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Die Erfindung betrifft Verfahren zum Reinigen der Bremsscheiben eines eine elektrische Antriebsmaschine aufweisenden und rekuperativ abbremsbaren Fahrzeugs nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein entsprechendes Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 9 näher definierten Art.
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Fahrzeuge wie Pkws, Lkws, Busse oder dergleichen verwenden typischerweise Reibbremssysteme zur Reduktion der Fortbewegungsgeschwindigkeit. Ein solches Reibbremssystem umfasst in der Regel für jedes Rad des Fahrzeugs eine drehfest mit dem jeweiligen Rad verbundene Bremsscheibe, gegen die bei Betätigen des Reibbremssystems zwei Bremsbeläge gepresst werden. Es handelt sich bei der Bremsscheibe und bei den Bremsbelägen um Verschleißteile, welche daher nach Möglichkeit möglichst kostengünstig gefertigt werden. So bestehen Bremsscheiben typischerweise aus Eisen, welche unter Einwirkung von Wasser/Feuchte und Luft zu korrodieren beginnen. Des Weiteren kann die Bremse „einschlafen“ was zu niedrigeren Reibwerten führt. Hierdurch kann die Bremswirkung verschlechtert werden und/oder starke Geräuschauffälligkeiten (NVH) resultieren.
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Batterieelektrisch antreibbare Fahrzeuge verfügen typischerweise über die Fähigkeit durch das Betreiben der elektrischen Antriebsmaschine in einem Generatormodus rekuperativ zu bremsen. Dabei wird kinetische Energie in elektrische Energie gewandelt und in der Traktionsbatterie des Fahrzeugs gespeichert. Dabei werden rekuperative Bremsmanöver solchen Bremsmanövern, bei denen das mechanische Reibbremssystem genutzt wird, vorgezogen, da hierdurch Energie rückgewonnen werden kann anstatt diese zu dissipieren. Aufgrund einer mangelnden Nutzung des Reibbremssystems nimmt dabei jedoch eine Verschmutzung der Bremsscheibe, insbesondere durch Korrosion, verursacht durch Wasser/Feuchte/Flugrost sowie der Reaktion mit Luftsauerstoff, über die Zeit zu.
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Zur Gewährleistung eines sicheren und einwandfreien Betriebs des Fahrzeugs ist es erforderlich diese Verschmutzung bzw. Korrosion des Reibbremssystems zu beseitigen. Dies ist besonders einfach möglich, indem die mechanische Reibbremse des Fahrzeugs während des Betriebs des Fahrzeugs hin und wieder mit einer ausreichenden Häufigkeit betätigt wird. Hierdurch kann auf das Vorsehen eines zusätzlichen Reinigungssystems verzichtet werden. Ein ähnliches Vorgehen wird auch angewandt um Nässe von den Bremsscheiben des Reibbremssystems zu entfernen.
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Dabei stellt sich jedoch die Frage wann genau während der Nutzung des Fahrzeugs das Reibbremssystem betätigt werden soll, da durch das Betätigen des mechanischen Reibbremssystems ein zusätzliches Gegenmoment auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs aufgeprägt wird, was zu einem erhöhten Antriebsenergiebedarf führt. Eine Lösung hierzu ist aus der
DE 10 2010 000 823 A1 bekannt, bei der das Reibbremssystem des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Fahrzeugparameters betätigt wird.
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Ein weiteres Verfahren zum Reinigen der Bremsscheiben eines entsprechenden Kraftfahrzeugs im Fahrbetrieb ist auch aus der
DE 10 2015 220 567 A1 bekannt. Das darin offenbarte Verfahren sieht vor, dass nur dann die Reibbremsen des Fahrzeugs betätigt werden, wenn ein Verzögerungswunsch seitens der fahrzeugführenden Person besteht, wobei gleichzeitig mittels des mechanischen Reibbremssystems und rekuperativ gebremst wird.
