DE102014218068A1 - Method for operating a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens eine elektrische Maschine (4) als Antriebsmaschine und ein hydraulisches Bremssystem (13) aufweist, wobei das Bremssystem (13) eine von einer vorgebbaren Sollbremsleistung abhängige Istbremsleistung erzeugt. Es ist vorgesehen, dass das Bremssystem (13) auf Funktionsfehler überwacht und dass bei Erfassen eines die Istbremsleistung des Bremssystems (13) verringernden Funktionsfehlers die elektrische Maschine (4) generatorisch betrieben wird.The invention relates to a method for operating a motor vehicle (1), which has at least one electric machine (4) as a drive machine and a hydraulic brake system (13), wherein the brake system (13) generates an actual braking power which is dependent on a predefinable setpoint braking power. It is envisaged that the brake system (13) monitors for functional errors and that upon detection of a functional error that reduces the actual braking power of the brake system (13), the electric machine (4) is operated as a generator.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens eine elektrische Maschine als Antriebsmaschine und ein hydraulisches Bremssystem aufweist, wobei das Bremssystem eine von einer vorgebbaren Sollbremsleistung abhängige Istbremsleistung erzeugt.The invention relates to a method for operating a motor vehicle, which has at least one electric machine as a drive machine and a hydraulic brake system, wherein the brake system generates an actual braking power which is dependent on a predefinable desired braking power.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben eines derartigen Kraftfahrzeugs.Furthermore, the invention relates to a device for operating such a motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bereits bekannt. Elektrofahrzeuge oder auch Hybridantriebsvorrichtungen, die neben einer elektrischen Maschine eine Brennkraftmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs aufweisen, sind regelmäßig mit einem hydraulischen Bremssystem versehen, mittels dessen sich das Kraftfahrzeug verzögern lässt. In der Regel ist das Bremssystem als hydraulisches Bremssystem ausgebildet, das in Abhängigkeit von einer Bremspedalbetätigung durch einen Fahrer einen hydraulischen Druck zum Betätigen von Radbremseinrichtungen erzeugt, wobei die Radbremseinrichtungen üblicherweise auch unabhängig voneinander betätigbar sind, wie beispielsweise bei einem ESP-System (ESP = Elektronisches-Stabilitäts-Programm). Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2011 103936 A1 geht beispielsweise ein Verfahren hervor, bei welchem ein hydraulisches Bremssystem durch eine elektrische Maschine unterstützt wird, wobei die elektrische Maschine dazu generatorisch betrieben wird. Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 064252 A1 ist es außerdem bereits bekannt, grundsätzlich elektrische Maschinen eines Kraftfahrzeugs, die als Antriebsmaschinen dienen, auch als Bremseinrichtung zu nutzen.From the prior art, a method of the type mentioned above is already known. Electric vehicles or hybrid drive devices, which in addition to an electric machine have an internal combustion engine for driving the motor vehicle, are regularly provided with a hydraulic brake system, by means of which the motor vehicle can be delayed. In general, the brake system is designed as a hydraulic brake system that generates a hydraulic pressure for actuating Radbremseinrichtungen depending on a brake pedal operation by a driver, the wheel brake usually also independently operable, such as in an ESP system (ESP = Electronic -Stabilitäts program). From the publication DE 10 2011 103936 A1 For example, there is a method in which a hydraulic brake system is assisted by an electric machine, wherein the electric machine is operated as a generator. From the publication DE 10 2010 064252 A1 It is also already known, in principle, to use electrical machines of a motor vehicle, which serve as drive machines, as a braking device.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Verzögern des Kraftfahrzeugs auch dann gewährleistet ist, wenn ein Fehler im hydraulischen Bremssystem, wie beispielsweise ein Bremsflüssigkeitsverlust oder dergleichen vorliegt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Bremssystem auf Funktionsfehler überwacht und dass bei Erfassen eines die Istbremsleistung des Bremssystems verringernden Funktionsfehlers die elektrische Maschine generatorisch betrieben wird. Es ist also vorgesehen, dass wenn ein Funktionsfehler erfasst wird, der die Bremsleistung des Bremssystems verringert, insbesondere in Bezug auf eine eigentlich gewünschte Sollbremsleistung, die elektrische Maschine generatorisch betrieben wird, um die verbliebene Bremsleistung des hydraulischen Bremssystems zu unterstützen, beziehungsweise um insbesondere die Differenz der Sollbremsleistung zu der verringerten Istbremsleistung zu kompensieren.The inventive method with the features of claim 1 has the advantage that a deceleration of the motor vehicle is guaranteed even if there is a fault in the hydraulic brake system, such as a brake fluid loss or the like. According to the invention this is achieved in that the brake system monitors for functional errors and that when detecting a functional error that reduces the actual braking power of the brake system, the electric machine is operated as a generator. It is therefore provided that when a malfunction is detected, which reduces the braking power of the brake system, in particular with respect to a desired actual desired braking performance, the electric machine is operated as a generator to support the remaining braking power of the hydraulic brake system, or in particular the difference the desired braking power to compensate for the reduced actual braking power.

