WO2024022741A1 - Verfahren zum betreiben einer elektrischen maschine eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2024022741A1
WO2024022741A1 PCT/EP2023/068152 EP2023068152W WO2024022741A1 WO 2024022741 A1 WO2024022741 A1 WO 2024022741A1 EP 2023068152 W EP2023068152 W EP 2023068152W WO 2024022741 A1 WO2024022741 A1 WO 2024022741A1
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vehicle
recuperation
electrical
artificially generated
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PCT/EP2023/068152
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Christian Tetek
Kilian LUDWICZEK
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B60L2260/20—Drive modes; Transition between modes
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating an electrical machine of a vehicle, wherein an electrical recuperation signal of the electrical machine is influenced.
  • the invention also relates to an electric machine and a vehicle.
  • electric vehicles are characterized by quiet driving characteristics.
  • electric cars typically only have one gear, which enables acceleration without interrupting gearshifts.
  • an electric motor can deliver its full torque right from the start without having to initially reach high speeds.
  • Combustion engines require high speeds in order to be able to deliver a lot of power and torque. This in turn results in typical noise development and haptically perceptible vibrations and kinetics, which means that an atmospheric background of a driver's life can be achieved for users of the vehicle.
  • a method for operating an electrical machine of a vehicle in which an electrical recuperation signal of the electrical machine is influenced in a coasting phase of the vehicle by means of an artificially generated electrical signal.
  • a recuperation behavior, a recuperation power and/or recuperation phases of the electric machine can be changed and/or modified in order, for example, to act on a drive power transmitted to a drive of the vehicle by means of the electric machine and thus to control or modulate the driving behavior of the vehicle.
  • This can, for example, stimulate a haptic perception of a driver or passenger in order to emotionalize a driving experience.
  • a thrust phase refers to a driving state of the vehicle in which a drive or the machine is towed through the vehicle, i.e. kept in rotation or driving motion, when the traction is not separated.
  • This overrun phase is used in electric vehicles and especially in hybrid vehicles to use the energy released during overrun to charge a high-voltage battery.
  • energy recuperation is carried out in overrun mode with only a low recuperation power.
  • This recuperation power can be artificially increased and/or reduced by means of the artificially generated electrical signal, which can, for example, cause a, in particular increased, deceleration of the vehicle in order to be perceived by an occupant.
  • Vehicles with an electric machine or an electric drive such as purely electric vehicles or hybrid vehicles, usually include a recuperation system with which the vehicle is decelerated or in the overrun phase Part of the vehicle's kinetic energy can be recovered (recuperation).
  • the electric drive or the electric machine is operated in generator mode and can therefore convert the kinetic energy released when the vehicle decelerates into electrical energy.
  • the electrical energy obtained is stored in an electrical energy storage device, such as the vehicle's battery, and can be used again, in particular in other driving situations, to drive the vehicle or to supply electrical consumers. Recuperation improves the efficiency of the vehicle in particular, since only a relatively small remaining portion of the deceleration is converted into heat loss by a service brake.
  • an electrical recuperation signal is generated in order to output it, for example, to a drive of the vehicle.
  • a recuperation signal can, for example, be an energy signal or a power signal and/or be generated depending on a recoverable or producible kinetic or electrical power.
  • This recuperation signal can, for example, be provided and/or transmitted to the electrical machine, the drive and/or a control unit of the electrical machine and/or the drive.
  • an artificially generated electrical signal is in particular a signal that is superimposed on an unloaded output signal of a recuperation of the electric machine, in particular via an irregular torque absorption or output of the electric machine to achieve an emotionalization of the ferry operation, in particular in overrun operation.
  • the artificially generated electrical signal may have an origin outside and/or inside the electrical machine and may be an energy signal or a power signal.
  • the artificially generated electrical signal can be linked or mixed with the recuperation signal in order to change the energy flow signal of the recuperation.
  • the invention is based, among other things, on the idea of providing an unloaded output signal of recuperation of the electric machine by means of a further signal provided artificially (ie in particular not or not exclusively dependent on a recuperation requirement from vehicle operation) - i.e.