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Nachteilig an den genannten Verfahren ist, dass weitere Energieeinsparpotenziale bei der Durchführung der Reinigung des Reibbremssystems ungenutzt bleiben.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Verfahren zum Reinigen der Bremsscheiben eines eine elektrische Antriebsmaschine aufweisenden und rekuperativ abbremsbaren Fahrzeugs sowie ein entsprechendes Fahrzeug anzugeben, welches eine besonders energieeffiziente Reinigung der Bremsscheiben erlaubt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Reinigen der Bremsscheiben eines eine elektrische Antriebsmaschine aufweisenden und rekuperativ abbremsbaren Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
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Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Reinigen der Bremsscheiben eines eine elektrische Antriebsmaschine aufweisenden und rekuperativ abbremsbaren Fahrzeugs durch das temporäre Anlegen der Bremsbeläge eines mechanischen Reibbremssystems an die Bremsscheiben während der Fahrt, wobei das Reibbremssystem in Abhängigkeit einer Aktivierungsbedingung betätigt wird, wird erfindungsgemäß dadurch weitergebildet, dass
- - eine Recheneinheit des Fahrzeugs eine aktuelle Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine und/oder ein von der elektrischen Antriebsmaschine angefordertes Moment überwacht; und
- - die Recheneinheit die Aktivierungsbedingung als erfüllt erachtet, wenn:
- - die aktuelle Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine, das von der elektrischen Antriebsmaschine angeforderte Moment oder ein aus der Drehzahl und dem Moment ermittelter Funktionswert einen jeweiligen festgelegten Schwellwert unterschreiten.
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Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Idee zugrunde genau dann das mechanische Reibbremssystem des Fahrzeugs zum Reinigen der Bremsscheiben zu betätigen, wenn die elektrische Antriebsmaschine in einem ineffizienten Betriebspunkt betrieben wird. Die Effizienz mit der die elektrische Antriebsmaschine in einem Generatormodus kinetische Energie in elektrische Energie wandelt sowie in einem Antriebsmodus elektrische Energie in kinetische Energie wandelt ist jeweils von der Drehzahl sowie dem entsprechenden (angeforderten) Bremsmoment bzw. Antriebsmoment abhängig. In einem entsprechenden Kennfeld existieren somit Bereiche mit hohem und mit niedrigem Energiewandlungswirkungsgrad.
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Führt das Fahrzeug ein Bremsmanöver aus, so sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass nur dann das Reibbremssystem betätigt wird, wenn die Antriebsmaschine im Generatormodus lediglich ein geringes Potential zur rekuperative Energierückgewinnung erlaubt. Fährt das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit oder beschleunigt, so wird der Betriebspunkt der elektrischen Antriebsmaschine im Antriebsmodus aus einem Bereich mit vergleichsweise niedrigem Wirkungsgrad in einen Bereich mit erhöhtem Wirkungsgrad verschoben. Auf die Details hierzu wird im Folgenden noch eingegangen.
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Das Reibbremssystem kann auf beliebige Art und Weise betätigt werden, beispielsweise elektrisch, elektromagnetisch, hydraulisch, pneumatisch oder dergleichen.
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Zur Erfassung der Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine bzw. zur Bestimmung des von dem Antriebsmotor angeforderten Moments umfasst das Fahrzeug entsprechende Sensoren bzw. Steuergeräte zur Verarbeitung respektiver Sensordaten.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Recheneinheit die Aktivierungsbedingung als erfüllt erachtet, wenn die Recheneinheit eine Betätigung eines Bremspedals des Fahrzeugs erkennt und die aktuelle Drehzahl kleiner als ein Drehzahlschwellwert ist. Hierbei handelt es sich um eine erste Fahrsituation in der das erfindungsgemäße Verfahren nutzbringen angewendet werden kann.
