WO2014086644A2 - Verfahren zum betreiben einer rekuperationsbremse eines kraftfahrzeugs und rekuperationsbremse - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer rekuperationsbremse eines kraftfahrzeugs und rekuperationsbremse Download PDF

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  • Recuperation brakes are used in vehicles to convert vehicle kinetic energy into electrical energy that can be cached. This can help with the
  • Brake energy accumulating be used again, in ⁇ set to the no longer usable braking energy of a conven- len friction brake.
  • ⁇ set to the no longer usable braking energy of a conven- len friction brake.
  • electric vehicles and hybrid vehicles can thereby increase the efficiency of the energy that is necessary for operating the vehicle.
  • the motor vehicles described here have two, four or more wheels. These can be distributed on 1, 2 or more axes.
  • the published patent application DE 10 2010 041 544 A1 describes a driver assistance system for consumption-controlled driving, route data of the route ahead being evaluated. If there is a situation ahead in which the speed will be reduced, a delay instruction is displayed to the driver. As a further result, operating strategies and in particular the recuperation operating mode can be set according to the route ahead.
  • the invention allows a stable driving behavior ⁇ even in critical traffic situations, and especially in critical traffic situations that lie on the route ahead. It follows with the invention, a driving style, which is both in terms of increased efficiency and in terms of increased driving safety on the route ahead and their traffic conditions ⁇ fits.
  • the invention enables a combination ⁇ nation of recuperation conventional friction brakes so that, despite the increased complexity of such a mixed braking system having at increased efficiency, and in particular with an adapted brake operation which allows a particularly high level of road safety, comparable or improved self ⁇ properties over a braking system that only provides a recuperation brake.
  • the procedure described here provides that the Reku ⁇ peration brake is operated with foresight, based on data that characterize the forward-lying route.
  • the recuperation brake it is not necessary for the recuperation brake to respond to instantaneous values, for example by means of safety measures such as shutdown.
  • operating parameters of the recuperation brake can be set in advance, that is, before driving on the route ahead.
  • the operating parameters can be adaptively adapted to the events of the route ahead.
  • recuperator tion brake is set in advance so that during Bremsvor ⁇ gears do not block the wheels or at any time, especially at critical driving conditions, the vehicle is optimally liable on the road.
  • a method for operating a recuperation brake of a motor vehicle provides that a future operating intensity of the recuperation brake for an underlying driving route of the motor vehicle is estimated on the basis of an input.
  • This input characteristic ⁇ records the driving style of the forward route.
  • the intensity of operation can be represented by a value or by a value course. This value can reflect the torque exerted by the regenerative braking, or can reproduce a control signal or a target value, according to which the regenerative braking is operated, for example ⁇ value, a current or a current value sequence, which is released from the regenerative brakes during braking. Alternatively or in combination therewith, a value can be used that reflects the excitation intensity, in particular the current with which the recuperation brake is excited.
  • the input returns as value the driving style of the route ahead. Since this is an estimate of future behavior, it is preferable to derive only one estimate from this value and not a compelling, highly precise statement of future events.
  • the input is, in particular, a value or an information which reflects current information, for example a property of the traffic or current weather conditions which characterize properties of the roadway.
  • the input can relate to time-stationary properties of the road surface, for example, radius of curvature, slope, general road conditions and ⁇ hnli ⁇ ches.
  • the input may represent an operating or attitude parameter of a preceding vehicle that is on the preceding route. Further realization ⁇ possibilities of this entry are described in more detail below.
  • the input thus reflects properties of the roadway, that are relevant to liability.
  • the input reflects characteristics or current parameters of a vehicle that reflects its roadholding or driving style.
  • a maximum slip-free vehicle braking power is estimated.
  • the maximum slip-free vehicle braking power is the maximum vehicle braking power at which complete liability and thus slip-free adhesion of the motor vehicle is ensured on the route. This means in particular that a slip-free adhesion of wheels of the motor vehicle on the travel route and the road is open ⁇ ensured.
