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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems
eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für die Steuerung eines regenerativen Bremssystems
eines Kraftfahrzeugs mit elektronisch zuschaltbarer Allradkupplung,
das eine Anzahl von hydraulischen, elektronisch steuerbaren, jeweils
einer Fahrzeugachse zugeordneten Reibbremsen und einen Generator
umfasst, der kraftflussseitig mit einer ersten Fahrzeugachse permanent
und mit der anderen, zweiten Fahrzeugachse über eine elektronisch ansteuerbare
Allradkupplung verbunden ist. Sie betrifft weiterhin ein regeneratives
Bremssystem für
ein Kraftfahrzeug.
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In
Kraftfahrzeugen können
so genannte regenerative Bremssysteme zum Einsatz kommen, bei denen
zumindest ein Teil der beim Bremsen aufgebrachten Energie im Fahrzeug
gespeichert und später
für den
Antrieb des Fahrzeug wiederverwendet werden kann. Dadurch kann der
Energieverbrauch des Fahrzeugs insgesamt gesenkt, der Wirkungsgrad
erhöht
und der Betrieb damit wirtschaftlicher gestaltet werden. Kraftfahrzeuge
mit einem regenerativen Bremssystem weisen im Hinblick auf variierende Systemanforderungen
dazu in der Regel verschiedene Arten von auch als Bremsaktuatoren
bezeichneten Bremsen, nämlich üblicherweise
einerseits hydraulisch betätigte
Reibbremsen und andererseits eine elektrisch-regenerative Bremse,
auf.
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Der
Bremsdruck für
die Reibbremsen wird in derartigen Systemen zumindest teilweise
wie bei konventionellen Reibbremsen über ein Bremsdruckerzeugungsmittel
und über
die Bremspedalbewegung aufgebracht. Die elektrisch-regenerative
Bremse ist in der Regel als elektrischer Generator ausgebildet, über den
zumindest ein Teil der gesamten Bremsleistung aufgebracht wird.
Die gewonnene elektrische Energie wird in ein Speichermedium wie beispielsweise
eine Bordbatterie ein- oder
zurückgespeist
und kann für
den Antrieb des Kraftfahrzeuges über
einen geeigneten Antrieb wiederverwendet werden.
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In
derartigen Fahrzeugen mit unterschiedlichen Bremsaktuatoren ist üblicherweise
die Bremskraft-Anforderung in geeigneter Form auf die einzelnen
Bremsaktuatoren zu verteilen. Die Aufteilung der Bremsenergie in
Anteile der Reibbremsen und in Anteile des elektrischen Generators
ist dabei in der Regel vom Sollbremsmoment, dem Ladezustand der Batterie
und insbesondere auch dem Betriebsbereich und anderen speziellen
Eigenschaften des Generators abhängig.
Bevorzugt ist dabei üblicherweise
eine weitgehende Nutzung der elektro-regenerativen Bremsen oder
Generatorbremse, deren Bremsleistung möglichst weitgehend zum Einsatz
kommen soll, um somit ein besonders hohes Maß an Bremsenergie zurückgewinnen
zu können.
Erst wenn das Bremsmoment der Generatorbremse nicht mehr ausreicht,
wird das System der Reibungsbremsen zugeschaltet. Das Generatorbremsmoment
wird allerdings hierbei in der Regel nur an einer Fahrzeugachse,
insbesondere an der Vorderachse umgesetzt.
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Dies
gilt auch für
Kraftfahrzeuge mit schaltbarer 4×4- oder Allradkupplung, bei
denen der Generator kraftflussseitig permanent mit einer ersten
Fahrzeugachse, üblicherweise
der Vorderachse, und über die
Allradkupplung mit der zweiten Fahrzeugachse, üblicherweise der Hinterachse,
verbunden ist. Bei derartigen Fahrzeugen wird üblicherweise die Allradkupplung
beim Bremsen voll geöffnet,
so dass das Generatormoment auch bei diesen Fahrzeugen ausschließlich auf
die erste Fahrzeugachse oder Vorderachse wirkt.
