DE102021200179A1 - Verfahren zur Regelung eines Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur Regelung eines Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102021200179A1
DE102021200179A1 DE102021200179.3A DE102021200179A DE102021200179A1 DE 102021200179 A1 DE102021200179 A1 DE 102021200179A1 DE 102021200179 A DE102021200179 A DE 102021200179A DE 102021200179 A1 DE102021200179 A1 DE 102021200179A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
braking torque
braking
motor vehicle
electrical machine
friction brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021200179.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Jouffroy
Falco Sengebusch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102021200179.3A priority Critical patent/DE102021200179A1/de
Publication of DE102021200179A1 publication Critical patent/DE102021200179A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26Controlling the braking effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/10Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D61/00Brakes with means for making the energy absorbed available for use
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/26Vehicle weight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60Navigation input
    • B60L2240/64Road conditions
    • B60L2240/642Slope of road
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60Navigation input
    • B60L2240/64Road conditions
    • B60L2240/647Surface situation of road, e.g. type of paving
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/60Navigation input
    • B60L2240/66Ambient conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2250/00Driver interactions
    • B60L2250/26Driver interactions by pedal actuation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines ersten Bremsmomentes einer generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine und eines zweiten Bremsmomentes einer Reibungsbremse, wobei die generatorisch arbeitende elektrische Maschine und die Reibungsbremse in einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug angeordnet sind und eine Bremsverzögerung von einem Fahrer ausschließlich über ein Zurücknehmen eines Fahrpedals angefordert wird. Dabei wird die Bremsverzögerung in Abhängigkeit von Einflußfaktoren wie beispielsweise einer ersten Masse des unbeladenen Kraftfahrzeugs und/oder einer zweiten Masse einer Fahrzeugzuladung und/oder einer Witterungsbedingung und/oder einer Fahrbahnbeschaffenheit geregelt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines ersten Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines zweiten Bremsmomentes einer Reibungsbremse, wobei die elektrische Maschine und die Reibungsbremse in einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug angeordnet sind und eine Bremsverzögerung von einem Fahrer ausschließlich über ein Zurücknehmen eines Fahrpedals angefordert wird, wobei die Bremsverzögerung in Abhängigkeit von Einflußfaktoren wie beispielsweise einer ersten Masse des unbeladenen Kraftfahrzeugs und/oder einer zweiten Masse einer Fahrzeugzuladung und/oder einer Witterungsbedingung und/oder einer Fahrbahnbeschaffenheit geregelt wird.
  • Stand der Technik
  • Der Betrieb von elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen bringt das Problem mit sich, dass bei der Verzögerung der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge möglichst viel der beim Verzögern freiwerdenden Energie über Rekuperation in den Traktionsenergiespeicher des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs zurückgespeist werden soll, um die Gesamtreichweite aufgrund der Kapazitätsbegrenzungen der Traktionsenergiespeicher zu steigern. Da bei einem konventionell mit einer Verbrennungskraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeug keine Energierückgewinnung möglich ist, wurde die Aufteilung der Fuß-Pedalerie in ein Fahrpedal (welches umgangssprachlich als „Gaspedal“ bezeichnet wird) und ein Bremspedal zur Aktivierung der Reibungsbremse vorgenommen. Nun wird die von verbrennergetriebenen Kraftfahrzeugen gewohnte Anordnung der Fuß-Pedale für die elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge übernommen, um den Fahrern der elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge das gewohnte Bedienschema zu bieten. Aufgrund der Energierückgewinnungsmöglichkeit bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen wird damit aber der Vorteil der Energierückgewinnungsmöglichkeit nicht optimal genutzt.