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Innerhalb eines Drehzahlbereichs, welcher unterhalb des Drehzahlschwellwerts liegt, ist die Effizienz der elektrischen Antriebsmaschine im Generatormodus ungeachtet des Bremsmoments vergleichsweise gering, sodass in diesem Bereich das Durchführen eines rekuperativen Bremsmanövers lediglich vergleichsweise wenig elektrische Antriebsenergie liefern würde. Dieser Bereich lässt sich somit besonders gut zur Durchführung eines Bremsmanövers unter Verwendung des mechanischen Reibbremssystems nutzen. Da lediglich ein Parameter, nämlich die Drehzahl, berücksichtigt wird, lässt sich ein Aufwand zum Ansteuern des Reibbremssystems und der elektrischen Antriebsmaschine reduzieren.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erachtet die Recheneinheit die Aktivierungsbedingung als erfüllt, wenn die Recheneinheit eine Betätigung eines Bremspedals des Fahrzeugs erkennt und ein von der elektrischen Antriebsmaschine angefordertes Bremsmoment kleiner als ein Bremsmomentschwellwert ist. Analog zur im Vorigen getätigten Erläuterung bezüglich der Drehzahl weist die elektrische Antriebsmaschine im Generatormodus bei einem unter dem Bremsmomentschwellwert liegenden Bremsmoment eine vergleichsweise geringe Wandlungseffizient der kinetischen Energie in elektrische Energie auf. Somit lässt sich auch dieser Bereich besonders gut zur Durchführung eines mechanischen Bremsmanövers nutzen. Auch hier liegt dank der Berücksichtigung lediglich eines Parameters, nämlich des angeforderten Bremsmoments, ein geringer Aufwand zum Ansteuern von Reibbremssystem und elektrischer Antriebsmaschine vor.
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Generell kann die Recheneinheit jedoch auch beide Parameter gleichzeitig berücksichtigen, um zu überprüfen, ob die Aktivierungsbedingung erfüllt ist. Der Drehzahlschwellwert liegt beispielsweise in einer Größenordnung von 100 bis 300 Umdrehungen pro Minute und der Bremsmomentschwellwert in einer Größenordnung von 200 bis 300 Nm.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Recheneinheit die Aktivierungsbedingung als erfüllt erachtet, wenn die Recheneinheit eine Betätigung eines Bremspedals des Fahrzeugs erkennt und der aus der Drehzahl und dem Moment ermittelte Funktionswert kleiner als ein Rekuperationseffizienzschwellwert ist. Im entsprechenden von der Drehzahl und dem Bremsmoment abhängigen Energiewandlungseffizienzkennfeld der elektrischen Antriebsmaschine lassen sich Isolinien mit konstanten Effizienzwerten bzw. Wirkungsgraden einzeichnen. Es lässt sich dann eine von der Drehzahl und dem Moment abhängige Funktion ermitteln, welche entlang einer solchen Isolinie verläuft, wobei der Rekuperationseffizienzschwellwert einer Isolinie mit einem solchen Effizienzwert entspricht, der maximal noch erreicht werden soll, bevor das Fahrzeug mit dem Betätigen des mechanischen Reibbremssystems beginnt. Dies setzt voraus, dass das entsprechende Kennfeld der Antriebsmaschine bekannt ist, erlaubt jedoch etwaige Effizienzreserven noch weiter auszureizen.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die elektrische Antriebsmaschine während des Betätigens des mechanischen Reibbremssystems in einem Freilaufmodus betrieben. Unter Freilaufmodus wird dabei verstanden, dass die elektrische Antriebsmaschine weder ein Antriebsmoment noch ein Bremsmoment auf das Fahrzeug ausübt, somit also abgesehen von etwaigen inneren oder äußeren Widerständen wie dem Luftwiderstand oder dem Rollwiderstand das Fahrzeug alleinig unter Nutzung des Reibbremssystems abgebremst wird. Die während eines Bremsmanövers über das Bremssystem des Fahrzeugs dissipierte kinetische Energie wird somit vollständig vom Reibbremssystem umgesetzt, wodurch sich die Reinigungswirkung verbessert. Hierdurch lässt sich die Frequenz absenken, mit welcher Häufigkeit das erfindungsgemäße Verfahren zur Reinigung der Bremsscheiben durchgeführt werden muss. Somit stehen mehr Bremsmanöver zur Durchführung rekuperativer Bremsvorgänge zur Verfügung.
