DE102016221622A1 - Method and device for providing a braking effect of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug (1), insbesondere im Rahmen eines kooperativen Bremsens, wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Bremsvorrichtung mit einer Reibbremse (10) und mit einer Motorbremse zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs (1) aufweist, wobei eine Bremswirkung der Motorbremse sich aus einer Mehrzahl von Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) basierend auf einer Mehrzahl von Bremsmechanismen zusammensetzt, mit den Schritten:Zuordnen von Prioritäten (P1, P2, ..., Pn) zu den Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) der Motorbremse,Auswählen von zumindest einer der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) gemäß den zugeordneten Prioritäten (P1, P2, ..., Pn), undAktivieren der Motorbremse durch Umsetzen der ausgewählten Einzelbremswirkung (E1, E2, ..., En) zum Bereitstellen der Bremswirkung, die insbesondere von einem übergeordneten Steuergerät, insbesondere von einem ABS-/ESP-Steuergerät (15b) der Steuereinheit (15), angefordert wird, wobei insbesondere die angeforderte Bremswirkung von einer von einem Motorsteuergerät (15a) der Steuereinheit (15) zyklisch maximal zu stellenden Gesamtmotorbremswirkung begrenzt wird, die insbesondere auf Basis implementierter Modelle bestimmt wird.The invention relates to a method for providing a braking effect in a motor vehicle (1), in particular in the context of cooperative braking, wherein the motor vehicle (1) has a braking device with a friction brake (10) and with an engine brake for braking the motor vehicle (1), wherein a braking effect of the engine brake is composed of a plurality of individual braking effects (E1, E2, ..., En) based on a plurality of braking mechanisms, comprising the steps of: assigning priorities (P1, P2, ..., Pn) to the Single brake actions (E1, E2, ..., En) of the engine brake, selecting at least one of the individual brake actions (E1, E2, ..., En) according to the assigned priorities (P1, P2, ..., Pn), andactivating the Engine brake by implementing the selected single braking action (E1, E2, ..., En) for providing the braking effect, in particular from a higher-level control unit, in particular from an ABS / ESP control unit (15b) of the control unit (15) is required, in particular, the requested braking effect of one of an engine control unit (15 a) of the control unit (15) cyclically maximum to be set total engine braking action is limited, which is determined in particular based on implemented models.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge, und insbesondere Maßnahmen zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug, wobei das Kraftfahrzeug einen Hubkolbenverbrennungsmotor, eine Reibbremse und eine Motorbremse zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs aufweist.The invention relates to motor vehicles, and in particular measures for providing a braking effect in a motor vehicle, wherein the motor vehicle has a reciprocating internal combustion engine, a friction brake and an engine brake for braking the motor vehicle.

Stand der TechnikState of the art

Zum Abbremsen weisen Kraftfahrzeuge Betriebsbremseinrichtungen mit Reibbremsen auf. Reibbremsen sind technische Systeme zur Längsverzögerung eines Kraftfahrzeugs. Die Gesamtheit aus Übertragungs- und Betätigungseinrichtungen wird als Bremsanlage bezeichnet. Beim üblichen Bremsvorgang wird durch Reibung oder adäquate Vorgänge die kinetische Energie (Bewegungsenergie) des Kraftfahrzeugs in Wärmeenergie umgewandelt und abgeführt (Verlustenergie). Neuere Techniken erlauben durch Rekuperation mit einer Nutzbremse die Umwandlung der kinetischen in elektrische Energie und deren Speicherung.For braking, motor vehicles have service brake devices with friction brakes. Friction brakes are technical systems for the longitudinal deceleration of a motor vehicle. The entirety of transmission and control equipment is referred to as a brake system. In the usual braking process, the kinetic energy (kinetic energy) of the motor vehicle is converted into heat energy by friction or adequate processes and dissipated (energy loss). Recent techniques allow the conversion of kinetic energy into electrical energy and their storage by recuperation with a regenerative brake.

Während beim herkömmlichen Abbremsen eines Kraftfahrzeugs mit dessen Reibbremse die Bremsenergie des Fahrzeuges also in Wärme umgewandelt und verloren geht, wird mit einer Nutzbremse möglichst viel Bremsenergie zurückgewonnen und als elektrische Energie gespeichert. Um das Kraftfahrzeug zu verzögern, wird z.B. ein Generator genutzt. Die Reibbremse kommt nur dann zum Einsatz, wenn die Bremsanforderung das Bremspotenzial der Nutzbremse übersteigt - wie z. B. auch beim Anhaltevorgang.While in the conventional braking of a motor vehicle with the friction brake, the braking energy of the vehicle is thus converted into heat and lost, as much braking energy is recovered with a regenerative brake and stored as electrical energy. To decelerate the motor vehicle, e.g. used a generator. The friction brake is only used when the brake request exceeds the brake potential of the regenerative brake - such. B. also during the stopping process.

So ist aus der Druckschrift DE 196 04 134 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit elektrischem Antrieb bekannt, wobei das Bremsmoment in einem ersten Bereich des Fahrerbremswunsches nahezu ausschließlich durch die regenerative Abbremsung aufgebracht wird, während die Reibungsbremse im Wesentlichen nicht zur Bremswirkung beiträgt. Dies wird dadurch realisiert, dass in diesem Bereich des Bremswunsches das von dem Fahrer durch die Bremspedalbetätigung in die Radbremszylinder einströmende Druckmittel durch entsprechende Steuerung in eine Speicherkammer zurückgeführt wird.This is from the publication DE 196 04 134 A1 a method and a device for controlling a brake system of a motor vehicle with electric drive known, wherein the braking torque is applied in a first region of the driver's braking request almost exclusively by the regenerative braking, while the friction brake substantially does not contribute to the braking effect. This is realized in that, in this region of the braking request, the pressure medium flowing into the wheel brake cylinders from the driver by the brake pedal actuation is returned by appropriate control into a storage chamber.

Jedoch bleibt das Motorschleppmoment ungenutzt, um das Kraftfahrzeug abzubremsen. Dabei wird unter dem Motorschleppmoment ein Drehmoment verstanden, das nötig ist, um einen ungefeuerten Hubkolbenverbrennungsmotor extern anzutreiben, d.h. seine inneren Reibungskräfte zu überwinden. In herkömmlichen Fahrzeugsystemarchitekturen werden bereits bisher (leichte) Motorbremsmomente aktiviert, die rein vorgesteuert nach Fahrbarkeitskriterien (= Komfort) vorgegeben sind. Ungenutzt ist das weitgehend frei gestaltbare Eingriffsverhalten, wenn es um Sicherheitsbelange (höhere Bremsanforderungen) geht und wenn ein Gesamtfahrzeugsystem mit mehreren Bremseinrichtungen gesamthaft zu optimieren ist. Hier kann die Motorbremse einen weiteren Beitrag leisten. Dabei können Grundabstimmungen beibehalten werden und weitere variable Bremsbeiträge situationsabhängig zugeschaltet werden.However, the engine drag torque remains unused to decelerate the vehicle. Here, the engine drag torque is understood to mean a torque that is necessary to externally drive an unfired reciprocating internal combustion engine, i. to overcome its internal friction forces. In conventional vehicle system architectures, (slight) engine braking torques have already been activated which are predefined purely in accordance with drivability criteria (= comfort). Unused is the largely freely configurable engagement behavior when it comes to safety issues (higher braking requirements) and when an overall vehicle system with multiple braking devices is to optimize overall. Here the engine brake can make another contribution. In this case, basic reconciliations can be maintained and further variable braking contributions can be switched on depending on the situation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß sind ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung gemäß einem nebengeordneten Anspruch vorgesehen.According to the invention, a method for providing a braking effect in a motor vehicle according to claim 1 and a device according to an independent claim are provided.

Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further embodiments are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere im Rahmen eines kooperativen Bremsens, vorgesehen, wobei das Kraftfahrzeug eine Bremsvorrichtung mit einer Reibbremse und mit zumindest einer Motorbremse zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs aufweist, und wobei eine Bremswirkung der Motorbremse sich aus einer Mehrzahl von Einzelbremswirkungen basierend auf einer Mehrzahl von Bremsmechanismen zusammensetzt. Das Verfahren sieht vor, dass
Prioritäten zu den Einzelbremswirkungen der Motorbremse zugeordnet werden,
zumindest eine der Einzelbremswirkungen gemäß den zugeordneten Prioritäten ausgewählt wird, und
die Motorbremse durch Umsetzen der ausgewählten Einzelbremswirkungen aktiviert wird, um die Bremswirkung bereitzustellen, die insbesondere von einem übergeordneten Steuergerät, insbesondere von einem ABS-/ESP-Steuergerät der Steuereinheit, angefordert wird, wobei insbesondere die angeforderte Bremswirkung von einer von einem Motorsteuergerät der Steuereinheit zyklisch maximal zu stellenden Gesamtmotorbremswirkung begrenzt wird, die insbesondere auf Basis implementierter Modelle bestimmt wird.
According to a first aspect, a method is provided for providing a braking effect in a motor vehicle, in particular in the context of cooperative braking, wherein the motor vehicle has a braking device with a friction brake and with at least one engine brake for braking the motor vehicle, and wherein a braking effect of the engine brake itself is composed of a plurality of single-brake actions based on a plurality of brake mechanisms. The procedure provides that
Priorities are assigned to the individual brake effects of the engine brake,
at least one of the individual braking effects is selected according to the assigned priorities, and
the engine brake is activated by reacting the selected individual braking effects to provide the braking effect, which is requested in particular by a higher-level control unit, in particular by an ABS / ESP control unit of the control unit, wherein in particular the requested braking effect of one of an engine control unit of the control unit cyclically maximum total engine braking effect is limited, which is determined in particular based on implemented models.

Eine Idee des obigen Verfahrens ist es, eine Mehrzahl von unterschiedlichen Einzelbremswirkungen zu priorisieren und dann bei Bedarf gemäß ihren Prioritäten abzurufen, so dass sie als Motorbremse neben der eigentlichen Reibbremse und gegebenenfalls neben einer Nutzbremse, z.B. eines Hybridantriebs, genutzt werden können. So können die Einzelbremswirkungen beispielsweise durch eine Priorisierung gemäß der Höhe ihrer jeweiligen Bremswirkung und ihrer zeitlichen Verfügbarkeit gezielt ausgewählt und aktiviert werden. Dadurch ist es möglich, eine Bremswirkung der angeforderten Stärke und zum richtigen Zeitpunkt bereitzustellen, ohne auf die Reibbremse zurückgreifen zu müssen, sofern die Motorbremse das angeforderte Bremsmoment allein aufbringen kann. Es wird eine verbesserte und effizientere Nutzung aller vorhandenen Bremssysteme erreicht, wobei die einzelnen Bremssysteme vor einer Überbeanspruchung und vor übermäßigem Verschleiß geschützt werden.One idea of the above method is to prioritize a plurality of different individual brake effects and then recall them according to their priorities as needed, so that they can be used as engine brakes in addition to the actual friction brake and optionally next to a regenerative brake, eg a hybrid drive. Thus, the individual braking effects, for example, by a prioritization according to the level of their respective braking effect and their temporal availability targeted be selected and activated. This makes it possible to provide a braking effect of the required strength and at the right time, without having to resort to the friction brake, provided that the engine brake can apply the requested braking torque alone. Improved and more efficient use of all existing brake systems is achieved, protecting individual brake systems from overstress and excessive wear.

Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, das Motorschleppmoment zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs zu nutzen. Dies erlaubt es, den Einsatz der Reibbremse und damit den Verschleiß von Komponenten der Reibbremse, wie z.B. von Bremsbelägen der Reibbremse, zu reduzieren. Ferner kann durch die zusätzliche Bremswirkung der Motorbremse eine gesteigerte Bremswirkung im Fall einer Voll- bzw. Panikbremsung bereitgestellt werden und damit die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht werden.In this way it is possible, for example, to use the engine drag torque to decelerate the motor vehicle. This allows the use of the friction brake and thus the wear of components of the friction brake, such as. brake linings of the friction brake, to reduce. Furthermore, an increased braking effect in the case of full or panic braking can be provided by the additional braking effect of the engine brake and thus the safety in road traffic can be increased.

Gemäß einer Ausführungsform kann erfasst werden, ob ein Kraftschluss zwischen einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs und einer Fahrbahn vorliegt, und ein Aktivieren der weiteren Motorbremse zum Bereitstellen der Bremswirkung erfolgt nur auf eine Erfassung eines Vorliegens eines Kraftschlusses zwischen der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn. So wird sichergestellt, dass z.B. nur bei durchgängigem Kraftschluss die Motorbremse aktiviert wird, denn nur bei geschlossener Kupplung, eingelegten Gang und bei Kraftschluss der Reifen steht ein eine Bremswirkung hervorrufendes Motorschleppmoment zur Verfügung, sofern das Kraftfahrzeug ein Schaltgetriebe mit Gangstufen und eine Kupplung aufweist. Für die Kraftschlussbedingung bei einem Automatikgetriebe mit Wandlerkupplung wie auch bei einem Kraftfahrzeug mit stufenlosem Getriebe mit unendlicher Übersetzung können analog Signale ausgewertet werden um festzustellen, ob ein Kraftschluss vorliegt. Mit der Kraftschlusserkennung lässt sich bedarfsweise die Motorbremse aktivieren; damit ist die Betriebssicherheit gesteigert.According to one embodiment, it may be detected whether there is a frictional connection between a drive unit of the motor vehicle and a roadway, and activating the further engine brake to provide the braking effect is only on detection of a presence of a frictional connection between the drive unit of the motor vehicle and the roadway. This ensures that e.g. only with continuous adhesion, the engine brake is activated, because only with the clutch engaged, engaged gear and traction of the tire is a braking effect causing engine drag available, if the motor vehicle has a manual transmission with gears and a clutch. For the adhesion condition in an automatic transmission with converter clutch as well as in a motor vehicle with continuously variable transmission with infinite translation analog signals can be evaluated to determine whether a positive connection is present. With traction detection, the engine brake can be activated as required; thus the operational safety is increased.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine der Einzelbremswirkungen veränderbar sein, und bei dem Aktivieren der Motorbremse kann die Einzelbremswirkung verändert werden. Zum Verändern der Einzelbremswirkungen können Parameter verändert werden, die das Motorschleppmoment verändern. So ist eine Anpassung der Einzelbremswirkungen an eine angeforderte Gesamtbremswirkung bzw. an eine angeforderte Verzögerung möglich.According to a further embodiment, one of the individual brake effects may be variable, and when the engine brake is activated, the individual braking effect may be changed. To change the individual brake effects, parameters can be changed that change the engine drag torque. Thus, an adaptation of the individual brake effects to a requested overall braking effect or to a requested deceleration is possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann beim Zuordnen der Prioritäten die Skalierbarkeit der Werte der Einzelbremswirkungen und/oder die Höhe der Einzelbremswirkungen und/oder der zeitliche Charakter der Einzelbremswirkungen und/oder ob Kompensationsmaßnahmen zum Ausgleich von Nebenwirkungen der Einzelbremswirkungen erforderlich sind und/oder ob weitere Neben- oder Querwirkungen durch die Einzelbremswirkungen auftreten und/oder ob die Einzelbremswirkungen Schäden hervorrufen und/oder Dynamiken der Einzelbremswirkungen berücksichtigt werden. Somit werden die Höhe der Bremswirkung und deren zeitliche Verfügbarkeit, aber auch die Folgen der Einzelbremswirkungen bei der Priorisierung berücksichtigt. So kann eine Bremswirkung gewünschter Höhe zum richtigen Zeitpunkt bereitgestellt werden, aber zugleich auch die Gefahr von Folgeschäden, z.B. durch Überbeanspruchung von Bauteilen, minimiert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, die Skalierbarkeit bzw. Einstellbarkeit der Einzelbremswirkung durch Verändern von variablen Parametern besonders stark bei der Priorisierung zu berücksichtigen. Z.B. kann vorgesehen sein, dass nur derjenigen Einzelbremswirkung die höchste Priorität zugeordnet wird, die über die variablen Parameter an eine Sollgröße anpassbar ist. So wird eine akkurate Umsetzung einer Bremsanforderung gewährleistet.According to a further embodiment, when assigning the priorities, the scalability of the values of the individual brake effects and / or the magnitude of the individual brake effects and / or the temporal nature of the individual brake effects and / or compensation measures to compensate for side effects of the individual brake effects may be required and / or if additional secondary effects are required. or lateral effects due to the individual brake effects and / or whether the individual brake effects cause damage and / or dynamics of the individual brake effects are taken into account. Thus, the amount of braking effect and its temporal availability, as well as the consequences of the individual braking effects are considered in the prioritization. Thus, a braking effect of desired height can be provided at the right time, but at the same time the risk of consequential damage, e.g. be minimized by overuse of components. In particular, it can be provided that the scalability or adjustability of the individual braking effect by changing variable parameters is taken into particular account during prioritization. For example, can be provided that only the single braking effect is assigned the highest priority, which is adaptable to a desired size via the variable parameters. This ensures an accurate implementation of a brake request.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Wert für eine Höhe eines Fahrerbremswunsches bestimmt werden, und der Wert kann beim Zuordnen der Prioritäten berücksichtigt werden. Somit erfolgt eine Auswahl entsprechend der Höhe der angeforderten Bremsverzögerung und es wird sichergestellt, dass diese möglichst akkurat bereitgestellt wird.According to another embodiment, a value for a height of a driver's braking request may be determined, and the value may be taken into account in assigning the priorities. Thus, a selection is made according to the amount of brake deceleration requested and it is ensured that this is provided as accurately as possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können Einzelbremswirkungen aus Ladungswechselverlusten einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs und/oder aus einem Verbrennungsprozess eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs resultieren und/oder durch einen mechanischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs und/oder einem durch einen elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs und/oder durch Reibungsverluste einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs und/oder durch eine Trägheit einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs bewirkt werden.According to a further embodiment, individual brake effects can result from charge exchange losses of a drive unit of the motor vehicle and / or from a combustion process of an internal combustion engine of the motor vehicle and / or by a mechanical load of the motor vehicle and / or by an electrical load of the motor vehicle and / or by friction losses of a drive unit of the motor vehicle Motor vehicle and / or caused by an inertia of a drive unit of the motor vehicle.

