DE102016007838A1

DE102016007838A1 - Verfahren zum Steuern einer Bremsrekuperationsvorrichtung sowie Bremsrekuperationsvorrichtung

Info

Publication number: DE102016007838A1
Application number: DE102016007838.3A
Authority: DE
Inventors: Kai Volkmar; Stephan Lassenberger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2036-06-29
Also published as: DE102016007838B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Bremsrekuperationsvorrichtung eines Mild-Hybrid-Kraftfahrzeugs (8), wobei das Kraftfahrzeug (8) zum Bremsen ein Bremsregelsystem mit mindestens einer hydraulischen Reibbremse (16a; 16b) als einen ersten Bremssteller sowie mindestens eine elektrische Maschine (12a; 12b) als zweiten Bremssteller aufweist, wobei die elektrische Maschine (12a; 12b) zum Rekuperieren von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs (8) als Generator betreibbar ist, wobei die dabei rekuperierte Energie in eine Energiespeichereinrichtung (14) geladen wird, wobei der erste (16a; 16b) und der zweite Bremssteller (12a; 12b) zumindest bei einer Fahrerbremsung nicht blendingfähig ausgebildet sind. Dabei wird in einem ersten Schritt eine Soll-Radmomenten-Kennlinie zum Bereitstellen eines vorgebbaren Soll-Radmoments an einen Antriebsstrang (12a; 12b) des Kraftfahrzeugs (8), der die elektrische Maschine (12a; 12b) umfasst, in Abhängigkeit eines momentanen Bremspedalwegs (sBP) vorgegeben. Anschließend wird die Soll-Radmomenten-Kennlinie in Abhängigkeit von Bremsvorgängen variiert, die zeitlich vor einem aktuellen Bremsvorgang durchgeführt wurden. Die Erfindung betrifft überdies eine entsprechende Bremsrekuperationsvorrichtung für ein Mild-Hybrid-Kraftfahrzeug (8).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Bremsrekuperationsvorrichtung eines Mild-Hybrid-Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug zum Bremsen ein Bremsregelsystem mit einer hydraulischen Reibbremse als einen ersten Bremssteller sowie eine elektrische Maschine als zweiten Bremssteller aufweist, wobei die elektrische Maschine zum Rekuperieren von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs als Generator betreibbar ist, wobei die dabei rekuperierte Energie in eine Energiespeichereinrichtung geladen wird, wobei der erste und der zweite Bremssteller zumindest bei einer Fahrerbremsung nicht blendingfähig ausgebildet sind. Sie umfasst den Schritt des Vorgebens einer Soll-Radmomenten-Kennlinie zum Bereitstellen eines vorgebbaren Soll-Radmoments an einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, der die elektrische Maschine umfasst, in Abhängigkeit eines momentanen Bremspedalwegs. Sie betrifft weiterhin eine Bremsrekuperationsvorrichtung für ein Mild-Hybrid-Kraftfahrzeug mit einem zumindest bei einer Fahrerbremsung nicht blendingfähigen Bremssystem, wobei die Rekuperationsvorrichtung eine elektrische Maschine umfasst, die zum Rekuperieren von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs als Generator betreibbar ist, und eine Energiespeichervorrichtung, in die die rekuperierte Energie ladbar ist, wobei eine Soll-Radmomenten-Kennlinie zur Vorgabe eines Soll-Radmoments an einen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, der die elektrische Maschine umfasst, vorgesehen ist, wobei die Soll-Radmomenten-Kennlinie das vorgebbare Soll-Radmoment in Abhängigkeit eines momentanen Bremspedalwegs wiedergibt.
Antriebsstränge von Hybrid- und Elektrofahrzeugen ermöglichen die Rückgewinnung kinetischer Energie des Fahrzeugs beim Bremsen in einen Energiespeicher des Fahrzeugs. Diese Energierückgewinnung wird als Rekuperation bezeichnet. Wird die durch den Fahrer bei Betätigung des Bremspedals oder durch Aktivität eines Assistenzsystems angeforderte Verzögerung ganz oder teilweise durch Rekuperation erbracht, spricht man von Bremsrekuperation. Eine der Aufgaben einer Bremsrekuperationsvorrichtung besteht in der Verteilung der Radmomente zwischen hydraulischer Reibbremse und einem regenerativen Steller, beispielsweise einer elektrischen Maschine, die als Generator arbeiten kann.
Im Folgenden sollen, wie eingangs erwähnt, Mild-Hybrid-Fahrzeuge betrachtet werden. Diese weisen eine kleine spezifische Leistung der elektrischen Maschine auf: Die installierte elektrische Leistung beträgt üblicherweise weniger als 15 kW pro Tonne Fahrzeugmasse. Bei Mild-Hybrid-Kraftfahrzeugen unterstützt der Elektroantriebsteil den Verbrennungsmotor zur Leistungssteigerung. Ein Mild-Hybrid-Kraftfahrzeug kann damit nicht rein elektrisch fahren, wodurch es sich von einem Vollhybriden unterscheidet. Die erwähnte Leistungskennziffer resultiert in einem stark geschwindigkeitsabhängig erzielbaren regenerativen Verzögerungsanteil, der unter anderem aus diesem Grund variabel ist. Bei den betrachteten Fahrzeugkonzepten sind der erste und der zweite Bremssteller, d. h. die hydraulische Reibbremse und die elektrische Maschine, zumindest bei einer Fahrerbremsung nicht blendingfähig ausgebildet. Dies bedeutet, dass nur der Radmomentanteil des Antriebsstrangs, der die elektrische Maschine umfasst, frei geregelt werden kann, während sich der Radmomentanteil der hydraulischen Reibbremse durch den vom Fahrer eingestellten Bremsdruck ergibt. Dieser Radmomentanteil der hydraulischen Reibbremse ist im betrachteten Betriebsbereich nicht unabhängig beeinflussbar. Dies resultiert in einem kostengünstigen Bremsregelsystem, jedoch kann damit ein wichtiger Aspekt der so genannten Verzögerungsqualität, nämlich die weitgehende Konstanz des Zusammenhangs zwischen der Fahrervorgabe am Bremspedal und der sich einstellenden Fahrzeugverzögerung, nur eingeschränkt gewährleistet werden.
Bei diesen Fahrzeugkonzepten wird die Bremsrekuperation in der Regel über den Bremspedalweg gesteuert. Hierbei wird das gewünschte Sollverhalten des Antriebsstrangs, der zumindest eine elektrische Maschine sowie optional ein Getriebe umfasst, dessen Übersetzung optional durch entsprechende Ansteuerung variierbar ausgebildet sein kann, durch eine Soll-Radmomenten-Kennlinie über den Bremspedalweg und gegebenenfalls den damit verknüpften hydraulischen Bremsdruck vorgegeben.
