DE102015212188A1 - Method for operating an on-board brake system with an electric motor and control device for at least one electric motor of an on-board brake system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines fahrzeugeigenen Bremssystems mit einem Elektromotor mit den Schritten: Ermitteln mindestens einer Bremsvorgabegröße (s) bezüglich einer angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung und Ausführen der angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung zumindest zeitweise unter Verwendung des Elektromotors, indem mindestens eine Soll-Größe bezüglich eines zu bewirkenden Soll-Motorbremsmoments unter Berücksichtigung einer vorgegebenen oder festgelegten Kennlinie (k) und der mindestens einen Bremsvorgabegröße (s) festgelegt wird und der Elektromotor entsprechend angesteuert wird, wobei ein mindestens einmaliges Festlegen (P) der Kennlinie (k) unter Berücksichtigung mindestens einer aktuellen Information (I1) bezüglich mindestens eines Lüftspiels mindestens eines Radbremszylinders des Bremssystems und/oder mindestens einer Volumen-Druck-Relation mindestens eines Bremskreises des Bremssystems erfolgt. Ebenso betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für zumindest einen Elektromotor eines fahrzeugeigenen Bremssystems. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Elektromotor für ein fahrzeugeigenes Bremssystem und ein Bremssystem für ein Fahrzeug.The invention relates to a method for operating an on-board brake system with an electric motor, comprising the steps of: determining at least one brake default quantity (s) with respect to a requested target vehicle deceleration and executing the requested target vehicle deceleration at least temporarily using the electric motor, by at least one target magnitude with respect to a desired engine braking torque to be effected taking into account a predetermined or defined characteristic curve (k) and the at least one brake specification variable (s) is determined and the electric motor is driven accordingly, wherein at least once setting (P) of the characteristic (k) taking into account at least current information (I1) with respect to at least one clearance of at least one wheel brake cylinder of the brake system and / or at least one volume-pressure relation of at least one brake circuit of the brake system. Likewise, the invention relates to a control device for at least one electric motor of an on-board brake system. Furthermore, the invention relates to an electric motor for an on-board brake system and a brake system for a vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines fahrzeugeigenen Bremssystems mit einem Elektromotor. Ebenso betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für zumindest einen Elektromotor eines fahrzeugeigenen Bremssystems. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Elektromotor für ein fahrzeugeigenes Bremssystem und ein Bremssystem für ein Fahrzeug.The invention relates to a method for operating an on-board brake system with an electric motor. Likewise, the invention relates to a control device for at least one electric motor of an on-board brake system. Furthermore, the invention relates to an electric motor for an on-board brake system and a brake system for a vehicle.
Stand der TechnikState of the art
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Betreiben eines fahrzeugeigenen Bremssystems mit einem Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Steuervorrichtung für zumindest einen Elektromotor eines fahrzeugeigenen Bremssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 5, einen Elektromotor für ein fahrzeugeigenes Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10.The invention provides a method for operating an on-board brake system with an electric motor having the features of claim 1, a control device for at least one electric motor of an on-board brake system with the features of claim 5, an electric motor for an on-board brake system with the features of claim 9 and Braking system for a vehicle with the features of
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Die vorliegende Erfindung schafft einfach realisierbare Möglichkeiten zum Bewirken einer mindestens einmaligen Adaption einer Relation zwischen der angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung und dem von dem Elektromotor bewirkten Ist-Motorbremsmoment derart, dass der Fahrer automatisch seine Anforderung der Soll-Fahrzeugverzögerung an mindestens ein Lüftspiel und/oder mindestens eine aktuelle hydraulische Steifigkeit von mindestens einem Bremskreis anpasst. Insbesondere schafft die vorliegende Erfindung auch eine periodische/regelmäßige oder kontinuierliche Adaption der Relation zwischen der angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung und dem bewirkten Ist-Motorbremsmoment des Elektromotors. Wie unten genauer ausgeführt wird, wird bei einer Nutzung der vorliegenden Erfindung der Fahrer auch während einer Bremsung, deren angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung ausschließlich mittels des Elektromotors bewirkt wird, dazu angeregt, seine Anforderung der Soll-Fahrzeugverzögerung an das mindestens eine Lüftspiel und/oder die aktuelle hydraulische Steifigkeit des mindestens einen Bremskreises anzupassen. Dies gewährleistet, dass bei einem Übergang des Bremssystems aus einem rein-rekuperativen Bremsmodus (in welchem die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung ausschließlich mittels des Elektromotors bewirkt wird) oder einem kombinierten hydraulische-rekuperativen Bremsmodus (in welchem die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung teilweise mittels des Elektromotors und teilweise durch eine Bremsdrucksteigerung in dem mindestens einen Radbremszylinder bewirkt wird) in einen rein-hydraulischen Bremsmodus (bei welchem die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung nur durch eine entsprechende Bremsdrucksteigerung in dem mindestens einen Radbremszylinder des Bremssystems ausgeführt wird) der Fahrer keine (wahrnehmbare/spürbare) Verzögerungsschwankung bemerkt. Dies verbessert einen Bremskomfort des mit dem Elektromotor ausgestatteten Bremssystems.The present invention provides easily realizable possibilities for effecting an at least one-off adaptation of a relation between the requested target vehicle deceleration and the actual engine braking torque caused by the electric motor such that the driver automatically fulfills his request for the target vehicle deceleration to at least one clearance and / or at least one a current hydraulic stiffness of at least one brake circuit adapts. In particular, the present invention also provides a periodic / regular or continuous adaptation of the relation between the requested target vehicle deceleration and the actual engine braking torque of the electric motor. As will be explained in more detail below, in a use of the present invention, the driver is also during a braking, the requested target vehicle deceleration is effected solely by means of the electric motor, stimulated his request the target vehicle deceleration to the at least one clearance and / or the adjust current hydraulic stiffness of the at least one brake circuit. This ensures that at a transition of the braking system from a purely recuperative braking mode (in which the requested target vehicle deceleration is effected solely by the electric motor) or a combined hydraulic-recuperative braking mode (in which the requested target vehicle deceleration partially by means of the electric motor and partially caused by a brake pressure increase in the at least one wheel brake cylinder) in a purely hydraulic braking mode (in which the requested target vehicle deceleration is carried out only by a corresponding increase in brake pressure in the at least one wheel brake cylinder of the brake system) the driver no (noticeable / noticeable) deceleration fluctuation noticed. This improves braking comfort of the brake system equipped with the electric motor.