DE102010042907A1 - System for recuperation of kinetic energy for vehicle trailer, has machine, energy storage unit and controller, where controller is formed for controlling machine such that machine converts kinetic energy with degree - Google Patents

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Abstract

The system (100) has a machine (101), an energy storage unit (102) and a controller (103). The controller is formed for controlling the machine such that the machine converts the kinetic energy with a degree, which correlates with the force that is exerted on the vehicle trailer by a vehicle during the acceleration process.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft ein System zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger und einen Fahrzeuganhänger mit einem entsprechenden System.The invention relates to a system for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer and a vehicle trailer with a corresponding system.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Bei Fahrzeuganhängern wird während eines Bremsvorgangs kinetische Energie irreversibel in Wärme umgewandelt. Eine Reibungsbremse, wie eine Trommelbremse, kann beispielsweise als Auflaufbremse oder Druckluftbremse ausgeführt sein, die die kinetische Energie des Fahrzeuganhängers in Wärmeenergie umwandeltIn vehicle trailers, kinetic energy is irreversibly converted to heat during braking. A friction brake, such as a drum brake, may for example be designed as a run-up brake or compressed-air brake, which converts the kinetic energy of the vehicle trailer into heat energy

In Fahrzeugen mit eigenem Antrieb kann die kinetische Energie beziehungsweise die Bremsenergie des Fahrzeugs rückgewonnen werden („Rekuperation”). Im Schub oder bei einem Bremsvorgang wird kinetische Energie in eine andere Energieform, wie Elektrizität, Gasdruck oder Rotation umgewandelt und in einem entsprechend geeigneten Medium gespeichert.In vehicles with their own drive, the kinetic energy or the braking energy of the vehicle can be recovered ("recuperation"). In thrust or braking kinetic energy is converted into another form of energy, such as electricity, gas pressure or rotation and stored in a suitable medium.

Die DE 10 2008 001 565 A1 zeigt einen Fahrzeuganhänger bei dem eine elektrische Maschine, die einen Energiespeicher aufweist, als Antriebseinheit integriert ist. Die elektrische Maschine kann generatorisch betrieben werden, wobei der Energiespeicher durch Nutzung der kinetischen Energie des Anhängers oder der Bremsenergie geladen wird. Beispielsweise kann zu diesem Zweck die in der Schubphase des Anhängers zur Verfügung stehende Bremsenergie (Rekuperationsenergie) genutzt werden und in elektrische Energie umgewandelt werden. Es kann auch ein Teil der Bremsenergie des Anhängers zurückgewonnen werden.The DE 10 2008 001 565 A1 shows a vehicle trailer in which an electric machine having an energy storage is integrated as a drive unit. The electric machine can be operated as a generator, wherein the energy storage is charged by using the kinetic energy of the trailer or the braking energy. For example, for this purpose, the braking energy available in the overrun phase of the trailer (recuperation energy) can be used and converted into electrical energy. It can also be recovered a part of the braking energy of the trailer.

Aus der US 2007/0193795 A1 ist ein Fahrzeuganhänger mit einem Motor bekannt, der eines von zwei Räderpaaren des Fahrzeuganhängers antreibt. Eine Energiespeichereinrichtung ist an den Rahmen des Fahrzeuganhängers montiert und kann den Motor mit Energie versorgen. Ein Lastsensor ist dazu ausgeführt, die Größe der Last, die zwischen dem Fahrzeuganhänger und dem Zugfahrzeug übermittelt wird, zu bestimmen. Eine Steuereinheit ist zum Generieren von Steuersignalen zum Betreiben des Motors ab Überschreiten einer bestimmten durch den Lastsensor ermittelten Lastgröße ausgeführt.From the US 2007/0193795 A1 a vehicle trailer with a motor is known which drives one of two pairs of wheels of the vehicle trailer. An energy storage device is mounted to the frame of the vehicle trailer and can power the engine. A load sensor is designed to determine the amount of load transmitted between the trailer and the towing vehicle. A control unit is designed to generate control signals for operating the motor when a certain load variable determined by the load sensor is exceeded.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Es kann ein Bedarf an einer Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger bestehen, bei der ein effizienter, verbrauchs- und emissionsoptimierter Antrieb des Fahrzeuganhängers erreicht werden kann.There may be a need for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer in which efficient, fuel and emission optimized propulsion of the vehicle trailer can be achieved.

Einem solchen Bedarf kann mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche entsprochen werden. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.Such a need can be met by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are defined in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger beschrieben. Das System weist hierbei eine Maschine auf, die dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Teil einer kinetischen Energie des Anhängers während eines Beschleunigungsvorgangs des Anhängers umzuwandeln. Ein Energiespeicher des Systems ist dazu ausgebildet, um die umgewandelte Energie von der Maschine aufzunehmen, zu speichern und gespeicherte Energie zur Rückumwandlung in kinetische Energie an die Maschine abzugeben. Eine Steuerung des Systems ist derart zum Steuern der Maschine ausgebildet, dass die Maschine kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit einer Kraft, die von einem Fahrzeug während des Beschleunigungsvorgangs auf den Fahrzeuganhänger ausgeübt wird, korreliert. Das Fahrzeug kann ein Zugfahrzeug sein.According to a first aspect of the present invention, a system for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer is described. The system in this case has a machine which is designed to convert at least part of a kinetic energy of the trailer during an acceleration process of the trailer. An energy storage system of the system is configured to receive and store the converted energy from the engine and to deliver stored energy to the engine for reconversion into kinetic energy. A controller of the system is configured to control the engine such that the engine converts kinetic energy to a degree that correlates to a force exerted by a vehicle during the acceleration process on the vehicle trailer. The vehicle may be a towing vehicle.

Der obige Aspekt der Erfindung kann als auf folgender Idee beruhend angesehen werden: Bei herkömmlichen Fahrzeuganhängern erfolgt entweder keine Rückgewinnung der Bremsenergie des Fahrzeuganhängers oder eine Rückgewinnung der Bremsenergie bzw. der kinetischen Energie des Fahrzeuganhängers ab einer bestimmten Kraftgröße, die durch ein Zugfahrzeug auf den Fahrzeuganhänger ausgeübt wird. Dabei wird die kinetische Energie des Fahrzeuganhängers zunächst in Wärmeenergie und erst ab einem bestimmten Zeitpunkt bzw. bei Überschreiten einer bestimmten Kraftgröße in eine andere Energieform umgewandelt sowie in einem entsprechend geeigneten Medium gespeichert, wodurch ein bestimmter Anteil kinetische Energie des Fahrzeuganhängers ungenutzt bleibt.The above aspect of the invention can be considered to be based on the following idea: In conventional vehicle trailers either no recovery of the braking energy of the vehicle trailer or a recovery of the braking energy or the kinetic energy of the vehicle trailer from a certain force size, which exercised by a towing vehicle on the vehicle trailer becomes. In this case, the kinetic energy of the vehicle trailer is first converted into heat energy and only at a certain time or when exceeding a certain size of force in another form of energy and stored in a suitably suitable medium, whereby a certain proportion of kinetic energy of the vehicle trailer remains unused.

