des Fahrzeugs rekuperiert. Dies kann beispielsweise bei einem Ausrollvorgang des Fahrzeugs erfolgen. Bei einem höheren Rekuperationsgrad wird eine Bremspedalbetätigung erkannt, sodass eine höhere Bremswirkung durch den Rekuperationsvorgang mit einem höheren Rekuperationsgrad erwirkt wird. Ist eine über diesen höheren Rekuperationsgrad notwendige Bremswirkung erforderlich, wird diese Differenz durch die mechanische Bremse des Fahrzeuges erzeugt.Vehicles with an electric main drive or auxiliary drive can at least partially convert into useful energy during braking processes, the kinetic energy of the vehicle. This energy recovery or recuperation usually takes place in several stages. In a first stage or a first degree of recuperation, a defined part of the thrust output of the vehicle is recuperated. This can be done for example in a rolling out of the vehicle. At a higher degree of recuperation a brake pedal operation is detected, so that a higher braking effect is obtained by the recuperation with a higher recuperation. If a braking effect which is necessary for this higher degree of recuperation is required, this difference is generated by the mechanical brake of the vehicle.

Aus der DE102013209837A1 ist eine Rekuperationsanordnung für ein Fahrzeug bekannt. Eine Steuereinheit der Rekuperationsanordnung dient zum Verteilen der erzeugten Rekuperationsenergie in mindestens zwei Speichereinheiten.From the DE102013209837A1 a recuperation arrangement for a vehicle is known. A control unit of the recuperation arrangement serves to distribute the generated recuperation energy in at least two storage units.

Die DE102013217897A1 beschreibt ein Verfahren zum Regenerieren eines elektrischen Energiespeichers. Durch das Verfahren kann ein mit Alterungseffekten behafteter Energiespeicher optimiert genutzt werden.The DE102013217897A1 describes a method for regenerating an electrical energy storage. By means of the method, an energy storage subject to aging effects can be used optimally.

Die DE102013009277A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb eines Fahrzeuges. Aus einem Streckenprofil werden Abschnitte mit einem Gefälle ermittelt und zum Durchführen eines Rekuperationsverfahrens verwendet.The DE102013009277A1 discloses a method and apparatus for operating a vehicle. From a route profile sections are determined with a slope and used to perform a Rekuperationsverfahrens.

Problematisch an den bisherigen Rekuperationsverfahren sind die groben und situationsunabhängigen Rekuperationsgrade, durch welche nur ein Teil einer auf einer Verzögerungsstrecke notwendigen Bremsleistung als Nutzenergie rückgewonnen werden kann.The problem with the previous recuperation methods are the coarse and situation-independent recuperation rates, by means of which only part of a braking power required on a deceleration path can be recovered as useful energy.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optimiertes Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs unter verbesserter Ausnutzung der Bremsenergie vorzuschlagen.The invention is therefore based on the object to propose an optimized method for braking a vehicle with improved utilization of the braking energy.

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Rekuperieren von kinetischer Energie eines Fahrzeugs, wobei anhand eines zukünftigen Streckenprofils mindestens eine zukünftige Verzögerungsstrecke und für die mindestens eine Verzögerungsstrecke eine notwendige Verzögerungsleistung ermittelt werden. Basierend auf der mindestens einen Verzögerungsstrecke und der korrespondierenden Verzögerungsleistung wird mindestens ein Rekuperationsgrad berechnet.An object of the present invention is a method for Rekuperieren kinetic energy of a vehicle, wherein based on a future route profile at least one future delay line and for the at least one delay line a necessary delay power are determined. Based on the at least one delay line and the corresponding delay power, at least one degree of recuperation is calculated.

