QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Diese Anmeldung ist eine Teilfortsetzung der US-Anmeldung ltd. Nr. 13/217,422, eingereicht am 25. August 2011, die wiederum eine Fortsetzung der US-Anmeldung lfd. Nr. 10/708,516 ist, eingereicht am 9. März 2004, jetzt Patent Nr. 8,066,339, von denen jedes hierdurch durch Literaturverweis inkorporiert ist.This application is a continuation-in-part of U.S. Application No. 13 / 217,422, filed August 25, 2011, which is again a continuation of U.S. Application Serial No. 10 / 708,516, filed March 9, 2004, now patent No. 8,066,339, each of which is hereby incorporated by reference.
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Steuern von Rekuperationsbremsung in einem Fahrzeug.The present invention relates to a system and method for controlling recuperation braking in a vehicle.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Elektrische Fahrzeuge, Hybridelektrofahrzeuge (HEVs) und in der Tat alle Fahrzeuge, die eine elektrische Maschine wie einen Elektromotor nutzen, können konfiguriert sein, die elektrische Maschine zum Bereitstellen von Rekuperationsbremsung zu nutzen, um zumindest Unterstützung beim Anhalten des Fahrzeugs bereitzustellen. Außerdem können nichtelektrische Fahrzeuge außerdem konfiguriert sein, Rekuperationsbremsung bereitzustellen, zum Beispiel durch die Verwendung eines Hydrauliksystems. Rekuperationsbremsung stellt gegenüber einem Reibungsbremssystem eine Anzahl von Vorteilen exklusiv bereit. Zum Beispiel reduziert die Verwendung von Rekuperationsbremsung, wobei ein Elektromotor den Fahrzeugrädern negatives Drehmoment bereitstellt, die Abnutzung der Reibungselemente des Reibungsbremssystems. Außerdem kann der Motor bei der Rekuperationsbremsung als ein Generator arbeiten und Elektrizität erzeugen, die unmittelbar verwendet oder in einer Speichenvorrichtung wie eine Batterie gespeichert werden kann.Electric vehicles, hybrid electric vehicles (HEVs) and indeed all vehicles using an electric machine such as an electric motor may be configured to use the electric machine to provide recuperation braking to at least provide assistance in stopping the vehicle. Additionally, non-electric vehicles may also be configured to provide recuperation braking, for example through the use of a hydraulic system. Recuperation braking provides a number of advantages over a friction braking system exclusively. For example, the use of recuperation braking, with an electric motor providing negative torque to the vehicle wheels, reduces the wear of the friction elements of the friction braking system. In addition, in recuperation braking, the engine may operate as a generator and generate electricity that may be used immediately or stored in a spoke device such as a battery.
Aufgrund der mit Rekuperationsbremsung assoziierten Vorteile können einige Rekuperationsbremsung-Steuersysteme versuchen, das maximale Rekuperationsbremsmoment anzuwenden, damit die gesamten Fahrzeugeffizienzen maximiert werden. Es kann jedoch wünschenswert sein, diese Strategie zu vermeiden, wenn das Fahrzeug mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit fährt und folglich der Motor mit einer sehr niedrigen Drehzahl arbeitet. Dies beruht darauf, dass der Motor, obwohl er imstande ist, ein sehr hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen zu erzeugen, dies mit einer schlechten Effizienz durchführt. Daher kann das Rekuperationsbremsmoment gesteuert werden, bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten langsam auf null reduziert zu werden. Obwohl diese Strategie Effizienzen bereitstellen kann, kann der Fahrzeugfahrer unter bestimmten Bedingungen ein inkonsistentes Bremsgefühl erleben, wenn die Reibungsbremse greift. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn die Rekuperationsbremsung schnell heruntergefahren wird und die Reibungsbremsung in einem sehr kurzen Zeitraum übernimmt. Dies kann insbesondere der Fall sein, wenn die Reibungsbremsen kalt sind.Because of the advantages associated with recuperation braking, some recuperation brake control systems may attempt to apply the maximum recuperation braking torque to maximize overall vehicle efficiencies. However, it may be desirable to avoid this strategy when the vehicle is traveling at a very low speed and thus the engine is operating at a very low speed. This is because the engine, although capable of producing very high torque at low speeds, performs it with poor efficiency. Therefore, the recuperation braking torque can be controlled to be slowly reduced to zero at low vehicle speeds. Although this strategy can provide efficiencies, under certain conditions the vehicle driver may experience an inconsistent braking sensation when the friction brake is engaged. This can be the case, for example, if the recuperation braking is shut down quickly and takes over the friction braking in a very short period of time. This may in particular be the case when the friction brakes are cold.
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein Fahrzeug und Verfahren zum Steuern von Rekuperationsbremsung durch Verwendung verschiedener Punkte, an denen die Rekuperationsbremsung zu beginnen und zu beenden ist, verwenden, wodurch eine große Vielfalt von Fahrzeugbedingungen wie unterschiedliche Niveaus von Fahrzeugbeschleunigung und Reibungsbremsung reduzierter Kapazität verfügbar werden. Dies kann Vorteile gegenüber Fahrzeugen und Verfahren zum Steuern von Rekuperationsbremsung basierend auf einem einzelnen Einstellpunkt, der nicht auf verschiedene Fahrzeugbedingungen reagiert, bereitstellen.Embodiments of the present invention may utilize a vehicle and method of controlling recuperation braking by utilizing various points at which recuperation braking is to be started and stopped, thereby providing a wide variety of vehicle conditions such as different levels of vehicle acceleration and reduced capacity friction braking. This may provide advantages over vehicles and methods for controlling recuperation braking based on a single setpoint that does not respond to different vehicle conditions.
Ausführungsformen der Erfindung können außerdem ein Verfahren zum Steuern von Rekuperationsbremsung in einem Fahrzeug mit einem Rekuperationsbremssystem bereitstellen. Das Verfahren kann enthalten, eine erste Fahrzeugbedingung, wenn das Fahrzeug bremst, zu bestimmen. Eine zweite Fahrzeugbedingung kann außerdem bestimmt und das Rekuperationsbremsmoment auf null reduziert werden. Die Reduktion des Bremsmoments kann beginnen, wenn die zweite Fahrzeugbedingung einen ersten im Voraus bestimmten Wert erreicht. Der erste im Voraus bestimmte Wert kann auf der ersten Fahrzeugbedingung basieren.Embodiments of the invention may also provide a method of controlling recuperation braking in a vehicle having a recuperation braking system. The method may include determining a first vehicle condition when the vehicle is braking. A second vehicle condition may also be determined and the recuperation braking torque reduced to zero. The reduction of the braking torque may begin when the second vehicle condition reaches a first predetermined value. The first predetermined value may be based on the first vehicle condition.
Ausführungsformen der Erfindung können außerdem ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs mit einem Rekuperationsbremssystem bereitstellen. Das Verfahren kann enthalten, zu bestimmen, wann ein Fahrzeugfahrer Fahrzeugbremsung anweist. Mindestens Rekuperationsbremsung kann verwendet werden, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren, wenn ein Fahrzeugfahrer Fahrzeugbremsung anweist. Eine erste Fahrzeugbedingung kann bestimmt werden, wenn das Fahrzeug bremst. Eine zweite Fahrzeugbedingung kann bestimmt und das Rekuperationsbremsmoment reduziert werden, wenn die zweite Fahrzeugbedingung einen ersten im Voraus bestimmten Wert erreicht. Der erste im Voraus bestimmte Wert kann auf der ersten Fahrzeugbedingung basieren.Embodiments of the invention may also provide a method of controlling a vehicle having a recuperation braking system. The method may include determining when a vehicle driver instructs vehicle braking. At least recuperation braking may be used to reduce vehicle speed when a vehicle driver commands vehicle braking. A first vehicle condition may be determined when the vehicle is braking. A second vehicle condition may be determined and the recuperation braking torque reduced when the second vehicle condition reaches a first predetermined value. The first predetermined value may be based on the first vehicle condition.
Ausführungsformen der Erfindung können auch ein Fahrzeug bereitstellen, das eine elektrische Maschine enthält, die betriebsfähig ist, Rekuperationsbremsung für das Fahrzeug bereitzustellen. Mindestens ein Sensor kann konfiguriert sein, eine korrespondierende Fahrzeugbedingung zu detektieren und mindestens ein Signal, das zu jeder korrespondierenden detektierten Fahrzeugbedingung in Bezug steht, auszugeben. Eine Steuerung kann mit der elektrischen Maschine und dem mindestens einen Sensor in Kommunikation stehen. Die Steuerung kann konfiguriert sein, basierend auf Signalen, die von dem mindestens einen Sensor empfangen werden, erste und zweite Fahrzeugbedingungen zu bestimmen, wenn das Fahrzeug bremst. Die Steuerung kann ferner konfiguriert sein, die elektrische Maschine anzuweisen, das Rekuperationsbremsmoment auf null zu reduzieren. Die Reduktion des Rekuperationsbremsmoments kann beginnen, wenn die zweite Fahrzeugbedingung einen ersten im Voraus bestimmten Wert erreicht. Der erste im Voraus bestimmte Wert kann auf der ersten Fahrzeugbedingung basieren.Embodiments of the invention may also provide a vehicle including an electric machine operable to provide recuperation braking for the vehicle. At least one sensor can be configured, one to detect corresponding vehicle condition and to output at least one signal related to each corresponding detected vehicle condition. A controller may be in communication with the electrical machine and the at least one sensor. The controller may be configured to determine first and second vehicle conditions based on signals received from the at least one sensor when the vehicle is braking. The controller may be further configured to instruct the electric machine to reduce the recuperation braking torque to zero. The reduction of the recuperation braking torque may begin when the second vehicle condition reaches a first predetermined value. The first predetermined value may be based on the first vehicle condition.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein Verfahren zum Steuern von Rekuperationsbremsung in einem Fahrzeug enthalten. Das Verfahren kann den Schritt des Reduzierens der Rekuperationsbremsung auf null enthalten, beginnend bei einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn ein Betrag abgebauter Bremsenergie größer ist als eine Bremsenergiegrenze. Es kann außerdem den Schritt enthalten, die Rekuperationsbremsung beginnend bei einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit, die größer ist als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit, auf null zu reduzieren, wenn der Betrag abgebauter Bremsenergie nicht größer ist als die Bremsenergiegrenze.Embodiments of the present invention may include a method for controlling recuperation braking in a vehicle. The method may include the step of reducing recuperation braking to zero, starting at a first vehicle speed when an amount of regenerative braking energy is greater than a braking energy limit. It may also include the step of reducing the regenerative braking to zero, starting at a second vehicle speed greater than the first vehicle speed, when the amount of regenerative braking energy is not greater than the braking energy limit.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein Verfahren zum Steuern von Rekuperationsbremsung in einem Fahrzeug enthalten, das die folgenden Schritte enthält: Reduzieren von Rekuperationsbremsung auf null beginnend, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Bremsen eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit basierend darauf, dass eine erste Fahrzeugbedingung mindestens ein Kriterium erfüllt, erreicht, und Reduzieren von Rekuperationsbremsung auf null, beginnend, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Bremsen eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, die größer ist als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit, basierend darauf, dass die erste Fahrzeugbedingung das mindestens eine Kriterium nicht erfüllt.Embodiments of the present invention may include a method for controlling recuperation braking in a vehicle including the steps of: reducing recuperation braking to zero when a speed of the vehicle when braking meets a first vehicle speed based on a first vehicle condition meeting at least one criterion , and reducing recuperation braking to zero, starting when the speed of the vehicle when braking reaches a second vehicle speed greater than the first vehicle speed based on the first vehicle condition not meeting the at least one criterion.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein System zum Steuern von Rekuperationsbremsung in einem Fahrzeug enthalten. Das System kann ein Steuersystem enthalten, das mindestens eine Steuerung enthält, die konfiguriert ist, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, bei der Reduzieren der Rekuperationsbremsung auf null beginnt, zu erhöhen, wenn ein Betrag abgebauter Bremsenergie nicht größer ist als eine Bremsenergiegrenze, basierend auf mindestens einer Temperatur eines Bremssystems des Fahrzeugs und einem Status eines Zündsystems des Fahrzeugs.Embodiments of the present invention may include a system for controlling recuperation braking in a vehicle. The system may include a control system including at least one controller configured to increase a speed of the vehicle at which the recuperation braking is reduced to zero when an amount of degraded braking energy is not greater than a braking energy limit based on at least one of Temperature of a brake system of the vehicle and a status of an ignition system of the vehicle.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
1 zeigt ein vereinfachtes schematisches Diagramm eines Fahrzeugs gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; 1 shows a simplified schematic diagram of a vehicle according to at least some embodiments of the present invention;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt; 2 FIG. 12 is a flowchart illustrating a method according to at least some embodiments of the present invention; FIG.
