DE102023100063A1

DE102023100063A1 - Fahrzeuglast-adaptives regeneratives bremsen

Info

Publication number: DE102023100063A1
Application number: DE102023100063.2A
Authority: DE
Inventors: Matthew Allen Robere; Eric E. Krueger; Arthur D. Drennen; Michael F. O'Leary
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2022-07-01
Filing date: 2023-01-03
Publication date: 2024-01-04
Also published as: CN117325659A; US20240001770A1

Abstract

In Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen werden Verfahren und Systeme zur Steuerung des regenerativen Bremsens eines Fahrzeugs bereitgestellt, die Folgendes umfassen: Erhalten von Sensordaten über einen oder mehrere Sensoren des Fahrzeugs, die sich auf eine Last auf dem Fahrzeug während einer bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf dem Fahrzeug über einen Prozessor des Fahrzeugs; und Steuern des regenerativen Bremsens des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt über Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden, auf der Grundlage des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Das technische Gebiet bezieht sich im Allgemeinen auf Fahrzeuge und im Besonderen auf Verfahren und Systeme zur Steuerung des regenerativen Bremsens in Fahrzeugen.
HINTERGRUND
Bestimmte Fahrzeuge verfügen heute über regenerative Bremsfunktionen, bei denen ein Teil der vom Fahrzeug abgegebenen Energie durch Bremsen zurückgewonnen und zum Aufladen der Fahrzeugbatterie verwendet wird. Die Steuerung des regenerativen Bremsens in Fahrzeugen ist jedoch nicht immer optimal, z. B. bei der Abwägung zwischen optimalem regenerativem Bremsen und der Möglichkeit der Fahrzeuginstabilität.
Dementsprechend ist es wünschenswert, verbesserte Verfahren und Systeme zur Steuerung der Nutzbremsung bereitzustellen, einschließlich der Optimierung des regenerativen Bremsmoments unter Beibehaltung der Fahrzeugstabilität. Darüber hinaus werden weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und diesem Hintergrund der Erfindung deutlich werden.
BESCHREIBUNG
In einer beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zur Steuerung des regenerativen Bremsens eines Fahrzeugs bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Erfassen von Sensordaten über einen oder mehrere Sensoren des Fahrzeugs, die sich auf eine Belastung des Fahrzeugs während einer bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Belastung des Fahrzeugs über einen Prozessor des Fahrzeugs; und Steuern des regenerativen Bremsens des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt über Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden, auf der Grundlage des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt in Kombination mit einer Bremsabsicht des Fahrers oder einer Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren außerdem das Erhalten zusätzlicher Sensordaten über einen oder mehrere zusätzliche Sensoren des Fahrzeugs, die sich auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs beziehen; wobei der Schritt des Bestimmens des maximalen Bremsmoments das Bestimmen des maximalen Bremsmoments auf der Grundlage der Geschwindigkeit zusätzlich zur Last umfasst.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Schritt des Steuerns der Nutzbremsung auch: das Bereitstellen eines regenerativen Bremsmoments in einem berechneten Ausmaß auf der Grundlage der Bremsabsicht des Fahrers oder der Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems, vorbehaltlich des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt, über die vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen; und das Bereitstellen eines eventuell erforderlichen zusätzlichen Bremsmoments über die Reibungsbremsung über die vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen.
Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform wird das maximale regenerative Bremsmoment vom Prozessor für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb separat ermittelt, und zwar so, dass das maximale regenerative Bremsmoment für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb positiv mit der Fahrzeuglast für den jeweiligen Fahrzeugantrieb korreliert ist.
Auch in einer beispielhaften Ausführungsform: der Schritt des Erhaltens der Sensordaten beinhaltet das Erhalten von Achssensordaten über einen oder mehrere Achssensoren des Fahrzeugs, die sich auf die Last auf einer bestimmten Achse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; der Schritt des Bestimmens des maximalen regenerativen Bremsmoments beinhaltet das Bestimmen des maximalen regenerativen Bremsmoments für die bestimmte Achse für die bestimmte Fahrzeugfahrt basierend auf der Last auf der bestimmten Achse über den Prozessor des Fahrzeugs; und der Schritt des Steuerns des regenerativen Bremsens das Steuern eines Betrages des regenerativen Bremsmoments, das auf die bestimmte Achse aufgebracht wird, in Übereinstimmung mit den Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden, auf der Grundlage des maximalen regenerativen Bremsmoments für die bestimmte Achse für den bestimmten Fahrzeugantrieb umfasst.
Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform umfasst der Schritt des Erhaltens der Sensordaten: Erhalten von Vorderachsensensordaten über einen oder mehrere Vorderachsensensoren des Fahrzeugs, die sich auf die Last an einer Vorderachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und Erhalten von Hinterachsensensordaten über einen oder mehrere Hinterachsensensoren des Fahrzeugs, die sich auf die Last an einer Hinterachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; der Schritt des Bestimmens des maximalen regenerativen Bremsmoments umfasst das Bestimmen über den Prozessor des Fahrzeugs: ein maximales regeneratives Bremsmoment der Vorderachse für die Vorderachse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf der Vorderachse; und ein maximales regeneratives Bremsmoment der Hinterachse für die Hinterachse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf der Hinterachse; und der Schritt des Steuerns der regenerativen Bremsung umfasst das Steuern, in Übereinstimmung mit den vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen einen ersten Betrag des regenerativen Bremsmoments, das auf die Vorderachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Vorderachse für die Vorderachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb; und einen zweiten Betrag des regenerativen Bremsmoments, das auf die Hinterachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Hinterachse für die Hinterachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner die Bestimmung der Last über den Prozessor auf der Grundlage eines oder mehrerer anderer Parameter der Sensordaten.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein System zum Steuern des regenerativen Bremsens eines Fahrzeugs bereitgestellt, wobei das System Folgendes umfasst: einen oder mehrere Sensoren, die so konfiguriert sind, dass sie Sensordaten erhalten, die sich auf eine Last auf dem Fahrzeug während einer bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und einen Prozessor, der mit dem einen oder den mehreren Sensoren verbunden ist und der so konfiguriert ist, dass er zumindest Folgendes erleichtert Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Belastung des Fahrzeugs; und Steuern des regenerativen Bremsens des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt über Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden, auf der Grundlage des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt in Kombination mit einer Bremsabsicht des Fahrers oder einer Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das System außerdem einen oder mehrere zusätzliche Sensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie zusätzliche Sensordaten erhalten, die sich auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs beziehen; wobei der Prozessor außerdem so konfiguriert ist, dass er zumindest die Bestimmung des maximalen Bremsmoments auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zusätzlich zu der Last erleichtert.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Bereitstellung eines regenerativen Bremsmoments in einem berechneten Umfang auf der Grundlage der Bremsabsicht des Fahrers oder der Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems, vorbehaltlich des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt, über die vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen; und Bereitstellung eines zusätzlich erforderlichen Bremsmoments über Reibungsbremsung, über die vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor ferner so konfiguriert, dass er zumindest die Bestimmung des maximalen regenerativen Bremsmoments separat für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb erleichtert, und zwar so, dass das maximale regenerative Bremsmoment für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb positiv mit der Fahrzeuglast für den jeweiligen Fahrzeugantrieb korreliert ist.
Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform: der eine oder die mehreren Sensoren umfassen einen oder mehrere Achssensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Achssensordaten erhalten, die sich auf die Last an einer bestimmten Achse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und der Prozessor ist ferner so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht Bestimmen des maximalen regenerativen Bremsmoments für die bestimmte Achse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf der bestimmten Achse; und Steuern eines Betrags des regenerativen Bremsmoments, das auf die bestimmte Achse aufgebracht wird, in Übereinstimmung mit den Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden, auf der Grundlage des maximalen regenerativen Bremsmoments für die bestimmte Achse für die bestimmte Fahrzeugfahrt.
Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform umfassen der eine oder die mehreren Sensoren: einen oder mehrere Vorderachsensensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Vorderachsensensordaten erhalten, die sich auf die Last auf einer Vorderachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und einen oder mehrere Hinterachsensensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Hinterachsensordaten erhalten, die sich auf die Last auf einer Hinterachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und der Prozessor ist ferner so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments der Vorderachse für die Vorderachse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf der Vorderachse; Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments der Hinterachse für die Hinterachse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf der Hinterachse; und Steuern, in Übereinstimmung mit den Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden: einen ersten Betrag des regenerativen Bremsmoments, das auf die Vorderachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Vorderachse für die Vorderachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb; und einen zweiten Betrag des regenerativen Bremsmoments, das auf die Hinterachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Hinterachse für die Hinterachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er die Bestimmung der Last auf der Grundlage eines oder mehrerer anderer Parameter der Sensordaten zumindest erleichtert.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes umfasst: eine Karosserie, ein Antriebssystem; einen oder mehrere Sensoren; und einen Prozessor. Das Antriebssystem ist so konfiguriert, dass es eine Bewegung der Karosserie erzeugt. Der eine oder die mehreren Sensoren sind so konfiguriert, dass sie Sensordaten erhalten, die sich auf eine Belastung des Fahrzeugs während einer bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen. Der Prozessor ist mit dem einen oder den mehreren Sensoren gekoppelt und so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf dem Fahrzeug; und Steuern des regenerativen Bremsens des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt über Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden, auf der Grundlage des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt in Kombination mit einer Bremsabsicht des Fahrers oder einer Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems.
In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst das Fahrzeug außerdem einen oder mehrere zusätzliche Sensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie zusätzliche Sensordaten erhalten, die sich auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs beziehen; wobei der Prozessor außerdem so konfiguriert ist, dass er zumindest die Bestimmung des maximalen Bremsmoments auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zusätzlich zu der Last erleichtert.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor außerdem so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes erleichtert: Bereitstellung eines regenerativen Bremsmoments in einem berechneten Umfang auf der Grundlage der Bremsabsicht des Fahrers oder der Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems, vorbehaltlich des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt, über die vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen; und Bereitstellung eines zusätzlich erforderlichen Bremsmoments über Reibungsbremsung, über die vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen.
In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Prozessor ferner so konfiguriert, dass er zumindest die Bestimmung des maximalen regenerativen Bremsmoments separat für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb erleichtert, und zwar so, dass das maximale regenerative Bremsmoment für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb positiv mit der Fahrzeuglast für den jeweiligen Fahrzeugantrieb korreliert ist.
Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform: der eine oder die mehreren Sensoren umfassen einen oder mehrere Achssensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Achssensordaten erhalten, die sich auf die Last auf einer bestimmten Achse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und der Prozessor ist ferner so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht Bestimmen des maximalen regenerativen Bremsmoments für die bestimmte Achse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf der bestimmten Achse; und Steuern eines Betrags des regenerativen Bremsmoments, das auf die bestimmte Achse aufgebracht wird, in Übereinstimmung mit den Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden, auf der Grundlage des maximalen regenerativen Bremsmoments für die bestimmte Achse für die bestimmte Fahrzeugfahrt.
Ebenfalls in einer beispielhaften Ausführungsform umfassen der eine oder die mehreren Sensoren: einen oder mehrere Vorderachsensensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Vorderachsensensordaten erhalten, die sich auf die Last auf einer Vorderachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und einen oder mehrere Hinterachsensensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Hinterachsensordaten erhalten, die sich auf die Last auf einer Hinterachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und der Prozessor ist ferner so konfiguriert, dass er zumindest Folgendes ermöglicht Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments der Vorderachse für die Vorderachse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf der Vorderachse; Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments der Hinterachse für die Hinterachse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage der Last auf der Hinterachse; und Steuern, in Übereinstimmung mit den Anweisungen, die von dem Prozessor bereitgestellt werden: einen ersten Betrag des regenerativen Bremsmoments, das auf die Vorderachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Vorderachse für die Vorderachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb; und einen zweiten Betrag des regenerativen Bremsmoments, das auf die Hinterachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Hinterachse für die Hinterachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Ziffern gleiche Elemente bezeichnen und wobei:

1 ist ein funktionelles Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit regenerativen Bremsfähigkeiten und einem Steuersystem zur Steuerung der regenerativen Bremsung auf der Grundlage von Lasten an den Fahrzeugachsen gemäß beispielhaften Ausführungsformen;
2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung der regenerativen Bremsung auf der Grundlage von Lasten an den Fahrzeugachsen, das in Verbindung mit dem Fahrzeug von 1, einschließlich dessen Steuersystem, in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen implementiert werden kann; und
3-4 zeigen beispielhafte Implementierungen des Verfahrens von 2 in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen;

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung oder deren Anwendung und Verwendung nicht einschränken. Darüber hinaus besteht nicht die Absicht, durch die im vorangegangenen Hintergrund oder in der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellte Theorie gebunden zu sein.
1 zeigt ein Fahrzeug 100. In verschiedenen Ausführungsformen und wie nachstehend beschrieben, umfasst das Fahrzeug 100 ein Steuersystem 102 zur Steuerung verschiedener Funktionen des Fahrzeugs 100, einschließlich der Steuerung der regenerativen Bremsung des Fahrzeugs 100 auf der Grundlage der Lasten einer oder mehrerer Achsen 114 des Fahrzeugs 100, gemäß beispielhaften Ausführungsformen. Wie in 1 dargestellt, hat das Fahrzeug 100 zwei Achsen 114, einschließlich einer Vorderachse 115 und einer Hinterachse 117. Es wird deutlich, dass das Fahrzeug 100 in verschiedenen Ausführungsformen eine andere Anzahl von Achsen 114 aufweisen kann.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Fahrzeug 100 ein Automobil. Bei dem Fahrzeug 100 kann es sich um eine beliebige Art von Automobilen handeln, wie z. B. eine Limousine, ein Kombi, ein Lastwagen oder ein Sport Utility Vehicle (SUV), und es kann einen Zweiradantrieb (2WD) haben (d. h. Hinterradantrieb oder Vorderradantrieb), einen Vierradantrieb (4WD) oder einen Allradantrieb (AWD) und/oder verschiedene andere Fahrzeugtypen in bestimmten Ausführungsformen. In bestimmten Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 auch ein Motorrad oder ein anderes Fahrzeug, wie z. B. ein Flugzeug, ein Raumschiff, ein Wasserfahrzeug usw., und/oder eine oder mehrere andere Arten von mobilen Plattformen (z. B. einen Roboter und/oder eine andere mobile Plattform) umfassen.
Wie in 1 dargestellt, umfasst das Fahrzeug 100 eine Karosserie 104, die auf einem Fahrgestell 116 angeordnet ist. Die Karosserie 104 umschließt im Wesentlichen andere Komponenten des Fahrzeugs 100. Die Karosserie 104 und das Fahrgestell 116 können gemeinsam einen Rahmen bilden. Das Fahrzeug 100 umfasst auch eine Vielzahl von Rädern 112 und damit verbundene Achsen 114. Die Räder 112 sind jeweils in der Nähe einer Ecke der Karosserie 104 drehbar mit dem Fahrgestell 116 verbunden, um die Bewegung des Fahrzeugs 100 zu erleichtern. In einer Ausführungsform umfasst das Fahrzeug 100 vier Räder 112, obwohl dies in anderen Ausführungsformen (z. B. für Lastwagen und bestimmte andere Fahrzeuge) variieren kann.