Zweckmäßigerweise wird die elektrische Maschine daher derart generatorisch angetrieben, dass sie die Differenz aus Sollbremsleistung und verringerter Istbremsleistung zumindest im Wesentlichen kompensiert. Der Grad der generatorischen Unterstützung durch die elektrische Maschine hängt dabei bevorzugt von der Struktur des die elektrischen Maschine aufweisenden Antriebsstrangs ab. Dabei werden insbesondere eine gegebenenfalls vorhandene Getriebeübersetzung oder ein durch ein an den Antriebsstrang angekoppeltes Nebenaggregat erzeugtes negatives Drehmoment berücksichtigt. Das Bremssystem wird insbesondere auf einen Bremskreisausfall durch Leckage, mangelnde Unterdruckversorgung beziehungsweise Leckage eines Bremskraftverstärkers und/oder auf einen fehlerhaften Betrieb einer Pumpe des Bremssystems auf Fehlfunktionen überwacht.Conveniently, the electric machine is therefore driven in a regenerative manner such that it at least substantially compensates for the difference between the desired braking power and the reduced actual braking power. The degree of generator support by the electric machine preferably depends on the structure of the drive train having the electric machine. In particular, an optionally present gear ratio or a negative torque generated by an accessory coupled to the drive train are taken into account. The brake system is monitored in particular for a brake circuit failure due to leakage, lack of vacuum supply or leakage of a brake booster and / or erroneous operation of a pump of the brake system to malfunction.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass radindividuelle Sollbremseinzelleistungen und Istbremseinzelleistungen des Kraftfahrzeugs ermittelt und miteinander vergleichen werden, wobei die elektrische Maschine in Abhängigkeit von dem Vergleich angesteuert wird. Hier ist also vorgesehen, dass radindividuell die Differenz zwischen Sollbremseinzelleistung und Istbremseinzelleistung erfasst wird, um ein optimales Verzögern des Kraftfahrzeugs mit Hilfe der elektrischen Maschine zu erlangen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Kraftfahrzeug mehrere elektrische Maschinen als Antriebsmaschinen aufweist, die unterschiedlichen Achsen zu deren Antrieb zugeordnet sind. Dann werden die elektrischen Maschinen vorzugsweise individuell angesteuert, um jeweils ein vorteilhaftes Verzögerungsmoment durch ihren generatorischen Betrieb zu erzeugen.According to a preferred development of the invention, it is provided that wheel-specific desired braking power and actual braking power of the motor vehicle are determined and compared with one another, wherein the electric machine is controlled as a function of the comparison. In this case, it is provided that the difference between the desired braking power and the actual braking power is detected on a wheel-specific basis in order to obtain optimum deceleration of the motor vehicle with the aid of the electric machine. This is particularly advantageous if the motor vehicle has a plurality of electric machines as drive machines, which are assigned to different axes for their drive. Then, the electric machines are preferably controlled individually, in order to generate in each case an advantageous deceleration torque through their generator operation.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest eine Raddrehzahl überwacht und ein Radschlupf berechnet und mit einer Schlupfgrenze verglichen wird, wobei die Schlupfgrenze bei erfasstem Funktionsfehler in Abhängigkeit von der Sollbremsleistung verändert wird. Dies stellt eine einfach zu implementierende Lösung da, mittels welcher die Solldrehzahl der elektrischen Maschine ermittelbar ist.Furthermore, it is preferably provided that at least one wheel speed is monitored and a wheel slip is calculated and compared with a slip limit, wherein the slip limit is varied with detected functional error as a function of the desired braking power. This provides an easy-to-implement solution, by means of which the target speed of the electric machine can be determined.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sollbremsleistung in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung, einer Betätigungsgeschwindigkeit und/oder einer Betätigungskraft eingestellt wird. So kann beispielsweise aus der Betätigungsgeschwindigkeit ermittelt werden, ob es sich um einen Notbremsvorgang oder um einen normalen Bremsvorgang handelt. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren stets durchgeführt, unabhängig davon, ob es sich um einen Notbremsvorgang oder um einen normalen Bremsvorgang handelt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist bevorzugt vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren nur bei Vorliegen eines Notbremsvorgangs ausgeführt wird, um in dieser Situation dem Fahrer die höchstmögliche Sicherheit zu bieten, während der Fahrer bei einem normalen Bremsvorgang, gegebenenfalls in Abhängigkeit von dem Funktionsfehler, selbst die Möglichkeit hat, eine Fehlfunktion des Bremssystems zu überwinden, beispielsweise in dem er stärker auf das Bremspedal drückt.Furthermore, it is preferably provided that the desired braking power is set as a function of a brake pedal position, an actuating speed and / or an actuating force. For example, it can be determined from the actuation speed whether it is an emergency braking operation or a normal braking operation. Preferably, the method according to the invention is always carried out independently whether it is an emergency braking or a normal braking operation. According to an alternative embodiment, it is preferably provided that the method according to the invention is carried out only in the presence of an emergency braking operation in order to provide the driver with the highest possible safety in this situation, while the driver himself has the option during a normal braking operation, possibly in dependence on the malfunction has to overcome a malfunction of the brake system, for example, in that he presses more on the brake pedal.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 zeichnet sich durch ein Steuergerät aus, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den zuvor Beschrieben sowie aus den Ansprüchen.The device according to the invention with the features of claim 6 is characterized by a control unit that performs the method according to the invention. This results in the already mentioned advantages. Further features and advantages of the invention will become apparent from the above-described and from the claims.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The only one shows

