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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Bremssteuerverfahren für ein Elektrofahrzeug. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Bremssteuerverfahren für ein Elektrofahrzeug, welches die Verringerung der Bremskraft, welche durch eine starke Verringerung des Betrages an Nutzbremsung und eine Verzögerung der hydraulischen Reaktion verursacht wird, effektiv bewältigt, und genauer solch ein Bremssteuerverfahren, bei welchem die Nutzbremsung durch den Motor nicht möglich ist, wenn die Temperatur eines Motors oder einer Batterie über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist oder der Schalthebel durch einen Fahrer in eine Neutralstellung (N) geschaltet wird.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Hybridfahrzeug ist im weiten Sinne ein Fahrzeug, welches unter Verwendung von zumindest zwei unterschiedlichen Arten an Leistungsquellen effektiv angetrieben wird. In den meisten Fällen wird der Ausdruck Hybridfahrzeug mit einem Fahrzeug assoziiert, welches durch eine Kraftmaschine, wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor, welcher durch das Verbrennen eines Brennstoffes (fossiler Brennstoff, wie z. B. Benzin) eine Rotationskraft erzeugt, und einen Elektromotor angetrieben wird, welcher unter Verwendung der elektrischen Leistung einer Batterie eine Rotationskraft erzeugt.
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In einer bestimmten Anwendung ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches einen Elektromotor als Hilfsleistungsquelle sowie einen Verbrennungsmotor einsetzt, wobei die Charakteristiken des Motors eine Verringerung der Abgase und eine Verbesserung der Kraftstoffeinsparung liefern. Um den Forderungen der heutigen Gesellschaft nach einer verbesserten Kraftstoffeinsparung und Entwicklung eines umweltfreundlicheren Produktes gerecht zu werden, wird die Forschung über Hybridfahrzeuge aktiv betrieben.
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Solch ein Hybridfahrzeug kann in einer Anzahl an Moden betrieben werden. Das Hybridfahrzeug ist bei Betrieb in einem Elektrofahrzeugmodus (EV-Modus) auf einen Modus eines rein elektrisch betriebenen Fahrzeugs gerichtet, welcher nur die Leistung des Elektromotors (d. h. Antriebsmotors) verwendet. Im Modus eines elektrischen Hybridfahrzeugs (HEV), welcher ein Hilfsmodus ist, wird die Rotationskraft der Kraftmaschine als Hauptleistungsquelle und die Rotationskraft des Antriebsmotors als Hilfsleistungsquelle verwendet. In einem Nutzbremsmodus (RB-Modus), wird die Bremsenergie oder Trägheitsenergie des Fahrzeugs, welche durch das Bremsen oder während des Antreibens durch Trägheit erzeugt wird, durch die Leistungserzeugung des Antriebsmotors zurückgewonnen und in einer Batterie geladen.
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Solch ein Hybridfahrzeug verwendet gleichzeitig die mechanische Energie der Kraftmaschine und die elektrische Energie der Batterie im optimalen Betriebsbereich der Kraftmaschine und des Antriebsmotors und die Bremsenergie wird durch den Antriebsmotor zurückgewonnen, wodurch es möglich ist, die Kraftstoffeinsparung des Fahrzeugs zu verbessern und eine effiziente Energienutzung zu erzielen.
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Für Elektrofahrzeuge, wie beispielsweise ein reines Elektrofahrzeug (EV), welches durch Betätigen eines Antriebsmotors betrieben wird, und ein Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug (FCEV), welches durch Betätigen eines Antriebsmotors unter Verwendung von elektrischer Leistung betrieben wird, welche durch eine Brennstoffzelle erzeugt wird, sowie das Hybridfahrzeug wird die Kraftstoffeinsparung durch Nutzbremsung verbessert, bei welcher während des Bremsens kinetische Energie in elektrische Energie ungewandelt wird. Solche Fahrzeuge verwenden eine hydraulische Bremsanlage in Kombination mit solch einer Nutzbremsung, um das Fahrzeug abzubremsen oder anzuhalten. Für solch eine kombinierte Bremsanlage ist folglich eine angemessene Verteilung zwischen der Bremskraft durch eine hydraulische Bremsanlage, d. h. der hydraulischen Bremskraft, und der elektrischen Bremskraft durch die Erzeugung und den Rotationswiderstand des Motors, d. h. der Nutzbremskraft, vorgesehen.
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Wenn ein Fahrer ein Bremspedal tritt, wird die Bremskraft wie folgt verteilt: erforderter Gesamtbetrag der Bremsung = Betrag der hydraulischen Bremsung + Betrag der Nutzbremsung (Leistungserzeugung und Batterieladung durch den Motor).
