WO2014029548A1 - Steuervorrichtung für ein generatorisches bremssystem eines fahrzeugs und verfahren zum betreiben eines generatorischen bremssystems eines fahrzeugs - Google Patents

Steuervorrichtung für ein generatorisches bremssystem eines fahrzeugs und verfahren zum betreiben eines generatorischen bremssystems eines fahrzeugs Download PDF

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brake
soll
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control device
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Stefan Strengert
Gottfried Bauer
Jochen BODMANN
Thorsten MAUCHER
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60W2720/106—Longitudinal acceleration

Definitions

  • the invention relates to a control device for a regenerative braking system of a vehicle. Likewise, the invention relates to a regenerative braking system for a vehicle. Furthermore, the invention relates to a method for operating a regenerative braking system of a vehicle.
  • Fig. 1 shows a coordinate system for explaining a conventional method for controlling a brake system.
  • Brake system is described for example in DE 10 2008 004 201 A1.
  • the abscissa of the coordinate system of FIG. 1 indicates a desired total braking torque Mges-soll requested by a driver of a vehicle equipped with the relevant braking system.
  • the requested desired total braking torque Mges- soll can also be described as a driver's brake request and can be determined, for example, via an adjustment path of a brake actuating element (pedal travel).
  • An actual engine braking torque Mmot-ist exerted by means of a motor / generator is represented as the ordinate of the coordinate system of FIG.
  • the requested target total braking torque Mges-soll is completely by means of the motor / generator as the
  • Braking circuits are disconnected via a closing of a separating valve of the master cylinder. After closing the isolation valve, the applicable
  • Brake effect of the wheel brake cylinder of the decoupled brake circuit can be used to set the actual engine braking torque Mmot-not equal to zero, which is reproduced with the graph 4.
  • the invention provides a control device for a regenerative braking system of a vehicle with the features of claim 1, a regenerative braking system for a vehicle with the features of claim 8 and a method for operating a regenerative braking system of a vehicle with the features of claim 9.
  • the present invention may also be described as an extension of the limited regenerative delay potential around an uncompensated / delineated regenerative delay component.
  • a regenerative efficiency of a braking system can be improved. As will be explained in more detail below, this improvement is possible without noticeable to the driver
  • the uncompensated / veneered regenerative deceleration component is then additionally exerted by means of the at least one electric motor if the desired total braking torque requested by a driver and / or automatic vehicle control system is above a limit braking torque.
  • the uncompensated / blinded regenerative delay fraction, i. the predetermined additional braking torque is thus relatively low in relation to the nominal total braking torque.
  • the present invention thus contributes to the reduction of the fuel consumption and / or the pollutant emission of the vehicle.
  • At least one electric motor for example, an electric drive motor of the vehicle can be used.
  • an electric drive motor of the vehicle can be used.
  • the feasibility of the invention is not on
  • the engine control device is additionally designed to provide the at least one desired engine braking torque quantity with additional consideration of at least one provided or determined optional engine braking torque variable.
  • Vehicle speed below a minimum generator insertion speed be taken into account.
  • the target engine braking torque can be increased when the maximum executable can engine braking torque, eg due to the current vehicle speed, increases.
  • the engine control device or a further drive device can be designed to determine the at least one actual friction brake torque variable or at least one desired friction brake torque variable, taking into account at least the desired total braking torque magnitude, and by means of at least one further
  • Control signal to control at least one component of the brake system so that the at least one actual friction braking by means of at least one further friction brake according to the at least one actual Reibbremsmomentlect or the at least one desired Reibbremsmoment suspend executable.
  • Multifunctionality of the control device can also be adapted by means of at least one further friction brake applied actual friction braking advantageous to the requested target total braking torque and / or to the maximum executable optional engine braking torque. This ensures an improved
  • Control device in addition control electronics can be saved.
  • the engine control device or the further drive device is designed to control at least one hydraulic component of a hydraulic brake system as the component of the brake system by means of the at least one further control signal.
  • the applicability of the control device described here is not reduced to the interaction with a hydraulic brake system.
  • the control device can also interact with a brake system with a non-hydraulically-formed friction brake.
  • the engine control device or the further drive device is designed to use the at least one further control signal at least one isolation valve, via which a brake circuit is connected to a master brake cylinder of the hydraulic brake system, at least one pump of the
  • Brake circuit which intake side with a brake fluid reservoir and the delivery side with at least one wheel brake cylinder of the brake circuit as the at least one further friction brake is connected, and / or at least one steadily adjustable valve of the brake circuit, via which the at least one wheel brake cylinder with the
  • Brake fluid reservoir is connected, as the at least one hydraulic
  • control device may be used to operate a brake system which is one of the master cylinder
  • the decoupled brake circuit can be used to blend at least a portion of an actual engine braking torque exerted by the at least one electric motor without causing feedback effects on the brake operating member, such as pedal feedback.
  • the control device is thus usable with a braking system, which is a cost-efficient alternative to one of a
  • Brake actuator fully decoupled Radbremsaktuator / brake-by-wire brake system is. At the same time, such a partially decoupled brake system offers better braking comfort for the driver compared with a brake system in which the driver has to perform the function of the deceleration controller alone.
  • the engine control device is designed to set the at least one desired engine braking torque variable such that, given a vehicle speed-related reduction of the maximum executable optional engine braking torque and / or a speed close to / from a minimum engine braking torque.
  • Generatoreinsetz Eckauer
  • the engine control device is designed to set the at least one desired engine braking torque variable so that the desired engine braking torque at a constant nominal total braking torque or a constant nominal total braking torque at most with a
  • the desired engine braking torque at most with a predetermined limit Steistsgradienten of at most 0.2m / s 3 , preferably from at most 0, 1 m / s 3 steigerbar.
  • Steistsgradienten of at most 0.2m / s 3 , preferably from at most 0, 1 m / s 3 steigerbar.
  • Fig. 1 is a coordinate system for explaining a conventional
  • Embodiments of the invention 2a and 2b show a schematic representation of an embodiment of the invention
  • the control device 10 shown schematically in FIG. 2a comprises a
  • Motor control device 12 by means of which at least one desired engine braking torque with respect to at least one target engine braking torque to be applied at least one regenerative electric motor 14 of the brake system can be fixed.
  • the setting of the desired engine braking torque quantity can be carried out taking into account at least one desired total braking torque provided by at least one vehicle-specific sensor and / or by a vehicle-specific automatic vehicle control system.
  • at least one actual friction braking torque variable (not illustrated) with regard to at least one executed or executable (total or individual) friction friction torque of at least one additional friction brake of the braking system can be taken into account when setting the at least one desired engine braking torque.
  • At least one of the predetermined target engine braking torque corresponding motor control signal 18 is then output to the at least one electric motor 14 can be output.
  • the engine control unit 12 is designed to set the at least one desired engine braking torque corresponding to a difference between the target total braking torque to be exerted and the at least one executed or executable actual friction braking torque. However, when the desired total braking torque 16 is greater than the threshold 20, the engine controller 12 is configured to provide the at least one desired engine braking torque corresponding to a sum of a predetermined additional braking torque and the difference (between the two)
  • the engine control device 12 thus enables a strong braking
  • the at least one electric motor 14 While at a target total braking torque 16 under the limit value 20, the at least one electric motor 14 is so controllable, a sum of the at least one applied actual engine braking torque of the at least one electric motor and the at least one (individual or total) friction braking torque of the at least one additional friction brake of the brake system is equal to a braking torque which corresponds to the desired total braking torque variable 16 Desired total braking torque size above the limit value size 20 differently proceeded. With a nominal total braking torque 16 above the
  • the at least one electric motor 14 is driven so that a sum of the at least one actual engine braking torque of the at least one electric motor 14 and (a sum) from the at least one actual friction braking the at least one additional friction brake to the means of the at least one electric motor 14 applied additional braking torque is greater than that of the target total braking torque 16 corresponding braking torque. Due to the additionally exerted additional braking torque, a vehicle battery can be charged faster by means of the at least one electric motor 14. Thus, the
  • Engine control unit 12 are used to reduce fuel consumption and / or a pollutant emission of a vehicle equipped with the control device 10.
  • the limit value 20 corresponds to a braking torque of at least 0.15 g, in particular 0.2 g, preferably 0.3 g, preferably 0.4 g. At such a high target total braking torque is a stronger
  • the limit value 20 may be, for example, from a memory unit 22 of the
  • Control device 10 are provided.