Das System zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist im Gegensatz zu herkömmlichen Fahrzeuganhängern mit Rekuperationssystemen eine Steuerung zum Steuern der Maschine zum Umwandeln der kinetischen Energie auf, die die Maschine derart steuert, dass der Grad der Energieumwandlung bzw. die Rekuperation z. B. proportional zur auf den Fahrzeuganhänger während eines Beschleunigungsvorgangs wirkenden Kraft oder Bremsleistung bzw. Beschleunigungsleistung auf den Fahrzeuganhänger ist. Ein Beschleunigungsvorgang kann dabei ein negatives Beschleunigen in der Form eines Bremsens oder ein positives Beschleunigen in der Form einer Geschwindigkeitssteigerung sein. Der Grad der Umwandlung der kinetischen Energie in eine andere Energieform kann dabei abhängig von der Kraft, z. B. direkt proportional zu der Kraft, sein. Je größer der Grad der Beschleunigung des Fahrzeuganhängers, desto größer kann der Grad der Energieumwandlung durch die Maschine sein.The kinetic energy recuperation system for a vehicle trailer according to an embodiment of the invention, unlike conventional vehicle trailers having recuperation systems, includes a controller for controlling the kinetic energy converting machine that controls the engine such that the degree of energy conversion is Recuperation z. B. is proportional to acting on the vehicle trailer during an acceleration process force or braking power or acceleration performance on the vehicle trailer. An acceleration process may be a negative acceleration in the form of a brake or a positive acceleration in the form of a Speed increase. The degree of conversion of the kinetic energy into another form of energy can depend on the force, z. B. be directly proportional to the force. The greater the degree of acceleration of the vehicle trailer, the greater the degree of energy conversion by the engine.

Die Maschine des Fahrzeuganhängers kann einen eigenen Antrieb aufweisen, der derart ausgelegt ist, dass das Zugfahrzeug unterstützt wird, falls das Zugfahrzeug den Fahrzeuganhänger beschleunigt. Der Antrieb kann dabei seine Energie aus dem eigenen Energiespeicher, der umgewandelte kinetische Energie von der Maschine aufnehmen kann, beziehen. Der Energiespeicher kann beispielsweise bei einem Bremsvorgang durch einen geeigneten Generator, den die Maschine aufweist, zum Beispiel einem invertierten Antrieb, geladen werden. Antrieb und Rekuperation des Fahrzeuganhängers können durch vorhandene Steuerungselemente des Fahrzeuganhängers gesteuert werden. Bei einem Fahrzeuganhänger mit Auflaufbremse kann die Antriebs- bzw. Bremsleistung über die Auslenkung eines Zugelements der Auflaufbremse geregelt werden. Bei Fahrzeugen mit Fremdkraftbremse oder zusätzlicher Betriebsbremse kann die Bremsleistung über den in derartigen Fahrzeugen üblicherweise vorhandenen Retarderbedienhebel oder andere Bedienhebel vorgegeben werden.The vehicle of the vehicle trailer may have its own drive, which is designed so that the towing vehicle is supported if the towing vehicle accelerates the vehicle trailer. The drive can draw its energy from its own energy storage, which can absorb converted kinetic energy from the machine. The energy store can be loaded, for example, during a braking operation by a suitable generator which the machine has, for example an inverted drive. Drive and recuperation of the vehicle trailer can be controlled by existing controls of the vehicle trailer. In a vehicle trailer with overrun brake, the drive or braking power can be controlled via the deflection of a tension element of the overrun brake. In vehicles with a power brake or additional service brake, the braking power can be specified on the usual in such vehicles retarder control lever or other control lever.

Ein derartiges System zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger kann es ermöglichen, dass Energie gespeichert und wiederverwendet wird, die im Normalfall in Wärmeenergie umgewandelt würde bzw. „verheizt” würde, insbesondere bei häufigen Beschleunigungs- und Bremsvorgängen. Dadurch können Verbrauch und Emissionen des Zugfahrzeugs reduziert werden. Anfahrvorgang und Beschleunigung eines Gespanns zwischen Fahrzeuganhänger und Fahrzeug können durch einen eigenen Antrieb des Fahrzeuganhängers unterstützt werden, wodurch auch das Zugfahrzeug entlastet werden kann und bei gleicher Masse des Gespanns der Antrieb des Zugfahrzeugs geringer ausgelegt sein kann. Der Antrieb des Anhängers kann, insbesondere auf Untergrund mit geringer Haftung, zur Stabilität des Gespanns beitragen. Durch eine zusätzliche Verzögerungsleistung des Systems zur Rekuperation kann beim Bremsvorgang eine Betriebsbremse des Fahrzeuganhängers entlastet werden. Für den Fall, dass der Antrieb des Anhängers an vorhandene Steuerungselemente gekoppelt ist, kann das System bediensicher ausgebildet sein. Zusätzlichen Anforderungen an den Fahrer können entfallen, und eine Fehlbedingung kann ausgeschlossen bzw. minimiert werden. Es können vorhandene Steuerungselemente bzw. Steuerungen des Fahrzeuganhängers bzw. des Zugfahrzeugs verwendet werden um das oben beschriebene System zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger zu steuern, so dass die Nachrüstung eines derartigen Systems auch an vorhandene Anhänger oder Gespanne ermöglicht wird. An das Zugfahrzeug müssen in diesem Fall keinerlei zusätzliche Anforderungen gestellt werden, das heisst es muss beispielsweise nicht umkonfiguriert oder angepasst werden.Such a system for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer may allow energy to be stored and reused, which would normally be converted into heat energy or "burned", especially during frequent acceleration and braking operations. As a result, consumption and emissions of the towing vehicle can be reduced. Starting process and acceleration of a team between vehicle trailer and vehicle can be supported by a separate drive of the vehicle trailer, whereby the towing vehicle can be relieved and with the same mass of the combination of the drive of the towing vehicle can be designed smaller. The drive of the trailer can contribute to the stability of the trailer, especially on low adhesion surfaces. By an additional deceleration performance of the system for recuperation can be relieved during braking a service brake of the vehicle trailer. In the event that the drive of the trailer is coupled to existing control elements, the system can be designed safe to use. Additional requirements for the driver can be omitted, and a fault condition can be excluded or minimized. Existing controls of the vehicle trailer or tractor may be used to control the kinetic energy recuperation system described above for a vehicle trailer, such that retrofitting such a system may be made available to existing trailers or teams. In this case, no additional requirements need to be placed on the towing vehicle, that is to say it does not have to be reconfigured or adapted, for example.

Das System kann weiterhin eine Erfassungseinrichtung aufweisen, die dazu ausgebildet ist, eine Auslenkungsdistanz des Fahrzeuganhängers gegenüber einem definierten Abstand zwischen dem Fahrzeuganhänger und dem Fahrzeug bei fehlender Beschleunigung des Anhängers zu erfassen, wobei die Auslenkungsdistanz mit der zwischen Fahrzeuganhänger und Zugfahrzeug wirkenden Kraft korreliert. Die Steuerung ist derart zum Steuern der Maschine ausgebildet, dass die Maschine kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit der Auslenkungsdistanz korreliert.The system may further comprise a detection device configured to detect a deflection distance of the vehicle trailer from a defined distance between the vehicle trailer and the vehicle in the absence of acceleration of the trailer, wherein the deflection distance correlates with the force acting between the vehicle trailer and towing vehicle. The controller is configured to control the machine such that the machine converts kinetic energy to a degree that correlates to the deflection distance.