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In Bezug auf 1, welche eine schematische Ansicht eines Bremssteuerverfahrens eines herkömmlichen Elektrofahrzeugs ist, werden nachstehend die Defizite der Bremskraftverteilung und des Bremssteuerverfahrens herkömmlicher Elektrofahrzeuge erörtert. Wie in 1 gezeigt, ist die Batterieladung durch den Motor begrenzt, da die Temperatur des Motors oder der Batterie während der Nutzbremsung über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist. Auch ist das Laden der Batterie durch den Motor begrenzt, wenn der Schalthebel durch einen Fahrer während der Nutzbremsung in die Neutralstellung (N) geschaltet wird.
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Zunächst sind die Situationen, in welchen ein Ausfall der Bremskraft während des Bremsens verursacht werden kann, wie folgt:
- (1) wenn eine plötzliche Leistungsbegrenzung verursacht wird (d. h., das Nutzbremsdrehmoment des Motors begrenzt ist), da die Temperatur des Motors oder der Batterie während der Nutzbremsung über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist; und
- (2) wenn der Schalthebel durch einen Fahrer während des Bremsens aus der Fahrstellung (D) in eine Neutralstellung (N) geschaltet wird (d. h., wenn die Motorwelle und die Achse physisch getrennt werden).
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Bei einem typischen Hybridfahrzeug wird die Ladeleistung (d. h. die Nutzbremsung) plötzlich begrenzt, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist. Wenn die Motorwelle und die Achse physisch getrennt werden, d. h., wenn der Schalthebel während des Bremsens in die N-Stellung geschaltet wird, kann zudem die Nutzbremskraft durch den Motor nicht als Verzögerungsmoment zum Fahrzeug übertragen werden. Folglich kann das Fahrzeug nur unter Verwendung der hydraulischen Bremsanlage abgebremst werden.
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Daher wird in den obigen zwei Fällen, wie in 1 gezeigt, der Betrag der Nutzbremsung stark verringert und folglich ist es zum Erhalten einer ausreichenden Bremskraft erforderlich, den Betrag der hydraulischen Bremsung so weit zu erhöhen, wie eine Verringerung der Nutzbremsung besteht.
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Jedoch ist die hydraulische Reaktion der hydraulischen Bremsanlage nicht schnell genug, um die starke Verringerung der Nutzbremsung zu kompensieren, und folglich wird die Bremskraft durch die Verzögerung der hydraulischen Reaktion verringert. Daher besteht weiterhin ein Bedarf darin diese Defizite zu bewältigen.
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Folglich wird erwünscht Verfahren zum Steuern des Bremsens eines Elektrofahrzeugs zu liefern, welche eine Verringerung der Bremskraft bewältigen können, welche aus einer Verringerung der Nutzbremsung und der Verzögerung einer Reaktion durch eine hydraulische Bremsanlage resultiert. Es wird insbesondere erwünscht solche Verfahren zu liefern, welche eine Verringerung der Bremskraft bewältigen können, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie über eine vorbestimmte Temperatur angestiegen ist oder das Getriebe durch einen Fahrer in die Neutralstellung geschaltet wird. Solche Verfahren erfordern vorzugsweise keine größeren Fähigkeiten als die, welche normalerweise zum Betätigen eines Kraftfahrzeugs erfordert werden.
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Die obigen Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und können daher Informationen enthalten, welche nicht den Stand der Technik bilden, welcher jemanden mit gewöhnlichen technischen Fähigkeiten in diesem Land bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung weist ein Bremssteuerverfahren für ein Elektrofahrzeug auf. Solch ein Bremssteuerverfahren bewältigt vorteilhaft die oben beschriebenen Defizite der Verringerung der Bremskraft, welche durch eine starke Verringerung des Betrages der Nutzbremsung und eine Verzögerung der hydraulischen Reaktion in dem Fall verursacht werden, in welchem die Temperatur eines Motors oder einer Batterie über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist oder der Schalthebel durch einen Fahrer in die Neutralstellung (N) geschaltet wird (d. h., wenn die Motorwelle und die Achse physisch getrennt werden) und die Nutzbremsung durch den Motor nicht möglich ist.
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Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bremssteuerverfahren für ein Elektrofahrzeug gezeigt. Solch ein Verfahren enthält das Erfassen einer Stellung des Schalthebels in der Neutralstellung (N) während der Nutzbremsung; das lineare Verringern des Betrages der Nutzbremsung eines Motors zu einer Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wird, und zugleich das Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung einer hydraulischen Bremsanlage, um den Betrag der Bremsung auszugleichen; und das Zulassen, dass der Schalthebel nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit von der Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wird, in die N-Stellung geschaltet wird.
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In bestimmten Ausführungsformen enthält der Schritt zum Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung zudem das Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung auf den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung als Soll-Wert.