  • the recuperation of energy can be influenced depending on a specific driver or system deceleration request by means of the artificially generated electrical signal in such a way that a (higher) recuperation power is imposed such that the recuperation power leads, for example, to a temporary and/or periodic vehicle deceleration , which is in particular greater than the vehicle deceleration achieved during overrun (with or without recuperation).
  • the deceleration achieved can even be significantly higher than in normal overrun operation or in overrun operation with normal recuperation, since the driver assumes or even desires a corresponding driving behavior or braking of the vehicle.
  • vehicle or trip data and/or sensor signals can be evaluated.
  • the artificially generated electrical signal can cause load fluctuations in the electrical machine.
  • Load fluctuations describe a temporal change in the strength of influences on the electrical machine or a recuperation operation of the electrical machine in the overrun phase.
  • load fluctuations that occur in overrun phases in a motor vehicle with an internal combustion engine, such as overrun bubbling, can be reproduced or simulated using the modified recuperation signal.
  • recuperation can be specifically modulated using the proposed method in phases of overdrive that require emotionalization. in order to imitate a sporty driving experience, similar to a conventional vehicle, and make it perceptible for a driver and/or occupants of the vehicle.
  • a level of the recuperation power and/or the strength of a deceleration of the vehicle can depend on a duration and/or intensity and/or the type of at least one specific or to-be-determined vehicle and/or driving parameter, such as the dynamics of a withdrawal of the Actuation of an accelerator pedal can be specified.
  • the artificially generated electrical signal may be periodic or have periodic components.
  • the artificial signal can be designed to be periodically ascending or periodically descending in order to produce respective haptically perceptible effects in the drive or in the driving behavior of the vehicle.
  • various phenomena particularly those known to vehicle users of vehicles powered by internal combustion engines, can be simulated in order to emotionalize the driving behavior of the electrically powered vehicle.
  • the artificially generated electrical signal can influence a frequency of the recuperation signal.
  • a frequency of the recuperation signal By changing the frequency, in particular a temporal sequence of mechanical effects of imposed recuperation phases can be changed, for example depending on a vehicle speed, in particular in this regard to enable drive reactions that are harmoniously perceptible to a driver.
  • the artificially generated electrical signal can influence an amplitude of the recuperation signal.
  • a perceptible strength or intensity of recuperation-related effects such as load fluctuations, can be changed in order to enable an emotionalization of the driving behavior for the driver.
  • the artificially generated electrical signal may be provided using an energy source or an energy sink.
  • An energy source can provide energy, in particular by converting it from another form of energy.
  • An energy sink can be an electrical consumer that is set up to convert recuperation energy into other forms of energy or other forms of electrical energy and to achieve a benefit from it directly or indirectly.
  • the artificially generated electrical signal may be provided by means of a control signal or may be a control signal.
  • the control signal can be provided in particular by means of a control unit of the electric machine or a vehicle control system.
  • the electric machine can be caused, for example, to generate more energy by means of recuperation, whereby the drive can be braked in order to influence driving behavior.
  • various parameters of the vehicle can be used to determine a targeted control of the electric machine and the associated recuperation behavior in order to bring about the desired effects in the driving behavior of the vehicle.
  • the recuperation signal can be influenced depending on a vehicle speed. For example, a strength or a temporal sequence of haptically perceptible load fluctuations can be determined and applied depending on the current vehicle speed in order to be able to achieve a simulation of the desired driving behavior that is as realistic as possible.
  • the recuperation signal can be influenced depending on an actuation gradient of an accelerator pedal of the vehicle.
  • An accelerator pedal can in particular be a foot-operated electronic control unit or an instrument for controlling an acceleration and/or braking process.
  • a generated brake pressure, Brake pedal travel and/or accelerator pedal angle, release gradient of the accelerator pedal and/or actuation gradient of the brake pedal and/or the vehicle deceleration desired by the driver can be used to determine a suitable artificially generated electrical signal to influence the original recuperation signal.
  • a dynamic of reversing an actuation of the accelerator pedal can be taken into account when determining and/or generating the artificially generated electrical signal. This means that not only the position of the accelerator pedal is relevant, but also the dynamics of the release.
  • the recuperation signal can be influenced depending on a basic recuperation level of the electric machine.