Ein Problem dieser auf Sollverhalten basierten Steuerung besteht darin, dass für die Radmomente des Antriebsstrangs eine Soll-Radmomenten-Kennlinie zu definieren ist, welche zum einen möglichst effizient ist, d. h. eine möglichst hohe Verzögerungsleistung der elektrischen Maschine anfordert, und zum anderen ein ausreichend hohes Maß an Komfort bietet. Als Vergleichsbasis dient dabei das Verzögerungsverhalten eines konventionellen Fahrzeugs.
Der Optimierungskonflikt soll anhand eines einfachen Beispiels weiter erläutert werden:
Hierfür wird die Autobahnfahrt eines Mild-Hybrid-Kraftfahrzeugs, d. h. eines Fahrzeugs mit einer, wie erwähnt, niedrigen installierten elektrischen Leistung, mit einer Abfahrt von der Autobahn und einem anschließenden Anhaltevorgang an einer Ampel betrachtet:
Um das Verständnis der nachfolgenden Ausführungen zu erleichtern, wird zunächst auf 1 Bezug genommen, die die Auswirkung von Leistungs- und Momentenbegrenzung einer elektrischen Maschine auf die maximal mögliche Verzögerung des Fahrzeugs durch die elektrische Maschine darstellt. 1a zeigt in diesem Zusammenhang die Abhängigkeit des maximal von der elektrischen Maschine bereitstellbaren Verzögerungsmoments M_maxEM in Abhängigkeit der Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine. Der Kurvenverlauf im oberen Drehzahlbereich ist dadurch begründet, dass die Leistung der elektrischen Maschine einerseits konstant und andererseits dem Produkt aus Drehzahl n_EM und Drehmoment M_EM proportional ist. Dieser Bereich ist mit LB bezeichnet. Der Verlauf ist daher hier durch die Auslegungsleistung der elektrischen Maschine begrenzt. Der mit MB bezeichnete Bereich im unteren Drehzahlbereich n_EM begründet sich durch die Begrenzung des maximalen Drehmoments M_maxEM aufgrund von Festigkeits- und Stromgrenzen einer elektrischen Maschine.
Die in 1a dargestellte Abhängigkeit kann aufgrund einer konstanten Übersetzung in die in 1b dargestellte Abhängigkeit des maximalen, von der elektrischen Maschine am Rad bewirkten Verzögerungsmoments M_{maxEM_R} in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg überführt werden. Sollte der Antriebsstrang ein Getriebe mit einem variablen Übersetzungsverhältnis umfassen, ist das jeweilige Übersetzungsverhältnis rechnerisch zu berücksichtigen.
Die in 1b dargestellte Abhängigkeit kann aufgrund einer als konstant annehmbaren Fahrzeugmasse und eines konstanten Abrollradius der Reifen in eine maximal durch die elektrische Maschine darstellbare Verzögerung a_maxFzgEM des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg umgerechnet werden, siehe 1c.
Zurück zu dem oben erwähnten Beispiel: Wird eine effizienzorientierte Betriebsart der elektrischen Maschine gewählt, bei der der Ausnutzungsgrad der elektrischen Maschine zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs möglichst hoch sein soll, so können aufgrund ihrer geringen elektrischen Leistung während der Autobahnfahrt bei höherer Geschwindigkeit, siehe 1c, die anhand einer möglichst effizienten Soll-Radmomenten-Kennlinie definierten Radmomente nicht bzw. nur zu einem geringen Teil bereitgestellt werden. Die elektrische Maschine reicht demnach nicht aus, um eine nennenswerte Bremsverzögerung zu erzeugen. Der Fahrer adaptiert sich während dieser längeren Autobahnetappe an ein „stumpfes” oder „langes” Pedal und passt seine Verzögerungserwartung dieser Charakteristik an. Verlässt der Fahrer nun die Autobahn, so wird er die gefahrene Geschwindigkeit verringern. Bei einem folgenden, gegebenenfalls überraschend notwendig gewordenen Anhaltevorgang an einer Ampel würde er nun durch ein „spitzes” oder „kurzes” Pedal überrascht werden, da bei der nunmehr niedrigeren Geschwindigkeit das anhand der Soll-Radmomenten-Kennlinie geforderte Radmoment in hohem Maße oder voll von der elektrischen Maschine gestellt werden kann, siehe hierzu wieder 1c. Eine effizienzorientierte Abstimmung nimmt also die erwähnte Variabilität der Fahrzeugreaktion zugunsten einer maximalen Ausnutzung der situationsabhängigen Rekuperationsfähigkeit des Antriebsstrangs hin.
Als Ergebnis einer komfortorientierten Auslegung der Soll-Radmomenten-Kennlinie hingegen kann über einen breiten Geschwindigkeitsbereich das gewünschte Radmoment von der elektrischen Maschine gestellt werden. Dies bedeutet jedoch auch, dass insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten Einbußen hinsichtlich der Effizienz zu akzeptieren sind, da vorhandenes Verzögerungspotential der elektrischen Maschine zum Teil ungenutzt verbleibt.
Die DE 10 2013 213 302 A1 behandelt ein Steuersystem zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das über eine rekuperationsfähige Antriebsstrangkomponente verfügt, sowie eine Methode, diese zu betreiben. Dabei wird eine hydraulische Bremsanlage verwendet, die durch den Betrieb der elektrischen Maschine hervorgerufene Verzögerungsschwankungen automatisch ausgleicht. Dies entspricht der Definition eines blendingfähigen Bremssystems. Wesentliches Ziel ist hierbei, den Zusammenhang zwischen Kraft- und Wegverlauf der Betätigungseinrichtung Bremspedal und der Fahrzeugverzögerung unabhängig vom rekuperativen Verzögerungsanteil konstant zu halten. Die vorliegende Erfindung hingegen betrifft ein nicht blendingfähiges Bremsregelsystem, das bei Fahrerbremsung keine Möglichkeit bietet, den hydraulisch-mechanisch erzeugten Bremsmomentenanteil zu beeinflussen. Es besteht somit weder Anlass noch Möglichkeit, den Zusammenhang zwischen Kraft- und Wegverlauf der Betätigungseinheit Bremspedal zu beeinflussen, insbesondere nicht, um eine Konstanz des Verhaltens zu erzeugen, die durch eine auf dem hydraulischem Pfad erzielte Wirkung des Bremsregelsystems beeinträchtigt sein könnte.
Die DE 10 2012 020 880 A1 beschreibt die Kombination eines blendingfähigen Bremssystems mit einem rekuperationsfähigen Antrieb. Dabei wird eine vom rekuperativen Anteil unabhängige, dem Fahrerbremswunsch entsprechende Verzögerung des Fahrzeugs ermöglicht. Insbesondere soll ein konstanter Fahrerbremswunsch eine konstante Verzögerung zur Folge haben.