  • In der Druckschrift WO 2012/156037 A2 wird ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsleistung, insbesondere eines Schleppmoments, eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs mit einer im Rekuperationsbetrieb betreibbaren Elektromaschine eines Elektro- oder Hybridfahrzeuges beschrieben. Die Erfindung umfasst eine Auswerte- und Steuereinheit, mittels derer eine Rekuperationsleistung bestimmbar ist, die aktuell unter Berücksichtigung mindestens eines Parameters erzeugbar ist, wobei eine Differenz zwischen der aktuell erzeugbaren Rekuperationsleistung und einer durch mindestens ein erstes Mittel eingestellten Rekuperationsleistung oder einer vorgegebenen Rekuperationsleistung bestimmbar ist. Mittels der Auswerte- und Steuereinheit sind die Elektromaschine zur Erzeugung der aktuell möglichen Rekuperationsleistung und eine elektrisch steuerbare Betriebsbremse zur Erzeugung einer Bremsleistung in Abhängigkeit der ermittelten Differenz ansteuerbar.
  • Nachteilig an diesem Vorschlag des Standes der Technik ist, dass die Druckschrift WO 2012/156037 A2 keinerlei Hinweise auf ein Verfahren offenbart, in welchem die gewünschte Bremsverzögerung von einem Fahrer ausschließlich über ein Zurücknehmen eines Fahrpedals angefordert wird und die Bremsverzögerung unter Ermittlung und Kompensation von Störgrößen bestimmt wird.
  • In der Druckschrift DE 10 2007 035424 wird eine Bedienschnittstelle in einem Fahrzeug vorgeschlagen. Dieses Fahrzeug umfasst einen Antriebsstrang mit einer Antriebseinheit, wobei die Bedienschnittstelle so ausgeprägt ist, dass der Fahrer so häufig und bequem wie möglich den Fahrzustand des Segelns einnehmen kann. Dieser Fahrzustand ist dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit auf die Räder keine Leistung überträgt und damit das Fahrzeug weder antreibt noch abbremst. Im Sinne maximal effizienter Nutzung von Energie wird beim Segeln das Antriebssystem in einen Zustand mit minimalem Energieverbrauch gebracht. Neben der Möglichkeit, bewusst den Fahrzustand des Segelns einnehmen zu können, soll die Bedienschnittstelle auch so gestaltet sein, dass der Fahrer einstellen kann, welchen Grad an Fahrzeugbeschleunigung bzw. Bremsverzögerung er anstelle des Segelns benötigt. Dies soll mit geeigneten Betriebsverfahren im Antriebssystem so energieeffizient wie möglich erzeugt werden.
  • Nachteilig an diesem Vorschlag des Standes der Technik ist, dass die Druckschrift DE 10 2007 035424 ebenfalls keinerlei Hinweise auf ein Verfahren offenbart, in welchem die gewünschte Bremsverzögerung von einem Fahrer ausschließlich über ein Zurücknehmen eines Fahrpedals angefordert wird und die Bremsverzögerung unter Ermittlung und Kompensation von Störgrößen bestimmt wird.
  • In der Druckschrift DE 10 2012 021 057 A1 wird ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Fahrzeugbremssystems bei der Rekuperation vorgeschlagen. Das Fahrzeugbremssystem weist mindestens eine Reibbremse an den Rädern des Fahrzeugs sowie mindestens ein elektrisch-regeneratives Bremssystem auf, in welchem mindestens eine generatorisch arbeitende elektrische Maschine unter Aufbringung eines elektrisch-regenerativen Bremsmoments zur Rekuperation von Bewegungsenergie des Fahrzeugs als elektrische Energie eingesetzt werden kann. Hierbei wird die als elektromechanische Reibbremse ausgebildete Reibbremse und das elektrisch-regenerative Bremssystem während eines Bremsvorgangs laufend derart angesteuert und deren jeweiliger Anteil an der gesamten Bremsverzögerung des Fahrzeuges so nachgeregelt, dass der jeweils zur Rekuperation nutzbare Anteil der über das elektrisch-regenerative Bremssystem abzubauenden kinetischen Energie des Fahrzeuges maximiert wird.
  • Nachteilig an diesem Vorschlag des Standes der Technik ist, dass die Druckschrift DE 10 2012 021 057 A1 wiederum keinerlei Hinweise auf ein Verfahren offenbart, in welchem die gewünschte Bremsverzögerung von einem Fahrer ausschließlich über ein Zurücknehmen eines Fahrpedals angefordert wird und die Bremsverzögerung unter Ermittlung und Kompensation von Störgrößen bestimmt wird.
  • Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zur Regelung eines ersten Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines zweiten Bremsmomentes einer Reibungsbremse, wobei die elektrischen-Maschine und die Reibungsbremse in einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug angeordnet sind und eine Bremsverzögerung von einem Fahrer ausschließlich über ein Zurücknehmen eines Fahrpedals angefordert wird, wobei die Bremsverzögerung in Abhängigkeit von Einflußfaktoren wie beispielsweise einer ersten Masse des unbeladenen Kraftfahrzeugs und/oder einer zweiten Masse einer Fahrzeugzuladung und/oder einer Witterungsbedingung und/oder einer Fahrbahnbeschaffenheit geregelt wird.
  • Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Regelung der Bremsverzögerung in Abhängigkeit von Einflußfaktoren wie beispielsweise einer ersten Masse des unbeladenen Kraftfahrzeugs und/oder einer zweiten Masse einer Fahrzeugzuladung und/oder einer Witterungsbedingung und/oder einer Fahrbahnbeschaffenheit zur Verfügung zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände des unabhängigen Patentansprüchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung eines Verfahrens zur Regelung eines ersten Bremsmomentes mindestens einer generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine und eines zweiten Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs mit dem Kennzeichen des Anspruchs 1 bietet mit dem erfindungsgemäßen Verfahren den Vorteil, dass eine Bremsverzögerung von einem Fahrer ausschließlich über ein Zurücknehmen eines Fahrpedals angefordert wird. Der Fahrer steuert in vorteilhafter Weise die Beschleunigung und auch die Verzögerung mit nur einem Pedal. Weiterhin ist es sehr vorteilhaft, dass die Bremsverzögerung in Abhängigkeit von Einflußfaktoren wie beispielsweise einer ersten Masse des unbeladenen Kraftfahrzeugs und/oder einer zweiten Masse einer Fahrzeugzuladung und/oder einer Witterungsbedingung und/oder einer Fahrbahnbeschaffenheit geregelt wird. Dies hat den großen Vorteil, dass die Bremsverzögerung des Kraftfahrzeugs nicht von Störgrößen beeinflusst wird. Somit ergibt sich für dem Fahrer eine immer gleichbleibende Bremsverzögerung. Beispielsweise bremst ein vollgeladenes Paketverteilfahrzeug in gleicher Weise mit derselben Bremsverzögerung wie das leere Paketverteilfahrzeug nach Auslieferung der Ladung. Weiterhin bremst ein entsprechendes Kraftfahrzeug in gleicher Weise unabhängig von der Fahrbahnbeschaffenheit. Darunter ist nicht nur die Fahrbahnoberfläche und ihr Zustand zu verstehen, wie beispielsweise Asphalt oder Beton bei Trockenheit oder bei Nässe. Es ist ebenfalls ein Gefälle oder eine Steigung darunter zu verstehen. Weiterhin ist von Vorteil, dass der Fahrer sowohl die Beschleunigung, die Beharrungsfahrt und auch die Bremsverzögerung mit einem einzigen Pedal steuern kann. Der Fahrer muss nicht zwischen Fahrpedal und Bremspedal wechseln.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.
  • Weiterhin bietet das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung eines Bremsmomentes einer generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine und eines Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs den großen Vorteil, dass die Bremsverzögerung so geregelt wird, das bei einer vorgegeben Geschwindigkeit des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs unabhängig von Einflußfaktoren wie beispielsweise der ersten Masse des unbeladenen Kraftfahrzeugs und/oder der zweiten Masse einer Fahrzeugzuladung und/oder der Witterungsbedingung und/oder der Fahrbahnbeschaffenheit stets dieselbe Bremsdistanz bis zum Stillstand zurückgelegt wird. Damit wird der Fahrer in vorteilhafter Weise so unterstützt, dass bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit die Bremsdistanz immer gleich ist. Sobald das elektrisch angetriebene Kraftfahrzeug steht, wird es über die Bremsanlage in Position gehalten, bis das Fahrpedal wieder betätigt wird.