Auf dem Fahrgestell 116 ist ein Antriebssystem 110 montiert, das die Räder 112 über die Achsen 114 antreibt. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Antriebssystem ein Antriebssystem, das einen oder mehrere Motoren 111 und/oder Motoren 113 umfasst. In einer Ausführungsform umfasst das Antriebssystem 110 einen Verbrennungsmotor 111 und einen Elektromotor/Generator 113, der mit einem entsprechenden Getriebe gekoppelt ist. Es versteht sich jedoch von selbst, dass dies bei anderen Ausführungsformen anders sein kann. Beispielsweise kann in bestimmten Ausführungsformen ein Elektromotor/Generator 113 ohne einen zusätzlichen Motor 111 verwendet werden, und so weiter. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 100 eine beliebige oder eine Kombination von verschiedenen Arten von Antriebssystemen enthalten, wie z. B. einen mit Benzin oder Diesel betriebenen Verbrennungsmotor, einen „Flex-Fuel-Vehicle“-Motor (d. h. mit einer Mischung aus Benzin und Alkohol), einen mit einer gasförmigen Verbindung (z. B. Wasserstoff und/oder Erdgas) betriebenen Motor, einen Verbrennungs-/Elektromotor-Hybridmotor und einen Elektromotor.
Wie ebenfalls in 1 dargestellt, umfasst das Fahrzeug 100 auch ein wiederaufladbares Energiespeichersystem (RESS) 108. In verschiedenen Ausführungsformen liefert das RESS 108 (z. B. mit einer oder mehreren Fahrzeugbatterien) Energie für das Antriebssystem 110, z. B. für einen oder mehrere Motoren 111 und/oder deren Motoren 113.
Darüber hinaus umfasst das Fahrzeug 100, wie in 1 dargestellt, auch ein Bremssystem 106. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Bremssystem 106 ein Bremspedal 107, mit dem ein Fahrer des Fahrzeugs 100 Eingaben zur Steuerung der Bremsung über das Bremssystem 106 machen kann. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Bremssystem 106 sowohl eine regenerative Bremsfunktionalität (z. B. bei der der Motor 113 im Rückwärtsgang betrieben wird, um die RESS 108 aufzuladen) als auch eine nicht-regenerative Bremsfunktionalität (z. B. bei der nur die Reibungsbremsen verwendet werden, ohne die RESS 108 aufzuladen). In bestimmten Ausführungsformen kann der Fahrer das Bremsen zumindest teilweise steuern, indem er über das Bremspedal 107 oder über eine oder mehrere andere Vorrichtungen, wie z. B. ein Gaspedal, Bremsbefehle erteilt (z. B. in bestimmten Ausführungsformen wie dem „Ein-Pedal-Fahren“, bei dem das Loslassen eines Pedals, z. B. eines Gaspedals, zu einer vom Fahrer gewünschten Verzögerung und/oder Bremsung führen kann usw.). In bestimmten Ausführungsformen kann die Bremsabsicht auch von einer oder mehreren autonomen Funktionen und/oder Systemen für das Fahrzeug, wie z. B. autonomes Fahren, teilautonomes Fahren, adaptiver Geschwindigkeitsregler usw., übernommen werden.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das Steuersystem 102 mit dem Bremssystem 106 und dem Antriebssystem 110 gekoppelt. In bestimmten Ausführungsformen, wie in 1 dargestellt, kann das Steuersystem 102 auch mit dem RESS 108 gekoppelt sein (z. B. entweder direkt mit dem RESS 108 und/oder indirekt über das Antriebssystem 110 mit dem RESS 108 gekoppelt). Wie ebenfalls in 1 dargestellt, umfasst das Steuersystem 102 in verschiedenen Ausführungsformen eine Sensoranordnung 120 und einen Controller 140.
In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Sensoranordnung 120 verschiedene Sensoren, die Sensordaten zur Gewinnung von Informationen für die Steuerung des Bremsens für das Fahrzeug, einschließlich des regenerativen Bremsens, neben verschiedenen anderen Fahrzeugfunktionen erhalten. In der dargestellten Ausführungsform umfasst die Sensoranordnung 120 einen oder mehrere Eingangssensoren 121, Vorderachsensensoren 122, Hinterachsensensoren 123, andere Lastsensoren 124 und Geschwindigkeitssensoren 125. In bestimmten Ausführungsformen kann die Sensoranordnung 120 auch eine beliebige Anzahl anderer Sensoren enthalten.
In verschiedenen Ausführungsformen erhalten die Eingangssensoren 121 Eingaben von einem Fahrer des Fahrzeugs 100. In verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Eingangssensoren 121 einen oder mehrere Bremspedalsensoren, die mit dem Bremspedal 107 des Bremssystems 106 gekoppelt sind. In bestimmten Ausführungsformen umfassen die Eingangssensoren 121 beispielsweise einen oder mehrere Bremspedalwegsensoren und/oder Bremspedalkraftsensoren zur Erkennung der Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer.
In verschiedenen Ausführungsformen messen die Vorderachssensoren 122 auch eine Last auf einer Vorderachse 115 des Fahrzeugs 100. In bestimmten Ausführungsformen messen die Vorderachssensoren 122 eine Masse und/oder ein Gewicht der Last an der Vorderachse 115. In bestimmten Ausführungsformen sind die Vorderachssensoren 122 in die Vorderachse 115 integriert und/oder an ihr angebracht und/oder anderweitig mit ihr verbunden.
Darüber hinaus messen die Hinterachssensoren 123 in verschiedenen Ausführungsformen eine Last auf einer Hinterachse 117 des Fahrzeugs 100. In bestimmten Ausführungsformen messen die Hinterachssensoren 123 eine Masse und/oder ein Gewicht der Last auf der Hinterachse 117. In bestimmten Ausführungsformen sind die Hinterachssensoren 123 in die Hinterachse 117 integriert und/oder an ihr angebracht und/oder anderweitig mit ihr verbunden.
In verschiedenen Ausführungsformen umfassen die anderen Lastsensoren 124 auch einen oder mehrere Sensoren, die so konfiguriert sind, dass sie Sensordaten erhalten, die bei der Schätzung einer Last auf einer oder mehreren Achsen 114 des Fahrzeugs 100 verwendet werden können. In bestimmten Ausführungsformen können die anderen Lastsensoren 124 beispielsweise eine oder mehrere Waagen und/oder andere Sensoren umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie unter anderem eine Gesamtmasse und/oder ein Gesamtgewicht und/oder einen Schwerpunkt des Fahrzeugs 100 messen oder erkennen.
In verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Geschwindigkeitssensoren 125 auch einen oder mehrere Sensoren, die so konfiguriert sind, dass sie eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 messen und/oder erfassen, und/oder andere Sensordaten, die zur Berechnung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 verwendet werden können. In bestimmten Ausführungsformen umfassen die Geschwindigkeitssensoren 125 einen oder mehrere Raddrehzahlsensoren, die mit einem oder mehreren Rädern 112 des Fahrzeugs 100 verbunden sind. In bestimmten anderen Ausführungsformen können die Geschwindigkeitssensoren 125 beispielsweise einen oder mehrere andere Geschwindigkeitssensoren für das Fahrzeug 100, einen oder mehrere Beschleunigungssensoren des Fahrzeugs 100 usw. umfassen.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Sensoranordnung 120 auch einen oder mehrere zusätzliche Sensortypen enthalten, wie zum Beispiel einen oder mehrere Drehmomentsensoren, neben anderen möglichen Sensortypen.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Steuergerät 140 mit der Sensoranordnung 120 gekoppelt. In verschiedenen Ausführungsformen kann das Steuergerät 140 auch mit dem Bremssystem 106, dem RESS 108 und/oder dem Antriebssystem 110 (z. B. einschließlich des Motors 111 und/oder des Motors 113) verbunden sein. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Steuergerät 140 auch ein Computersystem (hier auch als Computersystem 140 bezeichnet), das einen Prozessor 142, einen Speicher 144, eine Schnittstelle 146, eine Speichereinrichtung 148 und einen Computerbus 150 enthält. In verschiedenen Ausführungsformen steuert das Steuergerät (oder Computersystem) 140 das Bremsen (einschließlich des regenerativen Bremsens) für das Fahrzeug 100 auf der Grundlage der Lasten auf den verschiedenen Achsen 115, 117, neben verschiedenen anderen Fahrzeugfunktionen. In verschiedenen Ausführungsformen steuert das Steuergerät 140 verschiedene andere Funktionen des Fahrzeugs 100, einschließlich dessen Bewegung, zum Beispiel als Teil einer Motorsteuereinheit (ECU) des Fahrzeugs 100. In verschiedenen Ausführungsformen stellt das Steuergerät 140 diese und andere Funktionen in Übereinstimmung mit den Schritten des Prozesses 200 von 2 und den Implementierungen von 3-4 und wie weiter unten in Verbindung damit beschrieben, bereit.
