DE102020213478A1 - Method for controlling a brake system of an at least partially electric vehicle and vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Regelung einer Bremsanlage eines zumindest teilelektrischen Fahrzeugs, das über eine mechanische Bremsvorrichtung und eine elektrische Bremsvorrichtung verfügt, zeichnet sich aus durch die Schrittea. Festlegen eines Schwellwertes für die Restfahrzeit und/oder die Restfahrstreckeb. Abschätzen einer Restfahrzeit und/oder einer Restfahrstrecke bis zum Abstellen des Fahrzeugsc. Wenn der Schwellwert unterschritten wird, Verwenden der mechanischen Bremsvorrichtung, wenn eine Verzögerungsanforderung vorliegt, zum Durchführen eines oder mehrerer Bremsvorgänge. Ein Fahrzeug zeichnet sich aus durch ein Steuergerät zur Implementierung eines solchen Verfahrens.A method for controlling a brake system of an at least partially electric vehicle, which has a mechanical brake device and an electric brake device, is characterized by steps a. Defining a threshold value for the remaining travel time and/or the remaining travel distanceb. Estimation of a remaining driving time and/or a remaining driving distance until the vehicle is parkedc. If the threshold value is undershot, using the mechanical braking device, if there is a deceleration request, to carry out one or more braking processes. A vehicle features a control unit for implementing such a method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Bremsanlage eines zumindest teilelektrischen Fahrzeugs, das über eine mechanische Bremsvorrichtung und eine elektrische Bremsvorrichtung verfügt.The invention relates to a method for controlling a braking system of an at least partially electric vehicle that has a mechanical braking device and an electrical braking device.
Elektrische sowie teilelektrische Fahrzeuge, beispielsweise sogenannte Hybridfahrzeuge, nutzen zur Verzögerung üblicherweise den primär zum Antrieb bestimmten Elektromotor in einem Rekuperationsmodus als Generator zur Energierückgewinnung, um den Gesamtenergieverbrauch des Fahrzeugs zu verringern und so die Reichweite und Effizienz des Fahrzeugs zu erhöhen. Parallel dazu ist aber aus Sicherheitsgründen zur Redundanz eine konventionelle, mechanische Bremsvorrichtung vorhanden, die ebenfalls zur Verzögerung des Fahrzeugs genutzt werden kann. Diese mechanische Bremsvorrichtung wird im regulären Fahrbetrieb nicht genutzt und neigt daher, insbesondere bei der üblichen Ausgestaltung als Scheibenbremse, zu Verschmutzung oder Korrosion, so dass sichergestellt werden muss, dass die mechanische Bremsvorrichtung im Bedarfsfall voll funktionsfähig ist.Electric and partially electric vehicles, for example so-called hybrid vehicles, usually use the electric motor primarily intended for the drive in a recuperation mode as a generator for energy recovery to reduce the overall energy consumption of the vehicle and thus increase the range and efficiency of the vehicle. Parallel to this, however, there is a conventional, mechanical braking device for redundancy for safety reasons, which can also be used to decelerate the vehicle. This mechanical braking device is not used in regular driving and therefore tends to get dirty or corrode, especially in the usual design as a disc brake, so that it must be ensured that the mechanical braking device is fully functional when required.
Es ist hierzu bekannt, eine Regelung der Bremsanlage derart auszugestalten, dass in festgelegten zeitlichen Intervallen die mechanische Bremsvorrichtung zur Verzögerung des Fahrzeugs verwendet wird, um an dieser haftende Verunreinigungen und/oder Feuchtigkeit zu entfernen. Ebenso ist es bekannt, einen Zähler vorzusehen, der die Anzahl der durchgeführten Bremsvorgänge zählt, so dass ein bestimmter Anteil der Bremsvorgänge, beispielsweise jeder zehnte Bremsvorgang, unter Verwendung der mechanischen Bremsvorrichtung durchgeführt wird.In this respect, it is known to design a regulation of the brake system in such a way that the mechanical brake device is used to decelerate the vehicle at fixed time intervals in order to remove dirt and/or moisture adhering to it. It is also known to provide a counter that counts the number of braking operations carried out, so that a certain proportion of the braking operations, for example every tenth braking operation, is carried out using the mechanical braking device.
