DE102020201901B4 - Brake control device for a car-trailer combination and method for brake control of a car-trailer combination - Google Patents
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Abstract
Bremsenansteuerungseinrichtung (15) für ein Gespann, welches ein Zugfahrzeug (10) mit Antriebsmotor (11) und Betriebsbremsanlage (12) und einen Anhänger (20) mit Elektroantrieb (21) und elektrischem Energiespeicher (22) umfasst, wobei beim Bremsen kinetische Energie des Gespanns in den elektrischen Energiespeicher (22) des Anhängers (20) rekuperierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsensansteuerungseinrichtung (15) derart konfiguriert ist, dass die Betriebsbremsanlage (12) des Zugfahrzeugs (10) und die Rekuperation am Anhänger (20) derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Bremsmoment (MB) des Anhängers (20) als Funktion über der Betätigung der Betriebsbremsanlage (12) einen degressiv ansteigenden Verlauf aufweist. Brake control device (15) for a combination comprising a towing vehicle (10) with a drive motor (11) and a service brake system (12) and a trailer (20) with an electric drive (21) and an electrical energy store (22), with the kinetic energy of the combination being released during braking can be recuperated in the electrical energy store (22) of the trailer (20), characterized in that the brake control device (15) is configured in such a way that the service brake system (12) of the towing vehicle (10) and the recuperation on the trailer (20) are matched to one another in such a way are that the braking torque (MB) of the trailer (20) as a function of the actuation of the service brake system (12) has a degressively increasing course.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bremsenansteuerungseinrichtung für ein Gespann, welches ein Zugfahrzeug mit Antriebsmotor und Betriebsbremsanlage und einen Anhänger mit Elektroantrieb und elektrischem Energiespeicher umfasst, wobei beim Bremsen kinetische Energie des Gespanns in den elektrischen Energiespeicher des Anhängers rekuperierbar ist.The invention relates to a brake control device for a combination comprising a towing vehicle with a drive motor and a service brake system and a trailer with an electric drive and an electric energy storage device, with the kinetic energy of the combination being able to be recuperated in the electric energy storage device of the trailer when braking.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Bremsenansteuerung eines Gespanns, welches ein Zugfahrzeug mit Antriebsmotor und Betriebsbremsanlage und einen Anhänger mit Elektroantrieb und elektrischem Energiespeicher umfasst, bei dem beim Bremsen kinetische Energie des Gespanns als elektrische Energie zurückgewonnen und in dem elektrischen Energiespeicher des Anhängers gespeichert wird.Furthermore, the invention relates to a method for controlling the brakes of a combination, which includes a towing vehicle with a drive motor and a service brake system and a trailer with an electric drive and an electric energy storage device, in which the kinetic energy of the combination is recovered as electrical energy during braking and stored in the electric energy storage device of the trailer becomes.
Eine gattungsgemäße Bremsenansteuerungseinrichtung sowie ein gattungsgemäßes Verfahren zur Bremsenansteuerung sind aus
Durch den elektromotorischen Antrieb am Anhänger kann das Zugfahrzeug beim Beschleunigen entlastet werden. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, mit einem verhältnismäßig leistungsschwachen Personenkraftfahrzeug einen vergleichsweise schweren Anhänger, beispielsweise einen Wohnanhänger, zu ziehen. Dies hat den Vorteil, dass für einen lediglich gelegentlichen Anhängerbetrieb kein für den anhängerunabhängigen Betrieb ansonsten überdimensioniertes Zugfahrzeug benötigt wird. Auf diese Weise lässt sich insgesamt Kraftstoff einsparen.Thanks to the electric motor drive on the trailer, the towing vehicle can be relieved when accelerating. This makes it possible, for example, to tow a comparatively heavy trailer, for example a caravan, with a relatively low-performance passenger vehicle. This has the advantage that, for only occasional trailer operation, a towing vehicle that is otherwise oversized for trailer-independent operation is not required. In this way, fuel can be saved overall.
Zur Darstellung einer ausreichenden Bremsleistung für das Gespann kann der Elektromotor des Anhängers im Generatorbetrieb ein zusätzliches Bremsmoment erzeugen. Die hierbei zurückgewonnene, d.h. rekuperierte Energie wird dabei in einen am Anhänger angeordneten elektrischen Energiespeicher eingespeist und kann zu Antriebszwecken und/oder anderweitig genutzt werden.In generator mode, the trailer's electric motor can generate additional braking torque to provide sufficient braking power for the vehicle combination. The recovered, i.e. recuperated, energy is fed into an electrical energy store arranged on the trailer and can be used for drive purposes and/or in other ways.
