Verfahren zum. Betreiben eines Kraftfahrzeugregelungssystems und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Beschreibung
Stand der Technik
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben von einem oder mehreren in einem Kraftfahrzeug anordbaren Kraftfahrzeugregelungssystemen, insbesondere umfassend wenigstens einen Sollwertgeber, wenigstens einen elektrischen oder elektronischen Regler, und wenigstens eine Regelstrek- ke, der wenigstens ein Stellglied zugeordnet ist, insbesondere für die Betätigung einer geregelten Bremsanlage, für die Betätigung einer elektrischen oder elektromechanisehen Lenkung oder für die Betätigung von ähnlichen Fahrerassistenzsystemen.
Kraftfahrzeugregelungssysteme zeichnen sich durch die Eigenschaft aus, einen Fahrzeugführer bei der Regelung von komplexen Betätigungsvorgängen zu unterstützen. Vielfach handelt es sich dabei um sicherheitsrelevante Bremsbetäti- gungsvorgänge, wobei ein Regeleingriff beispielsweise bei Brake by Wire Anwendungen ausgehend von einem Bremswunsch auf bestimmte Art und Weise unter Einsatz einer Fremdenergie ausgeführt wird. Bei elektrohydraulischen Bremssystemen (EHB) wird beispielsweise eine elektromotorisch angetriebene Hydraulikpumpe zur Versorgung des Systems herangezogen. Sonderfunktionen wie beispielsweise Bremsassistent (BA) oder Fahrstabilitätsregelung (ESP) sind ebenfalls darstellbar.
Nach einem allgemeinen Trend verzeichnet der Elektronikanteil in Kraftfahrzeugen starke Zuwachsraten, was zu einer steigenden Belastung des elektrischen Versorgungs-Bordnetz führt . Zwar ist langfristig eine Änderung der Bordnetzspannung von Kraftfahrzeugen ausgehend von grundsätzlich 12 V oder 24 V auf eine zukünftige Netzspannung von beispielsweise 42 V oder 48 V geplant. Eine Änderung der Bordnetzspannung ist jedoch nur mit großem Aufwand unter Austausch aller Verbraucher machbar, und bewirkt keine Änderung der individuellen Verbrauchseigenschaften des einzelnen Verbrauchers oder der Verbrauchseigenschaften von Baugruppen des Kraftfahrzeugs. Eine Bordnetzspannungsänderung ist darüber hinaus nur bei neu zu entwickelnden Fahrzeugmodellen möglich. Bereits in Massenproduktion befindliche Kraftfahrzeuge und auch der Fahrzeugaltbestand bleiben von dieser Änderung - im wesentlichen aus Kostengründen - ausgenommen.
Weil Assistenzsysteme wie beispielsweise ein Bremssystem oder ein Lenksystem sicherheitsrelevante Funktionen erfüllt, kommt deren Verfügbarkeit eine herausragende Bedeutung zu. Andererseits wird auch betreffend nachrangiger Komfortfunktionen eine hohe Verfügbarkeit erwartet.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsregelungssystems zur Verfügung zu stellen, welches auf Basis einer begrenzten Energieversorgung die Verfügbarkeit elektrischer, insbesondere sicherheitsrelevanter, Funktionen gewährleistet. Das Energiemanagement des Fahrzeugregelungssystem soll verbessert werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, daß die Art und Weise einer Betätigung eines oder mehrerer Fahrzeugregelungssysteme in Abhängigkeit von vorbestimmbaren Betriebszuständen, oder in Abhängigkeit von einen Betriebszustand charakterisierenden Randbedingung (en) bewertet wird, und daß ein Regelungseingriff in Abhängigkeit von der Bewertung der Betätigung vorgenommen wird.