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird als die mindestens eine aktuelle Information bezüglich des mindestens einen Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders mindestens eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs während eines Zeitintervalls nach einem letzten Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder ermittelt. Anschließend kann die mindestens eine Querbeschleunigung als die mindestens eine aktuelle Information bezüglich einer Wahrscheinlichkeit für ein Vorliegen des mindestens einen Lüftspiels in dem mindestens einen Radbremszylinder, einer Größe des mindestens einen Lüftspiels und/oder eines zum Überwinden des jeweiligen Lüftspiels in dem mindestens einen Radbremszylinder einzubringenden Zusatzvolumens ausgewertet werden. Ein Berücksichtigen mindestens einer der hier aufgezählten Größen bei dem (Neu-)Festlegen der Kennlinie schafft automatisch eine Beziehung zwischen der angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung und dem bewirkten Ist-Motorbremsmoment derart, dass der Fahrer bei der Anforderung der Soll-Fahrzeugverzögerung ein zusätzliches (zum Überwinden des eventuell vorliegenden mindestens einen Lüftspiels ausreichendes) Bremsflüssigkeitsvolumen aus dem Hauptbremszylinder verschiebt. Das zusätzliche Bremsflüssigkeitsvolumen kann somit problemlos während eines Ausführens der Soll-Fahrzeugverzögerung ausschließlich mittels des Elektromotors in mindestens einem Speicher des Bremssystems zwischengespeichert werden, so dass bei einer Deaktivierung des Elektromotors und einem anschließenden Ausführen der angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung ausschließlich mittels eines Bremsdruckaufbaus in dem mindestens einen Radbremszylinder das zusätzliche Bremsflüssigkeitsvolumen zum Überwinden des mindestens einen Lüftspiels darin vorliegt.In an advantageous embodiment of the method, at least one lateral acceleration of the vehicle during a time interval after a last brake pressure build-up in the at least one wheel brake cylinder is determined as the at least one current information regarding the at least one clearance of the at least one wheel brake cylinder. Subsequently, the at least one lateral acceleration as the at least one current information regarding a probability for the presence of the at least one clearance in the at least one wheel brake cylinder, a size of at least one clearance and / or one to overcome the respective clearance in the at least one wheel brake cylinder to be introduced additional volume be evaluated. Taking into account at least one of the enumerated variables in the (re) determination of the characteristic curve automatically creates a relationship between the requested target vehicle deceleration and the actual actual engine braking torque so that the driver, when requesting the target vehicle deceleration, has an additional (to overcome of the possibly present at least one Clearance sufficient) brake fluid volume from the master cylinder shifts. The additional volume of brake fluid can thus be cached during execution of the target vehicle deceleration exclusively by means of the electric motor in at least one memory of the brake system, so that at a deactivation of the electric motor and a subsequent execution of the requested target vehicle deceleration exclusively by means of a brake pressure build-up in the at least one Wheel brake cylinder is the additional volume of brake fluid to overcome the at least one clearance in it.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird als die mindestens eine aktuelle Information bezüglich der mindestens einen Volumen-Druck-Relation des mindestens einen Bremskreises eine auftretende Verzögerungsdifferenz, Druckdifferenz und/oder Bremsmomentdifferenz bei einem Übergang des Bremssystems aus einem ersten Betriebsmodus des Bremssystems, in welchem eine früher angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung zuerst ausschließlich oder teileweise mittels des Elektromotors erfüllt wird, in einen zweiten Betriebsmodus des Bremssystems, in welchem die früher angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung später ausschließlich mittels des mindestens einen Radbremszylinder erfüllt wird, ermittelt. Insbesondere lässt sich an einer bei einem derartigen Übergang auftretenden Verzögerungsdifferenz erkennen, ob eine hydraulische Steifigkeit des mindestens einen Bremskreises unterhalb der (noch nicht aktuell angepassten) Kennlinie liegt. Mittels eines anschließenden (Neu-)Festlegens der Kennlinie unter Berücksichtigung der mindestens einen aktuellen Information kann anschließend die Kennlinie so adaptiert werden, dass eine gewünschte Anpassung der Kennlinie an die aktuelle hydraulische Steifigkeit des mindestens einen Bremskreises vorliegt.In a further advantageous embodiment of the method, as the at least one actual information relating to the at least one volume-pressure relation of the at least one brake circuit occurring delay difference, pressure difference and / or braking torque difference at a transition of the brake system from a first operating mode of the brake system, in which a previously requested desired vehicle deceleration is first met exclusively or partially by means of the electric motor, in a second operating mode of the brake system, in which the previously requested desired vehicle deceleration is later fulfilled exclusively by means of the at least one wheel brake cylinder. In particular, it can be seen from a delay difference occurring in such a transition, whether a hydraulic rigidity of the at least one brake circuit is below the (not yet currently adapted) characteristic curve. By means of a subsequent (re) definition of the characteristic line taking into account the at least one current information, the characteristic curve can subsequently be adapted such that a desired adaptation of the characteristic curve to the current hydraulic rigidity of the at least one brake circuit is present.
