DE102015215532A1 - Method and device for operating a brake system of a motor vehicle, braking system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (3) eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens eine hydraulisch ansteuerbare Radbremseinrichtung (9), eine generatorisch betreibbare und mit wenigstens einem Rad (6) des Kraftfahrzeugs (1) wirkverbundene/wirkverbindbare Elektromaschine (4) und ein entgegen einer Rückstellkraft (FR) verlagerbares Bremspedal (11) zur Vorgabe eines Soll-Bremsmoments aufweist, wobei in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung (x) die Radbremseinrichtung (9) zur Erzeugung eines Reibbremsmoments und/oder die Elektromaschine (4) zur Erzeugung eines Rekuperationsbremsmoments angesteuert werden, sodass diese zusammen das Soll-Bremsmoment erzeugen. Es ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem Anteil des Reibbremsmoments an dem Soll-Bremsmoment die Rückstellkraft (FR) variiert wird.The invention relates to a method for operating a brake system (3) of a motor vehicle (1), comprising at least one hydraulically controllable wheel brake device (9), a generator machine operable as a generator and operatively connected to / operatively connected to at least one wheel (6) of the motor vehicle (1) ) and a counter to a restoring force (FR) displaceable brake pedal (11) for specifying a desired braking torque, wherein depending on a brake pedal position (x) the Radbremseinrichtung (9) for generating a Reibbremsmoments and / or the electric machine (4) for generating a Rekuperationsbremsmoments be controlled so that they together generate the desired braking torque. It is provided that the restoring force (FR) is varied as a function of the proportion of the friction braking torque to the desired braking torque.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens eine hydraulische ansteuerbare Radbremseinrichtung, eine generatorisch betreibbare und mit wenigstens einem Rad des Kraftfahrzeugs wirkverbundene/wirkverbindbare Elektromaschine und ein entgegen einer Rückstellkraft verlagerbares Bremspedal zur Vorgabe eines Soll-Bremsmoments aufweist, wobei in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung die Radbremseinrichtung zur Erzeugung eines Reibbremsmoments und/oder die Elektromaschine zur Erzeugung eines Rekuperationsbremsmoments angesteuert werden, sodass diese zusammen das Soll-Bremsmoment erzeugen.The invention relates to a method for operating a brake system of a motor vehicle having at least one hydraulically controllable wheel brake, a generator operable and operatively connected to at least one wheel of the motor vehicle / wirkverbindbare electric machine and a counter to a restoring force displaceable brake pedal for specifying a desired braking torque, wherein in Depending on a brake pedal position, the wheel brake device for generating a friction brake torque and / or the electric machine for generating a recuperation brake torque are controlled so that they together generate the desired braking torque.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein derartiges Bremssystem.Furthermore, the invention relates to a device for carrying out the method and to such a brake system.

Stand der TechnikState of the art

Heutige Kraftfahrzeuge werden zunehmend mit Antriebsvorrichtungen versehen, die zusätzlich oder alternativ zu einem herkömmlichen Verbrennungsmotor eine elektrische Maschine umfassen. Derartige Hybridantriebsvorrichtungen oder Elektroantriebsvorrichtungen ermöglichen durch das sogenannte regenerative oder rekuperative Bremsen das Erzeugen elektrischer Energie. Dazu wird die Elektromaschine generatorisch betrieben, wodurch sie ein negatives Drehmoment auf einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ausübt, und gleichzeitig elektrische Energie erzeugt. Weil in vielen Betriebssituationen ein rein elektrisches Bremsen mittels der generatorisch betriebenen Elektromaschine nicht ausreicht, um ein gewünschtes Soll-Bremsmoment zu erzeugen, ist es außerdem bekannt, zusätzlich zu dem regenerativen oder rekuperativen Bremsen eine herkömmliche Radbremseinrichtung hydraulisch zu betätigen, die ein Reibbremsmoment an zumindest einem Rad des Kraftfahrzeugs erzeugt. In Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Soll-Bremsmoment ergibt sich somit ein hydraulisches Reibbremsmoment, das zusammen mit dem Rekuperationsbremsmoment das Soll-Bremsmoment erfüllt. Durch dieses hydraulische Verblenden des Rekuperationsbremsmoments mit dem hydraulisch erzeugten Reibbremsmoment kann in jeder Betriebssituation das gewünschte Soll-Bremsmoment umgesetzt werden. Insbesondere ist es durch das hydraulische Verblenden möglich, die nicht konstante Bremsmomentcharakteristik beziehungsweise Generatorcharakteristik der Elektromaschine zu kompensieren. Today's motor vehicles are increasingly being provided with drive devices which, in addition to or as an alternative to a conventional internal combustion engine, comprise an electric machine. Such hybrid drive devices or electric drive devices allow the generation of electrical energy by the so-called regenerative or recuperative braking. For this purpose, the electric machine is operated as a generator, whereby it exerts a negative torque on a drive train of the motor vehicle, and at the same time generates electrical energy. Because in many operating situations, a purely electric braking by means of the regenerative electric machine is not sufficient to produce a desired desired braking torque, it is also known to hydraulically actuate a conventional wheel brake, in addition to the regenerative or recuperative braking, which has a friction braking torque on at least one Wheel of the motor vehicle generated. Depending on a vehicle speed and the desired braking torque, a hydraulic friction braking torque thus results which, together with the recuperation braking torque, fulfills the desired braking torque. By means of this hydraulic blending of the recuperation braking torque with the hydraulically generated friction braking torque, the desired braking torque can be implemented in every operating situation. In particular, it is possible by the hydraulic blending to compensate for the non-constant braking torque characteristic or generator characteristic of the electric machine.