Vorteile der Erfindung
Weil erfindungsgemäß eine Bewertung der Art und Weise der Betätigung vor einem potentiellen Regelungseingriff durchgeführt wird, können beispielsweise Regelungseingriffe auf Basis von unsinnigen oder mißbräuchlichen Betätigungsbefehlen im Sinne einer Energieeinsparung unterdrückt oder modifiziert ausgeführt werden. Mit anderen Worten werden Betätigungsbefehle nicht einfach sklavisch abgearbeitet, sondern in Abhängigkeit von Betriebszustand und / oder Randbedingungen modifiziert umgesetzt. Dies ermöglicht im Rahmen des Energiemanagement einen flexiblen Umgang mit den zur Verfügung stehenden Resourcen, ohne die Funktion oder Verfügbarkeit einzelner miteinander konkurrierender Systeme zu gefährden. Es erfolgt bei Energieknappheit insbesondere keine Abschaltung rangniedriger (Komfort-) Funktionen.
Das erfindungsgemäße Betriebsverfahren hat auch positive Auswirkungen auf eine Konstruktion einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Beispielsweise ist aus der DE 196 16 538 AI eine elektrohydraulische Bremsanlage (EHB- Bremsanlage) bekannt, welche über einen Bremszylinder zum Einsteuern eines Sollwertes, einen Druckmittelspeicher zur Aufnahme eines Druckmittels und eine Pumpe für die Druckerhöhung des Druckmittelspeichers verfügt. Wenn die Bremsan-
läge - beispielsweise im Fahrzeugstillstand - wiederholt mit hoher Frequenz (z.B. größer als 1 Hz) betätigt wird, führt dies infolge von häufigen Druckaufbau- und Druckabbauvorgängen im Druckmittelspeicher zu maximalem Druckmittelverbrauch und entsprechend maximalem Energieverbrauch. Obwohl der oben beschriebene Anwendungsfall eine Ausnahme darstellt, hat die Auslegung der Kapazitäten dieses konventionellen Systems unter Beachtung dieses MaximalVerbrauches zu erfolgen. Folglich ist das System für die überwiegende Mehrzahl aller herkömmlichen Betätigungsfälle überdimensioniert, nur damit der beschriebene - widersinnige - Betätigungswunsch abgedeckt wird. An dieser Stelle greift die Erfindung ein, indem eine Bewertung des einen Betätigungswunsch charakterisierenden Signals vorgenommen wird, und erst im Anschluß daran ein ggf. modifizierter Regeleingriff auf Basis der Bewertung erfolgt. Die Erfindung ist kostengünstig, weil sie im wesentlichen sofwarebasiert umsetzbar ist, und beispielsweise im Rahmen einer Nachrüstung keinen aufwendige Hardwareaustausch erfordert. Eine Implementierung weiterentwickelter Regelstrategien ist einfach mittels Softwareupdate möglich.
Die Erfindung reduziert nicht nur die Bordnetzbeanspruchung durch Unterdrückung oder Modifikation der Folgen bestimmter Betätigungswünsche, sondern ermöglicht auch eine Reduktion der vorzuhaltenden Hardware-Kapazität . Denn es wird eine Reduktion von Kosten, Baugröße und Gewicht von Bauteilen wie beispielsweise Druckmittelspeicher sowie Pumpe ermöglicht, indem ein Betätigungswunsch auf eine vernünftige Weise unter Berücksichtigung der Randbedingungen sozusagen interpretiert als Regeleingriff weitergegeben wird. Mißbrauchsmöglichkeiten werden folglich eingeschränkt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird der zeitliche Verlauf eines, einen Betätigungswunsch charakterisierenden Signals des Sollwertgebers erfaßt, wobei dem Regler eine, einen Fahrzeugbetriebszustand charakterisierende Größe zur Bewertung des Signals aufgeschaltet wird, und daß in Abhängigkeit von der Bewertung des Signals eine Modifikation eines Ausgangssignals des Reglers für den Regeleingriff erfolgt. Dies ermöglicht eine Untersuchung des Betätigungswunsches und eine auf dieser Untersuchung basierende vernünftige Umsetzung beispielsweise eines Bremswunsches .
Dem Regler werden gemäß einer vorteilhaften Ausfuhrungsform Größen zugeführt, welche insbesondere einen Füllungsgrad eines Druckmittelspeichers oder die Druckmitteltemperatur charakterisieren. Dadurch wird es ermöglicht, bei beispielsweise fast leerem Druckmittelspeicher sowie niedrigen Druckmitteltemperaturen eine besonders druckmittelsparende und folglich energiesparende Betriebsweise anzuwenden, ohne die Funktion des Regelungssystems ansich in Frage zu stellen.