Aus der
Die bekannten Verfahren zeichnen sich allesamt dadurch aus, dass über die zur Sicherstellung der Funktion der mechanischen Bremsanlage sinnvollen Bremsvorgänge hinaus eigentlich unnötige Bremsvorgänge mit der mechanischem Bremsvorrichtung durchgeführt werden, was die Gesamteffizienz des Fahrzeugs vermindert. So ist es offensichtlich nicht nötig, beispielsweise jede zehnten Bremsvorgang mechanisch durchzuführen, wenn gar keine Verunreinigung vorliegt. Ebenso ist es beispielsweise nicht notwendig, die mechanische Bremsvorrichtung durch ein Betätigen ebendieser von Feuchtigkeit zu befreien, wenn beispielsweise ohnehin in Kürze wieder ein erneuter Feuchtigkeitseintrag stattfindet.The known methods are all distinguished by the fact that, in addition to the braking processes that are useful for ensuring the function of the mechanical brake system, braking processes that are actually unnecessary are carried out with the mechanical braking device, which reduces the overall efficiency of the vehicle. It is obviously not necessary, for example, to carry out every tenth braking process mechanically if there is no contamination at all. It is also not necessary, for example, to free the mechanical braking device from moisture by actuating it if, for example, moisture will be introduced again shortly anyway.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Regelung einer Bremsanlage eines zumindest teilelektrischen Fahrzeugs anzugeben, das eine zuverlässige Funktion der mechanischen Bremse sicherstellt und gleichzeitig die Gesamteffizienz des Fahrzeugs steigert.It is therefore the object of the present invention to specify a method for controlling a brake system of an at least partially electric vehicle that ensures reliable functioning of the mechanical brake and at the same time increases the overall efficiency of the vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Regelung einer Bremsanlage eines zumindest teilelektrischen Fahrzeugs, das über eine mechanische Bremsvorrichtung und eine elektrische Bremsvorrichtung verfügt, mit den Schritten
- a. Festlegen eines Schwellwertes für die Restfahrzeit und/oder die Restfahrstrecke
- b. Abschätzen einer Restfahrzeit und/oder einer Restfahrstrecke bis zum Abstellen des Fahrzeugs
- c. Wenn der Schwellwert unterschritten wird, Verwenden der mechanischen Bremsvorrichtung, wenn eine Verzögerungsanforderung vorliegt, zum Durchführen eines oder mehrerer Bremsvorgänge.
- a. Defining a threshold value for the remaining travel time and/or the remaining travel distance
- b. Estimating a remaining driving time and/or a remaining driving distance until the vehicle is parked
- c. If the threshold value is undershot, using the mechanical braking device, if there is a deceleration request, to carry out one or more braking processes.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Steuergerät zur Implementierung eines solchen Verfahrens sowie durch ein Fahrzeug mit einem solchen Steuergerät. Unter einer mechanischen Bremsvorrichtung wird dabei insbesondere eine Vorrichtung verstanden, die Bewegungsenergie in Reibungswärme umwandelt und so das Fahrzeug verzögert. Eine solche mechanische Bremsvorrichtung kann insbesondere eine Scheibenbremse sein. Unter einer elektrischen Bremsvorrichtung wird insbesondere eine Vorrichtung verstanden, die durch einen beispielsweise induktiven Prozess einen Strom erzeugt und dabei ebenfalls die Drehung der Räder und somit auch die Bewegung des gesamten Fahrzeugs verlangsamt.The object is also achieved by a control device for implementing such a method and by a vehicle with such a control device. A mechanical braking device is understood to mean, in particular, a device that converts kinetic energy into frictional heat and thus decelerates the vehicle. Such a mechanical braking device can in particular be a disk brake. An electric braking device is understood to mean, in particular, a device that generates a current through an inductive process, for example, and in the process also slows down the rotation of the wheels and thus also the movement of the entire vehicle.