Während einem Befahren der mindestens einen Verzögerungsstrecke des Streckenprofils wird von dem Fahrzeug ein Rekuperationsvorgang entsprechend dem mindestens einen berechneten Rekuperationsgrad durchführt. Anschließend wird das Fahrzeug während dem Befahren der mindestens einen Verzögerungsstrecke durch den Rekuperationsvorgang verzögert. Unter einem Rekuperationsgrad ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein Anteil der in einem bewegten Fahrzeug zur Verfügung stehenden kinetischen Energie (translatorische Bewegungsenergie) und der potentiellen Energie (Lageenergie) zu verstehen, der in Rekuperationsenergie umgewandelt werden kann bzw. der im Rahmen eines Rekuperationsverfahrens bzw. Rekuperationsvorganges wieder nutzbar gemacht bzw. rückgespeist werden kann. Das bedeutet, dass ein Anteil der translatorischen Bewegungsenergie und Lageenergie durch Luftwiderstand, Rollwiderstand und/oder Antriebsstrang-Verluste aufgebraucht wird, während der verbleibende Anteil, d. h. der Rekuperationsgrad, zur Nutzung einem Rekuperationsvorgang zur Verfügung gestellt werden kann. Hierfür können beispielsweise elektrische Antriebe in einem Generatorbetrieb den den Rekuperationsgrad definierenden Anteil der kinetischen Energie und der potentiellen Energie in elektrische Energie wandeln und eine Bremswirkung erzielen.During driving on the at least one deceleration path of the route profile, a recuperation process is carried out by the vehicle in accordance with the at least one calculated recuperation degree. Subsequently, the vehicle is decelerated while driving on the at least one deceleration path through the recuperation process. Within the scope of the present disclosure, a degree of recuperation is to be understood as meaning a portion of the kinetic energy (translatory kinetic energy) available in a moving vehicle and the potential energy (positional energy) that can be converted into recuperation energy or used as part of a recuperation process or Recuperation process can be used again or fed back. This means that a portion of the translatory kinetic energy and positional energy is consumed by air resistance, rolling resistance and / or driveline losses, while the remaining proportion, ie. H. the Rekuperationsgrad, can be made available for use a Rekuperationsvorgang. For this purpose, for example, electric drives in a generator mode can convert the proportion of kinetic energy and potential energy defining the degree of recuperation into electrical energy and achieve a braking effect.

Durch Zuhilfenahme von prädiktiven Streckendaten lässt sich während dem Betrieb des Fahrzeuges „vorausschauen“ bzw. ermitteln, welche Verzögerungsleistungen mit großer Wahrscheinlichkeit in den jeweiligen Verzögerungsstrecken notwendig sein werden. Eine Verzögerungsstrecke kann eine Strecke zum Abbremsen des Fahrzeuges in den Stand oder zum Anpassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges an eine Geschwindigkeitsbegrenzung sein. Die Verzögerungsstrecke kann beispielsweise an einen möglichst hohen Komfort oder an eine sportliche Fahrweise anpassbar sein. Die notwendigen Verzögerungsleistungen können beispielsweise vor Geschwindigkeitsbeschränkungen, Kreuzungen, Ampeln oder Stopp-Schilder auf der aktuell oder zukünftig gefahrenen Strecke des Fahrzeugs abrufbar sein. Bei einem vordefinierten Streckenprofil, wie beispielsweise einer Navigationsroute, können die Verzögerungsstrecken innerhalb der Route ermittelt werden und die jeweiligen hierfür notwendigen Verzögerungsleistungen berechnet werden. Es kann somit ein auf die jeweilige Bremssituation bzw. Verzögerungsstrecke angepasster Rekuperationsgrad mit entsprechender Rekuperationsleistung bzw. Bremsleistung ermittelt werden. Der Rekuperationsgrad wird in Abhängigkeit der gegebenen Randbedingungen errechnet. Setzt der Fahrer einen Verzögerungswunsch um, indem beispielsweise ein Fuß des Fahrers von einem Gaspedal des Fahrzeugs genommen wird oder das Bremspedal betätigt wird, kann ein Bremsmanager aktiviert werden, welcher das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren angepasste Rekuperationsverfahren anwendet und das Fahrzeug wie geplant abbremst. Hierbei kann beispielsweise basierend auf einer Fahrzeugposition ermittelt werden, welche Verzögerungsstrecke aktuell von dem Fahrzeug angefahren wird und das Rekuperationsverfahren