Auch ist es möglich, dass die Recheneinheit eine geplante Fahrtroute des Fahrzeugs analysiert und Streckenabschnitte der Fahrtroute ermittelt, in denen Bremsmanöver durchgeführt werden müssen, beispielsweise aufgrund des Befahrens eines Gefälles oder dem Annähern an ein Stoppschild. Die Recheneinheit kann dann das jeweilige Rekuperationspotenzial während der entsprechenden Bremsvorgänge ermitteln und unter Berücksichtigung eines Ladezustands der Traktionsbatterie des Fahrzeugs erkennen, ob während der Fahrt mit dem Fahrzeug entlang der Navigationsroute so viel elektrische Energie rückgewonnen wird, sodass ein festgelegter maximaler Ladezustand der Traktionsbatterie droht überschritten zu werden. Ist dies der Fall, so können auf den einzelnen Streckenabschnitten der entsprechenden Navigationsroute auch dann mechanische Bremsmanöver durchgeführt werden, wenn ein effizienter Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine im Generatormodus möglich wäre, da trotz effizienter Energierückgewinnung die erzeugte elektrische Energie nicht in der Traktionsbatterie gespeichert werden kann.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass
- - die Recheneinheit die Aktivierungsbedingung als erfüllt erachtet, wenn die Recheneinheit eine Betätigung eines Fahrpedals des Fahrzeugs erkennt und ein von der elektrischen Antriebsmaschine angefordertes Antriebsmoment kleiner als ein Antriebsmomentschwellwert ist; wobei
- - mittels des mechanischen Reibbremssystems dem Antriebsstrang des Fahrzeugs zumindest ein so hohes Bremsmoment aufgeprägt wird, dass zumindest zum Konstanthalten der Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine das Antriebsmoment zumindest bis auf einen Antriebsmomenteffizienzschwellwert gesteigert wird, welcher größer ist als der Antriebsmomentschwellwert.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt auch eine Reinigung der Bremsscheiben während der Fahrt mit dem Fahrzeug bei konstanter Geschwindigkeit oder beim Beschleunigen. So existieren auch im Antriebsmodus Drehzahl- bzw. Antriebsmomentbereiche im Energiewandlungseffizienzkennfeld der elektrischen Antriebsmaschine mit unterschiedlichen Wirkungsgraden. Durch das Betätigen des mechanischen Reibbremssystems wird der elektrischen Antriebsmaschine ein Gegenmoment aufgeprägt, wodurch die elektrische Antriebsmaschine ihr abgegebenes Antriebsmoment erhöhen muss. Hierdurch lässt sich der Betriebspunkt der elektrischen Antriebsmaschine aus einem Bereich mit einer vergleichsweise geringen Effizienz in einen Bereich mit einer gesteigerten Effizienz überführen.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfasst die Recheneinheit einen Reinigungsbedarfsparameter und betätigt das mechanische Reibbremssystem nur dann, wenn zusätzlich der Reinigungsbedarfsparameter erfüllt ist. Sind die Bremsscheiben des Fahrzeugs bereits ausreichend von Korrosion befreit bzw. gereinigt, so ist es nicht erforderlich das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, da trotz einer energieeffizienten Betätigung des Reibbremssystems dennoch Energie dissipiert wird. Der Reinigungsbedarfsparameter kann auf vielfältige Art und Weise definiert und entsprechend überwacht werden. Beispielsweise kann eine einfachste Lösung darin bestehen, einen festen Terminplan vorzusehen, nach welchen Zeitintervallen das mechanische Reibbremssystem zur Reinigung betätigt werden soll, beispielsweise zumindest zehnmal in einer Woche. Dieser Zeitplan kann durch das Berücksichtigen von Fahrzeugparametern adaptiv ausgestaltet werden. Beispielsweise können von einem Feuchtigkeitssensor übermittelte Sensorwerte oder von einem externen Wetterdienst übermittelte Informationen berücksichtigt werden, um auf etwaigen Niederschlag zu schließen. So nimmt das Korrosionsrisiko bei Regen, insbesondere bei gestreuten Straßen im Winter, zu. Somit sollten auch häufiger Reinigungsvorgänge durch das Betätigen des Reibbremssystems durchgeführt werden.