  • the recuperation level can be adjustable to enable control of energy recovery adapted to the traffic situation. In order to achieve a haptically perceptible effect, it may therefore be necessary to adapt the artificially generated electrical signal to the current underlying or applied recuperation level.
  • an electric machine for a vehicle comprising a control unit which is set up to influence an electrical recuperation signal of the electric machine in an overrun phase of the vehicle by means of an artificially generated electrical control signal.
  • a vehicle having an electrical machine, wherein the electrical machine is set up to carry out a method described herein and/or is designed in the manner described herein.
  • the present invention is particularly suitable for hybrid vehicles and electric vehicles, but is not limited to this area of application. Further features, advantages and possible applications of the invention result from the following description in connection with the figures. In general, features of the various exemplary aspects and/or embodiments described herein may be combined with one another unless clearly excluded in the context of the disclosure.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a flow chart of a method according to the invention for operating an electric machine of a vehicle.
  • Fig. 2 shows an exemplary embodiment of a vehicle according to the invention in a schematic representation.
  • FIG. 1 shows a flowchart of an exemplary embodiment of a method 100 according to the invention for operating an electric machine of a vehicle in a schematic representation.
  • the flowchart starts in a first step 101, whereby a particularly unloaded electrical recuperation signal of the electric machine is generated in a coasting phase of the vehicle.
  • a specific or to be determined actuation gradient 202 of an accelerator pedal of the vehicle and a specific or to be determined base recuperation levels 203 of the electrical machine determines an artificial electrical signal. This can be done, for example, by means of a control unit of the electrical machine.
  • the artificial electrical signal is generated in a step 103.
  • an energy sink in the form of an additional consumer can be controlled in such a way that it demands a higher recuperation performance from the electrical machine.
  • the artificially generated electrical signal can be periodic or have periodic components.
  • the electrical recuperation signal 101 is influenced by the artificially generated electrical signal 103 in order to generate a modified recuperation signal.
  • the recuperation signal from step 104 can also be included as feedback in the calculation in step 102 and the artificial electrical signal determined in this way can be modified again.
  • recuperation operation of the electric machine can be changed depending on at least one operating parameter of the vehicle in order to cause load fluctuations of the electric machine.
  • FIG. 2 shows a vehicle 10 according to the invention, which has an electric machine 11, a high-voltage battery 12 for storing recuperation energy, a drive 14, a speed sensor 15 and a pedal sensor 16.
  • the pedal sensor 16 can determine an accelerator pedal gradient influenced by an actuation of an accelerator pedal of the vehicle 10.
  • the electric machine in turn comprises a control unit 13 and is set up to generate an electrical recuperation signal in a coasting phase of the vehicle 10, in particular depending on a recuperation power.
  • control unit 13 can generate an artificially generated electrical signal in order to influence the electrical recuperation signal of the electric machine 11, for example in order to transmit a signal to the drive 14 to change the output output.
  • a time course of a recuperation power can be set in order to generate load fluctuations on the electrical machine 11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zum Betreiben einer elektrischen Maschine (11) eines Fahrzeugs (10), wobei ein elektrisches Rekuperationssignal (101) der elektrischen Maschine (11) beeinflusst wird

Description

Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs, wobei ein elektrisches Rekuperationssignal der elektrischen Maschine beeinflusst wird. Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine und ein Fahrzeug.
Elektrofahrzeuge zeichnen sich, im Vergleich zu herkömmlichen verbrennungsbasierten Kraftfahrzeugen, durch ein ruhiges Fahrverhalten aus. Beispielsweise verfügen Elektroautos typischerweise nur über einen Gang, was eine Beschleunigung ohne Schalt-Unterbrechung ermöglicht. Zudem kann ein Elektromotor von Anfang an sein volles Drehmoment abgeben, ohne dabei zunächst hohe Drehzahlen erreichen zu müssen. Bei Verbrennungsmotoren hingegen werden hohe Drehzahlen benötigt, um viel Leistung und Drehmoment abgeben zu können. Dies wiederum hat eine typische Geräuschentwicklung und haptisch wahrnehmbare Vibrationen und Kinetik zur Folge, wodurch ein atmosphärischer Hintergrund eines Fahrerle- bens für Nutzer des Fahrzeugs erzielbar ist.