Die vorliegende Erfindung betrifft die weitere Verbesserung des Betriebs eines Gespanns der oben genannten Art im Hinblick auf die Abstimmung des Betriebs des Zugfahrzeugs und die Rekuperation am Anhänger.The present invention relates to the further improvement of the operation of a vehicle combination of the type mentioned above with regard to coordinating the operation of the towing vehicle and recuperation on the trailer.
Gemäß Patentanspruch 1 wird hierzu eine gattungsgemäße Bremsenansteuerungseinrichtung vorgeschlagen, welche derart konfiguriert ist, dass die Betriebsbremsanlage der Zugfahrzeug und die Rekuperation am Anhänger derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Bremsmoment des Anhängers als Funktion über der Betätigung der Betriebsbremsanlage einen degressiv ansteigenden Verlauf aufweist.According to patent claim 1, a generic brake control device is proposed for this purpose, which is configured in such a way that the service brake system of the towing vehicle and the recuperation on the trailer are coordinated with one another in such a way that the braking torque of the trailer as a function of the actuation of the service brake system has a degressively increasing course.
Versuche haben gezeigt, dass durch einen solchen nichtlinearen Anstieg des Bremsmoments am Anhänger, welches durch Rekuperation erzeugt wird, ein großer Teil der kinetischen Energie des Gespanns in elektrische Energie umgewandelt werden kann, und zwar insbesondere dann, wenn lediglich schwach gebremst wird. Bei einem linearen Anstieg würde verhältnismäßig viel kinetische Energie in den Reibungsbremsen im Zugfahrzeug in verlorene Abwärme umgesetzt werden. Erfindungsgemäß wird hingegen bei einer vergleichsweise leichten Betätigung der Betriebsbremsanlage überproportional stark, d. h. mit einem hohen Gradienten im Anhänger rekuperiert.Experiments have shown that such a non-linear increase in the braking torque on the trailer, which is generated by recuperation, can convert a large part of the kinetic energy of the combination into electrical energy, particularly when the brakes are only weak. With a linear increase, a relatively large amount of kinetic energy would be converted into lost waste heat in the friction brakes in the towing vehicle. According to the invention, however, with a comparatively light actuation of the service brake system disproportionately strong, d. H. recuperated with a high gradient in the trailer.
Hierbei ist zu beachten, dass Zugfahrzeuge mit Verbrennungsmotor derzeit in der Regel mit Betriebsbremsanlagen ausgestattet sind, bei welchen die Fußkraft des Fahrers mechanisch und/oder hydraulisch an die Radbremsen übertragen wird. Bei solchen Betriebsbremsanlagen ist eine Entkopplung zwischen dem Bremspedal und den Radbremsen, wie sie beispielsweise bei Bremsanlagen mit Pedalsimulator möglich ist, nicht gegeben. Mit anderen Worten, das Zugfahrzeug wird vorliegend bei einer Betätigung der Betriebsbremsanlage stets mitgebremst.It should be noted here that towing vehicles with internal combustion engines are currently generally equipped with service brake systems in which the driver's foot force is transmitted mechanically and/or hydraulically to the wheel brakes. In such service brake systems, there is no decoupling between the brake pedal and the wheel brakes, as is possible, for example, in brake systems with a pedal simulator. In other words, the towing vehicle is always braked when the service brake system is actuated.
Durch die erfindungsgemäße Abstimmung wird gleichwohl für eine solche Konfiguration das Bremspedalgefühl deutlich verbessert, da das Gespann bereits bei geringer Betätigung des Bremspedals kräftig verzögert.The tuning according to the invention nevertheless significantly improves the feel of the brake pedal for such a configuration, since the combination decelerates vigorously even when the brake pedal is only slightly actuated.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass sich diese in Bezug auf das Zugfahrzeug rein softwaretechnisch implementieren lässt, also mit verhältnismäßig geringem Kostenaufwand darstellbar und gegebenenfalls an bestehenden Fahrzeugen nachrüstbar ist.A further advantage of the solution according to the invention is that it can be implemented purely in terms of software in relation to the towing vehicle, ie it can be implemented at relatively low cost and, if necessary, retrofitted to existing vehicles.
Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.Special embodiments of the invention are the subject of further patent claims.
So kann beispielsweise zur Erfassung der Betätigung der Betriebsbremsanlage die Stellung eines Bremspedals der Betriebsbremsanlage am Zugfahrzeug und/oder die Bremspedalkraft ausgewertet werden.For example, to detect the actuation of the service brake system, the position of a brake pedal of the service brake system on the towing vehicle and/or the brake pedal force can be evaluated.
Alternativ oder ergänzend kann zur Erfassung der Betätigung der Betriebsbremsanlage der Vordruck eines Schlupfregelsystems der Betriebsbremsanlage des Zugfahrzeugs ausgewertet werden.Alternatively or additionally, the admission pressure of a slip control system of the service brake system of the towing vehicle can be evaluated to detect the actuation of the service brake system.
In beiden Fällen lässt sich hierdurch eine fahrerinduzierte Betätigung der Betriebsbremsanlage ohne großen Aufwand feststellen. Entsprechende Informationen sind an einem herkömmlichen Kraftfahrzeug in der Regel verfügbar, so dass diese ohne Mehraufwand beschafft werden können.In both cases, a driver-induced actuation of the service brake system can be detected without great effort. Corresponding information is usually available on a conventional motor vehicle, so that it can be obtained without additional effort.
Weiterhin können auch extern induzierte, d.h. fahrerunabhängige Bremsbetätigungen herangezogen werden, welche beispielsweise aus einem Abstandsregeltempomat, einem System zum autonomen Fahren oder dergleichen resultieren, indem zur Erfassung der Betätigung der Betriebsbremsanlage eine zugfahrzeugseitig fahrerunabhängig generierte Verzögerungsanforderung ausgewertet wird.Furthermore, externally induced, i.e. driver-independent brake actuations can also be used, which result, for example, from adaptive cruise control, a system for autonomous driving or the like, in that a deceleration request generated by the towing vehicle and independently of the driver is evaluated to detect the actuation of the service brake system.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart umfasst die Betriebsbremsanlage als Radbremsen Reibungsbremsen am Zugfahrzeug. Dabei ist das Bremspedal der Betriebsbremsanlage mechanisch und/oder hydraulisch mit den Radbremsen des Zugfahrzeugs gekoppelt.According to a further embodiment, the service brake system comprises friction brakes on the towing vehicle as wheel brakes. The brake pedal of the service brake system is mechanically and/or hydraulically coupled to the wheel brakes of the towing vehicle.
Weiterhin können in der Bremsenansteuerungseinrichtung verschiedene Kurvenverläufe für das Bremsmoment des Anhängers als Funktion über der Betätigung der Betriebsbremsanlage vorgehalten sein. Diese Kurvenverläufe unterscheiden sich hinsichtlich des Grades der Rekuperation am Anhänger. Der Grad der Rekuperation ist dabei durch den Fahrer über Eingabemittel wählbar. Hierdurch kann der Fahrer das Bremsverhalten des Gespanns an seine Bedürfnisse und/oder sein persönliches Fahrverhalten anpassen.Furthermore, different curve profiles for the braking torque of the trailer can be stored as a function of the actuation of the service brake system in the brake control device. These curves differ in terms of the degree of recuperation on the trailer. The degree of recuperation can be selected by the driver via input means. In this way, the driver can adapt the braking behavior of the combination to his needs and/or his personal driving behavior.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist die Bremsenansteuerungseinrichtung derart konfiguriert, dass unterhalb einer vorgegebenen Lastschwelle des Verbrennungsmotors kinetische Energie des Gespanns in den elektrischen Energiespeicher des Anhängers rekuperiert wird. Dies kann dazu genutzt werden, den Verbrennungsmotor in einem Bereich eines höheren Wirkungsgrads zu betreiben. Die dabei in den elektrischen Energiespeicher des Anhängers überführte Energie kann so zu einem späteren Zeitpunkt mit höherem Leistungsbedarf genutzt werden. Hierdurch lässt sich der durchschnittliche Gesamtwirkungsgrad des Systems aus Zugfahrzeug und Anhänger weiter verbessern.According to a further embodiment of the invention, the brake control device is configured in such a way that below a predetermined load threshold of the internal combustion engine, kinetic energy of the combination is recuperated in the electric energy store of the trailer. This can be used to operate the internal combustion engine in a range of higher efficiency. The energy transferred to the trailer's electrical energy store can thus be used at a later point in time with a higher power requirement. As a result, the average overall efficiency of the system made up of towing vehicle and trailer can be further improved.