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In einer anderen Ausführungsform enthält das Verfahren der vorliegenden Erfindung zudem Folgendes: Bestimmen, ob die Temperatur des Motors oder der Batterie während der Nutzbremsung auf eine vorbestimmte Bezugstemperatur 2 angestiegen ist; und lineares Verringern des Betrages der Nutzbremsung des Motors und zugleich Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung der hydraulischen Bremsanlage, um den Betrag der Bremsung zu kompensieren, wenn bestimmt wurde, dass die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 2 erreicht hat.
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In noch einer anderen Ausführungsform kann die Bezugstemperatur 2 eine Temperatur sein, welche geringer als eine vorbestimmte Bezugstemperatur 1 eingestellt ist, welche eine Temperatur zum Bestimmen ist, ob sich die Temperatur des Motors oder der Batterie über einem vorbestimmten Pegel befindet, bei welchem die Nutzbremsung vollständig zu beenden ist. In solch einer Ausführungsform wird der Betrag der Nutzbremsung zu einer Zeit verringert, zu welcher die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 2 erreicht, so dass die Nutzbremsung vollständig beendet wird, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 1 erreicht.
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In noch einer anderen Ausführungsform wird der Betrag der hydraulischen Bremsung auf den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung als Soll-Wert erhöht, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 2 erreicht.
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In weiteren Aspekten/Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist ein anderes Bremssteuerverfahren für ein Elektrofahrzeug gezeigt. Solch ein Verfahren enthält das Identifizieren eines Betriebszustands des Fahrzeugs, welcher während der Nutzbremsung oder einer Bremsbetätigung des Elektrofahrzeugs auftritt und die Kapazität der Nutzbremsung verringert. In solch einem Fall enthält das Verfahren zudem das lineare Verringern des Betrages der Nutzbremsung eines Motors des Elektrofahrzeugs nach dem Identifizieren solch eines Betriebszustands des Fahrzeugs und zugleich das Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung einer hydraulischen Bremsanlage, um die Verringerung des Betrages der Nutzbremsung zu kompensieren.
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In weiteren Ausführungsformen entspricht der Betriebszustand, welcher identifiziert wird, der Erfassung einer Stellung des Schalthebels in der Neutralstellung (N) während der Nutzbremsung. Solche Verfahren enthalten zudem das lineare Verringern des Betrages der Nutzbremsung eines Motors zu einer Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wird, und das Zulassen, dass der Schalthebel nach einer vorbestimmten Zeit von der Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wird, in die N-Stellung geschaltet wird.
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In weiteren Ausführungsformen entspricht der identifizierte Betriebszustand dem Bestimmen, ob die Temperatur des Motors oder der Batterie während der Nutzbremsung ansteigt und eine vorbestimmte Bezugstemperatur 2 erreicht. Solche Verfahren enthalten zudem das lineare Verringern des Betrages der Nutzbremsung des Motors, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 2 erreicht.
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In weiteren Ausführungsformen ist die Bezugstemperatur 2 eine Temperatur, welche eingestellt ist geringer als eine vorbestimmte Bezugstemperatur 1 zu sein, welche eine Temperatur ist, welche einem vorbestimmten Pegel entspricht, bei welchem die Nutzbremsung vollständig zu beenden ist. In weiteren bestimmten Ausführungsformen wird die Bezugstemperatur 2 derart festgelegt, dass die Nutzbremsung vollständig beendet wird, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 1 erreicht.
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In noch weiteren Ausführungsformen enthält das Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung das Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung auf den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung als Soll-Wert, wie beispielsweise, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 2 erreicht.
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Es sollte klar sein, dass der Ausdruck „Fahrzeug” oder „Fahrzeug-” oder ein anderer ähnlicher Ausdruck, welcher hierin verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen enthält, wie beispielsweise Personenkraftwagen, welche Geländefahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, verschiedene Geschäftswagen enthalten, Wasserfahrzeuge, welche eine Vielzahl an Booten und Schiffen enthalten, Luftfahrzeuge und Ähnliches, und Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, elektrische Plug-In-Hybridfahrzeuge, Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb und andere Fahrzeuge mit alternativen Brennstoffen enthält (z. B. Brennstoffe, welche aus anderen Rohstoffen als Erdöl gewonnen werden). Wie hierin bezeichnet, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, welches zwei oder mehr Leistungsquellen aufweist, wie beispielsweise sowohl benzinbetriebene als auch elektrisch betriebene Fahrzeuge.