Das Rekuperationspotential während eines Bremsvorgangs ist dabei anhängig von der Generatorcharakteristik der Elektromaschine und auch von weiteren Randbedingungen, wie dem Ladezustand eines elektrischen Speichers, der Betriebstemperatur der elektrischen Maschine oder dergleichen. Die Generatorcharakteristik ist dabei abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit und gewährleistet somit in Abhängigkeit von der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit ein unterschiedlich hohes zur Verfügung stellbares Rekuperationsbremsmoment. Durch die hydraulische Verblendung wird diese Abhängigkeit für das Soll-Bremsmoment kompensiert und dem Fahrer in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung ein nachvollziehbares Bremsmoment unabhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit zur Verfügung gestellt. The Rekuperationspotential during a braking process is dependent on the generator characteristics of the electric machine and also of other boundary conditions, such as the state of charge of an electrical storage, the operating temperature of the electric machine or the like. The generator characteristic is dependent on a vehicle speed and thus ensures, depending on the current vehicle speed, a different high available Rekemperationsbremsmoment. Due to the hydraulic veneering, this dependence is compensated for the desired braking torque and the driver is provided a traceable braking torque independent of a vehicle speed as a function of a brake pedal position.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Fahrer bei der Betätigung des Bremspedals eine haptische Rückmeldung darüber erhält, ob das Bremssystem überwiegend rekuperativ oder hydraulisch das Soll-Bremsmoment umsetzt. Dadurch kann der Fahrer seine Fahrweise beziehungsweise einen aktuellen Bremsvorgang durch das Verlagern des Bremspedals derart anpassen, dass er beispielsweise das Rekuperationsbremsmoment maximal ausnutzt, um die Energiebilanz des Kraftfahrzeugs zu verbessern. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem Anteil des Reibbremsmoments an dem Soll-Bremsmoment die Rückstellkraft variiert wird. Es ist also vorgesehen, dass die auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft, die der Fahrer zum Verlagern des Bremspedals überwinden muss, in Abhängigkeit des Anteils des Reibbremsmoments beziehungsweise des Rekuperationsbremsmoments variiert wird. Dadurch erfühlt der Fahrer beim Betätigen des Bremspedals, ob das von ihm gewünschte Soll-Bremsmoment zu einem Ansteuern der Radbremseinrichtung führt. Somit kann der Benutzer auf einfache Art und Weise das Soll-Bremsmoment derart einstellen, dass es, wenn es die äußeren Umstände erlauben, zu einem rein rekuperativen Bremsmoment führt. Der Fahrer kann somit seine Fahrweise derart anpassen, dass das Soll-Radbremsmoment beispielsweise überwiegend durch das Rekuperationsmoment umgesetzt wird. Der Fahrer kann damit gezielt Soll-Bremsmomente vermeiden, die zu einem Reibbremsmoment, also zu einem Bremsmoment mit hydraulischen Anteilen, führt. Im Unterschied zu Bremssystemen, bei welchen dem Fahrer visuell angezeigt wird, wie das gewünschte Soll-Bremsmoment durch ein Rekuperationsbremsmoment und ein Reibbremsmoment umgesetzt werden, bietet das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, dass der Fahrer beispielsweise nicht den Blick vom Fahrgeschehen abwenden muss, um sein Bremsverhalten anzupassen.The method according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the driver receives a haptic feedback on actuation of the brake pedal, whether the brake system predominantly recuperatively or hydraulically converts the desired braking torque. As a result, the driver can adapt his driving style or a current braking process by displacing the brake pedal in such a way that, for example, he makes maximum use of the recuperation braking torque in order to improve the energy balance of the motor vehicle. According to the invention, provision is made for the restoring force to be varied as a function of the proportion of the friction braking torque at the desired braking torque. It is therefore provided that the restoring force acting on the brake pedal, which the driver must overcome in order to displace the brake pedal, is varied as a function of the proportion of the friction braking torque or of the recuperation braking torque. As a result, when the brake pedal is actuated, the driver feels whether the desired braking torque desired by him leads to activation of the wheel brake device. Thus, the user can easily set the target braking torque so that it, if circumstances allow, leads to a purely recuperative braking torque. The driver can thus adapt his driving style such that the desired wheel braking torque is for example predominantly implemented by the recuperation torque. The driver can thus selectively avoid set braking torques, which leads to a friction braking torque, ie to a braking torque with hydraulic components. In contrast to brake systems, in which the driver is visually displayed how the desired desired braking torque to be implemented by a Rekuperationsbremsmoment and a friction braking torque, the inventive method has the advantage that the driver, for example, does not have to avert his gaze from driving to his braking behavior adapt.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rückstellkraft erhöht wird, wenn der Anteil des Reibbremsmoments einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet. Spürt der Fahrer somit einen erhöhten Gegendruck beziehungsweise eine erhöhte Rückstellkraft bei der Betätigung des Bremspedals, so weiß er, dass das vorgegebene Reibbremsmoment den ersten Grenzwert überschreitet und insoweit das Soll-Bremsmoment zumindest zum Teil durch das Reibbremsmoment umgesetzt wird. Spürt der Fahrer hingegen einen verringerten oder geringer ansteigenden Gegendruck, so weiß er, dass er sich nun mit seinem Soll-Bremsmoment in einem Bereich befindet, in welchem das Reibbremsmoment unterhalb des ersten Grenzwerts liegt und insbesondere rekuperativ gebremst wird. Der erste Grenzwert wird zweckmäßigerweise derart gewählt, dass bei Überschreiten des ersten Grenzwertes überwiegend hydraulisch gebremst wird, das Soll-Bremsmoment sich somit aus einem überwiegenden Anteil von Reibbremsmoment ergibt.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the restoring force is increased when the proportion of the friction brake torque exceeds a predetermined first limit. If the driver therefore senses an increased counterpressure or an increased restoring force when the brake pedal is actuated, he knows that the predetermined friction braking torque exceeds the first limit value and insofar the desired braking torque is at least partially converted by the friction braking torque. If, on the other hand, the driver senses a reduced or less increasing backpressure, he knows that he is now with his desired braking torque in an area in which the friction brake torque is below the first limit value and in particular is braked recuperatively. The first limit value is expediently selected such that, when the first limit value is exceeded, hydraulic braking is predominantly carried out, the setpoint braking torque thus resulting from a predominant proportion of friction braking torque.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rückstellkraft reduziert wird, wenn der Anteil des Reibbremsmoments einen vorgebbaren zweiten Grenzwert unterschreitet. Nimmt also beispielsweise der aktuell eingestellte Anteil des Reibbremsmoments ab, so wird die Rückstellkraft reduziert, insbesondere weniger stark erhöht, und ein Benutzer kann leichter das Bremspedal entgegen der Rückstellkraft verlagern, um das Soll-Bremsmoment zu verändern. Beispielsweise ist dies dann der Fall, wenn das potenziell zur Verfügung stehende Rekuperationsbremsmoment der Elektromaschine aufgrund ihrer Generatorcharakteristik mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zunächst zunimmt, bis es das Soll-Bremsmoment alleine oder nahezu alleine, also ohne hydraulische Verblendung, umsetzten kann.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the restoring force is reduced when the proportion of the friction brake torque falls below a predefinable second limit value. If, for example, the currently set proportion of the friction braking torque decreases, then the restoring force is reduced, in particular less greatly increased, and a user can more easily shift the brake pedal counter to the restoring force in order to change the setpoint braking torque. For example, this is the case when the potentially available Rekuperationsbremsmoment the electric machine initially increases due to their generator characteristics with increasing vehicle speed until it can implement the desired braking torque alone or almost alone, so without hydraulic veneering.