Insbesondere wird der Bremsvorgang oder werden die Bremsvorgänge unter Verwendung der mechanischen Bremsvorrichtung derart durchgeführt, dass die mechanische Bremsvorrichtung beim Abstellen des Fahrzeugs von Verunreinigungen und/oder korrosionsbegünstigender Feuchtigkeit befreit wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass unnötige, mithilfe der mechanischen Bremsvorrichtung durchgeführte Bremsvorgänge vermieden werden. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, bei denen grundsätzlich ein bestimmter Anteil der Bremsvorgänge, beispielsweise jeder zehnte Bremsvorgang, mit Hilfe der mechanischen Bremsvorrichtung durchgeführt wird, wird es erfindungsgemäß möglich, nur dann die mechanische Bremsvorrichtung zu nutzen, wenn dies mit einem Vorteil verbunden ist. Erfindungsgemäß ist hierzu zunächst erkannt worden, dass es für das vermeiden einer Korrosion der mechanischen Bremsvorrichtung, beispielsweise einer Bremsscheibe, äußerst wichtig ist, das Fahrzeug in einem Zustand abzustellen, in dem die mechanische Bremsvorrichtung trocken und sauber ist. Korrosion ist ein langfristiger Prozess, der üblicherweise nicht in den vergleichsweise kurzen Zeiträumen passiert, in denen sich das Fahrzeug bewegt, sondern der regelmäßig während der längeren Zeiträume, in denen das Fahrzeug abgestellt ist, auftritt.In particular, the braking process or processes are/are carried out using the mechanical braking device in such a way that the mechanical braking device is freed from contamination and/or corrosion-promoting moisture when the vehicle is parked. The method according to the invention has the advantage that unnecessary braking operations carried out with the aid of the mechanical braking device are avoided. In contrast to the Known methods, in which basically a certain proportion of the braking processes, for example every tenth braking process, are carried out using the mechanical braking device, it is possible according to the invention to only use the mechanical braking device if this is associated with an advantage. According to the invention, it has first been recognized that, in order to avoid corrosion of the mechanical braking device, for example a brake disc, it is extremely important to park the vehicle in a state in which the mechanical braking device is dry and clean. Corrosion is a long-term process that does not typically occur during the relatively short periods when the vehicle is moving, but which occurs regularly during the longer periods when the vehicle is stationary.
Insbesondere das Vorhandensein von Feuchtigkeit begünstigt dabei den Korrosionsprozess. Dieser Korrosionsprozess kann entsprechend vermieden werden, wenn erreicht wird, dass die mechanischen Bremsvorrichtungen beim Abstellen des Fahrzeugs sauber und insbesondere trocken sind. Es ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, besonders in einem Zeitraum kurz vor dem Abstellen des Fahrzeugs bzw. vor Fahrtende die mechanischen Bremsvorrichtungen zu trocknen, indem sie bevorzugt zur Verzögerung des Fahrzeugs eingesetzt werden.In particular, the presence of moisture favors the corrosion process. Correspondingly, this corrosion process can be avoided if the mechanical braking devices are clean and, in particular, dry when the vehicle is parked. It is therefore provided according to the invention to dry the mechanical braking devices, particularly in a period shortly before the vehicle is parked or before the end of the journey, in that they are preferably used to decelerate the vehicle.
Hierzu wird erfindungsgemäß regelmäßig oder kontinuierlich abgeschätzt, wie lange die Fahrt noch dauern wird. Wird erkannt, dass die voraussichtliche Restfahrtdauer unter einem zuvor festgelegten Schwellwert liegt, so wird ein Modus aktiviert, der bei einer Verzögerungsanforderung durch den Fahrer oder durch ein autonom fahrendes System die mechanische Bremsvorrichtung gegenüber der elektrischen Bremsvorrichtung bevorzugt.For this purpose, according to the invention, it is regularly or continuously estimated how long the journey will still take. If it is recognized that the anticipated remaining journey time is below a previously defined threshold value, a mode is activated which prefers the mechanical braking device to the electrical braking device when the driver or an autonomously driving system requests deceleration.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zum Festlegen des Schwellwerts eine zum Trocknen der mechanischen Bremsvorrichtung benötigte Energiemenge herangezogen. Typischerweise wird das Trocknen der mechanischen Bremsvorrichtung durch eine Erwärmung der Bremsvorrichtung, beispielsweise also der Bremsscheibe, und in der Folge durch ein Verdampfen der anhaftenden Feuchtigkeit erreicht. Die hierfür benötigte Energiemenge kann anhand der Umgebungstemperatur bzw. der Temperatur der Bremsen bzw. der mechanischen Bremsvorrichtungen und einer typischen oder einer gemessenen an der Bremsvorrichtung anhaftenden Feuchtigkeitsmenge berechnet werden. Im weiteren kann dann eine typische bei einem einzelnen Bremsvorgang freigesetzte Energiemenge berechnet werden, die dann für das Verdampfen der Feuchtigkeit zur Verfügung steht. Hierbei kann auch die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Ebenfalls kann berücksichtigt werden, falls Informationen über im weiteren Verlauf der Fahrt zu erwartende Geschwindigkeitsbegrenzungen, beispielsweise wenn in einer Ortschaft eingefahren wird, vorliegen.According to a development of the method according to the invention, an amount of energy required to dry the mechanical braking device is used to define the threshold value. Typically, the drying of the mechanical braking device is achieved by heating the braking device, for example the brake disc, and consequently by evaporating the adhering moisture. The amount of energy required for this can be calculated using the ambient temperature or the temperature of the brakes or the mechanical braking devices and a typical or a measured amount of moisture adhering to the braking device. Furthermore, a typical amount of energy released during a single braking process can then be calculated, which is then available for evaporating the moisture. The current speed of the vehicle can also be taken into account here. It can also be taken into account if there is information about speed limits to be expected in the further course of the journey, for example when entering a town.