  • the route here is the route ahead.
  • the vehicle braking power can be represented by a torque or by other manipulated variables or nominal values that represent the total deceleration of the motor vehicle.
  • the vehicle braking power is the braking power of all brake components of the motor vehicle, that is all components that serve to brake the motor vehicle.
  • the vehicle braking power is the sum of the recuperation brake and one or all friction brakes of the motor vehicle.
  • the maximum slip-free braking performance of vehicles reflects the brake ⁇ power with which the motor vehicle can brake maximum without losing adhesion and in particular without blocking, and this particularly concerns the wheels of the vehicle.
  • the braking power of the recuperation brake is set to a desired braking power, which is not greater than the maximum vehicle braking power for the underlying Fahrstre ⁇ bridge. This ensures that the vehicle does not lose its liability if the recuperation brake is used alone.
  • the setting can be provided by storing a value that reflects this braking power in a memory, so that when later pressing the Rekuperationsbremse this value just has to be read.
  • the accumulator can be located in the recuperation brake or in a control unit that includes or controls the recuperation brake.
  • the recuperation brake is actuated on the route ahead with the desired braking power. This betae ⁇ authorization is issued pursuant to driver input. The recuperation brake is actuated when the driver depresses the brake pedal.
  • the time of actuation is thus predetermined by the time of the actuation of the brake pedal by the driver.
  • the vehicle braking ⁇ performance that is, the total braking power can depend directly on the operating distance of the brake pedal, in particular an increasing dependence, such as a strictly monotonous or monotonous dependence.
  • the activation profile of the brake pedals ⁇ can map this dependency.
  • the Ab ⁇ dependence between the operating amount of the brake pedal and the brake power may have an upper limit of the braking power, so that an additional operation of the brake power is no longer increased.
  • the desired braking power forms this upper ⁇ limit.
  • the recuperation brake When the brake pedal is actuated, only the recuperation brake can be actuated, the setpoint braking power being below the maximum vehicle braking power. Further, upon actuation of the brake pedal, the recuperation brake and a friction brake of the motor vehicle are actuated, wherein the sum of the Bremsleis ⁇ tions of the two brakes of the desired braking power corresponds.
  • the proportion of the braking power of the recuperation can imaging braking power at the vehicle vary depending upon a maximum braking power of the recuperation for which this di ⁇ is dimensioned, or for example, can depend on the state of charge of an electrical energy storage device that receives the converted by the recuperation energy. The proportion is in this case the lower, the greater the state of charge or the greater the charging current, with which the electrical energy storage can be charged according to the current state of charge or according to the temperature of the electrical energy storage.
  • Electrochemical storage arrangements are, in particular, secondary cells or interconnections thereof, for example accumulators or batteries. These may be Li-based or lead-acid based, or other common electrochemical systems.
  • Electrostatic memory arrangements are in particular capacitors or interconnections thereof, for example DLCs (DLC - double-layer capacitor, double-layer capacitor) or other supercaps.
  • Electromechanical storage arrangements are arrangements with an electric machine, which are connected to a memory for kinetic rotational energy and / or with a spring force ⁇ memory and / or a compressed air reservoir.
  • the electric machine can be used as an electric motor when storing the energy, and be used as a generator when retrieving the energy.
  • the electromechanical storage devices may include a kinetic energy delivery element and / or retrieval element, such as a shaft.
  • the terms “accumulator” and “battery” may be at least one of the above-mentioned electrical energy storage.
  • the invention enables optimal presetting of the recuperation brake and avoids dangerous driving situations that can be done by unwanted braking interventions, in which the braking power of the recuperation brake is set to the desired Bremsleis ⁇ tion, and thus the braking power of the recuperation brake is limited.
  • the upper limit of the limit power of the recuperation brake depends on the maximum slip-free vehicle braking power, which was estimated based on input data before the recuperation brake was actuated.