Die Ladungswechselverluste können auf einem saugseitigen Drosseln, einem abgasseitigen Drosseln, einer Nockenwellenverstellung, wie z.B. Hub und/oder Phase, oder auf einer sog. Jake-Brake beruhen. Dabei können die auf Ladungswechselverlusten beruhenden Einzelbremswirkungen durch Verändern von Parametern angepasst/variiert werden.The charge cycle losses may be due to intake side throttling, exhaust side throttling, camshaft timing, such as, e.g. Lift and / or phase, or based on a so-called. Jake brake. The individual brake effects based on changes in charge can be adjusted / varied by changing parameters.

Eine weitere Einzelbremswirkung kann auf einem Energieverbrauch von mechanischen Verbrauchern beruhen, die mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt sind, d.h. von ihm angetrieben werden, wie z.B. ein Klimakompressor. Die erhöhte Leistungsaufnahme des Klimakompressors kann durch eine Reduktion des Wärmeaustausches kompensiert werden, d.h. durch eine Leistungsminderung eines Gebläses, um die gewünschte Fahrgastraumtemperatur nicht zu beeinträchtigen. Dabei können die auf mechanischen Verbrauchern beruhenden Einzelbremswirkungen durch Verändern von Parametern variiert werden. Weitere Einzelbremswirkungen können auf einem Energieverbrauch von elektrischen Verbrauchern beruhen, die das Motorschleppmoment durch eine erhöhte Leistungsanforderung an eine generatorisch betriebene elektrische Maschine oder an eine Lichtmaschine erhöhen. Dies können eine Ölpumpe, eine Wasserpumpe, die Lichtmaschine selbst, ein Kühlerlüfter, ein Heizgebläse bzw. eine Klimaautomatik oder Scheibenheizungen sein. Eine erhöhte Leistung einer Wasserpumpe oder eines Kühlerlüfters kann über ein Schließen eines Thermostaten, wie z.B. eines Elektrothermostaten, zum Erhalt der Kühlmitteltemperatur kompensiert werden. Dabei können die auf elektrischen Verbrauchern beruhenden Einzelbremswirkungen durch Verändern von Parametern variiert werden. Schließlich können Einzelbremswirkungen auch durch innermotorische Reibungsverluste oder durch mechanische Trägheiten der rotierenden Massen des Verbrennungsmotors bewirkt sein. Hierbei kann es sich bei den rotierenden Massen z.B. eine Kurbelwelle, aber auch um Teile des Fahrzeuggetriebes handeln. Dabei können die auf innermotorischen Reibungsverlusten beruhenden Einzelbremswirkungen indirekt durch Verändern von Parametern, wie z.B. von einer Motordrehzahl über einer Getriebeübersetzung variiert werden.Another single braking effect may be based on power consumption of mechanical consumers coupled to, ie driven by, the internal combustion engine, such as an air conditioning compressor. The increased power consumption of the air conditioning compressor can by a Reduction of heat exchange can be compensated, ie by a reduction in performance of a fan, so as not to affect the desired passenger compartment temperature. The individual braking effects based on mechanical consumers can be varied by changing parameters. Other single-brake effects may be due to power consumption of electrical loads that increase engine drag torque through increased power demand on a regeneratively powered electric machine or alternator. These may be an oil pump, a water pump, the generator itself, a radiator fan, a heater fan or an automatic air conditioning or disc heaters. An increased power of a water pump or a cooling fan can be compensated by closing a thermostat, such as an electrothermostat, to maintain the coolant temperature. In this case, based on electrical consumers individual braking effects can be varied by changing parameters. Finally, individual brake effects can also be caused by internal engine friction losses or by mechanical inertia of the rotating masses of the internal combustion engine. This may be, for example, a crankshaft, but also parts of the vehicle transmission in the rotating masses. In this case, based on internal engine friction losses individual braking effects can be varied indirectly by changing parameters, such as an engine speed over a transmission ratio.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann eine übergeordnete Steuereinheit (Master-Steuergerät) des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein ABS-/ESP-Steuergerät der Steuereinheit, eine Bremsanforderung an die Motorbremse im Rahmen deren Potentials richten. Dieses ist eine Rückmeldegröße der Motorsteuerung an das Master-Steuergerät und es beinhaltet die Summe aller aktuell möglichen maximalen Einzelbremsbeiträge des Hubkolbenverbrennungsmotors bzw. der Motorbremse. So sind keine weiteren Steuergeräte nötig, sondern es können bereits vorhandene Steuergeräte verwendet werden. Dabei ist z.B. ein ABS-/ESP-Steuergerät dazu ausgebildet, Bremsbeiträge entsprechend einer Fahrdynamiksituation auf einzelne Räder des Kraftfahrzeugs zu übertragen.According to a further embodiment, a higher-level control unit (master control unit) of the motor vehicle, in particular an ABS / ESP control unit of the control unit, can direct a braking request to the engine brake within the scope of its potential. This is a feedback size of the engine control to the master control unit and it includes the sum of all currently possible maximum individual braking contributions of the reciprocating internal combustion engine or the engine brake. So no other control units are needed, but it can be used already existing control units. In this case, e.g. an ABS / ESP control unit is designed to transmit braking contributions according to a driving dynamics situation to individual wheels of the motor vehicle.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Motorsteuergerät der Steuereinheit die Prioritäten den Einzelbremswirkungen zuordnen und zumindest eine der Einzelbremswirkungen gemäß den zugeordneten Prioritäten auswählen sowie die Motorbremse durch Umsetzen der ausgewählten Einzelbremswirkung zum Bereitstellen der Bremswirkung aktivieren. Die Auswahl der konkreten Einzelbremswirkungen zur Umsetzung des vom ABS-/ESP-Steuergerät angeforderten Gesamtmotorbremsmoments obliegt also der Motorsteuerung gemäß den dort zugeordneten Einzelprioritäten. Es werden mit sinkender Prioritätsstufe solange weitere Einzelbremswirkungen hinzugefügt, bis die externe Anforderung erfüllt ist. Eine Feinanpassung erfolgt über variable Motorsteuerungsparameter. Es findet also ein Datenaustausch zwischen dem ABS-/ESP-Steuergerät und dem Motorsteuergerät statt.According to another embodiment, an engine control unit may associate the priorities with the individual brake effects and select at least one of the individual brake actions according to the assigned priorities and activate the engine brake by implementing the selected single brake action to provide the braking effect. The selection of concrete individual brake effects to implement the requested by the ABS / ESP control unit engine braking torque is therefore responsible for the engine control according to the individual priorities assigned there. With decreasing priority level, further individual brake effects are added until the external requirement is fulfilled. Fine tuning takes place via variable motor control parameters. So there is a data exchange between the ABS / ESP control unit and the engine control unit instead.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Motorsteuergerät der Steuereinheit eine Höhe zumindest einer der Einzelbremswirkungen aus Modellansätzen bestimmen. Diese beschreiben das Verhalten eines Hubkolbenverbrennungsmotors in Abhängigkeit von variablen Eingangsparameter des Hubkolbenverbrennungsmotors und erlauben so auch eine Abschätzung der Höhe der entsprechenden Einzelbremswirkungen.According to a further embodiment, an engine control unit of the control unit can determine a level of at least one of the individual brake effects from model approaches. These describe the behavior of a reciprocating internal combustion engine as a function of variable input parameters of the reciprocating internal combustion engine and thus also allow an estimate of the height of the respective individual brake effects.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein mathematisches Modell verwendet werden, um Bremswirkungen der Einzelbremsbeiträge basierend auf den Motorbetriebsparametern zu bestimmen. So kann auf einfache Art und Weise ohne zusätzliche Sensoren die Bremswirkungen der Einzelkomponenten bestimmt werden.In another embodiment, a mathematical model may be used to determine braking effects of the single brake contributions based on the engine operating parameters. Thus, the braking effects of the individual components can be determined in a simple manner without additional sensors.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Modelle auf einer Steuereinheit des Kraftfahrzeugs, insbesondere einem Motorsteuergerät implementiert sein.According to a further embodiment, the models can be implemented on a control unit of the motor vehicle, in particular an engine control unit.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug, mit einer Reibbremse und mit einer Motorbremse zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Des Weiteren gehören zur Erfindung ein Computerprogramm, welches, wenn es in einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines derartigen Verfahrens auszuführen sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist.According to a further aspect, a device for providing a braking effect in a motor vehicle, with a friction brake and with an engine brake for braking the motor vehicle is provided. Furthermore, the invention includes a computer program which, when executed in a data processing device, is adapted to carry out all the steps of such a method and a machine-readable storage medium on which such a computer program is stored.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang und einer Bremsvorrichtung;
  • 2 weitere Komponenten des in 1 gezeigten Kraftfahrzeugs in schematischer Darstellung, und
  • 3 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Bestimmung eines Motorbremsmoments in dem in 1 dargestellten Kraftfahrzeug.
Embodiments are explained below with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a motor vehicle with a drive train and a braking device;
  • 2 other components of in 1 shown motor vehicle in a schematic representation, and
  • 3 a flowchart for illustrating a method for determining an engine braking torque in the in 1 illustrated motor vehicle.