Es kann hierzu zweckmäßig sein, dass zum Festlegen des Schwellwerts unter Berücksichtigung des Fahrzeuggewichts eine zum Trocknen der mechanischen Bremsvorrichtung benötigte Gesamtgeschwindigkeitsdifferenz des Fahrzeugs berechnet wird. Beispielsweise kann dann auf Grundlage der abgeschätzten benötigten Gesamtgeschwindigkeit sowie einer typischen Geschwindigkeitsdifferenz für einen einzelnen Bremsvorgang durch eine entsprechende Division die Anzahl der voraussichtlich zum Trocknen der mechanischen Bremsvorrichtung benötigen Bremsvorgänge berechnet werden.For this purpose, it can be expedient for a total speed difference of the vehicle required for drying the mechanical braking device to be calculated in order to define the threshold value, taking into account the vehicle weight. For example, based on the estimated total speed required and a typical speed difference for an individual braking process, the number of braking processes likely to be required to dry the mechanical braking device can then be calculated by appropriate division.
Entsprechend wird dann also abgeschätzt, wie viele Bremsvorgänge bis zum Abstellen des Fahrzeuges noch durchgeführt werden. Dies kann neben der bereits genannten Möglichkeit auch auf andere Art und Weise geschehen. Beispielsweise kann auch eine Beobachtung des Fahrstils des Fahrers durchgeführt werden, um vorherzusagen, in welchem Zeitraum typischerweise die benötigte Anzahl von Bremsvorgängen durchgeführt wird. Das Ergebnis kann dann zum Bestimmen des Schwellwerts verwendet werden. Weitere Möglichkeiten zur Bestimmung der erwarteten Anzahl von Bremsvorgängen bis zum Abstellen des Fahrzeugs werden im weiteren noch beschrieben.Accordingly, an estimate is then made of how many braking operations are still to be carried out before the vehicle is parked. In addition to the possibility already mentioned, this can also be done in other ways. For example, the driver's driving style can also be observed in order to predict the period of time in which the required number of braking processes will typically be carried out. The result can then be used to determine the threshold. Further options for determining the expected number of braking operations before the vehicle is switched off are described below.
Es ist möglich, dass eine Zahl n bestimmt wird oder vorbestimmt ist, die die Anzahl der vor dem Abstellen des Fahrzeugs mit Hilfe der mechanischen Bremsvorrichtung durchzuführenden Bremsvorgänge beschreibt. Das Ergebnis kann dann ebenfalls zum Bestimmen des Schwellwerts verwendet werden. Wenn eine von sonstigen Parametern unabhängige Zahl n vorbestimmt ist, so dass beispielsweise die letzten 5, 7 oder 10 Bremsvorgänge vor dem abstellen des Fahrzeugs mit Hilfe der mechanischen Bremsvorrichtung durchgeführt werden ergibt sich ein einfaches und wenig fehleranfälliges System, das auf keine weiteren Eingangsdaten und Berechnungen angewiesen ist.It is possible for a number n to be determined or predetermined, which describes the number of braking processes to be carried out with the aid of the mechanical braking device before the vehicle is parked. The result can then also be used to determine the threshold value. If a number n that is independent of other parameters is predetermined, so that, for example, the last 5, 7 or 10 braking processes before the vehicle is parked using the mechanical braking device, the result is a simple and less error-prone system that does not rely on any further input data and calculations is dependent.