Im Vergleich zu konventionellen Fahrzeugen ist eine solche Emotionalisierung des Fahrverhaltens in Elektrofahrzeugen nicht vorgesehen. Besonders im Schubbetrieb sind in konventionellen Fahrzeugen verschiedene typische Fahrverhaltensmuster, wie beispielsweise Schubblubbern oder ein unruhiges Verbrenner-Laufverhalten, deutlich wahrnehmbar, wodurch eine größere Emotionalisierung erzielbar ist.
Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs zu verbessern. Insbesondere soll ermöglicht werden, ein Fahrverhalten des mittels der elektrischen Maschine betriebenen Fahrzeugs zu gestalten und/oder anzupassen, um eine Emotionalisierung für einen Fahrzeugnutzer zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen
Maschine eines Fahrzeugs mit den Merkmalen von Anspruch 1 , einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen von Anspruch 11 und einem Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 12. Die abhängigen Ansprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs angegeben, bei welchem ein elektrisches Rekuperati- onssignal der elektrischen Maschine in einer Schubphase des Fahrzeugs mittels eines künstlich erzeugten elektrischen Signals beeinflusst wird.
Hierdurch kann ein Rekuperationsverhalten, eine Rekuperationsleistung und/oder Rekuperationsphasen der elektrischen Maschine verändert und/oder modifiziert werden, um beispielsweise auf eine mittels der elektrischen Maschine an einen Antrieb des Fahrzeugs übertragene Antriebsleistung einzuwirken und somit ein Fahrverhalten des Fahrzeugs zu steuern bzw. zu modulieren. Hierdurch kann beispielsweise eine haptische Wahrnehmung eines Fahrers oder Insassen stimuliert werden, um ein Fahrerlebnis zu emotionalisieren.
Für die vorliegende Offenbarung wird unter einer Schubphase ein Fahrzustand des Fahrzeugs bezeichnet, in dem bei nicht getrenntem Kraftschluss ein Antrieb bzw. die Maschine durch das Fahrzeug geschleppt, also in Dreh- bzw. Fahrbewegung gehalten wird. Diese Schubphase wird bei Elektrofahrzeugen und insbesondere bei Hybridfahrzeugen genutzt, um die im Schubbetrieb freigesetzte Energie zur Aufladung einer Hochvoltbatterie zu verwenden. Typischerweise wird eine Rekuperation von Energie im Schubbetrieb mit einer nur geringen Rekuperationsleistung ausgeführt. Diese Rekuperationsleistung kann mittels des künstlich erzeugten elektrischen Signals artifiziell erhöht und/oder verringert werden, wodurch beispielsweise eine, insbesondere verstärkte, Verzögerung des Fahrzeugs verursacht werden kann, um von einem Insassen wahrgenommen zu werden.
Fahrzeuge mit einer elektrischen Maschine bzw. einem elektrischen Antrieb, wie z.B. reine Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge, umfassen in der Regel ein Re- kuperationssystem, mit dem bei einer Verzögerung bzw. in der Schubphase des Fahrzeugs ein Teil der kinetischen Energie wieder zurückgewonnen werden kann (Rekuperation). Während der Rekuperation wird der elektrische Antrieb bzw. die elektrische Maschine im Generatorbetrieb betrieben und kann somit die bei der Verzögerung des Fahrzeugs frei werdende kinetische Energie in elektrische Energie wandeln. Die gewonnene elektrische Energie wird in einem elektrischen Energiespeicher, wie z.B. der Batterie des Fahrzeugs, gespeichert und kann insbesondere in anderen Fahrsituationen wieder zum Antrieb des Fahrzeugs oder zur Versorgung elektrischer Verbraucher genutzt werden. Die Rekuperation verbessert insbesondere den Wirkungsgrad des Fahrzeugs, da nur noch ein relativ kleiner, verbleibender Anteil der Verzögerung durch eine Betriebsbremse in Verlustwärme umgesetzt wird.