  • a quantity 23 corresponding to the additional braking torque can also be output from the storage unit 22 to the engine control unit 12.
  • the at least one electric motor 14 may, for example, a drive motor of the
  • control device 10 is not limited to an electric or hybrid vehicle. Instead of an electric drive motor and a different type of engine for the at least one electric motor 14 can be used.
  • the at least one on-board sensor for providing the desired total braking torque 16 may, for example, be a brake travel sensor
  • Brake request sensor pedal travel sensor
  • pedal travel sensor such as in particular a rod travel sensor, a brake pressure sensor and / or a braking force sensor.
  • the designability of the at least one sensor is not limited to the sensor types listed here.
  • the at least one definable setpoint engine braking torque variable may, for example, be a variable circumscribing / defining the mode of operation of the at least one electric motor 14.
  • the definable target engine braking torque quantity may be a desired engine speed.
  • the additional friction brake of the brake system is understood to mean a brake device which can be used in addition to the at least one electric motor 14 for braking the vehicle equipped therewith. Embodiments for the at least one additional friction brake will be described below.
  • the engine controller 12 is also adapted to
  • the at least one provided and determined can-engine brake torque 24 may include, for example, information relating to a current speed v of the vehicle and / or a state of charge of the rechargeable battery. Other embodiments for the at least one optional motor braking torque 24 are also possible.
  • the maximum executable can-engine braking torque itself can also be provided to the engine control device 12 as an optional engine braking torque variable 24.
  • the current speed v of the vehicle is the abscissa.
  • the ordinate corresponds to a braking torque M.
  • the engine control unit 12 is adapted to set the target engine braking torque Mmot-soll as the target engine braking torque so that at a
  • the predetermined negative reduction gradient has an amount of at least 2.0 m / s 3 , more preferably an amount of at least 2.5 m / s 3 .
  • Design of the engine control unit 12 thus results in improved braking comfort for the driver during braking to standstill of his vehicle.
  • the engine control unit 12 the target engine braking torque Mmot-soll also set so that always the highest possible actual engine braking torque by means of at least one electric motor 14 to the assigned wheels / axles is exercisable.
  • the target engine braking torque Mmot-soll also set so that always the highest possible actual engine braking torque by means of at least one electric motor 14 to the assigned wheels / axles is exercisable.
  • Engine control device 12 may be configured to increase at a decreasing speed v of the vehicle above the first speed vi, in particular over the second speed v2, the target engine braking torque Mmot-soll.
  • the engine control unit 12 is additionally designed to set the desired engine braking torque Mmot-soll such that the desired engine braking torque at a constant nominal total braking torque magnitude and / or a constant nominal total braking torque is at most predetermined Limit increase gradient of at most 0.3m / s 3 , preferably of at most 0.2m / s 3 , preferably of at most 0, 1 m / s 3 , is risigerbar.
  • the engine control unit 12 is thus designed to increase the target engine braking torque Mmot-soll only with the allowable limit increase gradient, and not faster.
  • a desired total braking torque is requested in which an optimized engine braking torque Mopt is preferred, which is greater than the optional maximum engine braking torque Mmot-can at the output speed va.
  • an optimized engine braking torque Mopt is preferred, which is greater than the optional maximum engine braking torque Mmot-can at the output speed va.
  • a target engine braking torque Mmot-soll is set, which is equal to the maximum practicable can engine braking torque Mmot-can, but well below the optimized
  • Engine braking torque Mopt is. With decreasing speed v, the maximum practicable can-engine braking torque Mmot-kann increases, so that the target engine braking torque Mmot-soll can be increased. However, starting from an intermediate speed vz, the slope of the increase of the maximum practicable optional engine braking torque Mmot-may be steeper than the predetermined limit gradient gradient. Thus, starting from the
  • the target engine braking torque Mmot-soll increased only with the limit Steistsgradienten until the optimized engine braking torque Mopt is reached.
  • the increase of the target engine braking torque Mmot-soll is not quadratic (corresponding to the increase of the maximum practicable Kann engine braking torque Mmot-can), but linear, a corresponding increase of an actual engine braking torque (equal to the target engine braking torque Mmot-soll) can be easily compensated.
  • the driver has Mmot-soll / lst-engine braking torque comfortable brake feel / pedal feel.
  • the driver does not need the rapid regenerative deceleration increase with the help of the
  • the engine control unit 12 is additionally designed to increase or reduce the setpoint engine braking torque Mmot-soll abruptly when the desired total braking torque / a brake pedal position changes, in order to prevent a temporal damping of the driver's braking request.
  • the additional braking torque may also be dependent on the desired total braking torque.
  • a maximum permissible gradient of the additional braking torque can be a compromise
  • a plurality of values can be stored on the memory unit 22.
  • the driver has the option, from a selection of a plurality of operating modes of the control device comprising at least one mode with maximum deceleration comfort and another mode with maximum energy efficiency, the preferred operating mode, e.g. by means of a
  • the engine control device 12 of the control device 10 of FIGS. 2 a and 2 b is designed to set the at least one actual friction brake torque variable or at least one desired friction brake torque variable taking into account at least the desired total braking torque variable 16 and / or the provided or determined optional engine braking torque variable 24. Subsequently, at least one component 26 to 30 of the brake system can be controlled so that the at least one actual friction braking torque by means of the at least one further friction brake corresponding to the at least one actual Reibbremsmomentulate or the at least one setpoint
  • At least a further control signal 32 to 36 to the at least one component of 26 to 30 can be output.
  • the functions described here may also be performed by a further drive device of the control device 10 instead of the motor control device 12.
  • at least one hydraulic component 26 to 30 of a hydraulic brake system can be actuated by means of the at least one further control signal 32 to 36.
  • at least one isolation valve 26 can be controlled, via which a brake circuit is connected to a master brake cylinder of the hydraulic brake system.
  • at least one pump 28 of the brake circuit which intake side with a brake fluid reservoir and the delivery side with at least one
  • Wheel brake cylinder of the brake circuit (as the at least one further friction brake) is connected, by means of at least one second control signal 34 controllable. Furthermore, at least one continuously controllable / controllable valve 30 of the brake circuit, via which the at least one wheel brake cylinder is connected to the brake fluid reservoir, can be actuated as a further hydraulic component by means of at least one third control signal.
  • the control device 10 can thus have the advantages of a partially decoupled
  • the brake pressure in the connected via the at least one isolation valve 26 connected to the master cylinder brake circuit after closing the at least one isolation valve 26 is adjustable so that a preferred actual friction braking torque is applied.
  • the hydraulic brake system may additionally be controlled by means of the control device 10 such that repercussions of a brake pressure present therein on the brake actuator, such as
  • control device 10 and the corresponding hydraulic brake system thus enables an improvement in the regenerative efficiency without a reduction in comfort. Since the control device 10 can interact with the hydraulic brake system without hardware changes, the combination of the control device 10 with the hydraulic brake system causes no increase in
  • 3a to 3c show coordinate systems for explaining an embodiment of the method for operating a regenerative braking system of a vehicle.
  • the method described below can be carried out, for example, with the above-explained control device. However, the feasibility of the method is not limited to using such a control device.
  • at least one setpoint engine braking torque Mmot-soll to be applied is determined at least one additional friction brake of the braking system taking into account at least one predetermined setpoint total braking torque Mges-soll and at least one executed or executable actual friction braking torque. Subsequently, the at least one electric motor is driven accordingly.
  • Coordinate system of FIG. 3a has as abscissa the desired total braking torque Mges- soll.
  • the ordinate of the coordinate system of Fig. 3a is the specified target engine braking torque Mmot-soll. If the desired total braking torque Mges-soll is below a limit braking torque Mg, in the method described here, the at least one target engine braking torque Mmot-soll to be exerted is corresponding to a difference between the
  • the at least one desired engine braking torque Mmot-soll to be exercised is calculated according to a sum of a predetermined additional braking torque ⁇ and the difference (between the desired braking torque to be exerted).
  • the coordinate systems of FIGS. 3b and 3c also have the desired total braking torque Mges-soll as the abscissa.
  • the ordinates of the coordinate systems of FIGS. 3b and 3c represent quotients of the additional braking torque ⁇ and the nominal total braking torque Mges-soll.
  • 3c corresponds to a procedure in which a constant additional braking torque ⁇ is exerted independently of the desired total braking torque Mges-soll in addition to the desired total braking torque Mges-soll.