Als Ergänzung oder als Alternative zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen kann auch als die mindestens eine aktuelle Information bezüglich der mindestens einen Volumen-Druck-Relation des mindestens einen Bremskreises eine Relation zwischen einer zeitlichen Zunahme eines Verstellwegs mindestens eines von dem Fahrer bei einer früheren Anforderung einer Soll-Fahrzeugverzögerung verstellten Bremsbetätigungselements und einer zeitlichen Zunahme mindestens eines Bremsdrucks in dem mindestens einen Radbremszylinders ermittelt werden. Anhand einer derartigen Relation ist vor allem erkennbar, ob die aktuelle hydraulische Steifigkeit des mindestens einen Radbremszylinders über der (noch nicht aktualisierten) Kennlinie liegt. Auch in diesem Fall kann mittels einer (Neu-)Festlegung der Kennlinie die gewünschte Anpassung der Kennlinie an die aktuelle hydraulische Steifigkeit des mindestens einen Bremskreises geschaffen werden.As a supplement or as an alternative to the previously described embodiments, as the at least one actual information relating to the at least one volume-pressure relation of the at least one brake circuit, a relation between a time increase of an adjustment path of at least one of the driver at a previous request of a target Vehicle deceleration adjusted brake actuator and an increase in time of at least one brake pressure in the at least one wheel brake cylinder can be determined. On the basis of such a relationship, it is above all recognizable whether the current hydraulic rigidity of the at least one wheel brake cylinder is above the (not yet updated) characteristic curve. In this case too, the desired adaptation of the characteristic curve to the current hydraulic rigidity of the at least one brake circuit can be created by means of (re) definition of the characteristic curve.
Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einer entsprechenden Steuervorrichtung für zumindest einen Elektromotor eines fahrzeugeigenen Bremssystems gewährleistet. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuervorrichtung gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens zum Betreiben eines fahrzeugeigenen Bremssystems mit einem Elektromotor weiterbildbar ist.The advantages described above are also ensured in a corresponding control device for at least one electric motor of an on-board brake system. It should be noted that the control device according to the above-described embodiments of the method for operating an on-board brake system with an electric motor can be further developed.