In verschiedenen Ausführungsformen ist das Steuergerät 140 (und in bestimmten Ausführungsformen das Steuersystem 102 selbst) innerhalb der Karosserie 104 des Fahrzeugs 100 angeordnet. In einer Ausführungsform ist das Steuersystem 102 auf dem Fahrgestell 116 montiert. In bestimmten Ausführungsformen kann das Steuergerät 140 und/oder das Steuersystem 102 und/oder eine oder mehrere Komponenten davon außerhalb der Karosserie 104 angeordnet sein, zum Beispiel auf einem entfernten Server, in der Cloud oder einem anderen Gerät, auf dem die Bildverarbeitung aus der Ferne durchgeführt wird.
Es wird deutlich, dass sich das Steuergerät 140 von der in 1 dargestellten Ausführungsform unterscheiden kann. Zum Beispiel kann das Steuergerät 140 mit einem oder mehreren entfernten Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen gekoppelt sein oder diese anderweitig nutzen, zum Beispiel als Teil eines oder mehrerer der oben genannten Geräte und Systeme des Fahrzeugs 100.
In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Computersystem des Steuergeräts 140 einen Prozessor 142, einen Speicher 144, eine Schnittstelle 146, eine Speichereinrichtung 148 und einen Bus 150. Der Prozessor 142 führt die Berechnungs- und Steuerfunktionen des Steuergeräts 140 aus und kann jede Art von Prozessor oder mehrere Prozessoren, einzelne integrierte Schaltungen wie einen Mikroprozessor oder eine beliebige Anzahl von integrierten Schaltkreisen und/oder Leiterplatten umfassen, die zusammenarbeiten, um die Funktionen einer Verarbeitungseinheit zu erfüllen. Während des Betriebs führt der Prozessor 142 ein oder mehrere Programme 152 aus, die im Speicher 144 enthalten sind, und steuert als solcher den allgemeinen Betrieb des Steuergeräts 140 und des Computersystems des Steuergeräts 140, im Allgemeinen bei der Ausführung der hierin beschriebenen Prozesse, wie z. B. des Prozesses 200 von 2 und der Implementierungen von 3-4 und wie weiter unten in Verbindung damit beschrieben.
Bei dem Speicher 144 kann es sich um jede Art von geeignetem Speicher handeln. Zum Beispiel kann der Speicher 144 verschiedene Arten von dynamischem Direktzugriffsspeicher (DRAM) wie SDRAM, die verschiedenen Arten von statischem RAM (SRAM) und die verschiedenen Arten von nichtflüchtigem Speicher (PROM, EPROM und Flash) umfassen. In bestimmten Beispielen befindet sich der Speicher 144 auf demselben Computerchip wie der Prozessor 142 und/oder ist auf diesem angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform speichert der Speicher 144 das oben erwähnte Programm 152 zusammen mit einem oder mehreren gespeicherten Werten 156 (z. B. Schwellenwerte für die Steuerung der Nutzbremsung).
Der Bus 150 dient der Übertragung von Programmen, Daten, Status und anderen Informationen oder Signalen zwischen den verschiedenen Komponenten des Rechnersystems des Steuergeräts 140. Die Schnittstelle 146 ermöglicht die Kommunikation mit dem Computersystem des Steuergeräts 140, z. B. von einem Systemtreiber und/oder einem anderen Computersystem, und kann mit jeder geeigneten Methode und Vorrichtung implementiert werden. In einer Ausführungsform erhält die Schnittstelle 146 die verschiedenen Daten von der Sensoranordnung 120. Die Schnittstelle 146 kann eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen enthalten, um mit anderen Systemen oder Komponenten zu kommunizieren. Die Schnittstelle 146 kann auch eine oder mehrere Netzwerkschnittstellen für die Kommunikation mit Technikern und/oder eine oder mehrere Speicherschnittstellen für die Verbindung mit Speichergeräten, wie dem Speichergerät 148, enthalten.
Die Speichervorrichtung 148 kann jede geeignete Art von Speichergerät sein, einschließlich verschiedener Arten von Direktzugriffsspeichern und/oder anderer Speichervorrichtungen. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Speichervorrichtung 148 ein Programmprodukt, von dem der Speicher 144 ein Programm 152 empfangen kann, das eine oder mehrere Ausführungsformen des Prozesses 200 von 2 und der Implementierungen von 3-4 ausführt und wie weiter unten in Verbindung damit beschrieben. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann das Programmprodukt direkt in dem Speicher 144 und/oder einer Platte (z. B. Platte 157), wie nachstehend beschrieben, gespeichert und/oder anderweitig darauf zugegriffen werden.
Der Bus 150 kann jedes geeignete physikalische oder logische Mittel zur Verbindung von Computersystemen und -komponenten sein. Dazu gehören unter anderem direkte, fest verdrahtete Verbindungen, Glasfasertechnik, Infrarot und drahtlose Bustechnologien. Während des Betriebs wird das Programm 152 in dem Speicher 144 gespeichert und von dem Prozessor 142 ausgeführt.
Es wird deutlich, dass diese beispielhafte Ausführungsform zwar im Zusammenhang mit einem voll funktionsfähigen Computersystem beschrieben wird, dass aber Fachleute erkennen werden, dass die Mechanismen der vorliegenden Offenbarung als Programmprodukt mit einer oder mehreren Arten von nicht transitorischen, computerlesbaren, signaltragenden Medien verteilt werden können, die zum Speichern des Programms und seiner Anweisungen und zur Durchführung seiner Verteilung verwendet werden, wie z. B. ein nicht transitorisches, computerlesbares Medium, das das Programm trägt und darin gespeicherte Computeranweisungen enthält, um einen Computerprozessor (wie den Prozessor 142) zu veranlassen, das Programm durchzuführen und auszuführen. Ein solches Programmprodukt kann eine Vielzahl von Formen annehmen, und die vorliegende Offenbarung gilt gleichermaßen unabhängig von der besonderen Art des computerlesbaren signaltragenden Mediums, das zur Durchführung der Verteilung verwendet wird. Beispiele für signaltragende Medien sind: beschreibbare Medien wie Disketten, Festplatten, Speicherkarten und optische Platten sowie Übertragungsmedien wie digitale und analoge Kommunikationsverbindungen. In bestimmten Ausführungsformen können auch Cloud-basierte Speicher und/oder andere Techniken verwendet werden. Es wird ebenfalls anerkannt, dass sich das Computersystem des Steuergeräts 140 auch anderweitig von der in 1 dargestellten Ausführungsform unterscheiden kann, zum Beispiel dadurch, dass das Computersystem des Steuergeräts 140 mit einem oder mehreren entfernten Computersystemen und/oder anderen Steuersystemen gekoppelt sein oder diese anderweitig nutzen kann.