  • the method according to the invention is reproduced with FIG.
  • the at least one desired engine braking torque Mmot-soll to be exercised can be defined with additional consideration of a maximum engine-torque that can be carried out with the at least one electric motor.
  • the at least one actual friction braking torque or at least one desired friction braking torque can be taken into account taking into account at least the
  • Target total braking torque Mges-soll to be applied is determined, wherein at least one component of the brake system is controlled such that the at least one fixed actual friction braking torque or the at least one specified set friction braking torque by means of the at least one further friction brake
  • Braking system is running.
  • at least one hydraulic component of a hydraulic brake system is actuated as the component of the brake system.
  • at least one isolation valve via which a brake circuit is connected to a master brake cylinder of the hydraulic brake system, at least one pump of the brake circuit, which is connected to the intake side with a brake fluid reservoir and the delivery side with at least one wheel brake cylinder of the brake circuit (as the at least one further friction brake), and / or at least one steadily adjustable valve of the brake circuit, via which the at least one first wheel brake cylinder is connected to the brake fluid reservoir, as the driven at least one hydraulic component.
  • the target engine braking torque Mmot-soll may be at least 1.0, with at least a predetermined negative reduction gradient m / s 3 can be reduced.
  • the target engine braking torque Mmot-soll at a constant nominal total braking torque eg at a constant brake actuation travel / brake pedal travel

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein generatorisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit einer Motorsteuereinrichtung, mittels welcher mindestens eine Soll- Motorbremsmomentgröße bezüglich mindestens eines auszuübenden Soll- Motorbremsmoments (Mmot-soll) mindestens eines generatorisch-einsetzbaren Elektromotors festlegbar ist unter Berücksichtigung zumindest einer bereitgestellten Soll- Gesamtbremsmomentgröße bezüglich eines vorgegebenen Soll-Gesamtbremsmoments (Mges-soll) und mindestens einer Ist-Reibbremsmomentgröße bezüglich mindestens eines ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoments mindestens einer zusätzlichen Reibbremse, wobei, sofern die Soll-Gesamtbremsmomentgröße unter einer Grenzwertgröße liegt, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße entsprechend einer Differenz zwischen dem auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoment (Mges-soll) und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment festlegbar ist, und, sofern die Soll-Gesamtbremsmomentgröße über der Grenzwertgröße liegt, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße entsprechend einer Summe aus einem vorgegebenen Zusatz-Bremsmoment (ΔΜ) und der Differenz festlegbar ist. Ebenso betrifft die Erfindung ein generatorisches Bremssystem für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines generatorischen Bremssystems eines Fahrzeugs.

Description

Beschreibung Titel
Steuervorrichtung für ein generatorisches Bremssvstem eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines generatorischen Bremssvstems eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein generatorisches Bremssystem eines Fahrzeugs. Ebenso betrifft die Erfindung ein generatorisches Bremssystem für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines generatorischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Fig. 1 zeigt ein Koordinatensystem zum Erläutern eines herkömmlichen Verfahrens zum Steuern eines Bremssystems. Das herkömmliche Verfahren zum Steuern des
Bremssystems ist beispielsweise in der DE 10 2008 004 201 A1 beschrieben. Die Abszisse des Koordinatensystems der Fig. 1 gibt ein von einem Fahrer eines mit dem betreffenden Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs angefordertes Soll- Gesamtbremsmoment Mges-soll an. Das angeforderte Soll-Gesamtbremsmoment Mges- soll ist auch als Fahrerbremswunsch umschreibbar und kann beispielsweise über einen Verstellweg eines Bremsbetätigungselements (Pedalweg) ermittelt werden. Ein mittels eines Motors/Generators ausgeübtes Ist-Motorbremsmoment Mmot-ist ist als Ordinate des Koordinatensystems der Fig. 1 wiedergegeben.
Solange das Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll unter einem mittels eines Leerwegs des Bremssystems festgelegten Mindestbremsmoment MO liegt, wird das angeforderte Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll vollständig mittels des Motors/Generators als das
Ist-Motorbremsmoment Mmot-ist auf die jeweiligen Räder/Achsen des Fahrzeugs ausgeübt. Erst ab einem Schließen des Leerwegs bei einem Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll gleich dem Mindestbremsmoment MO bremst der Fahrer über ein an einem Hauptbremszylinder des Bremssystems angebundenes Bremsbetätigungselement direkt in die ebenfalls an dem Hauptbremszylinder angebundenen zwei Bremskreise hinein.
Damit eine Summe aus dem Ist-Motorbremsmoment Mmot-ist und einem gesamten (nicht dargestellten) Ist-Reibbremsmoment aller Radbremszylinder des Bremssystems gleich dem Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll bleibt, muss das Ist-Motorbremsmoment Mmot- ist ab einem Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll gleich dem Mindestbremsmoment MO reduziert werden.
Sofern der Fahrer in beide Bremskreise hineinbremst, wird das Ist-Motorbremsmoment Mmot-ist auf null reduziert, was mit dem Graphen 2 wiedergegeben ist. Bei dem hier wiedergegebenen herkömmlichen Verfahren kann jedoch auch einer der beiden
Bremskreise über ein Schließen eines Trennventils von dem Hauptbremszylinder abgekoppelt werden. Nach dem Schließen des Trennventils kann die entfallende
Bremswirkung der Radbremszylinder des abgekoppelten Bremskreises dazu genutzt werden, das Ist-Motorbremsmoment Mmot-ist ungleich Null einzustellen, was mit dem Graphen 4 wiedergegeben ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein generatorisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein generatorisches Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Verfahren zum Betreiben eines generatorisches Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
Vorteile der Erfindung
Mittels der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein regeneratives
Verzögerungspotential des mindestens einen Elektromotors besser auszunutzen. Die vorliegende Erfindung kann auch als eine Erweiterung des begrenzten regenerativen Verzögerungspotentials um einen nicht kompensierten/verblendeten regenerativen Verzögerungsanteil umschrieben werden. Mittels dieses zusätzlichen nicht
kompensierten/verblendeten regenerativen Verzögerungsanteils kann eine regenerative Effizienz eines Bremssystems verbessert werden. Wie nachfolgend genauer ausgeführt wird, ist diese Verbesserung möglich, ohne dass sich für den Fahrer merkbare
Änderungen am Verzögerungsverhalten des Bremssystems ergeben. Ebenso spürt der Fahrer keine/kaum Änderungen während einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements, wie beispielsweise eines Bremspedals, sondern hat stattdessen ein standardgemäßes Bremsbetätigungsgefühl/Pedalgefühl.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der nicht kompensierte/verblendete regenerative Verzögerungsanteil genau dann mittels des mindestens einen Elektromotors zusätzlich ausgeübt, wenn das von einem Fahrer und/oder einer Fahrzeugsteuer-Automatik angeforderte Soll-Gesamtbremsmoment über einem Grenzbremsmoment liegt. Der nicht kompensierte/verblendete regenerative Verzögerungsanteil, d.h. das vorgegebene Zusatz-Bremsmoment, ist somit im Verhältnis zum Soll-Gesamtbremsmoment nur relativ gering. Die erfindungsgemäße Änderung/Steigerung des regenerativen
Verzögerungspotentials hat somit lediglich eine geringe Auswirkung auf die
Fahrzeugverzögerung. Außerdem ist der nicht kompensierte/verblendete Wegfall des Zusatz-Bremsmoments für den Fahrer nicht/kaum wahrnehmbar. Insbesondere beruht dies auf der Tatsache, dass Verzögerungsschwankungen von einem Fahrer bei einem hohen angeforderten Soll-Gesamtbremsmoment/einer hohen Fahrzeugverzögerung deutlich schwerer wahrnehmbar sind.
Durch das zusätzliche Ausüben des Zusatz-Bremsmoments mittels des mindestens einen Elektromotors des Fahrzeugs kann dessen Rekuperationseffizienz gesteigert werden. Insbesondere kann auf diese Weise eine schnellere Aufladbarkeit einer Fahrzeugbatterie sichergestellt werden. Die vorliegende Erfindung trägt somit zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und/oder der Schadstoffemission des Fahrzeugs bei.