3 zeigt eine Anzahl von Drehmomentkurven, die zum Steuern von Rekuperationsbremsung gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden; 3 FIG. 12 shows a number of torque curves used to control recuperation braking in accordance with at least some embodiments of the present invention;
4 zeigt eine andere Gruppe von Drehmomentkurven, die zum Steuern von Rekuperationsbremsung gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden; 4 FIG. 12 shows another set of torque curves used to control recuperation braking in accordance with at least some embodiments of the present invention;
5 zeigt eine Rekuperationsdrehmomentkurve und eine Reibungsdrehmomentkurve, die zusammen gesteuert werden, um eine konstante Gesamtdrehmomentkurve zu erzeugen; 5 shows a recuperation torque curve and a friction torque curve that are controlled together to produce a constant total torque curve;
6 zeigt eine Rekuperationsdrehmomentkurve und eine Reibungsdrehmomentkurve reduzierter Kapazität, die kombiniert werden, um eine inkonsistente Gesamtdrehmomentkurve zu erzeugen; 6 Figure 4 shows a recuperation torque curve and a reduced capacity friction torque curve combined to produce an inconsistent total torque curve;
7 zeigt eine Rekuperationsdrehmomentkurve kombiniert mit einer Reibungsdrehmomentkurve reduzierter Kapazität, die in einer glatten Gesamtdrehmomentkurve resultieren; 7 shows a recuperation torque curve combined with a reduced capacity friction torque curve resulting in a smooth overall torque curve;
8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt; 8th FIG. 12 is a flowchart illustrating a method according to at least some embodiments of the present invention; FIG.
9 zeigt eine Anzahl von Drehmomentkurven, die zum Steuern von Rekuperationsbremsung gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden; und 9 FIG. 12 shows a number of torque curves used to control recuperation braking in accordance with at least some embodiments of the present invention; and
10 zeigt eine andere Gruppe von Drehmomentkurven, die zum Steuern von Rekuperationsbremsung gemäß mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. 10 FIG. 12 shows another set of torque curves used to control recuperation braking in accordance with at least some embodiments of the present invention.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Wie erforderlich, werden hierin ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele der Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale können überbetont oder minimiert sein, um Einzelheiten bestimmter Komponenten zu zeigen. Daher sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionelle Einzelheiten nicht als einschränkend zu interpretieren, sondern lediglich als repräsentative Basis, einem Fachmann im Fachgebiet zu lehren, die vorliegende Erfindung vielfältig einzusetzen.As required, detailed embodiments of the present invention are disclosed herein; However, it should be understood that the disclosed embodiments are merely examples of Invention, which can be carried out in various and alternative forms. The figures are not necessarily to scale; some features may be overemphasized or minimized to show details of particular components. Therefore, specific structural and functional details disclosed herein are not to be interpreted as limiting, but merely as a representative basis for teaching one skilled in the art to variously employ the present invention.
1 zeigt ein vereinfachtes schematisches Diagramm eines Teils eines Fahrzeugs 10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 10 enthält ein Reibungsbremssystem 12, gesteuert von einer Bremsensteuerung 14. Das Fahrzeug 10 enthält außerdem ein Rekuperationsbremssystem 16, das Teil des Antriebsstrangs des Fahrzeugs ist. Insbesondere enthält das Rekuperationsbremssystem 16 eine oder mehrere elektrische Maschinen wie Elektromotoren, die betriebsfähig sind, dem Fahrzeug 10 Rekuperationsbremsung bereitzustellen. Das Rekuperationsbremssystem 16 wird von einem Steuersystem gesteuert, das aus einer oder mehreren Steuerungen wie eine Fahrzeugsystemsteuerung (VSC) 18 besteht. Die VSC 18 kann andere Steuerungen wie ein Antriebsstrang-Steuermodul (PCM) enthalten. In der Tat kann die Bremsensteuerung 14, in 1 als eine separate Steuerung dargestellt, in die VSC 18 integriert sein oder kann mit der VSC 18, einem PCM und anderen Steuerungen über ein Steuerungsbereichsnetzwerk oder ein anderes Kommunikationssystem kommunizieren. Demgemäß können die verschiedenen Systeme im Fahrzeug 10 einschließlich des Rekuperationsbremssystems 16 und des Reibungsbremssystems 12 von einer einzelnen Steuerung, separaten Software-Steuerungen in einer einzelnen Hardware-Vorrichtung oder einer Kombination von separaten Software- und Hardware-Steuerungen gesteuert werden. 1 shows a simplified schematic diagram of a part of a vehicle 10 according to the present invention. The vehicle 10 contains a friction brake system 12 controlled by a brake control 14 , The vehicle 10 also contains a recuperation braking system 16 , which is part of the drive train of the vehicle. In particular, the recuperation brake system contains 16 one or more electrical machines, such as electric motors, that are operational to the vehicle 10 Provide recuperation braking. The recuperation brake system 16 is controlled by a control system consisting of one or more controls such as a vehicle control system (VSC) 18 consists. The VSC 18 may contain other controls such as a powertrain control module (PCM). In fact, the brake control can 14 , in 1 shown as a separate control in the VSC 18 be integrated or can with the VSC 18 , a PCM and other controllers over a control area network or other communication system. Accordingly, the various systems in the vehicle 10 including the recuperation brake system 16 and the friction brake system 12 be controlled by a single controller, separate software controllers in a single hardware device, or a combination of separate software and hardware controllers.
Die Bremsensteuerung 14 empfängt Eingaben des Fahrzeugfahrers von einem Bremspedal 20 und die VSC 18 empfängt Fahrereingänge von einem Gaspedal 22. Insbesondere ist ein Bremsensensor 24 (der mehr als ein Sensor sein kann) konfiguriert, die Position des Bremspedals 20 zu detektieren und ein oder mehrere Signale an die Bremsensteuerung 14 zu senden. Gleichermaßen ist ein Gaspedalsensor 26 (der ebenfalls mehr als ein Sensor sein kann) konfiguriert, die Position des Gaspedals 22 zu detektieren und ein oder mehrere Signale an die VSC 18 zu senden. Die VSC 18 und die Bremsensteuerung 14 verwenden verschiedene Eingänge einschließlich der Eingänge von den Sensoren 24, 26, um zu entscheiden, wie das Reibungsbremssystem 12 und das Rekuperationsbremssystem 16 zu steuern sind. Das Reibungsbremssystem 12 arbeitet, um die Drehzahl der Fahrzeugräder 28 durch die Anwendung eines oder mehrerer Reibungselemente gemäß Verfahren, die im Fachgebiet gut bekannt sind, zu verlangsamen. Gleichermaßen ist das Rekuperationsbremssystem 16 betriebsfähig, die Drehzahl der Fahrzeugräder 28 zu reduzieren, indem mindestens ein Elektromotor ein negatives Drehmoment produziert, das durch den Antriebsstrang zu den Fahrzeugrädern 28 übertragen wird.The brake control 14 receives inputs from the vehicle driver from a brake pedal 20 and the VSC 18 receives driver inputs from an accelerator pedal 22 , In particular, a brake sensor 24 (which may be more than one sensor) configures the position of the brake pedal 20 to detect and one or more signals to the brake control 14 to send. Equally, there is an accelerator pedal sensor 26 (which may also be more than one sensor) configures the position of the accelerator pedal 22 to detect and one or more signals to the VSC 18 to send. The VSC 18 and the brake control 14 use different inputs including the inputs from the sensors 24 . 26 to decide how the friction brake system 12 and the recuperation brake system 16 are to control. The friction brake system 12 works to the speed of the vehicle wheels 28 by slowing down the application of one or more friction elements according to methods well known in the art. Equally, the recuperation braking system 16 operable, the speed of the vehicle wheels 28 By at least one electric motor produces a negative torque, which through the drive train to the vehicle wheels 28 is transmitted.
Das Reibungsbremssystem 12 enthält einen oder mehrere Sensoren, die in 1 durch einen einzelnen Sensor 30 repräsentiert werden. Der Sensor 30 ist konfiguriert, Signale an die Bremsensteuerung 14 zu senden, die zu verschiedenen Bedingungen im Reibungsbremssystem 12 in Beziehung stehen. Wenn das Reibungsbremssystem 12 zum Beispiel eine reduzierte Bremskapazität erlebt, vielleicht aufgrund eines Verlusts von Aufladung oder des Verlusts eines Hydraulikkreises, kann der Sensor 30 diesen Zustand an die Bremsensteuerung 14 kommunizieren, die wiederum mit der VSC 18 kommuniziert. Gleichermaßen verfügt das Rekuperationsbremssystem 16 über einen oder mehrere Sensoren, in 1 durch den Sensor 32 repräsentiert. Der Sensor 32 kann derartige Bedingungen wie Motordrehzahl, Motordrehmoment, Leistung usw. detektieren. Der Sensor 32 kommuniziert direkt mit der VSC 18, die diese Eingänge in Kombination mit den anderen Eingängen verwenden kann, die Bremssysteme 12, 16 zu steuern.The friction brake system 12 contains one or more sensors that are in 1 through a single sensor 30 be represented. The sensor 30 is configured to send signals to the brake control 14 to send to different conditions in the friction braking system 12 in relationship. When the friction brake system 12 For example, experienced a reduced braking capacity, perhaps due to a loss of charge or the loss of a hydraulic circuit, the sensor can 30 this condition to the brake control 14 communicate, in turn, with the VSC 18 communicated. Equally, the recuperation brake system has 16 via one or more sensors, in 1 through the sensor 32 represents. The sensor 32 can detect such conditions as engine speed, engine torque, power, and so on. The sensor 32 communicates directly with the VSC 18 that can use these inputs in combination with the other inputs, the brake systems 12 . 16 to control.