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Andere Aspekte und bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden unten erörtert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Zum besseren Verständnis des Wesens der vorliegenden Erfindung sowie der oben erwähnten Merkmale und anderer Merkmale der vorliegenden Erfindung wird Bezug auf die folgende detaillierte Beschreibung genommen, welche in Verbindung mit den beiliegenden Figuren der Zeichnungen genommen wurde. In den Figuren beziehen sich die Bezugsnummern überall in den verschiedenen Figuren der Zeichnungen auf gleiche oder äquivalente Teile der vorliegenden Erfindung.
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1 ist eine schematische Ansicht eines Bremssteuerverfahrens eines herkömmlichen Elektrofahrzeugs.
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2 ist eine Ansicht eines Blockdiagramms, welche ein Bremssteuerverfahren für ein Elektrofahrzeug nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Die 3 und 4 sind schematische Ansichten, welche einen Zustand zeigen, in welchem ein Nutzbremsdrehmoment eines Motors durch das Bremssteuerverfahren der vorliegenden Erfindung gesteuert wird.
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Die 5 und 6 sind Ablaufpläne auf hoher Ebene, welche Ausführungsformen des Bremssteuerverfahrens der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
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Die Bezugsnummern und/oder Bezugszeichen, welche in den Zeichnungen dargelegt sind, enthalten den Bezug auf die folgenden Elemente, wie nachstehend weiter erörtert wird:
| Tb: Batterietemperatur | Tm: Motortemperatur |
| T1_b,T1_m: Bezugstemperatur 1 | |
| T2_b,T2_m: Bezugstemperatur 2 | |
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Es sollte klar sein, dass die beiliegenden Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind und eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener bevorzugter Merkmale aufzeigen, welche für die grundlegenden Prinzipien der Erfindung veranschaulichend sind. Die spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, die hierin offenbart sind und beispielsweise spezifische Maße, Orientierungen, Plätze und Formen enthalten, werden zum Teil durch die speziell vorgesehene Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Nachstehend wird nun detailliert Bezug auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen werden, deren Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht und unten beschrieben sind. Es wird klar sein, dass die folgende vorliegende Beschreibung den Bereich der vorliegenden Erfindung nicht auf diese beispielhaften Ausführungsformen beschränken soll. Es versteht sich, dass der Bereich der Erfindung verschiedene Alternativen, Modifikationen, Äquivalente und andere Ausführungsformen umfassen soll, welche innerhalb des Wesens und Bereiches der Erfindung enthalten sein können, die durch die beiliegenden Ansprüche definiert ist.
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Die vorliegende Erfindung liefert oder weist ein Bremssteuerverfahren für ein Elektrofahrzeug auf. Solche Bremssteuerverfahren gehen vorteilhaft die Defizite herkömmlicher Verfahren an, welche die Verringerung der Bremskraft betreffen, welche durch eine starke Verringerung des Betrages der Nutzbremsung und eine Verzögerung der hydraulischen Reaktion unter Zuständen verursacht werden, in welchen die Nutzbremsung durch einen Motor (d. h. Antriebsmotor zum Antreiben des Fahrzeugs) nicht möglich ist, wie beispielsweise, wenn die Temperatur eines Motors oder einer Batterie über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist oder der Schalthebel durch einen Fahrer in die Neutralstellung (N) geschaltet wird (d. h., wenn die Motorwelle und die Achse physisch getrennt werden).
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In weiteren Aspekten/Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht ein Merkmal eines anderen Bremssteuerverfahrens für ein Elektrofahrzeug. Solch ein Verfahren enthält das Identifizieren eines Betriebszustands des Fahrzeugs, welcher während der Nutzbremsung oder einer Bremsbetätigung des Elektrofahrzeugs auftritt und die Kapazität der Nutzbremsung herabsetzt. In solch einem Fall enthält das Verfahren zudem das lineare Verringern des Betrages der Nutzbremsung eines Motors des Elektrofahrzeugs nach dem Identifizieren solch eines Betriebszustands des Fahrzeugs und zugleich das Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung einer hydraulischen Bremsanlage, um die Verringerung des Betrages der Nutzbremsung zu kompensieren.
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In weiteren Ausführungsformen entspricht der Betriebszustand, welcher identifiziert wird, der Erfassung einer Stellung des Schalthebels in der Neutralstellung (N) während der Nutzbremsung. Solche Verfahren enthalten zudem das lineare Verringern des Betrages der Nutzbremsung eines Motors zu einer Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wird, und das Zulassen, dass der Schalthebel nach einer vorbestimmten Zeit von der Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wird, in die N-Stellung geschaltet wird.
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In weiteren Ausführungsformen entspricht der Betriebszustand, welcher identifiziert wird, dem Erfassen, ob die Temperatur des Motors oder der Batterie während der Nutzbremsung ansteigt und eine vorbestimmte Bezugstemperatur 2 erreicht. Solche Verfahren enthalten zudem das lineare Verringern des Betrages der Nutzbremsung des Motors, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 2 erreicht.