  • the setting of the braking power of the recuperation brake (before pressing the Rekuperationsbremse) depends on navigation data.
  • the navigation data can form the input.
  • the navigation data may be curve radii, velocity profiles, a maximum allowable velocity, a slope or velocity profile, and so on.
  • the navigation data relate to the route ahead. This can be estimated that the Motor vehicle will be braked on the route ahead. This corresponds to the estimation of the future operating intensity.
  • the input can be used to estimate the maximum slip-free vehicle braking power. This corresponds to the maximum possible recuperation power.
  • the maximum possible recuperation power forms the limit at which the driving condition of the motor vehicle becomes critical as a result of the deceleration due to the actuation of the recuperation brake and the motor vehicle loses liability or blocks the brakes.
  • the maximum vehicle braking power corresponds to the maximum possible recuperation power with which the motor vehicle can still be kept stable, wherein the kinetic energy can be fed back into the battery of the motor vehicle as best as possible by conversion via the recuperation brake.
  • the recuperation power and the maximum vehicle braking power and the Reibwerther an anti-lock braking system or a vehicle dynamics control or traction control can be used.
  • An anti-lock system corresponds to a control device with which an anti-lock control is realized.
  • Anti-skid control includes a device that implements an electronic stability program. The future operating intensity, the maximum slip-free vehicle braking power and / or the dependency between the brake pedal actuation and the braking power of the recuperation brake are repeated and in particular continuously estimated. Further, the braking performance of the recuperation is repeated ⁇ brake particular continuously adjusted according to the Ab ⁇ estimates.
  • the input which characterizes the driving mode of the preceding driving route is vehicle state information about a preceding vehicle.
  • the vehicle condition information is output from the preceding vehicle.
  • the vehicle in front is on the route ahead.
  • the motor vehicle for whose recuperation brake as described here the future operating intensity is deducted. can also be described as an ego vehicle.
  • the preceding vehicle may be referred to as a foreign vehicle ⁇ the.
  • the preceding vehicle or its driving mode or its driving mode indicates the driving style of the preceding driving route, so that it is possible to deduce the future operating intensity of the ego vehicle directly from the data of the preceding vehicle which travels the driving distance after the preceding vehicle.
  • the entry is therefore, for example, information about the active operation of a driving safety system of the vehicle vorausfah ⁇ leaders, for example information about the operation of a traction control system or the operation of an antilock system of the vehicle traveling ahead.
  • This data may reflect the operation of an operating or starch, in particular the strength of the engagement of such a system or one of the ⁇ -like arrangements in the driving operation of the preceding vehicle.
  • the input may consist of operating parameters which the traction control or antilock braking system of the preceding vehicle uses, for example, friction coefficients of the driving route on which the preceding vehicle is located or estimated by the system or by the system.
  • the frequency of the active intervention by the control or by the system of the preceding vehicle can be used as input.
  • the input may be information about the four-wheel drive of the preceding vehicle. From the operation ⁇ mode "four-wheel drive" of the preceding vehicle can be ge ⁇ concluded that the lying ahead route on which the vehicle ahead is, a low friction has Coefficient of ⁇ . This suggests that the ego vehicle may be braked is, thus immediately the operating intensity of the recuperation results. ins ⁇ particular can be estimated from the operation of the four-wheel drive or of the said parameters of the traction control or the anti-lock system, the maximum slip-free vehicle braking performance.
  • a traction control or an anti-lock braking system of the preceding vehicle use a parameter that reflects the coefficient of friction of the currently traveled distance of the vehicle in front, so that there ⁇ directly by the maximum slip-free vehicle braking power can be derived, in particular by means of an inter ⁇ polations function or other mapping, in particular using a look-up table.
  • the vehicle state information that is output from the preceding vehicle may be information about an inclination of the preceding vehicle.
  • the information about the inclination of the preceding vehicle is used by an inclination sensor of the preceding vehicle.