Von Vorteil ist, wenn die Signalmodifikation einen reduzierten Energieverbrauch des Stellglieds bewirkt, so daß ein rationeller Umgang mit dieser Resource möglich ist. Die Verbrauchsreduktion ergibt sich als Folge eines reduzierten Stromverbrauches, einer verringerten Intensität (im Betrieb des Verbrauchers) oder infolge Reduktion einer anderen verbrauchsbeeinflussenden Kenngröße .
Erfindungsgemäß wird die Betätigungsgeschwindigkeit und/oder die Betätigungsfrequenz erfaßt, wobei bei einem über einem Grenzwert liegenden Geschwindigkeitswert oder
einem über einem Grenzwert liegenden Frequenzwert und dem Erkennen eines vorbestimmten Betriebszustands eine Signalmodifikation erfolgt. Die Einbeziehung dieser Parameter ist vorteilhaft für die Signalbewertung. Als Folge der Signalmodifikation kann sich ein abgeschwächter oder ein verzögerter oder ein unterdrückter Regeleingriff mit einer entsprechenden Antwort des Fahrzeugs ergeben.
Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird das Signal des Sollwertgebers mittels einem Filter, insbesondere einem Tief assfilter behandelt. Dies trägt dazu bei, unerwünschte hochfrequente Signalbestandteile (beispielsweise Rauschen, mißbräuchliche Betätigungen) zu entfernen.
Es ist denkbar, den zeitlichen Verlauf und / oder die Amplitude des dem Stellglied zuzuführenden Signals mittels Signalmodifikation zu bearbeiten. Folglich kann sich das Ausgangssignal des Reglers aufgrund besonderer Fahrsituationen / Betriebszustände in Hinblick auf Verlauf und Amplitude von einem herkömmlichen Betätigungsfall (Normalfall) unterscheiden. Mit anderen Worten kann sich das Regelsignal des Reglers von einem fahrerseitig eingesteuerten Sollwert lösen.
Vorteilhaft ist, wenn bei einem Betätigungswunsch mit einer Betätigungsfrequenz über beispielsweise etwa 1 Hz und Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeugs die Frequenz des dem Stellglied zugeführten, modifizierten Signals abgeschwächt, verzögert oder unterdrückt wird. Beispielsweise durch „nervöse" oder zu schnelle Pedalbetätigung ausgelöster, unsinniger Volumen- oder Energieverbrauch wird dadurch verhindert .
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es denkbar, bei einem Betätigungswunsch mit einer Betätigungsfrequenz über beispielsweise etwa 1 Hz und Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeugs eine Signalmodifikation im Sinne einer Frequenzreduktion des Regeleingriffs auf beispielsweise etwa 1 Hz vorzusehen.
Bei einer anderen Variante der Erfindung wird bei einer Betätigungsfrequenz über beispielsweise etwa 1 Hz und Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeugs die Amplitude des an das Stellglied übermittelten, modifizierten Signals (Regeleingriff) auf einen vorgebbaren Grenzwert beschränkt. Dadurch wird es ermöglicht, eine Überbeanspruchung der Vorrichtung oder von Teilen der Vorrichtung infolge von fortgesetzten Druckpulsationen zu vermeiden.
Eine Signalmodifikation kann eingestellt werden, wenn eine Betriebszustandsänderung oder eine Fahrerwunschänderung sensiert wird.
Gemäß einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Mittel zum Untersuchen und / oder Modifizieren des zeitlichen Verlaufs eines, einen Betätigungswunsch charakterisierenden Signals vorgesehen. Dabei handelt es sich vorzugsweise um ein in Abhängigkeit von den vorbestimmbaren Betriebszuständen einstellbarer Filter, welches kostengünstig in Gestalt eines Softwarefilter vorgesehen ist. Der -Filter hat grundsätzlich Tiefpaßcharakter, so daß hochfrequente Signalanteile unterdrückt oder zumindest gehemmt werden. Der Filter kann adaptiv anpassbar sein, und einen Lernmodus zur Anpassung an die Betätigungsgewohnheiten eines Fahrzeugsführers versehen sein.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus den folgenden Erläuterungen und Beispielen hervor. Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel einer elektrohydraulischen Kraft- fahreugbremsanlage (EHB-Bremsanlage) näher erläutert, wobei eine Übertragung auf andere mechatronische Anwendungen wie beispielsweise Kupplungsbetätigung, Motorsteuerung oder Lenkungsbetätigung vom by-wire-Typ möglich ist.