Die DE 10 2012 021 057 A1 betrifft ein elektromechanisches Reibbremssystem, das in der Lage ist, den Anteil der durch die Reibbremse erzeugten Bremsverzögerung zu variieren, um den rekuperativen Anteil der Verzögerung maximieren zu können. Dies entspricht der Funktionsdefinition eines blendingfähigen Bremssystems. Diese Druckschrift befasst sich insbesondere damit, einen eindeutigen Zusammenhang zwischen der Bremspedalstellung und der summarisch erzielten Bremsverzögerung zu gewährleisten, wobei die Maximierung der Energierückgewinnung im Zentrum der Betrachtung steht.
Bei der vorliegenden Erfindung ist, wie bereits ausgeführt, der von der Reibbremse erzeugte Verzögerungsanteil bei vom Fahrer vorgegebener Bremspedalstellung nicht variierbar.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein eingangs genanntes Verfahren zum Steuern einer Bremsrekuperationsvorrichtung sowie eine eingangs genannte Bremsrekuperationsvorrichtung derart weiterzubilden, dass einerseits für den Fahrer ein ausreichender Bremskomfort bereitgestellt werden kann, dass andererseits eine gute Effizienz bei der Bremsrekuperation ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch eine Bremsrekuperationsvorrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 10.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine zu komfortorientierte Einstellung der Soll-Radmomenten-Kennlinie zu einer zu geringen Effizienz der Bremsrekuperationsvorrichtung führen würde. Eine zu effizienzorientierte Abstimmung hingegen bietet nur einen geringen Bremskomfort. Wird allerdings die gewählte Abstimmung variabel ausgelegt, so kann die Abstimmung sukzessive von „Komfort” in Richtung „Effizienz” und umgekehrt variiert werden. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang das Variieren der Soll-Radmomenten-Kennlinie in Abhängigkeit von Bremsvorgängen, die zeitlich vor einem aktuellen Bremsvorgang durchgeführt wurden, d. h. eine bestimmte Anzahl der letzten, vor dem aktuellen Bremsvorgang durchgeführten Bremsvorgänge werden bei der Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie ausgewertet und die Variation wird daran angepasst. Auf diese Weise lässt sich das Bremsverhalten auch bei einem bei einer Fahrerbremsung nicht blendingfähig ausgebildeten Bremsregelsystem zum einen an die Erwartungshaltung des Fahrers, zum anderen an das aktuell umsetzbare Potential der Bremssteller anpassen.
Die Erfindung basiert weiterhin auf der Erkenntnis, dass der oben beschriebene Optimierungskonflikt insbesondere bei Bremsstellern auftritt, die in ihrer Leistungsfähigkeit stark begrenzt sind oder deren Eigenschaften im Fahrbetrieb wahrnehmbar variieren. Insbesondere kann auf dynamische Veränderungen der Eigenschaften beteiligter Systeme im Betrieb, beispielsweise deren Energieaufnahmefähigkeit, Betriebsweise, Temperaturabhängigkeit, Alterung, Wartungsarbeiten, Sonderfunktionen, mit einer rein auf Sollverhalten basierten Steuerung nicht angemessen reagiert werden.
Beispielsweise ist der durch die hydraulische Reibbremse erzeugbare Bremsmomentanteil vom Zustand der Bremsbeläge und der Bremsscheiben abhängig. Weiterhin kann beispielsweise eine Reibbremse degradieren und ins Fading gehen. Mit Bezug auf die elektrische Maschine ist beispielsweise eine überhitzte Batterie zu berücksichtigen. Damit steht dann keinerlei Verzögerungspotential der elektrischen Maschine zur Verfügung. Wenn sich anschließend allerdings das Fahrzeug abkühlt, kann wieder auf das volle Verzögerungspotential durch die elektrische Maschine zurückgegriffen werden.
Die bei MHEV-Fahrzeugen verwendeten Energiespeicher sind bekannterweise sehr klein dimensioniert. Wenn diese voll sind, kann ebenfalls nicht rekuperiert werden und damit die elektrische Maschine nicht zur Verzögerung eingesetzt werden. Hält demnach ein Fahrer bei Bremsvorgängen das Bremspedal konstant, bekommt er bei einer leeren Batterie eine andere Verzögerung geliefert als bei einer vollen Batterie.
Für den Fahrer ist deshalb nicht das gewünschte Sollverhalten der Bremssteller relevant, sondern das aktuell umsetzbare Potential der Bremssteller, da dieses letztlich das sich einstellende Fahrverhalten beeinflusst. Es ist stark vom Betrieb und dem Zustand des Fahrzeugs abhängig und weitestgehend erfassbar. Um dem Fahrer ein möglichst reproduzierbares Verzögerungsverhalten des Fahrzeugs zu gewähren, wird erfindungsgemäß deshalb das während vergangener Bremsvorgänge nutzbare Verzögerungspotential bei der Ansteuerung der elektrischen Maschine berücksichtigt. Dies kommt einer Nachbildung eines Lernprozesses des Fahrers gleich, wodurch eine Annäherung des Systemverhaltens an die Erwartung des Fahrers ermöglicht wird.
Durch eine auf diesen Informationen basierende Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie können starke, insbesondere kurzfristige Schwankungen der Radmomente der elektrischen Maschine im Fahrbetrieb vermieden bzw. deutlich abgeschwächt und damit eine bessere Abbildung der Erwartungshaltung des Fahrers erreicht werden.
Durch das Lernen des Systempotentials im Fahrbetrieb kann die Kompromisswahl in der Abstimmung und der Applikation der Bremsrekuperationsfunktion dynamisch gestaltet und damit optimiert werden. Die Reproduzierbarkeit der Pedalcharakteristik sowie die Verzögerungskonstanz können erhöht werden, was zu einer verbesserten subjektiven Beurteilung durch den Fahrer und damit zu einem erhöhten Komfort für den Fahrer führt. Andererseits kann durch die Optimierung des Systemverhaltens im Hinblick auf den aktuellen Zustand des Fahrzeugs und die Fahrsituation eine hohe Effizienz des Bremsrekuperationssystems ermöglicht werden. Zu diesem Zweck ist es besonders vorteilhaft, wenn eine effiziente Soll-Radmomenten-Kennlinie als Grundauslegung gewählt wird, von der ausgehend eine Variation in Richtung noch größerer Effizienz oder in Richtung erhöhten Komforts in Abhängigkeit der zeitlich vor einem aktuellen Bremsvorgang durchgeführten Bremsvorgänge vorgenommen wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass in Schritt b) eine vorgebbare Anzahl von letzten Bremsvorgängen, die zeitlich vor dem aktuellen Bremsvorgang liegen, ausgewertet werden, insbesondere im Hinblick auf das zur Verfügung stehende Verzögerungspotential des Antriebsstrangs, und die Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie in Abhängigkeit des Ergebnisses dieser Auswertung erfolgt. Auf diese Weise lässt sich das Verzögerungsverhalten zum einen an aktuelle Fahrzeug- und/oder Umweltparameter anpassen sowie an die Betriebsart des Kraftfahrzeugs, beispielsweise Autobahnfahrt oder Stadtfahrt. Durch die Anzahl der zu berücksichtigenden letzten Bremsvorgänge lässt sich die Volatilität der Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie einstellen.