Des Weiteren schaffen auch ein Elektromotor für ein fahrzeugeigenes Bremssystem und ein Bremssystem für ein Fahrzeug, welche jeweils mit einer derartigen Steuervorrichtung ausgestattet sind, die oben beschriebenen Vorteile. Auch in diesem Fall ist die Steuervorrichtung gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens zum Betreiben eines fahrzeugeigenen Bremssystems weiterbildbar.Further, an electric motor for an on-vehicle brake system and a brake system for a vehicle each provided with such a control device also provide the advantages described above. Also in this case, the control device according to the above-described embodiments of the method for operating an on-board brake system can be further developed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:Further features and advantages of the present invention will be explained below with reference to the figures. Show it:
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen des Verfahrens zum Betreiben eines fahrzeugeigenen Bremssystems mit einem Elektromotor und eine Steuervorrichtung für zumindest einen Elektromotor eines fahrzeugeigenen Bremssystems beschrieben. Eine Ausführbarkeit der beschriebenen Verfahren und eine Verwendbarkeit der korrespondierenden Steuervorrichtung sind weder auf einen bestimmten Bremssystemtyp des fahrzeugeigenen Bremssystems noch auf einen bestimmten Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des damit ausgestatteten Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs beschränkt. Beispielsweise können die Verfahren zum Betreiben jedes der in der
Der hier gemachte Verweis auf die
Bei einem Ausführen des im Weiteren beschriebenen Verfahrens wird (bei einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements/Bremspedals durch einen Fahrer des Fahrzeugs) mindestens eine Bremsvorgabegröße bezüglich einer von dem Fahrer angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung des Fahrzeugs ermittelt. Die mindestens eine Bremsvorgabegröße kann beispielsweise einer Betätigungsstärke der Betätigung des Bremsbetätigungselements/Bremspedals durch den Fahrer entsprechen. Insbesondere kann ein Verstellweg des Bremsbetätigungselements/Bremspedals, ein Verstellweg einer an dem Bremsbetätigungselement/Bremspedal angebundenen Fahrerbremskraftübertragungskomponente und/oder eine von dem Fahrer auf das Bremsbetätigungselement/Bremspedal ausgeübte Fahrerbremskraft als die mindestens eine Bremsvorgabegröße ermittelt werden. Zum Ermitteln der mindestens einen Bremsvorgabegröße kann mindestens ein Bremsbetätigungselementsensor, wie beispielsweise ein Bremspedalwegsensor, ein Stangenwegsensor, ein Differenzwegsensor und/oder ein Fahrerbremskraftsensor, eingesetzt werden. Die derart ermittelte mindestens eine Bremsvorgabegröße entspricht in der Regel einem Betrag der angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung, welchen der Fahrer durch die Betätigungsstärke seiner Betätigung des Bremsbetätigungselements/Bremspedals anfordert.When carrying out the method described below, (when a brake actuation element / brake pedal is actuated by a driver of the vehicle) at least one brake specification variable with respect to a desired vehicle deceleration requested by the driver is determined. The at least one brake specification variable may, for example, correspond to an actuation strength of the actuation of the brake actuation element / brake pedal by the driver. In particular, an adjustment path of the brake operating element / brake pedal, an adjustment path of a driver brake power transmission component connected to the brake operating element / brake pedal and / or a driver braking force exerted by the driver on the brake operating element / brake pedal can be determined as the at least one brake default variable. At least one brake actuation element sensor, such as, for example, a brake pedal travel sensor, a rod travel sensor, a differential travel sensor and / or a driver brake force sensor, may be used to determine the at least one brake specification variable. The thus determined at least one brake specification amount usually corresponds to an amount of the requested target vehicle deceleration, which the driver requests by the operational strength of his operation of the brake operating member / brake pedal.
Die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung wird zumindest zeitweise unter Verwendung des Elektromotors ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass mittels des Betreibens des Elektromotors zum Bremsen des Fahrzeugs eine kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt wird. Die mittels des generatorischen/rekuperativen Betreibens des Elektromotors gewonnene elektrische Energie kann in mindestens einer Speichereinheit/Batterie des Fahrzeugs zwischengespeichert und bei Bedarf später abgerufen werden. Das Ausführen der angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung zumindest zeitweise unter Verwendung des Elektromotors reduziert somit einen Energieverbrauch des Fahrzeugs, und eventuell auch eine Schadstoffemission des Fahrzeugs, während einer Fahrt.The requested target vehicle deceleration is performed at least temporarily using the electric motor. This has the advantage that by means of the operation of the electric motor for braking the vehicle, a kinetic energy of the vehicle is converted into electrical energy. The electrical energy obtained by means of the regenerative / recuperative operation of the electric motor can be temporarily stored in at least one storage unit / battery of the vehicle and recalled later if necessary. Performing the requested target vehicle deceleration at least at times using the electric motor thus reduces energy consumption of the vehicle, and possibly also pollutant emission of the vehicle, during a journey.
Vorzugsweise wird die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung möglichst oft ausschließlich mittels des Elektromotors ausgeführt, um auf diese Weise so viel elektrische Energie wie möglich zu gewinnen. Allerdings ist der Elektromotor zum Bremsen des Fahrzeugs nur einsetzbar, sofern die mindestens eine Speichereinheit/Batterie noch nicht vollständig aufgeladen ist und das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von mindestens einer zum generatorischen/rekuperativen Betreiben des Elektromotors notwendigen Mindestgeschwindigkeit fährt.Preferably, the requested target vehicle deceleration is as often as possible carried out exclusively by means of the electric motor, in order to obtain as much electrical energy as possible in this way. However, the electric motor for braking the vehicle can only be used if the at least one storage unit / battery is not yet fully charged and the vehicle is traveling at a speed of at least one minimum speed necessary for regenerative / recuperative operation of the electric motor.
