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Die vorliegende Erfindung betrifft ein durch wenigstens eine elektrische Maschine angetriebenes Fahrzeug, dessen Beschleunigung durch einen Motorbetrieb der wenigstens einen elektrischen Maschine und dessen Verzögerung durch einen Generatorbetrieb der wenigstens einen elektrischen Maschine erfolgt und welches wenigstens einen Energiespeicher zur Versorgung der wenigstens einen elektrischen Maschine im Motorbetrieb und zur Aufnahme von Energie aus der elektrischen Maschine im Generatorbetrieb aufweist, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen im Hinblick auf den Vorgang zum Bremsen eines solchen Fahrzeugs aus der Fahrt in den Stand.
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Es sind im Stand der Technik zahlreiche Fahrzeuge beschrieben, welche mit einer elektrischen Maschine angetrieben werden. Hierbei besteht die Grundsituation, dass die Beschleunigung des Fahrzeugs durch einen Motorbetrieb der elektrischen Maschine erfolgt. Eine Verzögerung hingegen kann durch einen Generatorbetrieb der elektrischen Maschine ebenso erfolgen wie durch eine klassische Bremse, bei der ein Reibungsmoment an einer Bremseinheit, wie etwa an einer sich mit dem Rad drehenden Bremsscheibe. Aufgrund des Fahrverhaltens des Fahrzeugführers ergibt sich hierbei unmittelbar, wie die kinetische Energie des Fahrzeugs umgesetzt wird. Lässt der Fahrzeugführer das Fahrpedal los, so wird die elektrische Maschine im Generatorbetrieb Energie in den Energiespeicher des Fahrzeugs zurückspeichern, also rekuperieren.
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Wahlweise kann dieser Effekt auch bei Betätigung des Bremspedals eingesetzt werden. Die
DE 10 2010 004 846 A1 schlägt hierzu beispielsweise sogar den Einsatz von drei Bedienpedalen vor, nämlich eines als Fahrpedal, eines als klassisches Bremspedal und eines als Rekuperationspedal.
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Im Gegensatz hierzu schlägt die
DE 10 2011 088 478 A1 vor, bei einer Betätigung des Bremspedals dessen Betätigungsdruck zu ermitteln und in Abhängigkeit hiervon zunächst nur zu rekuperieren und erst bei einer stärkeren Betätigung bedarfsweise die klassische Reibungsbremse zuzuschalten. Für den Beginn der Rekuperation muss hierbei nicht notwendigerweise die Betätigung des Bremspedals überwacht werden, sondern gemäß der Lehre der
DE 10 2011 122 205 A1 die Betätigung des Fahrpedals.
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Ergänzend wird nach der
DE 10 2011 108 446 A1 auch ein Gefälle der Straße ermittelt und bei der Optimierung eines Einsatzes von Rekuperation und klassischer Bremse berücksichtigt.
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Grundsätzlich gehen diese bekannten Verfahren jedoch jederzeit davon aus, dass die klassische Reibungsbremse in Verbindung mit dem Rekuperationsvorgang eingesetzt wird. Dies hat verschiedene Gründe. Zunächst sind die Möglichkeiten der Rekuperation begrenzt und abhängig von der Größe des eingesetzten Energiespeichers. Je größer der Energiespeicher, desto weniger eignet er sich für ein dosiertes Bremsen, insbesondere bei geringer Fahrgeschwindigkeit. Unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit wird daher stets die Reibungsbremse eingesetzt.