In einem solchen Rekuperationsbetrieb wird ein elektrisches Rekuperationssignal erzeugt, um dieses beispielsweise an einen Antrieb des Fahrzeugs, auszugeben. Ein Rekuperationssignal kann beispielsweise ein Energiesignal oder ein Leistungssignal sein und/oder in Abhängigkeit einer rückgewinnbaren oder erzeugbaren kinetischen bzw. elektrischen Leistung generiert werden. Dieses Rekuperationssignal kann beispielsweise an der elektrischen Maschine, dem Antrieb und/oder einer Steuerungseinheit der elektrischen Maschine und/oder des Antriebs bereitgestellt werden und/oder an diese übertragen werden.
Unter einem künstlich erzeugten elektrischen Signal ist vorliegend insbesondere ein Signal, das einem unbelasteten Ausgangssignal einer Rekuperation der elektrischen Maschine überlagert wird, insbesondere über eine unregelmäßige Drehmomentaufnahme bzw -abgabe der elektrischen Maschine eine Emotionalisierung des Fährbetriebs, insbesondere im Schubbetrieb, zu erreichen.
Das künstlich erzeugte elektrische Signal kann einen Ursprung außerhalb und/oder innerhalb der elektrischen Maschine haben und kann ein Energiesignal oder ein Leistungssignal sein. Zum Beeinflussen des Rekuperationssignals kann das künstlich erzeugte elektrische Signal mit dem Rekuperationssignal verknüpft bzw. vermischt werden, um das Energieflusssignal der Rekuperation zu verändern. Die Erfindung basiert nun unter anderem auf der Idee, ein unbelastetes Ausgangssignal einer Rekuperation der elektrischen Maschine mittels eines weiteren, artifiziell (d.h. insbesondere nicht oder nicht ausschließlich abhängig von einer Rekupera- tionsanforderung aus dem Fahrzeugbetrieb) bereitgestellten Signals - sprich mittels eines künstlich erzeugten elektrischen Signals - derart abzuändern, dass ein modifiziertes Rekuperationssignal erzeugt wird, um insbesondere die physischen Auswirkungen dieses modifizierten Rekuperationssignals auf die elektrische Maschine, den Antrieb, das Fahrzeug und/oder dessen Fahrverhalten nutzen zu können.
Insbesondere kann die Rekuperation von Energie in Abhängigkeit von einem bestimmten fahrerseitigen oder systemseitigen Verzögerungswunsch mittels des künstlich erzeugten elektrischen Signals derart beeinflusst werden, dass eine derart (höhere) Rekuperationsleistung aufgeprägt wird, dass die Rekuperationsleis- tung beispielsweise zu einer temporären und/oder periodischen Fahrzeugverzögerung führt, die insbesondere größer ist, als die bei Schubbetrieb (mit oder ohne Rekuperation) erreichte Fahrzeugverzögerung. Die erreichte Verzögerung kann sogar wesentlich höher sein, als im normalen Schubbetrieb bzw. im Schubbetrieb bei normaler Rekuperation, da der Fahrer ein entsprechendes Fahrverhalten bzw. Abbremsen des Fahrzeugs vermutet oder sogar wünscht. Zum Erkennen eines fahrerseitigen und/oder systemseitigen Verzögerungswunsches können beispielsweise Fahrzeug- bzw. Fahrtdaten und/oder Sensorsignale ausgewertet werden.
Bei einer Ausführungsform kann das künstlich erzeugte elektrische Signal Lastschwankungen der elektrischen Maschine bewirken. Lastschwankungen beschreiben hierbei einen zeitlichen Wechsel in der Stärke von Einflüssen auf die elektrische Maschine bzw. einen Rekuperationsbetrieb der elektrischen Maschine in der Schubphase. Damit können Lastschwankungen, die sich bei einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungsmotor in Schubphasen ereignen, wie beispielsweise ein Schubblubbern, mittels des modifizierten Rekuperationssignals nachgebildet bzw. simuliert werden. In anderen Worten kann in zu emotionalisierenden Schubphasen die Rekuperation mittels des vorgeschlagenen Verfahrens gezielt moduliert werden, um ein sportliches Fahrgefühl, ähnlich eines konventionellen Fahrzeuges, zu imitieren und für einen Fahrer und/oder Insassen des Fahrzeugs wahrnehmbar zu machen. Insbesondere kann dabei eine Höhe der Rekuperationsleistung und/oder die Stärke einer Verzögerung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von einer Dauer und/oder Intensität und/oder der Art wenigstens eines bestimmten oder zu bestimmendem Fahrzeug- und/oder Fahrtparameters, wie beispielsweise einer Dynamik einer Rücknahme der Betätigung eines Fahrpedals, vorgegeben werden.