Figur ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Draufsicht.Figure a motor vehicle in a simplified plan view.

Die Figur zeigt in einer vereinfachten Draufsicht 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 1, das eine Hybridantriebsvorrichtung 2 aufweist. Diese weist eine Brennkraftmaschine 3 und eine elektrischen Maschine 4 auf, wobei eine Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 3 mit einem Rotor der elektrischen Maschine 4 insbesondere drehfest verbunden ist. Optional kann die Abtriebswelle auch durch eine betätigbare Kupplung 5‘, wie in der Figur gezeigt, mit dem Rotor verbindbar sein. Die elektrische Maschine 4 ist durch eine betätigbare Kupplung 5 mit Rädern 6 einer Hinterradachse 7 des Kraftfahrzeugs 1 wirkverbindbar, sodass ein Drehmoment, dass von der Brennkraftmaschine 3 und/oder der elektrischen Maschine 4 erzeugt wird, auf die Räder 6 übertragbar ist. Zum Betreiben der elektrischen Maschine 4 ist ein elektrischer Energiespeicher 8 vorgesehen, sowie ein Inverter 9, der Phasen der elektrischen Maschine 4 in Abhängigkeit von einem gewünschten Solldrehmoment ansteuert.The figure shows a simplified plan view 1 an embodiment of a motor vehicle 1 that is a hybrid propulsion device 2 having. This has an internal combustion engine 3 and an electric machine 4 on, wherein an output shaft of the internal combustion engine 3 with a rotor of the electric machine 4 is connected in particular rotationally fixed. Optionally, the output shaft also by an actuated clutch 5 ' As shown in the figure, be connected to the rotor. The electric machine 4 is by an actuated clutch 5 with wheels 6 a rear wheel axle 7 of the motor vehicle 1 operable, so a torque that of the internal combustion engine 3 and / or the electric machine 4 is generated on the wheels 6 is transferable. To operate the electric machine 4 is an electrical energy storage 8th provided, as well as an inverter 9 , the phases of the electric machine 4 in response to a desired target torque.