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Der Einsatz von Reibungsbremsen ist jedoch ein bekanntes Umweltproblem. Der Abrieb der Bremsen verursacht insbesondere in Städten mit hohem Verkehrsaufkommen Probleme aufgrund der Feinstaubbelastung. Vor diesem Hintergrund ist es etwa auch bekannt, beispielsweise in Linienbussen Wirbelstrombremsen einzusetzen und diese mit der so zurückgewonnenen Energie zu beheizen.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, die im Gegensatz zu dem Stand der Technik ganz auf den Einsatz einer Reibungsbremse verzichtet und damit sowohl einen Beitrag zum Schutz der Umwelt leistet, als auch das Fahrzeuggewicht und damit dessen Energieverbrauch reduziert.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeug gemäß den Merkmalen des Vorrichtungsanspruchs 1. Ebenfalls wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Verfahrensanspruchs 10. Weitere Ausgestaltungen sowohl des Fahrzeugs als auch des Verfahrens können den sich jeweils an die unabhängigen Ansprüche anschließenden abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
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Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, ein Fahrzeug mit wenigstens einer elektrischen Maschine zu betreiben. Hierbei betrifft die Erfindung insbesondere auch solche Fahrzeuge, die zumindest vorübergehend elektrisch betreibbar sind, also so genannte Hybridfahrzeuge. Prinzipiell eignet sich jede elektrische Maschine für einen solchen Antrieb, jedoch ist der Einsatz einer Asynchronmaschine mit Käfigläufer besonders bevorzugt, da hier Schleifkontakte und Bürsten entfallen können und daher auf unnötige Verschleißteile verzichtet werden kann. Es ist möglich, lediglich eine elektrische Maschine vorzusehen, welche einen Antriebsstrang antreibt, dessen Kraft auf alle Antriebsräder übertragen wird, jedoch können auch mehrere elektrische Maschinen, insbesondere eine elektrische Maschine je Antriebsrad eingesetzt werden. Im Motorbetrieb wird die wenigstens eine elektrische Maschine aus einem Energiespeicher gespeist, welcher in dem Fahrzeug mitgeführt wird. Der Energiespeicher wird im Folgenden als Einheit bezeichnet, jedoch besteht ein solcher Energiespeicher aus einer Vielzahl von Einzelelementen, die zu einer Einheit zusammengefügt ist. Auf den Aufbau des Energiespeichers wird weiter unten näher eingegangen werden.
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Im Rahmen der Erfindung ist es vorgesehen, die kinetische Energie des Fahrzeugs möglichst vollständig zurückzugewinnen und daher möglichst im Wege der Rekuperation den Generatorbetrieb der wenigstens einen elektrischen Maschine für eine Verzögerung einzusetzen. Da dies aber nur oberhalb einer Grenzgeschwindigkeit sinnvoll möglich ist, ist vorgesehen, bei einer Unterschreitung dieser Grenzgeschwindigkeit die Rekuperation zu beenden und einen Systemwechsel zu vollziehen. Hierzu ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche unter Einbezug der zur Verfügung stehenden Fahrdaten einen Restfahrweg berechnet. Dieser ist abhängig von der aktuellen kinetischen Energie des Fahrzeugs, welche weitgehend von dessen Gewicht und der aktuellen Geschwindigkeit abhängt. Ist der Restfahrweg bestimmt, so bestimmt die Steuereinheit aus der aktuellen Drehposition der elektrischen Maschine einen Sollwert der Drehposition. Erforderliche Berechnungsdaten werden der Steuereinheit teilweise vorab zur Verfügung gestellt, wie etwa Information über die Bereifung des Fahrzeugs, dessen Reisegewicht oder Leergewicht oder auch das Verhältnis von Drehwinkel der elektrischen Maschine zu gefahrenem Weg. Teilweise werden die erforderlichen Daten jedoch auch in Echtzeit über Sensoren ermittelt, wie etwa die Information, wie stark das Bremspedal betätigt wird. Je stärker die Betätigung des Bremspedals erfolgt, desto kürzer muss der Restfahrweg durch die Steuereinheit bestimmt werden.
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Die Steuereinheit übergibt eine ermittelte Soll-Drehposition der elektrischen Maschine einer Regeleinheit als Führungsgröße, welche die aktuelle Drehposition der elektrischen Maschine erfasst und nunmehr im Rahmen einer Regelung die Soll-Drehposition anfährt. Hierdurch kommt es an dem von der Steuereinheit berechneten Position zu einem Stillstand des Fahrzeugs, ohne dass hierfür ein klassischer Bremsvorgang benötigt würde. Im Einzelnen kann sich die Soll-Drehposition auch aus von der Steuereinheit vorgegebenen Daten ergeben. Im Sinne der Erfindung ist eine Soll-Drehposition auch durch andere Parameter wie etwa ein Restdrehwinkel oder Ähnliches definiert, insbesondere wenn die elektrische Maschine vor einem endgültigen Halt mehr als eine volle Umdrehung vollziehen soll. In einem solchen Fall könnte etwa ein verbleibender Restdrehwinkel von über 360° vorgegeben werden.
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Aufgrund dieser Lösung kann auf eine klassische Bremse des elektrisch angetriebenen Fahrzeugs vollständig verzichtet werden. Ähnlich wie bei einem Industrieroboter wird der Motor als Stellantrieb eingesetzt und kommt an einer vorbestimmten Position zum Stehen.