  • Es ist vorteilhaft, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren das erste Bremsmoment der mindestens einen generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine bevorzugt benutzt wird. Somit wird bevorzugt durch die mindestens eine generatorisch arbeitende elektrische Maschine verschleißfrei und ohne Erzeugung von staubartigem Abrieb der Bremsbeläge gebremst.
  • Von großem Vorteil ist es, dass das erste Bremsmoment der mindestens einen generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine an die Energieaufnahmefähigkeit des Traktionsspeicher angepasst wird. Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht, dass jeweils die größtmögliche Energie in den Traktionsenergiespeicher geladen wird und bei einem vollen bzw. nahezu vollen Traktionsenergiespeicher kein Bremsmoment der mindestens einen generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine verwendet wird. Im Gegensatz dazu kann einem teilentleerten oder leeren Traktionsenergiespeicher sehr viel mehr elektrische Energie zugeführt werden und somit ein entsprechend größeres Bremsmoment der mindestens einen generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine verwendet werden.
  • In vorteilhafter Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren bei einem nicht ausreichenden ersten Bremsmoment der mindestens einen generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine automatisiert ein ergänzendes zweites Bremsmoment durch die Reibungsbremse gestellt. Somit wird die Verteilung des Bremsmoments zwischen der mindestens einen generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine und Reibungsbremse automatisiert ohne Zutun des Fahrers vorgenommen. Das Fahrzeugverhalten ändert sich in vorteilhafter Weise für den Fahrer nicht.
  • Vorteilhaft ist es, dass das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Fahrt auf einer Steigung die Summe aus dem ersten Bremsmoment der mindestens einen generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine und dem zweiten Bremsmoment der Reibungsbremse unter Berücksichtigung der Hangabtriebskraft zur Erzielung der vom Fahrer angeforderten Bremsverzögerung verringert. Das Fahrzeugverhalten ändert sich auch bei bei einer Bergauffahrt in vorteilhafter Weise für den Fahrer nicht.
  • Von Vorteil ist es, dass das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Fahrt in einem Gefälle die Summe aus dem ersten Bremsmoment der mindestens einen generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine und dem zweiten Bremsmoment der Reibungsbremse unter Berücksichtigung der Hangabtriebskraft zur Erzielung der vom Fahrer angeforderten Bremsverzögerung vergrößert. Das Fahrzeugverhalten ändert sich auch bei bei einer Talfahrt in vorteilhafter Weise für den Fahrer nicht.
  • In vorteilhafter Weise wird durch das erfindungsgemäße Verfahren die tatsächliche Bremsverzögerung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs über ein satellitengestütztes Positionssystem ermittelt. Für die Regelung der Bremsverzögerung steht vorteilhaft mit den Daten des satellitengestützten Positionssystems eine fahrzeugunabhängige Information über Geschwindigkeit und Verzögerung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs zur Verfügung.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigelegte Zeichnung ersichtlich.
  • Figurenliste
  • Es zeigt:
    • 1 eine schematische Darstellung der an der Durchführung des erfindungsemäßen Verfahrens beteiliegten Komponenten beziehungsweise Faktoren.
  • Die Figur ist lediglich eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in der Figur nicht maßstabsgetreu wiedergegeben.
  • Die 1 zeigt eine schematische Darstellung der an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 beteiliegten Komponenten beziehungsweise Faktoren. Der Fahrer 8 des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 drückt ausschließlich über die Betätigung des Fahrpedals 9 seinen Wunsch 7 nach einer Bremsverzögerung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 aus. Weiterhin kann der Fahrer 8 des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 über eine Betätigung des Fahrpedals 9 seinen Wunsch nach einer Beschleunigung oder den Wunsch nach einer Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit ausdrücken. Bei einem Wunsch 7 des Fahrers über die Betätigung des Fahrpedals 9 nach einer Bremsverzögerung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 stehen zwei Bremssysteme zur Verzögerung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 zur Verfügung, welche jeweils alleine oder in Kombination zusammen genutzt werden.