Beschreibung von Ausführungsformen Description of embodiments

In 1 ist eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 1 gezeigt, das eine Antriebseinheit 2 aufweist, die über einen Antriebsstrang 3 mit angetriebenen Rädern 4 gekoppelt ist. Der Antriebsstrang 3 umfasst ferner eine Kupplung 5 und ein Fahrzeuggetriebe 6, so dass abhängig von Fahrerwunsch und Betriebsbedingungen eine Untersetzung entsprechend der gewählten Fahrstufe eingestellt werden kann. Das Fahrzeuggetriebe 6 kann zur manuellen Betätigung oder als Automatikgetriebe ausgebildet sein. Ferner kann das Fahrzeuggetriebe 6 anstelle von diskreten Übersetzungen in Form von Gängen auch zur stufenlosen Drehzahlwandlung ausgebildet sein.In 1 is a schematic representation of a motor vehicle 1 shown a drive unit 2 that has a powertrain 3 with driven wheels 4 is coupled. The powertrain 3 further comprises a coupling 5 and a vehicle transmission 6 , so that depending on the driver's request and operating conditions, a reduction can be set according to the selected gear. The vehicle transmission 6 can be designed for manual operation or as an automatic transmission. Furthermore, the vehicle transmission 6 instead of discrete translations in the form of gears also be designed for continuous speed conversion.

Die Antriebseinheit 2 stellt ein Antriebsmoment entsprechend einem Betätigungsmaß (Fahrpedalstellung) einer Fahrbetätigungseinrichtung 12, z.B. in Form eines Fahrpedals, zur Verfügung. Bei Wegnahme der Betätigung der Fahrbetätigungseinrichtung 12 kann die Antriebseinheit 2 so eingestellt sein, dass diese ein Motorschleppmoment, d.h. ein Verzögerungsmoment, über den Antriebsstrang 3 auf die angetriebenen Räder 4 überträgt.The drive unit 2 represents a drive torque corresponding to an operation amount (accelerator pedal position) of a travel control device 12 , eg in the form of an accelerator pedal. When removing the operation of the driving device 12 can the drive unit 2 be set so that this is a motor drag torque, ie a deceleration torque, via the drive train 3 on the driven wheels 4 transfers.

An dem Antriebsstrang 3 können weitere mechanische oder elektrische Verbraucher 7 angekoppelt sein, wie beispielsweise eine Lichtmaschine, eine Klimaanlage, eine Ölpumpe und dergleichen, die selektiv aktiviert werden können, um ein erhöhtes Motorschleppmoment dem Antriebsstrang 3 aufzuerlegen, so dass eine entsprechende Bremswirkung erzielt wird.On the drive train 3 can be more mechanical or electrical consumers 7 be coupled, such as an alternator, an air conditioner, an oil pump and the like, which can be selectively activated to an increased engine drag torque to the drive train 3 impose, so that a corresponding braking effect is achieved.

Weiterhin ist eine Bremsvorrichtung vorgesehen, die eine Reibbremse 10 aufweist, die z.B. in Form einer Scheibenbremse oder Trommelbremse ausgebildet ist. Die Reibbremse 10 ist mit einer Bremsbetätigungseinrichtung 11 in Form eines Bremspedals gekoppelt. Die Bremsbetätigungseinrichtung 11 und die Reibbremse 10 sind so gekoppelt, dass ein erhöhtes Betätigungsmaß der Bremsbetätigungseinrichtung 11 (z.B. Stellweg des Bremspedals) einer Anforderung nach verstärkter Verzögerung zugeordnet ist.Furthermore, a braking device is provided, which is a friction brake 10 has, for example, in the form of a disc brake or drum brake is formed. The friction brake 10 is with a brake actuator 11 coupled in the form of a brake pedal. The brake control device 11 and the friction brake 10 are coupled so that an increased actuation amount of the brake actuator 11 (eg travel of the brake pedal) is associated with a request for increased delay.

Eine Steuereinheit 15 kann neben anderen Funktionen zur Motorsteuerung auch ein Verfahren zur automatischen Bereitstellung von zusätzlichen Bremsmechanismen einer Motorbremse umsetzen. Zusätzlich kann die Steuereinheit 15 auch eine Nutzbremse ansteuern. Die Steuereinheit 15 kann - wie ebenfalls später detailliert beschrieben wird - mehrere Steuergeräte aufweisen.A control unit 15 In addition to other engine control functions, it may also implement a method of automatically providing additional braking mechanisms to an engine brake. In addition, the control unit 15 also control a regenerative brake. The control unit 15 can - as will also be described in detail later - have multiple controllers.

In 2 sind weitere Komponenten des Kraftfahrzeugs 1 schematisch dargestellt.In 2 are other components of the motor vehicle 1 shown schematically.

Die Antriebseinheit 2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Hybridantriebssystem mit einem Verbrennungsmotor 16, wie z.B. einem Otto- oder Dieselmotor, und einen Elektromotor 17 als weitere Komponenten auf, wobei der Elektromotor 17 auch generatorisch betrieben werden kann, um als Nutzbremse genutzt werden zu können. Alternativ kann die Antriebseinheit 2 auch nur einen Verbrennungsmotor 16 aufweisen.The drive unit 2 has in the present embodiment, a hybrid drive system with an internal combustion engine 16 , such as a gasoline or diesel engine, and an electric motor 17 as further components, wherein the electric motor 17 can also be operated as a generator to be used as a regenerative brake. Alternatively, the drive unit 2 even just a combustion engine 16 exhibit.