Entsprechend sieht eine einfache Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass eine Minimalentfernung an das Ziel bestimmt wird oder vorbestimmt ist, bei deren Unterschreiten die mechanische Bremsvorrichtung bevorzugt oder ausschließlich zur Verzögerung verwendet wird. Wenn die Minimalentfernung während der Fahrt bestimmt wird können weitere Informationen wie beispielsweise Wetterdaten, Routeninformationen, Informationen zum Fahrer oder dessen Fahrstil und/oder Informationen zum Fahrzeugzustand, beispielsweise eine Temperatur der Bremsvorrichtung oder ein Ladezustand einer Traktionsbatterie, verwendet werden. Es ist bei allen Bestimmungen eines Schwellwerts, einer benötigten Anzahl von Bremsvorgängen usw. selbstverständlich möglich, einen Pufferwert bzw. einen Sicherheitszuschlag zu addieren, um sicherzustellen, dass das Verfahren erfolgreich mit einer sauberen bzw. insbesondere mit einer trockenen mechanischen Bremsvorrichtung abgeschlossen wird.Correspondingly, a simple implementation of the method according to the invention provides that a minimum distance to the destination is determined or predetermined, below which the mechanical braking device is used preferentially or exclusively for deceleration. If the minimum distance is determined while driving, more information such as weather data, route information, information Information about the driver or his driving style and/or information about the vehicle condition, for example a temperature of the braking device or a charge level of a traction battery, are used. For all determinations of a threshold value, a required number of braking processes, etc., it is of course possible to add a buffer value or a safety margin in order to ensure that the method is successfully completed with a clean or, in particular, with a dry mechanical braking device.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine voraussichtliche Fahrstrecke auf mögliche Bremspunkte hin untersucht. Die voraussichtliche Fahrstrecke kann dabei beispielsweise aus Navigationsdaten ermittelt werden. Zur Ermittlung der möglichen Bremspunkte können vorliegende Informationen zur Strecke, wie beispielsweise Geschwindigkeitsbegrenzungen, Kurven oder sonstige typischerweise eine Verringerung der Geschwindigkeit erfordernde Gegebenheiten berücksichtigt werden. Es können auch gemessene und/oder in den Navigationsdaten enthaltene Höhendaten berücksichtigt werden. Es kann so bei der Ermittlung des Schwellwerts die im Fahrzeug gespeicherte potentielle Energie einbezogen werden, die beispielsweise bei einer Fahrt bergab wieder frei wird, so dass ggf. ein Bremsvorgang zur Begrenzung der Geschwindigkeit notwendig wird. Ebenfalls können Verkehrsdaten, die beispielsweise über eine Internetverbindung abgerufen werden können, berücksichtigt werden. So kann beispielsweise ein zu erwartender Bremsvorgang bei der Annäherung an einen Bereich mit erhöhtem Verkehrsaufkommen oder sogar bei der Annäherung an ein Stauende berücksichtigt werden.According to a further development of the method according to the invention, a probable route is examined for possible braking points. The probable route can be determined from navigation data, for example. Existing information about the route, such as speed limits, curves or other circumstances that typically require a reduction in speed, can be taken into account to determine the possible braking points. Measured altitude data and/or altitude data contained in the navigation data can also be taken into account. When determining the threshold value, the potential energy stored in the vehicle can be included, which is released again, for example, when driving downhill, so that braking may be necessary to limit the speed. Traffic data, which can be called up via an Internet connection, for example, can also be taken into account. For example, a braking process that is to be expected when approaching an area with increased traffic volume or even when approaching the end of a traffic jam can be taken into account.