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In weiteren Ausführungsformen ist die Bezugstemperatur 2 eine Temperatur, welche geringer als eine vorbestimmte Bezugstemperatur 1 eingestellt wird, welche eine Temperatur ist, welche einem vorbestimmten Pegel entspricht, bei welchem die Nutzbremsung vollständig zu beenden ist. In weiteren bestimmten Ausführungsformen wird die Bezugstemperatur 2 derart festgelegt, dass die Nutzbremsung vollständig beendet wird, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 1 erreicht.
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In noch weiteren Ausführungsformen enthält das Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung das Erhöhen des Betrages der hydraulischen Bremsung auf den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung als Soll-Wert, wie beispielsweise, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie die Bezugstemperatur 2 erreicht.
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Nun werden in Bezug auf die 2–4 ein Blockdiagramm (2), welches ein Bremssteuerverfahren für ein Elektrofahrzeug nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, und Diagramme (3–4) gezeigt, welche einen Zustand veranschaulichen, in welchem ein Nutzbremsdrehmoment eines Motors durch das Bremssteuerverfahren nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. Insbesondere veranschaulicht 3 ein Verfahren zum Steuern eines Bremsdrehmoments, wenn die Temperatur des Motors über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist, und 4 ein Verfahren zum Steuern eines Bremsdrehmoments, wenn der Schalthebel durch einen Fahrer in die N-Stellung geschaltet wird. In Bezug auf die 5–6 sind diese Figuren Ablaufpläne, welche das Bremssteuerverfahren nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
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In weiteren Aspekten/Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten solche Bremssteuerverfahren das Liefern einer integrierten Steuereinrichtung, wobei das Steuerverfahren nach der vorliegenden Erfindung durch eine integrierte Steuereinrichtung durchgeführt wird. Da ein typisches Elektrofahrzeug mit einer besseren Steuereinrichtung und verschiedenen Steuereinrichtungen für jedes System ausgestattet ist, wird im Folgenden das Steuerverfahren unter Verwendung solch einer besseren Steuereinrichtung und der verschiedenen anderen Steuereinrichtungen beschrieben.
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Eine Fahrzeugsteuereinheit (VCU) arbeitet als bessere Steuereinrichtung. Die verschiedenen Steuereinrichtungen sind durch ein Kommunikationssystem oder eine Kommunikationseinrichtung (z. B. eine CAN-Kommunikationsleitung) miteinander verbunden, um basierend auf einer Fahrzeugsteuereinheit (VCU) als bessere Steuereinrichtung Informationen zueinander zu übertragen und voneinander zu empfangen.
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Das Steuerverfahren der vorliegenden Erfindung erfolgt unter kooperativer Steuerung der Steuereinrichtungen. Beispielsweise sind eine Motorsteuereinheit (MCU) (welche einen Inverter enthält) zum Steuern des Gesamtbetriebes des Motors, eine Getriebesteuereinheit (TCU) zum Steuern eines Getriebes, ein Batteriemanagementsystem (BMS) zum Überwachen und Managen des Ladezustands einer Batterie und eine Bremssteuereinheit (BCU) zum Steuern des Gesamtbetriebes einer hydraulischen Bremsanlage sowie die VCU jeweils zum Durchführen des Steuerverfahrens vorgesehen.
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Wie in 2 gezeigt, empfängt die Fahrzeugsteuereinheit ein Signal gemäß dem Betrag des Tretens eines Bremspedals durch einen Fahrer (d. h. Bremspedaltiefe). Die VCU berechnet den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung basierend auf dem Signal bzw. den Betrag der Nutzbremsung und den Betrag der hydraulischen Bremsung, um den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung zu erfüllen. Folglich bestimmt die Fahrzeugsteuereinheit ein endgültiges Nutzbremsdrehmoment, welches dem Betrag der Nutzbremsung entspricht, überträgt dasselbe zur Motorsteuereinheit, bestimmt ein Hydraulikbremsdrehmoment, welches dem Betrag der hydraulischen Bremsung entspricht, und überträgt dasselbe zur Bremssteuereinheit.
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Dann steuert die Motorsteuereinheit die Nutzbremsung des Motors basierend auf dem Nutzbremsdrehmomentbefehl, welcher von der Fahrzeugsteuereinheit empfangen wurde, und die Bremssteuereinheit die hydraulische Bremsung durch die hydraulische Steuerung der hydraulischen Bramsanlage basierend auf einem Hydraulikbremsdrehmomentbefehl.