Bei weiteren Komponenten handelt es sich um Bremsdruckaktuatoren 18 zum Betätigen der Reibbremse 10 und um Steuergeräte der Steuereinheit 15. Die Steuereinheit 15 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Motorsteuergerät 15a, ein ABS-/ESP-Steuergerät 15b, ein Hybridsteuergerät 15d und ein Getriebesteuergerät 15c auf. Insbesondere das Motorsteuergerät 15a und/oder das ABS-/ESP-Steuergerät 15b und/oder das Hybridsteuergerät 15d und/oder das Getriebesteuergerät 15c können für ihre Funktionen Hard- und/oder Softwarekomponenten aufweisen.Other components are brake pressure actuators 18 for actuating the friction brake 10 and control units of the control unit 15 , The control unit 15 has in the present embodiment, an engine control unit 15a , an ABS / ESP control unit 15b , a hybrid controller 15d and a transmission control unit 15c on. In particular, the engine control unit 15a and / or the ABS / ESP controller 15b and / or the hybrid controller 15d and / or the transmission control unit 15c may have hardware and / or software components for their functions.

Das Motorsteuergerät 15a, das ABS-/ESP-Steuergerät 15b, das Hybridsteuergerät 15d und/oder das Getriebesteuergerät 15c, die Komponenten der Antriebseinheit 2 können über einen CAN-Bus zum Datenaustausch miteinander verbunden sein.The engine control unit 15a , the ABS / ESP control unit 15b , the hybrid controller 15d and / or the transmission control unit 15c , the components of the drive unit 2 can be connected to each other via a CAN bus for data exchange.

Das Motorsteuergerät 15a ist dazu ausgebildet, durch Motorstelleingriffe MSE den Verbrennungsmotor 16 anzusteuern und weitere Daten, die mit dem Verbrennungsmotor 16 zugeordneten Sensoren erfasst werden, einzulesen. Ferner ist das Motorsteuergerät 15a dazu ausgebildet, Getriebeinformationen betreffend einen eingelegten Gang des Fahrzeuggetriebes 6 vom Getriebesteuergerät 15c einzulesen. Des Weiteren ist das Motorsteuergerät 15a dazu ausgebildet, Sensoren des Fahrzeuggetriebes 6 über das Getriebesteuergerät 15c einzulesen. Ferner ist das Motorsteuergerät 15a zum Datenaustausch mit dem Hybridsteuergerät 15c und dem Getriebesteuergerät 15d ausgebildet. Schließlich ist das Motorsteuergerät 15a zum Empfang eines Kupplungssignals der Kupplung 5 ausgebildet, insbesondere eine Information, ob die Kupplung 5 geöffnet oder geschlossen ist.The engine control unit 15a is designed to engine intervention by MSE the internal combustion engine 16 to drive and other data with the internal combustion engine 16 assigned sensors are detected, read. Furthermore, the engine control unit 15a adapted to transmission information regarding an engaged gear of the vehicle transmission 6 from the gearbox control unit 15c read. Furthermore, the engine control unit 15a adapted to sensors of the vehicle transmission 6 via the gearbox control unit 15c read. Furthermore, the engine control unit 15a for data exchange with the hybrid control unit 15c and the transmission control unit 15d educated. Finally, the engine control unit 15a for receiving a clutch signal of the clutch 5 formed, in particular information, whether the clutch 5 is open or closed.

Außerdem ist das Motorsteuergerät 15a dazu ausgebildet, ein maximal mögliches Motorbremsmoment MMB zu bestimmen und zu dem ABS-/ESP-Steuergerät 15b zu übertragen. Hierzu greift im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Motorsteuergerät 15a auf Modelle zurück, um die aktuellen Bremswirkungen der jeweiligen Bremsmechanismen zu bestimmen. Ferner wird auch die Summe aller potentiellen Bremswirkungen, d.h. die maximale Bremswirkung des durch die Motorbremse bereitgestellten Bremsmoments, bestimmt.In addition, the engine control unit 15a configured to determine a maximum possible engine braking torque MMB and to the ABS / ESP control unit 15b transferred to. For this purpose, in the present embodiment, the engine control unit 15a on models to determine the current braking effects of the respective braking mechanisms. Furthermore, the sum of all potential braking effects, ie the maximum braking effect of the braking torque provided by the engine brake, is also determined.

Die Motorbremsanforderung MBA wird vom ABS-/ESP-Steuergerät 15b stets im Rahmen der permanenten Rückmeldung des Motorsteuergeräts 15a über ein maximal verfügbares Motorbremsmoment gehalten. Damit gelingt ein über das gesamte Bremssystem optimiertes Fahrzeugbremsverhalten unter maximaler Nutzung oder Schonung von Einzelkomponenten. The engine braking requirement MBA is provided by the ABS / ESP controller 15b always within the framework of the permanent feedback of the engine control unit 15a held over a maximum available engine braking torque. This achieves a vehicle braking behavior optimized over the entire brake system with maximum use or protection of individual components.

Das ABS-/ESP-Steuergerät 15b ist dazu ausgebildet, einen Fahrerbremswunsch FBW auf eine Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung 11 hineinzulesen. Ferner ist das ABS-ESP-Steuergerät 15b dazu ausgebildet, einen Wert für eine Raddrehzahl RDZ einzulesen, der von der Reibbremse 10 zugeordneten Raddrehzahlsensoren (nicht dargestellt) erfasst wird.The ABS / ESP control unit 15b is adapted to a driver brake request FBW on an actuation of the brake actuator 11 read into. Further, the ABS ESP controller 15b adapted to read in a value for a wheel speed RDZ, that of the friction brake 10 associated wheel speed sensors (not shown) is detected.

Außerdem ist das ABS-/ESP-Steuergerät 15b dazu ausgebildet, einen Sollbremsdruck SBD zu bestimmen und an die Bremsdruckaktuatoren 18 zu übertragen, wobei der Sollbremsdruck SBD radspezifisch sein kann, um die Funktion eines ABS- und ESP-Systems bereitzustellen. Die Bremsdruckaktuatoren 18 stellen auf den Empfang des jeweiligen Sollbremsdrucks SBD hin einen jeweiligen Radbremsdruck RBD für die Reibbremse 10 bereit.In addition, the ABS / ESP control unit 15b configured to determine a desired brake pressure SBD and to the brake pressure actuators 18 wherein the desired brake pressure SBD may be wheel-specific to provide the function of an ABS and ESP system. The brake pressure actuators 18 put on the receipt of the respective target brake pressure SBD out a respective wheel brake pressure RBD for the friction brake 10 ready.

Des Weiteren ist das ABS-/ESP-Steuergerät 15b zum Datenaustausch mit dem Getriebesteuergerät 15c ausgebildet, das wiederum zum Datenaustausch mit dem Fahrzeuggetriebe 6 ausgebildet ist, und das ABS-/ESP-Steuergerät 15b ist zum Datenaustausch mit dem Hybridsteuergerät 15d ausgebildet, das wiederum zum Datenaustausch mit dem Elektromotor 17 ausgebildet ist.Furthermore, the ABS / ESP control unit 15b for data exchange with the gearbox control unit 15c formed, in turn, for data exchange with the vehicle transmission 6 is formed, and the ABS / ESP control unit 15b is for data exchange with the hybrid control unit 15d formed, in turn, for data exchange with the electric motor 17 is trained.

Schließlich ist das ABS-/ESP-Steuergerät 15b dazu ausgebildet, eine Motorbremsanforderung MBA zu bestimmen und an das Motorsteuergerät 15a zu übertragen, das auf Empfang der Motorbremsanforderung MBA ein Motorschleppmoment zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs 1 bereitstellt, wobei sich die Bremswirkung der Motorbremse aus einer Mehrzahl von Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En basierend auf einer Mehrzahl von Bremsmechanismen zusammensetzt. Mit anderen Worten, im vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden das Motorsteuergerät 15a und das ABS-/ESP-Steuergerät 15b eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug 1 mit einer Reibbremse 10 und mit der Motorbremse zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs 1, wobei eine Bremswirkung der Motorbremse sich aus einer Mehrzahl von Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En basierend auf einer Mehrzahl von Bremsmechanismen zusammensetzt.Finally, the ABS / ESP controller 15b configured to determine an engine brake request MBA and to the engine control unit 15a upon receipt of the engine braking request MBA, transmits an engine drag torque to decelerate the motor vehicle 1 wherein the braking effect of the engine brake is composed of a plurality of individual braking effects E1, E2,..., En based on a plurality of braking mechanisms. In other words, in the present embodiment form the engine control unit 15a and the ABS / ESP controller 15b a device for providing a braking effect in a motor vehicle 1 with a friction brake 10 and with the engine brake for braking the motor vehicle 1 wherein a braking effect of the engine brake is composed of a plurality of individual brake actions E1, E2, ..., En based on a plurality of brake mechanisms.