Bevorzugt ist der erste Grenzwert größer oder gleich dem zweiten Grenzwert. Dadurch wird eine Hysteresesteuerung der Rückstellkraft zur Verfügung gestellt, die einen unerwarteten oder oszillierenden Wechsel zwischen erhöhter und reduzierter Rückstellkraft vermeidet. The first limit value is preferably greater than or equal to the second limit value. As a result, a hysteresis control of the restoring force is provided, which avoids an unexpected or oscillating change between increased and reduced restoring force.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rückstellkraft mit zunehmender Verlagerung des Bremspedals entgegen der Rückstellkraft zunimmt. Dadurch wird verhindert, dass die Rückstellkraft beim Verlagern des Bremspedals entgegen der Rückstellkraft abfällt und der Fahrer unerwartet das Bremspedal aufgrund der wegfallenden Rückstellkraft weiter verlagert und damit ein höheres Soll-Bremsmoment vorgibt, als geplant. Es wird somit sichergestellt, dass die Rückstellkraft in Abhängigkeit vom Anteil des Reibbremsmoments nur in Bezug auf einen herkömmlichen Verlauf der Rückstellkraft reduziert wird, und nicht eine absolute Reduzierung der Rückstellkraft erfolgt. Mit anderen Worten wird in Abhängigkeit vom Anteil des Reibbremsmoments die Rückstellkrafterhöhung bei der Verlagerung des Bremspedals entgegen der Rückstellkraft und damit die Rückstellkraft gegenüber einer herkömmlichen Rückstellkraft reduziert. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Rückstellkraft des Bremspedals stetig steigt und nur in Bereichen, in denen das Reibbremsmoment den ersten und/oder zweiten Grenzwert unterschreitet, die Steigung der Rückstellkraftzunahme reduziert wird.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the restoring force increases with increasing displacement of the brake pedal against the restoring force. This prevents that the restoring force decreases when displacing the brake pedal against the restoring force and the driver unexpectedly further shifts the brake pedal due to the loss of restoring force and thus specifies a higher target braking torque than planned. It is thus ensured that the restoring force is reduced as a function of the proportion of the friction brake torque only in relation to a conventional course of the restoring force, and not an absolute reduction of the restoring force takes place. In other words, as a function of the proportion of the friction braking torque, the return force increase in the displacement of the brake pedal is counteracted against the restoring force and thus the restoring force is reduced compared to a conventional restoring force. In particular, it is provided that the restoring force of the brake pedal increases steadily and only in areas in which the friction brake torque falls below the first and / or second limit, the slope of the restoring force increase is reduced.