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Für eine exakte Steuerung des Fahrzeug ist es in diesem Zusammenhang sinnvoll, wenn ein überwachbares Bremspedal vorgehalten wird. Ein solches Bremspedal kann insbesondere hinsichtlich seiner Position und/oder seines Betätigungsdrucks erfasst werden, welche einen Rückschluss auf die gewünschte Intensität des Bremsvorgangs erlaubt. Diese Daten werden der Steuereinheit zur Ermittlung des Restfahrwegs übermittelt. Um für den Fahrzeugführer eine haptische Rückmeldung zu geben, kann das Bremspedal federnd gelagert sein, so dass eine Betätigung gegen zunehmenden Druck erfolgen muss. Eine solche Federung kann vorzugsweise mechanisch, hydraulisch oder pneumatisch umgesetzt werden.
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Für eine feinere Ausgestaltung des vorgelagerten Rekuperationsvorgangs kann der Energiespeicher vorteilhaft in mehrere Teile unterteilt sein. Neben einem möglichen redundanten Aufbau, welcher nach der Norm ASIL-D (Automotive Safety Integrity Level D) ohnehin in weiten Teilen für elektrische Komponenten im Elektro- oder Hybridfahrzeug gefordert ist, kann der Energiespeicher insbesondere in eine Akkumulatoreinheit und eine Kondensatoreinheit unterteilt sein. Während der Akkumulator eine Langzeitspeicherung von Energie leistet, kann die Kondensatoreinheit kurzfristig anfallende Energie aufnehmen und ebenso kurzfristig Energie an die wenigstens eine elektrische Maschine liefern.
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Die Kondensatoreinheit kann insbesondere aus Kondensatoren unterschiedlicher Kapazitäten hergestellt sein, so dass für den Bremsvorgang eine an die jeweilige Situation angepasste Bremswirkung entfaltet werden kann. In Abhängigkeit von der Position des Bremspedals und/oder dem Betätigungsdruck des Bremspedals und/oder der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird die Steuereinheit verschiedene Kondensatoren und/oder Superkondensatoren miteinander verbinden oder voneinander trennen, so dass eine angepasste Kapazität zur Aufnahme der rekuperierten Energie bereitsteht. Der Einsatz von Superkondensatoren ermöglicht hierbei zudem eine deutliche Schonung der Akkumulatoren, da sie sowohl schneller geladen werden können, als auch über erheblich mehr Schaltzyklen hinweg einsatzbereit bleiben.
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Ein Zusammenschalten von mehreren Energiespeichern kann zudem sowohl auf der Ebene einzelner Kondensatoren erfolgen, wie soeben beschrieben, als auch auf der Ebene mehrerer Energiespeicher. Soweit mehrere Energiespeicher in dem Fahrzeug vorgesehen sind, sei es für mehrere elektrische Maschinen oder auch für andere Zwecke, so können diese bedarfsweise ebenfalls durch die Steuereinheit zusammengeschaltet werden. Ebenfalls kann auf diesem Wege auch ein gleichzeitiger Einsatz der Kondensatoreinheiten und der Akkumulatoreinheiten erfolgen, um notfalls die Kapazität weiter zu erhöhen. Auch stellt dies eine Sicherheitslösung für den Fall eines Ausfalls der Kondensatoreinheit oder einzelner Kondensatoren oder Superkondensatoren hieraus dar.
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Zur weiteren Optimierung des Einsatzes der Kondensatoreinheit und der Akkumulatoreinheit kann es vorgesehen sein, die Akkumulatoreinheit während der Fahrt ausschließlich aus der Kondensatoreinheit heraus aufzuladen, also nur dann Energie zum Aufladen der Akkumulatoreinheit aufzuwenden, wenn die Kondensatoreinheit überschüssige Energie bereitstellen kann. Hierdurch wird vermieden, kurze und sehr unvollständige Ladezyklen durchzuführen und die Akkumulatoreinheit nur dann einzubeziehen, wenn es wirklich notwendig ist. Nachdem ein Umladen zwischen den Kondensatoren zudem nahezu verlustfrei möglich ist, werden so auch elektrische Verluste weitgehend vermieden. Auch in umgekehrter Richtung ist es eine vorteilhafte Option, Energie aus der Akkumulatoreinheit ausschließlich über die Kondensatoreinheit zu entnehmen. Dies zumal diese im Gegensatz zur Entnahme direkt aus der Akkumulatoreinheit erheblich schnellere Reaktionszeiten aufweisen.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Ladezyklen bei den Akkumulatoren der Akkumulatoreinheit jeweils vollständig durchgeführt werden, um die Anzahl an Ladezyklen möglichst niedrig zu halten. Daher ist es sinnvoll, mehrere parallel geschaltete Akkumulatoren - oder auch Akkumulatoreinheiten - entsprechend zu betreiben. Hierbei soll jeweils eine Zelle stets in einem Zug aufgeladen werden und mit dem Aufladen einer weiteren Zelle nur dann begonnen werden, wenn die zuletzt geladene Zelle vollständig aufgeladen ist. Sollte während des Ladezyklus keine weitere Energie mehr im System anliegen, also keine weitere Rekuperationsenergie mehr in der Kondensatoreinheit vorliegen um die aktuell aufgeladene Zelle vollständig zu laden, so wird die Energie einer anderen Zelle der Akkumulatoreinheit entnommen, um die Ladung der Zelle zu vervollständigen. Entsprechend kann auf höherer Ebene mit den ganzen Akkumulatoreinheiten verfahren werden.