Eine brake by wire Bremsanlage umfaßt eine Schnittstelle (Pedal) zur Betätigung eines Sollwertgebers (Hauptzylinder) mit entsprechender Sensorik zum Erfassen eines einen Brems- wünsch repräsentierenden Signals, umfassend weiterhin einen elektrischen oder elektronischen Regler (ECU) mit einem eingespeicherten Computerprogramm, und eine Regelstrecke (Radbremse) , der vorzugsweise mehrere elektromagnetisch betätigbare hydraulische Ventile als Stellglied zugeordnet sind. In Abkehr von dem hydraulischen Prinzip ist ganz grundsätzlich eine vollständig elektromechanische Funktionsweise auf Basis von elektromechanischen Aktuatoren denkbar. Die Regelung erfolgt „by-wireλ, wobei geeignete Sicherungsmaßnahmen für einen Fehler- oder Systemausfall vorgesehen sein können. Es' empfiehlt sich darüber hinaus aus Sicherheitsgründen, die Signalbearbeitung und Signal erarbeitung sowie die entsprechenden Bauteile redundant vorzusehen. Das Assistenzsystem erfasst oder überwacht neben dem Zustand des Betätigungswunsches ferner die Betriebszustände des Fahrzeugs. Beispielsweise kann zwischen Fahrzeugstillstand und Fahrbetrieb unterschieden werden. Je nach Erfordernis und der entsprechend eingesetzten Sensorik sind weitere Betriebszustände (beispielsweise Kurvenfahrt) , oder
eine feinere Auflösung (z.B. hinsichtlich Fahrgeschwindigkeit) erkennbar. Darüber hinaus wird die Art und Weise eines, einen Betätigungswunsch charakterisierenden Signals überwacht und bewertet, so daß die Auswirkung des Betätigungswunsches auf die Regelstrecke in Abhängigkeit von dem Betriebszustand modifiziert werden kann. Beispielsweise können für bestimmte Betriebszustände völlig unsinnige Betätigungswünsche vorliegen, welche auf einem Mißbrauch des Systems beruhen. Es ist beispielsweise nicht plausibel, wenn bei Fahrzeugstillstand ein, mit einer Stotterbremse vergleichbarer Bremsbetatigungswunsch erfasst wird, welcher zu hohem Energieverbrauch (infolge hohem Druckmittelverbrauch) führt. Um beispielsweise derartige, mißbräuchliche Betätigungen zu unterbinden, wird der zeitliche Verlauf eines den Betätigungswunsch charakterisierenden Signals des Sollwertgebers erfasst, und mit einem zuvor eingespeicherten, im übrigen abänderbaren Betriebszustand des Kraftfahrzeuges verglichen. Für den Fall daß der eingesteuerte Bremswunsch als unsinnig definiert ist, erfolgt eine Signalmodifikation, welche dem Stellglied zugeführt wird.
Eine Signalmodifikation kann einen reduzierten Energieverbrauch des Stellglieds bewirken. Weiterhin kann anhand des Signals des Sollwertgebers die Betätigungsgeschwindigkeit und/oder die Betätigungsfrequenz erfaßt werden, so daß bei einem über einem Grenzwert liegenden Geschwindigkeitswert oder einem über einem Grenzwert liegenden Frequenzwert und dem Erkennen eines vorbestimmten Betriebszustands eine Signalmodifikation erfolgt . Es versteht sich daß die genannten Grenzwerte vorab einstellbar / einspeicherbar sind.