Bei einer Ausführungsform kann das künstlich erzeugte elektrische Signal periodisch sein oder periodische Anteile aufweisen. Beispielsweise kann das künstliche Signal periodisch aufsteigend oder periodisch absteigend ausgebildet sein, um jeweilige haptisch wahrnehmbare Effekte in dem Antrieb bzw. in dem Fahrverhalten des Fahrzeugs zu erzeugen. Hierdurch können verschiedene, insbesondere Fahrzeugnutzem von verbrennungsmotorisch betriebenen Fahrzeugen bekannte, Erscheinungen nachgebildet werden, um das Fahrverhalten des elektrisch betriebenen Fahrzeugs zu emotionalisieren.
Bei einer Ausführungsform kann das künstlich erzeugte elektrische Signal eine Frequenz des Rekuperationssignals beeinflussen. Durch eine Veränderung der Frequenz kann insbesondere eine zeitliche Abfolge von mechanischen Auswirkungen von aufgeprägten Rekuperationsphasen verändert werden, beispielsweise in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit, insbesondere diesbezüglich für einen Fahrer harmonisch wahrnehmbare, Antriebsreaktionen ermöglichen zu können.
Bei einer Ausführungsform kann das künstlich erzeugte elektrische Signal eine Amplitude des Rekuperationssignals beeinflussen. Durch eine Veränderung der Amplitude des Energie- bzw. Leistungsflusses, kann eine wahrnehmbare Stärke bzw. Intensität von rekuperationsbedingten Effekten, beispielsweise Lastschwankungen, verändert werden, um eine Emotionalisierung des Fahrverhaltens für den Fahrer zu ermöglichen. Bei einer Ausführungsform kann das künstlich erzeugte elektrische Signal mittels einer Energiequelle oder einer Energiesenke bereitgestellt werden. Eine Energiequelle kann dabei Energie, insbesondere durch Umwandlung aus einer anderen Energieform, zur Verfügung stellen. Eine Energiesenke kann ein elektrischer Verbraucher sein, der eingerichtet ist Rekuperationsenergie in andere Energieformen oder andere Formen elektrischer Energie umzuwandeln und daraus unmittelbar o- der mittelbar einen Nutzen zu erzielen.
Bei einer Ausführungsform kann das künstlich erzeugte elektrische Signal mittels eines Steuerungssignals bereitgestellt werden oder ein Steuerungssignal sein. Hierbei kann mittels des Steuerungssignals insbesondere mittels einer Steuereinheit der elektrischen Maschine oder einer Fahrzeugsteuerung bereitgestellt werden. Mittels des Steuerungssignals kann die elektrische Maschine beispielsweise veranlasst werden, mehr Energie mittels Rekuperation zu erzeugen, wodurch ein Abbremsen des Antriebs erfolgen kann, um so ein Fahrverhalten zu beeinflussen. Somit können beispielsweise verschiedene Parameter des Fahrzeugs bei einem Bestimmen einer gezielten Ansteuerung der elektrischen Maschine und einem damit einhergehenden Rekuperationsverhalten herangezogen werden, um die gewünschten Effekte im Fahrverhalten des Fahrzeugs zu bewirken.
Bei einer Ausführungsform kann das Rekuperationssignal in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit beeinflusst werden. Beispielsweise kann eine Stärke o- der eine zeitliche Abfolge von haptisch wahrnehmbaren Lastschwankungen in Abhängigkeit der aktuell vorliegenden Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt und angewandt werden, um eine möglichst reale Nachbildung eines gewünschten Fahrverhaltens erzielen zu können.