Unter Bezugnahme auf 2 wird ein Flussdiagramm eines Prozesses 200 zur Steuerung der Nutzbremsung auf der Grundlage von Lasten an den Fahrzeugachsen gemäß beispielhaften Ausführungsformen dargestellt. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Prozess 200 in Verbindung mit dem Fahrzeug 100 von 1, einschließlich des Steuersystems 102, implementiert werden. Das Verfahren 200 wird im Folgenden in Verbindung mit 2 sowie 3 und 4 (die beispielhafte Implementierungen des Verfahrens 200 darstellen) beschrieben.
Wie in 2 dargestellt, beginnt der Prozess 200 in Schritt 202. In einer Ausführungsform beginnt der Prozess 200, wenn ein Fahr- oder Zündzyklus des Fahrzeugs beginnt, z. B. wenn ein Fahrer oder ein anderer Benutzer sich dem Fahrzeug 100 nähert oder es betritt, wenn der Fahrer oder ein anderer Benutzer das Fahrzeug und/oder eine Zündung dafür einschaltet (z. B. durch Drehen eines Schlüssels, Betätigen eines Schlüsselanhängers oder einer Starttaste usw.) oder wenn das Fahrzeug seinen Betrieb aufnimmt (z. B. durch eine Aktion des Fahrers bei einem fahrergesteuerten Fahrzeug oder über das Steuersystem 102 im Falle eines autonomen Fahrzeugs). In einer Ausführungsform werden die Schritte des Prozesses 200 kontinuierlich während des Betriebs des Fahrzeugs durchgeführt.
In verschiedenen Ausführungsformen werden Sensordaten ermittelt (Schritt 204). In verschiedenen Ausführungsformen werden Sensordaten in Bezug auf die Belastung der Achsen des Fahrzeugs 100 ermittelt.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der Schritt 204 (Erhalt von Sensordaten) mehrere Schritte (oder Unterschritte) 206-210 umfassen, neben anderen möglichen Schritten, wie unten beschrieben.
In verschiedenen Ausführungsformen werden zum Beispiel in Schritt 206 Daten zur Vorderachslast ermittelt. In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Masse (oder ein Gewicht) der Last auf der Vorderachse 115 von 1 gemessen und/oder über die Vorderachsensensoren 122 von 1 erhalten. In bestimmten Ausführungsformen wird eine Masse (oder ein Gewicht) der Last auf der Vorderachse 115 über die Vorderachsensensoren 122 von 1 über Signale bereitgestellt, die dadurch an den Prozessor 142 von 1 geliefert werden.
In verschiedenen Ausführungsformen werden in Schritt 208 auch Daten zur Hinterachslast ermittelt. In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Masse (oder ein Gewicht) der Last auf der Hinterachse 117 von 1 gemessen und/oder über die Hinterachsensensoren 123 von 1 erhalten. In bestimmten Ausführungsformen wird eine Masse (oder ein Gewicht) der Last auf der Hinterachse 117 über die Hinterachsensensoren 123 von 1 über Signale bereitgestellt, die dadurch an den Prozessor 142 von 1 geliefert werden.
Darüber hinaus werden in verschiedenen Ausführungsformen in Schritt 210 weitere Sensordaten erfasst. In verschiedenen Ausführungsformen wird eine Masse (oder ein Gewicht) der Last auf der Hinterachse 117 von 1 auf der Grundlage einer Gesamtmasse (oder eines Gewichts) des Fahrzeugs, eines Schwerpunkts des Fahrzeugs und/oder anderer Sensordaten geschätzt, die über die anderen Lastsensoren 124 von 1 erhalten werden. In bestimmten Ausführungsformen werden diese Sensordaten über die anderen Lastsensoren 124 von 1 über Signale bereitgestellt, die dadurch dem Prozessor 142 von 1 zur Verfügung gestellt werden, zum Beispiel zur Verwendung bei der Schätzung der Last auf einer oder beiden der ersten und/oder hinteren Achsen 115, 117 unter Verwendung eines Lastschätzungsalgorithmus unter Verwendung dieser Werte und/oder anderer Parameterwerte.
Darüber hinaus werden in verschiedenen Ausführungsformen auch Sensordaten in Bezug auf eine Bremsabsicht für das Fahrzeug gewonnen, beispielsweise von einem Fahrer und/oder einem autonomen System für das Fahrzeug. Zum Beispiel können in bestimmten Ausführungsformen Sensordaten bezüglich einer Bremsabsicht des Fahrers über Sensoren erhalten werden, die mit einem Bremspedal, einem Gaspedal und/oder einem Antriebssystem des Fahrzeugs verbunden sind. Als weiteres Beispiel kann die Bremsabsicht auch in Bezug auf ein oder mehrere autonome Fahrsysteme des Fahrzeugs ermittelt werden, wie ein oder mehrere Systeme für autonomes Fahren, teilautonomes Fahren, adaptive Geschwindigkeitsregelung usw. In bestimmten Ausführungsformen können die anderen Sensordaten auch Geschwindigkeitsdaten von den Geschwindigkeitssensoren 125 aus 1 und in bestimmten Ausführungsformen auch eine oder mehrere andere Arten von Sensorwerten (z. B. Drehmomentwerte usw.) umfassen.
In verschiedenen Ausführungsformen werden die Sensordaten während der Schritte 204-210 während der gesamten Dauer des aktuellen Fahrzeugfahrzyklus und vorzugsweise kontinuierlich während der Dauer des aktuellen Fahrzeugfahrzyklus erfasst.
In verschiedenen Ausführungsformen werden die Sensordaten von dem Prozessor empfangen (Schritt 212). In verschiedenen Ausführungsformen erhält der Prozessor 142 von 1 (z. B. von einem Motorsteuergerät des Fahrzeugs 100) die Sensordaten der Schritte 204-210. In bestimmten Ausführungsformen erhält der Prozessor 142 die Sensordaten, indem er eine Anfrage an die Sensoranordnung 120 von 1 und/oder eine oder mehrere zugehörige Lastmesseinrichtungen sendet oder diese anderweitig konsultiert. In bestimmten Ausführungsformen erfolgt eine solche Anfrage oder Abfrage beim Starten des Fahrzeugs (z. B. beim Anlassen) und nach einem Stillstand des Fahrzeugs für eine vorbestimmte Zeitspanne (z. B. eine vorbestimmte Anzahl von Sekunden in bestimmten Ausführungsformen). In bestimmten anderen Ausführungsformen kann eine solche Abfrage oder Konsultation kontinuierlich während des gesamten Prozesses 200 erfolgen.
In bestimmten Ausführungsformen wird für die Sensordaten eine Filterung durchgeführt (Schritt 214). In verschiedenen Ausführungsformen wendet der Prozessor 142 von 1 eine oder mehrere Filtertechniken auf die Sensordaten der Schritte 204-212 an, um die Plausibilität der Sensordatenwerte sicherzustellen. In bestimmten Ausführungsformen.
In verschiedenen Ausführungsformen werden ein oder mehrere maximale Drehmomentgrenzen für das regenerative Bremsen berechnet (Schritt 216). In verschiedenen Ausführungsformen berechnet ein Prozessor (wie z. B. der Prozessor 142 von 1) die maximale(n) Drehmomentgrenze(n) auf der Grundlage der Sensordaten der Schritte 204-212 und wie in Schritt 214 gefiltert. In verschiedenen Ausführungsformen basieren die maximalen Drehmomentgrenzwerte auf den Lasten, die für die Achsen 114 von 1 gemessen und/oder berechnet werden. Insbesondere ist in verschiedenen Ausführungsformen die maximale Drehmomentgrenze eine Funktion der Achslast(en) mit einer positiven Korrelation, so dass: (i) die maximale Drehmomentgrenze steigt, wenn die Achslast(en) zunehmen; und (ii) die maximale Drehmomentgrenze sinkt, wenn die Achslast(en) abnehmen. In verschiedenen Ausführungsformen basiert die maximale Drehmomentgrenze auch auf der Fahrzeuggeschwindigkeit.