Das Fahrzeug 10 enthält außerdem ein Karosserie-/Chassis-System 34. Das Karosserie-/Chassis-System 34 enthält strukturelle Elemente des Fahrzeugs 10 einschließlich von Teilen wie ein Fahrzeugaufhängungssystem. Die Fahrzeugräder 28, separat in 1 dargestellt, können als ein Teil des größeren Karosserie-/Chassis-Systems 34 betrachtet werden. Ein oder mehrere Sensoren, in 1 als ein einzelner Sensor 36 gezeigt, sind konfiguriert, verschiedene Bedingungen des Karosserie-/Chassis-Systems 34 zu detektieren und mit der VSC 18 zu kommunizieren. Der Sensor 36 kann derartige Bedingungen wie die Durchbiegungen von, oder der Last auf, verschiedenen Elementen des Karosserie-/Chassis-Systems 34 detektieren. Gleichermaßen ist ein Sensor 38, der einen oder mehrere Sensoren repräsentiert, konfiguriert, Bedingungen der Fahrzeugräder 28 einschließlich der Raddrehzahl zu detektieren. Der Sensor 38 ist in 1 als mit dem größeren Karosserie-/Chassis-System 34 kommunizierend dargestellt, das wiederum mit der VSC 18 kommuniziert. Alternativ kann der Sensor 38 direkt mit der VSC 18 verbunden sein.The vehicle 10 also includes a body / chassis system 34 , The body / chassis system 34 contains structural elements of the vehicle 10 including parts such as a vehicle suspension system. The vehicle wheels 28 , separately in 1 as part of the larger body / chassis system 34 to be viewed as. One or more sensors, in 1 as a single sensor 36 shown are configured to different conditions of the body / chassis system 34 to detect and with the VSC 18 to communicate. The sensor 36 Such conditions as the deflections of, or the load on, various elements of the body / chassis system 34 detect. Equally, there is a sensor 38 , which represents one or more sensors, configures conditions of the vehicle wheels 28 including the wheel speed to detect. The sensor 38 is in 1 than with the larger body / chassis system 34 communicating, in turn, with the VSC 18 communicated. Alternatively, the sensor 38 directly with the VSC 18 be connected.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm 40, das ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt. Das Verfahren beginnt bei 42 und im Schritt 44 werden die gesamten Bremsanforderungen für das Fahrzeug 10 aus Fahrereingängen bestimmt. Diese Eingänge können Brems- und Gaspedalpositionen enthalten, wie von den Sensoren 24, 26 detektiert. Die erste Entscheidung erfolgt im Schritt 46, in dem bestimmt wird, ob ein Bremsereignis erfolgt. Wenn die Eingänge angeben, dass kein Bremsereignis erfolgt, wird der Prozess beendet. Wenn dagegen bestimmt wird, dass ein Bremsereignis erfolgt, wird im Schritt 48 eine erste Fahrzeugbedingung bestimmt. Die erste Fahrzeugbedingung kann eine beliebige einer Anzahl von verschiedenen Fahrzeugbedingungen sein, wie Reibungsbremskapazität, Fahrzeugverlangsamung, gesamtes Bremsmoment – das sowohl Reibungsbremsung als auch Rekuperationsbremsung enthält –, gesamte Bremsleistung, gesamte Bremskraft, Bremspedalposition, Aufhängungslast und Aufhängungsposition. 2 shows a flowchart 40 , which represents a method according to the present invention. The procedure begins at 42 and in the step 44 will be the total braking requirements for the vehicle 10 determined from driver inputs. These inputs can brake and Accelerator positions included, as from the sensors 24 . 26 detected. The first decision is made in step 46 in which it is determined whether a braking event takes place. If the inputs indicate that no braking event is occurring, the process is terminated. On the other hand, if it is determined that a braking event is occurring, in step 48 determines a first vehicle condition. The first vehicle condition may be any one of a number of different vehicle conditions, such as friction braking capacity, vehicle deceleration, total braking torque including both friction braking and recuperation braking, total braking power, total braking force, brake pedal position, suspension load, and suspension position.
Im Schritt 49 wird ein erster im Voraus bestimmter Wert (PV1) bestimmt. Wie nachstehend in Verbindung mit den 3–7 ausführlicher erläutert, basiert der erste im Voraus bestimmte Wert auf der ersten Fahrzeugbedingung, bestimmt im Schritt 48. Folglich kann der erste im Voraus bestimmte Wert für verschiedene Fahrzeugbedingungen verschieden sein. Dies stellt gegenüber Systemen und Verfahren, die das Rekuperationsbremsmoment basierend auf einem einzelnen Einstellpunkt, der nicht auf die Fahrzeugbedingungen reagiert, reduzieren, einen Vorteil bereit.In step 49 a first predetermined value (PV1) is determined. As described below in connection with 3 - 7 Explained in more detail, the first predetermined value is based on the first vehicle condition determined in the step 48 , Thus, the first predetermined value may be different for different vehicle conditions. This provides an advantage over systems and methods that reduce recuperation braking torque based on a single setpoint that does not respond to vehicle conditions.
Im Schritt 50 wird eine zweite Fahrzeugbedingung bestimmt, und obwohl dies im Ablaufdiagramm 40 chronologisch nach den Schritten 48 und 49 erfolgt, kann es in der Tat gleichzeitig oder auch vorher erfolgen. In der Praxis kann die Bestimmung der ersten und zweiten Fahrzeugbedingungen fortlaufend sein, so dass die VSC 18 reguläre Aktualisierungen der Fahrzeugbedingungen mit einer im Voraus bestimmten Häufigkeit empfängt.In step 50 a second vehicle condition is determined, and although in the flowchart 40 chronologically after the steps 48 and 49 In fact, it can take place simultaneously or beforehand. In practice, the determination of the first and second vehicle conditions may be continuous, such that the VSC 18 receive regular updates of vehicle conditions at a predetermined frequency.
Die im Schritt 50 bestimmte zweite Fahrzeugbedingung kann Sachen wie eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10, ein Antriebsstrangdrehmoment oder eine Kombination von Fahrzeuggeschwindigkeit und Antriebsstrangdrehmoment enthalten. Die zweite Fahrzeugbedingung wird dann im Schritt 52 mit einem ersten im Voraus bestimmten Wert verglichen. Wenn zum Beispiel die zweite Fahrzeugbedingung eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 überwacht, um zu bestimmen, wenn sie eine im Voraus bestimmte Geschwindigkeit erreicht. Weil ein Bremsereignis erfolgt, verringert sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10. Daher ist die Bedingung im Schritt 52 erfüllt, wenn die VSC 18 bestimmt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der oder unter der im Voraus bestimmten Geschwindigkeit ist. Folglich muss die zweite Fahrzeugbedingung nicht genau mit dem ersten im Voraus bestimmten Wert übereinstimmen, damit die Bedingung im Schritt 52 erfüllt ist.The in step 50 Certain second vehicle condition may be things like a speed of the vehicle 10 , a driveline torque, or a combination of vehicle speed and driveline torque. The second vehicle condition then becomes in step 52 compared with a first predetermined value. For example, when the second vehicle condition is a vehicle speed, the speed of the vehicle becomes 10 monitored to determine when it reaches a predetermined speed. Because a braking event occurs, the speed of the vehicle decreases 10 , Therefore, the condition is in step 52 met when the VSC 18 determines that the vehicle speed is at or below the predetermined speed. Consequently, the second vehicle condition does not have to exactly match the first predetermined value for the condition to be in step 52 is satisfied.
Wenn die zweite Fahrzeugbedingung den ersten im Voraus bestimmten Wert nicht erreicht hat, springt das Verfahren, wie im Ablaufdiagramm 40 dargestellt, zurück zum Schritt 50, in dem die zweite Fahrzeugbedingung erneut bestimmt wird. Wenn die Bedingung im Schritt 52 erfüllt wird, wird im Schritt 54 begonnen, das Rekuperationsbremsmoment zu reduzieren. Wenn das Bremsereignis fortgesetzt wird, wird das Rekuperationsbremsmoment auf null reduziert, wie nachstehend detailliert beschrieben. Der Prozess wird dann beendet, wie im Block 56 gezeigt, was auch erfolgt, wenn in Schritt 46 bestimmt wird, dass kein Bremsereignis erfolgt.If the second vehicle condition has not reached the first predetermined value, the process jumps as in the flowchart 40 shown, back to the step 50 in which the second vehicle condition is determined again. If the condition in step 52 is fulfilled is in the step 54 begun to reduce the Rekuperationsbremsmoment. When the braking event continues, the recuperation braking torque is reduced to zero, as described in detail below. The process is then ended, as in the block 56 shown what happens even when in step 46 it is determined that no braking event occurs.
Mit 3 fortfahrend, wird das in 2 dargestellte Verfahren detailliert beschrieben. Die Drehmomentkurve abc repräsentiert das maximal verfügbare Rekuperationsbremsmoment, oder die Rekup.grenze, für ein Fahrzeug wie das Fahrzeug 10. Da die Kurve abc das Bremsmoment repräsentiert, ist sie immer negativ. Daher wird die Kurve abc negativer, wenn das maximal verfügbare Rekuperationsbremsmoment zunimmt.With 3 continuing, that will be in 2 described method described in detail. The torque curve abc represents the maximum available recuperation braking torque, or the recuperation limit, for a vehicle such as the vehicle 10 , Since the curve abc represents the braking torque, it is always negative. Therefore, the curve abc becomes more negative as the maximum available recuperation braking torque increases.
Aus dem Graphen in 3 wird deutlich, dass der Betrag des verfügbaren Rekuperationsbremsmoments zunimmt, während die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, und ein Maximum bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit erreicht. Wie vorstehend diskutiert, ist es ineffizient, einen Elektromotor bei sehr niedrigen Drehzahlen zu betreiben, auch wenn ein großer Betrag von Drehmoment verfügbar ist. Daher können Rekuperationsbremsung-Steuersysteme das Rekuperationsbremsmoment von einem Wert auf null herausnehmen, wobei von der Kurve Rekup.grenze abgewichen wird, um Ineffizienzen zu reduzieren. Demgemäß besteht eine Spannung zwischen dem Wunsch, den maximalen Betrag von verfügbarem Rekuperationsbremsmoment zu verwenden, gegenüber dem Wunsch, Motorineffizienzen zu reduzieren und einem Fahrzeugfahrer ein sanftes Bremserlebnis bereitzustellen. Die vorliegende Erfindung gleicht diese in Konflikt stehenden Ziele aus, indem sie verschiedene Fahrzeugbedingungen untersucht und den Punkt anpasst, an dem das Herausnehmen/Einfügen des Rekuperationsbremsmoments begonnen wird – d. h. indem der Punkt angepasst wird, an dem das Rekuperationsbremsmoment von der Kurve Rekup.grenze abweicht.From the graph in 3 It can be seen that the amount of available recuperation braking torque increases as the vehicle speed decreases and reaches a maximum at a relatively low speed. As discussed above, it is inefficient to operate an electric motor at very low speeds, even when a large amount of torque is available. Therefore, recuperation brake control systems may remove the recuperation braking torque from zero to zero, deviating from the recup. Limit curve to reduce inefficiencies. Accordingly, there is a tension between the desire to use the maximum amount of available recuperation braking torque versus the desire to reduce engine inefficiencies and provide a soft braking experience to a vehicle driver. The present invention compensates for these conflicting objectives by examining various vehicle conditions and adjusting the point at which the removal / insertion of the recuperation brake torque is commenced - that is, adjusting the point at which the recuperation braking torque deviates from the recup. Limit curve ,
Zusätzlich zur Kurve Rekup.grenze und der Kurve abc zeigt die 3 außerdem vier zusätzliche Drehmomentkurven: die Kurve adhi, die Kurve aehi, die Kurve afhi und die Kurve aghi. Die VSC 18 ist konfiguriert, das Rekuperationsbremsmoment des Fahrzeugs 10 gemäß Drehmomentkurven ähnlich diesen zu steuern. Natürlich repräsentieren die in 3 gezeigten Drehmomentkurven nur vier mögliche Drehmomentkurven, die für Zwecke der Verdeutlichung ausgewählt wurden, aus einer unendlichen Anzahl möglicher Drehmomentkurven. Jede der Drehmomentkurven in 3 korrespondiert mit einer besonderen ersten Fahrzeugbedingung wie Verlangsamung oder gesamtes Bremsmoment.In addition to the curve Rekup.grenze and the curve abc shows the 3 There are also four additional torque curves: the curve adhi, the curve aehi, the curve afhi and the curve aghi. The VSC 18 is configured, the Rekuperationsbremsmoment of the vehicle 10 according to torque curves similar to these control. Of course, those in 3 shown torque curves only four possible torque curves, which were selected for purposes of clarity, from a infinite number of possible torque curves. Each of the torque curves in 3 corresponds to a particular first vehicle condition such as deceleration or total brake torque.
