WO2010054716A1 - Verfahren zum betreiben eines bremssystems - Google Patents

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    • B60T2270/60—Regenerative braking
    • B60T2270/608—Electronic brake distribution (EBV/EBD) features related thereto

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a brake system of a vehicle having a front axle and at least one rear axle, wherein a front axle friction brake is arranged on the front axle and a rear axle friction brake and a regenerative brake on the rear axle.
  • the invention relates to an apparatus for carrying out such a method.
  • regenerative brakes convert part of the kinetic energy of the vehicle into storable energy and store this energy in an associated energy store.
  • the regenerative brake is an electric generator that feeds energy into an accumulator or in the high-performance capacitors during braking.
  • Regenerative brakes can assume a variety of operating conditions and have a variety of disturbances.
  • the energy storage can be full, so that the regenerative brake can not develop its full braking power. It may also be that, for example, the charging current of the energy store may not exceed a predetermined threshold. It may also happen that the regenerative brake sends erroneous data to a brake control unit of the brake system. All of these possible influences mean that the brake system has to take into account a large number of parameters in order to enable comfortable braking. This in turn leads to a lot of effort in the scheme.
  • the object of the invention is to specify a method for operating a brake system which requires less control effort. comes.
  • the invention solves the problem by a method comprising the steps of (i) detecting a deceleration request, (ii) transmitting the deceleration request to the regenerative brake, (iii) detecting the deceleration of the vehicle, (iv) detecting a slip differential between front-wheel front wheels on the one hand and On the other hand, and (v) controlling the friction brakes such that the slip difference remains within a predetermined desired interval and the delay corresponds to the deceleration request.
  • only the rear axle friction brakes are controlled, but not the front axle friction brakes.
  • the invention solves the problem by a device for controlling a brake system of a vehicle, which has a front axle and at least one rear axle, wherein on the front axle a friction brake and a rear axle friction brake and a regenerative brake are arranged, wherein the device ( i) a delay request detecting device, (ii) a transmitting device configured to transmit the delay request to the regenerative brake, (iii) a deceleration detecting device for detecting a deceleration of the vehicle, (iv) a slip difference detecting device for detecting a slip difference between front wheels of a front axle on the one hand and rear wheels of the rear axle on the other hand and (vii) an electrical or electronic control, which is adapted to control the friction brakes, so that the slip difference remains in a predetermined desired interval and the Verzö corresponds to the delay request.
  • An advantage of the invention is that the regenerative brake coatable braking torque for the control of the entire brake system is largely irrelevant. It is sufficient to notify the deceleration request to the regenerative brake. It is unnecessary to include any error messages or status messages of the regenerative brake in the control or regulation of the friction brakes.
  • the braking system can be operated very robust and safe. It is also advantageous that existing brake systems can be easily retrofitted with regenerative braking systems. For this purpose, it is only necessary to notify the regenerative brake of the relevant deceleration request.
  • the regenerative brake always brakes with their maximum possible braking power and thus the maximum amount of braking energy can be recovered.
  • detection of the delay request is understood in particular to mean that a physical quantity is determined which codes a delay to be applied by the brake system.
  • This may be, for example, the brake pressure in a pneumatic or hydraulic brake system, but also a pedal position in the aforementioned or an electromechanical brake system.
  • the delay request may come from an electric assistant, for example from a distance control assistant. It may be provided that when emergency braking is detected, only the friction brakes are activated.
  • the regenerative brake is transmitted a value that directly or indirectly codes the delay request.
  • This can be done by means of a vehicle bus, for example CAN J1939.
  • the deceleration request sent to the regenerative brake is calculated from the detected deceleration request. But it is particularly favorable if exactly the detected delay request is also passed on to the regenerative brake. This ensures that the regenerative brake always works with its maximum braking power.
  • Detecting the deceleration of the vehicle is understood in particular to mean that measured values are correlated that correlate so strongly with the actual physical deceleration of the vehicle that they can be used to control the brake system. For example, it is possible to determine the deceleration of the vehicle from the wheel speeds of the wheels. But it would also be possible to measure the delay directly, for example, with an accelerometer or derive from tachometer data.
  • the friction brake is controlled so that the slip difference remains in the predetermined target interval, is in particular understood that the slip of the rear wheels of the slip of the front wheels is deducted.
  • the regenerative brake is controlled so that the slip difference is almost zero. If the brake force of the regenerative brake is insufficient, the difference is readjusted via the rear axle friction brake.
  • the invention is based on the finding that the vast majority of braking maneuvers carried out with a vehicle take place with small to medium deceleration requirements. It is therefore possible to design the regenerative brake with a low braking force compared to the friction brakes and still be able to convert a large amount of kinetic energy into electrical energy. Any undesirable characteristics of the regenerative brake, such as a delayed response, are corrected by the rear axle friction brakes. This usually happens so fast that the driver does not notice to what proportion is braked by means of the regenerative brake. This leads to pneumatic brake systems that the valve means for applying the rear axle friction brakes must be designed for a high load cycles and therefore are more expensive to manufacture.