Alternativ oder zusätzlich können in Schritt b) auch Bremsvorgänge, die in einem vorgebbaren Zeitraum unmittelbar vor dem aktuellen Bremsvorgang liegen, ausgewertet werden, insbesondere im Hinblick auf das zur Verfügung stehende Verzögerungspotential des Antriebsstrangs. Die Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie kann in Abhängigkeit des Ergebnisses dieser Auswertung erfolgen. Hier lässt sich durch die Wahl des vorgebbaren Zeitraums die Volatilität der Kennlinienvariation beeinflussen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird in Schritt b) die Steigung und/oder der Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie zumindest abschnittsweise mit einer vorgebbaren Schrittweite, insbesondere unter Verwendung eines vorgebbaren Korrekturfaktors,

– bis zu einem ersten vorgebbaren Grenzwert der Steigung und/oder einem ersten vorgebbaren Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie reduziert, wenn bei den zu berücksichtigenden Bremsvorgängen das vom Antriebsstrang abgerufene Verzögerungspotential unter einem vorgebbaren ersten Schwellwert liegt; und/oder
– bis zu einem zweiten vorgebbaren Grenzwert der Steigung und/oder einem zweiten vorgebbaren Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie vergrößert, wenn bei den zu berücksichtigenden Bremsvorgängen das vom Antriebsstrang abgerufene Verzögerungspotential über einem vorgebbaren zweiten Schwellwert liegt.

Dies berücksichtigt zunächst, dass eine Soll-Radmomenten-Kennlinie aufgrund der oben erwähnten Leistungsbegrenzung zumindest einen Abschnitt mit einer vorgebbaren Steigung aufweist sowie aufgrund der oben genannten Momentenbegrenzung einen Abschnitt mit einem vorgebbaren Endwert. Liegt das abgerufene Verzögerungspotential unter einem vorgebbaren ersten Schwellwert, so kann die Steigung und/oder der Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie zumindest abschnittsweise reduziert werden. Durch diese Maßnahme wird die Soll-Radmomenten-Kennlinie komfortorientierter. Umgekehrt wird die Soll-Radmomenten-Kennlinie effektiver durch Vergrößerung der Steigung bzw. des Endwerts, wenn das abgerufene Verzögerungspotential über einem vorgebbaren zweiten Schwellwert liegt. Durch die vorgebbare Schrittweite kann bestimmt werden, wie schnell eine derartige Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie vorgenommen wird.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn anschließend ein neuer jeweiliger Schwellwert festgelegt wird, der mit einem aus den zu berücksichtigenden Bremsvorgängen, siehe oben, abgeleiteten Wert, insbesondere Mittelwert, korreliert ist. Die Variation des Schwellwerts bietet den Vorteil, dass sich dadurch ein bereits erfolgreich gelerntes Verhalten als neue Ausgangsbasis definieren lässt.
Besonders vorteilhaft erfolgt die Reduktion der Steigung und/oder des Endwerts mit einer anderen, insbesondere kleineren, Schrittweite als die Vergrößerung der Steigung. Dies bietet den Vorteil, dass das Lernen in Richtung „Effizienz” schneller erfolgt als das Lernen in Richtung „Komfort”. Stellt man jedoch fest, dass ein Fahrer sich nur schlecht auf eine geänderte Soll-Radmomenten-Kennlinie einstellen kann, beispielsweise indem der zeitliche Verlauf der Bremspedalbewegungen bei seinen Bremsvorgängen Knicke aufweist, kann die Reduktion der Steigung auch mit einer größeren Schrittweite erfolgen als die Vergrößerung der Steigung. Umgekehrt gilt Entsprechendes. Alternativ oder zusätzlich kann die bei der Reduktion der Steigung zu berücksichtigende Anzahl an Bremsvorgängen eine andere, insbesondere größer, sein als bei der Vergrößerung der Steigung, und/oder die bei der Reduktion der Steigung zu berücksichtigende Zeitdauer eine andere sein, insbesondere größer, als bei der Vergrößerung der Steigung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die vorgebbare Schrittweite fahrerspezifisch in Abhängigkeit eines Bremsverhaltens eines Fahrers variiert, insbesondere vergrößert, wenn der Fahrer Verzögerungspotentiale nutzt, die innerhalb eines ersten vorgebbaren Bereichs liegen, und/oder insbesondere verkleinert, wenn der Fahrer Verzögerungspotentiale nutzt, die außerhalb eines zweiten vorgebbaren Bereichs liegen, und/oder insbesondere vergrößert, wenn gemäß mindestens einem vorgebbaren Kriterium festgestellt wird, dass sich der Fahrer innerhalb eines Zeitraums, der kürzer ist als ein vorgebbarer Standard-Zeitraum, an eine variierte Steigung der Soll-Radmomenten-Kennlinie adaptiert, und/oder umgekehrt. Diese Maßnahmen ermöglichen eine Auswertung der Fahrerreaktion auf die erfindungsgemäße Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie. Da der Anteil der Verzögerungsvariation durch veränderliches Potential ebenso wie die Variabilität der Fahrervorgabe bekannt ist, kann mittels statistischer Methoden darauf geschlossen werden, wie sensibel der Fahrer auf die Verzögerungsvarianz reagiert. In diesem Zusammenhang berücksichtigt die erste Variante, wenn ein Fahrer kontinuierlich und mit hoher Qualität sowie typischer Dynamik einen wechselnden Verzögerungsanteil ausgleichen kann. Dies ermöglicht eine Vergrößerung der Adaptionsdynamik sowie dadurch einen größeren Nutzungsgrad der Rekuperation und eine Steigerung der Effizienz. Die zweite Variante berücksichtigt Fahrer, die verzögert, d. h. verspätet, und in geringem Maße in der Lage sind, die Verzögerungsvarianz auszugleichen. Diesen wird eine geringere Adaptionsdynamik angeboten, was jedoch auf Kosten der Effizienz geht. Die dritte Variante fasst die beiden anderen Varianten zusammen, wobei auf mindestens ein vorgebbares Kriterium abgestellt wird, das darauf rückschließen lässt, dass sich der Fahrer innerhalb eines Zeitraums, der kürzer ist als ein vorgebbarer Standard-Zeitraum, an eine variierte Steigung der Soll-Radmomenten-Kennlinie adaptiert und/oder umgekehrt. Dabei kann der zeitliche Verlauf des Bremspedalwegs auf Knickstellen untersucht werden. Diese können festgestellt werden, wenn sich bei der zweiten Ableitung Werte ergeben, die über einem vorgebbaren Schwellwert liegen. Sowohl große Werte, die auf Progression, als auch kleine Werte, die auf Degression hindeuten, sind relevant für die Bewertung des Adaptionsvermögens des Fahrers.