Es ist deshalb in der Regel nicht möglich, das Fahrzeug ausschließlich mittels des Elektromotors bis zu seinem Stillstand abzubremsen. Das mit dem Elektromotor ausgestattete fahrzeugeigene Bremssystem umfasst deshalb meistens noch mindestens einen Radbremszylinder, welcher über mindestens einen Bremskreis an einen Hauptbremszylinder des Bremssystems angebunden ist. Somit kann, sobald der Elektromotor zum Bremsen des Fahrzeugs nicht mehr einsetzbar ist, mittels eines Bremsdruckaufbaus in dem mindestens einen Radbremszylinder ein Ist-Reibbremsmoment Mhyd des mindestens einen Radbremszylinders auf das mindestens eine Rad des Fahrzeugs so bewirkt werden, dass das entfallende Ist-Motorbremsmoment Mm des Elektromotors mittels des (neubewirkten) Ist-Reibbremsmoments Mhyd des mindestens einen Radbremszylinders kompensierbar ist. It is therefore usually not possible to brake the vehicle only by means of the electric motor to its standstill. The equipped with the electric motor vehicle brake system therefore usually includes at least one wheel brake cylinder which is connected via at least one brake circuit to a master cylinder of the brake system. Thus, as soon as the electric motor for braking the vehicle is no longer usable, by means of a brake pressure build-up in the at least one wheel brake cylinder, an actual friction braking torque Mhyd of at least a wheel brake cylinder on the at least one wheel of the vehicle to be effected so that the attributable actual engine braking torque Mm of the electric motor by means of the (re-effected) actual friction braking torque Mhyd of the at least one wheel brake cylinder is compensated.
Dieser Vorgang wird häufig auch als ein „Verblenden“ bezeichnet. Man kann dies auch damit umschreiben, dass das Bremssystem aus einem ersten Betriebsmodus, in welchem die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung (nahezu/bis auf ein Rest-Reibbremsmoment des mindestens einen Radbremszylinders von nahezu Null) ausschließlich mittels des Elektromotors erfüllt wird, in einen zweiten Betriebsmodus überführt wird, wobei in dem zweiten Betriebsmodus die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung (im Wesentlichen) ausschließlich mittels des mindestens einen Radbremszylinders erfüllt wird. Im Weiteren werden der erste Betriebsmodus als rein-rekuperativer Bremsmodus und der zweite Betriebsmodus als rein-hydraulischer Bremsmodus bezeichnet.This process is often called a "blind". This can also be described by the fact that the brake system from a first operating mode, in which the requested target vehicle deceleration (almost / up to a residual Reibbremsmoment the at least one wheel brake cylinder of almost zero) is met exclusively by means of the electric motor, in a second operating mode is transferred, being met in the second operating mode, the requested target vehicle deceleration (substantially) exclusively by means of at least one wheel brake cylinder. In the following, the first operating mode is referred to as purely recuperative braking mode and the second operating mode as purely hydraulic braking mode.
Bevorzugter Weise wird bei dem hier beschriebenen Verfahren die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung, sofern die mindestens eine Speichereinheit/Batterie nicht vollständig aufgeladen ist und/oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über der zum generatorischen/rekuperativen Betreiben des Elektromotors notwendigen Mindestgeschwindigkeit liegt, (nahezu/bis auf das Rest-Reibbremsmoment des mindestens einen Radbremszylinders von nahezu Null) ausschließlich mittels des Elektromotors bewirkt. Dies geschieht, indem mindestens eine Soll-Größe bezüglich eines von dem Elektromotor auf das mindestens eine Rad des Fahrzeugs und/oder die mindestens eine Achse des Fahrzeugs zu bewirkenden Soll-Motorbremsmoments unter Berücksichtigung einer vorgegebenen oder festgelegten Kennlinie k und der mindestens einen Bremsvorgabegröße festgelegt wird. Anschließend wird der Elektromotor derart angesteuert, dass die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung (zumindest teilweise/bis auf das Rest-Reibbremsmoment des mindestens einen Radbremszylinders von nahezu Null) mittels des dem Soll-Motorbremsmoment entsprechenden und auf das mindestens eine Rad und/oder die mindestens eine Achse bewirkten Ist-Motorbremsmoments Mm ausgeführt wird.Preferably, in the method described here, the requested target vehicle deceleration, if the at least one storage unit / battery is not fully charged and / or the speed of the vehicle is above the necessary for regenerative / recuperative operation of the electric motor minimum speed (almost / up to the residual friction braking torque of the at least one wheel brake cylinder of almost zero) is effected exclusively by means of the electric motor. This is done by setting at least one desired value with respect to a desired engine braking torque to be effected by the electric motor on the at least one wheel of the vehicle and / or the at least one axle of the vehicle, taking into account a predetermined or defined characteristic k and the at least one brake specification variable , Subsequently, the electric motor is controlled such that the requested target vehicle deceleration (at least partially / except for the residual friction braking torque of the at least one wheel brake cylinder of almost zero) by means of the target engine braking torque corresponding to the at least one wheel and / or the at least one Axis caused actual engine braking torque Mm is performed.