Die Erfassungseinrichtung kann kleinste Veränderung des Abstandes zwischen dem Fahrzeuganhänger und dem Zugfahrzeug ermitteln, beispielsweise bei einem Bremsen oder negativen Beschleunigen des Fahrzeuganhängers eine Verringerung des Abstandes um eine Auslenkungsdistanz und bei einem positiven Beschleunigen des Fahrzeuganhängers eine Vergrößerung des Abstandes um eine Auslenkungsdistanz. Dadurch, dass der Grad der Umwandlung der kinetischen Energie durch die Maschine mit der Auslenkungsdistanz korreliert, kann die Nutzung der kinetischen Energie des Fahrzeuganhängers optimiert werden, indem bei der kleinsten Auslenkung bereits kinetische Energie durch die Maschine in Energie umgewandelt wird. Bei einem Bremsen des Fahrzeuganhängers wird durch die Maschine Energie umgewandelt und in dem Energiespeicher gespeichert und bei einem Beschleunigen des Fahrzeuganhängers wandelt die Maschine die zuvor gespeicherte Energie in Antriebsenergie zum Antreiben des Fahrzeuganhängers um.The detection device may determine the smallest change in the distance between the vehicle trailer and the towing vehicle, for example, during braking or negative acceleration of the vehicle trailer, a reduction of the distance by a deflection distance and a positive acceleration of the vehicle trailer, an increase of the distance by a deflection distance. By correlating the degree of kinetic energy conversion by the machine with the deflection distance, the vehicle trailer's kinetic energy utilization can be optimized by converting kinetic energy through the machine into energy at the smallest deflection. Upon braking of the vehicle trailer, energy is converted and stored in the energy storage by the engine, and as the vehicle trailer accelerates, the engine converts the previously stored energy into drive energy to drive the vehicle trailer.

Die Erfassungseinrichtung des Systems kann dazu ausgebildet sein, die Kraft, die von einem Fahrzeug während eines Beschleunigungsvorgangs auf den Fahrzeuganhänger ausgeübt wird, zu erfassen. Die Kraft kann an einer Deichsel des Fahrzeuganhängers in einer Längsrichtung der Deichsel von dem Fahrzeug während des Beschleunigungsvorgangs ausgeübt werden. Die Erfassungseinrichtung kann einen Kraftmesssensor aufweisen, der ein Piezosensor sein kann.The detection device of the system may be configured to detect the force exerted by a vehicle during an acceleration process on the vehicle trailer. The force can be exerted on a drawbar of the vehicle trailer in a longitudinal direction of the drawbar of the vehicle during the acceleration process. The detection device may include a force measuring sensor, which may be a piezoelectric sensor.

Die Kraft, die von einem Fahrzeug während des Beschleunigungsvorgangs auf den Fahrzeuganhänger ausgeübt wird, kann eine Auslenkung einer Auflaufbremskupplung des Anhängers um eine Auslenkungsdistanz bewirken, bezogen auf eine Nullposition der Auflaufbremskupplung bei fehlender Beschleunigung des Anhängers. Die Steuerung ist dabei derart zum Steuern der Maschine ausgebildet, dass die Maschine kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit der Auslenkungsdistanz korreliert.The force exerted on the trailer by a vehicle during the acceleration operation may cause deflection of a trailer overrun clutch by a deflection distance relative to a zero position of the overrunning brake clutch if absent Acceleration of the trailer. The controller is thereby configured to control the machine such that the machine converts kinetic energy to a degree that correlates to the deflection distance.

Bei einem auf den Anhänger ausgeübten positiven Beschleunigungsvorgang kann eine Zugkraft auf den Anhänger ausgeübt werden, welche Zugkraft ein Auseinanderziehen der Auflaufbremskupplung um eine erste Auslenkungsdistanz bewirken kann. Die Steuerung ist dabei zum Steuern der Maschine derart ausgebildet, dass die Maschine kinetische Energie zum Antreiben des Anhängers durch die Maschine mit einem Grad umwandelt, der mit der ersten Auslenkungsdistanz korreliert.With a positive acceleration action applied to the trailer, a tensile force can be exerted on the trailer, which tensile force can cause the overrunning clutch to pull apart by a first deflection distance. The controller is configured to control the engine such that the engine converts kinetic energy to drive the trailer through the engine to a degree that correlates to the first deflection distance.

Bei einem auf den Anhänger ausgeübten negativen Beschleunigungsvorgang, wie einem Bremsen, kann eine Schubkraft auf den Anhänger ausgeübt werden, welche Schubkraft ein Zusammendrücken der Auflaufbremskupplung um eine zweite Auslenkungsdistanz bewirken kann. Die Steuerung ist dabei derart zum Steuern der Maschine ausgebildet, dass die Maschine kinetische Energie zum Aufnehmen durch den Energiespeicher mit einem Grad umwandelt, der mit der zweiten Auslenkungsdistanz korreliert.With a negative acceleration action such as braking applied to the trailer, a thrust force can be exerted on the trailer, which thrust force can cause the overrunning clutch to compress by a second deflection distance. The controller is thereby configured to control the machine such that the machine converts kinetic energy for acquisition by the energy store to a degree that correlates to the second deflection distance.

Antriebs- und Bremsleistung können dabei durch eine Gleichgewichtsregelung eingestellt werden, wobei der Regelparameter die durch ein Zugfahrzeug ausgeübte Zug- bzw. Schub- oder Bremskraft an der Deichsel des Fahrzeuganhängers ist. Die Zug- bzw. Schubkraft kann dabei verschiedenartig erfasst werden, beispielsweise über die Auslenkung eines federbelasteten Längsstellglieds einer Auflaufbremse bzw. einer Auflaufbremskupplung in der Deichsel. Eine Nullposition kann beispielsweise durch eine zweiseitige Federbelastung dargestellt werden. In einem kräftefreien Gleichgewichtszustand ist die Maschine, die Antriebseinrichtung und Generator sein kann, inaktiv. Ein derartiger Zustand kann in der Realität bei einer Konstantfahrt und bei einem freien Rollen vorliegen. Bei einem Abbremsen des Zugfahrzeugs wird in der Deichsel des Anhängers das Stellglied zusammengeschoben. Die Bremskraft am Rad kann bei einem konventionellen Anhänger mit Auflaufbremse proportional zur Auslenkung des Stellglieds sein, wodurch sich ein neues Gleichgewicht einregelt. Die Rekuperation kann ebenfalls bei einer Auslenkung des Stellglieds erfolgen.Drive and braking power can be adjusted by an equilibrium control, wherein the control parameter is the pulling or pushing or braking force exerted by a towing vehicle on the drawbar of the vehicle trailer. The tensile or thrust force can be detected in various ways, for example via the deflection of a spring-loaded longitudinal actuator of a backup brake or a overrunning brake in the drawbar. A zero position can be represented for example by a two-sided spring load. In a zero-force state of equilibrium, the engine, which may be the drive and generator, is inactive. Such a condition may in reality be constant travel and free rolling. When braking the towing vehicle, the actuator is pushed together in the drawbar of the trailer. The braking force on the wheel can be proportional to the displacement of the actuator in a conventional trailer with overrun brake, thereby balancing a new balance. The recuperation can also be done at a deflection of the actuator.