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Bei
derartigen Systemen stellt sich jedoch üblicherweise eine vergleichsweise
starke Abweichung von einer voreingestellten oder als ideal angesehenen
Bremskraftverteilung ein. Darüber
hinaus kann es vergleichsweise frühzeitig zu einer Überbremsung
der Vorderachse und damit zu einem frühzeitigen Eintritt des Anti-Blockier-Systems
(ABS) kommen. Sobald das ABS zugeschaltet wird, was üblicherweise
mit einer Aktivierung der Reibbremsen und einer Neuverteilung der
Bremsmomente einhergeht, kann es zu einem Nickeffekt kommen, da schlagartig
eine voreingestellte Bremskraftverteilung zwischen den Achsen eingenommen
wird. Da bei derartigen Systemen zudem die Reibbremsen vorzugsweise
nur an der Hinterachse zugeschaltet werden, kann es zudem zu stark
unterschiedlicher Abnutzung der Bremsbeläge an Vorder- und Hinterachse
kommen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung
des Bremssystems eine Kraftfahrzeugs der oben genannten Art anzugeben,
mit dem ein besonders günstiges
Bremsverhalten bei Nutzung der Generatorbremse oder elektrisch-regenerativen
Bremse erreichbar ist. Zudem soll ein zur Durchführung des Verfahrens besonders
geeignetes Bremssystem für
ein Kraftfahrzeug der genannten Art angegeben werden.
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Bezüglich des
Verfahrens wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem nach der Vorgabe eines
situationsabhängig
ermittelten Sollbremsmoments für
den Generator die Allradkupplung mit einem vorgegebenen Stellwert
beaufschlagt wird.
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Die
Erfindung geht dabei von der Überlegung aus,
dass gerade bei einem Kraftfahrzeug mit zuschaltbarer Allradkupplung
ein besonders günstiges Bremsverhalten
einer elektrisch-regenerativen Bremse erreichbar ist, indem das
situationsbedingt vorgesehene Generatorbremsmoment geeignet auf
beide Fahrzeugachsen, also insbesondere auf Vorder- und Hinterachse,
verteilt wird. Dabei kann insbesondere auch die Einhaltung eines
ohnehin als besonders günstig
oder ideal angesehenen Bremskraftverhältnisses bei der Beaufschlagung
der Fahrzeugachsen mit Generatorbremsmoment angestrebt sein. Um dies
zu ermöglichen,
sollte der Generator kraftflussseitig geeignet mit den Fahrzeugachsen
verbunden werden. Dazu ist vorgesehen, die ohnehin elektrisch ansteuerbare
Allradkupplung geeignet zu nutzen. Zu diesem Zweck sollte die Allradkupplung
mit einem geeignet gewählten
Stellwert derart beaufschlagt werden, dass sich eine besondere günstige Bremsmomentenverteilung
des Generators auf die Fahrzeugachsen ergibt.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Stellwert für die Allradkupplung
dabei derart vorgegeben werden, dass der Generator in einem fest
vorgegebenen Momentenverhältnis,
vorzugsweise entsprechend einem vorgegebenen idealen Bremskraftverhältnis, insbesondere
in einem Momentenverhältnis
von etwa 70:30, auf die Fahrzeugachsen wirkt. Alternativ kann der
Stellwert vorteilhafterweise aber auch situationsabhängig und/oder
verzögerungsabhängig ermittelt
und geeignet der Allradkupplung vorgegeben werden.
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Im
Hinblick auf sonstige Randbedingungen wie beispielsweise insgesamt
verfügbares
Generatorbremsmoment, durch den Fahrerwunsch vorgegebenes Gesamtsollbremsmoment
und dergleichen, kann die Allradkupplung vorteilhafterweise verzögerungsabhängig entsprechend
eines anhand sonstiger Bedingungen, auf der Grundlage von Erfahrungswissen
oder situationsabhängig
ermittelten idealen Bremskraftverhältnisses angesteuert werden.
