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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rekuperationseinrichtung und ein Verfahren zur Rekuperationssteuerung in einem Fahrzeug zur Wandlung kinetischer Energie in elektrische Energie beim Verzögern des Fahrzeugs bei dem mindestens ein in Fahrtrichtung ausgerichteter Videosensor zur Erfassung der Bremsleuchten eines vor dem Fahrzeug vorherfahrenden Fahrzeugs vorgesehen ist, mindestens eine Einrichtung zur Rekuperationssteuerung vorgesehen ist, und die Rekuperationssteuerung die Verzögerung des Fahrzeugs durch Rekuperation startet, sobald der in Fahrtrichtung ausgerichtete Videosensor eine Aktivierung eines Bremslichts an mindestens einem der vorausfahrenden Fahrzeuge detektiert.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2015 213 078 A1 ist ein Verfahren und Gerät zur Bestimmung einer Warnbedingung auf Grundlage einer Bremslichterkennung bekannt, bei dem Bilddaten von einer Frontkamera eines Fahrzeugs empfangen werden und bestimmt wird, ob ein Bremslicht eines vorausfahrenden Fahrzeugs aktiv ist und eine Auslöseschwelle herabgesetzt oder ein Konfidenzwert erhöht wird, falls das Bremslicht aktiv ist. Dabei wird ein Risikoschätzwert von den Bilddaten der Frontkamera abgeleitet und ein Warnsignal erzeugt, wenn der Risikoschätzwert die Auslöseschwelle überschreitet.
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Offenbarung der Erfindung
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Der Kern der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Fahrzeug mit Rekuperationseinrichtung möglichst frühzeitig eine Rekuperation beginnen zu können, falls ein vorausfahrendes Fahrzeug anfängt zu verzögern und dabei das Bremslicht aufleuchtet sowie mittels der Bremslichtdauer die Rekuperation gesteuert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dieses durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Dabei kann die Erkennung des bzw. der aufleuchtenden Bremslichter über die Auswertung lichtempfindlicher Sensoren bzw. Kamerabilder erfolgen. Die Auswertung kann nach klassischen Lernalgorithmen oder unter Zuhilfenahme künstlicher Intelligenz- basierter Lernalgorithmen erfolgen, mit denen Muster erkannt werden können. Bei der Rekuperation mittels eines oder mehrerer als Generator wirkenden, elektrischen Maschinen wird Energie erzeugt, die in eine Batterie, insbesondere eine Hochvoltbatterie eingespeist wird. Die Dauer der leuchtenden Bremslichter kann neben der Fahrpedalstellung und Bremspedalstellung als Maß für die Höhe der einzuleitenden Rekuperation herangezogen werden. Dabei gilt, dass je länger die Bremslichter an sind, desto höher soll der Rekuperationswunsch ausfallen. Dabei kann das Fahrzeug ein batterieelektrisches Fahrzeug sein, das nur über einen elektrischen Antrieb verfügt oder ein hybridelektrisches Fahrzeug sein, dass neben einem elektrischen Antrieb auch einen klassischen Verbrennungsantrieb aufweist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Rekuperationssteuerung so gesteuert wird, dass diese in Abhängigkeit der Leuchtdauer des mindestens eines aktivierten Bremslichtes gesteuert wird.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Rekuperationseinrichtung eine Rekuperation zusätzlich dann startet, wenn ein Lösen des Fahrpedals, eine Betätigung des Bremspedals oder eine mittels einer adaptiven Abstandsregelung erkannten Abstandsreduktion erkannt wird. Dabei kann die adaptive Abstandsregelung insbesondere als radarbasierte Fahrerassistenzfunktion ausgeführt sein. Hierzu ist vorgesehen, dass der Rekuperationssteuerung zusätzlich Signale eines Fahrpedals und/oder eines Bremspedals und/oder einer adaptiven Abstandsregelung, die insbesondere als radarbasierte Fahrerassistenzfunktion ausgeführt sein kann, zugeführt werden und die Rekuperationssteuerung die Rekuperation startet, wenn eines der zugeführten Signale die