Zur Erfassung der Last des Verbrennungsmotors kann beispielsweise die Stellung eines Fahrpedals und/oder des Moments des Verbrennungsmotors ausgewertet werden. Entsprechende Informationen sind an einem herkömmlichen Kraftfahrzeug in der Regel verfügbar, so dass diese ohne Mehraufwand beschafft werden können.For example, the position of an accelerator pedal and/or the torque of the internal combustion engine can be evaluated to detect the load of the internal combustion engine. Corresponding information is usually available on a conventional motor vehicle, so that it can be obtained without additional effort.
Gemäß einer weiteren Ausführungsart der Erfindung ist die Bremsenansteuerungseinrichtung derart konfiguriert, den Zustand eines unbetätigten Bremspedals und gleichzeitig unbetätigten Fahrpedals zu erfassen und für diesen Fall eine Rekuperation kinetischer Energie in den elektrischen Energiespeicher des Anhängers zu veranlassen. Beim freien Rollen des Zugfahrzeugs wird somit parallel der elektrische Energiespeicher des Anhängers aufgeladen. Das durch Rekuperation hierbei bereitgestellte Bremsmoment am Anhänger kann gegebenenfalls durch den Fahrer wählbar gestaltet sein. Hierzu können dem Fahrer zum Beispiel mehrere Stufen für das Bremsmoment am Anhänger zur Auswahl angeboten werden. Hierbei kann auch eine Stufe enthalten sein, in welcher das Bremsmoment durch Rekuperation am Anhänger Null ist. Erprobungen haben gezeigt, dass bei Auswahl eines geeigneten Bremsmoments am Anhänger der Fahrer das Bremspedal praktisch nur noch im Stand zum Halten des Gespanns zu betätigen braucht.According to a further embodiment of the invention, the brake control device is configured in such a way that it detects the state of an unactuated brake pedal and simultaneously unactuated accelerator pedal and, in this case, initiates recuperation of kinetic energy in the electric energy store of the trailer. When the towing vehicle rolls freely, the electrical energy storage device of the trailer is charged at the same time. The braking torque provided by recuperation on the trailer can optionally be designed to be selectable by the driver. For this purpose, the driver can be offered a choice of several levels for the braking torque on the trailer, for example. This can also include a stage in which the braking torque is zero due to recuperation on the trailer. Tests have shown that if a suitable braking torque is selected on the trailer, the driver practically only has to press the brake pedal when stationary to hold the trailer.
Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 10 zur Bremsenansteuerung eines Gespanns, welches ein Zugfahrzeug mit Verbrennungsmotor und Betriebsbremsanlage und einen Anhänger mit Elektroantrieb und elektrischem Energiespeicher umfasst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird beim Bremsen kinetische Energie des Gespanns als elektrische Energie zurückgewonnen und in dem elektrischen Energiespeicher des Anhängers gespeichert. Die Betriebsbremsanlage des Zugfahrzeugs und die Rekuperation am Anhänger sind derart aufeinander abgestimmt, dass bei einer Betätigung der Betriebsbremsanlage am Zugfahrzeug das Bremsmoment durch Rekuperation am Anhänger als Funktion über der Betätigung der Betriebsbremsanlage einen degressiv ansteigenden Verlauf aufweist. Hieraus resultieren die oben bereits erläuterten Vorteile.The above-mentioned object is also achieved by a method according to
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
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1 zeigt einen schematische Darstellung eines Gespanns mit einer Bremsenansteuerungseinrichtung nach einem möglichen Ausführungsbeispiel der Erfindung. -
2 zeigt das Bremsmoment des Anhängers als Funktion über der Betätigung der Betriebsbremsanlage, wobei vorliegend beispielhaft die Betätigung der Betriebsbremsanlage über den Vordruck der Schlupfregelung dargestellt ist, und in -
3 zeigt das Bremsmoment des Anhängers als Funktion über der der Last des Verbrennungsmotors, wobei Letzte vorliegend beispielhaft durch die Stellung eines Fahrpedals dargestellt ist.