Die Antriebsvorrichtung 2 weist weiterhin ein Steuergerät 10 auf, das die Brennkraftmaschine 3, den Inverter 9 beziehungsweise die elektrische Maschine 4 und die Kupplung 5 ansteuert. Weiterhin ist das Steuergerät 10 mit einer Bremspedaleinrichtung 11 verbunden, die im Fahrzeuginnenraum ein Bremspedal aufweist, das vom Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 betätigbar ist. Das Steuergerät 10 erfasst dabei die Bremspedalstellung sowie eine Bremspedalbetätigungsgeschwindigkeit und eine Betätigungskraft. Weiterhin ist das Steuergerät 10 mit Drehzahlsensoren 12 verbunden, die jeweils einem der Räder 6 zugeordnet sind. Der Fahrerbremswunsch beziehungsweise die Sollbremsleistung wird zweckmäßiger Weise über einen bekannten Pedalwegsensor der Bremspedaleinrichtung 11 erfasst, kann aber auch durch eine andere Art der Sensierung, beispielsweise durch einen Pedalkraftsensor oder eine zweikreisige Vordrucksensierung ermittelt werden.The drive device 2 also has a control unit 10 on that the internal combustion engine 3 , the inverter 9 or the electric machine 4 and the clutch 5 controls. Furthermore, the control unit 10 with a brake pedal device 11 connected, which has a brake pedal in the vehicle interior, the driver of the motor vehicle 1 is operable. The control unit 10 detects the brake pedal position and a brake pedal actuation speed and an actuating force. Furthermore, the control unit 10 with speed sensors 12 connected, each one of the wheels 6 assigned. The driver's brake request or the desired braking power is expediently via a known pedal travel sensor of the brake pedal device 11 detected, but can also be determined by another type of sensing, for example by a pedal force sensor or a two-circuit form pressure sensor.

Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 1 ein Bremssystem 13 auf, das als hydraulisches Bremssystem 13 ausgebildet ist, und neben der Bremspedaleinrichtung 11 einen Bremskraftverstärker- und Verteiler 14 aufweist, der mit Radbremseinrichtungen 15 verbunden ist. Zweckmäßiger Weise ist jedem Rad des Kraftfahrzeugs jeweils eine Radbremseinrichtung 15 zugeordnet. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in der vorliegenden Figur nur Radbremseinrichtungen 15 der Räder 6 der Hinterradachse 7 gezeigt.Furthermore, the motor vehicle 1 a braking system 13 on that as a hydraulic braking system 13 is formed, and adjacent to the brake pedal device 11 a brake booster and distributor 14 that with wheel brake 15 connected is. Appropriately, each wheel of the motor vehicle is a wheel brake device 15 assigned. For clarity, in the present figure, only Radbremseinrichtungen 15 the wheels 6 the rear wheel axle 7 shown.

Das Steuergerät 10 ist auch mit dem Bremssystem 13 verbunden, um Fehlfunktionen des Bremssystems 13 zu erfassen. Dazu ist beispielsweise ein Drucksensor vorgesehen, der den hydraulischen Druck in Verbindungsleitungen des Bremssystems überwacht. Auch kann ein Sensor vorgesehen sein, der die Drehzahl einer Pumpe des Bremskraftverstärkers überwacht. Fällt beispielsweise der hydraulische Druck in den Verbindungsleitungen unter einen vorgebbaren Grenzwert, so kann davon ausgegangen werden, dass im Bremssystem ein Leck besteht, durch welches Bremsflüssigkeit entweicht, sodass der Betrieb der Bremseinrichtung gefährdet ist. Auch kann vorgesehen sein, dass die Drehzahl der Pumpe mit einer Solldrehzahl verglichen wird, um beispielsweise eine unzureichende Spannungsversorgung zu erkennen.The control unit 10 is also with the braking system 13 connected to malfunctions of the braking system 13 capture. For this purpose, for example, a pressure sensor is provided which monitors the hydraulic pressure in connecting lines of the brake system. Also, a sensor may be provided which monitors the speed of a pump of the brake booster. If, for example, the hydraulic pressure in the connecting lines falls below a predefinable limit value, then it can be assumed that there is a leak in the brake system through which brake fluid escapes, so that the operation of the braking device is jeopardized. It can also be provided that the rotational speed of the pump is compared with a nominal rotational speed in order to detect, for example, an insufficient voltage supply.