Erkennung des Lösens des Fahrpedals, die Betätigung des Bremspedals oder eine mittels der adaptiven Abstandsregelung erkannte Abstandsreduktion des vorherfahrenden Fahrzeugs ist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Aktivierung eines Bremslichts an mindestens einem der vorausfahrenden Fahrzeuge durch den Videosensor bei Erkennung roter Flächen, insbesondere roter Flächen mit hoher Leuchtintensität, detektiert wird. Entsprechend ist es vorteilhaft, dass der Rekuperationssteuerung ein Eingangssignal zum Starten der Rekuperation zugeführt wird, wenn der Videosensor eine Aktivierung eines Bremslichts an mindestens einem der vorausfahrenden Fahrzeuge durch Erkennung roter Flächen, insbesondere roter Flächen mit hoher Leuchtintensität, detektiert. Eine hohe Leuchtintensität liegt dann vor, wenn es sich nicht nur um eine rote Fläche handelt, die durch den Videosensor detektiert wird, sondern um eine beleuchtete rote Fläche handelt, die durch eine Lichtquelle, beispielsweise eine Glühbirne oder eine LED beleuchtet wird, wie es insbesondere bei Bremslichtern am Heck eines Fahrzeugs vorgesehen ist.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Aktivierung eines Bremslichts an mindestens einem der vorausfahrenden Fahrzeuge durch die Auswertung der erfassten Videobilder des Videosensors mittels Algorithmen der künstlichen Intelligenz angelernt wird und/oder detektiert wird. Entsprechend ist es vorteilhaft, dass die Zuführung des Eingangssignals an die Rekuperationssteuerung bei Aktivierung eines Bremslichts an mindestens einem der vorausfahrenden Fahrzeuge gestartet wird, wobei die Auswertung der erfassten Videobilder des Videosensors mittels Algorithmen der künstlichen Intelligenz detektiert werden oder die Algorithmen mittels künstlicher Intelligenz angelernt wurden.
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Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass die Rekuperationseinrichtung bzw. das Verfahren zur Rekuperationssteuerung die durch die Rekuperationseinheit zurückgewonnene Energie, oder das an der Rekuperationseinheit anliegende Rekuperationsmoment steuert, wobei die Steuerung insbesondere in Abhängigkeit der Dauer der Bremslichtaktivierung und/oder in Abhängigkeit durch den ermittelten, geschwindigkeitsabhängigen Abstand zum Vorderfahrzeug gesteuert wird.
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Dabei ist die Rekuperationseinheit ein Teil der Rekuperationseinrichtung, wobei die Rekuperationseinheit vorteilhafterweise ein elektrischer Generator oder eine als Generator betriebene, elektrische Maschine ist. Die Rekuperationseinrichtung, zu der die Rekuperationseinheit gehört, weist weiterhin eine Rekuperationssteuerung sowie eine aufladbare Batterie sowie mechanische und elektrische Verbindungselemente auf. Die durch die Rekuperationseinheit zurückgewonnene Energie oder das an der Rekuperationseinheit anliegende Rekuperationsmoment wird im Rahmen der Erfindung auch Intensität der Rekuperation oder Grad der Rekuperation genannt und ist vorteilhafterweise proportional zur Menge der pro Zeiteinheit mittels der Rekuperationseinheit zurückgewonnenen elektrischen Energie sein.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, dass die Rekuperationseinrichtung bzw. das Verfahren zur Rekuperationssteuerung die Rekuperationseinheit so steuert, dass die durch die Rekuperationseinheit zurückgewonnene Energie oder das an der Rekuperationseinheit anliegende Rekuperationsmoment mit steigender Rekuperationszeit zunimmt, insbesondere bis zu einem Maximalwert zunimmt. Dabei kann der Grad der Rekuperation bzw. die Intensität der Rekuperation, bzw. die pro Zeiteinheit zurückgewonnene elektrische Energie über die Rekuperationszeitdauer linear zunehmen, bis diese beispielsweise einen Maximalwert erreicht. Dabei kann die Zeitdauer bis zum Erreichen des Maximalwertes beispielweise bei 3 Sekunden liegen.