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Bei in Serie geschalteten Akkumulatoren hingegen ist es sinnvoll, wenn diese mehr oder minder den gleichen Ladestand besitzen, da eine vollständig geladene Zelle den Strom sperrt. Um in diesem Fall die Aufladung anderer Zellen zu ermöglichen, kann mit einigem Vorteil die Ladung jeder Zelle in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen oder fortwährend mit der Ladung benachbarter Zellen verglichen werden, wobei im Falle einer im Vergleich zu einer benachbarten Zelle größeren Ladung die betreffende Zelle in die benachbarte Zelle mit kleinerer Ladung umgeladen wird.
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Damit die Steuereinheit abschätzen kann, wie lang der Restfahrweg sein darf und wie viel Kapazität für den Bremsvorgang bereitgestellt werden muss, ist es sinnvoll, wenn der Steuereinheit Sensoren zur Auswertung der Fahrzeugumgebung zugeordnet sind. Mithilfe von Abstandssensoren kann etwa der Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug oder auch zu einem Hindernis bestimmt werden, so dass die Steuereinheit den Restfahrweg entsprechend kürzer als den Abstand zum Hindernis bzw. kürzer als den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug zuzüglich dessen eigenem Bremsweg bestimmen kann. Auch kann die Steuereinheit so einen ganz selbständigen Bremsvorgang einleiten.
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Ferner ist es sinnvoll, wenn die Steuereinheit auch bereitgestellte Kommunikationssignale empfangen und auswerten kann, welche etwa von vorausfahrenden Fahrzeugen bereitgestellt werden können. Kann zum vorausfahrenden Fahrzeug eine solche Datenverbindung aufgebaut werden, so können die Fahrparameter wesentlich optimiert werden.
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Auch weitere Parameter von Fahrzeugsensoren können vorzugsweise der Steuereinheit bereitgestellt und von dieser mitberücksichtigt werden, insbesondere Daten von Regensensoren, Thermometern, Barometern oder Hygrometern, welche Rückschlüsse auf Faktoren ermöglichen, welche das Bremsverhalten des Fahrzeugs beeinflussen können.
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Nicht zuletzt ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinheit in der Lage ist, die Drehposition der wenigstens einen elektrischen Maschine möglichst schnell und genau zu erfassen und weiter zu verarbeiten. Eine Erfassung der Drehposition der wenigstens einen elektrischen Maschine kann insbesondere durch optische, magnetische und/oder elektrische Auswertungen erfolgen. Hierbei ist es sowohl möglich, die Drehposition als absoluten oder als relativen Wert zu behandeln.
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Ist ein Stillstand des Fahrzeugs erreicht, so kann, insbesondere beim Verlassen des Fahrzeugs und einer Abschaltung des Systems, eine mechanische Feststellbremse aktiviert werden, welche auch stromlos ein Wegrollen des Fahrzeugs verhindert. Bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs oder im Zuge des Anfahrvorgangs wird eine solche Feststellbremse wieder gelöst. Eine solche Feststellbremse kann auf die einzelnen Räder, aber auch auf den Antriebsstrang angewendet werden, um weiterhin vollständig auf den Einbau von klassischen Bremsen in das Fahrzeug verzichten zu können.