Für den Fall, dass die Rekuperationsleistung proportional zur Bremsleistung der Radbremse ist, kann, bei unveränderter Auslegung der Auflaufbremse, die Kraftübertragung auf das Zugfahrzeug identisch bleiben. Ein Teil der Energie kann nicht in der Radbremse in Wärme umgesetzt werden, sondern wird im Energiespeicher akkumuliert. Die Kraftaufteilung kann beispielsweise in einer Art Registerbetrieb erfolgen, wobei zuerst die Rekuperation aktiviert wird, und nur bei stärkerer Abbremsung die Radbremse eingreift. Bei einer Beschleunigung des Zugfahrzeugs kann das Stellglied auseinandergezogen werden, im Unterschied zur konventionellen Auflaufbremse, wo bei einer Beschleunigung ein starrer Anschlag die Kraft überträgt. Analog zum Bremsvorgang kann die Antriebskraft proportional zur Auslenkung des Stellglieds sein, so dass das Zugfahrzeug die Beschleunigung des Anhängers vorsehen kann.In the event that the recuperation power is proportional to the braking power of the wheel brake, the power transmission to the towing vehicle can remain the same, with unchanged design of the overrun brake. Part of the energy can not be converted into heat in the wheel brake, but is accumulated in the energy storage. The force distribution can be done, for example, in a kind of register operation, wherein the first recuperation is activated, and engages only at greater deceleration the wheel brake. During an acceleration of the towing vehicle, the actuator can be pulled apart, in contrast to the conventional overrun brake, where when accelerating a rigid stop transmits the force. Analogous to the braking operation, the driving force may be proportional to the deflection of the actuator, so that the towing vehicle can provide the acceleration of the trailer.

Die Auflaufbremskupplung kann ein federbelastetes Stellglied sein.The overrun brake clutch may be a spring-loaded actuator.

Eine Erfassungseinrichtung des Systems zur Rekuperation kann mit einer Bedienvorrichtung zum Betätigen einer Betriebsbremse des Zugfahrzeugs gekoppelt sein, wobei die Steuerung derart zum Steuern der Maschine ausgebildet sein kann, dass die Maschine kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit einem Stellwertmaß der Bedienvorrichtung korreliert.A recuperation system detector may be coupled to an operator for operating a service brake of the towing vehicle, wherein the controller may be configured to control the engine such that the engine converts kinetic energy to a degree that correlates to a manipulated variable of the operator.

In anderen Worten, kann, falls für das Zugfahrzeug eine zusätzliche Betriebsbremse, insbesondere für Lkw-/Bus, vorgesehen ist, Rekuperation in einem Maß erfolgen das proportional zur Bremswirkung der Betriebsbremse eingestellt ist. Die Betriebsbremse wird dabei durch einen Bedienhebel durch den Fahrer aktiviert. Der Stellwert der Zusatzbremse kann auf geeignete Weise abgegriffen und an die Systemsteuereinheit bzw. die Steuerung übertragen werden. Die zusätzliche Betriebsbremse kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus einer Wirbelstrombremse („Retarder”) und einer Motorbremse.In other words, if an additional service brake, in particular for truck / bus, is provided for the towing vehicle, recuperation can take place to an extent that is set proportionally to the braking effect of the service brake. The service brake is activated by an operating lever by the driver. The manipulated value of the additional brake can be tapped in a suitable manner and transmitted to the system control unit or the controller. The additional service brake may be selected from the group consisting of an eddy current brake ("retarder") and an engine brake.

Die Steuerung des Systems zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger kann derart zum Steuern der Maschine ausgebildet sein, dass die Maschine kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit einer Beschleunigungsanforderung des Fahrzeugs für den Anhänger korreliert. Dabei kann die Momentenanforderung des Fahrers für die Beschleunigung, welche beispielsweise durch eine Gaspedalposition oder einen koordinierten Wert aus dem Fahrzeugrechner erfasst werden kann, als Maßgabe für den Grad der Umwandlung der kinetischen Energie durch die Maschine dienen. Die Momentenanforderung kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bestimmt werden, indem ein dauerhaftes Moment in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs beaufschlagt wird. Das Moment kann beispielsweise ausgehend von einem Moment von 0 Nm im Stand umso größer werden, je schneller sich ein Gespann aus Fahrzeuganhänder und Fahrzeug bewegt, wodurch eine Kompensation des Fahrwiderstands bewirkt werden kann.The control of the kinetic energy recuperation system for a vehicle trailer may be configured to control the engine such that the engine converts kinetic energy to a degree that correlates to an acceleration request of the vehicle for the trailer. In this case, the torque request of the driver for the acceleration, which can be detected, for example, by an accelerator pedal position or a coordinated value from the vehicle computer, serve as a measure of the degree of conversion of the kinetic energy by the machine. The torque request can be determined according to another aspect of the invention by applying a permanent torque as a function of the speed of the vehicle. The moment, for example, starting from a moment of 0 Nm in standing, the greater, the faster a team of vehicle trailer and vehicle moves, whereby a compensation of the driving resistance can be effected.

Die Rekuperation über den Bedienhebel und die Rekuperation zur Beschleunigungsunterstützung über ein Längsstellglied, wie eine Auflaufbremse, können miteinander kombiniert werden. The recuperation via the control lever and the recuperation for acceleration support via a longitudinal actuator, such as a run-up brake, can be combined.

Die Maschine des Systems kann eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Anhängers mit in dem Energiespeicher gespeicherter Energie und eine Energieumwandlungseinrichtung zum Umwandeln von kinetischer Energie des Anhängers aufweisen. Die Antriebseinrichtung kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus einem elektrischen Motor, einem hydraulischen Motor und einem pneumatischen Motor. Die Energieumwandlungseinrichtung kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus einem Generator und einer Pumpe.The machine of the system may include drive means for driving the trailer with energy stored in the energy storage and energy conversion means for converting kinetic energy of the trailer. The drive means may be selected from the group consisting of an electric motor, a hydraulic motor and a pneumatic motor. The energy conversion device may be selected from the group consisting of a generator and a pump.

Der Energiespeicher kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus einer Batterie, einem Super-Cap, einem elektrischen Speicher, einem Schwungradspeicher und einer pneumatischen Speicherung.The energy storage may be selected from the group consisting of a battery, a super-cap, an electrical storage, a flywheel storage and a pneumatic storage.

Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist ein Anhänger für ein Fahrzeug angegeben, der ein System zur Rekuperation von kinetischer Energie nach einem der oben beschriebenen Aspekte bzw. Ausführungsbeispiele aufweist.According to a further aspect of the invention, there is provided a trailer for a vehicle having a system for recuperation of kinetic energy according to any of the aspects described above.

Das beschriebene Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug (KFZ), ein Lastkraftfahrzeug (LKW), oder ein Bus sein, und der angegebene Fahrzeuganhänger kann entsprechend ein KFZ-, ein LWK- oder ein Bus-Anhänger sein.The described vehicle may be a motor vehicle (KFZ), a truck (truck), or a bus, and the indicated vehicle trailer may be corresponding to a motor vehicle, a LWK or a bus trailer.