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Vorteilhafterweise ist die Rekuperationseinrichtung bzw. das Verfahren zur Rekuperationssteuerung so ausgestaltet, dass die zeitliche Zunahme der durch die Rekuperationseinheit zurückgewonnenen Energie oder dass die zeitlich Zunahme des während der Rekuperation an der Rekuperationseinheit anliegende Rekuperationsmoment oder die durch die Rekuperationseinheit zurückgewonnene Energie mit zunehmender Rekuperationszeitdauer, zumindest vorteilhafterweise abschnittsweise, einen Verlauf aufweist, der einen P-Regler, einem PD-Regler, einem PID-Regler oder einer nacheinander ab folgenden Kombination aus diesen Verläufen, besteht. Hierdurch ist es möglich, die Form des zeitlichen Rekuperationsverlaufs so einzustellen, dass diese für den Fahrer und die Fahrzeuginsassen aufgrund der sich ergebenden Verzögerungswirkung besonders komfortabel ausgestaltet wird.
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Vorteilhafterweise kann die Rekuperationseinrichtung oder das Verfahren zur Rekuperationssteuerung weiterhin so ausgestaltet sein, dass die zeitliche Zunahme der durch die Rekuperationseinheit zurückgewonnenen Energie oder das während der Rekuperation an der Rekuperationseinheit anliegende Rekuperationsmoment, schrittweise erhöht wird, wenn die Rekuperationszeit mindestens eine, vorteilhafterweise mehrere, vorgegebene Zeitschwellen überschreitet. Dabei kann diese Ausgestaltung so vorgesehen sein, dass über die Rekuperationszeitdauer die zurückgewonnene Energie bzw. das währender Rekuperation an der Rekuperationseinheit anliegende Rekuperationsmoment, stückweise konstant bleibt und bei Überschreiten eines Schwellenwertes, vorteilhafterweise eines von mehreren Schwellenwerten, sprunghaft ansteigt, so dass ein treppenförmiger zeitlicher Verlauf entsteht.
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Vorteilhafterweise kann die Rekuperationseinrichtung bzw. das Verfahren zur Rekuperationssteuerung so ausgestaltet sein, dass die Rekuperationssteuerung bzw. die Rekuperationseinheit die zurückgewonnene Energie oder das an der Rekuperationseinheit anliegende Rekuperationsmoment durch eine Bremspedalbetätigung der Fahrers und/oder durch ein Lösen des Fahrpedals durch den Fahrer bzw. in Abhängigkeit der Detektion eines Bremspedalbetätigungssignals und/oder in Abhängigkeit eines Fahrpedallösesignals durch den Fahrer, gesteuert wird. Hierdurch ist es möglich, die Rekuperationsenergie bzw. den Grad der Rekuperation durch Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer zusätzlich zu erhöhen bzw. bei Betätigung des Fahrpedals den Rekuperationsgrad zu verringern und damit den Rekuperationsgrad bzw. die zurückgewonnene Energie pro Zeiteinheit so verändern, dass dies dem Fahrerwunsch entspricht.
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Das Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner einen adaptiven Abstands- und Geschwindigkeitsregler, der dazu ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante des hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen.
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Die Rekuperationssteuerung kann in ein elektrisches Gerät mit zumindest einer Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest einer Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, und zumindest einer Schnittstelle und/oder einer Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sein, sein. Die Recheneinheit kann beispielsweise einen Signalprozessor, ein sogenannter System-ASIC (= Application Specific Integrated Circuit, also ein anwendungsspezifischerintegrierter Schaltkreis) oder einen Mikrocontroller zum Verarbeiten von Sensorsignalen und Ausgaben von Datensignalen in Abhängigkeit von den Sensorsignalen sein. Die Speichereinheit kann beispielsweise ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein. Die Schnittstelle kann als Sensorschnittstelle zum Einlesen der Sensorsignale von einem Sensor und/oder als Aktorschnittstelle zum Ausgeben der Datensignale und/oder Steuersignale an einen Aktor ausgebildet sein. Die Kommunikationsschnittstelle kann dazu ausgebildet sein, die Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Schnittstellen können auch Softwaremodule sein, die beispielweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Das Verfahren zur Rekuperationssteuerung kann dabei in der Auswerteeinrichtung einer Frontkamera eines Fahrzeugs sein oder die Bilderkennung kann Teil des Verfahrens in der Rekuperationssteuerung sein oder Teile dieser Erfindung können auf einem anderen Steuergerät, beispielsweise einem Motorsteuergerät oder einem Domänensteuergerät, ausgeführt sein.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer, einem programmierbaren Steuergerät oder einer ähnlichen Vorrichtung ausgeführt wird.