Bei einer Ausführungsform kann das Rekuperationssignal in Abhängigkeit eines Betätigungsgradienten eines Fahrpedals des Fahrzeugs beeinflusst werden. Ein Fahrpedal kann dabei insbesondere eine fußbetätigte elektronische Steuereinheit bzw. ein Instrument zum Steuern eines Beschleunigungs- und/oder Bremsvorgangs sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein erzeugter Bremsdruck, zurückgelegter Bremspedalweg und/oder Fahrpedalwinkel, Lösegradient des Fahrpedals und/oder Betätigungsgradient des Bremspedals und/oder die vom Fahrer gewünschte Fahrzeugverzögerung zur Bestimmung eines geeigneten künstlich erzeugten elektrischen Signals zum Beeinflussen des ursprünglichen Rekuperations- signals herangezogen werden. Insbesondere kann eine Dynamik einer Rücknahme einer Betätigung des Fahrpedals bei einem Bestimmen und/oder Erzeugen des künstlich erzeugten elektrischen Signals berücksichtigt werden. Somit ist nicht nur die Stellung des Fahrpedals relevant sondern auch zusätzlich die Dynamik der Rücknahme.
Bei einer Ausführungsform kann das Rekuperationssignal in Abhängigkeit eines Basisrekuperationsniveaus der elektrischen Maschine beeinflusst werden. Dabei kann das Rekuperationsniveau einstellbar sein, um eine an die Verkehrssituation angepasste Steuerung der Energierückgewinnung zu ermöglichen. Um einen haptisch wahrnehmbaren Effekt erzielen zu können, kann es daher notwendig sein, das künstlich erzeugte elektrische Signal an das aktuell zugrundeliegende bzw. angewandte Rekuperationsniveau anzupassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine elektrische Maschine für ein Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, ein elektrisches Rekuperationssignal der elektrischen Maschine in einer Schubphase des Fahrzeugs mittels eines künstlich erzeugten elektrischen Steuersignal zu beeinflussen. Vorteile der vorgeschlagenen elektrischen Maschine entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens, welche vorab im Detail ausgeführt sind, so dass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend eine elektrische Maschine, wobei die elektrische Maschine eingerichtet ist, ein hierin beschriebenes Verfahren durchzuführen und/oder auf die hierin beschriebene Art und Weise ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere für Hybridfahrzeuge und Elektrofahrzeuge geeignet, aber nicht auf diesen Anwendungsbereich eingeschränkt. Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Im Allgemeinen gilt, dass Merkmale der verschiedenen hierin beschriebenen beispielhaften Aspekte und/oder Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern dies im Zusammenhang mit der Offenbarung nicht eindeutig ausgeschlossen ist.
Im folgenden Teil der Beschreibung wird auf die Figuren Bezug genommen, die zur Veranschaulichung spezifischer Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt sind. Es versteht sich, dass andere Aspekte verwendet werden können und strukturelle oder logische Änderungen der illustrierten Ausführungsformen möglich sind, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Die folgende Beschreibung der Figuren ist daher nicht einschränkend zu verstehen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer schematischen Darstellung.
Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Betreiben einer elektrischen Maschine eines Fahrzeugs in einer schematischen Darstellung.
Das Ablaufdiagramm startet in einem ersten Schritt 101 , wobei in einer Schubphase des Fahrzeugs ein insbesondere unbelastetes elektrisches Rekupera- tionssignal der elektrischen Maschine erzeugt wird.
In einem zweiten Schritt 102 wird in Abhängigkeit einer bestimmten oder zu bestimmenden Fahrzeuggeschwindigkeit 201 , eines bestimmten oder zu bestimmenden Betätigungsgradienten 202 eines Fahrpedals des Fahrzeugs und eines bestimmten oder zu bestimmenden Basisrekuperationsniveaus 203 der elektrischen Maschine ein künstliches elektrisches Signal bestimmt. Dies kann beispielsweise mittels einer Steuereinheit der elektrischen Maschine erfolgen.
Das künstliche elektrische Signal wird in einem Schritt 103 erzeugt. Hierbei kann eine Energiesenke in Form eines zusätzlichen Verbrauchers derart angesteuert werden, dass dieser eine höhere Rekuperationsleistung von der elektrischen Maschine fordert. Hierbei kann das künstlich erzeugte elektrische Signal periodisch sein oder periodische Anteile aufweisen.