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Auch kann der Korrosionszustand der Bremsscheiben überwacht werden. Beispielsweise können die Bremsscheiben mit Hilfe eines optischen Sensors erfasst werden oder die Bremswirkung des mechanischen Reibbremssystems überprüft werden. Beispielsweise kann die Raddrehzahl in Abhängigkeit eines ausgeübten Bremsdrucks nachverfolgt werden, wodurch bei zunehmendem Bremsdruck aber weniger stark sinkender Raddrehzahl auf eine mit Korrosion versehene Bremsscheibe geschlossen werden kann. Hierzu können auch von einem Fahrerassistenzsystem verarbeitete Informationen berücksichtigt werden, wie von einem ESP verarbeitete Sensordaten.
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Bevorzugt erachtet die Recheneinheit unabhängig von der aktuellen Drehzahl der elektrischen Antriebsmaschine, dem von der elektrischen Antriebsmaschine angeforderten Moment und/oder dem aus der Drehzahl und dem Moment ermittelten Funktionswert die Aktivierungsbedingung als erfüllt, wenn der Reinigungsbedarfsparameter einen festgelegten Reinigungsbedarfsschwellwert überschreitet. So kann es vorkommen, dass die Bremsscheiben des Fahrzeugs so stark verschmutzt bzw. korrodiert sind, dass die sichere Betriebsweise des Fahrzeugs gefährdet ist. In diesem Falle hat die Reinigung der Bremsscheiben Vorrang gegenüber der energieeffizienten Betriebsweise der elektrischen Antriebsmaschine. So kann erfindungsgemäß auch dann ein mechanisches Bremsmanöver zum Reinigen der Bremsscheiben durchgeführt werden, wenn während der Nutzung des Fahrzeugs die elektrische Antriebsmaschine in einem energieeffizienten Betriebspunkt arbeitet.
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In Abhängigkeit des gewählten Reinigungsbedarfsparameters wird ein jeweils geeigneter Reinigungsbedarfsschwellwert verwendet. Handelt es sich bei dem Reinigungsbedarfsparameter beispielsweise um eine festgelegte Mindestanzahl an durchzuführenden mechanischen Bremsvorgängen während eines bestimmten Zeitraums, so kann der Reinigungsbedarfsschwellwert überschritten werden, wenn während dieses Zeitfensters eine zu geringe Häufigkeit an mechanischen Bremsvorgängen durchgeführt wurde. Bei einer optischen Überwachung der Bremsscheibe kann beispielsweise ein Flächenverhältnis aus korrodierten Oberflächenbereichen und nicht korrodierten Oberflächenbereichen der Bremsscheibe gebildet werden und bei Überschreiten eines kritischen Oberflächenverhältnisses der Reinigungsbedarfsschwellwert als überschritten erachtet werden.