Dadurch lässt
sich beim regenerativen Bremsen insbesondere auch der volle Fahrbahnreibwert
ausnutzen, wobei zudem ein Maximum an Generatorleistung umgesetzt
werden kann. Insbesondere wenn das vom Fahrer angeforderte Gesamtsollbremsmoment das
verfügbare
Generatorbremsmoment überschreitet,
muss ein Teil des Gesamtbremsmoments durch einen zusätzlichen
Reibbremsanteil abgedeckt werden. Insbesondere in derartigen Situationen
wird vorteilhafterweise der Stellwert für die Allradkupplung derart
vorgegeben, dass das Generatorbremsmoment mit einem situationsabhängig aus
einem vorgegebenen oder idealen Bremskraftverhältnis ermittelten Bremsmoment
auf die erste, permanent mit dem Generator verbundene Fahrzeugachse,
insbesondere die Vorderachse, einwirkt. Die Allradkupplung wird dabei
vorzugsweise derart angesteuert, dass der Generator mit dem restlichen
verfügbaren
Generatorbremsmoment auf die zweite Fahrzeugachse wirkt, wobei das
im Hinblick auf das angeforderte Gesamtsollbremsmoment und die ideale
Bremskraftverteilung noch zusätzlich
für die
zweite Fahrzeugachse oder Hinterachse benötigte Bremsmoment über die der
Hinterachse zugeordneten Reibbremsen aufgebracht wird. Dazu werden
die der zweiten Fahrzeugachse zugeordneten Reibbremsen vorteilhafterweise
geeignet zugeschaltet, so dass insgesamt ein situationsabhängig aus
einem vorgegebenen Bremskraftverhältnis ermitteltes Bremsmoment
auf die zweite Fahrzeugachse wirkt.
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Vorteilhafterweise
wird der Stellwert für
die Allradkupplung erst dann ausgegeben, wenn das insgesamt angeforderte
Bremsmoment einen vorgegebenen Grenzwert übersteigt. Damit kann eine übermäßige Erhöhung der
Lastwechselzahlen der Allradkupplung vermieden werden. Die Aktivierung
der Allradkupplung oberhalb des vorgegebenen Grenzwerts erfolgt
dabei vorteilhafterweise derart, dass ab Erreichen des Grenzwerts
zunächst
das Kupplungsverhältnis
so in Abhängigkeit
vom angeforderten Bremsmoment angesteuert wird, dass das an der ersten
Fahrzeugachse oder Vorderachse applizierte Generatormoment konstant
bleibt und lediglich an der zweiten Fahrzeugachse oder Hinterachse
weiteres Generatormoment aufgebaut wird, bis das Momentenverhältnis an
den Fahrzeugachsen der idealen Bremskraftverteilung entspricht.
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Bezüglich des
Bremssystems wird die genannte Aufgabe gelöst, indem die elektronisch
ansteuerbare Allradkupplung, die die zweite Fahrzeugachse kraftschlussseitig
betriebspunktabhängig mit
dem Generator verbindet, von einer Bremsensteuereinheit mit einem
Stellwert beaufschlagt ist. Bei einem derartigen Bremssystem ist
die Bremsensteuereinheit somit derart ausgelegt, dass sie der Allradkupplung
einen Stellwert zuführen
kann, so dass die Ansteuerung der Allradkupplung im Rahmen des Bremsenkonzepts überhaupt
ermöglicht
ist.