Vorzugsweise wird das Reibbremsmoment in Abhängigkeit von der Generatorkennlinie der Elektromaschine eingestellt, sodass das Soll-Bremsmoment vorteilhaft derart umgesetzt wird, dass ein möglichst großer Anteil des Soll-Bremsmoments durch das Rekuperationsbremsmoment umgesetzt wird, um eine vorteilhafte Energiebilanz des das Bremssystem aufweisenden Kraftfahrzeugs zu erhalten.The friction braking torque is preferably set as a function of the generator characteristic of the electric machine so that the desired braking torque is advantageously implemented such that the largest possible proportion of the desired braking torque is converted by the recuperation braking torque in order to obtain an advantageous energy balance of the motor vehicle having the braking system.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass zum Variieren der Rückstellkraft ein Bremskraftverstärker, insbesondere ein elektromechanischer Bremskraftverstärker, angesteuert wird. Dadurch kann die Rückstellkraft des Bremssystems beziehungsweise des Bremspedals auf einfache Art und Weise wie zuvor beschrieben variiert werden, um den Fahrer eine haptische Rückmeldung über den Anteil des Reibbremsmoments oder des Rekuperationsbremsmoments an dem Soll-Bremsmoment zu geben. It is particularly preferably provided that for varying the restoring force, a brake booster, in particular an electromechanical brake booster, is controlled. Thereby, the restoring force of the brake system or the brake pedal can be varied in a simple manner as described above, to give the driver a haptic feedback on the proportion of Reibbremsmoments or Rekuperationsbremsmoments at the desired braking torque.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät aus, dass das zuvor beschriebene Verfahren durchführt. Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.The device according to the invention with the features of claim 8 is characterized by a specially prepared control unit that performs the method described above. Further advantages and preferred features will become apparent from the foregoing and from the claims.

Das erfindungsgemäße Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch die Erfindungsgemäße Vorrichtung sowie durch eine Einrichtung zum Variieren der Rückstellkraft des Bremspedals aus. Die Einrichtung ist dabei mit der Vorrichtung verbunden, sodass die Vorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Ansteuern der Einrichtung die Rückstellkraft variiert.The braking system according to the invention with the features of claim 9 is characterized by the inventive device and by a device for varying the restoring force of the brake pedal. The device is connected to the device, so that the device varies the restoring force according to the inventive method by driving the device.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Einrichtung zum Variieren der Rückstellkraft ein Bremskraftverstärker, insbesondere ein elektromechanischer Bremskraftverstärker ist. Weil hydraulische Bremssysteme regelmäßig mit Bremskraftverstärkern versehen sind, wird dadurch keine zusätzliche Baugruppe zum Variieren der Rückstellkraft benötigt, die in das hydraulische Bremssystem integriert werden müsste. Dadurch ergeben sich Kosten- und Bauraumvorteile.It is particularly preferably provided that the device for varying the restoring force is a brake booster, in particular an electromechanical brake booster. Because hydraulic brake systems are regularly provided with brake booster, this does not require an additional assembly for varying the restoring force, which would have to be integrated into the hydraulic brake system. This results in cost and space advantages.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this

1 ein Kraftfahrzeug mit einem vorteilhaften Bremssystem in einer vereinfachten Draufsicht, 1 a motor vehicle with an advantageous braking system in a simplified plan view,

2 ein Bremsverhalten des Bremssystems und 2 a braking behavior of the brake system and

3 eine Rückstellkraft eines Bremspedals des Bremssystems. 3 a restoring force of a brake pedal of the brake system.

1 zeigt in einer vereinfachten Darstellung ein Kraftfahrzeug 1, das eine Antriebsvorrichtung 2 sowie ein Bremssystem 3 umfasst. 1 shows in a simplified representation of a motor vehicle 1 that is a driving device 2 as well as a brake system 3 includes.

Die Antriebsvorrichtung 2 weist als Antriebsmaschine eine Elektromaschine 4 auf, die optional durch ein Getriebe 5 mit Antriebsrädern 6 des Kraftfahrzeugs 1 wirkverbunden ist. Die Elektromaschine 4 kann motorisch und generatorisch betrieben werden und ist dazu mit einem Energiespeicher 7 verbunden oder verbindbar, um dem Energiespeicher 7 Energie zum Antrieb zu entnehmen oder mit im generatorischen Betrieb erzeugter Energie zu versorgen.The drive device 2 has as drive motor an electric machine 4 on, which is optional through a gearbox 5 with drive wheels 6 of the motor vehicle 1 is actively connected. The electric machine 4 can be operated by motor and generator and is with an energy storage 7 connected or connectable to the energy store 7 To draw energy to the drive or to supply energy generated in regenerative operation.