Da das Kraftfahrzeug 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ferner auch einen als Nutzbremse verwendbaren Hybridantrieb mit einem generatorisch betreibbaren Elektromotor 17 aufweist, verfügt die Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeugs 1 im vorliegenden Ausführungsbeispiel über drei Bremsen: die Reibbremse 10, eine Nutzbremse und eine Motorbremse. Dabei sind die Bremsen zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet und unterscheiden sich daher von einer Feststell- oder Parkbremse eines Kraftfahrzeugs 1 zum Festhalten im Stillstand, um ein ungewolltes Anrollen zu verhindern. Abweichend vom vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Bremsvorrichtung auch nur zwei Bremsen, also keine Nutzbremse, aufweisen.As the motor vehicle 1 in the present embodiment, also a usable as a regenerative brake hybrid drive with a generator operable electric motor 17 has, has the braking device of the motor vehicle 1 in the present embodiment, three brakes: the friction brake 10 , a regenerative brake and an engine brake. The brakes are for braking the motor vehicle 1 trained and therefore differ from a parking or parking brake of a motor vehicle 1 for holding at a standstill, to prevent accidental startup. Notwithstanding the present embodiment, the brake device can also have only two brakes, so no regenerative braking.

Dabei ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel das Motorsteuergerät 15a dazu ausgebildet, den Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En jeweils eine Priorität P1, P2, ..., Pn zuzuordnen, im Bedarfsfall eine Auswahl aus den Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En gemäß den zugeordneten Prioritäten P1, P2, ..., Pn vorzunehmen und die Motorbremse entsprechend zu aktivieren. Bei den Prioritäten P1, P2, ..., Pn kann es sich um eine Position in einer Liste oder in einer Tabelle handeln, oder bei den Prioritäten P1, P2, ..., Pn handelt es sich um numerische Werte.Here, in the present embodiment, the engine control unit 15a designed to associate the individual brake effects E1, E2,..., En with a priority P1, P2,..., Pn, if necessary a selection from the individual brake effects E1, E2,..., En according to the assigned priorities P1, P2, ..., Pn and to activate the engine brake accordingly. The priorities P1, P2, ..., Pn may be a position in a list or a table, or the priorities P1, P2, ..., Pn are numerical values.

Beim Zuordnen der Prioritäten P1, P2, ..., Pn berücksichtigt das Motorsteuergerät 15a z.B. die Höhe der Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En, d.h. deren Maximalwerte, und/oder den zeitlichen Charakter der Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En, d.h. ihre Dynamik und damit ihre zeitliche Verfügbarkeit und/oder ob Kompensationsmaßnahmen zum Ausgleich von Nebenwirkungen der Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En erforderlich sind und/oder ob weitere Neben- oder Querwirkungen durch die Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En auftreten und/oder ob die Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En Schäden hervorrufen können.When assigning the priorities P1, P2, ..., Pn takes into account the engine control unit 15a For example, the amount of the individual brake effects E1, E2, ..., En, ie their maximum values, and / or the temporal nature of the individual brake effects E1, E2, ..., En, ie their dynamics and thus their temporal availability and / or compensation measures to compensate for side effects of the individual brake effects E1, E2, ..., En are required and / or whether further side or cross-effects by the individual brake effects E1, E2, ..., En occur and / or whether the individual brake effects E1, E2,. .., En can cause damage.

Bei den Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En kann es sich um Ladungswechselverlusten handeln. Die Ladungswechselverluste können auf einem saugseitigen Drosseln, einem abgasseitigen Drosseln, einer Nockenwellenverstellung, wie z.B. Hub und/oder Phase, oder auf Jake-Brake beruhen, worunter ein Öffnen von Auslassventilen am Ende eines Kompressionstaktes verstanden wird. Dabei können die auf Ladungswechselverluste beruhenden Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En durch Verändern von Parametern an die Bremsanforderung angepasst werden.The individual brake effects E1, E2,..., En can be charge-exchange losses. The charge cycle losses may be due to intake side throttling, exhaust side throttling, camshaft timing, such as, e.g. Hub and / or phase, or based on Jake-Brake, which is understood to mean opening of exhaust valves at the end of a compression stroke. In this case, the individual braking effects E1, E2,..., En based on changes in charge exchange can be adapted to the braking requirement by changing parameters.

Wenn der Verbrennungsmotor 16 ein Ottomotor ist, entsteht z. B. eine Bremswirkung durch eine saugseitige Ladungsdrosselung durch Schließen von einer Drosselklappe oder eines Gasschiebers sowie einer Kraftstoffabschaltung (Schubabschalten). Wenn hingegen der Verbrennungsmotor 16 ein Dieselmotor ist, kann die Bremswirkung durch abgasseitiges Drosseln, d.h. durch ein Erhöhen eines Abgasgegendrucks über das entsprechende Stellen einer variablen Turbinengeometrie einer abgasgetriebenen Aufladeeinrichtung oder über ein Schließen einer Abgasklappe erreicht werden. Optional können einige der bei dem einen Motorkonzept üblichen Drosselorgane auch bei dem anderen Motorkonzept vorliegen und da in gleicher Weise eingesetzt werden.When the internal combustion engine 16 is a gasoline engine, z. B. a braking effect by a suction-side charge throttling by closing a throttle or a throttle valve and a fuel cut (fuel cut). If, however, the internal combustion engine 16 is a diesel engine, the braking effect by exhaust throttle, ie by increasing a Exhaust counterpressure can be achieved via the corresponding locations of a variable turbine geometry of an exhaust-gas-charged charging device or via a closing of an exhaust gas flap. Optionally, some of the usual in the one engine concept throttle bodies are also present in the other engine concept and there used in the same way.

Eine weitere Einzelbremswirkung E1, E2, ..., En kann auf mechanischen Verbrauchern 7 beruhen, die mit dem Verbrennungsmotor 16 gekoppelt sind, d.h. von ihm angetrieben werden, wie z.B. ein Klimakompressor. Die erhöhte Leistung des Klimakompressors kann durch eine Reduktion des Wärmeaustausches mit der Fahrgastzelle kompensiert werden, d.h. durch eine Leistungsminderung eines Gebläses. Dabei können die auf mechanischen Verbrauchern 7 beruhenden Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En durch Verändern von Parametern variiert werden.Another single braking effect E1, E2, ..., En can mechanical consumers 7 based, with the internal combustion engine 16 are coupled, ie driven by him, such as an air compressor. The increased performance of the air conditioning compressor can be compensated by a reduction of the heat exchange with the passenger compartment, ie by a reduction in performance of a blower. It can on mechanical consumers 7 based single braking effects E1, E2, ..., En can be varied by changing parameters.

Weitere Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En können auf elektrischen Verbrauchern 7 beruhen, die das Motorschleppmoment durch eine erhöhte Leistungsanforderung an eine generatorisch betriebene elektrische Maschine, wie einen generatorisch betriebenen Elektromotor 17, wie z.B. an eine Lichtmaschine erhöhen. Elektrische Verbraucher können auch eine Ölpumpe, eine Wasserpumpe, ein Kühlerlüfter, oder Scheibenheizungen sein. Eine erhöhte Leistung einer Wasserpumpe oder eines Kühlerlüfters kann über ein weiteres Schließen eines Thermostaten im Kühlmittelkreislauf, wie z.B. eines Elektrothermostaten, kompensiert werden. Dabei können die auf elektrischen Verbrauchern 7 beruhenden Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En durch Verändern von Parametern variiert werden.Further individual brake effects E1, E2,..., En can be based on electrical consumers 7 The motor drag torque due to an increased power demand on a generator-operated electric machine, such as a regenerative electric motor 17 , such as increase to an alternator. Electrical consumers may also be an oil pump, a water pump, a radiator fan, or disc heaters. An increased power of a water pump or a radiator fan can be compensated by a further closing of a thermostat in the coolant circuit, such as an electrothermostat. It can be on electrical consumers 7 based single braking effects E1, E2, ..., En can be varied by changing parameters.

Schließlich können Einzelbremswirkungen E1, E2, ..., En auch innermotorische Reibungsverluste oder mechanische Trägheiten der rotierenden Massen der Antriebseinheit 2 sein. Hierbei kann es sich bei den rotierenden Massen z.B. um eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 16, aber auch um Teile des Fahrzeugtriebstrangs 3 handeln. Dabei können die auf innermotorischen Reibungsverlusten beruhenden Einzelbremswirkungen indirekt durch Verändern von Parametern, wie z.B. von einer Motordrehzahl gegeben durch eine Getriebeübersetzung variiert werden.Finally, individual brake effects E1, E2,..., En can also result in internal engine friction losses or mechanical inertia of the rotating masses of the drive unit 2 be. For example, the rotating masses may be a crankshaft of the internal combustion engine 16 but also parts of the vehicle drivetrain 3 act. The individual braking effects based on internal engine friction losses can be varied indirectly by changing parameters such as an engine speed given by a transmission ratio.