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Die vorstehend beschriebene Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrisch angetriebenen Fahrzeugs in einer Ansicht von oben,
- 2 eine schematische Perspektivdarstellung einer elektrischen Maschine mit Mitteln zur Ermittlung der Drehposition der elektrischen Maschine, sowie
- 3 eine schematische Darstellung des Ladezustands mehrerer Zellen eines Energiespeichers.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 ist mit vier Rädern 6 ausgestattet, von denen zwei mit jeweils einer elektrischen Maschine 2 als Antriebe ausgerüstet sind. Die elektrischen Maschinen 2 sind mit Regeleinheiten 4 verbunden, deren Führungsgröße von einer Steuereinheit 3 vorgegeben wird. Die Energieversorgung der elektrischen Maschinen 2 erfolgt über einen Energiespeicher 5.
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Im normalen Fahrbetrieb gibt ein Fahrzeugführer über ein Fahrpedal die Beschleunigung des Fahrzeugs 1 vor. Hierfür benötigte Energie wird von dem Energiespeicher 5 an die elektrischen Maschinen 2 übertragen, die folglich im Motorbetrieb laufen. Lässt der Fahrzeugführer das Fahrpedal los und tritt gegebenenfalls noch zusätzlich auf ein Bremspedal, so wechseln die elektrischen Maschinen 2 in einen Generatorbetrieb, in dem kinetische Energie des Fahrzeugs 1 zurückgewonnen und in den Energiespeicher 5 zurückgeführt wird.
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Der Energiespeicher besteht zu diesem Zweck aus einer Akkumulatoreinheit und einer Kondensatoreinheit. Die aus den elektrischen Maschinen 2 zurückgewonnene Energie wird in die aus Superkondensatoren unterschiedlicher Größe bestehende Kondensatoreinheit zurückgespeist, in welcher sie schnell und kurzfristig flüchtig gespeichert werden kann. Sind die Superkondensatoren bis zu einem vorgegebenen Füllstand gefüllt, so wird elektrische Energie aus den Superkondensatoren in die Akkumulatoreinheit umgeladen. Auf diese Weise werden die Ladungen und Entladungen der Zellen der Akkumulatoreinheit auf ein Minimum reduziert und ihre Lebensdauer verlängert.
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Ergänzend können die Superkondensatoren unterschiedlicher Größe mithilfe der Steuereinheit 3 zu unterschiedlich großen Kombinationen zusammengeschaltet werden, um die für einen Bremsvorgang zur Verfügung stehende Kapazität an die Bedürfnisse eines Bremsvorgangs anzupassen.
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Mithilfe geeigneter Mittel wird der Grad der Betätigung des Bremspedals von der Steuereinheit überwacht. Im Fall einer starken Betätigung des Bremspedals, was etwa durch ein starkes Niederdrücken oder eine große angewendete Kraft bewirkt werden kann, wird eine größere Kapazität zusammengeschlossen als bei einer leichten Bremsung, bei der eine geringe Kapazität ausreicht. Aufgrund der unterschiedlichen Größe der Superkondensatoren können unterschiedlichste Kombinationen erstellt werden.
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Erreicht die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 eine untere Grenzgeschwindigkeit, bei der eine ausreichende Bremswirkung durch Rekuperation trotz der beschriebenen Maßnahmen nicht mehr möglich ist, so wechselt die Steuereinheit 3 den Betriebsmodus der elektrischen Maschinen 2 erneut aus dem Generatorbetrieb in den Motorbetrieb und führt eine Regelung bezüglich der Drehposition durch. Hierzu ermittelt die Steuereinheit 3 unter Verwendung unterschiedlicher Sensordaten von Sensoren des Fahrzeugs 1 sowie weiterer gespeicherter Daten des Fahrzeugs 1 einen Restfahrweg 7, den das Fahrzeug 1 im Zuge eines geordneten Bremsvorgang noch zurücklegen soll, bevor es an einer berechneten Haltelinie 8 anhält. Unter Berücksichtigung des Restfahrwegs und der gespeicherten Daten des Fahrzeugs 1, sowie gegebenenfalls zusätzlicher Sensordaten, berechnet sodann die Steuereinheit 3 einen Sollwert einer Drehposition für jede der elektrischen Maschinen 2. Diesen Sollwert übergibt die Steuereinheit 3 als Führungsgröße an eine Regeleinheit 4, welche die Position der elektrischen Maschinen 2 diesem Sollwert nachführt. Hierdurch wird ein präziser Bremsvorgang des Fahrzeugs 1 durchgeführt, wobei die Regeleinheit 4 in an sich bekannter Art und Weise Störgrößen, wie etwa Abweichungen des tatsächlichen Gewichts des Fahrzeugs 1 von seinem Leergewicht, Windkraft, verminderte Haftreibung durch Glätte und dergleichen mehr berücksichtigt.