  • a calculation device can also be provided which can determine the inclination and / or transverse acceleration on the basis of vehicle operating parameters, for example by comparing a requested torque with an output torque. As a result, particularly steep or heavily sloping leading routes can be detected. From the inclination of the vehicle ahead can be directly on the maximum slip-free vehicle braking power close or on the future operating intensity of the recuperation brake.
  • the vehicle state information of the preceding vehicle may include data of a yaw rate sensor, lateral acceleration sensor, and / or longitudinal acceleration sensor that also characterizes the driving style of the preceding route. From this, too, the maximum slip-free vehicle braking power can be estimated, or the future operating intensity of the recuperation brake, since any occurring skidding points to an underlying driving route with low adhesion.
  • the vehicle state information of the preceding vehicle may be information about the active operation of a smoothness warning system of the preceding vehicle, or alternatively, an ambient temperature information of the preceding vehicle. From the ambient temperature or from the information of the Sfflettewarnstrom directly on the road condition and thus also the liability to be closed. If the smoothness warning system of the vehicle in front is active, it is possible to deduce a low coefficient of friction of the preceding driving route, which in turn indicates a low maximum slip-free vehicle braking power. In addition, conclusions can be drawn from the information thus obtained about the low coefficient of friction of the road ahead on the future operating intensity of the recuperation brake of the motor vehicle.
  • the input which characterizes the driving style of the preceding driving route can be generated by the motor vehicle whose recuperation brake is operated in accordance with the method.
  • the input may be information about the distance to the preceding vehicle, preferably on the distance to the preceding vehicle, which is located directly in front of that of the motor vehicle, the regenerative braking is operated procedural ⁇ renshunt. In other words, this is the distance between the ego vehicle and the foreign vehicle according to the definitions set out here, wherein the foreign vehicle is preferably the vehicle driving directly in front of the ego vehicle.
  • Input can be generated by a distance sensor of the motor vehicle whose recuperation brake is operated, or by a distance warning or distance control system of this motor vehicle, such as an ACC device (ACC - adaptive cruise control, distance control).
  • This information is information that preferably originates from the motor vehicle whose recuperation brake is operated, but also substantially affects the handling of the directly preceding vehicle.
  • the dependence between distance and operating intensity is preferably given as follows. A large distance and / or a small reduction rate of the distance is assigned a lower operating intensity than a smaller distance (relative to the first-mentioned distance) and / or a greater reduction rate (related to the first-mentioned reduction rate) of the distance.
  • a lower operating intensity (including an estimated operating intensity of zero) is provided than at a distance which decreases.
  • the latter dependence thus refers to a temporal change of the distance.
  • the relationship can be specified as a function, characteristic curve, value table or parameter set, which interpolates the relationship or reproduces a model of the driving behavior as a function of the traffic driving ahead.
  • the vehicle state information can be transmitted directly from the preceding vehicle to the motor vehicle (that is, to the ego vehicle).
  • a car-to-car communication protocol can be used, in particular a protocol that complies with the IEEE 802.11p standard or another standard according to IEEE 802.11.
  • the term car-to-car communication protocol is used here in abbreviated form for a communication standard that defines the information transmission from a vehicle (car) to another vehicle or to at least one (stationary) receiver station.
  • the vehicle state information may be indirectly transmitted from the preceding vehicle.
  • it may be indirectly transmitted from the preceding vehicle to a delivery entity, which may include the Internet.
  • the transmission entity transmits the vehicle state information of the preceding vehicle directly or indirectly to the motor vehicle, in particular using a transmission path according to a mobile radio protocol or a car-to-car communication protocol, for example in accordance with the IEEE 802.11p standard.
  • the input identifying the driving style of a preceding driving route may include operating data of a preceding vehicle.
  • the input may be a driver request input representing the activation of the assist drive.
  • the Fah ⁇ rer relieeingabe can refer related activation, related to a date or routes. Therefore, the
  • Drive timing input a point in time at which the assist drive is activated or at least requested, or may be the activation for a particular route, in particular for the route ahead.