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Bei einem Fahrzeug mit einer elektrischen Antriebsmaschine, einem mechanischen Reibbremssystem und einer Recheneinheit sind erfindungsgemäß die elektrische Antriebsmaschine, das mechanische Reibbremssystem und die Recheneinheit zur Durchführung eines im vorigen beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Fahrzeug wie einen Pkw, Lkw, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Das Fahrzeug kann rein batterieelektrisch angetrieben sein, elektrische Antriebsenergie aus einem Brennstoffzellensystem gewinnen oder auch als Hybridfahrzeug ausgeführt sein und somit zusätzlich auch noch einen Verbrennungsmotor aufweisen. Die Recheneinheit umfasst ein Speichermedium, welches Programmcode beinhaltet, dessen Ausführung auf einem Prozessor der Recheneinheit die Recheneinheit dazu veranlasst, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Verfahrensschritte auszuführen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen der Bremsscheiben ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Effizienzkennfeld einer elektrischen Antriebsmaschine eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs; und
- 2 ein Blockdiagramm zur Entscheidungsfindung, ob ein mechanisches Reibbremssystem zur Reinigung der Bremsscheiben betätigt werden soll.
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1 zeigt in einem Diagramm das Energiewandlungseffizienzkennfeld der elektrischen Antriebsmaschine eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs. Auf der Abszisse des Diagramms ist die Drehzahl n der elektrischen Antriebsmaschine aufgetragen und auf der Ordinate das jeweilige von der elektrischen Antriebsmaschine angeforderte Moment M. Ein positives Moment entspricht dabei einem von der elektrischen Antriebsmaschine in einem Antriebsmodus abgegebenes Antriebsmoment und ein negatives Moment entspricht einem von der elektrischen Antriebsmaschine in einem Generatormodus auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs aufgebrachtes Bremsmoment. Das (positive) Bremsmoment entspricht dabei einem Betrag des negativen im Diagramm eingetragenen Moments. Ferner sind in das Diagramm Isolinien eingezeichnet, welche jeweils einem konstanten Wirkungsgrad entsprechen. Die Darstellung in 1 ist rein qualitativ. Beispielhaft sind Wirkungsgrade von 81%, 89% und 95% eingezeichnet.
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Ferner eingezeichnet sind ein Drehzahlschwellwert RPMSW, ein Bremsmomentschwellwert BSW, ein Rekuperationsschwellwert FSW und ein Antriebsmomentschwellwert ASW.
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In den in 1 dunkel schraffiert dargestellten Bereichen ist der Wirkungsgrad, sprich die Effizienz der elektrischen Antriebsmaschine des Fahrzeugs, so gering, dass sich entweder in einem Generatormodus das Durchführen eines rekuperativen Bremsmanövers nicht lohnt oder in einem Antriebsmodus vergleichsweise viel elektrische Energie bei der Wandlung in kinetische Energie verloren geht. Entsprechend eignet sich eine Fahrsituation, bei der ein jeweiliger Betriebspunkt innerhalb der dunkel schraffierten Flächen liegt, zum Durchführen eines Bremsmanövers unter Betätigung des mechanischen Reibbremssystems, um die Bremsscheiben zu reinigen.
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Beim Durchführen eines Bremsmanövers erlaubt die alleinige oder gemeinsame Berücksichtigung des Drehzahlschwellwerts RPMsw und/oder des Bremsmomentschwellwerts Bsw ein vergleichsweise einfaches Vorgehen. Unter Berücksichtigung des Rekuperationseffizienzschwellwerts Fsw lässt sich jedoch vermeiden, dass gegebenenfalls mechanisch gebremst wird, obwohl dennoch ein ausreichend hoher Wirkungsgrad zur Erzeugung elektrischer Energie vorhanden ist bzw. vermieden wird, dass rekuperativ gebremst wird, obwohl ein zu geringer Wirkungsgrad vorliegt.