mit einem der angefahrenen Verzögerungsstrecke korrespondierenden Rekuperationsgrad zum Verzögern des Fahrzeugs angewandt werden. Ein zusätzlicher über den im Vorfeld ermittelten Rekuperationsgrad hinausgehender Bremswunsch des Fahrers kann durch eine situationsabhängige Steigerung des Rekuperationsgrads und /oder durch die mechanische Bremse zur Verfügung gestellt werden. Hierdurch kann die entlang einer Route notwendige Verzögerungsleistung optimal in Form von Rekuperationsenergie ausgenutzt werden.With the aid of predictive route data, it is possible to "look ahead" during operation of the vehicle or to ascertain which delay services are likely to be necessary in the respective delay sections. A deceleration path may be a path for decelerating the vehicle to the stall or adjusting a speed of the vehicle to a speed limit. The delay route can be adapted, for example, to the highest possible comfort or to a sporty driving style. The necessary deceleration services may, for example, be retrievable from speed limits, intersections, traffic lights or stop signs on the current or future route of the vehicle. In a predefined route profile, such as a navigation route, the delay lines within the route can be determined and the respective ones for this necessary delay services are calculated. It can thus be determined with a corresponding recuperation or braking power adapted to the respective braking situation or delay line Rekuperationsgrad. The recuperation rate is calculated as a function of the given boundary conditions. If the driver reverses a deceleration request, for example, by taking a foot of the driver from an accelerator pedal of the vehicle or the brake pedal is pressed, a brake manager can be activated, which applies the adapted according to the inventive Rekuperationsverfahren and decelerates the vehicle as planned. In this case, based on a vehicle position, it can be determined, for example, which deceleration distance is currently approached by the vehicle and the recuperation method with a recuperation degree corresponding to the distance traveled is used to decelerate the vehicle. An additional braking request of the driver exceeding the recuperation degree ascertained in advance can be made available by a situation-dependent increase in the degree of recuperation and / or by the mechanical brake. As a result, the deceleration power required along a route can be optimally utilized in the form of recuperation energy.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird basierend auf der mindestens einen Verzögerungsstrecke und der korrespondierenden Verzögerungsleistung mindestens ein maximaler Rekuperationsgrad berechnet und bei mindestens einem Rekuperationsvorgang angewandt. Hierdurch kann jeder Bremsvorgang entlang einer Strecke maximal ausgenutzt und eine Effizienz der jeweiligen Rekuperationsvorgänge bzw. Rekuperationsverfahren gesteigert werden. Da die mechanische Bremse weniger bis gar nicht benötigt wird, kann ein Verschleiß der mechanischen Bremse verringert werden.According to one embodiment of the invention, based on the at least one delay path and the corresponding delay power, at least one maximum degree of recuperation is calculated and applied in at least one recuperation process. As a result, each braking process can be maximally utilized along a route and an efficiency of the respective recuperation processes or recuperation processes can be increased. Since the mechanical brake is less or not needed, wear of the mechanical brake can be reduced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird bei mindestens einem Rekuperationsvorgang die kinetische Energie des Fahrzeugs in Nutzenergie umgewandelt. Die Verzögerungsleistung kann zum Erzeugen von elektrischer Rekuperationsenergie oder zum Erzeugen von mechanischer oder thermischer Energie verwendet werden. Eine Umwandlung in thermische Energie ist beispielsweise durch Wiederstände möglich. Beispielsweise kann durch Bremswiderstände erzeugte elektrische Rekuperationsenergie in thermische Energie umgewandelt werden. Die thermische Energie kann beispielsweise zum Beheizen von Antriebskomponenten oder zum Beheizen eines Fahrzeuginnenraums genutzt werden. Die mechanische Energie kann beispielsweise über ein Schwungrad zum Antreiben von Lüftern oder der Klimaanlage verwendet werden.According to a further embodiment of the invention, in at least one recuperation process, the kinetic energy of the vehicle is converted into useful energy. The delay power may be used to generate recuperation electrical energy or to generate mechanical or thermal energy. A conversion into thermal energy is possible for example by resistances. For example, electrical recuperation energy generated by braking resistors can be converted into thermal energy. The thermal energy can be used, for example, for heating drive components or for heating a vehicle interior. The mechanical energy can be used for example via a flywheel to drive fans or the air conditioning.