Die Elektromaschine 4 ist gleichzeitig auch Bestandteil des Bremssystems 3, wie im Folgenden näher erläutert werden soll. Das Bremssystem 3 weist eine Hydraulikbremseinrichtung 8 auf, die mit mehreren Radbremseinrichtungen 9 verbunden ist, um die jeweils einem Rad des Kraftfahrzeugs 1 zugeordneten Radbremseinrichtungen 9 hydraulisch zu betätigen, sodass ein Reibbremsmoment zum Verzögern des Kraftfahrzeugs 1 eingestellt wird. Das Bremssystem 3 weist weiterhin eine Vorrichtung 10 auf, die als Steuergerät ausgebildet ist, und die Hydraulikbremseinrichtung 8 sowie die Elektromaschine 4 in Abhängigkeit von einem Soll-Bremsmoment ansteuert.The electric machine 4 is also part of the braking system 3 , as will be explained in more detail below. The brake system 3 has a hydraulic brake device 8th on that with several wheel brake devices 9 connected to each one wheel of the motor vehicle 1 associated wheel brake 9 to operate hydraulically, so that a friction braking torque for decelerating the motor vehicle 1 is set. The brake system 3 also has a device 10 on, which is designed as a control unit, and the hydraulic brake device 8th as well as the electric machine 4 as a function of a desired braking torque.

Das Bremssystem 3 weist zur Vorgabe des Soll-Bremsmoments ein Bremspedal 11 auf, das vom Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 betätigbar ist. Dazu ist das Bremspedal 11 entgegen einer Rückstellkraft, wie durch einen Pfeil gezeigt, durch den Fahrer verlagerbar. Das Bremspedal 11 ist dabei außerdem mit der Hydraulikbremseinrichtung 8 verbunden, insbesondere mit einer Einrichtung 12 der Hydraulikbremseinrichtung 8, insbesondere Bremskraftverstärker, die in der Figur aus Übersichtlichkeitsgründen dem Bremspedal 11 zugeordnet eingezeichnet und dazu ausgebildet oder geeignet ist, die auf das Bremspedal 11 wirkende Rückstellkraft zu variieren.The brake system 3 has to specify the desired braking torque a brake pedal 11 on, the driver of the motor vehicle 1 is operable. This is the brake pedal 11 against a restoring force, as shown by an arrow, displaced by the driver. The brake pedal 11 is also doing with the hydraulic brake device 8th connected, in particular with a device 12 the hydraulic brake device 8th , in particular brake booster, the brake pedal in the figure for clarity 11 assigned and designed to be suitable or adapted to the brake pedal 11 to vary acting restoring force.

In Abhängigkeit von dem durch die Bremspedalstellung vorgegebenen Soll-Bremsmoment steuert die Vorrichtung 10 die elektrische Maschine 4 und die Hydraulikbremseinrichtung 8 dazu an, dass Soll-Bremsmoment durch ein Reibbremsmoment der Radbremseinrichtungen 9 und durch ein Rekuperationsbremsmoment der Elektromaschine 4 umzusetzen.Depending on the predetermined by the brake pedal position desired braking torque controls the device 10 the electric machine 4 and the hydraulic brake device 8th For that purpose, that target braking torque by a Reibbremsmoment the Radbremseinrichtungen 9 and by a recuperation braking torque of the electric machine 4 implement.

2 zeigt hierzu in einem Diagramm über die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs 1 aufgetragen, eine Generatorcharakteristik der Elektromaschine 4. Die Generatorcharakteristik ist dabei durch eine Kennlinie 13 gezeigt, die in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit das von der Elektromaschine 4 zur Verfügung stellbare Rekuperationsbremsmoment anzeigt. Typsicherweise weist die Kennlinie 13 ihr Maximum im Bereich niedriger Geschwindigkeiten v1 bis v2 auf. Ebenfalls ist in 2 eingezeichnet, ein beispielhaftes Soll-Bremsmoment durch eine Kennlinie 14, das der Fahrer durch Betätigen des Bremspedals 11 eingestellt hat. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt das Soll-Bremsmoment unterhalb des maximal möglichen Rekuperationsbremsmoments, bei niedrigeren und höheren Fahrgeschwindigkeiten v jedoch oberhalb des maximal zur Verfügung stehenden Rekuperationsbremsmoments. In dem Bereich I, in welchen das zur Verfügung stehende Rekuperationsbremsmoment 13 nicht dazu ausreicht, das Soll-Bremsmoment umzusetzen, steuert die Vorrichtung 10 somit zusätzlich die Hydraulikbremseinrichtung 8 an, um mittels einer oder mehrerer der Radbremseinrichtungen 9 ein entsprechendes Reibbremsmoment zur Umsetzung des Soll-Bremsmoments einzustellen. In dem Bereich II, in welchem das Soll-Bremsmoment allein durch die Elektromaschine 4 zur Verfügung gestellt werden kann, wird der Anteil des Reibbremsmoments bevorzugt möglichst weit verringert, insbesondere auf null gestellt, sodass das Rekuperationspotential der Elektromaschine 4 beim Bremsen maximal ausgenutzt wird. 2 shows in a diagram about the speed v of the motor vehicle 1 applied, a generator characteristic of the electric machine 4 , The generator characteristic is characterized by a characteristic curve 13 shown, depending on the vehicle speed from that of the electric machine 4 indicates available Rekuperationsbremsmoment. Typicherweise has the characteristic 13 their maximum in the low speed range v1 to v2. Also is in 2 drawn, an exemplary desired braking torque by a characteristic 14 The driver depresses the brake pedal 11 has set. In the present embodiment, the desired braking torque is below the maximum possible recuperation braking torque, but at lower and higher driving speeds v, however, above the maximum available Rekuperationsbremsmoments. In the area I, in which the available Rekuperationsbremsmoment 13 not sufficient to implement the desired braking torque controls the device 10 thus additionally the hydraulic brake device 8th to by means of one or more of the wheel brake 9 to set a corresponding Reibbremsmoment to implement the desired braking torque. In the area II, in which the target braking torque alone by the electric machine 4 can be made available, the proportion of Reibbremsmoments is preferably reduced as much as possible, in particular set to zero, so that the Rekuperationspotential the electric machine 4 is used to the maximum during braking.