Um eine gleichmäßige Trocknung aller mechanischen Bremsvorrichtungen zu erreichen kann vorgesehen sein, dass eine Verteilung einer Bremswirkung zwischen hinteren mechanischen Bremsvorrichtungen zum Abbremsen von hinteren Rädern des Fahrzeugs und vorderen mechanischen Bremsvorrichtungen zum Abbremsen von vorderen Rädern des Fahrzeugs derart vorgenommen wird, dass die hinteren mechanischen Bremsvorrichtungen und die vorderen mechanischen Bremsvorrichtungen ungefähr gleichmäßig von Schmutz und/oder Feuchtigkeit befreit werden. Typischerweise werden bei einem Kraftfahrzeug die Vorderradbremsen stärker zur Verzögerung genutzt als die Hinterradbremsen. Falls die Bremsen ansonsten gleich oder gleichartig konstruiert sind ergeben sich aber sowohl für die Vorderradbremsen als auch für die Hinterradbremsen die gleichen Anforderungen, um ein Trocknen der Bremsen vor dem Abstellen des Fahrzeugs zu gewährleisten. Es kann daher zweckmäßig sein, die hinteren Bremsen stärker in den Bremsvorgang einzubeziehen, als dies im Regelfall der Fall wäre.In order to achieve uniform drying of all mechanical braking devices, it can be provided that a braking effect is distributed between rear mechanical braking devices for braking rear wheels of the vehicle and front mechanical braking devices for braking front wheels of the vehicle in such a way that the rear mechanical braking devices and the front mechanical braking devices are cleaned of dirt and/or moisture approximately evenly. Typically, in a motor vehicle, the front wheel brakes are used more for deceleration than the rear wheel brakes. If the brakes are otherwise of the same or similar design, the same requirements apply to both the front wheel brakes and the rear wheel brakes, in order to ensure that the brakes dry before the vehicle is parked. It can therefore be useful to involve the rear brakes more in the braking process than would normally be the case.
Wie bereits zuvor beschrieben können zum Festlegen des Schwellwertes Navigationsdaten verwendet werden. Wenn der Fahrer ein Ziel eingegeben hat kann die vom Navigationssystem bereitgestellte Route analysiert werden, und es kann vorhergesagt werden, ab welchem Punkt der Fahrt primär mit den mechanischen Bremsvorrichtungen gebremst werden sollte, um eine Trocknung dieser Bremsvorrichtungen bis zum Abstellen des Fahrzeugs sicherzustellen.As previously described, navigation data can be used to set the threshold. When the driver has entered a destination, the route provided by the navigation system can be analyzed and it can be predicted at what point in the journey the mechanical brake devices should primarily be used to brake in order to ensure that these brake devices dry before the vehicle is parked.
Es ist ebenfalls möglich, dass zum Festlegen eines Schwellwertes ein selbst lernendes System zur Routenvorhersage verwendet wird. Dieses System kann beispielsweise erkennen, wenn bestimmte Routen regelmäßig befahren werden oder wenn bestimmte Ziele regelmäßig angesteuert werden. Solche Ziele können beispielsweise eine Wohn- oder Arbeitsstätte eines Benutzers sein. Wenn erkannt wird, dass ein solches bekanntes Ziel möglicherweise angesteuert wird, kann das System zur Regelung der Bremsanlage aktiviert werden. Es kann dabei beispielsweise auch eine Annäherung bis auf eine bestimmte Entfernung an ein solches Ziel herangezogen werden. Ebenso ist es möglich, bestimmte Wochentage und/oder Uhrzeiten, zu denen eine bestimmte Route typischerweise gefahren wird, zu erkennen. Aus all diesen verwendeten Informationen kann eine Gesamtwahrscheinlichkeit berechnet werden, dass das erkannte Ziel tatsächlich angesteuert wird, und wenn diese Wahrscheinlichkeit oberhalb eines vorbestimmten Schwellwerts liegt, kann die Regelung der Bremsanlage auf Grundlage des erkannten Ziels durchgeführt werden.It is also possible that a self-learning system for route prediction is used to establish a threshold value. This system can, for example, recognize when certain routes are regularly traveled or when certain destinations are regularly headed for. Such destinations can be, for example, a user's place of residence or work. If it is recognized that such a known destination may be headed for, the system for controlling the braking system can be activated. In this case, for example, an approximation up to a certain distance from such a target can also be used. It is also possible to recognize certain days of the week and/or times at which a certain route is typically driven. From all of this information used, an overall probability can be calculated that the identified target is actually headed for, and if this probability is above a predetermined threshold value, the brake system can be controlled on the basis of the identified target.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden beim Festlegen des Schwellwerts Umweltdaten und/oder Wetterdaten berücksichtigt. Es lässt sich dann abschätzen, mit welcher Menge an Feuchtigkeit, die an den Bremsvorrichtungen anhaftet, zu rechnen ist. Ebenfalls kann es bei höheren Außentemperaturen vorkommen, dass die Bremsvorrichtungen während der Fahrt von alleine trocknen, was dann ebenfalls bei der Bestimmung des Schwellwerts berücksichtigt werden kann.According to a development of the method according to the invention, environmental data and/or weather data are taken into account when setting the threshold value. It is then possible to estimate the amount of moisture that is to be expected adhering to the braking devices. It can also happen at higher outside temperatures that the braking devices dry by themselves while driving, which can then also be taken into account when determining the threshold value.