Das Steuergerät 10 überwacht also das Bremssystem 13 auf Fehlfunktionen. Wird eine Fehlfunktion erfasst und ein Bremswunsch durch Betätigen der Bremspedaleinrichtung 11 angezeigt, so steuert das Steuergerät 10 die elektrische Maschine derart an, dass sie generatorisch betrieben wird und ein negatives Drehmoment beziehungsweise ein Verzögerungsmoment erzeugt, dass bei geschlossener Kupplung 5 auf die Räder 6 zum Verzögern des Kraftfahrzeugs 1 übertragen wird. Der Grad der generatorischen Unterstützung wird dabei vorzugweise in Abhängigkeit von der Struktur des Antriebsstrangs und von der Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine 4 und gegebenenfalls anderer beteiligten elektrischer Komponenten gewählt. Durch den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine 4 wird die Verzögerungsleistung des Kraftfahrzeugs insgesamt erhöht, sodass eine durch eine Fehlfunktion des Bremssystems verringerte Istbremsleistung kompensiert werden kann. Fällt das Bremssystem 13 vollständig aus, so wird die elektrische Maschine 4 derart angetrieben, dass sie das Bremssystem 13 beziehungsweise dessen eigentlich gewünschte Bremsleistung vollständig ersetzt, sofern dies durch die vorgesehene elektrische Maschine 4 durchführbar ist. Optional kann das Verfahren auch mit einer dynamischen Drehzahlregelung im Inverter 9 (Blockierverhinderer) kombiniert werden. Die Eingangsgrößen, die das Steuergerät 10 zur Ermittlung von Bremsleistung und Solldrehmoment der elektrischen Maschine benötigt, sind üblicherweise in einem Bordnetzwerk beispielweise über den CAN-Bus verfügbar und können daher einfach erfasst werden. Die Ausgangsgrößen beziehungsweise die Sollwerte für das generatorische Bremsmoment und die Drehzahl der elektrischen Maschine 4 werden vorzugsweise ebenfalls für das Fahrzeugnetzwerk an den Inverter 9 übertragen und sind dann als Betriebsmodus beziehungsweise als realisierte Werte für Drehmomente und Drehzahl an der elektrischen Maschine 4 messbar. Während das Verfahren vorliegend mit Bezug auf die Hinterradachse 7 beschrieben ist, ist es auch denkbar, das Verfahren bei einer Ausführung des Kraftfahrzeugs 1 mit Vorderradantrieb oder mit Allradantrieb durchzuführen. Auch kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 1 nur eine oder mehrere elektrische Maschinen als Antriebsmaschinen aufweist, und keinen Verbrennungsmotor.The control unit 10 So monitors the brake system 13 on malfunctions. If a malfunction is detected and a braking request by pressing the brake pedal device 11 displayed, the control unit controls 10 the electric machine so that it is operated as a generator and generates a negative torque or a deceleration torque that when the clutch is closed 5 on the wheels 6 for delaying the motor vehicle 1 is transmitted. The degree of generator support is thereby preferably depending on the structure of the drive train and the performance of the electric machine 4 and optionally other electrical components involved. Due to the generator operation of the electric machine 4 the deceleration performance of the motor vehicle is increased overall, so that a reduced by a malfunction of the brake system actual braking power can be compensated. If the brake system fails 13 completely off, so will the electric machine 4 driven so that it's the braking system 13 or its actually desired braking power completely replaced, if this by the proposed electric machine 4 is feasible. Optionally, the method also with a dynamic speed control in the inverter 9 (Blocker) can be combined. The input variables that the controller 10 required for determining the braking power and target torque of the electric machine are usually available in an on-board network, for example via the CAN bus and therefore can be easily detected. The output variables or the setpoint values for the regenerative braking torque and the rotational speed of the electrical machine 4 are also preferably for the vehicle network to the inverter 9 are transmitted and are then as operating mode or as realized values for torques and speed at the electric machine 4 measurable. While the method herein with respect to the rear wheel axle 7 is described, it is also conceivable, the method in an embodiment of the motor vehicle 1 with front-wheel drive or four-wheel drive. It can also be provided that the motor vehicle 1 has only one or more electric machines as prime movers, and no internal combustion engine.

Bei einem Ausfall eines Bremskreises des Bremssystems 13, beispielsweise bei einer Lekage der Radbremseinrichtungen der Hinterachse 7, kann bei einem Fahrzeug mit elektrisch angetriebener Hinterachse durch den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine 4 die gewünschte Bremswirkung zumindest teilweise aufrecht erhalten werden.In case of failure of a brake circuit of the brake system 13 For example, in a Lekage the Radbremseinrichtungen the rear axle 7 , can in a vehicle with electrically driven rear axle by the generator operation of the electric machine 4 the desired braking effect are at least partially maintained.