  • In einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug 6 steht zunächst eine Reibungsbremse 5 zur Erzeugung eines zweiten Bremsmoments 4 zur Verfügung. Diese Reibungsbremse 5 ist aus den verbrennungsmotorisch angetriebenen Kraftfahrzeugen bekannt. Ergänzt wird diese Reibungsbremse 5 in einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug 6 durch die elektrische Maschine 3, welche in einem generatorischen Betrieb ein entsprechendes erstes Bremsmoment 2 stellen kann. Dazu ist es erforderlich, dass eine elektrische Last für die generatorisch arbeitende elektrische Maschine 3 zur Verfügung steht. Diese elektrische Last bildet in elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen 6 in der Regel ein Traktionsenergiespeicher 19, welcher mit der generatorisch durch die elektrische Maschine 3 erzeugten elektrischen Energie nachgeladen wird. Nur bei einem vollständig geladenen Traktionsenergiespeicher 19 steht dieser als elektrische Last für die generatorisch arbeitende elektrische Maschine 3 nicht zur Verfügung. Alternative elektrische Lasten sind beispielsweise die bei älteren Eisenbahnfahrzeugen verwendeten Bremswiderstände, welche die generatorisch erzeugte elektrische Energie in Wärme umwandeln, welche dann aufwändig durch Lüfter in die Umgebung geblasen werden muss. Da diese Bremswiderstände zusammen mit den Lüftern sehr schwer und groß sind, scheidet die Verwendung von solchen Bremswiderständen in elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen 6 nahezu aus. Lediglich in größeren elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen 6, insbesondere in Nutzfahrzeugen, werden solche Bremswiderstände eingesetzt.
  • Alternativ können bei generatorischen Bremsvorgängen die anderen elektrischen Verbraucher des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 als elektrische Lasten eingesetzt werden. Dazu gehören beispielsweise elektrische Klimatisierungseinrichtungen. Generell steht daher in diesem Fall bevorzugt nur die Reibungsbremse 5 des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 zur Verfügung. Diese Reibungsbremse 5 stellt in diesem Fall das für die über das Fahrpedal 9 angeforderte Bremsverzögerung 7 erforderliche zweite Bremsmoment 4 alleine ohne Unterstützung durch das erste Bremsmoment 2 der generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine 3. Allerdings ist mit diesem Fall nur sehr selten zu rechnen, da das elektrisch angetriebene Kraftfahrzeug 6 vor dem Bremsvorgang zunächst elektrisch durch die motorisch arbeitende elektrische Maschine 3 beschleunigt werden muss und dabei elektrische Energie aus dem Traktionsspeicher 19 entnommen wird, dieser daher nicht mehr zu 100 % geladen ist und Energie aufnehmen kann.
  • Sehr wichtig ist es, dass sich bei einem Bremsverzögerungswunsch 7 des Fahrers 8 über die Betätigung des Fahrpedals 9 nach einer Bremsverzögerung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 ein reproduzierbares und von Umwelteinflüssen unabhängiges Bremsverhalten des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 einstellt. Daher wird die Bremsleistung unter Berücksichtigung von Störfaktoren 10 wie beispielsweise einer ersten Masse 11 des unbeladenen elektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs 6 und/oder einer zweiten Masse 12 einer Fahrzeugzuladung 11 und/oder einer Witterungsbedingung 14 und/oder einer Fahrbahnbeschaffenheit 15 geregelt. Somit wird ein Kraftfahrzeug mit einer Bremsverzögerung abgebremst, die von den genannten Einflussfaktoren unabhängig ist und in jedem Fall dem Bremsverzögerungswunsch 7 des Fahrers 8 entspricht.
  • Unter Witterungsbedingung 14 sind alle Faktoren zu verstehen, welche durch die jeweils herrschende Witterung hervorgerufen werden wie zum Beispiel Gegenwind, Seitenwind oder Rückenwind. Unter Fahrbahnbeschaffenheit 15 ist nicht nur die Fahrbahnoberfläche und ihr Zustand zu verstehen, wie beispielsweise Asphalt oder Beton bei Trockenheit oder bei Nässe. Es ist ebenfalls ein Gefälle 20 oder eine Steigung 21 darunter zu verstehen. Die Regelung des ersten Bremsmoments 2 der mindestens einen generatorisch betriebenen elektrischen Maschine 3 und/oder des zweiten Bremsmoments 4 der Reibungsbremse 4 hat zum Ziel, dass bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit 16 des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 3 unabhängig von den genannten Störfaktoren 10 wie beispielsweise der ersten Masse 11 des unbeladenen Kraftfahrzeugs und/oder der zweiten Masse 12 einer Fahrzeugzuladung 13 und/oder der Witterungsbedingung 14 und/oder der Fahrbahnbeschaffenheit 15 stets dieselbe Bremsdistanz 17 bis zum Stillstand zurückgelegt wird.