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels wird die umgewandelte Nutzenergie direkt oder indirekt in mindestens einem Energiespeicher gespeichert. Die elektrische Rekuperationsenergie kann beispielsweise in elektrochemische Speicher oder in Kondensatoren für eine spätere Nutzung gespeichert werden. Als mögliche elektrochemische Speicher können Lithiumionen-, Lithium-Polymer-, Nikel-Cadmium-Akkumulatoren und dergleichen verwendet werden. Die gespeicherte elektrische Energie kann anschließend zum Antreiben mindestens eines Elektromotors verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können auch thermische Speicher und/oder mechanische Speicher, wie beispielsweise Schwungräder, zum temporären direkten oder indirekten Speichern der erzeugten Rekuperationsenergie verwendet werden. Hierdurch kann die aus der Verzögerungsenergie erzeugte elektrische Rekuperationsenergie zum Unterstützen weiterer Komponenten des Fahrzeuges, wie beispielsweise Klimatisierung, Energieerzeugung und dergleichen, verwendet werden.According to a further embodiment, the converted useful energy is stored directly or indirectly in at least one energy store. The electrical recuperation energy can be stored for example in electrochemical storage or in capacitors for later use. As possible electrochemical storage, lithium ion, lithium polymer, nickel cadmium storage batteries and the like can be used. The stored electrical energy can then be used to drive at least one electric motor. Alternatively or additionally, it is also possible to use thermal stores and / or mechanical stores, such as flywheels, for the temporary direct or indirect storage of the generated recuperation energy. Thereby, the recuperation energy generated from the deceleration energy can be used to support other components of the vehicle, such as air conditioning, power generation, and the like.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird die mindestens eine Verzögerungsleistung basierend auf der mindestens einen korrespondierenden Verzögerungsstrecke, einer Fahrzeuggesamtmasse und mindestens einer Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Ein Algorithmus kann hierfür aus der aktuellen Position des Fahrzeugs, einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und dem zukünftigen möglichen Geschwindigkeitsvorgabepunkt und der Kenntnis aus der vorhandenen bewegten Masse berechnen, welcher maximale Rekuperationsenergieinhalt im vorliegenden Streckenabschnitt vorhanden wäre und ab wann ein Bremsvorgang sinnvoll einzuleiten wäre. Beispielsweise kann eine maximale Verzögerungsleistung aus einem Produkt der Fahrzeuggesamtmasse, der Verzögerungsbeschleunigung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Die maximale Verzögerungsleistung kann anschließend auf die verschiedenen Energiespeicher und Energiewandlungssysteme weitergegeben werden. Hierdurch kann eine genaue Vorhersage der notwendigen Verzögerungsleistung getroffen werden.According to a further embodiment, the at least one deceleration power is determined based on the at least one corresponding deceleration distance, a total vehicle mass, and at least one vehicle speed. For this purpose, an algorithm can calculate from the current position of the vehicle, a current speed of the vehicle and the future possible speed default point and the knowledge from the existing moving mass, which maximum recuperation energy content would be present in the present route section and from when a braking process would usefully be initiated. For example, a maximum deceleration power may be calculated from a product of total vehicle mass, deceleration acceleration, and vehicle speed. The maximum delay power can then be passed on to the various energy storage and energy conversion systems. As a result, an accurate prediction of the necessary deceleration performance can be made.