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Bei der Berechnung des Betrages der Nutzbremsung wird die ladbare Leistung gemäß dem Zustand des Motors und der Batterie berücksichtigt. Zudem wird der Betrag der Nutzbremsung (d. h. die Ladeleistung) linear verringert und zugleich der Betrag der hydraulischen Bremsung zum Kompensieren des Betrages der Bremsung gemäß der Temperatur des Motors und der Batterie (ob dieselbe auf einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist) oder der Stellung des Schalthebels (ob derselbe in die N-Stellung geschaltet wurde) erhöht. Auf diese Weise wird der erforderte Gesamtbetrag der Bremsung erfüllt.
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Dieses Bremssteuerverfahren der vorliegenden Erfindung wird nachstehend detaillierter beschrieben werden. Zunächst wird das Bremssteuerverfahren, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie während der Nutzbremsung über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist, in Bezug auf die 3 und 5 beschrieben werden. Wie hierin angegeben, ist die Nutzbremsung durch den Motor (d. h. Leistungserzeugung und Batterieladung durch den Motor) nicht möglich, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie während der Nutzbremsung über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist.
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Eine typische Fahrzeugsteuereinheit berechnet eine ladbare Leistung gemäß dem Zustand des Motors und eine ladbare Leistung gemäß dem Zustand der Batterie basierend auf Statusinformationen des Motors und der Batterie, welche von der Motorsteuereinheit und Batteriesteuereinheit während der Nutzbremsung empfangen wurden, wählt einen geringeren Wert unter denselben als ladbare Leistung des Systems aus und bestimmt den Betrag der Nutzbremsung und das Nutzbremsdrehmoment basierend auf demselben.
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In diesem Verfahren werden, wenn die Motor- und/oder Batterietemperatur niedriger als eine Bezugstemperatur ist/sind, der Betrag der Nutzbremsung und das Nutzbremsdrehmoment basierend auf der ladbaren Leistung [Min(Pm, Pb)] des Systems, einem geringeren Wert unter der ladbaren Leistung (Pm) gemäß dem Zustand des Motors und der ladbaren Leistung (Pb) gemäß dem Zustand der Batterie bestimmt. Wenn die Motortemperatur (Tm) und/oder Batterietemperatur (Tb) über eine vorbestimmte Bezugstemperatur (T1_m oder T1_b) angestiegen ist, wird jedoch die Ladeleistung (d. h. Nutzbremsung) plötzlich begrenzt. Mit anderen Worten wird beim herkömmlichen Verfahren die Nutzbremsung beendet, wenn die Motortemperatur oder Batterietemperatur die Bezugstemperatur erreicht [siehe (a) und (b) der 3].
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Nach den Verfahren der vorliegenden Erfindung werden der Betrag der Nutzbremsung (d. h. die Ladeleistung) und das Nutzbremsdrehmoment bei einer Temperatur vor der Bezugstemperatur (Motorbezugstemperatur T1_m und Batteriebezugstemperatur T1_b) (nachstehend als Bezugstemperatur 1 bezeichnet) unter Berücksichtigung der Verzögerung der hydraulischen Reaktion der hydraulischen Bremsanlage linear verringert, wie bei (c) in 3 gezeigt.
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D. h., eine Bezugstemperatur 2 (Motorbezugstemperatur T2_M und Batteriebezugstemperatur T2_b), welche geringer als die Bezugstemperatur 1 (T1_m und T1_b) ist, wird im Voraus bestimmt. Wenn bestimmt wird, dass die Motortemperatur (Tm) oder Batterietemperatur (Tb) ansteigt und die Bezugstemperatur 2 (T2_M oder T2_b) erreicht, werden der Betrag der Nutzbremsung und das Nutzbremsdrehmoment linear verringert während die Motortemperatur (Tm) oder die Batterietemperatur (Tb) von der Zeit ansteigt, zu welcher die Motortemperatur oder Batterietemperatur die Bezugstemperatur 2 erreicht.
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Bei diesem Verfahren vergleicht die Motorsteuereinheit während des Abbremsens des Fahrzeugs die Motortemperatur (Tm) und Batterietemperatur (Tb), welche von der Motorsteuereinheit und Batteriesteuereinheit empfangen wurden, mit der Bezugstemperatur 1 (T1_m und T1_b) und der Bezugstemperatur 2 (T2_m und T2_b). Wenn die Motortemperatur und/oder Batterietemperatur ansteigt und die Bezugstemperatur 2 erreicht, wirkt das Verfahren zum Verringern des Betrages der Nutzbremsung mit einer vorbestimmten Neigung bis die Motortemperatur oder Batterietemperatur die Bezugstemperatur 1 erreicht. Die Nutzbremsung wird bei der Bezugstemperatur 1 vollständig beendet (d.h., die Nutzbremsung wird auf 0 verringert).