  • Damit wird der Fahrer 8 in vorteilhafter Weise so unterstützt, dass bei einer vorgegebenen Geschwindigkeit 16 die Bremsdistanz 17 aufgrund einer stets gleich wirkenden Bremse immer gleich ist. Die Regelung des ersten Bremsmoments 2 der generatorisch betriebenen elektrische Maschine 3 und/oder des zweiten Bremsmoments 4 der Reibungsbremse 5 hat ebenfalls zum Ziel, das elektrisch betriebene Kraftfahrzeug 6 bevorzugt über die Ausnutzung des ersten Bremsmoments 2 der generatorisch arbeitenden elektrische Maschine 3 abzubremsen. Dies hat den Vorteil einer verschleißfreien Bremse und der über die Rückspeisung von elektrischer Energie in den Traktionsenergiespeicher 19 erzielbaren Reichweitenverlängerung des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6.
  • Weiterhin wird vermieden, staubartigen Bremsenabrieb zu erzeugen. Bei der Regelung des ersten Bremsmoments 2 der generatorisch betriebenen elektrische Maschine 3 wird das erste Bremsmoment 2 an die Energieaufnahmefähigkeit des Traktionsenergiespeichers 19 angepasst. Somit wird durch das erfindungsgemäße Verfahren erreicht, dass jeweils die größtmögliche Energie in den Traktionsenergiespeicher 19 geladen wird und bei einem vollen bzw. nahezu vollen Traktionsenergiespeicher 19 kein erstes Bremsmoment 2 der generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine 3 verwendet wird. Im Gegensatz dazu kann einem teilentleerten oder leeren Traktionsenergiespeicher 19 sehr viel mehr elektrische Energie zugeführt werden und somit ein entsprechend größeres erstes Bremsmoment 2 der generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine 3 verwendet werden.
  • Bei nicht ausreichendem ersten Bremsmoment 2 der generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine 3 wird automatisiert ein ergänzendes zweites Bremsmoment 4 durch die Reibungsbremse 5 gestellt. Somit wird die Verteilung des Bremsmoments zwischen generatorisch arbeitender elektrischer Maschine 3 und Reibungsbremse 5 automatisiert ohne Zutun des Fahrers 8 vorgenommen. Das Fahrzeugverhalten ändert sich in vorteilhafter Weise für den Fahrer 8 nicht. Bei einer Fahrt auf einer Steigung 20 wird die Summe aus dem ersten Bremsmoment 2 der generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine 3 und dem zweiten Bremsmoment 4 der Reibungsbremse 5 unter Berücksichtigung der Hangabtriebskraft zur Erzielung der vom Fahrer 8 angeforderten Bremsverzögerung 7 verringert.
  • Das Fahrzeugverhalten ändert sich auch bei bei einer Bergauffahrt in vorteilhafter Weise für den Fahrer 8 nicht, der über das Fahrpedal 9 eingegebene Bremsverzögerungswunsch 7 wird durch das elektrisch angetriebene Kraftfahrzeug 6 uneingeschränkt umgesetzt. Bei einer Fahrt in einem Gefälle wird die Summe aus dem ersten Bremsmoment 2 der generatorisch arbeitenden elektrischen Maschine und dem zweiten Bremsmoment 4 der Reibungsbremse 5 unter Berücksichtigung der Hangabtriebskraft zur Erzielung der vom Fahrer 8 angeforderten Bremsverzögerung 7 vergrößert. Das Fahrzeugverhalten ändert sich auch bei bei einer Talfahrt in vorteilhafter Weise für den Fahrer 8 nicht, der über das Fahrpedal 9 eingegebene Bremsverzögerungswunsch 7 wird durch das elektrisch angetriebene Kraftfahrzeug 6 uneingeschränkt umgesetzt.