  • the deceleration request to the regenerative brake is reduced when the slip of the rear wheels exceeds a predetermined threshold. This avoids that, for example, in an empty truck on a slippery road, which is slowed down by the method according to the invention, a braking force is applied by the regenerative brake to the rear axle, which is too large.
  • the mass of the vehicle is detected, that from the mass, a maximum braking torque for the rear wheels is determined and that if the deceleration request would result in a braking torque that exceeds the maximum braking torque for the rear wheels, a deceleration request is sent to the regenerative brakes, which leads to a sufficiently small braking torque, so that the maximum braking torque is not exceeded at the rear wheels.
  • the regenerative brake is not used for braking when an antilock brake system automatically changes the braking force of the friction brakes. In this case, the delay request zero is sent to the regenerative brake.
  • the setpoint interval for the slip difference is selected so that only the regenerative brake is activated in the case of a delay request below a first threshold value. This ensures that is braked with a very large number of braking on the rear axle only with the regenerative brake, which protects the friction brakes and leads to a high recovery rate of kinetic energy.
  • the front axle friction brake and at the rear axle only the regenerative brake are activated.
  • the braking force on the regenerative brake is initially increased to such an extent that the slip difference is essentially zero.
  • the rear axle friction brake is activated.
  • the rear axle friction brake is controlled so that the slip difference is substantially zero.
  • the regenerative brake is controlled and not regulated. That is, any feedback from the regenerative brake that is dropped, for example via a CAN (Control Area Network) bus, will not affect the delay requests sent to the regenerative brake. In this way, a particularly simple interface between the regenerative brake and the other components of the brake system is created so that the entire brake system can be operated particularly safely.
  • CAN Controller Area Network
  • a set pressure is applied to the rear axle friction brake.
  • the friction brakes are pneumatically actuated and causes the rear axle friction brakes to be subjected to air pressure in close temporal relationship with the transmission of the deceleration request to the regenerative brake such that a further increase in brake pressure directly leads to braking the rear axle friction brakes. This reduces the response time for any subsequent adjustment of the total braking force by the rear axle friction brakes.
  • the detection of the deceleration request comprises detection of the brake pressure and / or a brake pedal travel.
  • the rear axle friction brake is controlled so that the deceleration of the front axle friction brake is properly controlled.
  • delay request corresponds. In this case, the request that the slip difference remains within a predetermined target interval is ignored.
  • the inventive device for controlling the braking system of the vehicle could also be referred to as a control unit or brake system control unit.
  • it is arranged to reduce the deceleration request to the regenerative brake when the slip of the rear wheels exceeds a predetermined threshold. Reducing may also be setting the sent delay request to zero.
  • the device according to the invention is set up for carrying out a method according to the invention.
  • it is not only suitable for carrying out the method but is prepared in such a way that it carries out the method automatically.
  • a digital memory of the device is programmed accordingly.
  • Figure 1 is a schematic view of a vehicle according to the invention with a pneumatic brake system according to the invention and a brake control device according to the invention and
  • Figure 2 shows a second embodiment of a vehicle according to the invention with a pneumatic brake system according to the invention, which has an electric brake pedal.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a vehicle 10 according to the invention with a brake system 12 according to the invention and a brake control unit 14 according to the invention.
  • the vehicle 10 also has a schematically drawn front axle 16 and also a schematically illustrated front axle 16. drew the rear axle 18.
  • a front axle friction brake 20 is mounted, the pneumatic brake cylinder 22.1, 22.2 has.
  • the brake cylinders 22.1, 22.2 are acted upon by associated valve devices 24.1 and 24.2 with compressed air with an air pressure p.
  • the compressed air is supplied via a Quickreleaseventil 25 from a compressed air line 26.
  • Quickreleaseventil 25 from a compressed air line 26.
  • valve devices 24 are supplied via electrical lines 28.1, 28.2 with control signals from the brake control unit 14.
  • the brake control unit 14 is also in contact with wheel speed sensors 30.1, 30.2, the rotational speeds ⁇ i, ⁇ 2 of front wheels 32.1 and 32.2 detect.
  • the brake cylinder 36.1, 36.2 includes.
  • the brake cylinders 36.1, 36.2 are connected via valve devices 38.1, 38.2 and a relay valve 40 to a compressed air line 42 and can thus be supplied with compressed air at a pressure p.
  • the valve devices 38.1, 38.2 are connected via electrical lines 44.1, 44.2 in conjunction with the brake control unit 14.
  • the brake control unit 14 is also connected to wheel speed sensors 46.1, 46.2, the wheel rotational speeds ⁇ 3 , ⁇ 4 of rear wheels 48.1, 48.2 detect.