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1 shows a schematic representation of a combination with a brake control device according to a possible embodiment of the invention. -
2 shows the braking torque of the trailer as a function of the actuation of the service brake system, with the present example showing the actuation of the service brake system via the form of slip control, and in -
3 shows the braking torque of the trailer as a function of the load of the internal combustion engine, with the latter being represented by the position of an accelerator pedal as an example.
In
Das Zugfahrzeug 10 weist einen Antriebsmotor 11 zum Antrieb des Zugfahrzeugs 10 auf, sowie weiterhin eine Betriebsbremsanlage 12, welche ein Abbremsen des Zugfahrzeugs ermöglicht.The
Die Betriebsbremsanlage 12 ist dabei in herkömmlicher Art und Weise ohne Pedalsimulator ausgeführt und umfasst, wie in
Der Anhänger 20 ist vorliegend mit einem Elektroantrieb 21 ausgestattet, welcher im Anhängerbetrieb das Zugfahrzeug beim Ziehen unterstützt. Der Elektroantrieb 21 wird durch einen elektrischen Energiespeicher 22, welcher an dem Anhänger 20 angeordnet ist, mit Strom versorgt.The
Durch Betreiben des Elektroantriebs 21 als Generator kann zudem an dem Anhänger 20 ein Bremsmoment erzeugt werden. Beim Bremsen kann somit kinetische Energie des Gespanns in den elektrischen Energiespeicher 22 des Anhängers 20 rekuperiert werden. Die so zurückgewonnene elektrische Energie steht für neuerliche Beschleunigungsvorgänge zum Antreiben des Anhängers 20 wieder zur Verfügung.In addition, by operating the
Der Elektroantrieb 21 am Anhänger 20 kann beispielsweise durch Radnabenmotoren bereitgestellt werden. Jedoch sind hier auch andere Antriebskonzepte möglich.The
Die vorstehend erläuterte Gespannkonfiguration ermöglicht es, ein vergleichsweise leistungsschwaches Kraftfahrzeug als Zugfahrzeug 10 einzusetzen, da die für den Antrieb des Anhängers 20 benötigte Zusatzleistung zumindest teilweise über dessen Elektroantrieb 21 bereitgestellt wird. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Zugfahrzeug 10 in größerem Umfang auch ohne Anhänger 20 gefahren wird, da dieses im Normalbetrieb dann weniger Kraftstoff benötigt als ein leistungsstärkeres Kraftfahrzeug.The combination configuration explained above makes it possible to use a comparatively low-performance motor vehicle as the towing
Der Antriebsmotor 11 des Zugsfahrzeugs 10 ist vorzugsweise ein herkömmlicher Verbrennungsmotor, kann jedoch auch als Hybridantrieb oder Elektromotor ausgeführt sein. Im letztgenannten Fall vermeidet der Elektroantrieb 21 im Anhänger 20 eine Beeinträchtigung der Reichweite des Zugfahrzeugs 10 im Gespannbetrieb.The drive motor 11 of the towing
Die Verwendung eines Elektroantriebs 21 im Anhänger 20 und dessen Abstimmung mit dem Zugfahrzeug 10 in Bezug auf das Antriebs- und Bremsverhalten des Gespanns als Ganzes stellt eine neue technisch hochkomplexe Herausforderung dar.The use of an
In
In
Herkömmliche Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor 11 weisen üblicherweise eine Betriebsbremsanlage 12 auf, bei welcher die Betätigung des Bremspedals 13 unmittelbar mit den Radbremsen 14 verknüpft ist, d.h. es besteht ein mechanischer und/oder hydraulischer Durchgriff vom Bremspedal 13 zu den Radbremsen 14. Eine Entkopplung, wie sie bei Brake-by-Wire-Systemen mit Pedalsimulatoren möglich wäre, ist nicht gegeben. Dies bedeutet, dass bei einer Betätigung der Betriebsbremsanlage 12 durch den Fahrer die Radbremsen 14 am Zugfahrzeug 10 im Gespannbetrieb stets mitbremsen, und zwar selbst dann, wenn es möglich wäre, ein ausreichendes Bremsmoment für das gesamte Gespann allein über den als Generator betriebenen Elektroantrieb 21 des Anhängers 20 darzustellen.Conventional motor vehicles with an internal combustion engine 11 usually have a
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die Bremswirkung am Anhänger 20 während des Gespannbetriebs in einer besonderen Art und Weise zu entfalten.According to the invention, it is therefore proposed to develop the braking effect on the