  • Bei einer Bremsung wird die tatsächliche Bremsverzögerung 23 des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 über ein satellitengestütztes Positionssystem 22 ermittelt. Für die Regelung der Bremsverzögerung steht vorteilhaft mit den Daten des satellitengestützten Positionssystems 22 eine fahrzeugunabhängige Information über Geschwindigkeit und tatsächliche Verzögerung 23 des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 6 zur Verfügung. Die Daten des satellitengestützten Positionssystems 22 ergänzen die im Fahrzeug vorhandenen Geschwindigkeits- und Beschleunigungsinformationen, welche beispielsweise über mikroelektromechanische Sensoren oder die Messung der Wellendrehfrequenz der elektrischen Maschine bereit gestellt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/156037 A2 [0003, 0004]
    • DE 102007035424 [0005, 0006]
    • DE 102012021057 A1 [0007, 0008]

Claims (8)

  1. Verfahren (1) zur Regelung eines ersten Bremsmomentes (2) einer elektrischen Maschine (3) und eines zweiten Bremsmomentes (4) einer Reibungsbremse (5), wobei die mindestens eine elektrische Maschine (3) und die Reibungsbremse (5) in einem elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeug (6) angeordnet sind und eine Bremsverzögerung (7) von einem Fahrer (8) ausschließlich über ein Zurücknehmen eines Fahrpedals (9) angefordert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsverzögerung (7) in Abhängigkeit von Einflußfaktoren (10) wie beispielsweise einer ersten Masse (11) des unbeladenen Kraftfahrzeugs (6) und/oder einer zweiten Masse (12) einer Fahrzeugzuladung (13) und/oder einer Witterungsbedingung (14) und/oder einer Fahrbahnbeschaffenheit (15) geregelt wird.
  2. Verfahren (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsverzögerung (7) so geregelt wird, das bei einer vorgegeben Geschwindigkeit (16) des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (6) unabhängig von Einflußfaktoren (10) wie beispielsweise der ersten Masse (11) des unbeladenen Kraftfahrzeugs (6) und/oder der zweiten Masse (12) einer Fahrzeugzuladung (13) und/oder der Witterungsbedingung (14) und/oder der Fahrbahnbeschaffenheit (15) stets dieselbe Bremsdistanz (17) bis zum Stillstand zurückgelegt wird
  3. Verfahren (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bremsmoment (2) der mindestens einen elektrischen Maschine (3) bevorzugt genutzt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bremsmoment (2) der mindestens einen elektrischen Maschine (3) an eine Energieaufnahmefähigkeit (18) eines Traktionsenergiespeichers (19) angepasst wird.
  5. Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht ausreichendem erstem Bremsmoment (2) der mindestens einen elektrischen Maschine (3) automatisiert ein ergänzendes zweites Bremsmoment (4) durch die Reibungsbremse (5) gestellt wird.
  6. Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Fahrt auf einer Steigung (20) die Summe aus erstem Bremsmoment (2) und zweiten Bremsmoment (4) unter Berücksichtigung der verzögernden Hangabtriebskraft zur Erzielung der angeforderten Bremsverzögerung (7) verringert wird.
  7. Verfahren (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Fahrt in einem Gefälle (21) die Summe aus erstem Bremsmoment (2) und zweiten Bremsmoment (4) unter Berücksichtigung der beschleunigenden Hangabtriebskraft zur Erzielung der angeforderten Bremsverzögerung (7) vergrößert wird.
  8. Verfahren (1) nach nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine tatsächliche Bremsverzögerung (23) des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (6) über über ein satellitengestütztes Positionssystem (22) ermittelt wird.