Ein Beispiel für die Kennlinie k ist in das Koordinatensystem der
Die Kennlinie k ist als eine Funktion umschreibbar, welche in Abhängigkeit von der mindestens einen Bremsvorgabegröße das im rein-rekuperativen Bremsmodus zu bewirkende Soll-Motorbremsmoment des Elektromotors (direkt oder über die mindestens eine Soll-Größe) festlegt. Die Kennlinie k geht vorzugsweise auf eine vor/bei einer Inbetriebnahme des Bremssystems hinterlegte Ausgangs-Kennlinie zurück, mittels welcher eine Ausgangs-Relation zwischen der mindestens einen Bremsvorgabegröße und dem im rein-rekuperativen Bremsmodus zu bewirkenden Soll-Motorbremsmoment (direkt oder indirekt) so festgelegt ist, dass das für den rein-rekuperativen Bremsmodus festgelegte Soll-Motorbremsmoment (im Wesentlichen) dem mittels der mindestens einen jeweiligen Bremsvorgabegröße im rein-hydraulischen Bremsmodus bewirkten Ist-Reibbremsmoment Mhyd entspricht. Man kann dies auch damit umschreiben, dass die Ausgangs-Kennlinie (im Wesentlichen) einer ursprünglichen/anfänglichen hydraulischen Steifigkeit des mindestens einen Bremskreises vor/bei der Inbetriebnahme des Bremssystems entspricht, aus welcher sich ein Ausgangsverhältnis zwischen der mindestens einen Bremsvorgabegröße (bzw. einem in diesem Fall aus dem Hauptbremszylinder in den mindestens einen Bremskreis verschobenen Bremsflüssigkeitsvolumen) und dem im rein-hydraulischen Bremsmodus bewirkten Ist-Reibbremsmoment Mhyd ergibt.The characteristic curve k can be rewritten as a function which fixes the desired engine braking torque of the electric motor (directly or via the at least one setpoint variable) to be effected in the purely recuperative braking mode as a function of the at least one brake specification variable. The characteristic curve k is preferably based on an output characteristic curve stored before / during startup of the brake system, by means of which an output relation between the at least one brake specification value and the desired engine braking torque to be effected in the purely recuperative braking mode is determined (directly or indirectly) in that the setpoint engine braking torque defined for the purely recuperative braking mode corresponds (substantially) to the actual friction braking torque Mhyd produced by means of the at least one respective brake specification variable in the purely hydraulic braking mode. This can also be described by the fact that the output characteristic curve (essentially) corresponds to an original / initial hydraulic rigidity of the at least one brake circuit before / during startup of the brake system, from which an output ratio between the at least one brake specification variable (or an in In this case, the brake fluid volume displaced from the master brake cylinder into the brake fluid volume displaced by at least one brake circuit) and the actual friction brake torque Mhyd produced in the purely hydraulic braking mode results.
In einer bevorzugten Ausführungsform des hier beschriebenen Verfahrens wird außerdem, sobald der Elektromotor nicht mehr generatorisch/rekuperativ einsetzbar ist, das (entfallende) Ist-Motorbremsmoment Mm des Elektromotors mittels eines Ist-Reibbremsmoments Mhyd des mindestens einen Radbremszylinders ersetzt. Dieser Vorgang ist in
Das Koordinatensystem der
The coordinate system of
Vorzugsweise ist in dem rein-rekuperativen Bremsmodus ein vom Fahrer bei der Anforderung der Soll-Fahrzeugverzögerung (Betätigung des Bremsbetätigungselements/Bremspedals) aus dem Hauptbremszylinder des Bremssystems herausgedrücktes Bremsflüssigkeitsvolumen in mindestens einem Speicher des Bremssystems (z.B. einer Niederdruckspeicherkammer) zwischengespeichert. Möglichkeiten zum Ausführen des rein-rekuperativen Bremsmodus sind beispielsweise in der
Ab dem Zeitpunkt t1 wird das Bremssystem in aus dem rein-rekuperativen Bremsmodus in den rein-hydraulischen Bremsmodus überführt. Beispielsweise wird dazu der Elektromotor deaktiviert, während das zwischengespeicherte Bremsflüssigkeitsvolumen in den mindestens einen Bremskreis (und damit in den mindestens einen Radbremszylinder) transferiert wird. Ab dem Zeitpunkt t1 beginnt deshalb eine Steigerung des Ist-Reibbremsmoments Mhyd des mindestens einen Radbremszylinders bis zum Zeitpunkt t2. Bis zum Zeitpunkt t3 wird der Elektromotor „heruntergefahren“. Ab der Zeit t3 ist somit das Gesamtbremsmoment Mtotal gleich dem Ist-Reibbremsmoment Mhyd des mindestens einen Radbremszylinders. From time t1, the brake system is transferred from the pure recuperative braking mode to the purely hydraulic braking mode. For example, for this purpose, the electric motor is deactivated, while the cached brake fluid volume in the at least one brake circuit (and thus in the at least one wheel brake cylinder) is transferred. From the time t1, therefore, an increase of the actual friction braking torque Mhyd of the at least one wheel brake cylinder begins until the time t2. Until the time t3, the electric motor is "shut down". From time t3, the total braking torque Mtotal is thus equal to the actual friction braking torque Mhyd of the at least one wheel brake cylinder.