Hierzu ist eine Bremsensansteuerungseinrichtung 15 vorgesehen und derart konfiguriert, dass die Betriebsbremsanlage 12 des Zugfahrzeugs 10 und die Rekuperation am Anhänger 20 derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Bremsmoment MB des Anhängers 20 als Funktion über der Betätigung der Betriebsbremsanlage p einen degressiv ansteigenden Verlauf aufweist, wie dies in
Zur Erfassung der Betätigung der Betriebsbremsanlage 12 können von der Bremsensansteuerungseinrichtung 15 beispielsweise die Stellung des Bremspedals 13 der Betriebsbremsanlage 12 am Zugfahrzeug 10 und/oder die Bremspedalkraft ausgewertet werden. Ferner kann alternativ oder ergänzend hierzu der Vordruck eines Schlupfregelsystems ESC der Betriebsbremsanlage 12 des Zugfahrzeugs 10 ausgewertet werden.To detect the actuation of the
Aufgrund des degressiven Verlaufs der Kennlinie wird bei einem kleinen Vordruck bzw. einem kleinen Bremspedalweg oder einer kleinen Bremspedalkraft bevorzugt überproportional stark und mit einem hohen Gradienten im Anhänger 20 rekuperiert. Dies beeinflusst positiv das Bremsgefühl für den Fahrer des Gespanns.Due to the declining progression of the characteristic curve, recuperation is preferably disproportionately strong and with a high gradient in the
Der Elektroantrieb 21 am Anhänger 20 kann auch in Fällen zum Bremsen verwendet werden, wenn eine Betätigung der Betriebsbremsanlage 12 im Zugfahrzeug nicht durch den Fahrer initiiert wird, sondern beispielsweise aus einer externen Bremsanforderung resultiert. Eine solche kann beispielsweise durch einen Abstandstempomaten, ein System zum autonomen Fahren oder dergleichen veranlasst werden. Dementsprechend kann von der Bremsensansteuerungseinrichtung 15 zur Erfassung der Betätigung der Betriebsbremsanlage 12 eine ferner eine zugfahrzeugseitige fahrerunabhängig generierte Verzögerungsanforderung ausgewertet werden.The
Durch den degressiven Kennlinienverlauf wird gewährleistet, dass sich bei schwachen Bremsbetätigungen, welche im normalen Fahrbetrieb die Regel darstellen, für den Fahrer einerseits kein unnatürliches Bremspedalgefühl ergibt, andererseits jedoch hinreichend Energie in den elektrischen Energiespeicher 22 des Anhängers 20 überführt wird. Die Kapazität des elektrischen Energiespeichers 22 am Anhänger 20 kann so gering gehalten werden. Mit anderen Worten, es kann am Anhänger eine kleiner Batterie eingesetzt werden.The degressive characteristic curve ensures that when the brakes are applied lightly, which is the rule in normal driving operation, the driver does not experience an unnatural brake pedal feeling on the one hand, but on the other hand sufficient energy is transferred to the
In einer optionalen Ausführungsvariante ist vorgesehen, für das Bremsmoment MB des Anhängers 20 verschiedene Kennlinienverläufe vorzuhalten, welche sich hinsichtlich des Grads der Rekuperation am Anhänger 20 unterscheiden. Der Grad der Rekuperation ist durch den Fahrer über Eingabemittel 16 wählbar. Hierdurch kann die Bremswirkung durch den Anhänger 20 gemäß den Wünschen des Fahrers eingestellt werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn dieser mit unterschiedlich motorisierten Zugfahrzeugen 10 gezogen werden soll. Über die Einstellung kann der Fahrer dann für unterschiedliche Gespannkonfigurationen ein ähnliches Bremsverhalten generieren. Die Eingabemittel 16 können an dem Zugfahrzeug 10 angeordnet sein. Alternativ können diese an dem Anhänger 20 angeordnet sein.In an optional embodiment variant, different characteristic curves are provided for the braking torque MB of the
In einer weiteren optionalen Ausführungsvariante ist die Bremsenansteuerungseinrichtung 15 derart konfiguriert, dass unterhalb einer vorgegebenen Lastschwelle L des Antriebsmotors 11 kinetische Energie des Gespanns in den elektrischen Energiespeicher 22 des Anhängers 20 rekuperiert wird, wie dies in