Bei Ausfall des Bremskraftverstärkers bleibt die vom Fahrer aufzubringende Bremspedalkraft moderat, wenn es gelingt, den Fahrerbremswunsch so zu erfassen, dass der Pedalkraftaufwand moderat bleibt, unabhängig vom Zustand der hydraulischen Bremse. Die Bremskraftverstärkung kann von dem generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine übernommen werden, solange das Potential der elektrischen Maschine ausreichend groß ist. Das Verfahren kann von einem ESP-Steuergerät, dem Inverter oder auch dem Bremskraftverstärker durchgeführt werden. Dann bleibt die generatorische Notbremsfunktion auch bei Ausfall eines Bremssteuergeräts erhalten, sofern die Sensierung des Fahrerbemswunsches beziehungsweise der Sollbremsleistung weiterhin sicher durchführbar ist.In case of failure of the brake booster applied by the driver brake pedal force remains moderate, if it succeeds to detect the driver's brake request so that the pedal effort remains moderate, regardless of the state of the hydraulic brake. The brake booster can be taken over by the generator operation of the electric machine, as long as the potential of the electric machine is sufficiently large. The method can be performed by an ESP control unit, the inverter or the brake booster. Then, the regenerative emergency brake function is maintained even in case of failure of a brake control unit, provided that the sensing of the driver's wish or the desired braking power continues to be carried out safely.

Während des generatorischen Betriebs wird der erzeugte Strom in den elektrischen Speicher 8 gespeist. Ein Niedervoltbordnetz des Kraftfahrzeugs 1 kann dann über einen entsprechenden Gleichspannungswandler zusätzlich gepuffert werden. Damit kann das Niedervoltbordnetz zusätzlich abgesichert werden. Dies könnte von Vorteil sein, wenn Unterspannung im Niedervoltbordnetz ursächlich für eine Degradierung beziehungsweise Fehlfunktion des Bremssystems 13 ist. During regenerative operation, the generated power is transferred to the electrical storage 8th fed. A low-voltage vehicle electrical system 1 can then be additionally buffered via a corresponding DC-DC converter. Thus, the low-voltage vehicle electrical system can be additionally secured. This could be advantageous if undervoltage in the low-voltage on-board electrical system is the cause of a degradation or malfunction of the brake system 13 is.

Unter Berücksichtigung einer gegebenenfalls notwendigen Bremskraftverteilung wird aus der Sollbremsleistung, die das Fahrzeug verzögern soll, für jede Achse oder für jedes Rad eine Sollbremseinzelleistung bestimmt. Für jede Achse beziehungsweise jedes Rad wird das noch wirksame hydraulische Bremsmoment der Bremseinrichtung 13 auf bekannte Art ermittelt. Durch Differenzbildung zwischen der Sollbremsleistung oder den Sollbremseinzelleistungen und der durch das Bremssystem 13 erbrachten hydraulischen Istbremsleistung beziehungsweise Istbremseinzelleistungen wird das fehlende Bremsmoment als Differenz ermittelt, das durch die elektrische Maschine generatorisch kompensiert werden soll. Ist eine Erfassung der hydraulischen Istbremsleistung beziehungsweise der Istbremseinzelleistungen nicht mehr möglich, so wird die Sollbremsleistung vorzugsweise vollständig durch die elektrische Maschine 4, zumindest im Rahmen dessen, was durch die gewählte Antriebsstrangkonfiguration möglich ist, kompensiert.Taking into account a possibly necessary brake force distribution, a desired braking unit capacity is determined for each axle or for each wheel from the desired braking power which is to be delayed by the vehicle. For each axle or wheel, the still effective hydraulic braking torque of the braking device 13 determined in a known manner. By subtraction between the desired braking power or the Sollbremseinzellenistungen and by the braking system 13 provided hydraulic Istbremsleistung or Istbremseinzellenistungen the missing braking torque is determined as a difference that is to be compensated as a generator by the electric machine. If it is no longer possible to detect the actual hydraulic braking power or actual braking power, the desired braking power is preferably completely generated by the electric machine 4 , at least within the scope of what is possible by the selected powertrain configuration compensated.