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Die
mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass durch die Beaufschlagung der Allradkupplung mit einem Stellwert
in Abhängigkeit
von den Bremserfordernissen die elektrisch-regenerative Bremse in
besonders günstiger Weise
nutzbar ist. Die Allradkupplung wird dabei bei Bremsungen, die ganz
oder teilweise über
die regenerative Bremse erfolgen, zu einem gewissen Grad derart
geschlossen, dass sich das Bremsmoment des regenerativen Bremsens
in ei nem bestimmten, als besonders günstig erachteten Verhältnis auf
beide Fahrzeugachsen verteilt.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
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1 schematisch
ein Bremssystem eines Kraftfahrzeugs, und
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2 ein
Diagramm zur Verteilung von Momentenanteilen.
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Das
Bremssystem 1 gemäß 1 ist
einem Kraftfahrzeug zugeordnet und umfasst in der Art eines Hybridsystems
ein hydraulisches Untersystem und ein elektrisch-regeneratives Untersystem.
Der hydraulische Anteil des Bremssystems 1 umfasst eine
Anzahl von hydraulischen, elektronisch ansteuerbaren Reibbremsen 2, 4,
die jeweils an einem Rad 6 angeordnet sind. Die Reibbremsen 2 sind
dabei der Vorderachse oder ersten Fahrzeugachse 8 des Kraftfahrzeugs
zugeordnet, wohingegen die Reibbremsen 4 der Hinterachse
oder zweiten Fahrzeugachse 10 zugeordnet sind. Die Reibbremsen 2, 4 sind über ein nicht
näher dargestelltes
Bremshydrauliksystem konventioneller Bauart mit einer Hyraulikflüssigkeit
beaufschlagbar und können
somit aktiviert werden. Zur Ansteuerung der Reibbremsen 2, 4 sind
diese über Ansteuerleitungen 12 mit
einer zentralen Bremsensteuereinheit 14 verbunden, die
beispielsweise über die
Ansteuerleitungen 12 Hydraulikventile der jeweiligen Reibbremsen 2, 4 gezielt
ansteuern kann, um damit einen kontrollierten Druckaufbau an der
jeweiligen Reibbremse 2, 4 zu ermöglichen.
Durch die Bremsensteuereinheit 14 ist damit eine radindividuelle
Ansteuerung der Reibbremsen 2, 4 ermöglicht.
Bedarfsweise oder situationsabhängig
kann die Bremsensteuereinheit 14 dabei insbesondere als
ABS- oder ESP-Regelung wirken.
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Über den
hydraulischen Anteil hinaus umfasst das Bremssystem 1 auch
einen elektrisch-regenerativen Anteil, über den beim Bremsen eine möglichst
weitgehende Rückgewinnung
der verbrauchten Energie erreicht werden soll. Das elektrisch-regenerative
Untersystem des Bremssystems 1 umfasst dabei einen Generator 20,
der kraftflussseitig über
eine Welle 22 mit einem Differenzialgetriebe 24 und über dieses
mit der ersten Fahrzeugachse 8 permanent verbunden ist.
Im Antriebsmodus treibt der Generator 20 dabei die Vorderachse
oder erste Fahrzeugachse 8 des Kraftfahrzeugs an, wohingegen
im Bremsmodus der Generator 20 seinerseits von der ersten Fahrzeugachse 8 angetrieben
wird und dabei elektrische Energie erzeugt. Zum Speichern der dabei
angefallenen elektrischen Energie ist der Generator 20 in
nicht näher
dargestellter Weise mit einer geeignet gewählten Batterieeinheit verbunden.
Um bei derartigen Bremsphasen eine geeignete Einbindung des elektrisch-regenerativen
Untersystems in den Bremsvorgang zu ermöglichen und insbesondere die Verteilung
der Momentenanteile, die zur Erzeugung des Gesamtbremsmoments vom
hydraulischen Anteil und vom elektrisch-regenerativen Anteil des Bremssystems 1 aufgebracht
werden, an vorgegebene oder gewünschte
Momentenverteilungen angepasst halten zu können, ist der Generator 20,
wie durch den Pfeil 25 angedeutet, ebenfalls von der Bremsensteuereinheit 14 ansteuerbar.