3 zeigt ein Diagramm, in welchem die auf das Pedal 11 wirkende Rückstellkraft FR in Abhängigkeit der Bremspedalverlagerung beziehungsweise -stellung x aufgetragen ist. Durch eine gestrichelte Linie 15 wird dabei ein herkömmlicher Verlauf der Rückstellkraft in Abhängigkeit des Pedalwegs x gezeigt. Die übliche Rückstellkraft nimmt dabei mit zunehmender Verlagerung des Bremspedals 11 entgegen der Rückstellkraft stetig zu. Insbesondere liegt eine gerade Weg-Kraft-Linie vor. 3 shows a diagram in which the on the pedal 11 acting restoring force F R is plotted as a function of the brake pedal displacement or position x. Through a dashed line 15 In this case, a conventional course of the restoring force is shown as a function of the pedal travel x. The usual restoring force increases with increasing displacement of the brake pedal 11 steadily increasing against the restoring force. In particular, there is a straight path-force line.

Die Vorrichtung 10 führt jedoch ein vorteilhaftes Verfahren aus, bei welchem die auf das Bremspedal 11 wirkende Rückstellkraft durch Beeinflussung des Bremskraftverstärkers 12 variiert. Die Vorrichtung 10 ermittelt dazu zunächst den Anteil des Reibbremsmoments an dem Soll-Bremsmoment. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Anteil des Reibbremsmoments mit einem ersten Grenzwert verglichen wird, der gleich null ist. Das bedeutet, dass sobald ein Reibbremsmoment zur Umsetzung des Soll-Bremsmoments angefordert wird, der erste Grenzwert überschritten wird. Dies ist in 2 bis zu der Fahrgeschwindigkeit v0 und ab der Geschwindigkeit v3 der Fall, also in den Bereichen I, in welchen das Soll-Bremsmoment zumindest teilweise durch das Reibbremsmoment umgesetzt wird. Unterschreitet der Anteil des Reibbremsmoments den vorgegebenen ersten Grenzwert oder einen zweiten vorgebbaren Grenzwert, der unterhalb des ersten Grenzwerts liegt, wie es in dem Bereich von v0 bis v3 der Fall ist, so steuert die Vorrichtung 10 den Bremskraftverstärker 12 dazu an, die Rückstellkraft FR derart zu variieren, dass sie gegenüber der Kennlinie 15 reduziert ist, wie in 3 durch die Kennlinie 16 gezeigt. Dabei wird in Abhängigkeit der aktuellen Fahrgeschwindigkeit v ein Bereich der Bremspedalstellung x eingestellt, innerhalb dessen die Rückstellkraft FR gegenüber der normalen Rückstellkraft reduziert ist. Außerhalb des Bereichs zwischen x1 und x2, wenn also der Anteil des Reibbremsmoments größer null ist, wird die Rückstellkraft erhöht beziehungsweise zurück auf den Ausgangswert gemäß Kennlinie 15 gebracht.The device 10 However, performs an advantageous method in which the on the brake pedal 11 acting restoring force by influencing the brake booster 12 varied. The device 10 first determines the proportion of Reibbremsmoments to the desired braking torque. According to the present exemplary embodiment, it is provided that the proportion of the friction braking torque is compared with a first limit, which is equal to zero. This means that as soon as a friction braking torque is requested to implement the desired braking torque, the first limit value is exceeded. This is in 2 up to the driving speed v 0 and from the speed v 3 the case, ie in the areas I, in which the target braking torque is at least partially implemented by the friction braking torque. If the proportion of the frictional braking torque falls below the predefined first limit value or a second predefinable limit value, which is below the first limit value, as is the case in the range from v 0 to v 3 , then the device controls 10 the brake booster 12 to to to vary the return force F R such that they face the characteristic 15 is reduced, as in 3 through the characteristic 16 shown. In this case, a range of the brake pedal position x is set in dependence on the current vehicle speed v, within which the restoring force F R is reduced compared to the normal restoring force. Outside the range between x 1 and x 2 , that is, when the proportion of the friction brake torque is greater than zero, the restoring force is increased or back to the initial value according to characteristic 15 brought.