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass dann, wenn bei den zu berücksichtigenden Bremsvorgängen das vom Antriebsstrang abgerufene Verzögerungspotential unter einem vorgebbaren dritten Schwellwert liegt, die Steigung und/oder der Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie zumindest abschnittsweise mit einer vorgebbaren Schrittweite an eine vorgebbare Standard-Soll-Radmomenten-Kennlinie angepasst wird. Diese Maßnahme ermöglicht es, die Erfindung für Fahrer umzusetzen, die das abrufbare Verzögerungspotential nicht vollständig nutzen. Derartige Fahrer bremsen beispielsweise fortwährend nur schwach, weil sie sehr vorausschauend fahren. In einem vorgebbaren Lernfenster treten dann zwar viele Bremsungen auf, jedoch durchwegs nur schwache Bremsungen, d. h. Bremsungen mit einem geringen Bremspedalweg. Daraus lässt sich dann keine Kenntnis über die Erwartungshaltung des Fahrers bei stärkeren Bremsungen, d. h. Bremsungen mit großem Bremspedalweg, ableiten. Dennoch soll ein derartiger Fahrer bei einer starken Bremsung nicht überrascht werden. Durch die Annäherung an eine vorgebbare Standard-Soll-Radmomenten-Kennlinie kann beispielsweise selbst aus Bremsungen, die nicht den gesamten Wertebereich abdecken, eine entsprechende Anpassung für den Fahrer vorgenommen werden. Bremst beispielsweise ein Fahrer fünfmal mit einer Bremsleistung von 20%, kann die Soll-Radmomenten-Kennlinie derart variiert werden, dass sie bei einer Bremsung mit 20% zu einer Verzögerung wie bei einer Bremsleistung von 25% führt. Durch entsprechende Extrapolation wird dann dem Fahrer bei Ausführen einer 40%igen Bremsleistung 50% Bremsleistung angeboten. Daher wird seine Erwartungshaltung einer spitzeren Bremse für die Reproduzierbarkeit übernommen. Die Standard-Soll-Radmomenten-Kennlinie kann beispielsweise die Soll-Radmomenten-Kennlinie eines konventionellen Fahrzeugs, d. h. eines Fahrzeugs ohne eine erfindungsgemäße Bremsrekuperationsvorrichtung, sein.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für eine erfindungsgemäße Bremsrekuperationsvorrichtung und umgekehrt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bremsrekuperationsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Antriebsstrang weiterhin ein Getriebe umfasst, dessen Übersetzungsverhältnis durch entsprechende Ansteuerung variierbar ausgebildet ist. Dieses Übersetzungsverhältnis ist bei der erfindungsgemäßen Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie zu berücksichtigen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im Nachfolgenden werden nunmehr Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen in:
1 in schematischer Darstellung die Abhängigkeit des maximal von einer elektrischen Maschine bereitstellbaren Moments M_maxEM von der Drehzahl n_EM der elektrischen Maschine (1a), das aufgrund der elektrischen Maschine an einem Rad erzeugbare maximale Moment M_{maxEM_R} in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg (1b) sowie die maximale Verzögerung a_maxFzgEM des Fahrzeugs durch die elektrische Maschine in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg (1c);
2 in schematischer Darstellung die Fahrzeugverzögerung a_FzgEM durch die elektrische Maschine bei effizienzorientierter Betriebsart sowie komfortorientierter Betriebsart (2a), den zeitlichen Verlauf der maximalen Fahrzeugverzögerung a_maxFzgEM durch die elektrische Maschine (2b) sowie den zeitlichen Verlauf der Fahrzeugverzögerung a_FZgEM durch die elektrische Maschine bei effizienzorientierter Betriebsart und komfortorientierter Betriebsart (2c);
3 in schematischer Darstellung unterschiedliche Variationen der Abhängigkeit des Verzögerungsmoments M_{EM_R} durch die elektrische Maschine am Rad vom Weg s_BP des Bremspedals; und
4 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Bremsrekuperationsvorrichtung.
In den nachfolgenden Ausführungen werden für gleiche und gleichwirkende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.
Eine Soll-Radmomenten-Kennlinie ist definiert als das von der elektrischen Maschine am Rad bereitzustellende Soll-Verzögerungsmoment M_{EM_R} in Abhängigkeit des Wegs s_BP des Bremspedals. In den nachfolgenden Ausführungen wird des einfacheren Verständnisses wegen der Antriebsstrang mit der elektrischen Maschine gleichgesetzt. Selbstverständlich sind, wie bereits erwähnt, Ausführungsformen denkbar, bei denen der Antriebsstrang neben der elektrischen Maschine ein Getriebe umfasst, dessen Übersetzungsverhältnis durch entsprechende Ansteuerung variierbar ausgebildet ist.
2a zeigt zunächst den aus 1c bekannten Verlauf der maximal durch die elektrische Maschine darstellbaren Fahrzeugverzögerung a_maxFzgEM in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg. Eine maximal effizienzorientierte Betriebsart zeichnet sich durch einen Verzögerungsverlauf a_FzgEMeff aus, der dem Verzögerungsverlauf a_maxFzgEM entspricht. Damit wird das Verzögerungspotential der elektrischen Maschine maximal ausgenutzt, führt jedoch zu den oben bereits dargestellten Nachteilen. Weiterhin ist in 2a eingetragen der Verzögerungsverlauf a_FzgEMkom einer komfortorientierten Betriebsart. Diese zeichnet sich im Ausführungsbeispiel dadurch aus, dass unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit v₁ das Verzögerungspotential nicht mehr in vollem Umfang ausgenutzt wird. Diese Betriebsart führ, wie bereits erwähnt, zu einer niedrigeren Effizienz, jedoch auch zu einem erhöhten Komfort für den Fahrer.