Das zulässige generatorische Bremsmoment der elektrischen Maschine 4 wird im Normalfall durch das vom Inverter 9 übermittelte Generatorpotential begrenzt. In dem Notbremsbetrieb, bei welchem das hydraulische Bremssystem unterstützt werden soll, wird auf diese Begrenzung bevorzugt keine Rücksicht genommen. Der Notbremsbetrieb wird dem Inverter 9 und dem elektrischen Speicher 8 angezeigt. Eine kurzzeitige Überlastung der elektrischen Maschine 4 und des stromaufnehmenden elektrischen Speichers 8 wird bewusst geduldet. Die Bremsung des Kraftfahrzeugs im Notfall hat höchste Priorität. Die beteiligten elektrischen Komponenten, wie elektrischer Speicher, der Inverter 9 sowie die elektrische Maschine 4 sollen bei Bedarf im Notbremsbetrieb an ihre absoluten Leistungsgrenzen betrieben werden dürfen.The permissible regenerative braking torque of the electric machine 4 is usually by the inverter 9 transmitted generator potential limited. In the emergency brake operation, in which the hydraulic brake system is to be supported, this limitation is preferably disregarded. The emergency brake operation is the inverter 9 and the electrical storage 8th displayed. A short-term overload of the electrical machine 4 and the power receiving electrical storage 8th is deliberately tolerated. The braking of the motor vehicle in an emergency has the highest priority. The involved electrical components, such as electrical storage, the inverter 9 as well as the electric machine 4 should be allowed to operate in emergency braking mode to its absolute performance limits when needed.

Grundlage für die Berechnung der Solldrehzahl der elektrischen Maschine 4 im Generatorbetrieb ist der bekannte ABS-Sollschlupf beziehungsweise die ABS-Radgeschwindigkeitsschwelle. Mit einem von der Fahrzeugverzögerung abhängigen Gewichtungsfaktor kann dieser Wert modifiziert werden. Die Schlupfgrenze oder Stabilitätsgrenze kann so für die Generatorregelung gezielt für den Notbremsbetrieb angepasst werden. Aus der modifizierten Schlupfgrenze, einer Referenzgeschwindigkeit und der Getriebeübersetzung werden dann bevorzugt die Geschwindigkeitsschwelle und die Solldrehzahl für den Generatorbetrieb gebildet.Basis for the calculation of the setpoint speed of the electric machine 4 in generator mode is the known ABS target slip or the ABS wheel speed threshold. With a weighting factor dependent on the vehicle deceleration, this value can be modified. The slip limit or stability limit can thus be adjusted specifically for the generator control for the emergency brake operation. From the modified slip limit, a reference speed and the gear ratio, the speed threshold and the setpoint speed for generator operation are then preferably formed.

Durch den Inverter 9 erfolgt die Regelung der elektrischen Maschine 4. Aus dem Sollwert für das generatorische Notbremsmoment berechnet und stellt der Inverter 9 den notwendigen Strom zur Regelung des Generatormoments. Parallel dazu wird im Inverter 9 die vorgegebene Solldrehzahl mit der gemessenen Istdrehzahl der elektrischen Maschine verglichen. Die Vorgabe des generatorischen Notbremsmoments wird durch die Drehzahlregelung im Inverter 9 bevorzugt dynamisch modifiziert. Der Bremsschlupf der angekoppelten Räder 6 wird dabei mittels der Drehzahlsensoren 12 überwacht und das Kraftfahrzeug 1 bleibt auch im Notbremsbetrieb lenkbar. Der Drehzahlregler berechnet dazu aus der Regelabweichung von der Istdrehzahl zu der Solldrehzahl ein dynamisches Korrekturmoment, das dem Vorsteuerwert für das generatorische Notbremsmoment überlagert wird. Als Ausführungsbeispiel für den Drehzahlregler wird beispielsweise ein PID-Regler verwendet.Through the inverter 9 the regulation of the electrical machine takes place 4 , From the setpoint for calculates the regenerative emergency braking torque and sets the inverter 9 the necessary current to control the generator torque. Parallel to this is in the inverter 9 the predetermined target speed compared with the measured actual speed of the electric machine. The specification of the regenerative emergency braking torque is determined by the speed control in the inverter 9 preferably dynamically modified. The brake slip of the coupled wheels 6 is doing by means of the speed sensors 12 monitored and the motor vehicle 1 remains steerable even in emergency braking mode. From the control deviation from the actual speed to the set speed, the speed controller calculates a dynamic correction torque that is superimposed on the pre-control value for the regenerative emergency braking torque. As an exemplary embodiment of the speed controller, for example, a PID controller is used.