  • a regenerative brake 50 is also arranged, which acts on the rear wheels 48 and is connected via an electrical line 52 to the brake control unit 14.
  • a deceleration requirement zs O ⁇ detected by a brake pressure in the compressed air line 42 is detected by a brake pressure detection device in the form of a pressure sensor 56 and forwarded to the brake control unit 14.
  • the compressed air line 42 is part of a first compressed air Systems and the compressed air line 26 part of a second compressed air system.
  • the brake pedal 54 is part of both compressed air systems.
  • the regenerative brake 50 may have a non-illustrated own control or regulation.
  • the brake control unit 14 constantly detects the wheel rotational speeds ⁇ i, GO 2 , ⁇ 3j ⁇ 4 of the front and rear wheels and calculates therefrom a vehicle speed v. From the wheel rotational speeds ⁇ i and ⁇ 2 on the one hand and u) 3 , U) 4 on the other hand, a slip difference ⁇ is also calculated.
  • the slip difference is the difference between the slip of the rear wheels 48 and the slip of the front wheels 32 and is also more generally referred to as slip.
  • the brake control unit 14 checks whether the slip difference ⁇ is in a predetermined desired interval, which is bounded below by a lower limit ⁇ u and an upper limit A 0 . At the same time, the brake control unit 14 controls the rear axle friction brakes 34 so that the real vehicle deceleration Zreai does not deviate from the deceleration request z S ⁇ ⁇ more than a predetermined value.
  • the brake pressure p at the rear axle friction brake 34 is increased to the set pressure Panspre ch substantially simultaneously with the transmission of the delay request zsoii to the regenerative brake 50. Should the delay request zsoii subsequently increase to a value requiring intervention of the rear axle friction brake 34 makes, so the brake pressure p must be increased only by a small amount, which shortens the corresponding dead time.
  • FIG. 2 likewise shows a vehicle 10 according to the invention with a brake system 10 according to the invention, in which the deceleration requirement detection device is formed by an angle sensor 58.
  • the angle sensor 58 detects an inclination of the brake pedal. If deceleration requirement z S ⁇ ⁇ detected with the angle sensor 58, the brake control unit 14 transmits the delay request zs O ⁇ to the regenerative brake 50. If the braking force is not sufficient to the delay request zs O ⁇ enough to do so controls the brake control unit 14 a rear axle -Bremsmodulator 60 so that the slip difference ⁇ remains in the predetermined target interval and at the same time the vehicle deceleration z rea ⁇ the delay request zs O ⁇ corresponds.
  • the brake controller 14 sends a delay request from zero to the regenerative brake 50 and operates the friction brakes 20, 34 in the anti-lock mode.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs (10), das eine Vorderachse (16) und mindestens eine Hinterachse (18) hat, wobei an der Vorderachse (16) eine Vorderachsen-Reibungsbremse (20) und an der Hinterachse (18) eine Hinterachsen-Reibungsbremse (34) und eine regenerative Bremse (50) angeordnet sind, mit den Schritten: Erfassen einer Verzögerungsanforderung (zSoll), Senden der Verzögerungsanforderung (zSoll) an die regenerative Bremse (50), Erfassen einer Verzögerung des Fahrzeugs (10), Erfassen einer Schlupfdifferenz (?) zwischen einem Schlupf von Vorderrädern (32) der Vorderachse (16) einerseits und einem Schlupf von Hinterrädern (48) der Hinterachse (18) andererseits und Regeln der Hinterachsen-Reibungsbremsen (34), so dass die Schlupfdifferenz (?) in einem vorgegebenen Soll-Intervall bleibt und die Verzögerung (zreal) der Verzögerungsanforderung (zSoll) entspricht.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs, das eine Vorderachse und mindestens eine Hinterachse hat, wobei an der Vorderachse eine Vorderachsen-Reibungsbremse und an der Hinterachse eine Hinterachsen-Reibungsbremse und eine regenerative Bremse angeordnet sind. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Gerät zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.
Es ist bekannt, Bremssysteme für Fahrzeuge mit regenerativen Bremsen auszustatten. Derartige regenerative Bremsen wandeln beim Bremsen einen Teil der kinetischen Energie des Fahrzeugs um in eine speicherbare Energie und speichern diese Energie in einem zugehörigen Energiespeicher. Beispielsweise ist die regenerative Bremse ein elektrischer Generator, der beim Bremsen Energie in einen Akkumulator oder in den Hochleistungskondensatoren einspeist.
Regenerative Bremsen können eine Vielzahl von Betriebszuständen einnehmen und eine Vielzahl von Störungen haben. So können beispielsweise die Energiespeicher voll sein, so dass die regenerative Bremse nicht ihre volle Bremskraft entfalten kann. Es kann auch sein, dass beispielsweise der Ladestrom des Energiespeichers einen vorgegebenen Schwellenwert nicht überschreiten darf. Es kann zudem vorkommen, dass die regenerative Bremse fehlerhafte Daten an ein Bremssteuergerät des Bremssystems sendet. Alle diese möglichen Einflüsse führen dazu, dass vom Bremssystem eine Vielzahl von Parametern berücksichtigt werden muss, um ein komfortables Abbremsen zu ermöglichen. Das wiederum führt zu einem hohen Aufwand bei der Regelung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems anzugeben, das mit einem geringeren Regelungsaufwand aus- kommt. Die Erfindung löst das Problem durch ein Verfahren mit den Schritten (i) Erfassen einer Verzögerungsanforderung, (ii) Senden der Verzögerungsanforderung an die regenerative Bremse, (iii) Erfassen der Verzögerung des Fahrzeugs, (iv) Erfassen einer Schlupfdifferenz zwischen Vorderrädern der Vorderachse einerseits und Hinterrädern der Achse andererseits und (v) Regeln der Reibungsbremsen, so dass die Schlupfdifferenz in einem vorgegebenen Soll-Intervall bleibt und die Verzögerung der Verzögerungsanforderung entspricht. Insbesondere werden nur die Hinterachsen-Reibungsbremsen geregelt, nicht aber die Vorderachsen-Reibungsbremsen.
Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems eines Fahrzeugs, das eine Vorderachse und mindestens eine Hinterachse hat, wobei an der Vorderachse eine Reibungsbremse und eine Hinterachsen-Reibungsbremse und eine regenerative Bremse angeordnet sind, wobei die Vorrichtung (i) eine Verzögerungsanfor- derungs-Erfassungsvorrichtung, (ii) eine Sendevorrichtung, die eingerichtet ist zum Senden der Verzögerungsanforderung an die regenerative Bremse, (iii) eine Verzögerungs-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Verzögerung des Fahrzeugs, (iv) eine Schlupfdifferenz-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Schlupfdifferenz zwischen Vorderrädern einer Vorderachse einerseits und Hinterrädern der Hinterachse andererseits und (vii) eine elektrische oder elektronische Regelung aufweist, die eingerichtet ist zum Regeln der Reibungsbremsen, so dass die Schlupfdifferenz in einem vorgegebenen Soll-Intervall bleibt und die Verzögerung der Verzögerungsanforderung entspricht.
Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass das von der regenerativen Bremse aufbringbare Bremsmoment für die Regelung des gesamten Bremssystems weitgehend irrelevant ist. Es ist ausreichend, der regenerativen Bremse die Verzögerungsanforderung mitzuteilen. Es ist entbehrlich, etwaige Fehlermeldungen oder Statusmitteilungen der regenerativen Bremse in die Steuerung oder Regelung der Reibungsbremsen mit einfließen zu lassen. Das Bremssystem kann dadurch sehr robust und sicher betrieben werden. Vorteilhaft ist zudem, dass bestehende Bremssysteme einfach mit regenerativen Bremssystemen nachgerüstet werden können. Dazu ist es lediglich notwendig, der regenerativen Bremse die für sie relevante Verzögerungsanforderung mitzuteilen.
Vorteilhaft ist zudem, dass die regenerative Bremse stets mit ihrer maximal möglichen Bremsleistung bremst und damit der maximal mögliche Betrag an Bremsenergie zurück gewonnen werden kann.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter einem Erfassen der Verzögerungsanforderung insbesondere verstanden, dass eine physikalische Größe ermittelt wird, die eine vom Bremssystem aufzubringende Verzögerung kodiert. Es kann sich dabei beispielsweise um den Bremsdruck in einem pneumatischen oder hydraulischen Bremssystem handeln, aber auch um eine Pedalstellung in dem vorgenannten oder einem elektromechanischen Bremssystem. Es ist zudem möglich, dass die Verzögerungsanforderung von einem elektrischen Assistenten stammt, beispielsweise von einem Abstandsregelassisten- ten. Es kann vorgesehen sein, dass dann, wenn eine Notbremsung detektiert wird, ausschließlich die Reibungsbremsen aktiviert werden.
Unter dem Senden der Verzögerungsanforderung an die regenerative Bremse wird insbesondere verstanden, dass der regenerativen Bremse ein Wert übermittelt wird, der die Verzögerungsanforderung direkt oder indirekt kodiert. Das kann mittels eines Fahrzeugbusses, zum Beispiel CAN J1939 erfolgen. Es ist beispielsweise möglich, dass die an die regenerative Bremse gesendete Verzögerungsanforderung aus der erfassten Verzögerungsanforderung berechnet wird. Besonders günstig ist es aber, wenn genau die erfasste Verzögerungsanforderung auch an die regenerative Bremse weitergegeben wird. So wird nämlich erreicht, dass die regenerative Bremse immer mit ihrer maximalen Bremsleistung arbeitet. Unter dem Erfassen der Verzögerung des Fahrzeugs wird insbesondere verstanden, dass Messwerte ermittelt werden, die so stark mit der tatsächlichen physikalischen Verzögerung des Fahrzeugs korrelieren, dass sie zur Regelung des Bremssystems herangezogen werden können. Beispielsweise ist es möglich, die Verzögerung des Fahrzeugs aus den Raddrehzahlen der Räder zu ermitteln. Es wäre aber auch möglich, die Verzögerung direkt, beispielsweise mit einem Beschleunigungssensor zu messen oder aus Tachometerdaten abzuleiten.
Unter dem Merkmal, dass die Reibungsbremse so geregelt wird, dass die Schlupfdifferenz in dem vorgegebenen Soll-Intervall bleibt, wird insbesondere verstanden, dass von dem Schlupf der Hinterräder der Schlupf der Vorderräder abgezogen wird. Die regenerative Bremse wird so angesteuert, dass die Schlupfdifferenz nahezu null ist. Reicht die Bremskraft der regenerativen Bremse nicht aus, wird die Differenz über die Hinterachsen-Reibungsbremse nachgeregelt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die weit überwiegende Anzahl der Bremsmanöver, die mit einem Fahrzeug durchgeführt werden, mit kleinen bis mittleren Verzögerungsanforderungen erfolgt. Es ist daher möglich, die regenerative Bremse mit einer im Vergleich zu den Reibungsbremsen geringen maximalen Bremskraft auszulegen und trotzdem einen großen Anteil an kinetischer Energie in elektrische Energie umwandeln zu können. Etwaige unerwünschte Charakteristika der regenerativen Bremse, wie beispielsweise ein verzögertes Ansprechen, werden von den Hinterachsen-Reibungsbremsen ausgeregelt. Das geschieht in der Regel so schnell, dass der Fahrer nicht bemerkt, zu welchem Anteil mittels der regenerativen Bremse gebremst wird. Das führt bei pneumatischen Bremsanlagen dazu, dass die Ventileinrichtungen zum Beaufschlagen der Hinterachsen-Reibungsbremsen für eine hohe Lastspielzahl ausgelegt sein müssen und daher aufwändiger zu fertigen sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Verzögerungsanforderung an die regenerative Bremse reduziert, wenn der Schlupf der Hinterräder einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Dadurch wird vermieden, dass beispielsweise bei einem leeren Lastkraftwagen auf rutschiger Fahrbahn, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gebremst wird, eine Bremskraft durch die regenerative Bremse an die Hinterachse angelegt wird, die zu groß ist.
Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Masse des Fahrzeugs erfasst wird, dass aus der Masse ein maximales Bremsmoment für die Hinterräder ermittelt wird und dass dann, wenn die Verzögerungsanforderung zu einem Bremsmoment führen würde, das das maximale Bremsmoment für die Hinterräder übersteigt, eine Verzögerungsanforderung an die regenerativen Bremsen gesendet wird, die zu einem hinreichend kleinen Bremsmoment führt, so dass das maximale Bremsmoment an den Hinterrädern nicht überschritten wird. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die regenerative Bremse nicht zum Bremsen verwendet wird, wenn ein Antiblockiersystem die Bremskraft der Reibungsbremsen automatisch verändert. In diesem Fall wird an die regenerative Bremse die Verzögerungsanforderung null gesendet.
Es kann vorgesehen sein, dass das Soll-Intervall für die Schlupfdifferenz so gewählt ist, dass bei einer Verzögerungsanforderung unterhalb eines ersten Schwellenwerts nur die regenerative Bremse aktiviert wird. Dadurch wird erreicht, dass bei einer sehr großen Zahl an Bremsungen an der Hinterachse nur mit der regenerativen Bremse gebremst wird, was die Reibungsbremsen schont und zu einer hohen Rückgewinnungsquote der kinetischen Energie führt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass dann, wenn die Schlupfdifferenz innerhalb des Soll-Intervalls liegt, zunächst die Vorderachsen-Reibungsbremse und an der Hinterachse nur die regenerative Bremse aktiviert werden. Beispielsweise wird die Bremskraft an der regenerativen Bremse zunächst so weit erhöht, dass die Schlupfdifferenz im Wesentlichen Null ist. Danach wird auch die Hinterachsen-Reibungsbremse aktiviert. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Hinterachsen-Reibungsbremse so geregelt wird, dass die Schlupfdifferenz im Wesentlichen null ist.
Bevorzugt wird die regenerative Bremse gesteuert und nicht geregelt. Das heißt, dass etwaige Rückmeldungen von der regenerativen Bremse, die beispielsweise über einen CAN (Control Area Network)-Bus abgesetzt werden, die an die regenerative Bremse gesendeten Verzögerungsanforderungen nicht beeinflussen. Auf diese Weise wird eine besonders einfache Schnittstelle zwischen der regenerativen Bremse und den übrigen Komponenten des Bremssystems geschaffen, so dass das gesamte Bremssystem besonders sicher betrieben werden kann.
Bevorzugt wird mit dem Senden der Verzögerungsanforderung an die regenerative Bremse ein Ansprechdruck an die Hinterachsen-Reibungsbremse angelegt. Diese bevorzugte Variante bezieht sich auf den Fall, dass die Reibungsbremsen pneumatisch betätigt sind und hat zur Folge, dass in engem zeitlichen Zusammenhang mit dem Senden der Verzögerungsanforderung an die regenerative Bremse die Hinterachsen-Reibungsbremsen so mit Luftdruck beaufschlagt werden, dass ein weiteres Ansteigen des Bremsdrucks unmittelbar zum Bremsen der Hinterachsen-Reibungsbremsen führt. Dadurch sinkt die Ansprechzeit für eine etwaige nachfolgende Ausregelung der gesamten Bremskraft durch die Hinterachsen-Reibungsbremsen.
Wenn das Verfahren zum Steuern eines pneumatischen Bremssystems eingesetzt wird, ist bevorzugt vorgesehen, dass das Erfassen der Verzögerungsanforderung ein Erfassen des Bremsdrucks und/oder eines Bremspedalwegs um- fasst.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird erfasst, ob die Vorderachsen- Reibungsbremse ordnungsgemäß funktioniert und verneinendenfalls wird die Hinterachsen-Reibungsbremse so angesteuert, dass die Verzögerung der Ver- zögerungsanforderung entspricht. In diesem Fall wird die Anforderung, dass die Schlupfdifferenz in einem vorgegebenen Soll-Intervall bleibt, ignoriert.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern des Bremssystems des Fahrzeugs könnte auch als Steuergerät oder Bremssystem-Steuergerät bezeichnet werden. Sie ist insbesondere so eingerichtet, dass sie die Verzögerungsanforderung an die regenerative Bremse reduziert, wenn der Schlupf der Hinterräder einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Das Reduzieren kann auch ein Setzen der gesendeten Verzögerungsanforderung auf Null sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eingerichtet zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie ist in anderen Worten nicht nur zum Durchführen des Verfahrens geeignet, sondern so präpariert, dass sie das Verfahren automatisch durchführt. Dazu ist beispielsweise ein digitaler Speicher der Vorrichtung entsprechend programmiert.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
Figur 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen pneumatischen Bremssystem und einem erfindungsgemäßen Bremssteuergerät und
Figur 2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen pneumatischen Bremssystem, das ein elektrisches Bremspedal aufweist.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs 10 mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem 12 und einem erfindungsgemäßen Bremssteuergerät 14. Das Fahrzeug 10 umfasst zudem eine schematisch eingezeichnete Vorderachse 16 und eine ebenfalls schematisch einge- zeichnete Hinterachse 18. An der Vorderachse 16 ist eine Vorderachsen- Reibungsbremse 20 angebracht, die pneumatische Bremszylinder 22.1 , 22.2 aufweist. Die Bremszylinder 22.1 , 22.2 werden von zugehörigen Ventileinrichtungen 24.1 bzw. 24.2 mit Druckluft mit einem Luftdruck p beaufschlagt. Die Druckluft wird über ein Quickreleaseventil 25 aus einer Druckluftleitung 26 zugeleitet. Im Folgenden bezeichnen Bezugszeichen ohne Zählsuffix das Objekt als solches.
Die Ventileinrichtungen 24 werden über elektrische Leitungen 28.1 , 28.2 mit Ansteuersignalen von dem Bremssteuergerät 14 versorgt. Das Bremssteuergerät 14 steht zudem in Kontakt mit Radgeschwindigkeitssensoren 30.1 , 30.2, die Drehgeschwindigkeiten ωi, ω2 von Vorderrädern 32.1 bzw. 32.2 erfassen.
An der Hinterachse 18 ist eine Hinterachsen-Reibungsbremse 34 angebracht, die Bremszylinder 36.1 , 36.2 umfasst. Die Bremszylinder 36.1 , 36.2 sind über Ventileinrichtungen 38.1 , 38.2 und ein Relaisventil 40 mit einer Druckluftleitung 42 verbunden und können so mit Druckluft mit einem Druck p versorgt werden. Die Ventileinrichtungen 38.1 , 38.2 stehen über elektrische Leitungen 44.1 , 44.2 in Verbindung mit dem Bremssteuergerät 14. Das Bremssteuergerät 14 ist zudem mit Radgeschwindigkeitssensoren 46.1 , 46.2 verbunden, die Raddrehgeschwindigkeiten ω3, ω4 von Hinterrädern 48.1 , 48.2 erfassen.
An der Hinterachse 18 ist zudem eine regenerative Bremse 50 angeordnet, die auf die Hinterräder 48 wirkt und über eine elektrische Leitung 52 mit dem Bremssteuergerät 14 verbunden ist.
Über eine Verzögerungsanforderungs-Erfassungsvorrichtung in Form eines Bremspedals 54 wird eine Verzögerungsanforderung zsOιι erfasst, indem ein Bremsdruck in der Druckluftleitung 42 über eine Bremsdruck-Erfassungsvorrichtung in Form eines Drucksensors 56 erfasst und an das Bremssteuergerät 14 weitergeleitet wird. Die Druckluftleitung 42 ist Teil eines ersten Druckluft- Systems und die Druckluftleitung 26 Teil eines zweiten Druckluftsystems. Das Bremspedal 54 ist Teil beider Druckluftsysteme.
Wenn der Drucksensor 56 die Verzögerungsanforderung zSθιι erfasst, sendet das Bremssteuergerät 14, das in diesem Fall als auch Sendevorrichtung fungiert, diese Verzögerungsanforderung zsOιι an die regenerative Bremse 50, die daraufhin ein Bremsmoment an den Hinterrädern 48 aufbaut. Dazu kann die regenerative Bremse 50 über eine nicht eingezeichnete eigene Steuerung bzw. Regelung verfügen.
Das Bremssteuergerät 14 erfasst beständig die Raddrehgeschwindigkeiten ωi, GO2, ω3j ω4 der Vorder- und Hinterräder und errechnet aus diesen eine Fahrzeuggeschwindigkeit v. Aus den Raddrehgeschwindigkeiten ωi und ω2 einerseits und u)3, U)4 andererseits wird zudem eine Schlupfdifferenz λ errechnet. Die Schlupfdifferenz ist die Differenz zwischen dem Schlupf der Hinterräder 48 und dem Schlupf der Vorderräder 32 und wird auch allgemeiner als Schlupf bezeichnet.
Das Bremssteuergerät 14 überprüft, ob die Schlupfdifferenz λ in einem vorgegebenen Soll-Intervall liegt, das nach unten von einer Untergrenze λu und einer Obergrenze A0 begrenzt wird. Gleichzeitig regelt das Bremssteuergerät 14 die Hinterachsen-Reibungsbremsen 34 so, dass die reale Fahrzeugverzögerung Zreai von der Verzögerungsanforderung zSθιι nicht mehr als einen vorgegebenen Wert abweicht.
Um ein möglichst schnelles Ansprechen der Hinterachsen-Reibungsbremsen 34 zu erreichen, wird im Wesentlichen zeitgleich mit dem Übermitteln der Verzögerungsanforderung zsoii an die regenerative Bremse 50 der Bremsdruck p an der Hinterachsen-Reibungsbremse 34 auf den Ansprechdruck Pansprech erhöht. Sollte die Verzögerungsanforderung zsoii anschließend auf einen Wert ansteigen, der ein Eingreifen der Hinterachsen-Reibungsbremse 34 notwendig macht, so muss der Bremsdruck p nur noch um einen kleinen Betrag erhöht werden, was die entsprechende Totzeit verkürzt.
Figur 2 zeigt ebenfalls ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem 10, bei dem die Verzögerungsanforderungs- Erfassungsvorrichtung durch einen Winkelsensor 58 gebildet ist. Der Winkelsensor 58 erfasst eine Neigung des Bremspedals. Wird mit dem Winkelsensor 58 Verzögerungsanforderung zSθιι erfasst, so übermittelt das Bremssteuergerät 14 die Verzögerungsanforderung zsOιι an die regenerative Bremse 50. Reicht deren Bremskraft nicht aus, um der Verzögerungsanforderung zsOιι Genüge zu tun, so steuert das Bremssteuergerät 14 einen Hinterachs-Bremsmodulator 60 so an, dass die Schlupfdifferenz λ in dem vorgegebenen Soll-Intervall bleibt und gleichzeitig die Fahrzeugverzögerung zreaι der Verzögerungsanforderung zsOιι entspricht.