Spezifisch wird die Kurve adhi verwendet, wenn die Fahrzeugverlangsamung ungefähr 0,8 g beträgt oder das gesamte Bremsmoment ungefähr 5000 Nm beträgt. Natürlich ist das tatsächliche Bremsmoment von mehreren Faktoren einschließlich der Fahrzeugmasse abhängig; folglich wird der Wert von 5000 Nm hier nur zu Zwecken der Veranschaulichung verwendet. Gleichermaßen werden die Kurve aehi und die Kurve afhi verwendet, wenn die Fahrzeugverlangsamung etwa 0,6 g bzw. 0,4 g beträgt oder das gesamte Bremsmoment ungefähr 3750 Nm bzw. 2500 Nm beträgt. Die Kurve aghi wird verwendet, wenn die Fahrzeugverlangsamung weniger als 0,2 g beträgt oder das gesamte Bremsmoment unter 1250 Nm liegt. Für andere Fahrzeugverlangsamungen oder anderen Niveaus des gesamten Bremsmoments wird eine Drehmomentkurve verwendet, die für die korrespondierende Verlangsamung oder das gesamte Bremsmoment geeignet ist.Specifically, the curve adhi is used when the vehicle deceleration is about 0.8 g or the total brake torque is about 5000 Nm. Of course, the actual braking torque depends on several factors including the vehicle mass; consequently, the value of 5000 Nm is used here for purposes of illustration only. Similarly, the curve aehi and the curve afhi are used when the vehicle deceleration is about 0.6 g or 0.4 g or the total brake torque is about 3750 Nm and 2500 Nm, respectively. The aghi curve is used when the vehicle deceleration is less than 0.2 g or the total brake torque is less than 1250 Nm. For other vehicle decelerations or other levels of total brake torque, a torque curve suitable for the corresponding deceleration or braking torque is used.
Es ist wert anzumerken, dass eine mit einer Fahrzeugverlangsamung von 0,8 g korrespondierende Drehmomentkurve nicht mit einer Drehmomentkurve übereinstimmen muss, die mit einem gesamten Bremsmoment von 5000 Nm korrespondiert. Das Gleiche gilt für die drei anderen Drehmomentkurven. Die beiden Kennzeichnungen der Verlangsamung und des gesamten Bremsmoments werden lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung verwendet und implizieren nicht notwendigerweise eine Beziehung des Übereinstimmens zwischen einer bestimmten Verlangsamung und einem bestimmten gesamten Drehmomentwert. Aus praktischen Gründen bezieht sich ein Großteil der anschließenden Beschreibungen der 3 und 4 ausschließlich auf Verlangsamung; es versteht sich jedoch, dass die gleichen Beschreibungen auch für das gesamte Bremsmoment gelten.It is worth noting that a torque curve corresponding to a vehicle deceleration of 0.8 g does not have to match a torque curve corresponding to a total brake torque of 5000 Nm. The same applies to the three other torque curves. The two decals of deceleration and total brake torque are used for purposes of illustration only and do not necessarily imply a relationship of matching between a particular deceleration and a particular total torque value. For practical reasons, much of the subsequent descriptions refer to 3 and 4 only on slowdown; However, it is understood that the same descriptions apply to the entire braking torque.
Erneut Bezug nehmend auf das Ablaufdiagramm in 2, präsentiert die Fahrzeugverlangsamung eine erste Fahrzeugbedingung, die in Schritt 48 bestimmt wird. Wie vorstehend beschrieben, können andere Fahrzeugbedingungen anstelle der Fahrzeugverlangsamung verwendet werden. Zum Beispiel könnte eine Anzahl von Drehmomentkurven erzeugt werden, die verwendet werden würden, die Rekuperationsbremsung basierend auf verschiedenen Niveaus der gesamten Bremsleistung zu steuern. Gleichermaßen kann die erste Fahrzeugbedingung eine beliebige eine einer Anzahl von verschiedenen Fahrzeugbedingungen einschließlich der gesamten Bremskraft, der Bremspedalposition, der Aufhängungslast, der Aufhängungsposition oder der Reibungsbremsenkapazität sein. Wie vorstehend in Verbindung mit 1 beschrieben, können ein oder mehrere der verschiedenen Sensoren, die mit jedem der Fahrzeugsysteme assoziiert sind, Signale an die VSC 18 senden, um Informationen über die ausgewählte Fahrzeugbedingung bereitzustellen. Die VSC 18 kann dann eine oder mehrere Drehmomentkurven wie die in 3 dargestellten verwenden, um die Rekuperationsbremsung des Fahrzeugs 10 zu steuern.Referring again to the flowchart in FIG 2 , the vehicle deceleration presents a first vehicle condition, which in step 48 is determined. As described above, other vehicle conditions may be used in place of vehicle deceleration. For example, a number of torque curves could be generated that would be used to control recuperation braking based on different levels of total braking power. Likewise, the first vehicle condition may be any of a number of different vehicle conditions including the total braking force, the brake pedal position, the suspension load, the suspension position, or the friction brake capacity. As above in connection with 1 described, one or more of the various sensors associated with each of the vehicle systems may send signals to the VSC 18 to provide information about the selected vehicle condition. The VSC 18 can then have one or more torque curves like those in 3 illustrated use the recuperation braking of the vehicle 10 to control.
Zurückkehrend zu 3 ist ersichtlich, dass die Steuerung der Rekuperationsbremsung für hohe Werte des Antriebsstrangdrehmoments und/oder Fahrzeuggeschwindigkeit der Kurve Rekup.grenze folgt. An einem gewissen Punkt beginnt die Steuerung der Rekuperationsbremsung, von der Kurve Rekup.grenze abzuweichen, und das Rekuperationsbremsmoment wird ab einem gewissen Punkt auf der Kurve Rekup.grenz zu null herausgenommen. Jeder der Punkte, an denen eine der Drehmomentkurven von der Kurve Rekup.grenze abweicht – d. h. die Punkte d, e, f und g –, repräsentiert den ersten im Voraus bestimmten Wert, der in Schritt 52 in 2 verwendet wird. Wie in 3 deutlich ersichtlich, basiert der Punkt, an dem die Drehmomentkurve von der Kurve Rekup.grenze abweicht – d. h. der erste im Voraus bestimmte Wert –, auf der ersten Fahrzeugbedingung, in diesem Beispiel die Fahrzeugverlangsamung. Demgemäß verwendet die vorliegende Erfindung, anders als einige Rekuperationsbremsung-Steuersysteme, verschiedene Punkte, um zu beginnen, das Rekuperationsbremsmoment herauszunehmen.Returning to 3 It can be seen that the control of Rekuperationsbremsung for high values of the powertrain torque and / or vehicle speed of the curve Rekup.grenze follows. At some point, the control of recuperation braking begins to deviate from the recup. Limit curve, and the recuperation braking torque is taken out to zero at some point on the Rekup.grenz curve. Each of the points at which one of the torque curves deviates from the recup. Limit curve - ie points d, e, f and g - represents the first predetermined value determined in step 52 in 2 is used. As in 3 clearly seen, the point at which the torque curve deviates from the recup. limit curve - ie, the first predetermined value - based on the first vehicle condition, in this example the vehicle deceleration. Accordingly, unlike some recuperation brake control systems, the present invention uses various points to begin to take out the recuperation braking torque.
Wie in 3 dargestellt, ist der Punkt auf der Drehmomentkurve, an dem das Herausnehmen/Einfügen beginnt, auch der Punkt des maximalen Rekuperationsbremsmoments. Weil das Rekuperationsbremsmoment für höhere Niveaus der Fahrzeugverlangsamung früher herausgenommen wird, besteht ein umgekehrtes Verhältnis zwischen der Fahrzeugverlangsamung und dem maximalen Rekuperationsbremsmoment. Weil umgekehrt höhere Niveaus der Fahrzeugverlangsamung früher herausgenommen werden, besteht ein direktes Verhältnis zwischen dem bestimmten Verlangsamungswert und dem Antriebsstrangdrehmoment und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der das Herausnehmen/Einfügen beginnt.As in 3 As shown, the point on the torque curve at which the removal / insertion begins is also the point of maximum recuperation braking torque. Because the recuperation braking torque is taken out earlier for higher levels of vehicle deceleration, there is an inverse relationship between the vehicle deceleration and the maximum recuperation braking torque. Conversely, because higher levels of vehicle deceleration are removed earlier, there is a direct relationship between the particular deceleration value and powertrain torque and / or vehicle speed at which the removal / insertion begins.
Das Herausnehmen des Rekuperationsbremsmoments ist in 3 so dargestellt, dass es einer geraden Linie folgt, die von zwei Punkten auf der Drehmomentkurve definiert ist. Zum Beispiel enthält die Drehmomentkurve adhi ein erstes Kurvensegment dh, das durch das maximale Rekuperationsbremsmoment am Punkt d und null Rekuperationsbremsmoment am Punkt h definiert ist. Die VSC 18 kann bestimmen, wenn diese Punkte erreicht werden, weil jeder dieser Punkte mit einer Fahrzeugbedingung wie ein Antriebsstrangdrehmoment oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit korrespondiert. Demgemäß kann die VSC 18 für eine bestimmte Verlangsamung von 0,8 g steuern, das Herausnehmen des Rekuperationsbremsmoments bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 25 Meilen pro Stunde (mph) zu beginnen und das Herausnehmen/Einfügen bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 5 mph zu beenden. Wenn die bestimmte Fahrzeugverlangsamung 0,4 g beträgt, kann die VSC 18 gleichermaßen beginnen, das Herausnehmen der Rekuperationsbremsung bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 15 mph zu beginnen, während es bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 5 mph beendet wird.The removal of the Rekuperationsbremsmoments is in 3 shown following a straight line defined by two points on the torque curve. For example, the torque curve adhi includes a first curve segment, ie, defined by the maximum recuperation braking torque at point d and zero recuperation braking torque at point h. The VSC 18 can determine when these points are reached, because each of these points with a vehicle condition such as a driveline torque or a vehicle speed corresponds. Accordingly, the VSC 18 for a certain deceleration of 0.8 g, to start taking out the recuperation braking torque at a vehicle speed of 25 miles per hour (mph) and to terminate the removal / insertion at a vehicle speed of 5 mph. If the particular vehicle deceleration is 0.4g, the VSC 18 Similarly, starting the recuperation braking at a vehicle speed of 15 mph begins while stopping it at a vehicle speed of 5 mph.