Die hydraulische Steifigkeit des mindestens einen Bremskreises ändert sich allerdings häufig nach der Inbetriebnahme des Bremssystems. Insbesondere Alterungseffekte und/oder eine Temperatur können zu anhaltenden Änderungen an der hydraulischen Steifigkeit des mindestens einen Bremskreises führen. In dem Beispiel der
Das zum Zeitpunkt t2 aufgebaute Ist-Reibbremsmoment Mhyd des mindestens einen Radbremszylinders ist deshalb auch kleiner als das bis zum Zeitpunkt t1 vorliegende Ist-Motorbremsmoment Mm des Elektromotors. Das Gesamtbremsmoment Mtotal erfährt somit zwischen den Zeiten t2 bis t3 eine Bremsmomentdifferenz Δ, so dass auch eine der Bremsmomentdifferenz entsprechende Verzögerungsdifferenz bei dem Übergang des Bremssystems aus dem rein-rekuperativen Bremsmodus in den rein-hydraulischen Bremsmodus feststellbar ist. The actual friction braking torque Mhyd of the at least one wheel brake cylinder established at the time t2 is therefore also smaller than the actual engine braking torque Mm of the electric motor present up to the instant t1. The total braking torque Mtotal thus experiences between the times t2 to t3 a braking torque difference Δ, so that even a brake torque difference corresponding delay difference at the transition of the brake system from the purely recuperative braking mode in the purely hydraulic braking mode is determined.
Mittels des hier beschriebenen Verfahrens ist jedoch ein wiederholtes Auftreten einer signifikanten Verzögerungsdifferenz bei einem Übergang aus dem rein-rekuperativen Bremsmodus in den rein-hydraulischen Bremsmodus verhinderbar. Dazu wird die Kennlinie k unter Berücksichtigung mindestens einer aktuellen Information I1 bezüglich mindestens einer Volumen-Druck-Relation des mindestens einen Bremskreises des Bremssystems mindestens einmalig (neu) festgelegt. Beispielhaft wird in der Ausführungsform der
Mittels des Graphen I1 als der mindestens einen aktuellen Information I1 ist in
Mittels eines mehrmaligen Festlegens der Kennlinie k auf die vorausgehend beschriebene Weise kann auch eine kontinuierliche Adaption der Kennlinie k ausgeführt werden. Da eine Veränderung der hydraulischen Steifigkeit des mindestens einen Bremskreises in der Regel nicht schlagartig, sondern über einen längeren Zeitraum erfolgt, kann die Anpassung der Kennlinie bereits nach einer Bremsung erfolgen, bei welcher die auftretende Verzögerungsdifferenz beim Übergang aus dem rein-rekuperativen Bremsmodus in den rein-hydraulischen Bremsmodus noch so gering ist, dass sie für den Fahrer nicht wahrnehmbar ist. Deshalb bemerkt ein Fahrer bei einer Nutzung des mittels der
Im Weiteren wird auf Unterschiede des Verfahrens der
In der Ausführungsform der
Als die in dem rein-hydraulischen Bremsmodus ausgeführte Bremsung kann jede Bremsung genutzt werden, bei welcher vom Beginn der Betätigung des Bremsbetätigungselements/Bremspedals bis zum vollständigen Lösen des Bremsbetätigungselements/Bremspedals nicht rekuperativ gebremst wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Bremsung bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit, z.B. beim Ein- und Ausparken, angefordert wird, eine Temperatur zu hoch ist und/oder die mindestens eine Speichereinheit/Batterie vollständig beladen ist. As the braking performed in the purely-hydraulic braking mode, any braking can be used in which the braking of the brake operating element / brake pedal is not restrained from the beginning of actuation of the brake operating element / brake pedal until the brake operating element / brake pedal is completely released. This is the case, for example, when braking at a low vehicle speed, e.g. when parking in and out, is requested, a temperature is too high and / or the at least one storage unit / battery is fully loaded.
In dem Beispiel der
Für alle oben beschriebenen Verfahren wird die Tatsache ausgenutzt, dass während der jeweiligen Bremsung die Hydraulikflüssigkeit nur innerhalb des Bremssystems verschoben wird. Die oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens zum Betreiben eines fahrzeugeigenen Bremssystems mit einem Elektromotor können auch zu einem gemeinsamen Verfahren kombiniert werden. For all the methods described above, the fact is exploited that during the respective braking, the hydraulic fluid is displaced only within the brake system. The above-described embodiments of the method for operating an on-board brake system with an electric motor may also be combined into a common method.
Außerdem kann jede der oben beschriebenen Ausführungsformen, bzw. eine Kombination der beiden Ausführungsformen, noch weitergebildet werden, indem das mindestens einmalige (Neu-)Festlegen der Kennlinie zusätzlich unter Berücksichtigung mindestens einer aktuellen Information bezüglich mindestens eines Lüftspiels mindestens eines Radbremszylinders des Bremssystems erfolgt. Auch eine alternative Festlegung der Kennlinie unter Berücksichtigung der mindestens einen aktuellen Information bezüglich des mindestens einen Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders anstelle einer Berücksichtigung der mindestens einen aktuellen Information I1 oder I2 bezüglich der mindestens einen Volumen-Druck-Relation des mindestens einen Bremskreises ist möglich.In addition, each of the embodiments described above, or a combination of the two embodiments, be further developed by the at least once (re) defining the characteristic additionally taking into account at least one current information regarding at least one clearance of at least one wheel brake cylinder of the brake system. An alternative definition of the characteristic curve taking into account the at least one actual information regarding the at least one clearance of the at least one wheel brake cylinder instead of taking into account the at least one actual information I1 or I2 with respect to the at least one volume-pressure relation of the at least one brake circuit is possible.
Damit kann auch auf eine kurzfristig Erhöhung einer Volumenaufnahme des Bremssystems gezielt reagiert werden. Ursächlich für eine derartige kurzfristige Erhöhung der Volumenaufnahme des Bremssystems ist eine Erhöhung des sogenannten Lüftspiels, mittels welchem ein Abstand der Bremsscheibe zum Bremsbelag bezeichenbar ist. Dieser Abstand kann sich zum Beispiel bei langen Fahrten ohne Bremsungen oder bei Fahrten mit großer Querbeschleunigung deutlich vergrößern.This can also be targeted to a short-term increase in volume of the brake system. The reason for such a short-term increase in the volume of the brake system is an increase in the so-called clearance, by means of which a distance of the brake disc to the brake pad is beschzeichenbar. This distance can increase significantly, for example, during long journeys without braking or when driving with large lateral acceleration.
Auf eine derartige Vergrößerung des Abstands ist reagierbar, indem mindestens eine Querbeschleunigung des Fahrzeugs während eines Zeitintervalls nach einem letzten Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder als die mindestens eine aktuelle Information bezüglich des mindestens einen Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders ermittelt wird. Ebenso kann eine bremsenlose Fahrzeit nach dem letzten Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder als die mindestens eine aktuelle Information bezüglich des mindestens einen Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders ermittelt werden. Anschließend kann mittels der mindestens einen aktuellen Information über ein eventuell erhöhtes Lüftspiel vorab bereits die Kennlinie k so festgelegt werden, dass ein eventuell schlechteres Ansprechen der Radbremszylinder durch ein zusätzliches Bremsflüssigkeitsvolumen zur Überwindung des mindestens einen Lüftspiels umgehbar ist. Das herkömmlicherweise auftretende schlechte Ansprechverhalten des mindestens einen Radbremszylinders zum Erzielen einer gewünschten Bremswirkung ist somit mittels der hier beschriebenen Vorgehensweise vermeidbar. Sensoren zum Ermitteln der mindestens einen Querbeschleunigung und/oder der Fahrzeit nach dem letzten Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder sind herkömmlicherweise bereits an einem Fahrzeug verbaut. Zum Ausführen der hier beschriebenen vorteilhaften Vorgehensweise sind somit keine zusätzlichen Sensoren am Fahrzeug notwendig.Such an increase in the distance is responsive by at least one lateral acceleration of the vehicle during a time interval after a last Brake pressure build-up in the at least one wheel brake cylinder is determined as the at least one current information with respect to the at least one clearance of the at least one wheel brake cylinder. Likewise, a brakeless driving time after the last brake pressure build-up in the at least one wheel brake cylinder can be determined as the at least one current information regarding the at least one clearance of the at least one wheel brake cylinder. Subsequently, by means of the at least one current information about a possibly increased clearance in advance already the characteristic k be set so that a possibly worse response of the wheel brake cylinder by an additional volume of brake fluid to overcome the at least one clearance can be bypassed. The conventionally occurring poor response of the at least one wheel brake cylinder for achieving a desired braking effect can thus be avoided by means of the procedure described here. Sensors for determining the at least one lateral acceleration and / or the travel time after the last brake pressure build-up in the at least one wheel brake cylinder are conventionally already installed on a vehicle. To carry out the advantageous procedure described here, therefore, no additional sensors on the vehicle are necessary.
Alle oben beschriebenen Ausführungsformen eignen sich für eine kontinuierliche Anpassung der Kennlinie k über mehrere Bremsungen, so dass bei einem Übergang von einem rein-rekuperativen Bremsmodus zu einem rein-hydraulischen Bremsmodus des Bremssystems keine Verzögerungsschwankungen auftreten.All embodiments described above are suitable for a continuous adaptation of the characteristic curve k over a plurality of braking operations, so that no deceleration fluctuations occur when there is a transition from a purely recuperative braking mode to a purely hydraulic braking mode of the brake system.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei allen oben beschriebenen Ausführungsformen außerdem Verblendvorgänge so ausführbar sind, dass sie keine Auswirkungen auf einen Bremsweg des Fahrzeugs haben. Des Weiteren kann eine Steifigkeit des Bremsbetätigungselements/Bremspedals so angepasst werden, dass der Fahrer unabhängig davon, ob die angeforderte Soll-Fahrzeugverzögerung rein-rekuperativ oder rein-hydraulisch ausgeführt wird, ein vorteilhaftes (standardgemäßes) Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl) hat. Möglichkeiten zum Anpassen der Steifigkeit des Bremsbetätigungselements/Bremspedals sind bereits in der
Die Steuervorrichtung
Die Steuervorrichtung
Anschließend ist die Elektronikeinrichtung
Die Elektronikeinrichtung
Vorteilhafterweise ist die Elektronikeinrichtung
Die Steuervorrichtung
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