Es wird angemerkt, dass Gedanken zu der Erfindung hierin im Zusammenhang mit der Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger, der durch ein Fahrzeug bewegt bzw. angetrieben wird, beschrieben sind. Einem Fachmann ist hierbei klar, dass die einzelnen beschriebenen Merkmale auf verschiedene Weise miteinander kombiniert werden, um so auch zu anderen Ausgestaltungen der Erfindung zu führen. Das System zur Rekuperation kann mehrere Maschinen, mehrere Antriebs- und Energieumwandlungseinrichtungen, mehrere Energiespeicher, mehrere Steuerungen und mehrere Erfassungseinrichtungen aufweisen. Der Anhänger für ein Fahrzeug kann mehrere Systeme zur Rekuperation aufweisen.It is noted that thoughts on the invention herein are described in the context of kinetic energy recuperation for a vehicle trailer being powered by a vehicle. It is clear to a person skilled in the art that the individual features described are combined with one another in various ways so as to lead to other embodiments of the invention. The recuperation system may include multiple machines, multiple drive and energy conversion devices, multiple energy storage devices, multiple controllers, and multiple sensing devices. The trailer for a vehicle may have several systems for recuperation.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

1A zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1A shows a schematic representation of a system for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer according to an embodiment of the present invention.

1B zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1B shows a schematic representation of a system for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer according to another embodiment of the present invention.

1C zeigt eine schematische Querschnittansicht eines durch ein Zugfahrzeug gezogenen Fahrzeuganhängers, der ein System zur Rekuperation von kinetischer Energie aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1C FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a towing vehicle towed vehicle having a kinetic energy recuperation system according to one embodiment of the present invention. FIG.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 FIG. 12 shows a flowchart of a method for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer according to an embodiment of the present invention.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu.The figures are only schematic and not to scale.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNGEMBODIMENTS OF THE INVENTION

1A zeigt ein System 100 zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger mit einer Maschine 101, einem Energiespeicher 102 und einer Steuerung 103. Die Maschine 101 ist dazu ausgebildet, wenigstens einen Teil einer kinetischen Energie des Fahrzeuganhängers während eines Beschleunigungsvorgangs umzuwandeln. Der Energiespeicher 102 ist dazu ausgebildet, die umgewandelte Energie von der Maschine 101 anzunehmen, zu speichern und gespeicherte Energie zur Rückumwandlung in kinetische Energie an die Maschine 101 abzugeben. Die Steuerung 103 ist derart zum Steuern der Maschine 101 ausgebildet, dass die Maschine 101 kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit einer Kraft, die von einem Fahrzeug während des Beschleunigungsvorgangs auf den Fahrzeuganhänger ausgeübt wird, korreliert. Die Maschine 101 ist dabei an den Energiespeicher 102 angeschlossen. Die Steuerung 103 steuert den Energiespeicher 102 und die Maschine 101 entweder drahtlos oder drahtgebunden. 1A shows a system 100 for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer with a machine 101 , an energy storage 102 and a controller 103 , The machine 101 is configured to convert at least a portion of a kinetic energy of the vehicle trailer during an acceleration process. The energy storage 102 is designed to transfer the converted energy from the machine 101 accept, store, and store stored energy for reconversion into kinetic energy to the machine 101 leave. The control 103 is such for controlling the machine 101 trained that machine 101 kinetic energy to a degree correlated with a force exerted by a vehicle during the acceleration process on the vehicle trailer. The machine 101 is doing to the energy storage 102 connected. The control 103 controls the energy storage 102 and the machine 101 either wireless or wired.

Eine Erfassungseinrichtung 104 ist dazu ausgebildet, eine Auslenkungsdistanz des Fahrzeuganhängers gegenüber einem definierten Abstand zwischen dem Fahrzeuganhänger und dem Fahrzeug bei fehlender Beschleunigung des Anhängers zu erfassen, wobei die Auslenkungsdistanz mit der Kraft, die von einem Fahrzeug während des Beschleunigungsvorganges auf den Fahrzeuganhänger ausgeübt wird, korreliert. Die Steuerung 103 kann dabei derart zum Steuern der Maschine ausgebildet sein, dass die Maschine kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit der Auslenkungsdistanz korreliert. Die Erfassungseinrichtung 104 ist dazu ausgebildet, die Kraft zu erfassen und kann einen Kraftmesssensor aufweisen, der ein Piezosensor sein kann. Die Erfassungseinrichtung 104 kann mit einer Bedienvorrichtung zum Betätigen einer Betriebsbremse des Anhängers gekoppelt sein, wobei die Steuerung derart zum Steuern der Maschine ausgebildet sein kann, dass die Maschine kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit einem Stellwertmaß der Bedienvorrichtung korreliert. Die Erfassungseinrichtung 104 ist mit der Steuerung 103 gekoppelt, entweder drahtgebunden oder drahtlos. Die Verbindung zwischen dem Energiespeicher 102 und der Maschine 101 kann drahtgebunden ausgeführt sein.A detection device 104 is configured to detect a deflection distance of the vehicle trailer against a defined distance between the vehicle trailer and the vehicle in the absence of acceleration of the trailer, wherein the deflection distance with the force exerted by a vehicle during the acceleration process on the vehicle trailer correlates. The control 103 may be configured to control the machine such that the machine converts kinetic energy to a degree that correlates with the deflection distance. The detection device 104 is designed to capture the power and can have a force measuring sensor, which may be a piezoelectric sensor. The detection device 104 may be coupled to an operator for operating a service brake of the trailer, wherein the controller may be configured to control the engine such that the engine converts kinetic energy to a degree that correlates to a manipulated variable of the operator. The detection device 104 is with the controller 103 coupled, either wired or wireless. The connection between the energy storage 102 and the machine 101 can be wired.

1B zeigt das System zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger der 1A mit dem Unterschied, dass die Maschineneinheit 101 eine Antriebseinrichtung 101A zum Antreiben des Anhängers mit in dem Energiespeicher 102 gespeicherter Energie und einer Energieumwandlungseinrichtung 101B zum Umwandeln von kinetischer Energie des Anhängers 105 aufweist. Die Antriebseinrichtung 101A ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem elektrischen Motor, einem hydraulischen Motor und einem pneumatischen Motor. Die Energieumwandlungseinrichtung 101B ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Generator und einer Pumpe. Die Energieumwandlungseinrichtung 101B wandelt bei einem negativen Beschleunigungsvorgang, wie beispielsweise einem Bremsen des Fahrzeuganhängers, kinetische Energie des Fahrzeuganhängers in Energie um, beispielsweise in Elektrizität, Gasdruck und Rotation. Die umgewandelte Energie wird, wie durch den Pfeil angezeigt, dem Energiespeicher 102 zugeführt. Bei einem positiven Beschleunigungsvorgang des Fahrzeuganhängers gibt der Energiespeicher 102 gespeicherte Energie an die Antriebseinrichtung 101A ab, wie durch den Pfeil angezeigt, und die Antriebseinrichtung 101A treibt mittels dieser Energie den Anhänger an. 1B shows the system for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer of 1A with the difference that the machine unit 101 a drive device 101A for driving the trailer with in the energy storage 102 stored energy and an energy conversion device 101B for converting kinetic energy of the trailer 105 having. The drive device 101A is selected from the group consisting of an electric motor, a hydraulic motor and a pneumatic motor. The energy conversion device 101B is selected from the group consisting of a generator and a pump. The energy conversion device 101B converts kinetic energy of the vehicle trailer into energy, such as electricity, gas pressure and rotation, in a negative acceleration process, such as braking of the vehicle trailer. The converted energy, as indicated by the arrow, the energy storage 102 fed. In a positive acceleration process of the vehicle trailer gives the energy storage 102 stored energy to the drive device 101A as indicated by the arrow, and the drive means 101A drives the trailer by means of this energy.