In 3 wird anhand eines Flussdiagramms ein Verfahren beschrieben.In 3 a method is described by means of a flowchart.

Das Verfahren beginnt mit einem Schritt S100. In einem weiteren Schritt S200 überprüft das Motorsteuergerät 15a, ob eine Motorbremsanforderung MBA vorliegt.The process starts with a step S100. In a further step S200, the engine control unit checks 15a Whether there is an engine brake request MBA.

Liegt keine Motorbremsanforderung MBA vor, wird das Verfahren mit einem Schritt S300 fortgesetzt, bei dem alle gegebenenfalls vorgenommenen Maßnahmen zur Erhöhung des Motorschleppmoments zurückgesetzt werden.If there is no engine braking request MBA, the method is continued with a step S300 in which any measures taken to increase the engine drag torque are reset.

Liegt hingegen eine Motorbremsanforderung MBA vor, wird das Verfahren mit einem Schritt S400 fortgesetzt, bei dem geprüft wird, ob ein Kraftschluss zwischen der Antriebseinheit 2 und der Fahrbahn vorliegt, d.h., ob die Kupplung 5 geschlossen ist, eine Gangstufe eingelegt ist und ob die Reifen kraftschlüssig sind.If, on the other hand, an engine braking request MBA is present, the method is continued with a step S400, in which it is checked whether an adhesion between the drive unit 2 and the roadway is present, ie, whether the clutch 5 is closed, a gear is engaged and whether the tires are non-positive.

Ist dies nicht der Fall, wird das Verfahren mit dem Schritt S300 fortgesetzt.If this is not the case, the method continues with step S300.

Liegt hingegen Kraftschluss vor, wird das Verfahren mit einem Schritt S500 fortgesetzt.Conversely, if there is a positive connection, the method is continued with a step S500.

In dem Schritt S500 prüft das ABS-/ESP-Steuergerät 15b, ob der Fahrerbremswunsch FBW auf eine Voll- bzw. Panikbremsung hindeutet. Hierzu wird der Fahrerbremswunsch FBW mit einem Schwellwert verglichen und auf eine Voll- bzw. Panikbremsung geschlossen, wenn der Fahrerbremswunsch FBW größer als der Schwellwert ist.In step S500, the ABS / ESP controller checks 15b whether the driver's brake request FBW indicates a full or panic braking. For this purpose, the driver's braking request FBW is compared with a threshold value and closed on a full or panic braking when the driver's braking request FBW is greater than the threshold.

Wenn der Fahrerbremswunsch FBW größer als der Schwellwert ist, wird das Verfahren mit einem Schritt S600 fortgesetzt, bei dem eine maximale Bremswirkung der Motorbremse angefordert wird.If the driver brake request FBW is greater than the threshold value, the process proceeds to a step S600 in which a maximum braking effect of the engine brake is requested.

Wenn hingegen der Fahrerbremswunsch FBW kleiner als der Schwellwert ist, wird das Verfahren mit einem Schritt S700 fortgesetzt, bei dem jeder Einzelbremswirkung E1, E2, ..., En eine Priorität P1, P2, ..., Pn zugeordnet und die Maßnahme zum Aktivieren der Motorbremse mit der höchsten Priorität P1, P2, ..., Pn ausgewählt und umgesetzt wird.If, on the other hand, the driver brake request FBW is less than the threshold value, the method continues with a step S700 in which each individual braking effect E1, E2,..., En is assigned a priority P1, P2,..., Pn and the measure for activating the engine brake with the highest priority P1, P2, ..., Pn is selected and implemented.

In einem Schritt S800 wird überprüft, ob mit den im Schritt 700 eingeleiteten Maßnahmen der Fahrerbremswunsch FBW erfüllt wurde oder nicht, d.h., ob ein dem Fahrerbremswunsch FBW entsprechende Bremswirkung bzw. Verzögerung bereitgestellt wurde oder nicht.In a step S800 it is checked whether with the in step 700 introduced measures of the driver brake request FBW has been met or not, ie, whether the driver's brake request FBW corresponding braking effect or delay has been provided or not.

Die Verzögerung wird normalerweise aus den einzelnen Radgeschwindigkeitssignalen der Reibbremse 10 bestimmt.The deceleration will normally be from the individual wheel speed signals of the friction brake 10 certainly.

Wenn keine dem Fahrerbremswunsch FBW entsprechende Bremswirkung bereitgestellt wurde, wird das Verfahren mit einem Schritt S900 fortgesetzt, bei dem die Maßnahme zum Aktivieren der Motorbremse mit der nächst niedriger Priorität P1, P2, ..., Pn ausgewählt und umgesetzt wird.If no braking effect corresponding to the driver brake request FBW has been provided, the method continues with a step S900, in which the measure for activating the engine brake with the next lowest priority P1, P2,..., Pn is selected and implemented.

Wenn ein dem Fahrerbremswunsch FBW entsprechendes oder diesen übersteigendes Bremsmoment bereitgestellt wurde, wird das Verfahren mit einem Schritt S1000 fortgesetzt, bei dem die aktivierte Maßnahme oder die aktivierten Maßnahmen angepasst werden, z.B. durch Anpassen von einstellbaren Parametern. If a braking torque corresponding to or exceeding the driver brake request FBW has been provided, the method is continued with a step S1000, in which the activated measure or the activated measures are adjusted, for example by adjusting adjustable parameters.

Aus diesem Grund sollte die Einzelmaßnahme mit der höchsten Priorität skalierbar sein, d.h. sie muss über variable Parameter an eine Sollgröße anpassbar sein. Damit ist gewährleistet, dass eine Bremsanforderung immer akkurat umsetzbar ist.For this reason, the single measure with the highest priority should be scalable, i. it must be adaptable to a nominal value via variable parameters. This ensures that a brake request is always accurately implemented.

Schließlich wird das Verfahren dann mit der Abfrage in Schritt S200 fortgesetzt, ob wieder eine Motorbremsanforderung MBA vorliegt.Finally, the process continues with the query in step S200 as to whether there is again an engine braking request MBA.

Das beschriebene Verfahren umreißt einen Neuansatz des sog. Kooperativen Bremsens unter Einbezug der Motorsteuerung. Es werden zyklisch aktuelle und potentielle Beiträge der verfügbaren motorischen Einzelbremsmaßnahmen bzw. Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) berechnet und deren Höhen einem übergeordneten (Master-)Steuergerät übertragen. Das ist typischerweise ein ABS-/ ESP-Steuergerät 15b, das eine Motorbremsanforderung MBA in diesem Rahmen an das Motorsteuergerät 15a weitergibt. Letzteres setzt diese Motorbremsanforderung MBA akkurat um.The method described outlines a new approach of the so-called cooperative braking with the involvement of the engine control. Cyclic current and potential contributions of the available individual motor braking measures or individual braking effects (E1, E2, ..., En) are calculated and their heights transmitted to a higher-level (master) control unit. This is typically an ABS / ESP controller 15b That is an engine braking request MBA in this framework to the engine control unit 15a passes. The latter accurately implements this engine braking requirement MBA.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19604134 A1 [0004]DE 19604134 A1 [0004]

Claims (15)