Als eine Alternative zur Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit als die zweite Fahrzeugbedingung kann die VSC 18 auch das Antriebsstrangdrehmoment betrachten, um zu bestimmen, wann das Herausnehmen des Rekuperationsbremsmoments zu beginnen ist. Wenn zum Beispiel die bestimmte Verlangsamung 0,8 g beträgt und die Fahrzeuggeschwindigkeit 25 mph beträgt, kann die VSC 18 das Antriebsstrangdrehmoment weiter betrachten, um zu bestimmen, ob das Herausnehmen des Rekuperationsbremsmoments zu beginnen ist. Wenn das Antriebsstrangdrehmoment bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 25 mph nur 1000 Nm beträgt, kann das Herausnehmen/Einfügen des Rekuperationsdrehmoments verzögert werden. Wenn das Antriebsstrangdrehmoment bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 25 mph jedoch 2000 Nm beträgt, kann die VSC 18 steuern, mit dem Herausnehmen/Einfügen des Rekuperationsbremsmoments zu beginnen.As an alternative to using the vehicle speed as the second vehicle condition, the VSC 18 Also, consider the powertrain torque to determine when to begin taking out the recuperation brake torque. For example, if the specific deceleration is 0.8 g and the vehicle speed 25 mph, the VSC 18 continue to look at the powertrain torque to determine whether to begin decommissioning the regenerative braking torque. If the powertrain torque at a vehicle speed of 25 mph is only 1000 Nm, the removal / insertion of the recuperation torque may be delayed. However, if powertrain torque is 2000 Nm at a vehicle speed of 25 mph, the VSC 18 to begin to remove / insert the recuperation brake torque.
Obwohl das Herausnehmen des Rekuperationsbremsmoments in 3 als linear dargestellt ist, kann es nichtlinear sein. Zum Beispiel kann das Herausnehmen des Rekuperationsbremsmoments auf einem im Voraus bestimmten Prozentsatz des maximal verfügbaren Rekuperationsbremsmoments basieren. In einem derartigen Fall würde das Herausnehmen/Einfügen als eine Funktion der Kurve Rekup.grenze erfolgen und würde daher für nichtlineare Abschnitte der Kurve Rekup.grenze nichtlinear sein.Although taking out the Rekuperationsbremsmoments in 3 shown as linear, it may be nonlinear. For example, taking out the recuperation braking torque may be based on a predetermined percentage of the maximum available recuperation braking torque. In such a case, the extract / insert would occur as a function of the Rekup.limit curve and would therefore be nonlinear for non-linear portions of the Rekup.Keeping curve.
In den in Verbindung mit 3 beschriebenen Beispielen steuert die VSC 18 das Rekuperationsbremsmoment gemäß einer einzelnen Drehmomentkurve. Weil sich Fahrzeugbedingungen während des Bremsereignisses verändern, kann die VSC 18 konfiguriert sein, die Rekuperationsbremsung gemäß mehr als einer Kurve selbst für ein einzelnes Bremsereignis zu steuern. Wenn Fahrzeugverlangsamung als die erste Fahrzeugbedingung verwendet wird, beinhaltet ein Verfahren zum Verwenden mehr als einer Kurve zum Steuern der Rekuperationsbremsung, mehr als eine Kurve nur dann zu verwenden, wenn die Fahrzeugverlangsamung während des Bremsereignisses zunimmt. Wenn demgemäß die Fahrzeugverlangsamung während des Bremsereignisses konstant bleibt oder abnimmt, steuert die VSC 18 die Rekuperationsbremsung gemäß einer einzelnen Kurve wie die Kurve afhi in 3. Wenn dagegen die Fahrzeugverlangsamung während des Bremsereignisses von 0,4 g zu 0,8 g zunimmt, kann die VSC 18 beginnen, die Rekuperationsbremsung gemäß der Kurve afhi zu steuern, und das Herausnehmen/Einfügen dann basierend auf der Kurve adhi beenden.In conjunction with 3 described examples controls the VSC 18 the recuperation braking torque according to a single torque curve. Because vehicle conditions change during the braking event, the VSC 18 be configured to control the Rekuperationsbremsung according to more than one curve even for a single braking event. When vehicle deceleration is used as the first vehicle condition, a method of using more than one curve to control recuperation braking involves using more than one curve only when the vehicle deceleration increases during the braking event. Accordingly, if the vehicle deceleration remains constant or decreases during the braking event, the VSC controls 18 the recuperation braking according to a single curve like the curve afhi in 3 , If, on the other hand, the vehicle deceleration increases from 0.4 g to 0.8 g during the braking event, the VSC 18 begin to control the Rekuperationsbremsung according to the curve afhi, and then terminate the removal / insertion based on the curve adhi.
Wie in 3 gezeigt, repräsentiert jedes der Kurvensegmente, die das Herausnehmen des Rekuperationsbremsmoments definieren – d. h. die Segmente dh, eh, fh und gh –, eine Veränderung des Bremsmoments gegenüber einer gewissen Veränderung des Antriebsstrangdrehmoments und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit. Da das Herausnehmen des Rekuperationsbremsmoments über eine Zeitperiode während eines Bremsereignisses erfolgt, kann alternativ jedes der Kurvensegmente dh, eh, fh und gh durch eine Zeitperiode repräsentiert werden. Ein Verfahren, mit dem das Rekuperationsbremsmoment für andere Fahrzeugbedingungen wie andere Fahrzeugverlangsamungen gesteuert werden kann, besteht darin, eine einzelne, konstante Zeitperiode zu verwenden, in der das Rekuperationsbremsmoment herauszunehmen/einzufügen ist. Zum Beispiel kann eine Zeitperiode von 6 Sekunden als der Wert ausgewählt werden, in der das Rekuperationsbremsmoment herauszunehmen ist, unabhängig von der bestimmten Fahrzeugverlangsamung. Demgemäß würden die Punkte d, e, f und g derart bestimmt werden, dass die Kurvensegmente dh, eh, fh und gh jeweils in einer Zeitperiode von 6 Sekunden beendet würden.As in 3 1, each of the curve segments defining the removal of the recuperation brake torque - ie, the segments, ie, eh, fh, and gh - represents a change in brake torque versus some change in driveline torque and / or vehicle speed. Alternatively, since the recuperation braking torque is taken out over a period of time during a braking event, each of the curve segments dh, eh, fh and gh may be represented by a time period. One method by which the recuperation braking torque for other vehicle conditions, such as other vehicle decelerations, may be controlled, is to use a single, constant period of time in which to remove / insert the recuperation braking torque. For example, a time period of 6 seconds may be selected as the value at which the recuperation braking torque is to be taken out, regardless of the particular vehicle deceleration. Accordingly, the points d, e, f and g would be determined such that the curve segments dh, eh, fh and gh would each be terminated in a time period of 6 seconds.
Eine andere Weise zum Steuern des Herausnehmens des Rekuperationsbremsmoments ist in 4 dargestellt. In 4 folgt nur eine der Drehmomentkurven der Kurve Regkup.grenze – d. h. der Kurve, die für Fahrzeugverlangsamungen von weniger als 0,2 g (oder gesamte Bremsmomente von weniger als 1250 Nm) verwendet wird. Bei höheren Fahrzeugverlangsamungen (oder gesamten Bremsmomenten) wird die gesamte Drehmomentkurve nach oben verlagert, so dass der Punkt, an dem das Herausnehmen des Rekuperationsdrehmoments beginnt, unabhängig von der Fahrzeugverlangsamung (oder dem allgemeinen Bremsmoment) konstant ist. Obwohl die in den 3 und 4 gezeigten Kurven auf verschiedenen Niveaus der Fahrzeugverlangsamung (oder des gesamten Bremsmoments) basieren, könnten ähnliche Kurve basierend auf einer anderen Fahrzeugbedingung wie die Bremspedalposition erzeugt werden. Die Bremspedalposition kann direkt verwendet werden oder kann zu anderen Fahrzeugbedingungen wie die gesamte Bremsleistung oder die gesamte Bremskraft in Bezug gesetzt werden. Gleichermaßen könnten Drehmomentkurven unter Verwendung anderer Drehmomentkurven für andere Aufhängungslasten und/oder Aufhängungspositionen erzeugt werden.Another way to control the removal of the Rekuperationsbremsmoments is in 4 shown. In 4 follows only one of the torque curves of the Reg.Curb. Limit curve - ie the curve used for vehicle decelerations less than 0.2g (or total braking torques less than 1250Nm). At higher vehicle decelerations (or total braking torques), the entire torque curve is displaced upwards, so that the point at which the removal of the recuperation torque starts is constant regardless of the vehicle deceleration (or the general braking torque). Although in the 3 and 4 based on different levels of vehicle deceleration (or braking torque), similar curves could be generated based on a different vehicle condition such as the brake pedal position. The brake pedal position may be used directly or may be related to other vehicle conditions such as the total braking power or the total braking force. Similarly, torque curves using other Torque curves for other suspension loads and / or suspension positions are generated.
Wie vorstehend beschrieben, kann die von der VSC 18 bestimmte erste Fahrzeugbedingung auch eine Reibungsbremsenkapazität sein. 5 zeigt drei Drehmomentkurven: eine Rekup.drehmomentkurve (ähnlich den in den 3 und 4 gezeigten Drehmomentkurven), eine Reibungsdrehmomentkurve (die eine Drehmomentkurve für ein Reibungsbremssystem wie das Reibungsbremssystem 12 repräsentiert) und eine Kurve des konstanten gesamten Drehmoments (die die Summe der Rekup.drehmomentkurve und der Reibungsdrehmomentkurve repräsentiert).As described above, the VSC 18 certain first vehicle condition may also be a friction brake capacity. 5 shows three torque curves: a Rekup.drehmomentkurve (similar to those in the 3 and 4 shown torque curves), a friction torque curve (the torque curve for a friction brake system such as the friction brake system 12 represents) and a constant total torque curve (representing the sum of the recuperation torque curve and the friction torque curve).
In dem in 5 gezeigten Beispiel wird das Rekuperationsbremsmoment in einer Weise ähnlich der in den 3 und 4 beschriebenen gesteuert; zusätzlich wird das Reibungsbremsmoment ebenfalls derart gesteuert, dass es ansteigt, um dem abnehmenden Rekuperationsbremsmoment zu entsprechen. Dieser Bereich ist in 5 in dem mit „Rekup. herunterfahren” gekennzeichneten Oval dargestellt. In Übereinstimmung bringen des Herausnehmens des Rekuperationsbremsmoments mit einem korrespondierenden Einfügen des Reibungsbremsmoments kann schwierig oder unmöglich sein, wenn die Reibungsbremskapazität reduziert ist. Wenn zum Beispiel ein Reibungsbremssystem einen Verlust von Aufladung oder den Verlust eines Hydraulikkreises erlebt, ist es unter Umstanden nicht möglich, das Reibungsbremsmoment gemäß der in 5 dargestellten Kurve zu steuern.In the in 5 the example shown, the Rekuperationsbremsmoment in a manner similar to that in the 3 and 4 described controlled; In addition, the friction braking torque is also controlled to increase to correspond to the decreasing recuperation braking torque. This area is in 5 in the one with "Rekup. shut down "marked oval. Matching the recuperation braking torque with a corresponding insertion of the friction braking torque may be difficult or impossible when the friction braking capacity is reduced. For example, if a friction braking system experiences a loss of charge or the loss of a hydraulic circuit, it may not be possible to apply the friction braking torque in accordance with the 5 to control the curve shown.