2b zeigt beispielhaft den zeitlichen Verlauf der maximal durch die elektrische Maschine darstellbaren Fahrzeugverzögerung a_maxFzgEM. Die Bremsung aus einer vorgebbaren Geschwindigkeit beginnt zum Zeitpunkt t₁, wobei das Verzögerungspotential mit Bezug auf 1a zunächst durch die Leistungsbegrenzung LB der elektrischen Maschine limitiert ist. Zum Zeitpunkt t₂ ist die Fahrzeuggeschwindigkeit v_Fzg so weit abgesunken, dass die elektrische Maschine in den Bereich der Momentenbegrenzung kommt, siehe 1a, in dem das von ihr bereitstellbare Moment der limitierende Faktor ist.
2c zeigt zunächst den zeitlichen Verlauf der maximalen, durch die elektrische Maschine darstellbaren Verzögerung a_maxFzgEM. Sie zeigt weiterhin den zeitlichen Verlauf der Verzögerung einer maximal effizienzorientierten Betriebsart a_FzgEMeff sowie den zeitlichen Verlauf der Verzögerung bei einer komfortorientierten Betriebsart a_FzgEMkom. Die untere gestrichelt eingezeichnete Kennlinie bezeichnet die gedachte zeitliche Fortschreibung der initial erzielten Verzögerung a_RB, d. h. das Verzögerungsniveau, das der Fahrer unmittelbar nach Beginn der Betätigung des Bremspedals erreicht. Ein Fahrzeug ohne erfindungsgemäße rekuperative Bremsvorrichtung würde dieses Niveau durch die Reibbremse einstellen, jedoch auch ein Fahrzeug mit Rekuperationsbremse weist dieses Verhalten auf: Unabhängig von der Zusammensetzung des Gesamtbremsmoments aus Reibbrems- und rekuperativem Moment gibt es eine Initialverzögerung unmittelbar nach Beginn der Bremsung. Sie kann aufgrund der vorstehend erklärten Zusammenhänge mit abnehmender Geschwindigkeit gesteigert werden. In welchem Maß dies geschieht, entspricht dem Kern der Frage nach effizienz- oder komfortorientierter Betriebsweise.
Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine effizienzoptimierte Soll-Radmomenten-Kennlinie als Grundauslegung genutzt. Um dennoch ein möglichst reproduzierbares Verzögerungsverhalten des Fahrzeugs zu gewähren, wird die Soll-Radmomenten-Kennlinie nun im Fahrbetrieb dynamisch variiert, insbesondere verschoben und/oder verformt. Hierzu werden die Radmomentenanteile der elektrischen Maschine in der Soll-Radmomenten-Kennlinie mit einem Korrekturfaktor multipliziert, d. h. in Abhängigkeit dieses dynamischen Korrekturfaktors wird die wirksame Kennlinie im Fahrbetrieb fließend zwischen einer komfortablen, „weichen” Soll-Radmomenten-Kennlinie und einer „spitzen”, effizienten Pedalcharakteristik variiert mit dem Ziel, möglichst den Korrekturfaktor immer wieder in Richtung Ausgangszustand, d. h. der effizienzorientierten Soll-Radmomenten-Kennlinie, zu lernen. Die Adaption erfolgt dabei schrittweise. Damit lässt sich die Betriebsweise an die Erwartungshaltung des Fahrers anpassen.
Beispielsweise hat der Fahrer auf der Autobahn eine sehr konstante Bremswirkung erfahren, da der Rekuperationsanteil im Vergleich zum Reibbremsenanteil gering ist. Kommt er nach der Autofahrt an eine Ampel, hat dort das Fahrzeug eine deutlich geringere Geschwindigkeit als auf der Autobahn. Da die durch Rekuperation mittels der elektrischen Maschine realisierbare Verzögerung proportional 1/v_Fzg ist und da die Leistung der elektrischen Maschine gleich dem Produkt aus Kraft und Geschwindigkeit ist, würde, wenn man die Rekuperation möglichst gut ausnutzen wollte, die Verzögerung bei niedrigen Geschwindigkeiten deutlich zunehmen. Das Fahrzeug würde bei gleicher Bremspedalstellung stärker bremsen als erwartet. Wenn der Fahrer dies nicht will, wird er das Bremspedal lösen. Dies wäre der Fall bei einer reinen Leistungssteuerung der elektrischen Maschine ohne Berücksichtigung von Komfortaspekten.
Erfindungsgemäß wird durch die schrittweise Änderung der Soll-Radmomenten-Kennlinie der sogenannte Zuzieheffekt von Ampel zu Ampel größer, sodass sich der Fahrer daran gut anpassen kann und im Ergebnis das Rekuperationspotential möglichst gut ausgenutzt wird. Dies kann derart ausgelegt sein, dass der Fahrer nach beispielsweise fünf Bremsungen eine Standard-Soll-Radmomenten-Kennlinie erreicht, bevorzugt eine Standard-Soll-Radmomenten-Kennline, die für eine effizienzorientierte Betriebsart steht. Die Soll-Radmomenten-Kennlinie eines konventionellen Fahrzeugs ist eher ungeeignet, da diese einen im Vergleich zur Situation mit einer stark ausgenutzten Rekuperationsbremse lediglich schwach ausgeprägten Zuzieheffekt aufweist.
Es kann auch vorgesehen sein, dass ein Fahrer, der ausschließlich im Stadtverkehr unterwegs ist, diese Standard-Soll-Radmomenten-Kennlinie sogar überschreitet und daher eine sehr hohe Ausnutzung des Rekuperationsanteils der Verzögerung ermöglicht wird. Alternativ kann anstelle der Anzahl an Bremsungen ein zeitlicher Lernhorizont festgelegt sein; dieser kann beispielsweise zehn Minuten betragen.
3 zeigt in diesem Zusammenhang Variationen der Abhängigkeit des Soll-Radmoments am Rad durch die elektrische Maschine vom Weg s_BP des Bremspedals.
3a zeigt eine schrittweise Änderung von „Effektiv” in Richtung „Komfort” durch Variation der Krümmung bzw. der Formung der Soll-Radmomenten-Kennlinie.
Bei der in 3b gezeigten Variante erfolgt die Variation durch Verschiebung des Fußpunkts einer vorgegebenen Soll-Radmomenten-Kennlinie, ebenfalls wieder von „Effektiv” in Richtung „Komfort”.
Bei der in 3c gezeigten Darstellung erfolgt die schrittweise Änderung von „Effektiv” in Richtung „Komfort” durch schrittweise Abschwächung einer beliebig geformten Ausgangskennlinie.
Schließlich zeigt 3d eine Variation, bei der für eine schrittweise Änderung von „Effektiv” in Richtung „Komfort” ein Endpunkt einer vorgegebenen Soll-Radmomenten-Kennlinie verschoben wird.