1C zeigt eine schematische Querschnittansicht eines durch ein Fahrzeug 106 beschleunigten Fahrzeuganhängers 105 an. Der Fahrzeuganhänger 105 weist ein System 100 zur Rekuperation von kinetischer Energie gemäß 1A oder 1B auf. Jeweils wenigstens eine Maschine 101 ist mit jeweils einem Radpaar des Fahrzeuganhängers 105 gekoppelt, wobei die Maschinen 101 dazu ausgebildet sind, wenigstens einen Teil einer kinetischen Energie des Fahrzeuganhängers 105 während eines Beschleunigungsvorgangs des Anhängers 105 umzuwandeln. Die Maschinen 101 sind mit einem Energiespeicher 102 verbunden, der dazu ausgebildet ist, die umgewandelte Energie von den Maschinen 101 aufzunehmen, zu speichern und gespeicherte Energie zur Rückumwandlung in kinetische Energie an die Maschinen 101 abzugeben. Eine Steuerung 103 ist mit dem Energiespeicher 102 sowie den Maschinen 101 gekoppelt und derart zum Steuern der Maschinen 101 ausgebildet, dass die Maschinen 101 kinetische Energie mit einem Grad umwandeln, der mit einer Kraft 114, 115, die von dem Fahrzeug 106 während des Beschleunigungsvorgangs auf den Fahrzeuganhänger 105 ausgeübt wird, korreliert. Dabei kann der Grad der Energieumwandlung (Rekuperation) proportional zur Bremsleistung des Systems 100 sein. 1C shows a schematic cross-sectional view of a vehicle 106 accelerated vehicle trailer 105 at. The trailer 105 has a system 100 for recuperation of kinetic energy according to 1A or 1B on. At least one machine at a time 101 is each with a pair of wheels of the vehicle trailer 105 coupled, the machines 101 are adapted to at least part of a kinetic energy of the vehicle trailer 105 during an acceleration process of the trailer 105 convert. The machines 101 are with an energy storage 102 connected, which is adapted to the converted energy from the machines 101 absorb, store and store stored energy for reconversion into kinetic energy to the machines 101 leave. A controller 103 is with the energy storage 102 as well as the machines 101 coupled and so for controlling the machines 101 trained that the machines 101 to convert kinetic energy to a degree with a force 114 . 115 that from the vehicle 106 during the acceleration process on the vehicle trailer 105 is exercised, correlated. The degree of energy conversion (recuperation) can be proportional to the braking power of the system 100 be.

Eine Erfassungseinrichtung 104 ist mit der Steuerung 103 und einer Auflaufbremskupplung 107 des Anhängers 105 gekoppelt. Die Erfassungseinrichtung 104 ist dazu ausgebildet, eine Auslenkungsdistanz 112, 113 des Fahrzeuganhängers 105 gegenüber einem definierten Abstand 111 zwischen dem Fahrzeuganhänger 105 und dem Fahrzeug 106 bei fehlender Beschleunigung des Anhängers 105 zu erfassen. Die Auslenkungsdistanz 112, 113 korreliert mit der Kraft 114, 115 derart, dass bei einem auf den Anhänger 105 ausgeübten positiven Beschleunigungsvorgang eine Zugkraft 114 auf den Anhänger 105 ausgeübt wird, die eine Auslenkung um eine Auslenkungsdistanz 112 in Zugrichtung des Fahrzeugs 106 bewirkt. Bei einem auf den Anhänger 105 ausgeübten negativen Beschleunigungsvorgang, wie einem Bremsen, wird eine Schubkraft 115 auf den Anhänger 105 ausgeübt, die eine Auslenkung um eine Auslenkungsdistanz 113 in Richtung des Fahrzeuganhängers 105 bewirkt. Die Steuerung 103 ist derart zum Steuern der Maschinen 101 ausgebildet, dass die Maschinen 101 kinetische Energie des Fahrzeuganhängers 105 mit einem Grad umwandeln, der mit der Auslenkungsdistanz 112, 113 korreliert. Je mehr der Fahrzeuganhänger 105 durch das Fahrzeug 106 (positiv) beschleunigt wird, desto mehr wird der Fahrzeuganhänger um eine Auslenkungsdistanz 112 ausgelenkt, und desto mehr Energie wird den Maschinen 101 zum Antreiben des Fahrzeuganhängers 105 aus dem Energiespeicher 103 zugeführt. Je mehr der Fahrzeuganhänger 105 abgebremst bzw. durch das Fahrzeug 106 negativ beschleunigt wird, desto mehr wird der Fahrzeuganhänger 105 um die Auslenkungsdistanz 113 ausgelenkt, und desto mehr kinetische Energie des Fahrzeuganhängers 105 wird von den Maschinen 101 umgewandelt und in dem Energiespeicher 102 gespeichert.A detection device 104 is with the controller 103 and a overrun brake clutch 107 of the trailer 105 coupled. The detection device 104 is designed to be a deflection distance 112 . 113 of the vehicle trailer 105 over a defined distance 111 between the trailer 105 and the vehicle 106 in the absence of acceleration of the trailer 105 capture. The deflection distance 112 . 113 correlates with the force 114 . 115 such that at one on the trailer 105 applied positive acceleration process a tensile force 114 on the trailer 105 is exercised, which is a deflection by a deflection distance 112 in the pulling direction of the vehicle 106 causes. At one on the trailer 105 exerted negative acceleration process, such as braking, a thrust 115 on the trailer 105 exerted a deflection by a deflection distance 113 in the direction of the vehicle trailer 105 causes. The control 103 is so for controlling the machines 101 trained that the machines 101 kinetic energy of the vehicle trailer 105 with a degree that equals the deflection distance 112 . 113 correlated. The more the trailer 105 through the vehicle 106 (positive) is accelerated, the more the vehicle trailer by a deflection distance 112 deflected, and the more energy is given to the machines 101 for driving the vehicle trailer 105 from the energy store 103 fed. The more the trailer 105 braked or by the vehicle 106 is negatively accelerated, the more the vehicle trailer 105 around the deflection distance 113 deflected, and the more kinetic energy of the vehicle trailer 105 is from the machines 101 converted and stored in the energy store 102 saved.