In verschiedenen Ausführungsformen wird die maximale Drehmomentgrenze auf diese Weise angehoben (wenn die Achslast steigt) und gesenkt (wenn die Achslast sinkt), um das regenerative Bremsmoment zu optimieren und gleichzeitig die Fahrzeugstabilität zu erhalten. In bestimmten Ausführungsformen basiert dies auf einem physikalischen Modell, das besagt, dass das Fahrzeug ein zusätzliches regeneratives Bremsmoment bereitstellen und gleichzeitig die Fahrzeugstabilität aufrechterhalten kann, wenn die Achsen relativ stärker belastet sind als in anderen Situationen, in denen die Achsen relativ weniger belastet sind.
In verschiedenen Ausführungsformen kann die maximale Drehmomentgrenze für die Nutzbremsung in diesem Zusammenhang für jede Achse 114 des Fahrzeugs 100 getrennt angehoben und abgesenkt werden. Beispielsweise kann in bestimmten Ausführungsformen das maximale Drehmoment für die Nutzbremsung für die Vorderachse 115 und die Hinterachse 117 getrennt für jede Achse 115, 117 auf der Grundlage der unterschiedlichen individuellen Belastungen der Vorderachse 115 bzw. der Hinterachse 117 bestimmt werden. In bestimmten anderen Ausführungsformen kann der maximale Drehmomentgrenzwert für die verschiedenen Achsen 115 und 117 unabhängig voneinander auf der Grundlage der Last auf der Vorderachse 115 bzw. der Last auf der Hinterachse 117 angehoben und/oder gesenkt werden. Dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren. In bestimmten Ausführungsformen kann die maximale Drehmomentgrenze für die Nutzbremsung für die Achsen einzeln und/oder gemeinsam auf der Grundlage einer oder mehrerer der Achslasten, einzeln oder gemeinsam, oder einer anderen Kombination davon bestimmt werden (z. B. kann in bestimmten Ausführungsformen die maximale Drehmomentgrenze auf der Grundlage der höheren der beiden Lasten auf den Achsen 115, 117 oder auf der Grundlage der niedrigeren der beiden Lasten auf den Achsen 115, 117 oder auf der Grundlage eines Durchschnitts der Lasten auf den Achsen 115, 117 usw. bestimmt werden), neben anderen möglichen Varianten in verschiedenen Ausführungsformen.
Wie oben erwähnt, kann in bestimmten Ausführungsformen das maximale regenerative Bremsmoment für jede Achse 115, 117 separat berechnet werden, basierend auf den separaten Lasten, die für jede der jeweiligen Achsen 115, 117 ermittelt wurden. In bestimmten Ausführungsformen kann zum Beispiel: (i) wird ein maximales regeneratives Bremsmoment der Vorderachse für die Vorderachse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage einer Vorderachslast bestimmt, die auf der Grundlage von Vorderachsensensordaten bestimmt oder gemessen wird, die zu einer Last auf einer Vorderachse des Fahrzeugs während einer bestimmten Fahrzeugfahrt gehören; und (ii) wird ein maximales regeneratives Bremsmoment der Hinterachse für die Hinterachse für die bestimmte Fahrzeugfahrt auf der Grundlage einer Hinterachslast bestimmt, die auf der Grundlage von Hinterachsensensordaten bestimmt oder gemessen wird, die zu einer Last auf einer Hinterachse des Fahrzeugs während einer bestimmten Fahrzeugfahrt gehören. Dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren.
In verschiedenen Ausführungsformen wird das maximale regenerative Bremsmoment vom Prozessor für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb separat bestimmt, und zwar so, dass das maximale regenerative Bremsmoment für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb positiv mit der Fahrzeuglast für den jeweiligen Fahrzeugantrieb korreliert ist. Konkret bedeutet dies in verschiedenen Ausführungsformen: (i) wenn die Last für einen bestimmten Fahrzeugantrieb (z.B. Zündzyklus) zunimmt, wird das maximale regenerative Bremsmoment über den Prozessor 142 von 1 für den bestimmten Fahrzeugantrieb erhöht; und (ii) wenn die Last für einen bestimmten Fahrzeugantrieb (z.B. Zündzyklus) abnimmt, wird das maximale regenerative Bremsmoment über den Prozessor 142 von 1 für den bestimmten Fahrzeugantrieb verringert.
In verschiedenen Ausführungsformen wird das regenerative Drehmoment aufgebracht (Schritt 218). In verschiedenen Ausführungsformen steuert ein Prozessor (z. B. der Prozessor 142 von 1) das Bremsen des Fahrzeugs 100 unter Verwendung des Bremssystems 106 und des Motors 113 von 1, einschließlich der Anwendung von Reibung und regenerativem Bremsen. In verschiedenen Ausführungsformen liefert der Prozessor 142 Anweisungen für das regenerative Bremsmoment (z. B. einschließlich des Rückwärtslaufs des Motors 113 zum Aufladen des RESS 108 von 1) auf der Grundlage der Bremsabsicht des Fahrers (z. B. auf der Grundlage der Sensordaten in Bezug auf das Bremspedal und/oder ein Gaspedal und/oder das Antriebssystem des Fahrzeugs) und/oder einer Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems (z. B. von einem autonomen Fahrsystem, einem adaptiven Tempomaten oder dergleichen), vorbehaltlich der maximalen Drehmomentgrenze von Schritt 216. In verschiedenen Ausführungsformen wird das regenerative Bremsmoment in einem berechneten Ausmaß bereitgestellt, das auf der Bremsabsicht des Fahrers oder des autonomen Systems basiert, vorbehaltlich des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt, und jedes zusätzlich benötigte Bremsmoment wird über die Reibungsbremse bereitgestellt, über Anweisungen, die vom Prozessor bereitgestellt werden.
In bestimmten Ausführungsformen wird das regenerative Bremsmoment für jede Achse des Fahrzeugs separat auf der Grundlage der jeweiligen maximalen regenerativen Bremsmomentwerte für die jeweiligen verschiedenen Achsen gesteuert. In bestimmten Ausführungsformen wird das regenerative Bremsmoment beispielsweise dadurch gesteuert, dass gemäß den Anweisungen, die der Prozessor dem Bremssystem des Fahrzeugs erteilt, Folgendes bereitgestellt wird (i) ein erster Betrag des regenerativen Bremsmoments, der auf die Vorderachse aufgebracht wird, basierend auf dem vorderen maximalen regenerativen Bremsmoment für die Vorderachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb; und (ii) ein zweiter Betrag des regenerativen Bremsmoments, der auf die Hinterachse aufgebracht wird, basierend auf dem hinteren maximalen regenerativen Bremsmoment für die Hinterachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb. Dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren. Dies kann jedoch in anderen Ausführungsformen variieren. Beispielsweise kann in bestimmten Ausführungsformen die Nutzbremsung auf der Grundlage einer oder mehrerer ermittelter Achslasten in gleichem Maße auf beide Achsen übertragen werden, neben anderen möglichen Varianten in verschiedenen Ausführungsformen.
In verschiedenen Ausführungsformen werden die maximale(n) Drehmomentgrenze(n) von Schritt 216 während des gesamten verbleibenden aktuellen Antriebszyklus für den Prozess 200 verwendet. In verschiedenen Ausführungsformen werden die maximale(n) Drehmomentgrenze(n) in Schritt 216 dynamisch angepasst und in Schritt 218 für jeden Fahrzyklus verwendet.