Der Fahrer fühlt somit, wie in Abhängigkeit des vom ihm vorgebenen Soll-Bremsmoments das Bremssystem 3 das Soll-Bremsmoment umsetzt. In dem Bereich x1 bis x2 fühlt er einen geringeren Gegendruck beim Verlagern des Bremspedals 11 entgegen der Rückstellkraft FR oder einen kaum zunehmenden Gegendruck. In jedem Fall erfühlt er einen im Vergleich zum Normalverlauf gemäß Kennlinie 15 reduzierten Gegendruck. Erst dann, wenn er das Soll-Bremsmoment derart weit erhöht, dass es allein durch die Elektromaschine 4 nicht mehr umsetzbar ist und zusätzlich die Hydraulikbremseinrichtung 8 angesteuert wird, wird der Gegendruck erhöht und der Fahrer erfühlt das Hinzuschalten der Hydraulikbremseinrichtung 8 zur Umsetzung des von ihm gewünschten Bremsmoments.The driver thus feels, as a function of the predetermined by him predetermined braking torque, the brake system 3 converts the desired braking torque. In the range x 1 to x 2 , he feels a lower back pressure when moving the brake pedal 11 against the restoring force F R or a barely increasing back pressure. In any case, he feels one compared to the normal course of the characteristic 15 reduced back pressure. Only then, if he increases the target braking torque so much that it only by the electric machine 4 no longer feasible and additionally the hydraulic brake device 8th is controlled, the back pressure is increased and the driver feels the addition of the hydraulic brake device 8th to implement the desired braking torque.

Zur Beeinflussung der Rückstellkraft FR ist der Bremskraftverstärker 12 vorliegend als elektromechanischer Bremskraftverstärker ausgebildet, dessen sich auf die Rückstellkraft FR auswirkende Charakteristik durch entsprechende Ansteuerung beziehungsweise Beeinflussung adaptierbar ist. Dem Fahrer wird dadurch die Möglichkeit gegebenen innerhalb einer für ihn subjektiv definierten Toleranzzone des Fahrzeugs mit seiner Umwelt, die sich beispielsweise aus dem Abstand zu einem vorhandenen Fahrzeug oder aus vorausliegenden Geschwindigkeitsänderungen, auch bis zum Stillstand, ergibt. Die haptische Rückmeldung am Bremspedal 11 erlaubt eine intuitive Umsetzung einer Anpassung des Bremsverhaltens in Bezug auf eine Bremseffizienz, insbesondere in Bezug auf das Ausnutzen eines Rekuperationspotentials der Elektromaschine 4. To influence the restoring force F R is the brake booster 12 in the present case designed as an electromechanical brake booster, which can be adapted to the restoring force F R effecting characteristic by appropriate control or influencing. The driver is thereby given the opportunity within a subjectively defined tolerance zone of the vehicle with its environment, which results, for example, from the distance to an existing vehicle or from forward speed changes, even to a standstill. The haptic feedback on the brake pedal 11 allows an intuitive implementation of an adjustment of the braking behavior with respect to a braking efficiency, in particular with respect to the exploitation of a recuperation potential of the electric machine 4 ,

Optional kann die Vorrichtung 10 außerdem weitere Informationen zur genaueren Abbildung der Rahmenbedingungen ermitteln, wie beispielsweise aktuelle Positionsdaten eines satellitengeschützten Navigationssystems, Daten einer Umfeldsensorik, wie beispielsweise Abstandssensoren, Radarsensoren, Videosensoren, Lidarsensoren oder dergleichen, oder auch Daten einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation.Optionally, the device 10 In addition, further information for more accurate mapping of the conditions determine, such as current position data of a satellite-protected navigation system, data of environment sensors, such as distance sensors, radar sensors, video sensors, lidar sensors or the like, or data from a vehicle-to-vehicle communication.

Insgesamt bietet das Verfahren dem Fahrer den Vorteil, dass eine Verbrauchsreduzierung beziehungsweise eine Optimierung der Energiebilanz des Kraftfahrzeugs durch die haptische Rückmeldung an den Fahrer intuitiv ermöglicht wird.Overall, the method offers the driver the advantage that a consumption reduction or an optimization of the energy balance of the motor vehicle is intuitively made possible by the haptic feedback to the driver.