Durch die Ausgabe geeigneter Stellwerte an die hydraulischen Reibbremsen 2, 4 einerseits
und an den Generator 20 andererseits kann die Bremsensteuereinheit 14 somit
zur Einhaltung vorgegebener Momentenaufteilungen beitragen.
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Das
Kraftfahrzeug ist im Ausführungsbeispiel
mit einem zuschaltbaren Allradantrieb oder 4×4-Antrieb versehen. Dazu ist
der Generator 20 kraftflussseitig über eine Welle 26,
in die eine elektronisch ansteuerbare Allradkupplung 28 ge schaltet
ist, und über
ein Differenzial 30 mit der Hinterachse oder zweiten Fahrzeugachse 10 des
Kraftfahrzeugs verbunden. Für
eine bedarfsweise oder situationsabhängige Zuschaltung des Allradantriebs
im Antriebsmodus des Kraftfahrzeugs ist die Allradkupplung 28 dabei
in nicht näher
dargestellter Weise mit Stellwerten aus einem bordeigenen Regelsystem
beaufschlagbar, die in vom Fahrerwunsch abhängiger oder von der Bordelektronik
vorgegebener Weise im Antriebsmodus ein Öffnen oder Schließen der
Allradkupplung 28 bewirken.
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Das
Bremssystem 1 ist in spezifischer Weise dafür ausgelegt,
den zuschaltbaren Allradantrieb des Kraftfahrzeugs in die Bremsvorgänge und
insbesondere in die Momentenaufteilungen zwischen hydraulischen
Anteilen und elektrisch-regenerativen Anteilen einerseits und zwischen
den Fahrzeugachsen 8, 10 andererseits besonders
günstig
einzubinden. Um dies zu ermöglichen,
ist, wie dies durch den Pfeil 32 angedeutet ist, die Allradkupplung 28 ebenfalls
durch die Bremsensteuereinheit 14 ansteuerbar und mit einem
Stellwert beaufschlagbar. Dadurch kann sichergestellt werden, dass
die Allradkupplung 28 bei Bremsungen, die ganz oder teilweise über die
regenerative Bremse erfolgen, zu einem gewissen Grad geschlossen
werden kann, so dass sich das Bremsmoment des regenerativen Bremsens
oder des Generators 20 in einem gewünschten Verhältnis auf
die Fahrzeugachsen 8, 10 verteilt. Damit ist insbesondere
erreichbar, dass der Fahrbahnreibwert besonders weitgehend ausgenutzt
wird, da nunmehr auch im elektrischregenerativen Modus über beide
Fahrzeugachsen 8, 10 gebremst werden kann. Des
Weiteren kann das Bremssystem 1 dafür ausgelegt sein, eine voreingestellte
oder als ideal erkannte Bremskraftverteilung zwischen den beiden
Fahrzeugachsen 8, 10 weitestgehend einzuhalten,
um damit eine besonders hohe Fahrzeugstabilität beim Bremsen und auch die
Einhaltung von besonders hohen Komfortansprüchen des Fahrers zu ermöglichen.
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Das
Bremssystem 1 könnte
dabei, insbesondere durch geeignete Auslegung der Bremsensteuereinheit 14,
derart ausgelegt sein, dass beim elektrisch-regenerativen Bremsen
das regenerative Bremsmoment in einem festen Verhältnis auf
die Fahrzeugachsen 8, 10, beispielsweise in einem
Verhältnis
von 70:30 für
Vorderachse zu Hinterachse, aufgeteilt wird, wobei die Allradkupplung 28 mit
einem dementsprechenden Stellwert von der Bremsensteuereinheit 14 beaufschlagt
würde.
Im Ausführungsbeispiel
ist das Bremssystem 1 aber derart ausgelegt, dass der Stellwert
für die
Allradkupplung 28 von der Bremsensteuereinheit 14 situationsabhängig oder
verzögerungsabhängig derart
ausgegeben wird, dass als besonders günstig empfundene Bremsresultate
erzielt werden können.