In verschiedenen Ausführungsformen wird festgestellt, ob der aktuelle Fahrzyklus des Fahrzeugs abgeschlossen ist (Schritt 222). In verschiedenen Ausführungsformen wird diese Feststellung während des gesamten aktuellen Fahrzyklus des Fahrzeugs getroffen, z. B. kontinuierlich während des aktuellen Fahrzyklus des Fahrzeugs.
In verschiedenen Ausführungsformen kehrt der Prozess zu Schritt 204 zurück, wenn in Schritt 222 festgestellt wird, dass der aktuelle Fahrzeugfahrzyklus nicht abgeschlossen ist, und die Schritte 204-220 werden wiederholt, bis in einer Iteration von Schritt 220 festgestellt wird, dass der aktuelle Fahrzeugfahrzyklus abgeschlossen ist. In verschiedenen Ausführungsformen wird der Prozess 200 auch in Schritt 222 beendet, sobald in einer Iteration von Schritt 220 festgestellt wird, dass der aktuelle Fahrzeugfahrzyklus abgeschlossen ist.
Die und zeigen beispielhafte Implementierungen des Prozesses 200 in Übereinstimmung mit beispielhaften Ausführungsformen.
Zunächst wird, wie in 3 dargestellt, eine erste grafische Darstellung 300 geliefert, die die Bestimmung des regenerativen Bremsmoments veranschaulicht, das als eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform berechnet wird.
Wie in 3 dargestellt, zeigt die erste grafische Darstellung 300 eine Kurve des regenerativen Bremsmoments in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit. Insbesondere enthält die erste grafische Darstellung 300 eine x-Achse 301 mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in Kilometern pro Stunde (km/h) und eine y-Achse 302 mit dem regenerativen Bremsmoment in Newtonmetern (Nm).
Wie in 3 dargestellt, umfasst das regenerative Bremsmoment einen Bereich von ersten Werten 310, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem ersten Bereich 315 liegt. Wie in 3 dargestellt, nehmen die ersten Werte 310 des regenerativen Bremsmoments in diesem ersten Bereich 315 relativ kleiner Fahrzeuggeschwindigkeiten (z. B. etwa null bis fünf Stundenkilometer im dargestellten Beispiel) in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit mit positiver Steigung und aufsteigender Trajektorie zu. In verschiedenen Ausführungsformen entspricht dies dem Ende der Vermischung von regenerativem Bremsmoment und Reibungsbremsmoment.
Wie in 3 dargestellt, umfasst das regenerative Bremsmoment auch einen Bereich von zweiten Werten 320, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem zweiten Bereich 325 liegt, der größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeitswerte des ersten Bereichs 315. Wie in 3 gezeigt, sind die zweiten Werte 320 des regenerativen Bremsmoments in diesem zweiten Bereich 325 mittlerer Fahrzeuggeschwindigkeiten (z. B. etwa fünf bis fünfundsiebzig Stundenkilometer im dargestellten Beispiel) flach, mit einer Steigung von Null. In verschiedenen Ausführungsformen entspricht dies dem maximalen regenerativen Bremsmoment zur Aufrechterhaltung der Fahrzeugstabilität, wie es während des Prozesses 200 von 2 berechnet wird.
Wie in 3 dargestellt, umfasst das regenerative Bremsmoment auch einen Bereich dritter Werte 330, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem dritten Bereich 335 liegt, der größer ist als die Fahrzeuggeschwindigkeitswerte sowohl des ersten Bereichs 315 als auch des zweiten Bereichs 325. Wie in 3 gezeigt, nehmen in diesem dritten Bereich 335 relativ hoher Fahrzeuggeschwindigkeiten (z. B. etwa fünfundsiebzig Stundenkilometer und mehr im dargestellten Beispiel) die dritten Werte 330 des regenerativen Bremsmoments in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit mit einer negativen Steigung ab. In verschiedenen Ausführungsformen entspricht dies dem maximalen regenerativen Bremsmoment, das auf der Fähigkeit und dem aktuellen Leistungsniveau des RESS 108 von 1 basiert.
Als Nächstes wird, wie in 4 dargestellt, eine zweite grafische Darstellung 400 gezeigt, die die Bestimmung des regenerativen Bremsmoments als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform illustriert. Wie in 4 dargestellt, enthält die zweite grafische Darstellung 400 dieselbe x-Achse 301 (mit der Fahrzeuggeschwindigkeit in Kilometern pro Stunde (km/h)) und y-Achse 302 (mit dem regenerativen Bremsmoment in Newtonmetern (Nm)). Die zweite grafische Darstellung 400 zeigt auch die ersten Werte 310, die zweiten Werte 320 und die dritten Werte 330 des regenerativen Bremsmoments aus 3.
Gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform stellt die zweite grafische Darstellung 400 jedoch verschiedene mögliche Verschiebungen der zweiten Werte 320 des regenerativen Bremsmoments dar, die verschiedene mögliche Verschiebungen des Maximalwerts des regenerativen Bremsmoments gemäß Schritt 216 des Verfahrens 200 von 2 repräsentieren.
Insbesondere wird gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, wenn die Achslast(en) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet/überschreiten, ein relativ höherer Maximalwert 460 für das regenerative Bremsmoment für die neuen zweiten Werte 460 des regenerativen Bremsmoments verwendet, anstatt der ursprünglichen zweiten Werte 320 aus 3. Umgekehrt wird, ebenfalls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, wenn die Achslast(en) unter dem vorgegebenen Schwellenwert liegt/liegen, ein relativ niedrigerer Maximalwert 470 für das regenerative Bremsmoment für die neuen zweiten Werte 470 des regenerativen Bremsmoments anstelle der ursprünglichen zweiten Werte 320 aus 3 verwendet.
Dementsprechend werden, wie in 4 dargestellt, in verschiedenen Ausführungsformen unterschiedliche Maximalwerte 460 oder 470 für das regenerative Bremsmoment verwendet, die auf dem berechneten Maximalwert von Schritt 216 des Prozesses 200 von 2 basieren, anstatt auf dem ursprünglichen Maximalwert 320 von 3. Wie in 4 dargestellt, kann in einer beispielhaften Ausführungsform die Differenz zwischen den verschiedenen Maximalwerten 460 und 470 durch eine Differenzgröße 450 dargestellt werden.
Dementsprechend werden Verfahren, Systeme und Fahrzeuge zur Steuerung des regenerativen Bremsmoments für Fahrzeuge auf der Grundlage der Last auf den Achsen des Fahrzeugs bereitgestellt. Dies ermöglicht ein optimales regeneratives Bremsen unter Beibehaltung der Fahrzeugstabilität, indem das maximale regenerative Bremsmoment dynamisch an die aktuelle(n) Belastung(en) der Fahrzeugachse(n) angepasst wird.
In verschiedenen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Techniken in Verbindung mit Fahrzeugen verwendet werden, die einen menschlichen Fahrer haben, aber auch über automatische Funktionen verfügen (z. B. adaptiver Tempomat). In verschiedenen Ausführungsformen können die hier beschriebenen Techniken auch in Verbindung mit autonomen Fahrzeugen, wie teilautonomen und/oder vollautonomen Fahrzeugen, eingesetzt werden.
Es ist klar, dass die Systeme, Fahrzeuge und Verfahren von den in den Abbildungen dargestellten und hier beschriebenen abweichen können. Zum Beispiel können das Fahrzeug 100 von 1 und/oder seine Komponenten von dem in 1 dargestellten abweichen. Ebenso können sich die Schritte des Prozesses 200 von den in 2 dargestellten unterscheiden und/oder verschiedene Schritte des Prozesses 200 können gleichzeitig und/oder in einer anderen Reihenfolge als in 2 dargestellt ablaufen. Es wird ebenfalls deutlich, dass sich die verschiedenen Implementierungen von 3 und 4 in verschiedenen Ausführungsformen unterscheiden können.