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Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen als Verfahren zum Regeln einer Rekuperation beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können um zu weiteren Ausführungen der Erfindung zu gelangen.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen
- 1 eine schematische Abbildung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, das einem anderen Fahrzeug hinterherfährt,
- 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
- 3 ein schematisches Ablaufdiagramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Fahrzeug 1, dass mit der erfindungsgemäßen Rekuperationseinrichtung 7 ausgestattet ist. Dieses Fahrzeug 1 fährt mit der Geschwindigkeit V1 auf einer Fahrbahn 2 und folgt dabei einem vorherfahrenden Fahrzeug 3. Dabei ist das vorherfahrende Fahrzeug 3 nur schematisch als einzelnes Fahrzeug dargestellt, im Rahmen der Erfindung können dies auch mehrere vorherfahrende Fahrzeuge 3 sein. Das vorherfahrende Fahrzeug 3 bzw. die vorherfahrenden Fahrzeuge 3 bewegen sich dabei mit einer Geschwindigkeit V3 vor dem Fahrzeug 1 vorneweg. Das Fahrzeug 1 mit der erfindungsgemäßen Rekuperationseinrichtung 7 weist weiterhin einen Videosensor 4 auf, der beispielweise hinter der Windschutzscheibe des Fahrzeug 1, beispielsweise am oberen Rand der Windschutzscheibe angeordnet ist. Dieser Videosensor 4 erzeugt ein Ausgangssignal, das als Videosignal 4a einer Rekuperationssteuerung 8 zugeführt wird. Der Videosensor 4 ist weiterhin so ausgerichtet, dass dieser den Bereich vor dem Fahrzeug 1 erfasst, was durch die Sichtbereichsgrenzen 5 des Videosensors 4 dargestellt ist. Damit ist es möglich, mittels des Videosensors 4 das vorherfahrende Fahrzeug 3 bzw. die vorherfahrenden Fahrzeuge 3 zu erfassen. Bremst das vorherfahrende Fahrzeuge 3 ab, so leuchten die Bremsleuchten 6 am Fahrzeugheck des vorherfahrenden Fahrzeugs 3 auf und können durch den Videosensor 4 erfasst werden. Weiterhin ist ein Fahrpedal 14 vorgesehen, das ein Fahrpedalsignal 14a ausgibt, dass der Rekuperationssteuerung 8 als Eingangssignal zugeführt wird. Ebenso ist ein Bremspedal 15 vorgesehen, das bei Fahrerbetätigung ein Bremspedalsignal 15a ausgibt, und das ebenfalls der Rekuperationssteuerung 8 als Eingangssignal zugeführt wird. Optional kann an der Fahrzeugfront, beispielsweise im Bereich des vorderen Stoßfängers oder des Fahrzeugkühlergrills, ein Abstandssensor 13 vorgesehen sein, der den Abstand des vorherfahrenden Fahrzeugs 3 zum eigenen Fahrzeug 1 ermittelt. Hierzu kann der Abstandssensor 13 mittels elektromagnetischer Strahlung Sendesignale ausstrahlen, deren Reflektionen am vorherigen Fahrzeug 3 zurückreflektiert werden und durch den Abstandssensor 13 als Empfangssignal empfangen werden. Dieser Abstandssensor 13, der beispielweise Teil ein radarbasierter, adaptiver Abstandsregler sein kann oder Teil eines lidarbasierten, adaptiven Abstandsregler sein kann, gibt ein Ausgangssignal aus, das als Abstandssignal 13a ebenfalls der Rekuperationssteuerung 8 als Eingangssignal zugeführt wird. Die Rekuperationssteuerung 8 ist Teil der Rekuperationseinrichtung 7. Diese Rekuperationseinrichtung 7 umfasst neben der Rekuperationssteuerung 8 eine Rekuperationseinheit 10, die beispielweise ein elektrischer Generator oder ein als Generator betriebene elektrische Maschine sein kann und damit kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umwandeln kann. Die Rekuperationseinheit 7 umfasst ferner eine aufladbare Batterie 11, in der zurückgewonnene Energie elektrisch gespeichert werden kann und bei Bedarf wieder abgerufen werden kann. Die Rekuperationssteuerung 8 steuert dabei, ob die Rekupertionseinheit 10 momentan rekuperieren soll und gegebenenfalls wie stark die Rekuperation sein soll. Hierzu wertet die Rekuperationssteuerung 8 die Eingangssignale aus und, sobald ein Bremslicht 6 am vorherfahrenden Fahrzeug 3 mittels des Videosensors 4 erkannt wird, wird die Rekuperation begonnen um möglichst lange zu rekuperieren und damit möglichst viel Rekuperationsenergie erzeugen zu können.