6 veranschaulicht die Situation, in der das Rekuperationsbremsmoment einer Kurve ähnlich den in den 3 und 4 dargestellten folgt, aber die Kapazität des Reibungsbremssystems reduziert und nicht mehr unabhängig steuerbar ist. Die Addition des normalen Rekuperationsbremsmoments und des Reibungsdrehmoments reduzierter Kapazität produziert ein inkonsistentes gesamtes Drehmoment. Ein derartiges inkonsistentes gesamtes Drehmoment kann erfordern, dass ein Fahrzeugfahrer kompensiert, zum Beispiel durch Anpassen des Bremspedaldrucks. Die vorliegende Erfindung stellt hierfür eine Lösung durch Herausnehmen/Einfügen des Rekuperationsbremsmoments, wie vorstehend beschrieben, bereit. 6 illustrates the situation in which the recuperation braking torque of a curve similar to that in the 3 and 4 shown, but the capacity of the friction brake system is reduced and no longer independently controllable. The addition of the normal recuperation brake torque and the reduced capacity friction torque produces an inconsistent total torque. Such inconsistent total torque may require a vehicle driver to compensate, for example, by adjusting the brake pedal pressure. The present invention provides a solution to this by removing / inserting the recuperation brake torque as described above.
7 zeigt die Anwendung der vorliegenden Erfindung auf eine Situation, in der die Reibungsbremsmoment-Kapazität reduziert ist. In dieser Situation ist die erste Fahrzeugbedingung, die in Schritt 48 in 2 bestimmt wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit, angegeben durch die Abszisse des Graphen in 7. Die VSC 18 kann das Rekuperationsbremsmoment auf null reduzieren, beginnend bei einem im Voraus bestimmten Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit, der auf der reduzierten Reibungsbremskapazität basiert – d. h. basierend auf der ersten Fahrzeugbedingung. 7 shows the application of the present invention to a situation in which the friction braking torque capacity is reduced. In this situation, the first vehicle condition that is in step 48 in 2 is determined, the vehicle speed, indicated by the abscissa of the graph in 7 , The VSC 18 may reduce the recuperation braking torque to zero, starting at a predetermined value of the vehicle speed based on the reduced friction braking capacity - ie, based on the first vehicle condition.
Wie in 7 dargestellt, wird das Rekuperationsbremsmoment langsam und stetig herausgenommen, so dass das gesamte Bremsmoment ebenfalls stetig ist und keine abrupten Veränderungen aufweist. Dies stellt dem Fahrzeugfahrer ein gleichförmiges, konsistentes Gefühl bereit und eliminiert das Erfordernis für den Fahrzeugfahrer, schnell zu reagieren, um eine abrupte Veränderung des Bremsmoments zu kompensieren. Für das in 7 dargestellte Beispiel kann der erste im Voraus bestimmte Wert – d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der das Herausnehmen/Einfügen des Rekuperationsbremsmoments beginnt – für jede Art reduzierter Reibungsbremskapazität der gleiche sein. Alternativ kann die VSC 18 konfiguriert sein, abhängig von der Art und Schwere der reduzierten Reibungsbremskapazität verschiedene Werte zu verwenden.As in 7 As shown, the recuperation braking torque is taken out slowly and steadily, so that the entire braking torque is also continuous and has no abrupt changes. This provides the vehicle driver with a consistent, consistent feel and eliminates the need for the vehicle driver to react quickly to compensate for an abrupt change in braking torque. For the in 7 For example, the first predetermined value - that is, the vehicle speed at which the removal / insertion of the recuperation braking torque begins - may be the same for each type of reduced friction braking capacity. Alternatively, the VSC 18 be configured to use different values depending on the nature and severity of the reduced friction braking capacity.
Wie vorstehend erwähnt, kann schnelles Herunterfahren der Rekuperationsbremsung zu einem inkonsistenten Gefühl für den Fahrzeugfahrer führen, insbesondere wenn die Reibungsbremsen kalt sind. Daher nutzen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Strategie zum Herunterfahren, die eine Bedingung des Bremssystems berücksichtigt, um zu bestimmen, wie schnell und bei welchen Geschwindigkeiten die Rekuperationsbremsung heruntergefahren werden sollte. 8 zeigt ein Übersicht-Ablaufdiagramm 58, das ein Verfahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darstellt und insbesondere einen Entscheidungsfindungsprozess dafür veranschaulicht, ob eine Aufwärmstrategie beim Herunterfahren der Rekuperationsbremsung verwendet werden sollte.As mentioned above, rapid shutdown of recuperation braking can result in an inconsistent feel for the vehicle driver, especially when the friction brakes are cold. Therefore, embodiments of the present invention utilize a shutdown strategy that takes into account a condition of the braking system to determine how fast and at what speeds the recuperation braking should be shut down. 8th shows an overview flowchart 58 1, which illustrates a method according to embodiments of the present invention, and in particular illustrates a decision making process as to whether a warm-up strategy should be used in shutting down recuperation braking.
Im Allgemeinen wird die Aufwärmstrategie eine höhere Fahrzeuggeschwindigkeit, als sie normalerweise verwendet wird, als den Anfangspunkt zum Herunterfahren der Rekuperationsbremsung verwenden. Beginnen des Herunterfahrprozesses bei einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit stellt eine längere Zeitdauer zur Übernahme durch die Reibungsbremsen bereit, bevor die Fahrzeuggeschwindigkeit bei oder nahe null ist. Durch Bereitstellen der zusätzlichen Zeit für das Herunterfahren der Rekuperationsbremsung und die Übernahme der Reibungsbremsung kann das inkonsistente Gefühl, das ein Fahrzeugfahrer erleben kann, wenn kalte Reibungsbremsen betätigt werden, reduziert oder eliminiert werden.In general, the warm-up strategy will use a higher vehicle speed than normally used as the starting point for shutting down the recuperation brake. Beginning the downshift process at a higher vehicle speed provides a longer amount of time for takeover by the friction brakes before the vehicle speed is at or near zero. By providing the extra time to shut down recuperation braking and apply friction braking, the inconsistent feeling a vehicle operator can experience when cold friction brakes are applied can be reduced or eliminated.
Das Verfahren, dass von einem Steuersystem wie vorstehend beschrieben implementiert werden kann, beginnt im Schritt 60 und fährt zum Entscheidungsblock 62 fort, in dem entschieden wird, ob ein Bremsereignis erfolgt. Wenn nicht, springt das Verfahren zurück und fährt fort, die Anfrage durchzuführen, bis die Bestimmung positiv ist. Nach Schritt 62 fährt das Verfahren mit dem Entscheidungsblock 64 fort, in dem bestimmt wird, ob ein Betrag abgebauter Bremsenergie (BED) größer ist als eine Bremsenergiegrenze (BEL). Was die Parameter „BED” und „BEL” sind und wie sie bestimmt werden, wird nachstehend detaillierter beschrieben.The method that can be implemented by a control system as described above begins in step 60 and goes to the decision block 62 in which it is decided whether a braking event occurs. If not, the process returns and continues the request until the determination is positive. After step 62 the procedure moves to the decision block 64 in which it is determined whether an amount of regenerated braking energy (BED) is greater than a braking energy limit (BEL). What the parameters "BED" and "BEL" are and how they are determined will be described in more detail below.
Wenn bestimmt wird, dass die abgebaute Bremsenergie größer ist als die Bremsenergiegrenze, fährt das Verfahren mit Schritt 66 fort und es wird keine Aufwärmstrategie verwendet. Wenn dagegen die abgebaute Bremsenergie nicht größer ist als die Bremsenergiegrenze, wird eine Aufwärmstrategie verwendet. Allgemein ausgedrückt, kann, wenn eine erste Fahrzeugbedingung mindestens ein Kriterium erfüllt, Rekuperationsbremsung auf null reduziert werden, beginnend, wenn eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Bremsen eine erste Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht. Wenn umgekehrt die erste Fahrzeugbedingung nicht das mindestens eine Kriterium erfüllt, kann die Rekuperationsbremsung auf null reduziert werden, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Bremsen eine zweite Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, die größer ist als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit.If it is determined that the degraded braking energy is greater than the braking energy limit, the method goes to step 66 and no warm-up strategy is used. In contrast, if the degraded braking energy is not greater than the braking energy limit, a warm-up strategy is used. Generally speaking, when a first vehicle condition meets at least one criterion, recuperation braking may be reduced to zero, starting when a speed of the vehicle during braking reaches a first vehicle speed. Conversely, if the first vehicle condition does not satisfy the at least one criterion, the recuperation braking may be reduced to zero when the speed of the vehicle during braking reaches a second vehicle speed that is greater than the first vehicle speed.
In der in 8 dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist die erste Fahrzeugbedingung der Betrag abgebauter Bremsenergie und kommt das Erfüllen des mindestens einen Kriteriums durch die erste Fahrzeugbedingung vor, wenn der Betrag abgebauter Bremsenergie größer ist als die Bremsenergiegrenze. Spezifischer ausgedrückt, wenn ein Betrag abgebauter Bremsenergie größer ist als eine Bremsenergiegrenze, kann die Rekuperationsbremsung auf null reduziert werden, beginnend bei einer ersten Fahrzeuggeschwindigkeit – z. B. wird die Aufwärmstrategie nicht verwendet –, und wenn der Betrag abgebauter Bremsenergie nicht größer ist als die Bremsenergiegrenze, wird die Rekuperationsbremsung auf null reduziert, beginnend bei einer zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit, die größer ist als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit – z. B. wird die Aufwärmstrategie verwendet. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, bei der begonnen wird, die Rekuperationsbremsung auf null zu reduzieren, wird erhöht, wenn der BED nicht größer ist als die BEL.In the in 8th In the embodiment illustrated and described above, the first vehicle condition is the amount of degraded braking energy and satisfying the at least one criterion by the first vehicle condition occurs when the amount of regenerated braking energy is greater than the braking energy limit. More specifically, if an amount of degraded braking energy is greater than a braking energy limit, the recuperation braking may be reduced to zero, starting at a first vehicle speed - e.g. For example, the warm-up strategy is not used - and if the amount of degraded braking energy is not greater than the braking energy limit, the recuperation braking is reduced to zero, starting at a second vehicle speed greater than the first vehicle speed - e.g. For example, the warm-up strategy is used. The speed of the vehicle starting to reduce the recuperation braking to zero is increased when the BED is not greater than the BEL.