Als der mindestens eine Elektromotor kann beispielsweise ein elektrischer Antriebsmotor des Fahrzeugs genutzt werden. Die Ausführbarkeit der Erfindung ist jedoch nicht auf
Elektro- oder Hybridfahrzeuge limitiert.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Motorsteuereinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße unter zusätzlicher Berücksichtigung mindestens einer bereitgestellten oder ermittelten Kann-
Motorbremsmomentgröße bezüglich eines mit dem mindestens einen Elektromotor maximal ausführbaren Kann-Motorbremsmoments festzulegen. Somit kann bei der Ansteuerung des mindestens einen Elektromotors auch eine Reduzierung des maximal ausführbaren Kann-Motorbremsmoments, beispielsweise aufgrund einer vollständigen Aufladung der Fahrzeugbatterie und/oder einer Reduzierung der
Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine Mindest-Generatoreinsetzgeschwindigkeit berücksichtigt werden. Ebenso kann das Soll-Motorbremsmoment gesteigert werden, wenn das maximal ausführbare Kann-Motorbremsmoment, z.B. aufgrund der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, zunimmt. Die hier beschriebenen Vorgehensweisen tragen zu einem lohnenderen Betrieb des mindestens einen generatorisch eingesetzten
Elektromotors und zu einer Steigerung der Rekuperationseffizienz des generatorischen Bremssystems bei.
Außerdem kann die Motorsteuereinrichtung oder eine weitere Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt sein, unter Berücksichtigung zumindest der Soll-Gesamtbremsmomentgröße die mindestens eine Ist-Reibbremsmomentgröße oder mindestens eine Soll- Reibbremsmomentgröße festzulegen, und mittels mindestens eines weiteren
Steuersignals mindestens eine Komponente des Bremssystems so anzusteuern, dass das mindestens eine Ist-Reibbremsmoment mittels der mindestens einen weiteren Reibbremse entsprechend der mindestens einen Ist-Reibbremsmomentgröße oder der mindestens einen Soll-Reibbremsmomentgröße ausführbar ist. Durch diese
Multifunktionalität der Steuervorrichtung kann auch das mittels der mindestens einen weiteren Reibbremse ausgeübte Ist-Reibbremsmoment vorteilhaft an das angeforderte Soll-Gesamtbremsmoment und/oder an das maximal ausführbare Kann- Motorbremsmoment angepasst werden. Dies gewährleistet einen verbesserten
Bremskomfort. Des Weiteren können aufgrund der Multifunktionalität der
Steuervorrichtung zusätzlich Steuerelektroniken eingespart werden.
Beispielsweise ist die Motorsteuereinrichtung oder die weitere Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt, mittels des mindestens einen weiteren Steuersignals mindestens eine hydraulische Komponente eines hydraulischen Bremssystems als die Komponente des Bremssystems anzusteuern. Die Einsetzbarkeit der hier beschriebenen Steuervorrichtung ist jedoch nicht auf das Zusammenwirken mit einem hydraulischen Bremssystem reduziert. Stattdessen kann die Steuervorrichtung auch mit einem Bremssystem mit einer nicht-hydraulisch-ausgebildeten Reibbremse zusammenwirken.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Motorsteuereinrichtung oder die weitere Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt, mittels des mindestens einen weiteren Steuersignals mindestens ein Trennventil, über welches ein Bremskreis mit einem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems verbunden ist, mindestens eine Pumpe des
Bremskreises, welche ansaugseitig mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir und förderseitig mit mindestens einem Radbremszylinder des Bremskreises als der mindestens einen weiteren Reibbremse verbunden ist, und/oder mindestens ein stetig stellbares Ventil des Bremskreises, über welches der mindestens eine Radbremszylinder mit dem
Bremsflüssigkeitsreservoir verbunden ist, als die mindestens eine hydraulische
Komponente anzusteuern. In diesem Fall kann die Steuervorrichtung zum Betreiben eines Bremssystems genutzt werden, welches einen von dem Hauptbremszylinder
entkoppelbaren Bremskreis aufweist, bzw. an einer Achse entkoppelbar ist. Somit kann der entkoppelbare Bremskreis zum Verblenden zumindest eines Teils eines mittels des mindestens einen Elektromotors ausgeübten Ist-Motorbremsmoments benutzt werden, ohne dass sich Rückwirkungen auf das Bremsbetätigungselement, wie beispielsweise Pedalrückwirkungen, ergeben. Die Steuervorrichtung ist somit mit einem Bremssystem einsetzbar, welches eine kosteneffiziente Alternative zu einem von einem
Bremsbetätigungselement vollständig entkoppelten Radbremsaktuator/Brake-by-Wire- Bremssystem ist. Gleichzeitig bietet ein derartiges teil-entkoppelbares Bremssystem einen besseren Bremskomfort für den Fahrer gegenüber einem Bremssystem, bei welchem der Fahrer die Funktion des Verzögerungsreglers allein ausführen muss.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Motorsteuereinrichtung dazu ausgelegt, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße so festzulegen, dass bei einer fahrzeuggeschwindigkeitsbedingten Reduzierung des maximal ausführbaren Kann- Motorbremsmoments und/oder einer Geschwindigkeit nahe an/ab einer Mindest-
Generatoreinsetzgeschwindigkeit das Soll-Motorbremsmoment zumindest mit einem vorgegebenen negativen Reduzierungs-Gradienten mit einem Betrag von mindestens 1 ,0 m/s3, vorzugsweise mit einem Betrag von mindestens 2,0 m/s3, bevorzugter Weise mit einem Betrag von mindestens 2,5 m/s3, reduzierbar ist. Durch den auf diese Weise bewirkbaren regenerativen Verzögerungsanteil mit einem verhältnismäßig steilen
Gradienten wird eine hohe Rekuperationseffizienz bis kurz vor einem Erreichen eines Stillstands des Fahrzeugs ermöglicht. Die Auswirkungen der Reduzierung des Ist- Motorbremsmoments überlagern sich somit mit dem Anhalteruck, wodurch der Fahrer die Reduzierung des Ist-Motorbremsmoments nicht/kaum wahrnimmt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Motorsteuereinrichtung dazu ausgelegt, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße so festzulegen, dass das Soll-Motorbremsmoment bei einer konstanten Soll-Gesamtbremsmomentgröße oder einem konstanten Soll-Gesamtbremsmoment höchstens mit einem
vorgegebenen Grenz-Steigerungsgradienten von höchstens 0,3m/s3 steigerbar ist.
Vorzugsweise ist in diesem Fall (z.B. bei unveränderter Stellung des Bremsbetätigungselements) das Soll-Motorbremsmoment höchstens mit einem vorgegebenen Grenz-Steigerungsgradienten von höchstens 0,2m/s3, bevorzugter Weise von höchstens 0, 1 m/s3 steigerbar. Die beschriebene Gradientenbegrenzung bei der Steigerung des Soll-Motorbremsmoments bewirkt ein angenehmeres
Bremsbetätigungsgefühl/Pedalgefühl für den Fahrer. Man kann dies auch so
umschreiben, dass der Gradient des Soll-Motorbremsmoments stets einem
Maximum aus einem Festwert (z.B. 0, 1 m/s3) und einer Änderung des
Fahrerbremswunsches entspricht. Die oben ausgeführten Vorteile sind auch bei einem generatorischen Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Steuervorrichtung gewährleistet.
Außerdem sind die oben beschriebenen Vorteile realisierbar durch Ausführen eines entsprechenden Verfahrens zum Betreiben eines generatorischen Bremssystems eines Fahrzeugs. Auch das Verfahren ist entsprechend der oben beschriebenen
Ausführungsformen weiterbildbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Koordinatensystem zum Erläutern eines herkömmlichen
Verfahrens zum Steuern eines Bremssystems;
Fig. 2a und 2b eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Steuervorrichtung und ein Koordinatensystem zum Erläutern ihrer Funktionsweise; und
Fig. 3a bis 3c Koordinatensysteme zum Erläutern einer Ausführungsform des
Verfahrens zum Betreiben eines generatorischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
Ausführungsformen der Erfindung Fig. 2a und 2b zeigen eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Steuervorrichtung und ein Koordinatensystem zum Erläutern ihrer Funktionsweise. Die in Fig. 2a schematisch dargestellte Steuervorrichtung 10 umfasst eine
Motorsteuereinrichtung 12, mittels welcher mindestens eine Soll- Motorbremsmomentgröße bezüglich mindestens eines auszuübenden Soll- Motorbremsmoments mindestens eines generatorisch-einsetzbaren Elektromotors 14 des Bremssystems festlegbar ist. Das Festlegen der Soll-Motorbremsmomentgröße ist unter Berücksichtigung zumindest einer von mindestens einem fahrzeugeigenen Sensor und/oder von einer fahrzeugeigenen Fahrzeugsteuer-Automatik bereitgestellten Soll- Gesamtbremsmomentgröße 16 bezüglich eines vorgegebenen Soll- Gesamtbremsmoments ausführbar. Zusätzlich ist mindestens eine (nicht dargestellte) Ist- Reibbremsmomentgröße bezüglich mindestens eines ausgeführten oder ausführbaren (gesamten oder einzelnen) Ist-Reibbremsmoments mindestens einer zusätzlichen Reibbremse des Bremssystems beim Festlegen der mindestens einen Soll- Motorbremsmomentgröße berücksichtigbar. Mindestens ein der festgelegten Soll- Motorbremsmomentgröße entsprechendes Motorsteuersignal 18 ist anschließend an den mindestens einen Elektromotor 14 ausgebbar.