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In Abhängigkeit der Abstandssignale 13a, der Fahrpedalsignale 14a und/oder des Bremspedalsignals 15a kann der Grad der Rekuperation gesteuert werden und damit die Rekuperation auf die Fahrsituation angepasst werden. Die Rekuperationssteuerung 8 gibt ein Rekuperationsstartsignal 9 an die Rekuperationseinheit 10 aus, woraufhin die Rekupertionseinheit 10 kinetische Energie über die Fahrzeugräder 12, die mit dem Rekuperationsgenerator in Form der Rekuperationseinheit 10 gekoppelt sind, Energie zurückgewonnen wird. Diese zurückgewonnene Energie wird von der Rekuperationseinheit 10 an die wiederaufladbare Batterie 11 abgegeben und dort gespeichert.
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In 2 ist eine schematische Darstellung der Rekuperationssteuerung dargestellt. Zu erkennen ist die Rekuperationssteuerung 8 die über eine Eingangsschaltung 16 verfügt. Mittels der Eingangsschaltung 16 werden der Rekuperationssteuerung 8 Eingangssignale 4a, 13a, 14a, 15a zugeführt und zur Weiterverarbeitung bereitgestellt. So kann ein erstes Eingangssignal von einem Videosensor 4 stammen, der das Fahrzeugumfeld im Bereich vor dem Fahrzeug erfasst und beispielsweise an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 befestigt sein kann. Dieser Videosensor 4 wird dahingehend ausgewertet, ob im Erfassungsbereich 5 Bremsleuchten 6 am vorherfahrenden Fahrzeug 3 aufleuchten. Wird ein Aufleuchten dieser Bremsleuchten 6 detektiert, so wird dies vom Videosensor 4 als Videosignal 4a der Eingangsschaltung 16 der Rekuperationssteuerung zugeführt. Weiterhin kann der Eingangsschaltung 16 als weiteres Eingangssignal das Ausgangssignal 13a eines Abstandssensors 13 zugeführt werden. Der Abstandssensor 13 kann beispielsweise als Radarsensor oder Lidarsensor ausgeführt sein und fortlaufend den Abstand des vorherfahrenden Fahrzeugs 3 zum eigenen Fahrzeug 1 angeben. Ändert sich dieser Abstand derart, dass dieser geringer wird, was der Rekuperationssteuerung 8 mittels des Abstandssignal 13a, das Eingangsschaltung 16 zugeführt wird, übermittelt wird. Weiterhin kann die Fahreraktivität der Rekuperationssteuerung 8 zugeführt werden, indem beispielweise als weitere Eingangssignale ein Fahrpedalsignal 14a von einem fahrerbetätigbaren Fahrpedal 14 zugeführt wird und ein Bremspedalsignal 15a von einem fahrerbetätigbaren Bremspedal 15 zugeführt wird. Die der Eingangsschaltung 16 zugeführten Signale werden über ein internes Datenaustauschsystem 17, dass beispielweise ein Bussystem sein kann, einer Berechnungseinrichtung 18 zugeführt. In der Berechnungseinrichtung 18 ist das erfindungsgemäße Verfahren in Form eines Programms gespeichert, das bei Erkennen des Aufleuchtens des Bremsleuchten 6 des vorherfahrenden Fahrzeugs 3 ein Rekuperationsstartsignal 9 erzeugt. Dieses Rekuperationsstartsignal 9 kann vorteilhaft zusätzlich die gewünschte Intensität der Rekuperationsanforderung beinhalten, was beispielsweise bei einer fortwährenden Verringerung des Abstands des vorherfahrenden Fahrzeugs 3 zum eigenen Fahrzeug 1 einen zunehmenden Rekuperationsgrad anfordert, um ein starkes Einbremsen zu verhindern wodurch im Idealfall ein Mindestabstand zum vorherfahrenden Fahrzeug eingehalten wird. Betätigt der Fahrer das Bremspedal 15 während der Rekuperation, was die Rekuperationssteuerung 8 durch das Bremspedalsignal 15a mitgeteilt bekommt, so kann eine Verstärkung der Verzögerungswirkung erkannt werden und der Rekuperationsgrad weiter erhöht werden. Betätigt der Fahrer währenddessen während einer Rekuperation das Fahrpedal, so kann dies aufgrund des zugeführten Fahrpedalsignals 14a als Anforderung zur Verringerung des Rekuperationsgrades gewertet werden und die Rekuperation verringert werden.