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Die Fahrzeugsteuereinheit bestimmt auch einen Drehmomentbefehl, welcher dem Betrag der Nutzbremsung während der linearen Verringerung der Nutzbremsung entspricht, und gibt denselben an die Motorsteuereinheit aus. Dann steuert die Motorsteuereinheit die Nutzbremsung des Motors basierend auf dem Nutzbremsdrehmomentbefehl, welcher von der Fahrzeugsteuereinheit empfangen wird.
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Zudem erhöht die Fahrzeugsteuereinheit zu einer Zeit, zu welcher die Motortemperatur und/oder Batterietemperatur die Bezugstemperatur 2 erreicht, den Betrag der hydraulischen Bremsung, um den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung als Soll-Wert zu erfüllen.
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An sich wird bei der vorliegenden Erfindung, wenn der Betrag der Nutzbremsung verringert und der Betrag der hydraulischen Bremsung erhöht wird (z. B., wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist), der Betrag der Nutzbremsung (d. h. die Ladeleistung) bei einer Temperatur vor dem Übertemperaturzustand unter Berücksichtigung der Verzögerung der hydraulischen Reaktion linear verringert. Solche Vorgänge bewältigen dadurch effektiv und vorteilhaft das herkömmliche Problem der Verringerung der Bremskraft.
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Insbesondere werden von der Zeit, zu welcher die Temperatur die Bezugstemperatur 2 erreicht, bis zu der Zeit, zu welcher die Temperatur die Bezugstemperatur 1 erreicht, der Betrag der Nutzbremsung und der Betrag der hydraulischen Bremsung überlagert.
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Beim oben beschriebenen Steuerverfahren entspricht die Bezugstemperatur 1 einer Temperatur, bei welcher die Nutzbremsung (Batterieladung durch den Motor) vollständig beendet wird, d. h. einer Bezugstemperatur zum Bestimmen, ob sich die Temperatur des Motors oder der Batterie über einem vorbestimmten Pegel befindet, bei welchem die plötzliche Leistungsbegrenzung im herkömmlichen verfahren durchgeführt wird. Die Bezugstemperatur 2 nach der vorliegenden Erfindung ist eine Temperatur, welche derart eingestellt ist geringer als die Bezugstemperatur 1 zu sein, dass die lineare Leistungsverringerung bei einer Temperatur vor der plötzlichen Leistungsbegrenzung durchgeführt wird. Die Bezugstemperatur 2 wird vorzugsweise unter Berücksichtigung der Charakteristiken der hydraulischen Reaktion der im Fahrzeug montierten hydraulischen Bremsanlage bestimmt und festgelegt.
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Die folgende Erörterung ist auf das Bremssteuerverfahren der vorliegenden Erfindung gerichtet, wenn der Schalthebel durch einen Fahrer während des Bremsens in die N-Stellung geschaltet wird, und auf die 4 und 6 soll insbesondere Bezug genommen werden. In weiteren Aspekten/Ausführungsformen ist das Bremssteuerverfahren nach der vorliegenden Erfindung derart, dass die Nutzbremsung und hydraulische Bremsung überlagert werden, wenn die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung unter Berücksichtigung der Verzögerung der hydraulischen Reaktion erfasst wird. Insbesondere wird solch ein Verfahren durch das lineare Verringern des Nutzbremsdrehmomentes des Motors implementiert.
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Insbesondere wird, wenn der Schalthebel durch den Fahrer während der Nutzbremsung in die N-Stellung geschaltet wird, der Betrag der Nutzbremsung linear verringert und zugleich der Betrag der hydraulischen Bremsung erhöht, um den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung unter Berücksichtigung der Verzögerung der hydraulischen Reaktion zu erfüllen. Beim Schalten in die Neutralstellung kann die Nutzbremskraft nicht als Verzögerungsmoment zum Fahrzeug übertragen werden, da die Motorwelle und Achse physisch getrennt sind. Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit (d. h., die vorbestimmte Zeit ist verstrichen) wird der Schalthebel des Getriebes in die N-Stellung geschaltet. Beispielsweise wird nach einer vorbestimmten Zeit, nachdem das lineare Verringern begonnen hat oder das Schalten in die Neutralstellung durch den Fahrer erfolgte, der Schalthebel des Getriebes tatsächlich in die N-Stellung geschaltet.
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Wenn die Fahrzeugsteuereinheit ein Signal, welches die Betätigung des Schalthebels angibt, von der Getriebesteuereinheit empfängt, welche erfasst, dass der Schalthebel durch den Fahrer in die N-Stellung geschaltet wurde, verringert bei diesem Verfahren die Fahrzeugsteuereinheit linear den Betrag der Nutzbremsung (d. h. Ladeleistung) mit einer vorbestimmten Neigung für eine vorbestimmte Zeit und erhöht zugleich den Betrag der hydraulischen Bremsung auf den erforderten Gesamtbetrag der Bremsung als Soll-Wert zu der Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wird, auf die gleiche Weise, wie in dem Fall, in welchem die Temperatur des Motors oder der Batterie über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist.