Sofern die Soll-Gesamtbremsmomentgröße 16 unter einer Grenzwertgröße 20 liegt, ist die Motorsteuereinrichtung 12 dazu ausgelegt, die mindestens eine Soll- Motorbremsmomentgröße entsprechend einer Differenz zwischen dem auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoment und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment festzulegen. Wenn die Soll-Gesamtbremsmomentgröße 16 jedoch über der Grenzwertgröße 20 liegt, so ist die Motorsteuereinrichtung 12 dazu ausgelegt, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße entsprechend einer Summe aus einem vorgegebenen Zusatz-Bremsmoment und der Differenz (zwischen dem
auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoment und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment) festzulegen.
Die Motorsteuereinrichtung 12 ermöglicht somit bei einer starken Bremsung eine
Steigerung des herkömmlicher Weise begrenzten rekuperativen Verzögerungspotentials um das vorgegebene Zusatz-Bremsmoment als einen nicht kompensierten/verblendeten regenerativen Verzögerungsanteil. Während bei einer Soll-Gesamtbremsmomentgröße 16 unter der Grenzwertgröße 20 der mindestens eine Elektromotor 14 so ansteuerbar ist, dass eine Summe aus dem mindestens einen ausgeübten Ist-Motorbremsmoment des mindestens einen Elektromotors und dem mindestens einen (einzelnen oder gesamten) Ist-Reibbremsmoment der mindestens einen zusätzlichen Reibbremse des Bremssystems gleich einem Bremsmoment ist, welches der Soll-Gesamtbremsmomentgröße 16 entspricht, wird bei einer Soll-Gesamtbremsmomentgröße über der Grenzwertgröße 20 anders vorgegangen. Bei einer Soll-Gesamtbremsmomentgröße 16 über der
Grenzwertgröße 20 wird der mindestens eine Elektromotor 14 so angesteuert, dass eine Summe aus dem mindestens einen Ist-Motorbremsmoment des mindestens einen Elektromotors 14 und (einer Summe) aus dem mindestens einen Ist-Reibbremsmoment der mindestens einen zusätzlichen Reibbremse um das mittels des mindestens einen Elektromotors 14 ausgeübte Zusatz-Bremsmoment größer als das der Soll- Gesamtbremsmomentgröße 16 entsprechende Bremsmoment ist. Durch das zusätzlich ausgeübte Zusatz-Bremsmoment kann eine Fahrzeugbatterie mittels des mindestens einen Elektromotors 14 schneller aufgeladen werden. Somit kann die
Motorsteuereinrichtung 12 dazu genutzt werden, einen Kraftstoffverbrauch und/oder eine Schadstoffemission eines mit der Steuervorrichtung 10 ausgestatteten Fahrzeugs zu reduzieren.
Vorteilhafter Weise entspricht die Grenzwertgröße 20 einem Bremsmoment von mindestens 0,15 g, insbesondere von 0,2 g, vorzugsweise von 0,3 g, bevorzugter Weise von 0,4 g. Bei einem derart hohen Soll-Gesamtbremsmoment wird ein stärkeres
Abbremsen des Fahrzeugs aufgrund der Übertretung des Soll-Gesamtbremsmoments um das Zusatz-Bremsmoment vom Fahrer nicht/kaum wahrgenommen. Somit ist das schnellere Aufladen der Fahrzeugbatterie ohne einen Komfortverlust für den Fahrer ausführbar.
Die Grenzwertgröße 20 kann beispielsweise von einer Speichereinheit 22 der
Steuervorrichtung 10 bereitgestellt werden. Auch eine dem Zusatz-Bremsmoment entsprechende Größe 23 kann von der Speichereinheit 22 an die Motorsteuereinrichtung 12 ausgegeben werden.
Der mindestens eine Elektromotor 14 kann beispielsweise ein Antriebsmotor des
Fahrzeugs sein. Die Einsetzbarkeit der Steuervorrichtung 10 ist jedoch nicht auf ein Elektro- oder Hybridfahrzeug limitiert. Anstelle eines elektrischen Antriebsmotors kann auch ein anderer Motortyp für den mindestens einen Elektromotor 14 genutzt werden. Der mindestens eine fahrzeugeigene Sensor zum Bereitstellen der Soll- Gesamtbremsmomentgröße 16 kann beispielsweise ein Bremswegsensor
(Bremswunschsensor, Pedalwegsensor), wie insbesondere ein Stangenwegsensor, ein Bremsdrucksensor und/oder ein Bremskraftsensor sein. Die Ausbildbarkeit des mindestens einen Sensors ist jedoch nicht auf die hier aufgezählten Sensortypen limitiert. Ebenso kann die Soll-Gesamtbremsmomentgröße 16 von einer Vielzahl von
Fahrzeugsteuer-Automatiken, wie beispielsweise einer ACC-Automatik oder einem Notbremssystem, bereitgestellt werden. Die mindestens eine festlegbare Soll-Motorbremsmomentgröße kann beispielsweise eine die Funktionsweise des mindestens einen Elektromotors 14 umschreibende/definierende Größe sein. Insbesondere kann die festlegbare Soll-Motorbremsmomentgröße eine Soll- Drehzahl des Motors sein. Unter der zusätzlichen Reibbremse des Bremssystems ist eine Bremseinrichtung zu verstehen, welche zusätzlich zu dem mindestens einen Elektromotor 14 zum Abbremsen des damit ausgestatteten Fahrzeugs einsetzbar ist. Ausführungsbeispiele für die mindestens eine zusätzliche Reibbremse werden unten noch beschrieben. Vorteilhafter Weise ist die Motorsteuereinrichtung 12 auch dazu ausgelegt, die
mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße unter zusätzlicher Berücksichtigung mindestens einer bereitgestellten oder ermittelten Kann-Motorbremsmomentgröße 24 bezüglich eines mit dem mindestens einen Elektromotor 14 maximal ausführbaren Kann- Motorbremsmoments festzulegen. Die mindestens eine bereitgestellte oder ermittelte Kann-Motorbremsmomentgröße 24 kann beispielsweise eine Information bezüglich einer aktuellen Geschwindigkeit v des Fahrzeugs und/oder eines Ladezustands der aufladbaren Batterie umfassen. Andere Ausführungsbeispiele für die mindestens eine Kann- Motorbremsmomentgröße 24 sind ebenfalls möglich. Beispielsweise kann auch das maximal ausführbare Kann-Motorbremsmoment selbst als Kann- Motorbremsmomentgröße 24 an die Motorsteuereinrichtung 12 bereitgestellt werden.
In dem Koordinatensystem der Fig. 2b ist die aktuelle Geschwindigkeit v des Fahrzeugs die Abszisse. Die Ordinate entspricht einem Bremsmoment M. Als Graph ist das geschwindigkeitsabhängige maximal ausführbare Kann-Motorbremsmoment Mmot-kann in das Koordinatensystem der Fig. 2b eingetragen. Anhand des Koordinatensystems der Fig. 2b ist erkennbar, dass unter einer Mindest- Generatoreinsetzgeschwindigkeit vO, welche beispielsweise 1 km/h ist, der mindestens eine Elektromotor 14 nicht generatorisch betreibbar ist. Ab der Mindest- Generatoreinsetzgeschwindigkeit vO steigt das maximal ausführbare Kann- Motorbremsmoment Mmot-kann an und erreicht bei einer ersten Geschwindigkeit vi ein Maximum. Ab einer höheren zweiten Geschwindigkeit v2 nimmt das maximal ausführbare Kann-Motorbremsmoment Mmot-kann quadratisch ab.
Bei Bremsungen mit/bis zu einer Geschwindigkeit v unter die Mindest- Generatoreinsetzgeschwindigkeit vO wird das Ist-Motorbremsmoment vollständig abgebaut. Bei der Ausführungsform der Fig. 2a und 2b ist die Motorsteuereinrichtung 12 dazu ausgelegt, das Soll-Motorbremsmoment Mmot-soll als die Soll- Motorbremsmomentgröße so festzulegen, dass bei einer
fahrzeuggeschwindigkeitsbedingten Reduzierung des maximal ausführbaren Kann- Motorbremsmoments Mmot-kann und/oder einer Geschwindigkeit v nahe an/ab der Mindest-Generatoreinsetzgeschwindigkeit vO das Soll-Motorbremsmoment Mmot-soll zumindest mit einem vorgegebenen negativen Reduzierungs-Gradienten mit einem Betrag von mindestens 1 ,0 m/s3 reduzierbar ist. Vorzugsweise weist der vorgegebene negative Reduzierungs-Gradient einen Betrag von mindestens 2,0 m/s3, bevorzugter Weise einen Betrag von mindestens 2,5 m/s3, auf.
Somit ist eine hohe Rekuperationseffizienz bis kurz vor einem Erreichen eines Stillstands des Fahrzeugs möglich. Insbesondere bei einem vergleichsweise hohen Soll- Gesamtbremsmoment, z.B. bei einem Soll-Gesamtbremsmoment/einer Soll- Gesamtbremsmomentgröße ab dem Grenzbremsmoment/der Grenzwertgröße, ist in diesem Fall die Zeit zwischen dem Abbau des mindestens einen Ist-Motorbremsmoments und dem Erreichen des Stillstands so kurz, dass sich die Auswirkungen der
Reduzierung/des Wegfalls des mindestens einen Ist-Motorbremsmoments mit dem Anhalteruck überlagern. Damit wird die Reduzierung/der Wegfall des mindestens einen Ist-Motorbremsmoments vom Fahrer nicht/kaum wahrgenommen. Die hier beschriebene
Auslegung der Motorsteuereinrichtung 12 bewirkt somit einen verbesserten Bremskomfort für den Fahrer bei einem Abbremsen bis zum Stillstand seines Fahrzeugs.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform kann die Motorsteuereinrichtung 12 das Soll-Motorbremsmoment Mmot-soll auch so festlegen, dass immer ein möglichst hohes Ist-Motorbremsmoment mittels des mindestens einen Elektromotors 14 auf die zugeordneten Räder/Achsen ausübbar ist. Beispielsweise kann die
Motorsteuereinrichtung 12 dazu ausgelegt sein, bei einer abnehmenden Geschwindigkeit v des Fahrzeugs über der ersten Geschwindigkeit vi , insbesondere über der zweiten Geschwindigkeit v2, das Soll-Motorbremsmoment Mmot-soll zu steigern.
Bei der Ausführungsform der Fig. 2a und 2b ist die Motorsteuereinrichtung 12 zusätzlich dazu ausgelegt, das Soll-Motorbremsmoment Mmot-soll so festzulegen, dass das Soll- Motorbremsmoment bei einer konstanten Soll-Gesamtbremsmomentgröße und/oder einem konstanten Soll-Gesamtbremsmoment höchstens mit einem vorgegebenen Grenz- Steigerungsgradienten von höchstens 0,3m/s3, vorzugsweise von höchstens 0,2m/s3, bevorzugter Weise von höchstens 0, 1 m/s3, steigerbar ist. Die Motorsteuereinrichtung 12 ist somit dazu ausgelegt, das Soll-Motorbremsmoment Mmot-soll lediglich mit dem zulässigen Grenz-Steigerungsgradienten, und nicht schneller, zu steigern. Beispielsweise wird bei einer Fahrt des Fahrzeugs mit einer Ausgangsgeschwindigkeit va größer als der zweiten Geschwindigkeit v2 ein Soll-Gesamtbremsmoment angefordert, bei welchem ein optimiertes Motorbremsmoment Mopt bevorzugt wird, welches größer als das bei der Ausgangsgeschwindigkeit va maximal ausübbare Kann-Motorbremsmoment Mmot-kann ist. Somit wird bei der Ausgangsgeschwindigkeit va ein Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll festgelegt, welches gleich dem maximal ausübbaren Kann-Motorbremsmoment Mmot-kann ist, jedoch deutlich unter dem optimierten
Motorbremsmoment Mopt liegt. Mit abnehmender Geschwindigkeit v steigt das maximal ausübbare Kann-Motorbremsmoment Mmot-kann an, so dass das Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll steigerbar ist. Ab einer Zwischengeschwindigkeit vz ist die Steigung der Zunahme des maximal ausübbaren Kann-Motorbremsmoments Mmot-kann jedoch steiler als der vorgegebene Grenz-Steigerungsgradient. Somit wird ab der
Zwischengeschwindigkeit vz bei einer weiter abnehmenden Geschwindigkeit v das Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll lediglich mit dem Grenz-Steigerungsgradienten gesteigert, bis das optimierte Motorbremsmoment Mopt erreicht ist.
Da bei der hier beschriebenen Vorgehensweise die Steigerung des Soll- Motorbremsmoments Mmot-soll nicht quadratisch (entsprechend der Zunahme des maximal ausübbaren Kann-Motorbremsmoments Mmot-kann), sondern linear verläuft, kann eine entsprechende Zunahme eines Ist-Motorbremsmoments (gleich dem Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll) leicht ausgeglichen werden. Somit hat der Fahrer trotz der Steigerung des Soll-Motorbremsmoments Mmot-soll/lst-Motorbremsmoments ein angenehmes Bremsbetätigungsgefühl/Pedalgefühl. Insbesondere muss der Fahrer nicht den schnellen generatorischen Verzögerungszuwachs mit Hilfe des
Bremsbetätigungselements/Bremspedals dynamisch ausgleichen. Er spürt auch keine Rückwirkungen des schnellen generatorischen Verzögerungszuwachses am
Bremsbetätigungselement/Bremspedal.
Vorzugsweise ist die Motorsteuereinrichtung 12 zusätzlich dazu ausgelegt, bei einer Änderung des Soll-Gesamtbremsmoments/einer Bremspedalstellung das Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll unvermittelt zu steigern oder zu reduzieren, um eine zeitliche Dämpfung des Fahrerbremswunsches zu verhindern. Auch das Zusatz- Bremsmoment kann abhängig von dem Soll-Gesamtbremsmoment sein. Ein maximal zulässiger Gradient des Zusatz-Bremsmoments kann als Kompromiss aus
Energieeffizienz und Komfort appliziert werden. Für das Zusatz-Bremsmoment, den vorgegebenen negativen Reduzierungs-Gradienten und/oder den vorgegebenen Grenz-Steigerungsgradienten können mehrere Werte auf der Speichereinheit 22 hinterlegt sein. In diesem Fall hat der Fahrer die Möglichkeit, aus einer Auswahl von mehreren Betriebsmoden der Steuervorrichtung, umfassend zumindest einen Modus mit maximalen Verzögerungskomfort und einen weiteren Modus mit maximaler Energieeffizienz, den bevorzugten Betriebsmodus, z.B. mittels eines
Betätigens eines entsprechenden Tasters, zu wählen.