Bei einer Anpassung von „Effektiv” in Richtung „Komfort” erfolgt die Änderung umgekehrt zu den in 3a bis 3d eingezeichneten Pfeilen.
Bevorzugt erfolgt ein Lernen in Richtung „Effizienz” schneller als in Richtung „Komfort”, dauert über einen längeren Zeitraum an oder wird häufiger ausgeführt. Mit anderen Worten genügen zum Lernen in Richtung „Effizienz” weniger Bremsvorgänge oder es findet eine stärkere Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie statt, d. h. die Schrittweite der Änderung ist größer. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einem Lernvorgang von zehn Minuten eine Variation von 100% in Richtung „Effizienz” möglich ist, jedoch nur von 60% in Richtung „Komfort” (bezogen auf den jeweiligen Endwert). Es lassen sich in diesem Zusammenhang weiterhin vorteilhaft umsetzen ein unterschiedlicher Verlauf der Korrekturfaktoren, eine Reaktion auf unterschiedliche Lernschwellen, eine unterschiedliche Breite des Toleranzbereichs, in dem nicht gelernt wird.
Ergänzend ist die Erkennung und Auswertung von Fahrzuständen möglich, in denen davon ausgegangen werden kann, dass der beschriebene, beim Fahrer auftretende Anpassungsvorgang ohnehin kaum wirksam ist. In diesen Situationen kann eine höhere Dynamik der Kennlinienverschiebung vorgesehen werden, beispielsweise durch Variation der Anzahl der zu berücksichtigenden Bremsvorgänge, des zu berücksichtigenden Zeitraums, der Schrittweite bzw. des Korrekturfaktors. Wird andererseits eine hohe Sensibilität des Fahrers vermutet, beispielsweise im sportlichen Fahrbetrieb, wird die Dynamik der Kennlinienadaption reduziert, bevorzugt auf ein Mindestmaß beschränkt.
Zur Berechnung der Schrittweite bzw. des Korrekturfaktors wird das während der vorhergehenden Bremsvorgänge abrufbare Potential der elektrischen Maschine erfasst. Wird dieses jedoch durch den Fahrer nicht vollständig genutzt, muss eine Annahme für dessen Erwartungshaltung getroffen und als Basis für die Kennlinienadaption verwendet werden. Als Vorbild für die Gestaltung dieser Annahme kann das Verhalten eines konventionellen Fahrzeugs dienen.
Lernen der Schrittweite bzw. des Korrekturfaktors in Richtung „Komfort”:
Liegt das über den Bremsvorgang im Mittel angebotene Potential unter einem vorgebbaren Schwellwert und tritt dies über mehrere Bremsungen in Folge auf, so wird die Schrittweite bzw. der Korrekturfaktor reduziert, was zur Folge hat, dass plötzlich verfügbar werdendes Mehrpotential nicht in vollem Umfang genutzt wird. Eine den Fahrer überraschende und gegebenenfalls irritierende Verzögerungsüberhöhung wird so begrenzt oder vermieden. Das über die vergangenen Bremsungen ermittelte gemittelte Potential wird als Lernwert festgehalten. Als Untergrenze ist eine komfortable Soll-Radmomenten-Kennlinie zu definieren, bis zu welcher der Korrekturfaktor reduziert werden kann.
Lernen des Korrekturfaktors in Richtung „Effizienz”:
Ist das über die letzten Bremsvorgänge angebotene Potential gemittelt größer als der während der vorhergehenden Bremsungen erfasste Lernwert, so wird die Schrittweite bzw. der Korrekturfaktor für die folgende Bremsung erhöht, um den Nutzungsgrad der Rekuperation zu erhöhen.
Ein weiterer Gesichtspunkt ist die Möglichkeit der Auswertung der Fahrerreaktion auf die durch die Nutzung des rekuperativen Verzögerungsanteils hervorgerufene Variabilität der Bremsfunktion. Da der Anteil der Verzögerungsvariation durch veränderliches Potential ebenso wie die Variabilität der Fahrervorgabe bekannt ist, kann mittels statistischer Methoden darauf geschlossen werden, wie sensibel der Fahrer auf die Verzögerungsvarianz reagiert.
Wird festgestellt, dass der Fahrer kontinuierlich und mit hoher Qualität sowie typischer Dynamik den wechselnden Verzögerungsanteil ausgleichen kann, sind eine größere Adaptionsdynamik sowie ein größerer Nutzungsgrad der Rekuperation möglich. Einem Fahrer hingegen, der verzögert, d. h. verspätet, und in geringem Maße in der Lage ist, die Verzögerungsvarianz auszugleichen, wird hingegen eine geringe Adaptionsdynamik angeboten, was seine Belastung auf Kosten der Effizienz reduziert. Eine schlechte Anpassung lässt sich an hohen, über einem vorgebbaren Schwellwert liegenden absoluten Werten der zweiten Ableitung des zeitlichen Verlaufs des Bremspedalwegs s_BP erkennen.
4 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 8 mit einer erfindungsgemäßen Rekuperationsvorrichtung. Das Kraftfahrzeug 8 umfasst vier Räder 10a bis 10d, wobei den Rädern 10a und 10b eine jeweilige elektrische Maschine 12a, 12b zugeordnet ist. Diese elektrische Maschinen 12a, 12b können zum Rekuperieren von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs 8 als Generator betrieben werden. Die rekuperierte Energie wird in eine Energiespeichereinrichtung 14 geladen.
Zumindest den Rädern 10a und 10b sind überdies hydraulische Reibbremsen 16a, 16b zugeordnet, wobei die hydraulischen Reibbremsen 16a, 16b sowie die elektrischen Maschinen 12a, 12b zumindest bei einer Fahrerbremsung nicht blendingfähig ausgebildet sind. Weiterhin ist in 4 schematisch ein Bremspedal BP eingezeichnet. Der vom Bremspedal BP beim Bremsen zurückgelegte Bremspedalweg ist mit s_BP bezeichnet.