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird die Fahrzeuggesamtmasse anhand einer hinterlegten Fahrzeugleermasse und einer Sitzplatzbelegungserkennung ermittelt. Hierbei können beispielsweise verschiedene vorliegende Initialgrößen des Fahrzeugs aus einer Steuereinheit abgerufen werden. Beispielsweise können die hierfür notwendigen Daten in einem CAN-Bus abrufbereit hinterlegt sein. Durch die Sitzbelegungserkennung kann ermittelt werden, wie viele Personen im Fahrzeug anwesend sind, so dass die Fahrzeuggesamtmasse präzise ermittelt werden kann. Es kann beispielsweise pauschal pro Passagier ein Personengewicht von beispielsweise 75kg angenommen werden, sodass keine zusätzlichen Komponenten zur Gewichtsermittlung notwendig sind.According to a further embodiment, the total vehicle mass is determined on the basis of a stored vehicle idle mass and a seat occupancy recognition. In this case, for example, various present initial variables of the vehicle can be retrieved from a control unit. For example, the data necessary for this purpose can be stored in a CAN bus ready for call. Seat occupancy recognition can be used to determine how many people are present in the vehicle so that the total vehicle mass can be determined precisely. For example, a passenger weight of, for example, 75 kg per passenger can be assumed, so that No additional components are needed to determine the weight.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels wird die Fahrzeugmasse unter Berücksichtigung eines Anhängerbetriebs ermittelt. Dabei kann beispielsweise anhand einer elektrischen Kontaktierung des Anhängers ein Anhängerbetrieb registriert werden. Hierdurch kann die Fahrzeuggesamtmasse situationsabhängig angepasst bzw. korrigiert werden.According to a further embodiment, the vehicle mass is determined taking into account trailer operation. In this case, for example, based on an electrical contacting of the trailer a trailer operation can be registered. As a result, the total vehicle mass can be adjusted or corrected depending on the situation.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels wird die Fahrzeuggesamtmasse anhand mindestens eines Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs ermittelt wird. Das Fahrzeug speichert während des Normalbetriebs mit Zuhilfenahme von prädiktiven Streckendaten aus verschiedenen Beschleunigungsvorgängen, wie beispielsweise von einem Stillstand auf eine definierte Geschwindigkeit die benötigte Beschleunigungsleistung oder einen verbrauchten Energieinhalt des bzw. der Antriebsaggregate. Diese Leistung bzw. dieser Energieinhalt ergibt bezogen auf die mittlere Beschleunigung einen Basiswert für eine Berechnung der Fahrzeuggesamtmasse. Hierbei kann auch die Fahrzeuggesamtmasse bei einem Anhängerbetrieb unter Berücksichtigung des Anhängergewichts ermittelt werden. Hierbei stehen die mittlere Beschleunigung und die benötigte Leistung für den Beschleunigungsvorgang in einem festen Verhältnis. Die Leistung für den Beschleunigungsvorgang ergibt sich aus einem Produkt der Fahrzeuggesamtmasse, der Beschleunigung und der Endgeschwindigkeit des Beschleunigungsvorganges. Dieser ermittelte und abgelegte Basiswert für die Leistung dieses Fahrzeuges wird anschließend mit den Beschleunigungsleistungen/ Energien im Anhängerbetrieb verglichen. Die Fahrzeuggesamtmasse ergibt sich dabei als Summe der Fahrzeugmasse und der Anhängermasse. Ergänzend lässt sich auch bei Kenntnis der Beschleunigungsleistung, wie beispielsweise aus internen Antriebsdaten, beispielsweise der Antriebsleistungen, abschätzen, wie groß die eigentliche Fahrzeugmasse des Zugfahrzeuges bei einem Anhängerbetrieb ist, sofern diese Angabe nicht aus Vernetzungsdaten zur Verfügung steht. Hierbei können insbesondere Beschleunigungsdaten bis zu einer Geschwindigkeit von 50km/h verwendet werden. Bei Geschwindigkeiten unter 50 km/h überwiegt die Beschleunigungsleistung gegenüber einem aerodynamischen Widerstand und einer Rollwiderstandsleistung des Fahrzeuges bei einer Betrachtung der Antriebsleistung an den Rädern. Somit können bei dieser Grobbetrachtung aerodynamische Leistung und Rollwiderstandsleistung vernachlässigt werden und ein Rechenaufwand reduziert