Insbesondere können beim Festlegen des Schwellwerts Daten von zumindest einem Feuchtigkeitssensor oder zumindest einem Regensensor berücksichtigt werden. Wenn erkannt wird, dass sich das Fahrzeug in einer feuchten Umgebung bewegt kann der Schwellwert beispielsweise höher gewählt werden, als wenn erkannt wird, dass ich das Fahrzeug in einer trockenen Umgebung bewegt. Es kann so vorgesehen sein, dass der Schwellwert auf Null gesetzt wird, wenn erkannt wird, dass eine trockene Umgebung und/oder keine Verschmutzung der mechanischen Bremsvorrichtungen vorliegt. Hierzu können Informationen über Außentemperatur, Luftfeuchte sowie über aktuelle und vergangene Niederschläge herangezogen werden.In particular, data from at least one moisture sensor or at least one rain sensor can be taken into account when defining the threshold value. If it is detected that the vehicle is moving in a damp environment, the threshold value can be selected to be higher, for example, than if it is detected that the vehicle is moving in a dry environment. It can be provided that the threshold is set to zero when it is detected that a dry environment and/or no contamination of the mechanical braking devices. For this purpose, information about the outside temperature, humidity and current and past precipitation can be used.
Zur Ermittlung des Schwellwerts kann ein an den mechanischen Bremsvorrichtungen vorliegender Verschmutzungsgrad und/oder eine an den mechanischen Bremsvorrichtungen vorliegende Feuchtigkeitsmenge ermittelt werden. Hierzu können Feuchtigkeitssensoren und/oder Kameras in Verbindung mit einer Bildverarbeitungssoftware verwendet werden.To determine the threshold value, a degree of soiling present on the mechanical braking devices and/or a quantity of moisture present on the mechanical braking devices can be determined. For this purpose, moisture sensors and/or cameras can be used in conjunction with image processing software.
Ebenfalls ist es möglich, dass eine Temperatur zumindest einer mechanischen Bremsvorrichtung gemessen wird und die gemessene Temperatur zur Ermittlung des Schwellwerts und/oder zur Bestimmung von Parametern zum Durchführen der in Schritt c. durchgeführten Bremsvorgänge verwendet wird. Wenn die Bremse bzw. die mechanische Bremsvorrichtung bereits eine hohe Temperatur aufweist, so ist weniger zugeführte Energie notwendig, um die anhaftende Feuchtigkeit zu verdampfen, sodass der Schwellwert dann niedriger gesetzt werden kann.It is also possible that a temperature of at least one mechanical braking device is measured and the measured temperature used to determine the threshold value and/or to determine parameters for carrying out the in step c. performed braking is used. If the brake or the mechanical braking device is already at a high temperature, less energy is required to evaporate the adhering moisture, so that the threshold value can then be set lower.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung werden in Schritt c. des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber Korrosion wenig anfällige Bremsvorrichtungen für die Bremsvorgänge nicht genutzt. Beispielsweise sind Trommelbremse nur wenig anfällig gegenüber Korrosion oder sonstigen Verschmutzungen, sodass diese auch nicht trocken gebremst werden müssen. Entsprechend kann das Verfahren zur Regelung der Bremsanlage derart ausgestaltet sein, dass solche Bremsen bzw. solche mechanischen Bremsvorrichtungen auch dann nicht genutzt werden, wenn prinzipiell eine mechanische Bremsvorrichtung zur Verzögerung genutzt werden soll.According to an advantageous development, in step c. of the method according to the invention, the braking devices that are less susceptible to corrosion are not used for the braking processes. For example, drum brakes are only slightly susceptible to corrosion or other contamination, so that they do not have to be braked dry. Accordingly, the method for controlling the brake system can be designed in such a way that such brakes or such mechanical braking devices are not used even if, in principle, a mechanical braking device is to be used for deceleration.