Die Bremsrekuperationsvorrichtung umfasst eine Steuervorrichtung 18, die ausgelegt ist, eine Soll-Radmomenten-Kennlinie zum Bereitstellen eines vorgebbaren Soll-Radmoments an die elektrischen Maschinen 12a, 12b in Abhängigkeit eines momentanen Bremspedalwegs s_BP bereitzustellen. Dabei ist die Steuervorrichtung 18 ausgelegt, die Soll-Radmomenten-Kennlinie in Abhängigkeit von Bremsvorgängen, die zeitlich vor einem aktuellen Bremsvorgang durchgeführt wurden, zu variieren.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel besteht keine Zuordnung einer elektrischen Maschine zu einer bestimmten Reibbremse. Vielmehr bezieht sich die Erfindung auf die Wirkung auf der Gesamtfahrzeugebene (Fahrzeugbeschleunigung). Bevorzugt umfasst ein Kraftfahrzeug 8 mindestens eine elektrische Maschine 12 und mindestens zwei Reibbremsen 16.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013213302 A1 [0011]
DE 102012020880 A1 [0012]
DE 102012021057 A1 [0013]

Claims

Verfahren zum Steuern einer Bremsrekuperationsvorrichtung eines Mild-Hybrid-Kraftfahrzeugs (8), wobei das Kraftfahrzeug (8) zum Bremsen ein Bremsregelsystem mit mindestens einer hydraulischen Reibbremse (16a; 16b) als einen ersten Bremssteller sowie mindestens eine elektrische Maschine (12a; 12b) als zweiten Bremssteller aufweist, wobei die elektrische Maschine (12a; 12b) zum Rekuperieren von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs (8) als Generator betreibbar ist, wobei die dabei rekuperierte Energie in eine Energiespeichereinrichtung (14) geladen wird, wobei der erste (16a; 16b) und der zweite Bremssteller (12a; 12b) zumindest bei einer Fahrerbremsung nicht blendingfähig ausgebildet sind, folgenden Schritt umfassend: a) Vorgeben einer Soll-Radmomenten-Kennlinie zum Bereitstellen eines vorgebbaren Soll-Radmoments an einen Antriebsstrang (12a; 12b) des Kraftfahrzeugs (8), der die elektrische Maschine (12a; 12b) umfasst, in Abhängigkeit eines momentanen Bremspedalwegs (s_BP), gekennzeichnet durch folgenden weiteren Schritt: b) Variieren der Soll-Radmomenten-Kennlinie in Abhängigkeit von Bremsvorgängen, die zeitlich vor einem aktuellen Bremsvorgang durchgeführt wurden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) eine vorgebbare Anzahl von letzten Bremsvorgängen, die zeitlich vor dem aktuellen Bremsvorgang liegen, ausgewertet werden, insbesondere im Hinblick auf das zur Verfügung stehende Verzögerungspotential des Antriebsstrangs (12a; 12b), und die Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie in Abhängigkeit des Ergebnisses dieser Auswertung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) Bremsvorgänge, die in einem vorgebbaren Zeitraum unmittelbar vor dem aktuellen Bremsvorgang liegen, ausgewertet werden, insbesondere im Hinblick auf das zur Verfügung stehende Verzögerungspotential des Antriebsstrangs (12a; 12b), und die Variation der Soll-Radmomenten-Kennlinie in Abhängigkeit des Ergebnisses dieser Auswertung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt b) die Steigung und/oder der Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie zumindest abschnittsweise mit einer vorgebbaren Schrittweite, insbesondere unter Verwendung eines vorgebbaren Korrekturfaktors, – bis zu einem ersten vorgebbaren Grenzwert der Steigung und/oder einem ersten vorgebbaren Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie reduziert wird, wenn bei den zu berücksichtigenden Bremsvorgängen das von der elektrischen Maschine (12a; 12b) abgerufene Verzögerungspotential unter einem vorgebbaren ersten Schwellwert liegt; und/oder – bis zu einem zweiten vorgebbaren Grenzwert der Steigung und/oder einem zweiten vorgebbaren Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie vergrößert wird, wenn bei den zu berücksichtigenden Bremsvorgängen das von der elektrischen Maschine (12a; 12b) abgerufene Verzögerungspotential über einem vorgebbaren zweiten Schwellwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend ein neuer jeweiliger Schwellwert festgelegt wird, der mit einem aus den zu berücksichtigenden Bremsvorgängen abgeleiteten Wert, insbesondere Mittelwert, korreliert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktion der Steigung und/oder des Endwerts mit einer anderen, insbesondere einer kleineren, Schrittweite erfolgt als die Vergrößerung der Steigung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Reduktion der Steigung zu berücksichtigende Anzahl an Bremsvorgängen eine andere, insbesondere größer ist als bei der Vergrößerung der Steigung, und/oder dass die bei der Reduktion der Steigung zu berücksichtigende Zeitdauer eine andere, insbesondere größer ist als bei der Vergrößerung der Steigung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Schrittweite fahrerspezifisch in Abhängigkeit eines Bremsverhaltens eines Fahrers variiert wird, insbesondere vergrößert wird, wenn der Fahrer Verzögerungspotentiale nutzt, die innerhalb eines ersten vorgebbaren Bereichs liegen, und/oder insbesondere verkleinert wird, wenn der Fahrer Verzögerungspotentiale nutzt, die außerhalb eines zweiten vorgebbaren Bereichs liegen, und/oder insbesondere vergrößert wird, wenn gemäß mindestens einem vorgebbaren Kriterium festgestellt wird, dass sich der Fahrer innerhalb eines Zeitraums, der kürzer ist als ein vorgebbarer Standard-Zeitraum, an eine variierte Steigung und/oder einen variierten Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie adaptiert, und/oder umgekehrt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn bei den zu berücksichtigenden Bremsvorgängen das von der elektrischen Maschine (12a; 12b) abgerufene Verzögerungspotential unter einem vorgebbaren dritten Schwellwert liegt, die Steigung und/oder der Endwert der Soll-Radmomenten-Kennlinie zumindest abschnittsweise mit einer vorgebbaren Schrittweite an eine vorgebbare Standard-Soll-Radmomenten-Kennlinie angepasst wird.
Bremsrekuperationsvorrichtung für ein Mild-Hybrid-Kraftfahrzeug (8) mit einem zumindest bei einer Fahrerbremsung nicht blendingfähigen Bremssystem, wobei die Bremsrekuperationsvorrichtung mindestens eine elektrische Maschine (12a; 12b) umfasst, die zum Rekuperieren von kinetischer Energie des Kraftfahrzeugs (8) als Generator betreibbar ist, und eine Energiespeichervorrichtung (14), in die die rekuperierte Energie ladbar ist, wobei eine Soll-Radmomenten-Kennlinie zur Vorgabe eines Soll-Radmoments an einen Antriebsstrang (12a; 12b) des Kraftfahrzeugs (8), der die elektrische Maschine (12a; 12b) umfasst, vorgesehen ist, wobei die Soll-Radmomenten-Kennlinie das vorgebbare Soll-Radmoment in Abhängigkeit eines momentanen Bremspedalwegs (s_BP) wiedergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Radmomenten-Kennlinie in Abhängigkeit von Bremsvorgängen, die zeitlich vor einem aktuellen Bremsvorgang durchgeführt wurden, variierbar ausgebildet ist.
Bremsrekuperationsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (12a; 12b) weiterhin ein Getriebe umfasst, dessen Übersetzungsverhältnis durch entsprechende Ansteuerung variierbar ausgebildet ist.