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In diesem Zusammenhang können weitere Sensoren des Fahrzeugs 1, wie etwa Barometer oder Thermometer, zum Einsatz kommen um die zu berücksichtigenden Umwelteinflüsse soweit wie möglich vorab berücksichtigen zu können.
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Zur Bestimmung der Haltelinie 8 und des Restfahrwegs 7 bis dorthin können auch zusätzliche Aspekte wie Abstände von Hindernissen oder vorausfahrende Fahrzeuge, sowie die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 Berücksichtigung finden.
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Aufgrund dessen, dass die Position des Stillstands des Fahrzeugs 1 über die Regeleinheit 4 präzise angefahren werden kann, kann auf eine Reibungsbremse verzichtet werden, wobei es sich jedoch empfiehlt, eine Feststellbremse vorzusehen, um das Fahrzeug 1 stromlos vom Wegrollen abzuhalten.
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2 zeigt eine elektrische Maschine 2, an deren Achse optische Markierungen 10 angebracht sind. Diese Markierungen werden mithilfe eines Photosensors 9 erfasst, welcher es der mit diesem datenverbundenen Steuereinheit 3 erlaubt, entweder durch Abzählen der Markierungen 10 oder durch Erfassung von Individualisierungsmerkmalen der Markierungen 10 auf die Drehposition der elektrischen Maschine 2 zurückzuschließen. Nachdem die Steuereinheit 3 einen verbleibenden Restfahrweg 7 ermittelt hat, berechnet sie hieraus die anzufahrende Drehposition der elektrischen Maschine 2, so dass diese Drehposition über die Regeleinheit 4 angefahren werden kann. So ist es möglich, die Drehposition als relative Größe in einer Anzahl von Markierungen 10 anzugeben, die noch bis zum Stillstand überstrichen werden sollen, oder auch in einer Winkelangabe, wenn der Abstand zweier Markierungen 10 um einen bekannten Winkel auseinander liegen. Auch kann ein fester Ort auf der Achse der elektrischen Maschine 2 markiert sein, der als Nulldurchgang betrachtet wird. Selbstverständlich sind auch andere Möglichkeiten der Ermittlung und Verarbeitung der Drehposition der elektrischen Maschinen 2 gegeben und von der Erfindung mit erfasst.
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Im Hinblick auf die Speicherung von Energie in die Zellen der Akkumulatoreinheit eines Energiespeichers 5 ist es, wie in 3 gezeigt, vorgesehen, Zellen immer durchgehend aufzuladen, um die Anzahl der benötigten Ladezyklen zu minimieren. Während in einer gezeigten Akkumulatoreinheit eine erste Zelle 11 bereits vollständig gefüllt ist, wird eine zweite Zelle 12 gerade mit Energie aus der Kondensatoreinheit aufgeladen. Dies geschieht jedoch nur so lange, wie in der Kondensatoreinheit noch ausreichend Energie für den Ladevorgang vorhanden ist. Fällt die aus der Kondensatoreinheit stammende Energie als Quelle weg, so wird die zweite Zelle 12 jedoch weiter aufgeladen, um ein teilweises Laden der Zelle zu vermeiden. Hierzu wird die Energie der sich soeben entleerenden dritten Zelle 13 herangezogen, und wenn diese vollständig entleert sein sollte bevor die zweite Zelle 12 geladen ist, wird auch begonnen, die erste Zelle 11 zu entladen. Dieses Vorgehen schont die einzelnen Zellen und sorgt für eine stets optimale Ausnutzung jedes Ladezyklus der Zellen.
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Vorstehend beschrieben ist somit ein Fahrzeug, welches im Gegensatz zu dem Stand der Technik ganz auf den Einsatz einer Reibungsbremse verzichtet, indem bei niedrigen Geschwindigkeiten auf eine weitere Rekuperation verzichtet wird und stattdessen im Motorbetrieb eine Positionsregelung der elektrischen Maschine vorgenommen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- elektrische Maschine
- 3
- Steuereinheit
- 4
- Regeleinheit
- 5
- Energiespeicher
- 6
- Rad
- 7
- Restfahrweg
- 8
- Haltelinie
- 9
- Photosensor
- 10
- Markierung
- 11
- erste Zelle
- 12
- zweite Zelle
- 13
- dritte Zelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010004846 A1 [0003]
- DE 102011088478 A1 [0004]
- DE 102011122205 A1 [0004]
- DE 102011108446 A1 [0005]