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Eine mechanische Reinigung der Bremsscheiben ist auch möglich, wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt bzw. beschleunigt. Hierzu überprüft die Recheneinheit, ob das von der elektrischen Antriebsmaschine angeforderte Antriebsmoment unter dem Antriebsmomentschwellwert Asw liegt. Ist dies der Fall, so wird das Reibbremssystem betätigt, wodurch die elektrische Antriebsmaschine das Antriebsmoment erhöhen muss, um eine Fahrt des Fahrzeugs zumindest mit konstanter Geschwindigkeit sicherzustellen. Ein solcher Fall ist 1 durch einen Pfeil 1 angedeutet, bei dem das Antriebsmoment der elektrischen Antriebsmaschine zumindest bis auf einen Antriebsmomenteffizienzschwellwert AMES verschoben wird. Hierdurch arbeitet die elektrische Antriebsmaschine im Antriebsmodus effizienter, wodurch der Anteil dissipierter, also ungenutzt verlorengegangener Energie, reduziert werden kann.
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2 zeigt ein Blockdiagramm zur Entscheidungsfindung, ob das mechanische Reibbremssystem betätigt werden soll. In einem mit dem Bezugszeichen BBM versehenen Block befindet sich das Fahrzeug in einem Bremsbetriebsmodus, reduziert also seine Bewegungsgeschwindigkeit. In einem Block 201 prüft eine Recheneinheit des Fahrzeugs, ob ein Betriebspunkt vorliegt, welcher in einem in 1 eingezeichneten dunkel schraffierten Bereich liegt, also ob der Drehzahlschwellwert RPMSW, und/oder Bremsmomentschwellwert BSW unterschritten wurde bzw. ein aus der Drehzahl und dem Moment ermittelter Funktionswert unterhalb des Rekuperationseffizienzschwellwerts FSW liegt. In einem Block 202 überprüft die Recheneinheit, ob die Notwendigkeit vorliegt die Bremsscheiben des Reibbremssystems zu reinigen. Hierzu wertet die Recheneinheit einen entsprechenden Reinigungsbedarfsparameter aus. Ein solcher Reinigungsbedarfsparameter kann beispielsweise von einem Fahrerassistenzsystem wie dem ESP des Fahrzeugs ausgegeben werden. So kann das ESP beispielsweise ermitteln wie stark die Raddrehzahl beim Betätigen des mechanischen Reibbremssystems reduziert wird. Sinkt der Gradient mit dem die Raddrehzahl beim Bremsen reduziert wird unterhalb eines kritischen Werts ab, so deutet dies auf zu stark korrodierte Bremsscheiben hin.
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In einem Block 203 überprüft die Recheneinheit, ob gleichzeitig ein Bedarf zum Reinigen der Bremsscheiben vorliegt und eine solche Betriebssituation vorliegt, in der auf effiziente Weise mechanisch gebremst werden kann, um die Bremsscheiben zu reinigen.
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In einem Block 204 gibt die Recheneinheit einen Wert aus, welcher besagt, dass unabhängig von weiteren Randbedingungen ein mechanisches Bremsmanöver zum Reinigen der Bremsscheiben durchgeführt werden muss. Hierzu kann die Recheneinheit beispielsweise den Reinigungsbedarfsparameter mit einem Reinigungsbedarfsschwellwert vergleichen. Wird der Reinigungsbedarfsschwellwert überschritten, so muss die Bremsscheibe gereinigt werden.
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Hierzu überprüft die Recheneinheit in einem Block 205, ob entweder ein solcher Fall vorliegt, dass das die Bremsscheiben energieeffizient gereinigt werden können, oder unabhängig von jeglichen Randbedingungen gereinigt werden müssen. In einem Block 206 wird dann die mechanische Reibbremse betätigt.
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In einem Block FBM findet sich das Fahrzeug in einem Fahrbetriebsmodus. In einem Block 207 überprüft dann die Recheneinheit, ob das Antriebsmoment der elektrischen Antriebsmaschine kleiner ist als der Antriebsmomentschwellwert und führt entsprechend bei Vorliegen des Bedarfs nach einer Reinigung der Bremsscheiben nach einer Überprüfung der entsprechenden Blöcke 203 und 204 im Block 206 eine Reinigung der Bremsscheiben durch Betätigen der mechanischen Reibbremssystems durch.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010000823 A1 [0005]
- DE 102015220567 A1 [0006]