Im Einzelnen kann die Signalmodifikation bewirken, daß ein abgeschwächter, verzögerter oder unterdrückter Regelein-
griff erfolgt. Im Extremfall löst sich das System völlig von dem eingesteuerten Bremswunsch. Um Storanteile wie beispielsweise hochfrequente Schwingungen (Rauschen ) in dem erfassten Signal des Sollwertgebers zu unterdrücken, kann eine Filterung mittels einem Tiefpassfilter vorgenommen werden. Es versteht sich, daß die Auslegung des Filter die Regelungsgüte beeinflußt, und daß Systemstabilität in jedem Falle Vorrang besitzt. Die Signalmodifikation kann in Gestalt einer Bearbeitung von Verlauf und / oder Amplitude des dem Stellglied zuzuführenden Signals vorliegen. Die Signalbearbeitung kann vielfältig sein, und in Anpassung an die jeweilige Gegebenheit / Betriebszustand erfolgen. Beispielsweise kann bei einer Betätigungsfrequenz über beispielsweise etwa 1 Hz und Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeugs die Frequenz des dem Stellglied zugeführten Signals abgeschwächt, verzögert oder unterdrückt werden. Ferner ist es möglich, bei einer Betätigungsfrequenz über beispielsweise etwa 1 Hz und Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeugs eine Signalmodifikation im Sinne einer Frequenzreduktion auf beispielsweise etwa 1 Hz vorgesehen ist. In Abwandlung ist es denkbar, bei einer Betätigungsfrequenz über beispielsweise etwa 1 Hz und Stillstand oder annäherndem Stillstand des Fahrzeugs die Amplitude des dem Stellglied zuzuführenden Signals auf einen vorgegebenen Grenzwert zu beschränken.
Es ist vorgesehen, daß eine Signalmodifikation abgebrochen wird, wenn eine Betriebszustandsänderung (bspw. Übergang vom stehenden zum fahrenden Fahrzeug) oder eine Fahrerwunschänderung (bspw. Übergang von hochfrequenter Betätigung zur Einstellung eines Bremswunsches) detektiert wird.
Beispiele :
Variante 1 : Bei Betätigung einer geregelten Bremsanlage, z.B. eines EHB-BremsSystems, mit höherer Frequenz (z. B. 3 Hz) , als dies in einer vorgegebenen Situation sinnvoll ist, (z.B. 1 Hz im Fahrzeugstillstand), wird das Signal des Sollwertgebers gefiltert (z.B. durch Tiefpassfilter 1. Ordnung) .
Variante 2 : Bei Betätigung mit einer höheren Frequenz (z. B. 3 Hz) , als dies in einer vorgegebenen Situation sinnvoll ist, (z.B. 1 Hz im Stillstand), wird die Amplitude des modifizierten Signals auf einen situationsabhängigen Wert (modifizierter Sollbremsdruck, modifiziertes Sollbremsmoment, modifizierte Sollverzögerung, etc.) auf einen zugehörigen, entsprechend bestimmten Wert (z.B. Sollverzögerung von 0,3g im Stillstand) reduziert.
Variante 3 : Bei Betätigung mit einer höheren Frequenz (z. B. 3 Hz) als dies in einer vorgegebenen Situation sinnvoll ist (z.B. 1 Hz im Stillstand), wird das modifizierte Signal auf eine zweite vorgegebene situationsabhängige Frequenz (z.B. 1 Hz im Stillstand) reduziert. Betätigt der Fahrer folglich mit 3 Hz im Stillstand, so gibt der Regler eine Frequenz von 1 Hz für die Vorgabe der Raddrucksollwerte aus .
Die Varianten werden vorzugsweise so durchgeführt, daß die haptische Rückwirkung auf den Fahrer minimal ist und somit weitestgehend vom Fahrer unbemerkt bleibt .
Die Durchführung der Signalmodifikation wird abgebrochen, wenn beispielsweise entweder die Betätigungshäufigkeit pro
Zeiteinheit wieder geringer wird (z.B. kleiner gleich 1 Hz) oder wenn erkannt wird, daß der Fahrer losfahren möchte. Dies ist beispielsweise möglich mittels Auswertung einer Gaspedalbetätigung oder des Motormoments. Falls sich ein Radbremsdruck (Restbremsmoment) entsprechend Variante 2 in den Radbremsen befinden würde, so würde dieser schnell abgebaut, damit der Fahrer ungebremst losfahren kann.