DE102021200179.3A 2021-01-11 2021-01-11 Verfahren zur Regelung eines Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs Pending DE102021200179A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021200179.3A DE102021200179A1 (de) 2021-01-11 2021-01-11 Verfahren zur Regelung eines Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021200179.3A DE102021200179A1 (de) 2021-01-11 2021-01-11 Verfahren zur Regelung eines Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021200179A1 true DE102021200179A1 (de) 2022-07-14

Family

ID=82116249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021200179.3A Pending DE102021200179A1 (de) 2021-01-11 2021-01-11 Verfahren zur Regelung eines Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021200179A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007035424A1 (de) 2007-07-28 2009-01-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Fahrzeug, Betriebsverfahren und Bedienschnittstelle
WO2012156037A2 (de) 2011-05-14 2012-11-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer bremsleistung eines elektro- oder hybridfahrzeugs
DE102012021057A1 (de) 2012-10-22 2014-04-24 Creative Data AG Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Fahrzeugbremssystems bei der Rekuperation sowie Fahrzeugbremssystem

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007035424A1 (de) 2007-07-28 2009-01-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Fahrzeug, Betriebsverfahren und Bedienschnittstelle
WO2012156037A2 (de) 2011-05-14 2012-11-22 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer bremsleistung eines elektro- oder hybridfahrzeugs
DE102012021057A1 (de) 2012-10-22 2014-04-24 Creative Data AG Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Fahrzeugbremssystems bei der Rekuperation sowie Fahrzeugbremssystem

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010004846B4 (de) Verfahren und Steuervorrichtung zur Rekuperation für ein Fahrzeug
DE102010026653B4 (de) Verfahren zum verwenden eines geschwindigkeitsregelungssystems in einem fahrzeug mit einem elektrischen antrieb
DE102006046093B4 (de) Bremssystem und Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs mit einem Hybridantrieb
DE102006055799B4 (de) Verfahren zum regenerativen Bremsen eines Fahrzeugs mit mehreren Bremssystemen
DE112010005337T5 (de) Reset-Funktion eines regenerativen Bremssystems und adaptive Kalibrierung für Hybrid- und Elektrofahrzeuge
DE102010027348A1 (de) Verfahren und Steuerung/Regelung zum Abbremsen eines Fahrzeuges sowie Fahrzeug
DE102010003076A1 (de) Verfahren zur Regelung eines Radbremsschlupfes und Radbremsschlupfregelsystem für ein Fahrzeug mit einem Elektroantrieb
DE102010040726A1 (de) Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs und Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug
WO2020164831A1 (de) Steuereinheit zur bereitstellung einer one-pedal-feeling- und/oder kriech-funktion
DE102006019494A1 (de) Bremssystem für ein Fahrzeug mit Elektromotor
EP1288056B1 (de) Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit
DE102010008020A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines hybriden Fahrzeugs, Bremssystem und Fahrzeug
EP0537874B1 (de) Bremseinrichtung für ein nicht-spurgebundenes Fahrzeug
DE102017113016A1 (de) Verfahren und baugruppe zur antriebsstrang- und reibungsbremsung eines fahrzeugs
DE102010031540A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeuges, welches mindestens eine elektrische Maschine umfasst
WO2004106102A1 (de) Kraftfahrzeug-antriebsvorrichtung
DE10320334A1 (de) Kraftfahrzeug und Schlupfregelung für ein Fahrzeug
DE102013204913A1 (de) Rekuperation im Anhängerbetrieb
DE102021200179A1 (de) Verfahren zur Regelung eines Bremsmomentes einer elektrischen Maschine und eines Bremsmomentes einer Reibungsbremse eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs
DE102008031507A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Geschwindigkeitsregelung in einem automatischen Fahrgeschwindigkeitregelbetrieb eines Fahrzeuges
WO2004067311A1 (de) Verfahren zur optimierung des fahrverhaltens
DE10144302A1 (de) Bremsvorrichtung für Fahrzeuge, die eine Betriebsbremsanlage und eine Dauerbremsanlage aufweisen
DE102017215680A1 (de) Verfahren zum Abbremsen eines Fahrzeuges und Vorrichtung zur Durchführung
DE102016013103A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs
DE102021206653B3 (de) Verfahren zum Betreiben eines elektrifizierten Antriebsstrangs für eine Arbeitsmaschine, elektrifizierter Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine