DE19810656A1 - Verfahren und Vorrichtung zum statischen oder dynamischen Ermitteln von Sollwerten für Bremskräfte oder Bremsmomente - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum statischen oder dynamischen Ermitteln von Sollwerten für Bremskräfte oder BremsmomenteInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung zum Ermitteln von Sollwerten für Bremskräfte oder -momente einer Bremsanlage eines Fahrzeugs, das einen elektrischen Antrieb (101), eine nach Maßgabe von entsprechenden Sollwerten auf alle Räder (109) eines Fahrzeugs Bremskräfte aufbringende Reibbremse (107) und eine nach Maßgabe von entsprechenden Sollwerten auf zumindest eine Achse (110b) Bremskräfte aufbringende elektrisch-regenerative Bremse (101, 102, 105) aufweist, hat eine Einrichtung (203) zum Ermitteln einer Soll-Fahrzeugverzögerung aus einem ermittelten Verzögerungswunsch, und einer Einrichtung (204, 205) zum Ermitteln der Sollwerte nach Maßgabe der Soll-Fahrzeugverzögerung, wobei die Einrichtung zum Ermitteln der Sollwerte nach Maßgabe des Verzögerungswunsches entweder den Sollwert für die elektrisch-regenerative Bremse größtmöglich macht oder die Sollwerte für die elektrisch-regenerative Bremse und für die Reibbremse primär nach Maßgabe von Kriterien betreffend die Bremskraftverteilung an den Achsen (110a, b) einstellt. Außerdem kann eine Einrichtung (301-306) zum Korrigieren eines Sollwerts für die Reibbremse, vorzugsweise an der Vorderachse (210b) nach Maßgabe des dynamischen Verhaltens der elektrisch-regenerativen Bremse (201, 205) vorgesegen sein.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
statischen und/oder dynamischen Ermitteln von Sollwerten für
Bremskräfte oder Bremsmomente gemäß den Oberbegriffen der
unabhängigen Ansprüche. Ein solches Verfahren und eine solche
Vorrichtung sind aus der EP-A-0 361 708 bekannt.
Die Erfindung findet Anwendung in Fahrzeugen, die vollständig
oder zumindest teilweise durch einen Elektroantrieb
angetrieben werden. Schematisch ist ein solches Fahrzeug in
Fig. 1 gezeigt. Ein elektrischer Antrieb, beispielsweise ein
Elektromotor 101, kann über ein Getriebe 103 auf eine
Fahrzeugachse 110b, vorzugsweise die Vorderachse, einwirken
und deren Räder 109c, 109d antreiben. Der Motor empfängt
seine Energie aus einer Batterie 102, wobei ein Schaltblock
112 zwischengeschaltet ist, der die Energiezufuhr nach
Maßgabe einer Steuerung 100 schalten kann. Der Schaltblock
112 kann vergleichsweise einfache Schalter, beispielsweise
Relais, aufweisen, oder komplexere, beispielsweise
Thyristoren.
Da Elektromotoren grundsätzlich auch als Generatoren
betrieben werden können, wurden schon früher für elektrisch
angetriebene Fahrzeuge elektrisch-regenerative Bremsen
vorgeschlagen. Bei ihnen wird der Motor nicht mehr als
Antriebsquelle verwendet, sondern als Generator, der durch
die schiebende Fahrzeugmasse über die Räder und den
Antriebsstrang als Generator angetrieben wird und dadurch die
Batterie 102 lädt.
Aus verschiedenen Gründen ist eine solche Bremsanlage alleine
jedoch nicht ausreichend leistungsfähig: Der eingesetzte
Elektromotor weist oftmals nicht genügend Leistung auf, um
als Generator die geforderte Bremskraft aufbringen zu können.
Ferner wird, insbesondere bei Asychron-Antrieben, oftmals
kein Schaltgetriebe eingesetzt, so daß bei hohen
Geschwindigkeiten, d. h. bei hohen Drehzahlen, nicht genügend
Bremskraft vorhanden ist. Über den Zusammenhang P = M . ω ist
der Zusammenhang zwischen Motorleistung P, Motormoment M und
Motordrehzahl ω gegeben. Wenn die Leistung P als mehr oder
minder konstant angesehen wird, ergibt sich, daß bei hoher
Drehzahl das verfügbare Antriebsmoment und demnach auch das
verfügbare Bremsmoment gering ist. Somit ist in hohen
Drehzahlbereichen eine elektrisch-regenerative Bremse sehr
oft nicht ausreichend kräftig, um tatsächlichen oder auch
gesetzlichen Erfordernissen gerecht zu werden. Das Gleiche
gilt auch bei mittleren Drehzahlbereichen, wenn hohe
Verzögerungen erforderlich sind. Auch dann kann trotz der .
geringeren Drehzahl die elektrisch-regenerative Bremse
manchmal kein ausreichend hohes Bremsmoment zur Verfügung
stellen. Ein weiterer Grund für die nicht ausreichende
Leistungsfähigkeit einer regenerativen Bremsanlage besteht in
der begrenzten Ladefähigkeit der Batterie. Zum Beispiel bei
dem Betriebszustand, in dem die Batterie gerade voll geladen
ist, darf, wenn keine zusätzlichen elektrischen Verbraucher
vorgesehen sind, kein Bremsmoment vom Elektromotor als
Generator aufgebracht werden. Ein Überladen der Batterie kann
diese zerstören.
Somit wurde schon früher vorgeschlagen, die Bremsanlage eines
auch elektrisch angetriebenen Fahrzeugs durch eine mehr oder
minder herkömmliche Bremsanlage zu ergänzen. So wird
beispielsweise in der eingangs genannten EP-A-0 361 708 die
Kombination aus einer elektrisch-regenerativen Bremse und
einer herkömmlichen Reibbremse betrachtet. Hierbei wird die
Reibbremse dazu verwendet, das gegebenenfalls fehlende
Bremsmoment zu liefern, wobei jedoch auf eine Maximierung des
durch die elektrisch-regenerative Bremse erzeugten
Bremsmoments abgestellt wurde, um die Menge der
wiedergewonnenen elektrischen Energie möglichst hoch zu
halten. Bei diesem System sind jedoch Erfordernisse
hinsichtlich der Bremskraftverteilung zwischen Vorderachse
und Hinterachse eines Fahrzeugs nur unzureichend
berücksichtigt. Insbesondere bei starken Bremsungen ist es
erforderlich, daß die Bremskräfte so auf die Fahrzeugachsen
verteilt werden, daß eine möglichst optimale Bremsung
erfolgt.
Darüber hinaus haben jenseits der statisch gewonnenen
Sollwerte eine elektrisch-regenerative Bremse einerseits und
andererseits eine herkömmliche Bremse, beispielsweise eine
hydraulische Bremse, unterschiedliche dynamische Ansprechver
halten. Wenn das Zusammenwirken der beiden Bremsen optimiert
werden soll, ist die unterschiedliche Dynamik der beiden
Bremsen auszugleichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Ermitteln von Sollwerten für Bremskräfte
anzugeben, die zu gut angepaßten Bremsungen führen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zum Ermitteln von Sollwerten für Bremskräfte
oder -momente anzugeben, die dynamische Gegebenheiten der
Bremssysteme berücksichtigen.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Bevor nachfolgend die Erfindung beschrieben wird, werden
eingangs die Begriffe erläutert, wie sie in dieser Anmeldung
verwendet werden. Sofern lediglich von "Sollwerten"
gesprochen wird, sind Sollwerte für Bremskräfte oder
Bremsmomente angesprochen. Tendenziell bedeuten damit hohe
Sollwerte eine kräftige Bremsung, während niedrige Sollwerte
eine schwache Bremsung bedeuten. Nachfolgend werden im
übrigen lediglich Bremsmomente angesprochen. Bremskräfte sind
hierzu äquivalent.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, in dem
einerseits eine elektrisch-regenerative Bremse und
andererseits eine Reibbremse vorhanden sind. Die Reibbremse
wirkt an allen Rädern eines Fahrzeugs, während die
elektrisch-regenerative Bremse auf zumindest eine Achse des
Fahrzeugs einwirkt. Wenn ein Elektrofahrzeug beispielsweise
einen Vorderachsantrieb hat, kann die elektrisch-regenerative
Bremse auch nur auf die Vorderachse einwirken. Die
elektrisch-regenerative Bremse wirkt entsprechend dem weiter
oben genannten Mechanismus, wonach der antreibende
Elektromotor "umgekehrt" als Generator zum Laden der Batterie
verwendet wird. Das dann für seinen Antrieb benötigte Moment
wird ihm aus dem bei der Bremsung/Verzögerung schiebenden
Fahrzeug über den Antriebsstrang (Räder, Achse, Getriebe)
zugeführt. Demnach kann die elektrisch-regenerative Bremse
nur an derjenigen Achse, vorzugsweise der Vorderachse 110b,
wirken, die auch vom elektrischen Antrieb, z. B. dem
Elektromotor 101, angetrieben wird. Bei vergleichsweise
schwachen Bremsungen ist dies hinnehmbar, da das über eine
Achse allein aufgebrachte Bremsmoment zur Abbremsung
ausreicht. Es ist sogar erwünscht, weil dann die
Wiedergewinnung elektrischer Energie möglichst groß gehalten
werden kann, insbesondere im Hinblick auf die Tatsache, daß
vergleichsweise schwache Bremsungen deutlich über 70% aller
vorgenommenen Bremsungen ausmachen. Somit kann bei schwachen
Bremsungen ein Konzept dahingehend verfolgt werden, daß die
Bremsung durch die elektrisch-regenerative Bremse maximiert
wird und, diese Bremse dementsprechend maximale Sollwerte
entsprechend dem Bremswunsch zugeführt bekommt.
Bei starken Bremsungen sind aber verschiedene Bedingungen zu
berücksichtigen: Das Bremsmoment ist über beide Achsen
aufzubringen, da dann der Reibwert an allen Rädern des
Fahrzeugs zur Fahrzeugverzögerung genutzt werden kann. Somit
kann man eine optimale Ausnutzung des Reibwerts an beiden
Achsen erreicht werden.
Zum anderen kann es notwendig sein, das Kriterium der
Maximierung der Sollwerte für die elektrisch-regenerative
Bremse zu verlassen, beispielsweise wenn dies zu einer zu
starken Bremsung der betrachteten Räder führen würde.
Andererseits ist es möglich, daß das technisch mögliche
maximale Bremsmoment für die elektrisch-regenerative Bremse
nicht ausreicht, um das für die jeweilige Achse vorgesehene
Soll zu erreichen. Dann ist der fehlende Betrag durch die
Reibbremse bzw. deren Sollwerte zu ersetzen.
Somit wird die Strategie der Maximierung der Bremsleistung
der elektrisch-regenerativen Bremse mit einer Strategie zur
Optimierung des Bremsverhaltens durch eine Verteilung der
Bremskräfte auf die verschiedenen Fahrzeugachsen kombiniert.
Welche dieser Strategien zu befolgen ist, wird nach Maßgabe
des Verzögerungswunsches beurteilt, beispielsweise anhand
einer aus dem Verzögerungswunsch ermittelten Soll-
Fahrzeugverzögerung. In einem ersten Bereich der Soll-
Fahrzeugverzögerung mit vergleichsweise niedrigen Werten kann
die Strategie der Maximierung der Bremsleistung der
elektrisch-regenerativen Bremse befolgt werden, was häufig.
einer ausschließlichen Nutzung der elektrisch-regenerativen
Bremse entspricht, während in einem zweiten Bereich der Soll-
Fahrzeugverzögerung mit höheren Verzögerungswerten die
Strategie der Bremskraftverteilung auf die Fahrzeugachsen
befolgt wird.
Die Abgrenzung zwischen den zwei Bereichen kann veränderlich
sein, wobei die Veränderung nach Maßgabe interner oder
externer Betriebsbedingungen vorgenommen werden kann.
Der die Wahl der jeweiligen Bremsstrategie beeinflussende
Verzögerungswunsch kann der Fahrerwunsch sein, wie er
beispielsweise über das Bremspedal eingegeben wird. Genauso
können aber auch regelungstechnisch erzeugte
Verzögerungswünsche verarbeitet werden, beispielsweise aus
einer Fahrzeugfolgeregelung oder ähnliches.
Der Verzögerungswunsch kann zum einen eine Soll-Fahrzeugver
zögerung (Dimension m/s2, negative Beschleunigung) umfassen.
Wird der Verzögerungswunsch aus dem Bremspedal hergeleitet,
entspräche dieser Wert in erster Näherung der Position des
Bremspedals. Daneben kann aber auch die Dynamik - die
zeitliche Veränderung - des Verzögerungswunsches (Dimension
m/s3) betrachtet werden. Wird der Verzögerungswunsch aus dem
Bremspedal hergeleitet, entspräche dies in erster Näherung
der Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals. Die Dynamik
des Verzögerungswunsches kann zu erkennen geben, ob eine
sanfte, "normale", Bremsung oder eine plötzliche,
"außergewöhnliche", Panikbremsung vorzunehmen ist. Somit kann
beispielsweise nach Maßgabe der Dynamik des
Verzögerungswunsches die oben genannte Bereichsabgrenzung
zugunsten der Bremsstrategie zur Verteilung der Bremsmomente
auf die Fahrzeugachsen verschoben werden, selbst wenn die
Soll-Fahrzeugverzögerung noch vergleichsweise kleine Werte
hat.
Die Reibbremse ist vorzugsweise eine hydraulisch betätigte
Bremse, die individuell auf alle Räder des Fahrzeugs
einwirken kann. Insbesondere vorteilhaft ist ein "brake-by
wire"-System, bei dem die Bremsdrücke - und dementsprechend
die Bremsmomente - an den einzelnen Rädern zwar hydraulisch,
aber individuell nach Maßgabe elektrischer Signale aus einer
Steuerung bzw. Regelung aufgebaut werden. Mit einem solchen
System können radweise bzw. achsweise unterschiedliche
Bremsmomente für die Reibbremse in einfacher Weise aufgebaut
werden. Die "brake-by-wire" Anlage kann auch
elektromechanisch ausgeführt sein.
Es hat sich außerdem herausgestellt, daß die Reibbremse
einerseits und die elektrisch-regenerative Bremse
andererseits unterschiedliche dynamische Verhalten haben.
Insbesondere ist das Ansprechverhalten der elektrisch
regenerativen Bremse oft langsamer als das der Reibbremse.
Dies läßt sich auf vergleichsweise lange Übertragungsstrecken
einerseits im Antriebsstrang, aber andererseits und
insbesondere auch auf die zugrundeliegende Regelung
zurückführen. Da bei praktischen Ausführungsformen der
beschriebenen kombinierten Systeme (kombiniert aus Reibbremse
und elektrisch-regenerativer Bremse) zum einen eine
Reibbremsenregelung, zum anderen aber auch eine Regelung für
die elektrisch-regenerative Bremse notwendig ist, können sich
schon in der Signalverarbeitung Totzeiten ergeben, die zu
einem langsameren Ansprechen der elektrisch-regenerativen
Bremse führen. Genauso kann aber auch das Umschalten des
Motors zwischen antreibendem und bremsendem Betrieb zu
Totzeiten führen, da insbesondere die Zeitkonstanten von
Motorinduktivitäten kein beliebig schnelles Umschalten
zulassen. Somit kommt häufig die elektrisch-regenerative
Bremse dem ihr vorgegebenen Sollwert langsamer nach als die
Reibbremse.
Deshalb wird vorgeschlagen, zumindest einen (nach statischen
Kriterien erzeugten) Sollwert für die Reibbremse nach Maßgabe
des dynamischen Verhaltens der elektrisch-regenerativen
Bremse zu modifizieren. Insbesondere kann derjenige Sollwert
der Reibbremse modifiziert werden, der für diejenige
Fahrzeugachse vorgesehen ist, an der die elektrisch-
regenerative Bremse wirkt. Die Modifikation bzw. Korrektur
kann beispielsweise durch: einen regelungstechnischen Ansatz
oder durch Anwendung einer Simulation erfolgen.
Nachfolgend werden, bezugnehmend auf die Zeichnung, einzelne
Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch den Aufbau eines Fahrzeugs, in dem
die Erfindung angewendet werden kann,
Fig. 2 eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform zur
Ermittlung von Sollwerten für Bremsmomente,
Fig. 3 eine Variante der Ausführungsform nach Fig. 2,
Fig. 4 ein Diagramm, anhand dessen die
Bremskraftverteilung beschrieben wird, und
Fig. 5A, B eine dynamische Sollwertermittlung.
Bevor anhand von Fig. 2 eine erste Ausführungsform
beschrieben wird, wird anhand von Fig. 1 ein Fahrzeug
erläutert, in dem die Erfindung angewendet werden kann.
Fig. 1 zeigt schematisch in Draufsicht ein Fahrzeug, bei dem
rechts die Vorderachse 110b und links die Hinterachse 110a
gezeigt ist. Den vier Rädern 109a-109d sind jeweils
Radsensoren 108a-108d sowie Reibbremsen 107a-107d
zugeordnet. Vorzugsweise handelt es sich bei der
Reibbremsanlage um ein "brake-by-wire"-System, bei dem die
Bremsdrücke und dementsprechend die Bremsmomente an den
einzelnen Rädern nach Maßgabe elektrischer Signale erzeugt
werden, wobei die elektrischen Signale vorzugsweise
achsindividuell und besonders bevorzugt radindividuell durch
eine Steuerung/Regelung 111 erzeugt und den einzelnen
Reibbremsen 107a-107d an den einzelnen Rädern zugeführt
werden. Angetrieben wird das Fahrzeug durch einen
elektrischen Antrieb 101, vorzugsweise einen Elektromotor,
der seine Energie aus einer Batterie 102 empfängt. Zwischen
Batterie 102 und Motor 101 ist eine Schalteinheit 112
geschaltet, die den Energiefluß zwischen Batterie 102 und
Motor 101 nach Maßgabe von Befehlen aus einer Steuerung 100
steuert. Die Schalteinheit 112 kann beispielsweise einfache
Relais aufweisen. Genauso sind aber komplexere
Schalteinheiten 112 möglich, die den Energiefluß mittels
elektronisch umschaltbarer Schalter, beispielsweise
Thyristoren, insbesondere GTOS, steuern.
Über ein gegebenenfalls vorhandenes Getriebe 103 wird die
Antriebsleistung des elektrischen Antriebs 101 an das
Fahrzeug abgegeben. Im gezeigten Beispiel ist nur eine Achse
angetrieben, insbesondere die Vorderachse 110b. Auch ein
beidachsiger Antrieb bzw. Allradantrieb ist jedoch möglich.
Batterie 102, Motor 101 und gegebenenfalls vorhandenes
Getriebe 103 weisen Sensoren 104, 105, 106 auf, die
Betriebszustände der einzelnen Komponenten der Steuerung 100
mitteilen.
Die Steuerung 100 hat verschiedene Aufgaben, von denen nur
die hier wesentlichen beschrieben werden. Sie beeinflußt den
Energiefluß zwischen Energiespeicher/Batterie 102 und Motor
101, um entweder das gewünschte Antriebsmoment oder das
gewünschte Bremsmoment bereitzustellen. Dazu kann die
Steuerung 100 den Schaltblock 112 in geeigneter Weise an
sprechen. Insofern dient die Steuerung 100 auch der Steuerung
der elektrisch-regenerativen Bremse. Die Steuerung kann
darüber hinaus in Fig. 1 nicht gezeigte Signale empfangen,
die sie für ihre Datenverarbeitung benötigt. Insbesondere
kann sie an einen fahrzeuginternen Bus angeschlossen sein,
von dem sie die benötigten Daten erhält. Die Steuerung 100
kann außerdem eine Schnittstellenfunktion hin zur Steuerung
111 für die Reibbremse haben. In diesem Zusammenhang wird
jedoch darauf hingewiesen, daß die Steuerung/Regelung 100 für
die elektrisch-regenerative Bremse hardwareseitig nicht
getrennt von der Steuerung/Regelung 111 für die Reibbremse
vorgesehen sein muß. Zwar wird dies häufig der Fall sein. Ein
gemeinsamer Aufbau der beiden Steuerungen/Regelungen 100, 111
ist aber ebenso möglich.
Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform zur Ermittlung von
Sollwerten. Einrichtung 203 ist eine Einrichtung zum
Ermitteln einer Soll-Fahrzeugverzögerung asoll aus einem
Verzögerungswunsch. In Fig. 2 ist der Fall gezeigt, daß der
Verzögerungswunsch von einem Bremspedalsensor 202 aus der
Betätigung des Bremspedals 201 abgeleitet wird. Wie oben
erwähnt, kann der Verzögerungswunsch aber auch fahrzeugintern
durch andere Steuerungs- bzw. Regelungskomponenten erzeugt
werden. Wie ebenfalls schon erwähnt, kann der Verzögerungs
wunsch einerseits eine gewünschte Fahrzeugverzögerung und
andererseits auch einen die Dynamik des Verzögerungswunsches
angebenden Wert umfassen. Nach Maßgabe des Verzögerungs
wunsches wird die Soll-Fahrzeugverzögerung asoll in der
Ermittlungseinrichtung 203 ermittelt und für die Ermittlung
von Sollwerten für Bremsmomente (zu denen Bremskräfte für den
Fachmann äquivalent sind) verwendet.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden mindestens drei
verschiedene Sollwerte (für Bremsmomente) erzeugt, nämlich
ein Sollwert MReg für die elektrisch-regenerative Bremse, ein
Sollwert MReib,VA für die Reibbremse an der Vorderachse des
Fahrzeugs und ein Sollwert MReib,HA für die Hinterachse des
Fahrzeugs. Anstelle der achsweise erzeugten Sollwerte können
aber auch radweise Sollwerte erzeugt werden; dann wären
zusammen mit dem Sollwert MReg für die elektrisch-regenerative
Reibbremse fünf Sollwerte zu erzeugen.
Die Sollwerterzeugung wird in der Einrichtung 204, 205
vorgenommen. Die Einrichtung 204 empfängt zum einen die Soll-
Fahrzeugverzögerung, und zum anderen verschiedene weitere
Signale. Beispielsweise können die Signale der Sensoren 104 -
106 in Fig. 1 empfangen werden, die Signale weiterer, nicht
näher spezifizierter Sensoren 207, die Signale der
Radsensoren 108a-108d in Fig. 1 sowie Signale aus einer
Schnittstelle 209 zu einem Datenbus im Fahrzeug. Daneben kann
die Einrichtung 204 ein Signal betreffend die Dynamik des
Verzögerungswunsches empfangen. Dies ist durch Leitung 210
angedeutet.
Nach Maßgabe des Verzögerungswunsches ermittelt die
Einrichtung 204, 205 die genannten Sollwerte anhand
veränderlicher Kriterien bzw. Strategien. Welches Kriterium
bzw. welche Strategie herangezogen wird, wird anhand des
Verzögerungswunsches (gewünschte Verzögerung, Dynamik) und
insbesondere anhand der Soll-Fahrzeugverzögerung entschieden.
Hierzu kann eine Unterscheidungseinrichtung 206 vorgesehen
sein, die ein Signal ausgibt, das für die eigentliche
Ermittlungseinrichtung 205 angibt, welches Kriterium
heranzuziehen bzw. welche Strategie zu befolgen ist.
Eine Strategie ist es, die gewünschte Soll-Fahrzeugverzöge
rung lediglich durch Betätigen der elektrisch-regenerativen
Bremse herbeizuführen. Dies kann bei vergleichsweise.
niedrigen Soll-Fahrzeugverzögerungen bzw. dementsprechenden
Verzögerungswünschen erfolgen. Dann wird ein der gewünschten
Soll-Fahrzeugverzögerung entsprechender Sollwert (für das
Bremsmoment) lediglich für die elektrisch-regenerative Bremse
erzeugt (also MReg), während für die Reibbremse keine
Sollwerte bzw. Sollwerte von Null erzeugt werden (MReib,VA,
MReib,HA). Eine andere Strategie ist es, die Bremskräfte
zwischen Vorder- und Hinterachse nach Maßgabe weiterer,
später anhand von Fig. 4 zu beschreibender, Kriterien zu
verteilen. Dann werden ein Sollwert MReg für die elektrisch
regenerative Bremse sowie Sollwerte MReib,VA/MReib,HA für die
Reibbremse nach Maßgabe weiterer Kriterien erzeugt. Diese
Strategie eignet sich für höhere Soll-Fahrzeugverzögerungen
bzw. dementsprechende Verzögerungswünsche.
Wenn Sollwerte einerseits für die elektrisch-regenerative
Bremse und andererseits für die Reibbremse erzeugt werden,
kann beispielsweise so verfahren werden, daß zunächst
unabhängig von Reibbremse und elektrisch-regenerativer Bremse
Sollwerte für die einzelnen Achsen erzeugt werden und dann
die Sollwerte für diejenige Achse, an der beide Bremsen
wirken, zwischen elektrisch-regenerativer Bremse und
Reibbremse aufgeteilt werden. Bei dieser Aufteilung kann
gegebenenfalls eine Maximierungsstrategie für das Bremsmoment
der elektrisch-regenerativen Bremse verfolgt werden.
Anhand von Fig. 4 werden Überlegungen hinsichtlich der
Bremskraftverteilung zwischen den verschiedenen
Fahrzeugachsen erläutert. Fig. 4 zeigt als Abszisse eine
normierte Bremskraft an der Vorderachse und als Ordinate eine
normierte Bremskraft an der Hinterachse. Kurve 402 zeigt eine
im Hinblick auf die Reibwertausnutzung zwischen Reifen und
Straße optimierte Verteilungskurve. Am beispielhaft
herausgegriffenen Punkt 407 hat die normierte Bremskraft an
der Vorderachse einen Wert von etwa 0,6 und an der
Hinterachse einen Wert von 0,2. Die Verteilung, die durch die
Kurve beispielhaft gegeben ist, ergibt sich anhand dem
Kriterium, daß die gleiche Reibwertausnutzung zwischen Rädern
an der Vorderachse und der Hinterachse erreicht wird.
403 zeigt eine Kurve, bei der die Bremsmomentverteilung
zwischen Hinterachse und Vorderachse so modifiziert ist, daß
die Werte an der Hinterachse im Vergleich zur optimalen
Verteilung abgesenkt sind. Dadurch wird sichergestellt, daß
die Hinterachse (gleiche Reibwerte an allen Rädern
vorausgesetzt) nicht vor bzw. erst nach der Vorderachse
blockiert. Dadurch ergibt sich eine hinsichtlich der
Fahrzeugverzögerung fast optimale, aber hinsichtlich der
Fahrstabilität deutlich verbesserte Bremscharakteristik. Die
Absenkung der Kurve 403 gegenüber der Kurve 402 kann
beispielsweise so erfolgen, daß die Werte für die Hinterachse
um einen bestimmten Anteil reduziert werden, beispielsweise
um 20% oder weniger, 10% oder weniger oder 5% oder
weniger.
Kurve 401 zeigt eine modifizierte Verteilung, die
beispielsweise bei einem beladenen Fahrzeug gewählt wird
(wenn auch auf der hinteren Achse eine höhere Last aufliegt).
Wenn im Fahrzeug der Fig. 1 lediglich mit der elektrisch
regenerativen Bremse gebremst würde, ergibt sich eine
Bremskraftverteilung gemäß Linie 406 in Fig. 4, wenn der
elektrische Antrieb auf die Vorderachse einwirkt. Das
Bremsmoment an der Vorderachse hat dann einen bestimmten
Wert, während es an der Hinterachse Null ist. Eine insgesamt
günstige Bremskennlinie, die durch das in Fig. 1 gezeigte
System anhand zu erzeugender Sollwerte eingestellt werden
kann, wäre beispielsweise eine Führung längs der Linienzüge
406 bei schwachen Bremsungen, 405 bei mittleren Bremsungen
und 403 bei stärkeren Bremsungen. Die Linienzüge 406 im
linken Teil der Fig. 4 und 403 im rechten Teil der Figur
entsprechen dabei den schon vorher genannten Bereichen der
Soll-Fahrzeugverzögerung. Zusätzlich ist ein zwischen diesen
liegender Bereich 405 vorgesehen, in dem von der einen
Bremsstrategie auf die andere Bremsstrategie übergegangen
wird, beispielsweise durch Interpolation, Mittelwertbildung
oder ähnliches.
Wenn beispielsweise anhand der Fig. 4 Sollwerte für
Bremsmomente für die einzelnen Fahrzeugachsen ermittelt
werden, können nach deren Maßgabe in der Einrichtung 205 die
Sollwerte MReg, MReib,VA, MReib,HA erzeugt werden. Damit ist in der
Einrichtung 205 beispielsweise ein Kennlinienfeld gemäß Fig.
4 implementiert. Die Implementierung kann über Tabellen,
Formeln oder ähnliches erfolgen.
Es kann Fahr- bzw. Betriebszustände geben, in denen es
wünschenswert ist, die weiter oben genannte bereichsweise
Aufteilung der Bremsstrategien nicht starr (beispielsweise
nach Maßgabe eines starren Schwellenwerts) vorzunehmen,
sondern an bestimmte Betriebsbedingungen anzupassen.
Beispiele für solche Betriebsbedingungen sind:
- - Die Soll-Fahrzeugverzögerung selbst ist zwar (noch) klein, aber sie nimmt schnell zu, die Soll- Fahrzeugverzögerung hat eine hohe Dynamik, was eine plötzliche Bremsung anzeigen kann. Wünschenswert ist es dann, daß die Bremse augenblicklich verzögerungsoptimiert betrieben wird und nicht erst dann, wenn die Soll- Fahrzeugverzögerung einen bestimmten Wert erreicht hat. Somit kann es wünschenswert sein, nach Maßgabe des Verzögerungswunsches und insbesondere dessen Dynamik früher zwischen den verschiedenen Bremsstrategien umzuschalten. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Schwellenwert in der Unterscheidungseinrichtung 206 nach Maßgabe der Dynamik des Verzögerungswunsches verändert und insbesondere abgesenkt wird, wenn eine hohe Dynamik des Verzögerungswunsches erkennbar wird. Dann wird früh verzögerungsoptimiert gebremst, und es gehen nicht wertvolle Zeiten zur Abbremsung des Fahrzeugs verloren.
- - Trotz schwacher Bremsung ausschließlich mit der elektrisch-regenerativen Bremse kann es, beispielsweise bei Glatteis, plötzlich zu hohem Schlupf oder blockierenden Rädern kommen. Auch dann ist - trotz der vergleichsweise niedrigen Verzögerung - ein Umschalten auf eine Bremsung an allen Achsen (Hinzunahme der Reibbremse) wünschenswert. Auch dies kann geschehen, indem beispielsweise die Unterscheidungseinrichtung 206 nach Maßgabe von Schlupfinformationen (beispielsweise ermittelt anhand der Signale aus den Radsensoren 108a- 108d) einen zur Unterscheidung der Bremsstrategien herangezogenen Schwellenwert verändert.
- - Die Wirksamkeit der elektrisch-regenerativen Bremse hängt davon ab, daß die im invertiert betriebenen Motor erzeugte Energie auch abgegeben werden kann, also letztendlich in der Batterie ihre Aufnahme findet. Wenn jedoch die Batterie voll geladen ist, kann die Energie nicht abgegeben werden, so daß die elektrisch- regenerative Bremse weniger wirksam bleibt. Somit kann es auch nach Maßgabe des Ladezustands der Batterie wünschenswert sein, die Verwendung der elektrisch- regenerativen Bremse zu unterbinden und stattdessen die Reibbremse zu verwenden. Auch dies kann wieder durch geeignete Modifikation der Unterscheidungskriterien (nach Maßgabe des Ladezustands der Batterie) für die verschiedenen Bremskriterien bzw. -strategien erfolgen.
- - Entsprechend dem schon eingangs genannten Zusammenhang zwischen Moment M, Drehzahl ω und Leistung P (P = M . ω) ist die elektrisch-regenerative Bremse bei hohen Drehzahlen vergleichsweise schwach. Somit kann es auch bei hohen Motordrehzahlen wünschenswert sein, die Reibbremse gegenüber der elektrisch-regenerativen Bremse zu bevorzugen, was abermals durch eine entsprechende Umschaltung bzw. Veränderung des Schwellenwerts in der Unterscheidungseinrichtung 206 erfolgen kann.
- - Schließlich kann es auch bei sehr niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten (Fahrzeuggeschwindigkeit nahe Null) wünschenswert sein, anstelle der elektrisch- regenerativen Bremse die Reibbremse zu verwenden, da aus technischen Gründen bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten die elektrisch-regenerative Bremse nur schwach wirkt. Auch dann kann eine Hinzunahme bzw. die ausschließliche Verwendung der Reibbremse wünschenswert sein, so daß dann durch eine geeignete Veränderung der Entscheidungskriterien in der Unterscheidungseinrichtung 206 die verzögerungsoptimierte Bremsstrategie verwendet wird.
Somit liegt ein Aspekt der Erfindung darin, nach Maßgabe von
Betriebsbedingungen zwischen einer hinsichtlich der
Regeneration elektrischer Energie optimierten Bremsstrategie
und einer hinsichtlich der Verzögerungswirkung optimierten
Bremsstrategie umzuschalten. Die hinsichtlich der
Verzögerungswirkung optimierte Bremsstrategie kann die
alleinige Benutzung der Reibbremse oder eine soweit unter dem
Blickwinkel der Optimierung der Verzögerungswirkung möglich
optimierte Verwendung der elektrisch-regenerativen Bremse
umfassen. Die Verwendung der einzelnen Strategien wird nach
Maßgabe der Unterscheidungseinrichtung 206 vorgenommen, wobei
die Unterscheidungseinrichtung 206 ihrerseits nach Maßgabe
der zu berücksichtigenden Betriebszustände in ihrer
Arbeitsweise modifiziert werden kann. Beispielsweise kann ein
Schwellenwert, der zur Unterscheidung dient, in der
Unterscheidungseinrichtung 206 nach Maßgabe der zu
berücksichtigenden Betriebsbedingungen geändert werden. Dies
kann beispielsweise durch die Veränderungseinrichtung 208
geschehen.
Genauso wie verschiedene Betriebszustände im Fahrzeug,
beispielsweise Drehzahl des elektrischen Antriebs 101,
Ladezustand der Batterie 102 oder Schlupf der Räder, zur
Verschiebung der Abgrenzung zwischen den unterschiedlichen
Bremsstrategien (wiedergewinnungsoptimiert,
verzögerungsoptimiert) verwendet werden können, können sie
innerhalb einer Bremsstrategie zur Beeinflussung der
Ermittlung des Sollwerts für die elektrisch-regenerative
Bremse herangezogen werden. Wenn beispielsweise innerhalb der
verzögerungsoptimierten Bremsstrategie auch ein Sollwert für
die elektrisch-regenerative Bremse zu ermitteln ist, kann
dieser beispielsweise dann klein gehalten werden, wenn der
Ladezustand der Batterie sehr gut ist, die Motordrehzahl sehr
hoch oder der Schlupf bestimmter Räder vergleichsweise hoch
ist.
Bezugnehmend auf Fig. 3 wird eine Variante der
Ausführungsform nach Fig. 2 erläutert. Es handelt sich im
wesentlichen um eine Ergänzung der Ausführungsform in Fig. 2.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird die Berechnung des
Sollwerts für die elektrisch-regenerative Bremse MReg in
verschiedene Stufen aufgegliedert. Zunächst wird das
verfügbare Moment MReg,V der elektrisch-regenerativen Bremse
ermittelt. Daraus sowie aus der Fahrzeuggeschwindigkeit vF
und dem Verzögerungswunsch wird das potentielle Bremsmoment
der elektrisch-regenerativen Bremse MReg,pot bestimmt, aus dem
zusammen mit sonstigen Werten die oben angesprochenen
Sollwerte ermittelt werden.
Die oben anhand der Fig. 2, 3 und 4 beschriebenen
Ausführungsformen können als statische Sollwertermittlung
angesehen werden, weil sie zwar die verschiedenen
fahrzeuginternen und ebenfalls auch -externen
Betriebszustände bei der Sollwertermittlung berücksichtigen,
aber die Dynamik der dann mit den ermittelten Sollwerten
anzusprechenden Bremsen außeracht lassen. Da es sich aber
herausgestellt hat, daß insbesondere die elektrisch-
regenerative Bremse dynamisch langsamer auf die vorgegebenen
Sollwerte anspricht als die Reibbremse, kann eine weitere
Verbesserung erreicht werden, wenn ermittelte Sollwerte, die
beispielsweise wie oben ermittelt wurden, unter
Berücksichtigung dynamischer Eigenschaften der
anzusprechenden Bremsen modifiziert werden. Vorzugsweise wird
dann, wenn es eine "schnell reagierende" und eine "langsam
reagierende" Bremse gibt, der Sollwert der schnell
reagierenden Bremse so modifiziert, daß er die zeitweise
vorliegende Differenz zwischen Soll- und Istwert der langsam
reagierenden Bremse mitübernimmt. Im konkret beschriebenen
System wäre ein Sollwert für die Reibbremse nach Maßgabe des
dynamischen Verhaltens der elektrisch-regenerativen Bremse zu
korrigieren.
Fig. 5A zeigt schematisch eine erste Ausführungsform, mit der
dies erreicht werden kann. Die Ausführungsform empfängt einen
Sollwert MReg für die elektrisch-regenerative Bremse sowie
mindestens zwei Sollwerte MReib,VA, MReib,HA für Vorder- und
Hinterachse der Reibbremse. Außerdem ist eine Einrichtung 501
vorgesehen, mit der das tatsächlich momentan herrschende
Bremsmoment der elektrisch-regenerativen Bremse ermittelt
wird. Es kann sich um einen Sensor handeln oder um eine
komplexere Datenverarbeitung, die anhand anderer Werte das
besagte Moment ermittelt. In der Einrichtung 502 wird die
Differenz zwischen Soll- und Istwert gebildet. Die Differenz
wird einem geeigneten Sollwert für die Reibbremse
zugeschlagen. Vorzugsweise wird sie dem Sollwert für
diejenige Achse zugeschlagen, an der die elektrisch-
regenerative Bremse angreift. Dieser Zuschlag erfolgt im
Addierer 503. In der Einrichtung 507 werden die
Radbremsdrücke für die einzelnen Reibbremsen ermittelt; diese
werden dann geeignet angesteuert. Fig. 5A zeigt demnach einen
regelungstechnischen Ansatz insofern, als hinsichtlich der
elektrisch-regenerativen Bremse die Differenz zwischen
Sollwert und Istwert ermittelt wird und diese Differenz zur
Korrektur eines anderen Sollwerts verwendet wird.
Fig. 5B zeigt einen anderen Ansatz. Hier werden ebenfalls die
genannten Sollwerte anfänglich empfangen. Sie können, wie
bezugnehmend auf die Fig. 2, 3 und 4 beschrieben, ermittelt
worden sein. In der Ausführungsform der Fig. 5B wird
allerdings das dynamische Verhalten der langsameren Bremse,
in der beschriebenen Ausführungsform also der elektrisch-
regenerativen Bremse, simuliert, und nach Maßgabe der
Simulation werden die Sollwerte für die schnellere Bremse,
also für die Reibbremse, modifiziert.
Die Simulation kann beispielsweise darin bestehen, daß der
Sollwert für die elektrisch-regenerative Bremse MReg über ein
geeignetes DT1-Glied geleitet wird und die Ausgabe dieses
Gliedes einem Sollwert für die Reibbremse zugeschlagen wird.
In Fig. 5B ist eine Ausführungsform gezeigt, in der allgemein
in der Einrichtung 504 die Simulation und die Beeinflussung
der Sollwerte für die Reibbremse erfolgt, wobei die Sollwerte
dann, wie schon in Fig. 5A, in der Einrichtung 507 zur
Berechnung der Radbremsdrücke verwendet werden. Innerhalb der
Einrichtung 504 gibt es eine Einrichtung 505, die anhand von
bestimmten Parametern die Bremsendynamik der elektrisch-
regenerativen Bremse und bei verfeinerten Systemen auch der
Reibbremse simuliert. In der Einrichtung 506 werden die
dynamischen Sollwerte für die Reibbremse bestimmt. Außerdem
werden Trimmparameter ermittelt, mit denen das Bremsenmodell
in der Einrichtung 505 eingestellt werden kann. Hierzu
empfängt die Einrichtung 506 ebenfalls Signale, die zumindest
das tatsächliche dynamische Verhalten der elektrisch-rege
nerativen Bremse wiederspiegeln. Wenn auch die Dynamik der
Reibbremse zu berücksichtigen ist, sind auch Einrichtungen
308 vorzusehen, die das tatsächliche dynamische Verhalten der
Reibbremse ermitteln und der Einrichtung 506 mitteilen.
Die bezugnehmend auf die Fig. 2, 3, 5A und 5B beschriebenen
Ausführungsformen können auf die in Fig. 1 gezeigten
Steuerungen 100, 111 verteilt sein. Genauso können sie aber
auch in einem einzigen Gerät implementiert werden, auf einer
einzigen Platine oder durch einen einzigen Chip, der geeignet
programmiert ist.
Claims (36)
1. Verfahren zum Ermitteln von Sollwerten für Bremskräfte
der -momente einer Bremsanlage eines Fahrzeugs, das
elektrisch angetrieben werden kann, wobei die
Bremskräfte oder -momente nach Maßgabe von
entsprechenden Sollwerten durch eine auf alle Räder
eines Fahrzeugs einwirkende Reibbremse und eine auf
zumindest eine Achse einwirkende elektrisch-
regenerative Bremse erzeugt werden können, mit den
Schritten
- 1. Ermitteln einer Soll-Fahrzeugverzögerung aus einem ermittelten Verzögerungswunsch, und
- 2. Ermitteln der Sollwerte nach Maßgabe der Soll- Fahrzeugverzögerung,
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem ersten Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung
der Sollwert für die elektrisch-regenerative Bremse
größtmöglich gemacht wird, und
in einem zweiten Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung,
der über dem ersten Bereich liegt, die Sollwerte für
die elektrisch-regenerative Bremse und für die
Reibbremse primär nach Maßgabe der Kriterien
betreffend die Bremskraftverteilung eingestellt wer
den.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenzeichnet, daß
im zweiten Bereich die Sollwerte für die elektrisch-
regenerative Bremse und für die Reibbremse so
vorgegeben werden, daß die Verteilung der Bremskräfte
oder -momente auf die verschiedenen Fahrzeugachsen
einer für die Reibwertausnutzung zwischen Reifen und
Straße günstigen Soll-Verteilung zwischen Vorder- und
Hinterachse entspricht.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Soll-Verteilung von der Beladung des Fahrzeugs
abhängt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Soll-Verteilung so gewählt
ist, daß an der Hinterachse ein Blockieren erst nach
dem Blockieren der Vorderachse einsetzt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sollwert für die elektrisch-
regenerative Bremse nach Maßgabe eines
Betriebszustandes, insbesondere der Drehzahl, des
elektrischen Antriebsmotors und/oder nach Maßgabe des
Ladezustands der Batterie vorgegeben wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Reibbremsen der einzelnen
Räder individuell nach Maßgabe elektrischer Signale
gesteuert werden, die nach Maßgabe der Sollwerte
erzeugt werden.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Soll-Fahrzeugverzögerung nach
Maßgabe des Betätigungsgrades des Bremspedals sowie
nach Maßgabe der Dynamik der Bremspedalbetätigung
ermittelt wird.
9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sollwerte nach Maßgabe von
Schlupfinformationen an den einzelnen Rädern
modifiziert werden.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrisch-regenerative Bremse
auf die Vorderachse einwirkt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abgrenzung zwischen erstem und
zweitem Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung nach
Maßgabe der Dynamik des Verzögerungswunsches geändert
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abgrenzung zwischen erstem und
zweitem Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung nach
Maßgabe von Schlupfinformationen zumindest eines Rades
geändert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abgrenzung zwischen erstem und
zweitem Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung nach
Maßgabe eines Betriebszustandes, insbesondere der
Drehzahl, des elektrischen Antriebsmotors und/oder
nach Maßgabe des Ladezustands der Batterie geändert
wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abgrenzung zwischen erstem und
zweitem Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung nach
Maßgabe eines einstelbaren Schwellenwertes erfolgt.
15. Verfahren zum dynamischen Ermitteln von Sollwerten für
Bremskräfte oder -momente einer Bremsanlage eines
Fahrzeugs, das elektrisch angetrieben werden kann,
wobei die Bremskräfte oder -momente nach Maßgabe von
entsprechenden Sollwerten durch eine auf alle Räder
eines Fahrzeugs einwirkende Reibbremse und eine auf
zumindest eine Achse einwirkende elektrisch
regenerative Bremse erzeugt werden, mit den Schritten
- 1. Ermitteln einer Soll-Fahrzeugverzögerung,
- 2. Bestimmen der Sollwerte nach Maßgabe der Soll- Fahrzeugverzögerung, vorzugsweise nach einem der vorherigen Ansprüche, und
- 3. Korrigieren eines Sollwerts für die Reibbremse vorzugsweise für die Vorderachse nach Maßgabe des dynamischen Verhaltens der elektrisch regenerativen Bremse.
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das dynamische
Verhalten der elektrisch-regenerativen Bremse
fortlaufend, insbesondere durch Sensoren ermittelt
wird und die Korrektur des Sollwerts für die
Reibbremse nach Maßgabe des Ergebnisses der Ermittlung
erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das dynamische
Verhalten der elektrisch-regenerativen Bremse
fortlaufend simuliert wird und die Korrektur des
Sollwerts für die Reibbremse nach Maßgabe des
Ergebnisses der Simulation erfolgt.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
daß die Simulation anhand von Kennfeldern und/oder
Formeln erfolgt.