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Das Rekuperationssignal 9, das den Beginn der Rekuperation repräsentiert aber auch während der Rekuperation den Grad der Rekuperation steuert, wird in der Berechnungseinrichtung 18 ermittelt und über die Datenaustauscheinrichtung 17 einer Ausgangsschaltung 19 weitergegeben. Mittels der Ausgangsschaltung 19 kann die Rekuperationssteuerung 8 Ausgangssignale 9 an nachgeordnete Einrichtungen, beispielweise eine Rekuperationseinheit 10 ausgeben, die das Rekuperationsstartsignal 9 sowie den Grad der Rekuperation einregeln kann und damit die Menge der zurückgewonnenen Energie pro Zeiteinheit einstellen kann.
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In 3 ist ein beispielhaftes Ablaufdiagramm dargestellt, mittels dem die Funktionsweise des Verfahrens erläutert wird. Zu erkennen ist ein Schritt 20, indem das Verfahren gestartet wird. Dieser Startschritt 20 kann dabei das Einschalten des Fahrzeugs sein oder aber auch die Aktivierung einer Fahrzeugfunktion sein, in deren Funktionsumfang die Rekuperation implementiert ist. Nach Starten der Funktion in Schritt 20 wird das Verfahren in Schritt 21 fortgeführt, indem Daten des Videosensors 4 in eine Bildauswerteeinheit oder einen Bildauswertealgorithmus der Rekuperationssteuerung 8 eingelesen und ausgewertet werden. Dabei können die Bildpixelwerte dahingehend untersucht werden, ob rote leuchtende Flächen, insbesondere rote leuchtende Flächen mit hoher Leuchtintensität im Videobild erkannt wurden. Im darauffolgenden Schritt 22 wird abgefragt, ob leuchtende Bremsleuchten 6 im Bild des Videosensors 4 erkannt wurden. Wurden keine leuchtenden Bremsleuchten 6 des vorherfahrenden Fahrzeugs 3 erkannt, so wird Schritt 22 nach „nein“ verzweigt und in Schritt 21 das Verfahren fortgeführt. Diese „Nein“-Entscheidung in Schritte 22 und die Fortführung in Schritt 21 führt zu einer Warteschleife, die so lange durchlaufen wird, bis in den zugeführten Videodaten 4a aufleuchtende Bremsleuchten 6 des vorherfahrenden Fahrzeugs 3 detektiert wurden. In diesem Fall wird in Schritt 22 nach „Ja“ verzweigt und im darauffolgenden Schritt 23 der Start der Rekuperation von kinetischer Energie des eigenen Fahrzeugs 1 gestartet, indem ein Startsignal 9 an die Rekuperationseinheit 10 ausgegeben wird. In einer grundlegenden Ausführungsform kann dieses Rekuperationsstartsignal 9 lediglich ein Startsignal sein, das veranlasst, dass die Rekuperation so lange fortgeführt wird, bis diese beendet wird. In einer weiterentwickelten und verfeinerten Ausführungsform kann der Rekuperationsgrad während der Rekuperationsdauer variiert werden.