Eine Reglerverstärkung kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder dem mittleren Niveau des Bremsmoments gewählt werden. Der Drehzahlregler im Inverter 9 übernimmt dabei die Rolle eines Blockierverhinderers. Dabei ist zu beachten, dass beim Antrieb mit der elektrischen Maschine 4 über ein Achsdifferenzial und den angekoppelten Rädern 6 lediglich der Mittelwert der Radgeschwindigkeiten geregelt wird. Zur Anwendung können hier bekannte ABS-Verfahren bei der Auswahl der Regelgröße kommen. Die direkte Ankopplung des Inverters 9 an die elektrische Maschine 4 ist in Bezug auf eine dadurch entstehende minimale Totzeitregelung technisch von Vorteil.A controller gain can be selected, for example, as a function of the vehicle speed and / or the mean level of the braking torque. The speed controller in the inverter 9 assumes the role of a blocking inhibitor. It should be noted that when driving with the electric machine 4 via an axle differential and the coupled wheels 6 only the mean value of the wheel speeds is regulated. For application, known ABS methods can be used to select the controlled variable. Direct coupling of the inverter 9 to the electric machine 4 is technically advantageous in terms of resulting minimal dead time control.

Das Steuergerät 10 legt fest, ob im Falle des generatorischen Notbremsbetriebs das Generatormoment nur vorgesteuert werden soll, oder ob zusätzlich ein drehzahlgeregelter Betrieb der elektrischen Maschine 4 erfolgen soll.The control unit 10 Defines whether the generator torque should only be precontrolled in the case of regenerative emergency braking operation, or whether in addition a speed-controlled operation of the electric machine 4 should be done.

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Claims (6)

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens eine elektrische Maschine (4) als Antriebsmaschine und ein hydraulisches Bremssystem (13) aufweist, wobei das Bremssystem (13) eine von einer vorgebbaren Sollbremsleistung abhängige Istbremsleistung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (13) auf Funktionsfehler überwacht und dass bei Erfassen eines die Istbremsleistung des Bremssystems (13) verringernden Funktionsfehlers die elektrische Maschine (4) generatorisch betrieben wird.Method for operating a motor vehicle ( 1 ), the at least one electric machine ( 4 ) as a prime mover and a hydraulic brake system ( 13 ), wherein the brake system ( 13 ) generates an actual braking power which is dependent on a predefinable desired braking power, characterized in that the brake system ( 13 ) is monitored for functional errors and that when detecting a the actual braking performance of the brake system ( 13 ) reducing operating error the electric machine ( 4 ) is operated as a generator. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (4) derart generatorisch betrieben wird, dass sie die Differenz aus Sollbremsleistung und Istbremsleistung zumindest im Wesentlichen kompensiert.Method according to claim 1, characterized in that the electric machine ( 4 ) is operated in such a generator that it at least substantially compensates for the difference between the desired braking power and the actual braking power. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radindividuelle Sollbremseinzelleistungen und Istbremseinzelleistungen des Kraftfahrzeugs ermittelt und miteinander verglichen werden, wobei die elektrische Maschine (4) in Abhängigkeit von dem Vergleich angesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that wheel-specific Sollbremseinzellenistungen and Istbremseinzellenistungen of the motor vehicle are determined and compared with each other, wherein the electric machine ( 4 ) is driven in dependence on the comparison. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Raddrehzahl überwacht und ein Radschlupf berechnet und mit einer Schlupfgrenze verglichen wird, wobei die Schlupfgrenze in Abhängigkeit von der Sollbremsleistung oder der Sollbremseinzelleistung verändert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one wheel speed is monitored and a wheel slip is calculated and compared with a slip limit, wherein the slip limit is changed in dependence on the desired braking power or the target braking power. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbremsleistung in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung, einer Betätigungsgeschwindigkeit und/oder einer Betätigungskraft eingestellt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the desired braking power is set in dependence on a brake pedal position, an operating speed and / or an actuating force. Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens eine elektrische Maschine (4) als Antriebsmaschine und ein hydraulisches Bremssystem (13) aufweist, wobei das Bremssystem (13) eine von einer vorgebbaren Sollbremsleistung abhängige Istbremsleistung erzeugt, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (10), dass das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchführt.Device for operating a motor vehicle, comprising at least one electric machine ( 4 ) as a prime mover and a hydraulic brake system ( 13 ), wherein the brake system ( 13 ) generates a dependent of a predetermined desired braking power actual braking power, characterized by a control unit ( 10 ), that the method according to one of claims 1 to 5 performs.
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