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (3) eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens eine hydraulisch ansteuerbare Radbremseinrichtung (9), eine generatorisch betreibbare und mit wenigstens einem Rad (6) des Kraftfahrzeugs (1) wirkverbundene/wirkverbindbare Elektromaschine (4) und ein entgegen einer Rückstellkraft (FR) verlagerbares Bremspedal (11) zur Vorgabe eines Soll-Bremsmoments aufweist, wobei in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung (x) die Radbremseinrichtung (9) zur Erzeugung eines Reibbremsmoments und/oder die Elektromaschine (4) zur Erzeugung eines Rekuperationsbremsmoments angesteuert werden, sodass diese zusammen das Soll-Bremsmoment erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Anteil des Reibbremsmoments an dem Soll-Bremsmoment die Rückstellkraft (FR) variiert wird.Method for operating a brake system ( 3 ) of a motor vehicle ( 1 ), the at least one hydraulically controllable wheel brake device ( 9 ), a generator-operable and with at least one wheel ( 6 ) of the motor vehicle ( 1 ) operatively connected / operably connected electric machine ( 4 ) and a counter to a restoring force (F R ) displaceable brake pedal ( 11 ) to specify a desired braking torque, wherein in dependence on a brake pedal position (x) the wheel brake ( 9 ) for generating a Reibbremsmoments and / or the electric machine ( 4 ) are triggered to generate a recuperation brake torque, so that together they generate the desired braking torque, characterized in that the restoring force (F R ) is varied in dependence on the proportion of the friction brake torque at the desired braking torque. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft (FR) erhöht wird, wenn der Anteil des Reibbremsmoments einen vorgebbaren ersten Grenzwert überschreitet.A method according to claim 1, characterized in that the restoring force (F R ) is increased when the proportion of the friction brake torque exceeds a predetermined first limit value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft (FR) reduziert wird, wenn der Anteil des Reibbremsmoments einen vorgebbaren zweiten Grenzwert unterschreitet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the restoring force (F R ) is reduced if the proportion of the friction brake torque falls below a predefinable second limit value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert größer oder gleich dem zweiten Grenzwert ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the first limit value is greater than or equal to the second limit value. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft (FR) mit zunehmender Verlagerung des Bremspedals (11) zunimmt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the restoring force (F R ) with increasing displacement of the brake pedal ( 11 ) increases. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibbremsmoment in Abhängigkeit von einer Generatorkennlinie der Elektromaschine (4) eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the friction braking torque in dependence on a generator characteristic of the electric machine ( 4 ) is set. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Variieren der Rückstellkraft (FR) ein Bremskraftverstärker (12) des Bremssystems (8) angesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for varying the restoring force (F R ) a brake booster ( 12 ) of the braking system ( 8th ) is driven. Vorrichtung (10) zum Betreiben eines Bremssystems (8) eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens eine hydraulisch ansteuerbare Radbremseinrichtung (9), eine generatorisch betreibbare und mit wenigstens einem Rad (6) des Kraftfahrzeugs (1) wirkverbundene/wirkverbindbare Elektromaschine (4) und ein entgegen einer Rückstellkraft (FR) verlagerbares Bremspedal (11) zur Vorgabe eines Soll-Bremsmoments aufweist, wobei in Abhängigkeit von einer erfassten Bremspedalstellung (x) die Radbremseinrichtung (9) zur Erzeugung eines Reibbremsmoments und/oder die Elektromaschine (4) zur Erzeugung eines Rekuperationsbremsmoments angesteuert werden, sodass diese zusammen das Soll-Bremsmoment erzeugen, gekennzeichnet durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät, das bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchführt. Contraption ( 10 ) for operating a brake system ( 8th ) of a motor vehicle ( 1 ), the at least one hydraulically controllable wheel brake device ( 9 ), a generator-operable and with at least one wheel ( 6 ) of the motor vehicle ( 1 ) operatively connected / operably connected electric machine ( 4 ) and a counter to a restoring force (F R ) displaceable brake pedal ( 11 ) to specify a desired braking torque, wherein in dependence on a detected brake pedal position (x) the wheel brake ( 9 ) for generating a Reibbremsmoments and / or the electric machine ( 4 ) are driven to generate a recuperation brake torque, so that together they generate the desired braking torque, characterized by a specially prepared control unit, which performs the method according to one of claims 1 to 7 when used as intended. Bremssystem (8) für ein Kraftfahrzeug (1), das wenigstens eine hydraulisch ansteuerbare Radbremseinrichtung (9), eine generatorisch betreibbare und mit wenigstens einem Rad (6) des Kraftfahrzeugs (1) wirkverbundene/wirkverbindbare Elektromaschine (4) und ein entgegen einer Rückstellkraft (FR) verlagerbares Bremspedal (11) zur Vorgabe eines Soll-Bremsmoments aufweist, wobei in Abhängigkeit von einer erfassten Bremspedalstellung (x) die Bremseinrichtung (8) zur Erzeugung eines Reibbremsmoments und/oder die Elektromaschine (4) zur Erzeugung eines Rekuperationsbremsmoments angesteuert werden, sodass diese zusammen das Soll-Bremsmoment erzeugen, gekennzeichnet durch die Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, die mit einer Einrichtung (12) zum Variieren der Rückstellkraft des Bremspedals (11) verbunden ist.Brake system ( 8th ) for a motor vehicle ( 1 ), the at least one hydraulically controllable wheel brake device ( 9 ), a generator-operable and with at least one wheel ( 6 ) of the motor vehicle ( 1 ) operatively connected / operably connected electric machine ( 4 ) and a counter to a restoring force (F R ) displaceable brake pedal ( 11 ) for specifying a desired braking torque, wherein in dependence on a detected brake pedal position (x) the braking device ( 8th ) for generating a Reibbremsmoments and / or the electric machine ( 4 ) are driven to generate a recuperation brake torque so that together they generate the desired braking torque, characterized by the device ( 10 ) according to claim 8, provided with a device ( 12 ) for varying the restoring force of the brake pedal ( 11 ) connected is. Bremssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (12) zum Variieren der Rückstellkraft ein insbesondere elektromechanischer Bremskraftverstärker ist.Braking system according to claim 9, characterized in that the device ( 12 ) for varying the restoring force is a particular electromechanical brake booster.
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