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Zur
Erläuterung
der Kriterien, nach denen der Stellwert für die Allradkupplung 28 ausgegeben wird,
dient die diagrammatische Darstellung in 2. Das Diagramm
nach 2 zeigt als Funktion des auf der X-Achse abgetragenen
Parameters Gesamtbremsmoment oder Fahrerwunsch M auf der Y-Achse
abgetragen einzelne Momentenbeiträge oder -anteile. Die Gerade 40 gibt
dabei ebenfalls den Fahrerwunsch wieder und repräsentiert somit in jedem Fall das
insgesamt durch die Summe des elektrisch-regenerativen Bremsbeitrags
und des hydraulischen Bremsbeitrags an allen vier Rädern 6 aufzubringende
Sollbremsmoment. Zur weiteren Orientierung dienen die Geraden 42 und 44,
die für
eine als ideal erkannte Bremskraftverteilung die gewünschten
Momentenanteile an der Vorderachse (Gerade 42) bzw. an
der Hinterachse (Gerade 44) repräsentieren. Die durch die Geraden 42, 44 repräsentierte
Aufteilung des Ge samtbremsmoments auf einen Vorderachsenanteil und
einen Hinterachsenanteil entspricht dabei einem so genannten idealen
Bremskraftverhältnis, das
beispielsweise anhand von Stabilitätsbetrachtungen, Sicherheitskriterien
und dergleichen ermittelt worden ist. Es ist für das Bremssystem 1 grundsätzlich wünschenswert,
die Momentenverteilung zwischen Vorderachse und Hinterachse an die
durch die Geraden 42, 44 repräsentierten Werte anzunähern.
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Abhängig vom
insgesamt aufzubringenden Bremsmoment ist das Bremssystem 1 zur
Ausgabe bestimmter Momentenanteile an die einzelnen Bremsen ausgelegt,
wobei der an die Allradkupplung 28 ausgegebene Stellwert
jeweils entsprechend gewählt wird.
Die Momentenverteilung erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Größe des insgesamt
aufzubringenden Bremsmoments M nach etwas unterschiedlichen Kriterien,
wie im Folgenden näher
erläutert
wird. Zur Erläuterung
der Regelungsgrundsätze
ist der Parameterbereich des insgesamt aufzubringenden Bremsmoments
M dabei in mehrere Phasen oder Intervalle I1 bis
I5 aufgeteilt, in denen die jeweilige Momentenvorgabe
jeweils etwas unterschiedlich erfolgt.
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In
der ersten Phase oder im Intervall I1 ist
die insgesamt aufzubringende Bremsmoment, repräsentiert durch die Gerade 40,
kleiner als ein durch die strichlierte Gerade 46 wiedergegebener
vorgegebener Grenzwert. In diesem Bereich erfolgt keine Aktivierung
der Allradkupplung 28; das gesamte Bremsmoment wird in
diesem Bereich durch einen elektrisch-regenerativen Momentenanteil
an der Vorderachse oder ersten Fahrzeugachse 8, also bei
geöffneter
Allradkupplung 28, aufgebracht. Im Diagramm nach 2 kommt
dies dadurch zum Ausdruck, dass im Bereich des ersten Intervalls
I1 die den Anteil des regenerativen Bremsmoments
an der ersten Fahrzeug achse 8 repräsentierende Linie 50 mit
der den Fahrerwunsch oder das insgesamt aufzubringende Bremsmoment
charakterisierenden Gerade 40 zusammenfällt. Die Betriebsweise gemäß Intervall
I1 für vergleichsweise
kleine insgesamt aufzubringende Bremsmomente ist insbesondere vorteilhaft,
um eine übermäßige Erhöhung der
Lastwechselzahlen der Allradkupplung 28 zu vermeiden.