19. Vorrichtung zum Ermitteln von Sollwerten für
Bremskräfte oder -momente einer Bremsanlage eines
Fahrzeugs, das einen elektrischen Antrieb (101), eine
nach Maßgabe von entsprechenden Sollwerten auf alle
Räder (109) eines Fahrzeugs Bremskräfte aufbringende
Reibbremse (107) und eine nach Maßgabe von
entsprechenden Sollwerten auf zumindest eine Achse
(110b) Bremskräfte aufbringende elektrisch-
regenerative Bremse (101, 102, 105) aufweist, mit:
- 1. einer Einrichtung (203) zum Ermitteln einer Soll- Fahrzeugverzögerung aus einem ermittelten Verzögerungswunsch, und
- 2. einer Einrichtung (204, 205) zum Ermitteln der Sollwerte nach Maßgabe der Soll-Fahrzeugverzögerung, dadurch gekennzeichnet, daß
- 3. die Einrichtung zum Ermitteln der Sollwerte nach Maßgabe des Verzögerungswunsches.
- 4. entweder den Sollwert für die elektrisch- regenerative Bremse größtmöglich macht,
- 5. oder die Sollwerte für die elektrisch-regenerative Bremse und für die Reibbremse primär nach Maßgabe von Kriterien betreffend die Bremskraftverteilung an den Achsen (110a, b) einstellt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch
eine Unterscheidungseinrichtung (206), die einen
ersten Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung und einen
zweiten Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung, der über
dem ersten Bereich liegt, voneinander unterscheidet,
wobei die Einrichtung zum Ermitteln der Sollwerte im
ersten Bereich den Sollwert für die elektrisch-
regenerative Bremse größtmöglich macht und im zweiten
Bereich die Sollwerte für die elektrisch-regenerative
Bremse und für die Reibbremse primär nach Maßgabe der
Kriterien betreffend die Bremskraftverteilung
einstellt.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekenzeichnet,
daß die Einrichtung zum Ermitteln der Sollwerte im
zweiten Bereich die Sollwerte für die elektrisch-
regenerative Bremse und für die Reibbremse so vorgibt,
daß die Verteilung der Bremskräfte oder -momente auf
die verschiedenen Fahrzeugachsen (110a, b) einer für
die Reibwertausnutzung zwischen Straße und Reifen
günstigen Soll-Verteilung zwischen Vorder- und
Hinterachse entspricht.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet,
daß die Soll-Verteilung von der Beladung des Fahrzeugs
abhängt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Soll-Verteilung so gewählt
ist, daß an der Hinterachse (110a) ein Blockieren erst
nach dem Blockieren der Vorderachse (110b) einsetzt.
24. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Erfassungseinrichtung
(104, 105) zum Erfassen eines Betriebszustandes,
insbesondere der Drehzahl, des elektrischen
Antriebsmotors (101) und/oder des Ladezustands der
Batterie (102) vorgesehen ist und daß die Einrichtung
zum Ermitteln der Sollwerte den Sollwert für die
elektrisch-regenerative Bremse nach Maßgabe eines
erfaßten Wertes vorgibt.
25. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Steuerung bzw. Regelung
(111), die für die Reibbremsen (107a-d) der einzelnen
Räder(109a-d) individuelle elktrische Signale nach
Maßgabe der Sollwerte erzeugt.
26. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
gekennzeichnet durch einen Bremspedalsensor (202),
wobei die Soll-Fahrzeugverzögerung nach Maßgabe des
Betätigungsgrades des Bremspedals sowie nach Maßgabe
der Dynamik der Bremspedalbetätigung ermittelt wird.
27. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum
Ermitteln der Sollwerte die Sollwerte nach Maßgabe von
Schlupfinformationen an den einzelnen Rädern
modifiziert.
28. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch-
regenerative Bremse (101, 105) auf die Vorderachse
(110b) einwirkt.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28,
gekennzeichnet durch eine Veränderungseinrichtung
(208), die die Abgrenzung zwischen erstem und zweitem
Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung nach Maßgabe der
Dynamik des Verzögerungswunsches ändert.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29,
gekennzeichnet durch eine Veränderungseinrichtung
(208), die die Abgrenzung zwischen erstem und zweitem
Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung nach Maßgabe von
Schlupfinformationen zumindest eines Rades ändert.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30,
gekennzeichnet durch eine Veränderungseinrichtung
(208), die die Abgrenzung zwischen erstem und zweitem
Bereich der Soll-Fahrzeugverzögerung nach Maßgabe
eines Betriebszustandes, insbesondere der Drehzahl,
des elektrischen Antriebsmotors und/oder nach Maßgabe
des Ladezustands der Batterie ändert.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Veränderungseinrichtung (208) einen Schwellenwert in
der Unterscheidungseinrichtung (206) verändert.
33. Vorrichtung zum dynamischen Ermitteln von Sollwerten
für Bremskräfte oder -momente einer Bremsanlage eines
Fahrzeugs, das einen elektrischen Antrieb (101), eine
nach Maßgabe von entsprechenden Sollwerten auf alle
Räder eines Fahrzeugs Bremskräfte aufbringende
Reibbremse (107a-d) und eine nach Maßgabe von
entsprechenden Sollwerten auf zumindest eine Achse
(110b) Bremskräfte aufbringende elektrisch
regenerative Bremse (101, 102, 105) aufweist, mit:
- 1. einer Einrichtung (203) zum Ermitteln einer Soll- Fahrzeugverzögerung,
- 2. einer Einrichtung (204) zum Bestimmen der Sollwerte nach Maßgabe der Soll- Fahrzeugverzögerung, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 19 bis 32, und
- 3. einer Einrichtung (501-506) zum Korrigieren eines Sollwerts für die Reibbremse, vorzugsweise an der Vorderachse (110b) nach Maßgabe des dynamischen Verhaltens der elektrisch- regenerativen Bremse (101, 105).
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, mit einem Einrichtung
(501) zum fortlaufenden Überwachen des Verhaltens
der elektrisch-regenerativen Bremse, wobei die
Korrektureinrichtung (502, 503) den Sollwert für die
Reibbremse nach Maßgabe einer Ausgabe der
Ermittlungseinrichtung korrigiert.
35. Vorrichtung nach Ansruch 33, mit einer Einrichtung
(504-506) zum fortlaufenden Simulieren des
dynamischen Verhaltens der elektrisch-regenerativen
Bremse, wobei die Korrektureinrichtung den Sollwert
für die Reibbremse nach Maßgabe einer Ausgabe der
Simulationseinrichtung korrigiert.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch
gekennzeichnet, daß die Simulationseinrichtung ein
Kennfeld und/oder eine Einrichtung zum Berechnen von
Formeln aufweist.
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Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
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