Fortfahrend mit 9, wird das in 8 dargestellte Verfahren detailliert beschrieben. Die Drehmomentkurve abc repräsentiert die Rekup.grenze – siehe auch 3 und ihre zugehörige Beschreibung. Zusätzlich zu der Kurve Rekup.grenze, Kurve abc, zeigt die 9 außerdem vier zusätzliche Drehmomentkurven: Kurve adhi, Kurve aehi, Kurve afhi und Kurve aghi. Die VSC 18 ist konfiguriert, das Rekuperationsbremsmoment am Fahrzeug 10 gemäß Drehmomentkurven ähnlich diesen zu steuern. Natürlich repräsentieren die in 9 gezeigten Drehmomentkurven nur vier mögliche Drehmomentkurven, ausgewählt zu Zwecken der Veranschaulichung, einer unendlichen Anzahl möglicher Drehmomentkurven. Jede der Drehmomentkurven in 9 korrespondiert mit einer bestimmten ersten Fahrzeugbedingung wie der Wert von BED.Continuing with 9 , that will be in 8th described method described in detail. The torque curve abc represents the recup. Limit - see also 3 and its description. In addition to the curve Rekup.grenze, curve abc, the shows 9 four additional torque curves: curve adhi, curve aehi, curve afhi and curve aghi. The VSC 18 is configured, the Rekuperationsbremsmoment on the vehicle 10 according to torque curves similar to these control. Of course, those in 9 shown torque curves only four possible torque curves, selected for purposes of illustration, an infinite number of possible torque curves. Each of the torque curves in 9 corresponds to a certain first vehicle condition such as the value of BED.
Spezifisch wird die Kurve adhi verwendet, wenn BED gleich null ist (BED = 0). Diese Kurve zeigt das Herausnehmen der Rekuperationsbremsung, das beginnend am Punkt (d) erfolgt, der die höchste Fahrzeuggeschwindigkeit ist, bei der Herausnehmen beginnt, zumindest in diesem Beispiel. Erneut Bezug nehmend auf 8 und insbesondere auf den Entscheidungsblock 64, kann BED, wenn er gleich null ist, nicht größer sein als BEL, und daher wird die Aufwärmstrategie verwendet, wie in Schritt 68 dargestellt. Am anderen Ende der in 9 gezeigten Beispiele ist die Kurve aghi, die die Situation repräsentiert, in der BED größer ist als BEL (BED > BEL). Wie in 8 gezeigt, würde die Aufwärmstrategie in dieser Situation nicht verwendet werden. Daher wird die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der begonnen wird, die Rekuperationsbremsung herauszunehmen, durch den Punkt (g) repräsentiert, der die „erste Fahrzeuggeschwindigkeit” sein kann, auf die vorstehend Bezug genommen wird.Specifically, the curve adhi is used when BED is zero (BED = 0). This graph shows the removal of the recuperation braking that begins at point (d), which is the highest vehicle speed at which removal begins, at least in this example. Referring again to 8th and in particular to the decision block 64 For example, BED, if equal to zero, can not be greater than BEL, and therefore the warm-up strategy is used as in step 68 shown. At the other end of the in 9 The examples shown are the curve aghi, which represents the situation in which BED is greater than BEL (BED> BEL). As in 8th shown, the warm-up strategy would not be used in this situation. Therefore, the vehicle speed at which the recuperation braking is started to be started is represented by the point (g), which may be the "first vehicle speed" referred to above.
Gleichermaßen kann die durch den Punkt (d) repräsentierte Fahrzeuggeschwindigkeit die „zweite Fahrzeuggeschwindigkeit” sein, auf die vorstehend Bezug genommen wird, oder alternativ könnte der Punkt (e) oder der Punkt (f) diese Geschwindigkeit repräsentieren. Dies beruht darauf, dass beide Punkte (e) und (f) Fahrzeuggeschwindigkeiten repräsentieren, die höher sind die als Fahrzeuggeschwindigkeit am Punkt (g), und sowohl die Kurve aehi als auch die Kurve afhi veranschaulichen eine Steuerung, bei der die Aufwärmstrategie verwendet wird. Spezifisch wird die Kurve aehi verwendet, wenn der Wert von BED größer ist als null, aber kleiner als ein gewisser Abschnitt von BEL (X% BEL > BED > 0). Und die Kurve afhi wird verwendet, wenn BED größer ist als ein gewisser Abschnitt von BEL, aber noch kleiner ist als der volle Wert von BEL (BEL > BED > X% BEL).Likewise, the vehicle speed represented by point (d) may be the "second vehicle speed" referred to above, or alternatively point (e) or point (f) could represent that speed. This is because both items (e) and (f) represent vehicle speeds higher than the vehicle speed at point (g), and both aehi and afhi curves illustrate a controller using the warm-up strategy. Specifically, the curve aehi is used when the value of BED is greater than zero but less than a certain portion of BEL (X% BEL> BED> 0). And the curve afhi is used when BED is larger than a certain portion of BEL but still smaller than the full value of BEL (BEL> BED> X% BEL).
Eine andere Weise zum Steuern des Herausnehmens des Rekuperationsbremsmoments ist in 10 dargestellt. Hier folgt nur eine der Drehmomentkurven der Kurve Rekup.grenze – d. h. die Drehmomentkurve, die verwendet wird, wenn BED > BEL ist. Wenn BED nicht größer als BEL ist, wird die gesamte Drehmomentkurve nach oben verlagert, so dass der Punkt, an dem das Herausnehmen des Rekuperationsdrehmoments beginnt, unabhängig vom relativen Wert von BED konstant ist. In dieser Familie von Kurven wird die gleiche Fahrzeuggeschwindigkeit als der Punkt zum Beginnen des Rekuperations-Herausnahmeprozesses verwendet; wenn die Kurven von der Kurve Rekup.grenze nach oben gehen, wird jedoch weniger Rekuperationsbremsung verwendet und muss daher weniger Herausnehmen während der gleichen Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen. Die obere Kurve – in der BED gleich null ist – ist gut oberhalb der Rekup.grenze und muss daher viel weniger Herausnehmen während der gleichen Reduktion der Fahrzeuggeschwindigkeit verrichten.Another way to control the removal of the Rekuperationsbremsmoments is in 10 shown. Here is just one of the torque curves of the recup. Limit curve - that is, the torque curve used when BED> BEL. If BED is not greater than BEL, the entire torque curve is shifted upward so that the point at which the removal of recuperation torque starts is constant regardless of the relative value of BED. In this family of curves, the same vehicle speed is used as the point to begin the recuperation take-out process; if the curves from the curve Rekup.grenze up However, less recuperation braking is used and therefore less take-off must occur during the same reduction in vehicle speed. The upper curve - equal to zero in the BED - is well above the recup.limit and therefore needs to perform much less take out during the same reduction in vehicle speed.
Auch wenn es verschiedene Weisen zum Berechnen einer Bremsenergiegrenze geben mag, wie vorstehend beschrieben, ist BEL in mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Funktion mindestens einer Temperatur des Bremssystems und eines Status des Zündsystems oder basiert darauf. Obwohl der Status des Zündsystems, der zum Bestimmen der BEL verwendet wird, durch eine beliebige Anzahl von Parametern repräsentiert werden kann, enthält der Status des Zündsystems in mindestens einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie lange das Fahrzeug in einem Zündschlüssel-Aus-Zustand gewesen ist. Dies stellt zumindest eine gewisse Angabe davon bereit, wie kalt die Reibungsbremsen seit der Zeit, zu der sie zuletzt verwendet wurden, geworden sein können.Although there may be various ways to calculate a braking energy limit, as described above, in at least some embodiments of the present invention, BEL is or is a function of at least one temperature of the brake system and status of the ignition system. Although the status of the ignition system used to determine the BEL may be represented by any number of parameters, the status of the ignition system in at least some embodiments of the present invention includes how long the vehicle has been in an ignition key-off state , This provides at least some indication of how cold the friction brakes may have become since the time they were last used.
Hinsichtlich der Temperatur des Bremssystems, kann diese in einer beliebigen einer Anzahl verschiedener Weisen berechnet werden, einschließlich durch die Verwendung eines internen Temperatursensors, der direkt mit einem Teil des Steuersystems wie die VSC 18 kommuniziert, wo das Signal von einer oder mehreren der Steuerungen, die über einen CAN-Bus miteinander verbunden sind, wie vorstehend beschrieben, verwendet werden kann. Alternativ können ein oder mehrere Druckwandler zum Ermitteln einer Temperatur des Bremssystems zur Verwendung bei der Berechnung von der BEL verwendet werden. In mindestens einigen Ausführungsformen wird die anfängliche Temperatur des Bremssystems aus Daten bestimmt, die fast unmittelbar nach Aktivierung des Systems erfasst werden – z. B. innerhalb von fünf Sekunden nach dem Starten.With regard to the temperature of the brake system, it may be calculated in any of a number of different ways, including through the use of an internal temperature sensor directly related to a part of the control system such as the VSC 18 communicates where the signal from one or more of the controllers interconnected via a CAN bus as described above can be used. Alternatively, one or more pressure transducers may be used to determine a temperature of the brake system for use in the calculation of the BEL. In at least some embodiments, the initial temperature of the brake system is determined from data that is acquired almost immediately after activation of the system - e. Within five seconds of starting.
Verwenden der Bremssystemtemperatur und der Zündschlüssel-Aus-Zeit zum Bestimmen der BEL kann die Verwendung einer Datentabelle, die Temperatur und Energie korreliert, enthalten. In mindestens einigen Ausführungsformen wird die Temperatur/Energie-Tabelle ein Minimum von acht Datenpunkten aufweisen: die Temperaturwerte können einen Bereich von –60°C bis 400°C mit einer Auflösung von 0,01 haben, während die Energiewerte einen minimalen Bereich von 0 bis 250.000 Joule (J) mit einer Auflösung von 4 haben. Eine derartige Datentabelle kann im Voraus in das Steuersystem programmiert werden und als eine Nachschlagetabelle basierend auf Werten der Bremssystemtemperatur, bestimmt wie vorstehend beschrieben, verwendet werden. Für Temperaturwerte, die zwischen Datenpunkten liegen, kann ein lineares oder eine andere Art von Interpolationsschema zum Bestimmen des korrespondierenden Energiewerts verwendet werden.Using the brake system temperature and the ignition key off time to determine the BEL may include using a data table that correlates temperature and energy. In at least some embodiments, the temperature / energy table will have a minimum of eight data points: the temperature values may have a range of -60 ° C to 400 ° C with a resolution of 0.01 while the energy values have a minimum range of 0 to 250,000 joules (J) with a resolution of 4. Such a data table may be programmed in advance into the control system and used as a look-up table based on values of the brake system temperature determined as described above. For temperature values that lie between data points, a linear or other type of interpolation scheme may be used to determine the corresponding energy value.
Der aus der Nachschlagetabelle bestimmte Energiewert kann als die BEL verwendet werden, wenn die Zündschlüssel-Aus-Zeit eine im Voraus bestimmte Zündschlüssel-Aus-Zeit überschritten hat – z. B. zwei Stunden. Wenn die tatsächliche Zündschlüssel-Aus-Zeit die im Voraus bestimmte Zündschlüssel-Aus-Zeit nicht überschritten hat, kann die BEL auf null oder einen relativ niedrigen Wert gesetzt werden, so dass in allen oder den meisten Fällen die abgebaute Bremsenergie die BEL übersteigen wird und die Aufwärmstrategie nicht eingesetzt werden wird oder auf einem niedrigen Niveau eingesetzt werden wird. Der Wert der BEL kann weiter begrenzt werden, falls gewünscht, zum Beispiel basierend auf den Bremssystemtemperaturen über einer im Voraus bestimmten Temperatur. In mindestens einigen Ausführungsformen wird der Wert der BEL auf nicht mehr als 10.000 J für Bremssystemtemperaturen über 20°C gesetzt, unabhängig vom Energiewert, der aus der Nachschlagetabelle bestimmt wurde.The energy value determined from the lookup table may be used as the BEL if the ignition key off time has exceeded a pre-determined ignition key off time - e. B. two hours. If the actual ignition key off time has not exceeded the pre-determined ignition key off time, the BEL may be set to zero or a relatively low value so that in all or most of the cases the degraded braking energy will exceed the BEL and the warm-up strategy will not be used or will be used at a low level. The value of BEL may be further limited, if desired, for example, based on brake system temperatures above a predetermined temperature. In at least some embodiments, the value of the BEL is set to not more than 10,000 J for brake system temperatures above 20 ° C, regardless of the energy value determined from the look-up table.