Die Erfindung kann auch im Falle von hochfrequenten Störungen eingesetzt werden, wenn beispielsweise die Betätigungseinheit mit hoher Frequenz einen Fahrerwunsch ausgibt, auch wenn der Fahrer selbst nicht betätigt. Grund dafür kann beispielsweise eine Rüttelstrecke sein, oder wenn eine Rückstellfeder in einer Pedalbetätigungseinheit ermüdungsbedingt schwächer wird so daß infolge schwingendem Bremspedal bei holpriger Straße irrtümlich Bremswünsche detektiert werden ( Frequenz z.B. größer 3 Hz - Pedal schwingt hin und her) . Wird erkannt, daß ein Bremswunsch nicht vom Fahrer stammen kann (z.B. Betätigung oberhalb 5 Hz), wird das Signal beispielsweise mittels Filterung (Tiefpaßfilter) vollständig unterdrückt .
Die Filterkenngrößen (bspw. Zeitkonstante) können einstellbar vorgesehen sein, wobei sich eine adaptive Anpassung als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Im Rahmen einer adapti- ven Anpassung erfolgt eine Änderung von Filterkennwerten in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen oder Betäti- gungszuständen. Ein wesentlicher Betriebszustand ist in diesem Zusammenhang der Füllungsgrad des Druckmittelspeichers und es empfiehlt sich eine stärkere, das heißt bei geringeren Frequenzen eingreifende, Filterung bei fast leerem Druckmittelspeicher. Umgekehrt kann bei vollständig gefülltem Speicher eine demgegenüber geringere Filterung vor-
genommen werden. Mit wachsendem Füllungsgrad ergibt sich eine geringere Filterung (Verringerung der Zeitkonstante) . Beim Zusammentreffen von Zuständen mit widersprechenden Folgen wie beispielsweise bei geringem Druckmittelspeicher- füllungsgrad und einem Bremswunsch hat der Druckmittelspei- cherfüllgrad Priorität, das heißt es erfolgt eine starke Filterung.
Es ist ferner möglich, die Richtung des Betätigungswunsches zu ermitteln und ausgehend von der Betätigungsrichtung unterschiedliche Signalmodifikationen, insbesondere Filterungen vorzusehen. Um den Betätigungskomfort zu verbessern, wird bei einer Bremsanlage beim Bremsen eine geringere Filterung vorgenommen, als beim Entbremsen.
Die Berücksichtigung des Füllgrades des Druckmittelspeichers kann ferner mit der Berücksichtigung der Betätigungsrichtung kombiniert vorgesehen sein, so daß bei geringem Füllungsgrad und einer Rücknahme des Bremswunsches eine stärkere Filterung erfolgt, als bei einem hohen Füllungsgrad und einer Bremsbetätigung. Weiterhin ist eine Kombination der Berücksichtigung des Füllgrades mit dem aktuell bestehenden Radbremsdruck denkbar, wobei die Filterung so eingestellt wird, daß ein Bremslösewunsch im Vergleich mit einem Bremswunsch verlangsamt umgesetzt wird.
Einen besonders einfachen Betrieb ermöglicht ein mit einem Lernmodus versehener Filter, welcher eine Anpassung von Filterkenngrößen an die Betätigungsgewohnheiten eines Fahrzeugführers erlaubt. Der Lernmodus ist permanent aktiviert, so daß beispielsweise ein Fahrerwechsel automatisiert erkannt werden, und eine Berücksichtigung der geänderten Betätigungsgewohnheiten in dem Regler erfolgen kann.
Die Erfindung ist übertragbar auf alle elektrischen Betätigungseinrichtungen im Kraftfahrzeugen, z.B. auf eine steer- by-wire oder eine brake-by-wire Vorrichtung.
Die Erfindung führt zu Reduzierung des Verbrauchs an Flüssigkeit (Hydraulik) oder an elektrischer Energie (Strom) , was wiederum eine kostengünstige Auslegung des Systems ermöglicht .