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Bei
Erhöhung
des Fahrerwunsches oder insgesamt aufzubringenden Bremsmoments M über den
genannten Grenzwert hinaus erfolgt die Momentenverteilung gemäß der zweiten
Phase oder dem Intervall I2. In diesem Bereich
ist vorgesehen, über
eine gezielte Ansteuerung der Allradkupplung 28 nunmehr
sukzessive zusätzliches
elektrisch-regeneratives Bremsmoment auch an der Hinterachse oder zweiten
Fahrzeugachse 8 aufzubauen. Im Intervall I2 wird
somit auch bei weiter steigendem Fahrerwunsch das an die Vorderachse
oder erste Fahrzeugachse 8 abgegebene elektrisch-regenerative
Bremsmoment konstant gehalten; dementsprechend verläuft im Intervall
I2 die Linie 50 horizontal. Um
dem im Intervall I2 zunehmend steigenden
Fahrerwunsch Rechnung zu tragen, wird in gleichem Maße aber
elektrisch-regeneratives Bremsmoment an der Hinterachse aufgebaut;
dies ist im Diagramm durch die diesen Momentenanteil wiedergebende
Linie 52 repräsentiert. Auch
bei weiter steigendem Fahrerwunsch wird das elektrisch-regenerative
Moment an der Vorderachse weiter konstant gehalten und ausschließlich an
der Hinterachse weiteres elektrisch-regeneratives Bremsmoment aufgebaut,
so lange, bis das ideale Bremskraftverhältnis zwischen diesen Momentbeiträgen erreicht
ist.
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Dies
ist gegeben, wenn die Linien 50, 52 die das ideale
Bremskraftverhältnis
wiedergebenden Geraden 42, 44 schneiden.
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Oberhalb
dieser Schnittpunkte, also bei noch höherem Fahrerwunsch oder aufzubringendem
Gesamtbremsmoment M, beginnt die dritte Phase oder das Intervall
I3. In diesem Intervall wird die Allradkupplung 28 derart
mit einem Stellwert beaufschlagt, dass das an die Fahrzeugachsen 8, 10 jeweils
weiter gegebene elektrisch-regenerative Moment jeweils dem Anteil
der idealen Bremskraftverteilung entspricht. Gerade in dieser Phase
lässt sich
auch beim regenerativen Bremsen der volle Fahrbahnreibwert ausnutzen
und gleichzeitig ein Maximum an Generatorleistung umsetzen.
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Bei
noch weiter steigendem Fahrerwunsch oder aufzubringendem Gesamtbremsmoment
wird ein Punkt erreicht, bei dem der Fahrerwunsch oder das insgesamt
aufzubringende Gesamtbremsmoment das vom Generator 20 überhaupt
insgesamt abrufbare Bremsmoment übersteigt.
Dieses maximal verfügbare
regenerative Bremsmoment ist im Diagramm durch die strichlierte
Linie 54 wiedergegeben. Die vierte Phase oder das Intervall
I4 beginnt somit an dem Punkt, an dem die
Summe der Momentenanteile gemäß Linie 50 und
gemäß Linie 52 gleich
dem durch die strichlierte Gerade 54 gegebenen Wert ist. Ab
diesem Wert für
den Fahrerwunsch ist über
die elektrisch-regenerative Bremse hinaus die Zuschaltung der Reibbremsen
erforderlich. In dieser Phase wird der Stellwert für die Allradkupplung 28 derart vorgegeben,
dass das an die erste Fahrzeugachse 8 oder die Vorderachse
ausgegebene elektrisch-regenerative Bremsmoment nach wie vor dem
aus der idealen Bremskraftverteilung für die Vorderachse übermittelten
Momentenanteil entspricht; dementsprechend fallen im Intervall I4 die Linie 50 und die Gerade 42 ebenfalls
zusammen. Die Allradkupplung 28 wird dabei derart angesteuert,
dass das restliche von der elektrisch-regenerativen Bremse verfügbare Bremsmoment
an die Hinterachse oder zweite Fahrzeugachse 10 weitergegeben wird.