Außerdem ist die Motorsteuereinrichtung 12 der Steuervorrichtung 10 der Fig. 2a und 2b dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung zumindest der Soll-Gesamtbremsmomentgröße 16 und/oder der bereitgestellten oder ermittelten Kann-Motorbremsmomentgröße 24 die mindestens eine Ist-Reibbremsmomentgröße oder mindestens eine Soll- Reibbremsmomentgröße festzulegen. Anschließend ist mindestens eine Komponente 26 bis 30 des Bremssystems so ansteuerbar, dass das mindestens eine Ist- Reibbremsmoment mittels der mindestens einen weiteren Reibbremse entsprechend der mindestens einen Ist-Reibbremsmomentgröße oder der mindestens einen Soll-
Reibbremsmomentgröße ausführbar ist. Dazu ist mindestens ein weiteres Steuersignal 32 bis 36 an die mindestens eine Komponente 26 bis 30 ausgebbar. (Die hier beschriebenen Funktionen können anstelle von der Motorsteuereinrichtung 12 auch durch eine weitere Ansteuereinrichtung der Steuervorrichtung 10 ausgeführt werden.) Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist mittels des mindestens einen weiteren Steuersignals 32 bis 36 mindestens eine hydraulische Komponente 26 bis 30 eines hydraulischen Bremssystems ansteuerbar. Insbesondere ist mittels mindestens eines ersten Steuersignals 32 mindestens ein Trennventil 26 ansteuerbar, über welches ein Bremskreis mit einem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems verbunden ist. Zusätzlich ist mindestens eine Pumpe 28 des Bremskreises, welche ansaugseitig mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir und förderseitig mit mindestens einem
Radbremszylinder des Bremskreises (als der mindestens einen weiteren Reibbremse) verbunden ist, mittels mindestens eines zweiten Steuersignals 34 ansteuerbar. Des Weiteren ist mindestens ein stetig regelbares/steuerbares Ventil 30 des Bremskreises, über welches der mindestens eine Radbremszylinder mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir verbunden ist, als eine weitere hydraulische Komponente mittels mindestens eines dritten Steuersignals 36 ansteuerbar. Mittels der Steuervorrichtung 10 können somit die Vorteile eines teil-entkoppelten
Bremssystems genutzt werden, wobei insbesondere der Bremsdruck in dem über das mindestens eine Trennventil 26 mit dem Hauptbremszylinder verbundenen Bremskreis nach einem Schließen des mindestens einen Trennventils 26 so einstellbar ist, dass ein bevorzugtes Ist-Reibbremsmoment ausgeübt wird. Das hydraulische Bremssystem kann zusätzlich mittels der Steuervorrichtung 10 so ansteuerbar sein, dass Rückwirkungen eines darin vorliegenden Bremsdrucks auf das Bremsbetätigungselement, wie
beispielsweise Rückstöße/Vibrationen des Bremspedals, unterbunden/verhindert werden.
Die Kombination aus der Steuervorrichtung 10 und dem entsprechenden hydraulischen Bremssystem ermöglicht somit eine Verbesserung der regenerativen Effizienz ohne eine Reduzierung des Komforts. Da die Steuervorrichtung 10 ohne Hardware-Änderungen mit dem hydraulischen Bremssystem zusammenwirken kann, verursacht die Kombination der Steuervorrichtung 10 mit dem hydraulischen Bremssystem keine Steigerung der
Herstellungskosten.
Die oben ausgeführten Vorteile sind auch bei einem Bremssystem für ein Fahrzeug mit der Steuervorrichtung 10 gewährleistet.
Fig. 3a bis 3c zeigen Koordinatensysteme zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines generatorischen Bremssystems eines Fahrzeugs. Das im Weiteren beschriebene Verfahren kann beispielsweise mit der oben erläuterten Steuervorrichtung ausgeführt werden. Die Ausführbarkeit des Verfahrens ist jedoch nicht auf das Verwenden einer derartigen Steuervorrichtung limitiert. In dem Verfahren wird mindestens ein auszuübendes Soll-Motorbremsmoment Mmot-soll mindestens eines generatorisch-einsetzbaren Elektromotors des Bremssystems unter Berücksichtigung zumindest eines vorgegebenen Soll-Gesamtbremsmoments Mges-soll und mindestens eines ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoments mindestens einer zusätzlichen Reibbremse des Bremssystems festgelegt. Anschließend wird der mindestens eine Elektromotor entsprechend angesteuert. Das
Koordinatensystem der Fig. 3a hat als Abszisse das Soll-Gesamtbremsmoment Mges- soll. Die Ordinate des Koordinatensystems der Fig. 3a ist das festgelegte Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll. Sofern das Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll unter einem Grenzbremsmoment Mg liegt, wird bei dem hier beschriebenen Verfahren das mindestens eine auszuübende Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll entsprechend einer Differenz zwischen dem
auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment festgelegt. Wenn das Soll- Gesamtbremsmoment Mges-soll über dem Grenzbremsmoment Mg liegt, so wird bei dem hier beschriebenen Verfahren das mindestens eine auszuübende Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll entsprechend einer Summe aus einem vorgegebenen Zusatz-Bremsmoment ΔΜ und der Differenz (zwischen dem auszuübenden Soll- Gesamtbremsmoment Mges-soll und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment) festgelegt.
Zum Vergleich ist der oben ausgeführte Graph 4 der Fig. 1 in das Koordinatensystem der Fig. 3a eingetragen. Das hier beschriebene Verfahren bietet somit eine deutliche
Steigerung der Rekuperationseffizienz ab einem Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll gleich dem Grenzbremsmoment Mg.
Die Koordinatensysteme der Fig. 3b und 3c haben als Abszisse ebenfalls das Soll- Gesamtbremsmoment Mges-soll. Die Ordinaten der Koordinatensysteme der Fig. 3b und 3c geben Quotienten aus dem Zusatz-Bremsmoment ΔΜ und dem Soll- Gesamtbremsmoment Mges-soll wieder. Fig. 3c entspricht einer Vorgehensweise, bei welcher ein konstantes Zusatz- Bremsmoment ΔΜ unabhängig von dem Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll zusätzlich zu dem Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll ausgeübt wird. Demgegenüber ist mit Fig. 3b das erfindungsgemäße Verfahren wiedergegeben, wobei erst ab einem Soll- Gesamtbremsmoment Mges-soll gleich dem Grenzbremsmoment Mg ein Zusatz- Bremsmoment ΔΜ, dessen Wert zusätzlich abhängig von dem Soll-Gesamtbremsmoment Mges-soll ist, ausgeübt wird. Während bei der Vorgehensweise der Fig. 3c ein relativ hoher Verzögerungsanteil nicht verblendbar ist, entfällt dieser Nachteil mittels des hier beschriebenen Verfahrens (der Fig. 3b).
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann das mindestens eine auszuübende Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll unter zusätzlicher Berücksichtigung eines mit dem mindestens einen Elektromotor maximal ausführbaren Kann-Motorbremsmoments festgelegt werden. Zusätzlich kann das mindestens eine Ist-Reibbremsmoment oder mindestens ein Soll-Reibbremsmoment unter Berücksichtigung zumindest des
auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoments Mges-soll festgelegt werden, wobei mindestens eine Komponente des Bremssystems so angesteuert wird, dass das mindestens eine festgelegte Ist-Reibbremsmoment oder das mindestens eine festgelegte Soll-Reibbremsmoment mittels der mindestens einen weiteren Reibbremse des
Bremssystems ausgeführt wird. Bevorzugter Weise wird in diesem Fall mindestens eine hydraulische Komponente eines hydraulischen Bremssystems als die Komponente des Bremssystems angesteuert. Beispielsweise werden mindestens ein Trennventil, über welches ein Bremskreis mit einem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems verbunden ist, mindestens eine Pumpe des Bremskreises, welche ansaugseitig mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir und förderseitig mit mindestens einem Radbremszylinder des Bremskreises (als der mindestens einen weiteren Reibbremse) verbunden ist, und/oder mindestens ein stetig stellbares Ventil des Bremskreises, über welches der mindestens eine erste Radbremszylinder mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir verbunden ist, als die mindestens eine hydraulische Komponente angesteuert.
Optionaler Weise kann bei einer fahrzeuggeschwindigkeitsbedingten Reduzierung des maximal ausführbaren Kann-Motorbremsmoments und/oder bei einer Geschwindigkeit nahe an/ab einer Mindest-Generatoreinsetzgeschwindigkeit das Soll-Motorbremsmoment Mmot-soll zumindest mit einem vorgegebenen negativen Reduzierungs-Gradienten mit einem Betrag von mindestens 1 ,0 m/s3 reduziert werden. Ebenso kann das Soll- Motorbremsmoment Mmot-soll bei einem konstanten Soll-Gesamtbremsmoment (z.B. bei einem konstanten Bremsbetätigungsweg/Bremspedalweg) höchstens mit einem vorgegebenen Grenz-Steigerungsgradienten von höchstens 0,3m/s3gesteigert werden.