werden.According to a further embodiment, the total vehicle mass is determined based on at least one acceleration process of the vehicle. The vehicle stores during normal operation with the aid of predictive track data from various acceleration processes, such as from a standstill to a defined speed, the required acceleration power or a consumed energy content of the drive or the drive units. This power or energy content results in a base value for a calculation of the total vehicle mass relative to the mean acceleration. Here, the total vehicle mass can be determined in a trailer operation taking into account the trailer weight. Here, the average acceleration and the required power for the acceleration process are in a fixed ratio. The power for the acceleration process results from a product of the total vehicle mass, the acceleration and the final speed of the acceleration process. This determined and stored base value for the performance of this vehicle is then compared with the acceleration performance / energies in trailer operation. The total vehicle mass is calculated as the sum of the vehicle mass and the trailer mass. In addition, even with knowledge of the acceleration performance, such as from internal drive data, such as the drive power, estimate how large the actual vehicle mass of the towing vehicle is in a trailer operation, unless this information is available from networking data. In particular, acceleration data up to a speed of 50 km / h can be used. At speeds below 50 km / h, the acceleration performance over aerodynamic drag and rolling resistance performance of the vehicle outweighs the drive power at the wheels. Thus, in this rough consideration aerodynamic performance and rolling resistance performance can be neglected and a computational effort can be reduced.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird die mindestens eine Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Streckenprofil ermittelt. Aus prädiktiven Daten bzw. Vernetzungsdaten erkennt das Fahrzeug die aktuelle Fahrgeschwindigkeit und Position. Zudem kann das Fahrzeug die wahrscheinlichen zukünftigen Fahrzeuggeschwindigkeiten aus ehemals zuvor durchfahrenen Stecken und /oder abgelegten Geschwindigkeitsbeschränkungen innerhalb einer Navigationsroute ermitteln. Hierdurch können die voraussichtlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten technisch einfach aus Datenbanken entnommen werden.According to a further embodiment, the at least one vehicle speed is determined from the route profile. The vehicle recognizes the current driving speed and position from predictive data or network data. In addition, the vehicle may determine the likely future vehicle speeds from previously traversed slots and / or stored speed limits within a navigation route. As a result, the estimated vehicle speeds can be technically easily removed from databases.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird die mindestens eine Fahrzeuggeschwindigkeit vor einem Ermitteln des mindestens einen Rekuperationsgrades gemessen. Dabei kann in einem definierten Abstand zu einer nächsten Verzögerungsstrecke die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeuges aus einer Steuereinheit des Fahrzeuges entnommen werden. Alternativ kann über ein GPS-Signal eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt werden. Somit können kurz vor dem Durchführen des Rekuperationsvorganges aktuelle und genaue Randbedingungen ermittelt werden, so dass die mechanische Bremse optimalerweise nicht betätigt werden muss.According to a further embodiment, the at least one vehicle speed is measured before determining the at least one degree of recuperation. In this case, the current speed of the vehicle can be removed from a control unit of the vehicle at a defined distance to a next deceleration distance. Alternatively, a current speed of the vehicle can be determined via a GPS signal. Thus, just prior to performing the recuperation process current and accurate boundary conditions can be determined, so that the optimal mechanical brake does not need to be operated.

Die Erfindung ist anhand von einer Ausführungsform in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be further described with reference to the drawing.

  • 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a method according to the invention.