Die Kraft 114, 115 bewirkt eine Auslenkung der Auflaufbremskupplung 107 des Anhängers 105 um eine Auslenkungsdistanz 109, 110 bezogen auf eine Nullposition 108 der Auflaufbremskupplung 107 bei fehlender Beschleunigung des Anhängers 105. Die Steuerung 103 ist derart zum Steuern der Maschinen 101 ausgebildet, dass die Maschinen 101 kinetische Energie mit einem Grad umwandeln, der mit der Auslenkungsdistanz 109, 110 korreliert. Bei einem auf den Anhänger 105 ausgeübten positiven Beschleunigungsvorgang wird eine Zugkraft 114 auf den Anhänger 105 ausgeübt, welche Zugkraft 114 ein Auseinanderziehen der Auflaufbremskupplung 107 um eine erste Auslenkungsdistanz 109 bewirkt. Die Steuerung 103 ist derart zum Steuern der Maschinen 101 ausgebildet, dass die Maschinen 101 kinetische Energie zum Antreiben des Anhängers 105 durch die Maschinen 101 mit einem Grad umwandeln, der mit der ersten Auslenkungsdistanz korreliert. Bei einem auf den Anhänger 105 ausgeübten negativen Beschleunigungsvorgang wird eine Schubkraft 115 auf den Anhänger 105 ausgeübt, welche Schubkraft 115 ein Zusammendrücken der Auflaufbremskupplung 107 um eine zweite Auslenkungsdistanz 110 bewirkt. Die Steuerung 103 ist derart zum Steuern der Maschinen 101 ausgebildet, dass die Maschinen 101 kinetische Energie zum Aufnehmen durch den Energiespeicher 102 mit einem Grad umwandeln, der mit der zweiten Auslenkungsdistanz 110 korreliert. Die Auflaufbremskupplung 107 kann ein federbelastetes Stellglied sein. Für den Fahrzeuganhänger 105 kann weiterhin eine Betriebsbremse (hier nicht gezeigt) vorgesehen sein, wobei die Erfassungseinrichtung 104 mit einer Bedienvorrichtung zum Betätigen der Betriebsbremse des Fahrzeugs 106 gekoppelt sein kann. Die Steuerung 103 kann derart zum Steuern der Maschinen 101 ausgebildet sein, dass die Maschinen 101 kinetische Energie mit einem Grad umwandeln, der mit einem Stellwertmaß der Bedienvorrichtung korreliert. Die Steuerung 103 kann derart zum Steuern der Maschinen 101 ausgebildet sein, dass die Maschinen 101 kinetische Energie mit einem Grad umwandeln, der mit einer Beschleunigungsanforderung des Fahrzeugs 106 für den Anhänger 105 korreliert.The power 114 . 115 causes a deflection of the overrun brake clutch 107 of the trailer 105 around a deflection distance 109 . 110 related to a zero position 108 the overrun brake clutch 107 in the absence of acceleration of the trailer 105 , The control 103 is so for controlling the machines 101 trained that the machines 101 convert kinetic energy to a degree that coincides with the deflection distance 109 . 110 correlated. At one on the trailer 105 applied positive acceleration process is a tensile force 114 on the trailer 105 exercised, what tensile force 114 one Pulling the overrun brake clutch 107 around a first deflection distance 109 causes. The control 103 is so for controlling the machines 101 trained that the machines 101 kinetic energy to power the trailer 105 through the machines 101 with a degree that correlates to the first deflection distance. At one on the trailer 105 applied negative acceleration process becomes a thrust 115 on the trailer 105 exerted what thrust 115 a compression of the overrunning brake clutch 107 around a second deflection distance 110 causes. The control 103 is so for controlling the machines 101 trained that the machines 101 kinetic energy for absorption by the energy storage 102 with the degree of the second deflection distance 110 correlated. The overrun brake clutch 107 may be a spring-loaded actuator. For the trailer 105 Furthermore, a service brake (not shown here) may be provided, wherein the detection device 104 with an operating device for actuating the service brake of the vehicle 106 can be coupled. The control 103 so can to control the machines 101 be trained that the machines 101 convert kinetic energy to a degree that correlates with a manipulated variable of the operator. The control 103 so can to control the machines 101 be trained that the machines 101 kinetic energy to a degree equivalent to an acceleration request of the vehicle 106 for the trailer 105 correlated.

Sämtliche in den 1A bis 1C angegebenen Merkmale können untereinander kombiniert werden, beispielsweise derart, dass das System 100 gemäß der 1B in dem System 100 der 1C integriert ist.All in the 1A to 1C specified features can be combined with each other, for example, such that the system 100 according to the 1B in the system 100 of the 1C is integrated.

Das Fahrzeug 106 kann ein Fahrzeug ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem KFZ, einem LKW und einem Bus sein.The vehicle 106 For example, a vehicle may be selected from the group consisting of a motor vehicle, a truck, and a bus.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger mit den folgenden Schritten: Umwandeln von kinetischer Energie zum Aufnehmen durch einen Energiespeicher mit einem Grad, der mit einer Schubkraft, die von einem Fahrzeug während eines negativen Beschleunigungsvorgangs auf den Anhänger ausgeübt wird, korreliert 201; Speichern der umgewandelten kinetischen Energie in einem Energiespeicher 202; Umwandeln der gespeicherten Energie des Energiespeichers in kinetische Energie zum Antreiben des Anhängers mit einem Grad, der mit einer Zugkraft, die von einem Fahrzeug während eines positiven Beschleunigungsvorgangs auf den Aufhänger ausgeübt wird, korreliert 203. 2 shows a flowchart of a method 200 for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer, comprising the steps of: converting kinetic energy to be received by an energy store to a degree correlated to a thrust force exerted on the trailer by a vehicle during a negative acceleration event 201 ; Storing the converted kinetic energy in an energy store 202 ; Converting the stored energy of the energy storage into kinetic energy for driving the trailer to a degree that correlates to a tractive force exerted by a vehicle during a positive acceleration operation on the hanger 203 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • US 2007/0193795 A1 [0005] US 2007/0193795 A1 [0005]

Claims (11)