Claims

Ansprüche
1. Steuervorrichtung (10) für ein generatorisches Bremssystem eines
Fahrzeugs mit: einer Motorsteuereinrichtung (12), mittels welcher mindestens eine Soll- Motorbremsmomentgröße bezüglich mindestens eines auszuübenden Soll-Motorbremsmoments (Mmot-soll) mindestens eines generatorisch- einsetzbaren Elektromotors (14) des Bremssystems festlegbar ist unter Berücksichtigung zumindest einer von mindestens einem
fahrzeugeigenen Sensor und/oder von einer fahrzeugeigenen Fahrzeugsteuer-Automatik bereitgestellten Soll- Gesamtbremsmomentgröße (16) bezüglich eines vorgegebenen Soll- Gesamtbremsmoments (Mges-soll) und mindestens einer Ist- Reibbremsmomentgröße bezüglich mindestens eines ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoments mindestens einer zusätzlichen Reibbremse des Bremssystems, und mittels welcher mindestens ein der festgelegten Soll-Motorbremsmomentgröße entsprechendes Motorsteuersignal (18) an den mindestens einen Elektromotor (14) ausgebbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuereinrichtung (12) zusätzlich dazu ausgelegt ist, sofern die Soll-Gesamtbremsmomentgröße (16) unter einer Grenzwertgröße (20) liegt, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße entsprechend einer Differenz zwischen dem auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoment (Mges-soll) und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment festzulegen, und, sofern die Soll- Gesamtbremsmomentgröße (16) über der Grenzwertgröße (20) liegt, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße entsprechend einer Summe aus einem vorgegebenen Zusatz-Bremsmoment (ΔΜ) und der Differenz zwischen dem auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoment (Mmot-soll) und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment festzulegen.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die
Motorsteuereinrichtung (12) zusätzlich dazu ausgelegt ist, die mindestens eine Soll-Motorbremsmomentgröße unter zusätzlicher Berücksichtigung mindestens einer bereitgestellten oder ermittelten Kann- Motorbremsmomentgröße (24) bezüglich eines mit dem mindestens einen Elektromotor (14) maximal ausführbaren Kann-Motorbremsmoments (Mmot-kann) festzulegen.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die
Motorsteuereinrichtung (12) oder eine weitere Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung zumindest der Soll- Gesamtbremsmomentgröße (16) die mindestens eine Ist- Reibbremsmomentgröße oder mindestens eine Soll- Reibbremsmomentgröße festzulegen, und mittels mindesten eines weiteren Steuersignals (32 bis 36) mindestens eine Komponente (26 bis 30) des Bremssystems so anzusteuern, dass das mindestens eine Ist- Reibbremsmoment mittels der mindestens einen weiteren Reibbremse entsprechend der mindestens einen Ist-Reibbremsmomentgröße oder der mindestens einen Soll-Reibbremsmomentgröße ausführbar ist.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 3, wobei die
Motorsteuereinrichtung (12) oder die weitere Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt ist, mittels des mindestens einen weiteren Steuersignals (32 bis 36) mindestens eine hydraulische Komponente (26 bis 30) eines hydraulischen Bremssystems als die Komponente des Bremssystems anzusteuern.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei die
Motorsteuereinrichtung (12) oder die weitere Ansteuereinrichtung dazu ausgelegt ist, mittels des mindestens einen weiteren Steuersignals (32 bis 36) mindestens ein Trennventil (26), über welches ein Bremskreis mit einem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems verbunden ist, mindestens eine Pumpe (28) des Bremskreises, welche ansaugseitig mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir und förderseitig mit mindestens einem Radbremszylinder des Bremskreises als der mindestens einen weiteren Reibbremse verbunden ist, und/oder mindestens ein stetig stellbares Ventil (30) des Bremskreises, über welches der mindestens eine Radbremszylinder mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir verbunden ist, als die mindestens eine hydraulische Komponente (26 bis 30)
anzusteuern.
Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Motorsteuereinrichtung (12) dazu ausgelegt ist, die mindestens eine Soll- Motorbremsmomentgröße so festzulegen, dass bei einer
fahrzeuggeschwindigkeitsbedingten Reduzierung des maximal ausführbaren Kann-Motorbremsmoments (Mmot-kann) und/oder einer Geschwindigkeit (v) nahe an/ab einer Mindest- Generatoreinsetzgeschwindigkeit (vO) das Soll-Motorbremsmoment (Mmot-soll) zumindest mit einem vorgegebenen negativen Reduzierungs- Gradienten mit einem Betrag von mindestens 1 ,0 m/s3 reduzierbar ist.
Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Motorsteuereinrichtung (12) dazu ausgelegt ist, die mindestens eine Soll- Motorbremsmomentgröße so festzulegen, dass das Soll- Motorbremsmoment (Mmot-soll) bei einer konstanten Soll- Gesamtbremsmomentgröße oder einem konstanten Soll- Gesamtbremsmoment höchstens mit einem vorgegebenen Grenz- Steigerungsgradienten von höchstens 0,3m/s3 steigerbar ist.
Generatorisches Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer
Steuervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zum Betreiben eines generatorischen Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Schritten:
Festlegen mindestens eines auszuübenden Soll-Motorbremsmoments (Mmot-soll) mindestens eines generatorisch-einsetzbaren Elektromotors (14) des Bremssystems unter Berücksichtigung zumindest eines vorgegebenen Soll-Gesamtbremsmoments (Mges-soll) und mindestens eines ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoments
mindestens einer zusätzlichen Reibbremse des Bremssystems; und Ansteuern des mindestens einen Elektromotors (14) entsprechend des festgelegten Soll-Motorbremsmoments (Mmot-soll); dadurch gekennzeichnet, dass
, sofern das Soll-Gesamtbremsmoment (Mges-soll) unter einem
Grenzbremsmoment (Mg) liegt, das mindestens eine auszuübende Soll- Motorbremsmoment (Mmot-soll) entsprechend einer Differenz zwischen dem auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoment (Mges-soll) und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment festgelegt wird; und, sofern das Soll-Gesamtbremsmoment (Mges-soll) über dem
Grenzbremsmoment (Mg) liegt, das mindestens eine auszuübende Soll- Motorbremsmoment (Mmot-soll) entsprechend einer Summe aus einem vorgegebenen Zusatz-Bremsmoment (ΔΜ) und der Differenz zwischen dem auszuübenden Soll-Gesamtbremsmoment (Mges-soll) und dem mindestens einen ausgeführten oder ausführbaren Ist-Reibbremsmoment festgelegt wird.
0. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das mindestens eine auszuübende Soll-Motorbremsmoment (Mmot-soll) unter zusätzlicher Berücksichtigung eines mit dem mindestens einen Elektromotor (14) maximal ausführbaren Kann-Motorbremsmoments (Mmot-kann) festgelegt wird.
1. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei zusätzlich das mindestens eine Ist-Reibbremsmoment oder mindestens ein Soll-Reibbremsmoment unter Berücksichtigung zumindest des auszuübenden Soll- Gesamtbremsmoments (Mges-soll) festgelegt wird, und wobei mindestens eine Komponente (26 bis 30) des Bremssystems so angesteuert wird, dass das mindestens eine festgelegte Ist- Reibbremsmoment oder das mindestens eine festgelegte Soll- Reibbremsmoment mittels der mindestens einen weiteren Reibbremse ausgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei mindestens eine hydraulische Komponente (26 bis 30) eines hydraulischen Bremssystems als die Komponente des Bremssystems angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei mindestens ein Trennventil (26), über welches ein Bremskreis mit einem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems verbunden ist, mindestens eine Pumpe (28) des
Bremskreises, welche ansaugseitig mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir und förderseitig mit mindestens einem Radbremszylinder des
Bremskreises als der mindestens einen weiteren Reibbremse verbunden ist, und/oder mindestens ein stetig stellbares Ventil (30) des
Bremskreises, über welches der mindestens eine Radbremszylinder mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir verbunden ist, als die mindestens eine hydraulische Komponente angesteuert werden
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei bei einer fahrzeuggeschwindigkeitsbedingten Reduzierung des maximal ausführbaren Kann-Motorbremsmoments (Mmot-kann) und/oder einer Geschwindigkeit (v) nahe an/ab einer Mindest- Generatoreinsetzgeschwindigkeit (vO) das Soll-Motorbremsmoment (Mmot-soll) zumindest mit einem vorgegebenen negativen Reduzierungs- Gradienten mit einem Betrag von mindestens 1 ,0 m/s3 reduziert wird. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei das Soll-
Motorbremsmoment (Mmot-soll) bei einem konstanten Soll- Gesamtbremsmoment höchstens mit einem vorgegebenen Grenz- Steigerungsgradienten von höchstens 0,3m/s3 gesteigert wird.
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