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Nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit von der Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wurde, überträgt die Fahrzeugsteuereinheit einen Schaltbefehl zur Getriebesteuereinheit. Die Getriebesteuereinheit schaltet dann nach dem Versteichen der vorbestimmten Zeit den Schalthebel derart in die N-Stellung, dass sich das Getriebe in der Neutralstellung befindet. Mit anderen Worten wird nach dem Schalten des Schalthebels in die N-Stellung durch den Fahrer das Schalten des Schalthebels in die N-Stellung (d. h. die physische Trennung der Motorwelle und Achse) für die vorbestimmte Zeit verzögert, während welcher die Nutzbremsung und hydraulische Bremsung überlagert werden.
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In bestimmten veranschaulichenden Ausführungsformen wird die vorbestimmte Zeit durch Berücksichtigen der Verzögerung der hydraulischen Reaktion der im Fahrzeug montierten hydraulischen Bremsanlage bestimmt. Andernfalls kann die Getriebesteuereinheit das Schalten des Schalthebels in die N-Stellung durchführen, wenn sie bestimmt, dass die vorbestimmte Zeit von der Zeit verstreicht, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung ohne jeglichen Befehl von der Fahrzeugsteuereinheit erfasst wird.
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Die Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglichen das Bewältigen oder das wesentliche Abschwächen des herkömmlichen Problems oder der herkömmlichen Defizite der Verringerung der Bremskraft, welche während der Nutzbremsung verursacht wird, wenn der Schalthebel in die N-Stellung geschaltet wird, d. h., die Motorwelle und Achse physisch getrennt werden. Dies wird in der vorliegenden Erfindung derart vollbracht, dass der Betrag der Nutzbremsung linear verringert wird, der Betrag der hydraulischen Bremsung erhöht wird, um den Betrag der Bremsung auszugleichen, und der Schalthebel nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeit, in welcher die Charakteristiken der hydraulischen Reaktion berücksichtigt werden, in die N-Stellung geschaltet wird.
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Insbesondere werden von der Zeit, zu welcher die Betätigung des Schalthebels in die N-Stellung erfasst wird, bis zur vorbestimmten Zeit der Betrag der Nutzbremsung und der Betrag der hydraulischen Bremsung überlagert und folglich ist es möglich, das Problem der Verringerung der Bremskraft zu bewältigen/wesentlich abzuschwächen.
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Wie oben beschrieben wurde, wird nach dem Bremssteuerverfahren für das Elektrofahrzeug der vorliegenden Erfindung der Betrag der Nutzbremsung linear verringert, der Betrag der hydraulischen Bremsung erhöht, um den Betrag der Bremsung auszugleichen, und dann der Schalthebel in die N-Stellung geschaltet, wenn der Schalthebel während der Nutzbremsung in die N-Stellung geschaltet wird. Auf diese Weise werden der Betrag der Nutzbremsung und der Betrag der hydraulischen Bremsung überlagert bevor die Motorwelle und Achse physisch getrennt werden, wodurch eine ausreichende Bremskraft erhalten wird. Zudem ist es möglich, da die Motorwelle und Achse getrennt werden, nachdem der Betrag der hydraulischen Bremsung erhöht wird, das Problem/die Defizite der Verringerung der Bremskraft zu bewältigen/wesentlich abzuschwächen.
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Zudem wird der Betrag der Nutzbremsung linear verringert und zugleich der Betrag der hydraulischen Bremsung erhöht bevor die Nutzbremsung vollständig beendet werden soll, wenn die Temperatur des Motors oder der Batterie über einen vorbestimmten Pegel ansteigt, so dass die Kompensation des Betrages der Bremsung mit der Erhöhung des Betrages der hydraulischen Bremsung zur gleichen Zeit vollendet wird, zu welcher die Temperatur des Motors oder der Batterie über einen vorbestimmten Pegel angestiegen ist. Auf diese Weise wird/werden das Problem/die Defizite der Verringerung der Bremskraft, welche durch die Verzögerung der hydraulischen Reaktion der hydraulischen Bremsanlage verursacht wird, durch die Verfahren der vorliegenden Erfindung bewältigt/wesentlich abgeschwächt.
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Die Erfindung wurde in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben. Jedoch wird von jemanden mit technischen Fähigkeiten eingesehen werden, dass an diesen Ausführungsformen Änderungen vorgenommen werden können, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der Erfindung abzuweichen, deren Bereich in den beiliegenden Ansprüchen und Äquivalenten derselben definiert ist.