Sollte die Verzögerungsanforderung zSθιι so groß sein, dass zumindest einzelne Räder blockieren, so sendet die das Bremssteuergerät 14 eine Verzögerungsanforderung von null an die regenerative Bremse 50 und betreibt die Reibungsbremsen 20, 34 im Anti-Blockier-Modus.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs (10), das
(a) eine Vorderachse (16) und mindestens eine Hinterachse (18) hat,
(b) wobei an der Vorderachse (16) eine Vorderachsen-Reibungsbremse (20) und an der Hinterachse (18) eine Hinterachsen-Reibungsbremse (34) und eine regenerative Bremse (50) angeordnet sind, mit den Schritten:
(i) Erfassen einer Verzögerungsanforderung (zSθιι), (ii) Senden der Verzögerungsanforderung (zSθιι) an die regenerative
Bremse (50),
(iii) Erfassen einer Verzögerung des Fahrzeugs (10), (iv) Erfassen einer Schlupfdifferenz (λ) zwischen einem Schlupf von Vorderrädern (32) der Vorderachse (16) einerseits und einem Schlupf von Hinterrädern (48) der Hinterachse (18) andererseits und (v) Regeln der Hinterachsen-Reibungsbremsen (34), so dass die Schlupfdifferenz (λ) in einem vorgegebenen Soll-Intervall bleibt und die Verzögerung (zreaι) der Verzögerungsanforderung (zSθιι) entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verzögerungsanforderung (zsoii) an die regenerative Bremse (50) reduziert wird, wenn der Schlupf der Hinterräder (48) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Soll-Intervall für die Schlupfdifferenz (λ) so gewählt ist, dass bei einer Verzögerungsanforderung (zSθιι) unterhalb einem ersten Schwellenwert an der Hinterachse nur die regenerative Bremse (50) aktiviert wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dann, wenn die Schlupfdifferenz (λ) außerhalb des Soll-Intervalls liegt, die Hinterachsen-Reibungsbremse (20) so ausgeregelt wird, dass die Schlupfdifferenz innerhalb des Soll-Intervalls kommt..
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die regenerative Bremse (50) gesteuert und nicht geregelt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Schritt: mit dem Senden der Verzögerungsanforderung (zsOιι) an die regenerative Bremse (50), Anlegen eines Ansprechdrucks (Pansprech) an die pneumatische Hinterachsen-Reibungsbremsen (34).
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassen der Verzögerungsanforderung (zSθιι) ein Erfassen des Bremsdrucks (p) und/oder eines Pedalwegs eines Bremspedals umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit den Schritten:
Erfassen, ob die Vorderachsen-Reibungsbremse (20) ordnungsgemäß funktioniert, und verneinendenfalls Ansteuern der Hinterachsen-Reibungsbremse (34), so dass die Verzögerung (zreaι) der Verzögerungsanforderung (zsoii) entspricht.
9. Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems eines Fahrzeugs, das
(a) eine Vorderachse (16) und mindestens eine Hinterachse (18) hat,
(b) wobei an der Vorderachse (16) eine Vorderachsen-Reibungsbremse (20) und an der Hinterachse (18) eine Hinterachsen-Reibungsbremse (34) und eine regenerative Bremse (50) angeordnet sind, mit
(i) einer Verzögerungsanforderungs-Erfassungsvorrichtung (54, 56), (ii) einer Sendevorrichtung (14), die eingerichtet ist zum Senden der
Verzögerungsanforderung (zSθιι) an die regenerative Bremse (50 ), (iii) einer Verzögerungs-Erfassungsvorrichtung (30, 46, 14) zum Erfassen einer Verzögerung des Fahrzeugs,
(vi) einer Schlupfdifferenz-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen einer Schlupfdifferenz (λ) zwischen Vorderrädern (32) einer Vorderachse (16) einerseits und Hinterrädern (48) der Hinterachse (18) andererseits und
(vii) einer elektrischen oder elektronischen Regelung (14), die eingerichtet ist zum Regeln der Hinterachsen-Reibungsbremse (34), so dass die Schlupfdifferenz (λ) in einem vorgegebenen Soll-Intervall bleibt und die Verzögerung (zreaι) der Verzögerungsanforderung (zsOιι) entspricht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung eingerichtet ist zum Reduzieren der Verzögerungsanforderung (zsOιι) an die regenerative Bremse (50), wenn der Schlupf der Hinterräder (48) einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Bremsdruck- Erfassungsvorrichtung (54) zum Erfassen eines Bremsdrucks (p) des pneumatischen Bremssystems (12).
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie eingerichtet ist, um vor dem Regeln der Hinterachsen- Reibungsbremse (34) auf die Schlupfdifferenz (λ) und die Verzögerung einen Ansprechdruck (pansprech) an die Hinterachsen-Reibungsbremse (34) anzulegen.
13. Bremssystem mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12.
14. Bremssystem nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Hinterachsen-Bremsdrucksensor zum Erfassen des Bremsdrucks (p) an der Hinterachsen-Reibungsbremse (34).
15. Fahrzeug, das
(a) eine Vorderachse (16) und mindestens eine Hinterachse (18) hat,
(b) wobei an der Vorderachse (16) eine Reibungsbremse und an der Hinterachse (18) eine Reibungsbremse und eine regenerative Bremse (50) angeordnet sind, gekennzeichnet durch
(c) ein Bremssystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14.
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