Je stärker
dabei gemäß steigendem
Fahrerwunsch der Anteil des an die Vorderachse abzugebenden elektrisch-regenerativen
Bremsmoments ansteigt, desto stärker
fällt notwendigerweise
der an die Hinterachse abgegebene Anteil elektrisch-regenerativen
Bremsmoments; dementsprechend fällt
die Linie im Intervall I4 mit zunehmenden
Fahrerwunsch ab. Um dies zu kompensieren, werden die Reibbremsen 4 an
der Hinterachse 10 zunehmend derart zugeschaltet, dass
das insgesamt auf die zweite Fahrzeugachse 10 wirkende Bremsmoment,
zusammengesetzt aus elektrisch-regenerativem Bremsmoment und hydraulischem Bremsmoment,
dem Anteil gemäß dem idealen Bremskraftverhältnis entspricht.
Der hydraulische Anteil an Bremsmoment an der zweiten Fahrzeugachse 10 wird
im Diagramm gemäß 2 dabei durch
die Linie 56 repräsentiert.
In dieser Phase wird die Allradkupplung 28 somit gerade
derart geöffnet, dass
sich durch die damit ergebende Verlagerung des Generatorbremsmoments
von der Hinter- zur Vorderachse und den Aufbau von Reibbremsmoment an
der Hinterachse die vorgegebene, möglichst ideale Bremskraftverteilung
ergibt.
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Bei
noch weiter steigendem Fahrerwunsch oder insgesamt aufzubringendem
Bremsmoment M wird schließlich
der Punkt erreicht, bei dem das verfügbare Generatorbremsmoment
nicht mehr ausreicht, um den Anteil an der Vorderachse gemäß der idealen
Bremskraftverteilung aufzubringen. Im Diagramm entspricht dies dem
Punkt, an dem die Gerade 42 die Linie 54 repräsentativ
für das
maximal aufbringbare Generatorbremsmoment schneidet. An diesem Punkt
beginnt die fünfte
Phase oder das Intervall I5. In dieser Phase
wird das gesamte aufbringbare Generatorbremsmoment an der Vorderachse gehalten;
dementsprechend verläuft
in diesem Bereich die Linie 50 horizontal. Das gewünschte Bremsmoment
an der Hinterachse wird ausschließlich durch die Reibbremsen 4 aufgebracht;
dement sprechend verläuft
im Intervall I5 die Linie 56 deckungsgleich
mit der Gerade 44. Das noch zusätzlich benötigte Bremsmoment an der Vorderachse
wird in diesem Fall durch weitere Ansteuerung der Reibbremsen 2 aufgebracht,
deren Momentenanteil im Diagramm durch die Linie 58 repräsentiert
ist.
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Durch
die genannte Betriebsweise des Bremssystems 1 wird bei
hoher Stabilität
und betrieblicher Sicherheit die elektrisch-regenerative Bremse besonders
wirkungsvoll genutzt. Beim Eintritt in eine ABS- oder ESP-Regelung
wird die Allradkupplung 28 jedoch sofort geöffnet und
kein Generatormoment mehr angefordert, um eine radindividuelle Regelung zu
ermöglichen.
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- 1
- Bremssystem
- 2,
4
- Reibbremsen
- 6
- Rad
- 8
- Vorderachse/erste
Fahrzeugachse
- 10
- Hinterachse/zweite
Fahrzeugachse
- 12
- Ansteuerleitungen
- 14
- Bremsensteuereinheit
- 20
- Generator
- 22
- Welle
- 24
- Differenzialgetriebe
- 25
- Pfeil
- 26
- Welle
- 28
- Allradkupplung
- 30
- Differenzial
- 32
- Pfeil
- 40
- Gerade
- 42
- Gerade
- 44
- Gerade
- 46
- strichlierte
Gerade
- 50,
52
- Linien
- 54
- strichlierte
Gerade
- 56,
58
- Linien
- I1 bis I5
- Intervalle
- M
- Fahrerwunsch/Bremsmoment