Allgemein ausgedrückt, kann der Betrag abgebauter Bremsenergie eine Funktion einer Anzahl von Parametern sein oder darauf basieren. Zum Beispiel kann in mindestens einigen Ausführungsformen der Betrag abgebauter Bremsenergie auf mindestens einem Betrag von Bremsmoment für mindestens ein Rad des Fahrzeugs und einer Drehzahl des mindestens einen Rads des Fahrzeugs basieren. In mindestens einigen Ausführungsformen kann der BED ferner auf einer vorherigen Berechnung des Betrags abgebauter Bremsenergie zu einer Zeit seit der vorherigen Berechnung basieren. Spezifischer ausgedrückt, wird der BED in mindestens einigen Ausführungsformen mit einem Wert von null nach dem Aktivieren des Systems initialisiert. Dann kann der BED durch Ermitteln des Bremsenergieeingangs in eines oder mehreren der Fahrzeugräder basierend auf Bremsendruck und Raddrehzahl berechnet werden. Eine Gleichung für den BED in mindestens einigen Ausführungsformen kann wie folgt geschrieben werden: BED(J) = BrakeEnergyDissipatedZ1(J) + FrictionTorque(Nm)·Speed(rad/s)·ControlLoopTime(s) Generally speaking, the amount of degraded braking energy may be a function of or based on a number of parameters. For example, in at least some embodiments, the amount of degraded braking energy may be based on at least one amount of braking torque for at least one wheel of the vehicle and a speed of the at least one wheel of the vehicle. In at least some embodiments, the BED may further be based on a previous calculation of the amount of degraded braking energy at a time since the previous calculation. More specifically, in at least some embodiments, the BED is initialized to a value of zero after activation of the system. Then, the BED may be calculated by determining the brake energy input in one or more of the vehicle wheels based on brake pressure and wheel speed. An equation for the BED in at least some embodiments may be written as follows: BED (J) = BrakeEnergyDissipatedZ1 (J) + FrictionTorque (Nm) · Speed (rad / s) · ControlLoopTime (s)
Wobei: BrakeEnergyDissipatedZ1(J) die vorherige Berechnung des BED in Joule ist (die für die erste derartige Berechnung gleich null ist);
Friction Torque(Nm) das Reibungsbremsmoment in Newtonmetern ist, bestimmt aus dem Bremsdruck, der von Sensoren auf einer Basis pro Kreis anstatt pro Rad gemessen werden kann;
Speed(rad/s) die Drehzahl in Radiant pro Sekunde eines oder mehrerer der Fahrzeugräder ist, die zum Beispiel gemittelt werden können, oder eine einzelne Raddrehzahl verwendet werden kann; und
ControlLoopTime(s) die verstrichene Zeit in Sekunden seit der jüngsten Bestimmung des BED ist.Where: BrakeEnergyDissipatedZ1 (J) is the previous calculation of the BED in joules (which is zero for the first such calculation);
Friction Torque (Nm) is the friction braking torque in Newton meters, determined from the brake pressure that can be measured by sensors on a per circle basis instead of per wheel;
Speed (rad / s) is the number of revolutions in radians per second of one or more of the vehicle wheels that can be averaged, for example, or a single wheel speed can be used; and
ControlLoopTime (s) is the elapsed time in seconds since the most recent determination of the BED.
Wie vorstehend detailliert beschrieben, zum Beispiel in Verbindung mit 9, kann der Punkt, an dem begonnen wird, die Rekuperationsbremsung herauszunehmen oder auf null herunterzufahren, unter verschiedenen Fahrzeugbedingungen variieren. Dieser Punkt kann basierend auf einer beliebigen Anzahl von Faktoren wie die vorstehend beschriebenen oder anderen Faktoren ausgewählt werden. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die die vorstehend beschriebene Aufwärmstrategie einsetzen, können an einem im Voraus bestimmten Punkt starten, bei dem begonnen wird, die Rekuperationsbremsung auf null herunterzufahren. Zum Beispiel kann dieser Punkt eine bestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentieren, wie in und in Verbindung mit 9 veranschaulicht und beschrieben – diese kann als eine „maximale Rekuperationsgeschwindigkeit” bezeichnet werden, weil sie die höchste Fahrzeuggeschwindigkeit ist, bei der 100% Rekuperationsbremsung und keine Reibungsbremsung gestattet sind. Daher kann in Ausführungsformen, die die Aufwärmstrategie verwenden, die vorstehend beschriebene „erste Fahrzeuggeschwindigkeit” die Fahrzeuggeschwindigkeit sein, bei der begonnen wird, die Rekuperationsbremsung herunterzufahren, wenn die Aufwärmstrategie nicht verwendet wird – zum Beispiel der Punkt (g) in 9. Die vorstehend beschriebene „zweite Fahrzeuggeschwindigkeit” kann die Fahrzeuggeschwindigkeit sein, bei der begonnen wird, die Rekuperationsbremsung herunterzufahren, wenn die Aufwärmstrategie verwendet wird – zum Beispiel die Punkte (d), (e) oder (f).As described in detail above, for example in connection with 9 For example, the point at which the recuperation braking is started to decrease or shut down to zero may vary under different vehicle conditions. This point may be selected based on any number of factors such as those described above or other factors. Embodiments of the present invention employing the above-described warm-up strategy may start at a predetermined point at which the recuperation braking is started to be reduced to zero. For example, this point may represent a certain vehicle speed, as in and in connection with 9 illustrated and described - this may be referred to as a "maximum recuperation rate" because it is the highest vehicle speed at which 100% recuperation braking and no friction braking is permitted. Therefore, in embodiments using the warm-up strategy, the "first vehicle speed" described above may be the vehicle speed at which the recuperation braking is started to shut down when the warm-up strategy is not used - for example, the point (g) in FIG 9 , The above-described "second vehicle speed" may be the vehicle speed at which the recuperation braking is started to be stopped when the warm-up strategy is used - for example, the points (d), (e), or (f).
Wie vorstehend beschrieben, ist die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit, weil dies mehr Zeit gestattet, die Rekuperationsbremsung herauszunehmen und die Reibungsbremsung übernehmen zu lassen, wodurch ein sanfterer Übergang bereitgestellt wird. In mindestens einigen Ausführungsformen kann die Differenz zwischen der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit eine Funktion von mindestens dem Betrag abgebauter Bremsenergie – d. h. der BED – sein oder darauf beruhen. Diese Geschwindigkeitsdifferenz kann als „Aufwärm-Herunterfahrgeschwindigkeit” (WRS) bezeichnet werden und kann in mindestens einigen Ausführungsformen durch die nachstehende Gleichung definiert sein. WRS = max(0, min(MWRS, MWRS· BEL – BED / BERR)) As described above, the second vehicle speed is greater than the first vehicle speed, because this allows more time to take out the Rekuperationsbremsung and take over the friction braking, creating a smoother transition is provided. In at least some embodiments, the difference between the first vehicle speed and the second vehicle speed may be a function of or based on at least the amount of degraded braking energy - ie, the BED. This speed difference may be referred to as a "warm-up-down-speed" (WRS) and, in at least some embodiments, may be defined by the following equation. WRS = max (0, min (MWRS, MWRS · BEL - BED / BERR))
Wobei: MWRS ein im Voraus bestimmter, kalibrierbarer Wert der maximalen Aufwärm-Herunterfahrgeschwindigkeit ist; in einigen Ausführungsformen kann dieser auf 10 Kilometer pro Stunde (kph) eingestellt sein;
BEL und BED wie vorstehend definiert sind; und
BERR ein Bremsenergie-Herunterfahrbereich und ein im Voraus bestimmter, kalibrierbarer Bereich von Bremsenergiewerten ist, die zum Herunterfahren der Rekuperationsbremsung geeignet sind; in einigen Ausführungsformen kann der Bereich 5000–70.000 J mit einer Auflösung von 1 J und einem Anfangswert von 15.000 J sein.Where: MWRS is a predetermined, calibratable value of the maximum warm-up-down speed; in some embodiments, this may be set at 10 kilometers per hour (kph);
BEL and BED are as defined above; and
BERR is a brake power down range and a predetermined, calibratable range of brake power values suitable for shutting down the recuperation brake; in some embodiments, the range may be 5000-70,000 J with a resolution of 1 J and an initial value of 15,000 J.
Für die obige Gleichung ist ersichtlich, dass, wenn die BEL größer ist als der BED – was, wie vorstehend beschrieben, bedeutet, dass die Aufwärmstrategie verwendet werden wird –, der Wert von WRS positiv sein wird und daher die zweite Fahrzeuggeschwindigkeit größer sein wird als die erste Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn umgekehrt der Wert von BED größer ist als der Wert von BEL, wird der Wert von WRS gemäß der Gleichung gleich null sein, was mit der Situation korreliert, in der die Aufwärmstrategie nicht verwendet wird. Eine andere Beziehung, die aus einer Analyse der vorstehenden Gleichung abgeleitet werden kann, ist die, dass in mindestens einigen Situationen der Wert von WRS abnimmt, wenn der Wert von BED zunimmt. In Situationen, in denen die Aufwärmstrategie eingesetzt wird und der Wert von WRS nicht null ist, nimmt daher die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit im Allgemeinen ab, wenn der Wert von BED zunimmt, während die Differenz der Fahrzeuggeschwindigkeiten allgemein zunimmt, wenn der Wert von BED abnimmt.For the above equation, it can be seen that if the BEL is greater than the BED - which, as described above, means that the warm-up strategy will be used - the value of WRS will be positive and therefore the second vehicle speed will be greater than the first vehicle speed. Conversely, if the value of BED is greater than the value of BEL, the value of WRS will be zero according to the equation, which correlates to the situation in which the warm-up strategy is not used. Another relationship that can be derived from an analysis of the above equation is that in at least some situations, the value of WRS decreases as the value of BED increases. In situations where the warm-up strategy is employed and the value of WRS is not zero, therefore, the difference between the first and second vehicle speeds generally decreases as the value of BED increases, while the difference in vehicle speeds generally increases as the vehicle speed increases Value of BED decreases.
Während vorstehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, wird nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die Wörter, die in der Patentschrift verwendet werden, Wörter der Beschreibung und nicht der Einschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können die Merkmale der verschiedenen implementierenden Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.While exemplary embodiments are described above, it is not intended that these embodiments describe all possible forms of the invention. Rather, the words used in the specification are words of description rather than limitation, and it is understood that various changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Additionally, the features of the various implementing embodiments may be combined to form further embodiments of the invention.