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Hierzu kann in den auf Schritt 23 folgenden Schritten 24, 25, 26 und 27 eine Veränderung des Rekuperationsgrades bestimmt werden und damit eine situationsangepasste Rekuperation stattfinden. Hierzu werden in Schritt 24 weiterhin Videodaten 4a aus dem Videosensor 4 eingelesen und überprüft, ob die Bremsleuchten 6 des vorherfahrenden Fahrzeugs 3 weiterhin leuchten. Wurden die Bremsleuchten 6 als erloschen Detektiert, so wird dies im folgenden Schritt 28 durch eine Regulierung der Rekuperationsstärke berücksichtigt, indem diese beispielswiese auf Null gesetzt wird. Weiterhin können parallel zu Schritt 24 im optionalen Schritt 25 Fahrpedalwerte 14a des Fahrpedal 14 eingelesen und ausgewertet werden, so dass wenn der Fahrer das Fahrpedal 14 während der Rekuperation betätigt, darauf geschlossen wird, dass eine Verringerung des Rekuperationsgrades gewünscht ist, was im darauffolgenden Schritt 28 durch eine Reduktion der Rekuperationsstärke bzw. des Rekuperationsgrads umgesetzt wird. Ebenso kann im parallelen und optionalen Schritt 26 eine Anpassung der Rekuperationsstärke durchgeführt werden, indem Bremspedalwerte 15a des fahrerbetätigbaren Bremspedals 15 eingelesen und ausgewertet werden. Betätigt der Fahrer beispielsweise das Bremspedal 15 während einer Rekuperation so kann die Rekuperationsstärke bzw. der Rekuperationsgrad dahingehend reguliert werden, dass diese erhöht werden soll, was im darauffolgenden Schritt 28 berücksichtigt wird. In Schritt 27, der ebenfalls optional ist und parallel zu den Schritten 24 bis 26 ausgeführt werden kann, werden Abstandswerte des Abstandssignals 13a eingelesen und ausgewertet und die Rekuperationsstärke bzw. der Rekuperationsgrad erhöht, wenn der Abstandswert zwischen dem eigenen Fahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 3 bzw. den vorausfahrenden Fahrzeugen 3 abnimmt. Genauso kann der die Rekuperationsstärke bzw. der Rekuperationsgrad reduziert werden, wenn der Abstandswert zwischen dem eigenen Fahrzeug 1 und dem vorausfahrenden Fahrzeug 3 bzw. den vorausfahrenden Fahrzeugen 3 größer wird. Damit kann die Rekuperationseinheit die Verzögerung des Fahrzeugs 1 so regulieren, dass möglichst wenig kinetische Energie des Fahrzeugs 1 verloren geht und möglichst viel Energie durch die Rekuperationseinheit 10 als elektrische Energie zurückgewonnen werden kann. In Schritt 28 wird eine neue Rekuperationsstärke ermittelt, die durch die Rekuperationseinheit 10 eingeregelt wird. Im Folgenden Schritt 29 wird überprüft, ob die Rekuperation beendet wurde, also ob der Grad der Rekuperation zu Null gewählt wird. Ist dies nicht der Fall, so bedeutet dies, dass die Rekuperation fortgesetzt werden soll und Schritt 29 verzweigt nach „Nein“ und wird in den parallel ablaufenden Schritten 24 bis 27 fortgeführt, indem die Rekuperation weiterläuft und entsprechend einreguliert wird. Wurde in Schritt 29 erkannt, dass der Rekuperationssollwert auf null gewählt wurde und damit eine Rekuperation beendet werden soll, so verzweigt dieser Schritt 29 nach „Ja“ und das Verfahren wird in Schritt 30 beendet. Alternativ kann anstatt des Endes in Schritt 30 auch eine Schleife zurück zu Schritt 21 vorgesehen werden, so dass das Verfahren wiederum von Neuem wartet, bis der Videosensor 4 ein Aufleuchten der Bremsleuchten 6 am vorherfahrenden Fahrzeug 3 detektiert.
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Durch die beschriebene Erfindung wird eine höhere Effizienz des Antriebsstrangs durch effizientere Energierückgewinnung ermöglicht, da durch die frühere Erkennung der Rekuperation der Rekuperationsverlauf bestmöglichst an die Fahrsituation angepasst werden kann und bestenfalls eine Verzögerung ohne den Einsatz von Reibbremsen durchgeführt werden kann. Weiterhin ist es durch den frühen Beginn der Rekuperation möglich, den hohen Verzögerungsruck beim Einleiten der Rekuperation zu minimieren und damit das Komfortgefühl für den Fahrer und die Passagiere zu erhöhen, so dass ein intuitives und vorausschauendes Fahrgefühl ermöglicht wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015213078 A1 [0002]