Zur Erfassung der Last L des Antriebsmotors 11 können beispielsweise die Stellung des Fahrpedals 17 und/oder das Moment des Antriebsmotors 11 ausgewertet werden.To detect the load L of the drive motor 11, the position of the
Verbrennungsmotoren haben bei geringer Last einen schlechten Wirkungsgrad. Dies gilt insbesondere für Ottomotoren. Vorliegend ist vorgesehen, bei solchen Betriebszuständen den Elektroantrieb 22 des Anhängers 20 als Generator laufen zu lassen und so vom Antriebsmotor 11 des Zugsfahrzeugs 10 eine höhere Last abzufordern. Der Antriebsmotor 11 gelangt dabei in einen Lastbereich mit besseren Wirkungsgrad. Die dabei gleichzeitig am Anhänger 20 durch Rekuperation zurückgewonnene elektrische Energie wird in den elektrischen Energiespeicher 22 des Anhängers 20 zwischengespeichert und bei zukünftigen Beschleunigungsvorgängen durch den Elektroantrieb 21 wieder in kinetische Energie zurück gewandelt.Combustion engines have poor efficiency at low loads. This applies in particular to Otto engines. It is provided here that, in such operating states, the
Steuerungsparameter hierfür kann beispielsweise ein geringes Moment des Verbrennungsmotors oder aber ein geringer Wert für die Fahrpedalstellung sein.Control parameters for this can be, for example, a low torque of the internal combustion engine or a low value for the accelerator pedal position.
Wenn der Fahrer weder das Fahrpedal 17 noch das Bremspedal 13 betätigt, rollt das Gespann normalerweise frei. In einer weiteren optionalen Ausführungsvariante ist nunmehr die Bremsenansteuerungseinrichtung 15 derart konfiguriert, dass diese den Zustand eines unbetätigten Bremspedals 13 und gleichzeitig unbetätigten Fahrpedals 17 erfasst. In diesem Fall kann dann eine Rekuperation kinetischer Energie in den elektrischen Energiespeicher 22 des Anhängers 20 veranlasst werden. Dies kann gegebenenfalls daran geknüpft werden, dass der Ladezustand des Energiespeichers 22 ein entsprechendes Aufladen zulässt.If the driver operates neither the
Wenn also der Fahrer im Zugfahrzeug 10 somit weder das Fahr- oder das Bremspedal betätigt, dann soll der Anhänger 20 mit dem Elektroantrieb 21 in den elektrischen Energiespeicher bzw. die Anhängerbatterie rekuperieren.So if the driver in the towing
Diese Rekuperation bei Leergas ohne Betätigung des Bremspedals 13 kann beispielsweise mehrstufig wie folgt vorgenommen sein, ohne dass die vorliegende Offenbarung hierauf beschränkt wäre:
Erprobungen haben gezeigt, dass man bei vorausschauender Fahrweise in Stufe 3 das Bremspedal 13 als Fahrer praktisch nur noch im Stand zum Halten des Gespanns zu betätigen braucht. Die konkreten Größenangaben sind hier beispielhafter Natur zum Zweck der Veranschaulichung und können an das jeweilige Fahrzeug und den jeweiligen Bedarf angepasst werden.Tests have shown that with an anticipatory driving style in stage 3, the driver practically only needs to actuate the
In einem Kraftfahrzeug können die vorgenannten Anteile, nämlich ein Bremsmoment bei Leergas ohne Betätigung des Bremspedals, ein Bremsmoment bei Betätigung des Bremspedals und die Lastpunkterhöhung im Zugfahrzeug 10 bei der Ansteuerung des Elektroantriebs 21 addiert werden. Jedoch ist auch eine andere Verknüpfung, beispielsweise eine Maximumbildung möglich.In a motor vehicle, the above-mentioned components, namely a braking torque when idling without actuating the brake pedal, a braking torque when the brake pedal is actuated and the increase in the load point in the towing
Gegebenenfalls können dem Fahrer hierzu jeweils verscheiden Kennlinien zur Auswahl angeboten werden, welche über entsprechende Eingabemittel, wie bereits erwähnt, ausgewählt werden können. Auch der Lastpunkt kann gegebenenfalls vom Fahrer über Eingabemittel beeinflusst werden.If necessary, different characteristic curves can be offered to the driver for selection, which can be selected via appropriate input means, as already mentioned. If necessary, the load point can also be influenced by the driver via input means.