Obwohl in der vorangegangenen detaillierten Beschreibung mindestens eine beispielhafte Ausführungsform vorgestellt wurde, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass es eine Vielzahl von Varianten gibt. Es sollte auch gewürdigt werden, dass die beispielhafte Ausführungsform oder die beispielhaften Ausführungsformen nur Beispiele sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der Offenbarung in irgendeiner Weise zu begrenzen. Vielmehr soll die vorstehende detaillierte Beschreibung dem Fachmann einen praktischen Leitfaden für die Umsetzung der beispielhaften Ausführungsform oder der beispielhaften Ausführungsformen an die Hand geben. Es versteht sich, dass verschiedene Änderungen in der Funktion und der Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne dass der Umfang der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen und deren gesetzlichen Äquivalenten dargelegt ist, verlassen wird.

Claims

Ein Verfahren zur Steuerung des regenerativen Bremsens eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst: Erfassen, über einen oder mehrere Sensoren des Fahrzeugs, von Sensordaten, die sich auf eine Belastung des Fahrzeugs während einer bestimmten Fahrt beziehen; Bestimmen, über einen Prozessor des Fahrzeugs, eines maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für den bestimmten Fahrzeugantrieb auf der Grundlage der Belastung des Fahrzeugs; und Steuern des regenerativen Bremsens des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt über Anweisungen, die vom Prozessor bereitgestellt werden, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt in Kombination mit einer Bremsabsicht des Fahrers oder einer Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Erfassen, über einen oder mehrere zusätzliche Sensoren, zusätzlicher Sensordaten des Fahrzeugs, die sich auf eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs beziehen; wobei der Schritt des Bestimmens des maximalen Bremsmoments das Bestimmen des maximalen Bremsmoments auf der Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs zusätzlich zur Last umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Schritt der Steuerung des regenerativen Bremsens umfasst: Bereitstellen eines regenerativen Bremsmoments in einer berechneten Größe auf der Grundlage der Bremsabsicht des Fahrers oder der Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems, vorbehaltlich des maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für den bestimmten Fahrzeugantrieb, über die vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen; und Bereitstellen eines eventuell erforderlichen zusätzlichen Bremsmoments durch Reibungsbremsung über die vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das maximale regenerative Bremsmoment von dem Prozessor für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb separat bestimmt wird, so dass das maximale regenerative Bremsmoment für jeden einzelnen Fahrzeugantrieb positiv mit der Fahrzeuglast für den jeweiligen Fahrzeugantrieb korreliert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der Schritt des Erhaltens der Sensordaten das Erhalten von Achssensordaten über einen oder mehrere Achssensoren des Fahrzeugs umfasst, die sich auf die Last auf einer bestimmten Achse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; der Schritt des Bestimmens des maximalen regenerativen Bremsmoments das Bestimmen des maximalen regenerativen Bremsmoments für die bestimmte Achse für den bestimmten Fahrzeugantrieb über den Prozessor des Fahrzeugs auf der Grundlage der Last auf der bestimmten Achse umfasst; und der Schritt des Steuerns des regenerativen Bremsens das Steuern eines Betrags des regenerativen Bremsmoments umfasst, das an die bestimmte Achse angelegt wird, in Übereinstimmung mit den vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment für die bestimmte Achse für den bestimmten Fahrzeugantrieb.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei: der Schritt des Erhaltens der Sensordaten umfasst: Erhalten, über einen oder mehrere Vorderachsensensoren des Fahrzeugs, von Vorderachsensensordaten, die sich auf die Last auf einer Vorderachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und Erhalten von Hinterachsensensordaten über einen oder mehrere Hinterachsensensoren des Fahrzeugs, die sich auf die Last auf einer Hinterachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; der Schritt des Bestimmens des maximalen regenerativen Bremsmoments die Bestimmung über den Prozessor des Fahrzeugs umfasst: ein maximales regeneratives Vorderachs-Bremsmoment für die Vorderachse für den jeweiligen Fahrzeugantrieb auf der Grundlage der Belastung der Vorderachse; und ein maximales regeneratives Bremsmoment für die Hinterachse für den jeweiligen Fahrzeugantrieb auf der Grundlage der Last auf der Hinterachse; und der Schritt der Steuerung der regenerativen Bremsung die Steuerung gemäß den vom Prozessor gelieferten Anweisungen umfasst: einen ersten Betrag des regenerativen Bremsmoments, das auf die Vorderachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Vorderachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb; und einen zweiten Betrag des regenerativen Bremsmoments, der auf die Hinterachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Hinterachse für den jeweiligen Fahrzeugantrieb.
Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Bestimmen der Last über den Prozessor auf der Grundlage eines oder mehrerer anderer Parameter der Sensordaten.
Ein System zur Steuerung des regenerativen Bremsens eines Fahrzeugs, wobei das System umfasst: einen oder mehrere Sensoren, die so konfiguriert sind, dass sie Sensordaten erhalten, die sich auf eine Belastung des Fahrzeugs während einer bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und einen Prozessor, der mit dem einen oder den mehreren Sensoren gekoppelt ist und so konfiguriert ist, dass er zumindest eine Erleichterung darstellt: Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments für das Fahrzeug für den bestimmten Fahrzeugantrieb auf der Grundlage der Last des Fahrzeugs; und Steuern des regenerativen Bremsens des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt über Anweisungen, die vom Prozessor bereitgestellt werden, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment für das Fahrzeug für die bestimmte Fahrzeugfahrt in Kombination mit einer Bremsabsicht des Fahrers oder einer Bremsabsicht eines autonomen Bremssystems.
System nach Anspruch 8, wobei: der eine oder die mehreren Sensoren einen oder mehrere Achssensoren des Fahrzeugs umfassen, die so konfiguriert sind, dass sie Achssensordaten erhalten, die sich auf die Last an einer bestimmten Achse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und der Prozessor ist ferner so konfiguriert, dass er zumindest ermöglicht: Bestimmen des maximalen regenerativen Bremsmoments für die bestimmte Achse für den bestimmten Fahrzeugantrieb auf der Grundlage der Last auf der bestimmten Achse; und Steuern des auf die jeweilige Achse aufgebrachten regenerativen Bremsmoments in Übereinstimmung mit den vom Prozessor bereitgestellten Anweisungen auf der Grundlage des maximalen regenerativen Bremsmoments für die jeweilige Achse für den jeweiligen Fahrzeugantrieb.
System nach Anspruch 9, wobei: der eine oder die mehreren Sensoren umfassen: einen oder mehrere Vorderachsensensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Vorderachsensensordaten erhalten, die sich auf die Last an einer Vorderachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; einen oder mehrere Hinterachsensensoren des Fahrzeugs, die so konfiguriert sind, dass sie Hinterachsensensordaten erhalten, die sich auf die Last auf einer Hinterachse des Fahrzeugs während der bestimmten Fahrzeugfahrt beziehen; und der Prozessor ferner so konfiguriert ist, dass er zumindest ermöglicht: Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments für die Vorderachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb auf der Grundlage der Last auf der Vorderachse; und Bestimmen eines maximalen regenerativen Bremsmoments für die Hinterachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb auf der Grundlage der Last auf der Hinterachse; und gemäß den vom Prozessor gelieferten Anweisungen zu steuern: einen ersten Betrag des regenerativen Bremsmoments, das auf die Vorderachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment für die Vorderachse für den bestimmten Fahrzeugantrieb; und einen zweiten Betrag des regenerativen Bremsmoments, der auf die Hinterachse aufgebracht wird, basierend auf dem maximalen regenerativen Bremsmoment der Hinterachse für den jeweiligen Fahrzeugantrieb.