In einem Schritt 104 wird das elektrische Rekuperationssignal 101 mittels des künstlich erzeugten elektrischen Signals 103 beeinflusst, um ein modifiziertes Rekuperationssignal zu erzeugen. Optional kann zusätzlich das Rekuperationssignal aus Schritt 104 als Rückkopplung in die Berechnung in Schritt 102 mit Einbezogen werden und das so bestimmte künstliche elektrische Signal nochmal modifiziert werden. Hierdurch kann ein Rekuperationsbetrieb der elektrischen Maschine in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeugs verändert werden, um Lastschwankungen der elektrischen Maschine zu bewirken.
In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dargestellt, welches eine elektrische Maschine 11 , eine Hochvolt-Batterie 12 zur Speicherung von Rekuperationse- nergie, einen Antrieb 14, einen Geschwindigkeitssensor 15 und einen Pedalsensor 16 aufweist. Der Pedalsensor 16 kann einen durch eine Betätigung eines Fahrpedals des Fahrzeugs 10 beeinflussten Fahrpedalgradienten bestimmen. Die elektrische Maschine ihrerseits umfasst eine Steuereinheit 13 und ist eingerichtet in einer Schubphase des Fahrzeugs 10, insbesondere in Abhängigkeit einer Rekuperationsleistung, ein elektrisches Rekuperationssignal zu erzeugen.
In Abhängigkeit des erfassten Fahrpedalgradienten und einer erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Steuereinheit 13 ein künstlich erzeugtes elektrischen Signal erzeugen, um das elektrische Rekuperationssignal der elektrischen Maschine 11 zu beeinflussen, um hierdurch beispielsweise eine an den Antrieb 14 ausgegebene Leistung zu verändern. Hierdurch kann beispielsweise ein zeitlicher Verlauf einer Rekuperationsleistung eingestellt werden, um Lastschwankungen an der elektrischen Maschine 11 zu erzeugen.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Fahrzeug
11 elektrische Maschine
5 12 Hochvolt-Batterie
13 Steuereinheit
14 Antrieb
15 Geschwindigkeitssensor
16 Pedalsensor
'0
100 Verfahren
101 bis 104 Schritte
201 bis 203 Fahrzeug- bzw. Fahrtparameter

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Verfahren (100) zum Betreiben einer elektrischen Maschine (11) eines Fahrzeugs
(10), wobei ein elektrisches Rekuperationssignal (101) der elektrischen Maschine
(11) in einer Schubphase des Fahrzeugs mittels eines künstlich erzeugten elektrischen Signals (104) beeinflusst wird.
2. Verfahren (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das künstlich erzeugte elektrische Signal Lastschwankungen der elektrischen Maschine (11) bewirkt.
3. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das künstlich erzeugte elektrische Signal periodisch ist.
4. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das künstlich erzeugte elektrische Signal eine Frequenz des Rekuperationssignals beeinflusst.
5. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das künstlich erzeugte elektrische Signal eine Amplitude des Rekuperationssignals beeinflusst.
6. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das künstlich erzeugte elektrische Signal mittels einer Energiequelle oder einer Energiesenke bereitgestellt wird.
7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das künstlich erzeugte elektrische Signal mittels eines Steuerungssignals bereitgestellt wird.
8. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rekuperationssignal in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit (201) beeinflusst wird.
9. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rekuperationssignal in Abhängigkeit eines Betätigungsgradienten (203) eines Fahrpedals (16) des Fahrzeugs (10) beeinflusst wird. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Rekupera- tionssignal in Abhängigkeit eines Basisrekuperationsniveaus (203) der elektrischen Maschine (11) beeinflusst wird. Elektrische Maschine (11 ) für ein Fahrzeug (10), aufweisend eine Steuereinheit (13), die eingerichtet ist, ein elektrisches Rekuperationssignal der elektrischen Maschine in einer Schubphase des Fahrzeugs mittels eines künstlich erzeugten elektrischen Signal zu beeinflussen (104). Fahrzeug (10) aufweisende eine elektrische Maschine (11), wobei die elektrische Maschine (10) eingerichtet ist, ein Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen und/ oder nach Anspruch 11 ausgebildet ist.
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