Die 1 zeigt in einem schematischen Ablaufdiagramm ein Verfahren 1 zum Rekuperieren von kinetischer Energie eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In einem Schritt 2 wird ein Streckenprofil bzw. eine zukünftige Route des Fahrzeugs ermittelt. Aus dem Streckenprofil werden in einem Schritt 3 Verzögerungsstrecken ermittelt. Die Verzögerungsstrecken sind hierbei Streckenabschnitte, bei welchen das Fahrzeug seine Geschwindigkeit anpassen oder bis zu einem Stand abgebremst werden muss. Zu den jeweiligen Verzögerungsstrecken werden in einem weiteren Schritt 4 jeweilige Verzögerungsleistungen ermittelt. Basierend auf den jeweiligen Verzögerungsleistungen werden in einem Schritt 5 für jede Verzögerungsstrecke Rekuperationsgrade berechnet. Während einem Befahren des Streckenprofils und insbesondere während einem Befahren der jeweiligen Verzögerungsstrecken wird von dem Fahrzeug in einem Schritt 6 jeweils ein Rekuperationsvorgang bzw. Rekuperationsverfahren entsprechend den berechneten Rekuperationsgraden durchgeführt. Hierbei kann das Fahrzeug optimalerweise ohne Verwendung einer mechanischen Bremse verschleißfrei in seiner Geschwindigkeit angepasst und zumindest elektrische Rekuperationsenergie aus der kinetischen Energie des Fahrzeuges erzeugt werden.The 1 shows a schematic flowchart of a method 1 for recuperation of kinetic energy of a vehicle according to an embodiment of the invention. In one step 2 a route profile or a future route of the vehicle is determined. From the route profile will be in one step 3 Delay distances determined. The delay lines here are sections of track at which the vehicle must adjust its speed or be braked to a stand. The respective delay lines are in a further step 4 respective delay performance determined. Based on the respective delay performances are in one step 5 calculated recuperation for each delay line. During a driving on the route profile and in particular during driving on the respective delay lines is the vehicle in one step 6 in each case one recuperation process or recuperation process is carried out in accordance with the calculated recuperation rates. In this case, the vehicle can optimally be adjusted without the use of a mechanical brake wear-free in its speed and at least electrical Rekuperationsenergie be generated from the kinetic energy of the vehicle.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verfahrenmethod
22
Ermitteln einer zukünftigen RouteDetermine a future route
33
Ermitteln von VerzögerungsstreckenDetermining Delay Lines
44
Ermitteln von VerzögerungsleistungenDetermining Delay Services
55
Berechnen von RekuperationsgradenCalculate recuperation levels
66
Durchführen von RekuperationsverfahrenCarrying out recuperation procedures

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  • DE 102013209837 A1 [0003]DE 102013209837 A1 [0003]
  • DE 102013217897 A1 [0004]DE 102013217897 A1 [0004]
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Claims (10)

Verfahren (1) zum Rekuperieren von kinetischer Energie eines Fahrzeugs, wobei - anhand eines zukünftigen Streckenprofils (2) mindestens eine zukünftige Verzögerungsstrecke (3) und für die mindestens eine Verzögerungsstrecke eine notwendige Verzögerungsleistung (4) ermittelt werden, - basierend auf der mindestens einen Verzögerungsstrecke und der korrespondierenden Verzögerungsleistung mindestens ein Rekuperationsgrad (5) berechnet wird, - während einem Befahren der mindestens einen Verzögerungsstrecke des Streckenprofils von dem Fahrzeug ein Rekuperationsvorgang (6) entsprechend dem mindestens einen berechneten Rekuperationsgrad durchführt und das Fahrzeug durch den Rekuperationsvorgang verzögert wird.Method (1) for recuperation of kinetic energy of a vehicle, wherein on the basis of a future route profile (2), at least one future delay route (3) and for the at least one delay route a necessary deceleration power (4) are determined, at least one degree of recuperation (5) is calculated based on the at least one delay path and the corresponding delay power, - During a driving of the at least one deceleration distance of the route profile of the vehicle performs a recuperation process (6) corresponding to the at least one calculated Rekuperationsgrad and the vehicle is delayed by the Rekuperationsvorgang. Verfahren nach Anspruch 1, wobei basierend auf der mindestens einen Verzögerungsstrecke (3) und der korrespondierenden Verzögerungsleistung (4) mindestens ein maximaler Rekuperationsgrad (5) berechnet und bei mindestens einem Rekuperationsverfahren (6) angewandt wird.Method according to Claim 1 in which, based on the at least one delay line (3) and the corresponding delay power (4), at least one maximum recuperation degree (5) is calculated and applied in at least one recuperation method (6). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei bei mindestens einem Rekuperationsverfahren (6) die kinetische Energie des Fahrzeugs in Nutzenergie umgewandelt wird.Method according to Claim 1 or 2 In at least one recuperation method (6), the kinetic energy of the vehicle is converted into useful energy. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die umgewandelte Nutzenergie direkt oder indirekt in mindestens einem Energiespeicher gespeichert wird.Method according to Claim 3 , wherein the converted useful energy is stored directly or indirectly in at least one energy store. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die mindestens eine Verzögerungsleistung (4) basierend auf der mindestens einen korrespondierenden Verzögerungsstrecke (3), einer Fahrzeuggesamtmasse und mindestens einer Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt wird.Method according to one of Claims 1 to 4 wherein the at least one deceleration power (4) is determined based on the at least one corresponding deceleration distance (3), a total vehicle mass and at least one vehicle speed. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Fahrzeuggesamtmasse anhand einer hinterlegten Fahrzeugleermasse und einer Sitzplatzbelegungserkennung ermittelt wird.Method according to Claim 5 , wherein the total vehicle mass is determined based on a stored vehicle idle mass and a seat occupancy detection. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Fahrzeuggesamtmasse unter Berücksichtigung eines Anhängerbetriebs ermittelt wird.Method according to Claim 5 or 6 , Wherein the total vehicle mass is determined in consideration of a trailer operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Fahrzeuggesamtmasse anhand mindestens eines Beschleunigungsvorgangs des Fahrzeugs ermittelt wird.Method according to one of Claims 5 to 7 wherein the total vehicle mass is determined based on at least one acceleration process of the vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die mindestens eine Fahrzeuggeschwindigkeit aus dem Streckenprofil ermittelt wird.Method according to one of Claims 5 to 8th wherein the at least one vehicle speed is determined from the route profile. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die mindestens eine Fahrzeuggeschwindigkeit vor einem Ermitteln des mindestens einen Rekuperationsgrades gemessen wird.Method according to one of Claims 5 to 9 wherein the at least one vehicle speed is measured prior to determining the at least one degree of recuperation.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011121871B3 (en) * 2011-12-21 2012-10-25 Audi Ag Method for determining occupant weight of motor car, involves detecting two times as two values of force acting on carriage load and suspension load, and detecting difference between two values to obtain occupant weight of vehicle
DE102013209837A1 (en) 2013-05-27 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Recuperation arrangement with control unit
DE102013009277A1 (en) 2013-06-04 2014-12-04 Daimler Ag Method and device for operating a vehicle
DE102013217897A1 (en) 2013-08-30 2015-03-05 Robert Bosch Gmbh Method for the electrical regeneration of an energy store
DE102015219232B3 (en) * 2015-10-06 2017-04-06 Continental Automotive Gmbh Method for controlling vehicle functions of a line vehicle, computer program product and line vehicle
DE102016123644A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Ford Global Technologies, Llc DELAY DETERMINATION OF A VEHICLE

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011121871B3 (en) * 2011-12-21 2012-10-25 Audi Ag Method for determining occupant weight of motor car, involves detecting two times as two values of force acting on carriage load and suspension load, and detecting difference between two values to obtain occupant weight of vehicle
DE102013209837A1 (en) 2013-05-27 2014-11-27 Robert Bosch Gmbh Recuperation arrangement with control unit
DE102013009277A1 (en) 2013-06-04 2014-12-04 Daimler Ag Method and device for operating a vehicle
DE102013217897A1 (en) 2013-08-30 2015-03-05 Robert Bosch Gmbh Method for the electrical regeneration of an energy store
DE102015219232B3 (en) * 2015-10-06 2017-04-06 Continental Automotive Gmbh Method for controlling vehicle functions of a line vehicle, computer program product and line vehicle
DE102016123644A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Ford Global Technologies, Llc DELAY DETERMINATION OF A VEHICLE

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