Die Ansteuerung kann softwaretechnisch in eine am Zugfahrzeug angeordnete Bremsenansteuerungseinrichtung 15 integriert sein. Diese kommuniziert, - kabellos oder kabelgebunden -, mit einen korrespondierenden Steuergerät 23 im Anhänger 20, welches seinerseits wiederum mit dem Elektroantrieb 21 und dem elektrischen Energiespeicher 22 im Anhänger 20 verbunden ist.The control can be integrated in terms of software into a
Die Ansteuerung kann softwaretechnisch jedoch auch in das am Anhänger 20 angeordnete Steuergerät 23 implementiert sein, das Informationen hinsichtlich der Betätigung der Betriebsbremsanlage 12 und gegebenenfalls der Last des Antriebsmotors 11 sowie einer etwaigen Kennlinienwahl oder eines Leergasrekuperationsniveaus von einem korrespondierenden Steuergerät am Zugfahrzeug 10 erhält. In Bezug auf die Betätigung der Betriebsbremse 12 kann hierzu insbesondere ein Signal übertragen werden, welches aus der Stellung des Bremspedals 13, der auf das Bremspedal 13 ausgeübten Fußkraft oder einem Vordruck p der Betriebsbremsanlage 12 gewonnen wird. Gegebenenfalls kann ferner ein Signal berücksichtigt werden, welches eine zugfahrzeugseitig fahrerunabhängig generierte Verzögerungsanforderung beispielsweise aus einem Abstandstempomaten oder einem System zum autonomen Fahren repräsentiert.However, the control can also be implemented in terms of software in the
Die Erfindung wurde vorstehend anhand verschiedener Ausführungsvarianten näher erläutert. Diese dienen dazu, die Ausführbarkeit der Erfindung zu belegen. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, können auch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, selbst wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die konkret beschriebenen Ausführungsvarianten beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.The invention was explained in more detail above on the basis of various embodiment variants. These serve to demonstrate the feasibility of the invention. Individual technical features that have been explained above in the context of other individual features can also be implemented independently of these and in combination with other individual features, even if this is not expressly described, as long as this is technically possible. The invention is therefore expressly not limited to the embodiment variants specifically described, but rather includes all configurations defined by the patent claims.
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Zugfahrzeugtowing vehicle
- 1111
- Antriebsmotordrive motor
- 1212
- Betriebsbremsanlageservice brake system
- 1313
- Bremspedalbrake pedal
- 1414
- Radbremse (Reibungsbremse)wheel brake (friction brake)
- 1515
- Bremsensansteuerungseinrichtungbrake control device
- 1616
- Eingabemittelinput means
- 1717
- Fahrpedalaccelerator pedal
- 2020
- Anhängerfollower
- 2121
- Elektroantriebelectric drive
- 2222
- elektrischer Energiespeicherelectrical energy storage
- 2323
- Steuergerätcontrol unit
- pp
-
Betätigung der Betriebsbremsanlage 12Actuation of the
service brake system 12 - KK
-
Kennlinie Bremsmoment MB des Anhängers 20 als Funktion über der Betätigung p der Betriebsbremsanlage 12Characteristic braking torque MB of the
trailer 20 as a function of the actuation p of theservice brake system 12 - LL
- Last des Antriebsmotors 11Drive motor load 11
- LAL.A
- Lastschwelle des Antriebsmotors 11Drive motor load threshold 11
- MBMB
-
Bremsmoment des Anhängers 20
Trailer braking torque 20
Claims (10)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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DE102020201901.0A DE102020201901B4 (en) | 2020-02-17 | 2020-02-17 | Brake control device for a car-trailer combination and method for brake control of a car-trailer combination |
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---|---|
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DE102020201901B4 true DE102020201901B4 (en) | 2022-06-02 |
Family
ID=77060583
Family Applications (1)
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Citations (1)
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-
2020
- 2020-02-17 DE DE102020201901.0A patent/DE102020201901B4/en active Active
Patent Citations (1)
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