System (100) zur Rekuperation von kinetischer Energie für einen Fahrzeuganhänger (105), aufweisend: eine Maschine (101); einen Energiespeicher (102); eine Steuerung (103); wobei die Maschine (101) dazu ausgebildet ist, wenigstens einen Teil einer kinetischen Energie des Anhängers (105) während eines Beschleunigungsvorgangs des Anhängers (105) umzuwandeln; wobei der Energiespeicher (102) dazu ausgebildet ist, die umgewandelte Energie von der Maschine (101) aufzunehmen, zu speichern und gespeicherte Energie zur Rückumwandlung in kinetische Energie an die Maschine (101) abzugeben; dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (103) derart zum Steuern der Maschine (101) ausgebildet ist, dass die Maschine (101) kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit einer Kraft (114, 115), die von einem Fahrzeug (106) während des Beschleunigungsvorgangs auf den Fahrzeuganhänger (105) ausgeübt wird, korreliert.System ( 100 ) for recuperation of kinetic energy for a vehicle trailer ( 105 ), comprising: a machine ( 101 ); an energy store ( 102 ); a controller ( 103 ); the machine ( 101 ) is adapted to at least a part of a kinetic energy of the trailer ( 105 ) during an acceleration process of the trailer ( 105 ) to transform; wherein the energy store ( 102 ) is adapted to transfer the converted energy from the machine ( 101 ) and store stored energy for reconversion into kinetic energy to the machine ( 101 ) characterized in that the controller ( 103 ) for controlling the machine ( 101 ) is formed, that the machine ( 101 ) converts kinetic energy to a degree that is associated with a force ( 114 . 115 ) from a vehicle ( 106 ) during the acceleration process on the vehicle trailer ( 105 ) is correlated. System (100) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: eine Erfassungseinrichtung (104); wobei die Erfassungseinrichtung (104) dazu ausgebildet ist, eine Auslenkungsdistanz (112, 113) des Fahrzeuganhängers (105) gegenüber einem definierten Abstand (111) zwischen dem Fahrzeuganhänger (105) und dem Fahrzeug (106) bei fehlender Beschleunigung des Anhängers (105) zu erfassen, welche Auslenkungsdistanz (112, 113) mit der Kraft (114, 115) korreliert; und wobei die Steuerung (103) derart zum Steuern der Maschine (101) ausgebildet ist, dass die Maschine (101) kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit der Auslenkungsdistanz (112, 113) korreliert.System ( 100 ) according to claim 1, further comprising: a detection device ( 104 ); the detection device ( 104 ) is adapted to a deflection distance ( 112 . 113 ) of the vehicle trailer ( 105 ) compared to a defined distance ( 111 ) between the vehicle trailer ( 105 ) and the vehicle ( 106 ) in the absence of acceleration of the trailer ( 105 ) to detect which deflection distance ( 112 . 113 ) with the force ( 114 . 115 ) correlates; and where the controller ( 103 ) for controlling the machine ( 101 ) is formed, that the machine ( 101 ) converts kinetic energy to a degree proportional to the deflection distance ( 112 . 113 ) correlates. System (100) nach Anspruch 2, wobei die Erfassungseinrichtung (104) dazu ausgebildet ist, die Kraft (114, 115) zu erfassen; wobei die Erfassungseinrichtung (104) einen Kraftmesssensor aufweist.System ( 100 ) according to claim 2, wherein the detection device ( 104 ) is adapted to the force ( 114 . 115 ) capture; the detection device ( 104 ) has a force measuring sensor. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraft (114, 115) eine Auslenkung einer Auflaufbremskupplung (107) des Anhängers (105) um eine Auslenkungsdistanz (109, 110) bewirkt, bezogen auf eine Nullposition (108) der Auflaufbremskupplung (107) bei fehlender Beschleunigung des Anhängers (105); und wobei die Steuerung (103) derart zum Steuern der Maschine (101) ausgebildet ist, dass die Maschine (101) kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit der Auslenkungsdistanz (109, 110) korreliert.System ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the force ( 114 . 115 ) a deflection of a overrun brake clutch ( 107 ) of the trailer ( 105 ) by a deflection distance ( 109 . 110 ), based on a zero position ( 108 ) of the overrun brake clutch ( 107 ) in the absence of acceleration of the trailer ( 105 ); and where the controller ( 103 ) for controlling the machine ( 101 ) is formed, that the machine ( 101 ) converts kinetic energy to a degree proportional to the deflection distance ( 109 . 110 ) correlates. System (100) nach Anspruch 4, wobei bei einem auf den Anhänger (105) ausgeübten positiven Beschleunigungsvorgang eine Zugkraft (114) auf den Anhänger (105) ausgeübt wird, welche Zugkraft (114) ein Auseinanderziehen der Auflaufbremskupplung (107) um eine erste Auslenkungsdistanz (109) bewirkt; und wobei die Steuerung (103) derart zum Steuern der Maschine (101) ausgebildet ist, dass die Maschine (101) kinetische Energie zum Antreiben des Anhängers (105) durch die Maschine (101) mit einem Grad umwandelt, der mit der ersten Auslenkungsdistanz (109) korreliert.System ( 100 ) according to claim 4, wherein at one on the trailer ( 105 ) a positive pull ( 114 ) on the trailer ( 105 ) is applied, which tensile force ( 114 ) pulling the overrun brake clutch ( 107 ) by a first deflection distance ( 109 ) causes; and where the controller ( 103 ) for controlling the machine ( 101 ) is formed, that the machine ( 101 ) kinetic energy for driving the trailer ( 105 ) through the machine ( 101 ) is converted with a degree commensurate with the first deflection distance ( 109 ) correlates. System (100) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei bei einem auf den Anhänger (105) ausgeübten negativen Beschleunigungsvorgang eine Schubkraft (115) auf den Anhänger (105) ausgeübt wird, welche Schubkraft (115) ein Zusammendrücken der Auflaufbremskupplung (107) um eine zweite Auslenkungsdistanz (110) bewirkt; und wobei die Steuerung (103) derart zum Steuern der Maschine (101) ausgebildet ist, dass die Maschine (101) kinetische Energie zum Aufnehmen durch den Energiespeicher (102) mit einem Grad umwandelt, der mit der zweiten Auslenkungsdistanz (110) korreliert.System ( 100 ) according to one of claims 3 or 4, wherein at one on the trailer ( 105 ) is a thrust force ( 115 ) on the trailer ( 105 ), which thrust ( 115 ) a compression of the overrun brake clutch ( 107 ) by a second deflection distance ( 110 ) causes; and where the controller ( 103 ) for controlling the machine ( 101 ) is formed, that the machine ( 101 ) kinetic energy for absorption by the energy storage ( 102 ) with a degree corresponding to the second deflection distance ( 110 ) correlates. System (100) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Auflaufbremskupplung (107) ein federbelastetes Stellglied ist.System ( 100 ) according to one of claims 4 to 6, wherein the overrun brake clutch ( 107 ) is a spring-loaded actuator. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend: eine Erfassungseinheit (104); wobei die Erfassungseinrichtung (104) mit einer Bedienvorrichtung zum Betätigen einer Betriebsbremse (107) des Fahrzeugs (106) gekoppelt ist; und wobei die Steuerung (103) derart zum Steuern der Maschine (101) ausgebildet ist, dass die Maschine (101) kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit einem Stellwertmaß der Bedienvorrichtung korreliert.System ( 100 ) according to one of the preceding claims, further comprising: a detection unit ( 104 ); the detection device ( 104 ) with an operating device for actuating a service brake ( 107 ) of the vehicle ( 106 ) is coupled; and where the controller ( 103 ) for controlling the machine ( 101 ) is formed, that the machine ( 101 ) converts kinetic energy to a degree that correlates with a manipulated variable of the operating device. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (103) derart zum Steuern der Maschine (101) ausgebildet ist, dass die Maschine (101) kinetische Energie mit einem Grad umwandelt, der mit einer Beschleunigungsanforderung des Fahrzeugs (106) für den Anhänger (105) korreliert.System ( 100 ) according to any one of the preceding claims, wherein the controller ( 103 ) for controlling the machine ( 101 ) is formed, that the machine ( 101 ) converts kinetic energy to a degree corresponding to an acceleration request of the vehicle ( 106 ) for the trailer ( 105 ) correlates. System (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Maschine (101) aufweisend: eine Antriebseinrichtung (101A) zum Antreiben des Anhängers (105) mit in dem Energiespeicher (102) gespeicherter Energie; und eine Energieumwandlungseinrichtung (101B) zum Umwandeln von kinetischer Energie des Anhängers (105), wobei die Antriebseinrichtung (101A) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem elektrischen Motor, einem hydraulischen Motor und einem pneumatischen Motor; wobei die Energieumwandlungseinrichtung (101B) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Generator und einer Pumpe.System ( 100 ) according to one of the preceding claims, the machine ( 101 ) comprising: a drive device ( 101A ) to drive the trailer ( 105 ) in the energy store ( 102 ) stored energy; and an energy conversion device ( 101B ) for converting kinetic energy of the trailer ( 105 ), wherein the drive device ( 101A ) is selected from the group consisting of an electric motor, a hydraulic motor and a pneumatic motor; wherein the energy conversion device ( 101B ) is selected from the group consisting of a generator and a pump. Anhänger (105) für ein Fahrzeug (106), aufweisend ein System (100) zur Rekuperation von kinetischer Energie nach einem der Ansprüche 1 bis 10.Pendant ( 105 ) for a vehicle ( 106 ), comprising a system ( 100 ) for recuperation of kinetic energy according to any one of claims 1 to 10.
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