Verfahren zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug (1), insbesondere im Rahmen eines kooperativen Bremsens, wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Bremsvorrichtung mit einer Reibbremse (10) und mit zumindest einer Motorbremse zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs (1) aufweist, wobei eine Bremswirkung der Motorbremse sich aus einer Mehrzahl von Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) basierend auf einer Mehrzahl von Bremsmechanismen zusammensetzt, mit den Schritten: - Zuordnen von Prioritäten (P1, P2, ..., Pn) zu den Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) der Motorbremse, - Auswählen von zumindest einer der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) gemäß den zugeordneten Prioritäten (P1, P2, ..., Pn), und - Aktivieren der Motorbremse durch Umsetzen der ausgewählten Einzelbremswirkung (E1, E2, ..., En) zum Bereitstellen der Bremswirkung:Method for providing a braking effect in a motor vehicle (1), in particular in the context of cooperative braking, wherein the motor vehicle (1) has a braking device with a friction brake (10) and with at least one engine brake for braking the motor vehicle (1), wherein a braking effect the engine brake is composed of a plurality of individual braking effects (E1, E2, ..., En) based on a plurality of braking mechanisms, comprising the steps of: Assignment of priorities (P1, P2,..., Pn) to the individual brake effects (E1, E2,..., En) of the engine brake, - Selecting at least one of the individual brake effects (E1, E2, ..., En) according to the assigned priorities (P1, P2, ..., Pn), and Activating the engine brake by converting the selected single braking effect (E1, E2,..., En) to provide the braking effect: Verfahren nach Anspruch 1, wobei erfasst wird, ob ein Kraftschluss zwischen einer Antriebseinheit (2) des Kraftfahrzeugs (1) und einer Fahrbahn vorliegt, und ein Aktivieren der Motorbremse zum Bereitstellen der Bremswirkung nur auf ein erfasstes Vorliegen eines Kraftschlusses zwischen der Antriebseinheit (2) des Kraftfahrzeugs (1) und der Fahrbahn erfolgt.Method according to Claim 1 wherein it is detected whether there is a frictional connection between a drive unit (2) of the motor vehicle (1) and a roadway, and activating the engine brake to provide the braking effect only to a detected presence of a frictional connection between the drive unit (2) of the motor vehicle (1 ) and the roadway takes place. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) veränderbar ist, und bei dem Aktivieren der Motorbremse die zumindest eine Einzelbremswirkung (E1, E2, ..., En) verändert wird.Method according to Claim 1 , wherein at least one of the individual brake effects (E1, E2, ..., En) is variable, and in the activation of the engine brake, the at least one individual braking effect (E1, E2, ..., En) is changed. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei beim Zuordnen der Prioritäten (P1, P2, ..., Pn) berücksichtigt wird die Skalierbarkeit der Werte der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) und/oder die Höhe der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) und/oder der zeitliche Charakter der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) und/oder ob Kompensationsmaßnahmen zum Ausgleich von Nebenwirkungen der Einzelbremswirkungen(E1, E2, ..., En) erforderlich sind und/oder ob weitere Neben- oder Querwirkungen durch die Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) auftreten und/oder ob die Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) Schäden hervorrufen und/oder Dynamiken der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En).Method according to Claim 1 . 2 or 3 in which the scaling of the values of the individual brake effects (E1, E2,..., En) and / or the magnitude of the individual brake effects (E1, E2,...) is taken into account when assigning the priorities (P1, P2,..., Pn). ., En) and / or the temporal nature of the individual brake effects (E1, E2, ..., En) and / or whether compensatory measures to compensate for side effects of the individual brake effects (E1, E2, ..., En) are required and / or whether further side effects or lateral effects occur due to the individual brake effects (E1, E2, ..., En) and / or whether the individual brake effects (E1, E2, ..., En) cause damage and / or dynamics of the individual brake effects (E1, E2 , ..., En). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Höhe eines Fahrerbremswunsches (FBW) bestimmt wird, und der Wert beim Zuordnen der Prioritäten (P1, P2, ..., Pn) berücksichtigt wird.Method according to one of Claims 1 to 4 wherein a height of a driver brake request (FBW) is determined, and the value is taken into account when assigning the priorities (P1, P2, ..., Pn). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) Ladungswechselverlusten einer Antriebseinheit (2) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet sind und/oder einem Verbrennungsprozess eines Verbrennungsmotors (16) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet sind und/oder einem mechanischen Verbraucher (7) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet sind und/oder einem elektrischen Verbraucher (7) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet sind und/oder Reibungsverlusten einer Antriebseinheit (2) des Kraftfahrzeugs (1) zugeordnet sind und/oder Trägheiten einer Antriebseinheit (2) des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind.Method according to one of Claims 1 to 5 , wherein individual brake effects (E1, E2, ..., En) charge exchange losses of a drive unit (2) of the motor vehicle (1) are assigned and / or associated with a combustion process of an internal combustion engine (16) of the motor vehicle (1) and / or a mechanical load (7) of the motor vehicle (1) are assigned and / or an electrical load (7) of the motor vehicle (1) are assigned and / or friction losses of a drive unit (2) of the motor vehicle (1) are assigned and / or inertia of a drive unit (2 ) of the motor vehicle are assigned. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei von einer Steuereinheit (15) des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere ein ABS-/ESP-Steuergerät (15b) der Steuereinheit (15), eine Bremsanforderung an die Motorbremse im Rahmen deren Potentials übertragen wird.Method according to one of Claims 1 to 6 , wherein from a control unit (15) of the motor vehicle (1), in particular an ABS / ESP control unit (15b) of the control unit (15), a braking request is transmitted to the engine brake within its potential. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Motorsteuergerät (15a) der Steuereinheit (15) die Prioritäten (P1, P2, ..., Pn) zu den Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) zuordnet und zumindest eine der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) gemäß den zugeordneten Prioritäten (P1, P2, ..., Pn) auswählt sowie die Motorbremse durch Umsetzen der ausgewählten Einzelbremswirkung (E1, E2, ..., En) zum Bereitstellen der Bremswirkung aktiviert.Method according to one of Claims 1 to 7 in which an engine control unit (15a) assigns the priorities (P1, P2,..., Pn) to the individual brake effects (E1, E2,..., En) of the control unit (15) and at least one of the individual brake effects (E1, E2, ..., En) according to the assigned priorities (P1, P2, ..., Pn) and activates the engine brake by implementing the selected single braking action (E1, E2, ..., En) to provide the braking effect. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Motorsteuergerät (15a) der Steuereinheit (15) eine Höhe zumindest einer der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) bestimmt.Method according to one of Claims 1 to 8th wherein an engine control unit (15a) of the control unit (15) determines a level of at least one of the individual brake effects (E1, E2, ..., En). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei ein mathematisches Modell verwendet wird, um Bremswirkungen der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) basierend auf der Mehrzahl von Bremsmechanismen zu bestimmen.Method according to one of Claims 1 to 9 wherein a mathematical model is used to determine braking effects of the individual braking effects (E1, E2, ..., En) based on the plurality of braking mechanisms. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Modell auf einer Steuereinheit (15) des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere einem Motorsteuergerät (15a) der Steuereinheit (15), implementiert ist.Method according to Claim 10 wherein the model is implemented on a control unit (15) of the motor vehicle (1), in particular an engine control unit (15a) of the control unit (15). Vorrichtung zum Bereitstellen einer Bremswirkung in einem Kraftfahrzeug (1) mit einer Bremsvorrichtung mit einer Reibbremse (10) und mit einer Motorbremse zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs (1), wobei eine Bremswirkung der Motorbremse sich aus einer Mehrzahl von Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) basierend auf einer Mehrzahl von Bremsmechanismen zusammensetzt, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist zum - Zuordnen von Prioritäten (P1, P2, ..., Pn) zu den Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En), - Auswählen von zumindest einer der Einzelbremswirkungen (E1, E2, ..., En) gemäß den zugeordneten Prioritäten (P1, P2, ..., Pn), und - Aktivieren der Motorbremse zum Bereitstellen der Bremswirkung durch Umsetzen der ausgewählten Einzelbremswirkung (E1, E2, ..., En).Device for providing a braking effect in a motor vehicle (1) having a braking device with a friction brake (10) and with an engine brake for braking the motor vehicle (1), wherein a braking effect of the engine brake consists of a plurality of individual brake effects (E1, E2, .. ., En) based on a plurality of brake mechanisms, wherein the device is configured to - assign priorities (P1, P2, ..., Pn) to the individual brake effects (E1, E2, ..., En), - Select of at least one of the individual brake effects (E1, E2, ..., En) according to the assigned priorities (P1, P2, ..., Pn), and Activating the engine brake to provide the braking effect by translating the selected single braking action (E1, E2, ..., En). Kraftfahrzeug (1) aufweisend: - eine Bremsvorrichtung mit einer Reibbremse (10) und einer Motorbremse; und - eine Vorrichtung nach Anspruch 12.Motor vehicle (1) comprising: - a braking device with a friction brake (10) and an engine brake; and - a device according to Claim 12 , Computerprogramm, welches, wenn es in einer Datenverarbeitungseinrichtung ausgeführt wird, dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen.A computer program which, when executed in a data processing device, is arranged to perform all the steps of a method according to any one of Claims 1 to 11 perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 14 is stored.
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