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich in ein entsprechendes Steuergerät zur implementieren. Ein solches Steuergerät kann beispielsweise ein Bordcomputer sein. Ein Fahrzeug kann entsprechend mit einem solchen Steuergerät ausgerüstet sein, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The method according to the invention can be implemented in a corresponding control device. Such a control device can be an on-board computer, for example. A vehicle can be equipped with such a control device in order to carry out the method according to the invention.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 : ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, -
2 : ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und -
3 : ein Flussdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 : a flowchart of a first exemplary embodiment of a method according to the invention, -
2 : a flowchart of a second embodiment of a method according to the invention, and -
3 : a flowchart of a third exemplary embodiment of a method according to the invention.
In Schritt S20 wird die Restfahrzeit und/oder die Restfahrstrecke bis zum Abstellen des Fahrzeugs abgeschätzt. Dies kann wie bereits beschrieben unter Zuhilfenahme der unterschiedlichsten Kriterien erfolgen. Beispielsweise kann als obere Grenze für die Restfahrstrecke die aktuelle Restreichweite des Fahrzeugs verwendet werden.In step S20, the remaining driving time and/or the remaining driving distance until the vehicle is parked is estimated. As already described, this can be done with the help of a wide variety of criteria. For example, the current remaining range of the vehicle can be used as the upper limit for the remaining driving distance.
In Schritt S30 wird, wenn der Schwellwert unterschritten wird, die mechanische Bremsvorrichtung zum Durchführen eines oder mehrerer Bremsvorgänge vewendet, wenn eine Verzögerungsanforderung vorliegt, derart, dass die mechanische Bremsvorrichtung beim Abstellen des Fahrzeugs von Verunreinigungen und/oder korrosionsbegünstigender Feuchtigkeit befreit wird. Mit anderen Worten wird die Bremsanlage derart geregelt, dass die mechanische Bremsanlage zum Bremsen verwendet wird. Es wird also nicht mehr ausschließlich mit Hilfe des Elektromotors im Rekuperationsmodus gebremst. Es ist möglich, einen Teil der benötigten Bremsleistung oder auch die gesamte benötigte Bremsleistung über die mechanische Bremsvorrichtung abzurufen.In step S30, if the threshold value is not reached, the mechanical braking device is used to carry out one or more braking processes when there is a deceleration request, such that the mechanical braking device is freed from contamination and/or corrosion-promoting moisture when the vehicle is parked. In other words, the brake system is regulated in such a way that the mechanical brake system is used for braking. It is no longer braked exclusively with the help of the electric motor in recuperation mode. It is possible to retrieve part of the required braking power or the entire required braking power via the mechanical braking device.
In einem weiteren optionalen Schritt S1 kann zuvor darüber hinaus noch abgeschätzt werden, wie viele Bremsvorgänge bis zum Abstellen des Fahrzeuges noch durchgeführt werden. Hierzu kann eine voraussichtliche Fahrstrecke auf mögliche Bremspunkte hin untersucht werden. Aus dem im Schritt S1 ermittelten Streckenprofil oder aus den ermittelten Bremspunkten und/oder aus der in Schritt S5 ermittelten Zahl n kann dann in Schritt S10 der Schwellwert ermittelt werden. Selbstverständlich können neben den in Schritt S1 und S5 ermittelten Größen weitere Größen als Eingangsgrößen verwendet werden.In a further optional step S1, it is also possible to estimate beforehand how many braking operations are still to be carried out before the vehicle is switched off. For this purpose, a probable route can be examined for possible braking points. The threshold value can then be determined in step S10 from the route profile determined in step S1 or from the braking points determined and/or from the number n determined in step S5. Of course, other variables can be used as input variables in addition to the variables determined in steps S1 and S5.
BezugszeichenlisteReference List
- S1S1
- Schritt S1Step S1
- S5S5
- Schritt S5Step S5
- S10S10
- Schritt S10Step S10
- S20S20
- Schritt S20Step S20
- S30S30
- Schritt S30Step S30
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102016222504 A1 [0004]DE 102016222504 A1 [0004]
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| DE102021210428A1 (en) | 2021-09-20 | 2023-03-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Braking device with wipe-dry function for a motor vehicle |
| DE102022206193A1 (en) | 2022-06-21 | 2023-12-21 | Psa Automobiles Sa | Method for cleaning a brake disc of a hybrid or fully electric vehicle and hybrid or fully electric vehicle that can be operated using such methods |
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