  • the input of navigation data may include a navigation system of the motor vehicle (or of the vehicle in front).
  • the navigation data represents a slope that is above a predetermined limit, represents a curve radius that is less than a predetermined limit, represents a degree of bumpiness, and / or a traffic law constraint on the use of traction assist measures, where the degree of bumpiness and the default concerning the use of traction support measures for the route ahead.
  • the input may correspond to a degree of unevenness that is above a predetermined limit.
  • the input may further include current or general road condition information.
  • the road condition information is, in particular, coefficients of friction of the route ahead or indications which indirectly reflect the friction coefficient.
  • the road condition information can be current weather conditions or current traffic conditions of the preceding travel route.
  • the current traffic conditions can be provided by a transport service.
  • the traffic service transmits the current traffic behaves ⁇ nep to the vehicle (in particular by ultra-short wave in terms of a traffic monitoring service).
  • the input may also be stored information about the operation of a support traction drive of the motor vehicle on the route ahead on a previous drive this route. This information is collected and buffered by the motor vehicle during the previous drive, the input being that this information is retrieved from the buffer. It may also be stored information that has been collected by a motor vehicle other than the ego vehicle in a previous driving the preceding route of the ego vehicle, this other vehicle the relevant transfers cached data to the ego vehicle. The other vehicle may be another vehicle used by the same household or company as the ego vehicle.
  • the stored information can also be an operating intensity or a maximum slip-free vehicle braking power or a braking power used, which was obtained during a previous driving of the preceding driving route.
  • the input may also include a combination of values representing several of the so-called information or inputs. These values can be combined arithmetically or logically, in particular by a weighted sum.
  • a further embodiment of the method described here provides that the braking power of the recuperation brake is set to the desired braking power before actuation.
  • the desired braking power is adjusted by setting a braking power upper limit for the desired braking power.
  • betae ⁇ term of recuperation which recuperation is operated in compliance with the braking performance limit.
  • This can be implemented by the operating characteristic of the brake pedal is flattened from the braking power upper limit, preferably to a constant value.
  • the operating characteristic of the brake pedal can in principle be modified such, and in particular ⁇ sondere be scaled smaller, so that the braking power ⁇ upper limit is met.
  • a current limiter which limits the current with which the recuperation brake is operated.
  • a current limit can be provided, which corresponds to the braking power upper limit.
  • This adjustment of the braking power limit before pressing the recuperation permits adaptive adjustment and can be a time span ⁇ be performed before pressing the recuperation. An immediate reaction is therefore not necessary so that the adaptation can take a certain amount of time without its effects diminishing or safety problems occurring.
  • a further embodiment of the method described here provides that the braking power of the recuperation brake is reduced to the desired braking power or, alternatively, to a braking power that is less than the desired braking power, in particular by a predetermined fixed or variable margin.
  • This margin may correspond to the braking performance of a friction brake.
  • the braking power of the friction brake adds to the braking power of the recuperation brake, wherein the sum is not greater than the maxi ⁇ male vehicle braking power.
  • a braking value specification is set, which represents the desired braking power or a braking power value.
  • the braking power value is less than the desired braking ⁇ performance.
  • the braking value specification is transmitted to the recuperation brake or to a drive device of the recuperation brake.
  • the braking value specification is buffered.
  • Another embodiment of the method described here provides that the motor vehicle upon actuation of the Rekupera ⁇ tion brake is decelerated with the desired braking performance.
  • the motor vehicle upon actuation of the brake Rekupera ⁇ tion is braked with a total braking power is less than or equal to the maximum vehicle braking performance.
  • the first case is especially for braking only with recuperation.
  • tion brake provided, the second alternative is preferably used when it is decelerated with the Rekuperationsbremse and additionally with another brake, in particular with a friction brake.
  • a friction brake is further operated, insbeson ⁇ particular simultaneously or at least with a time overlap.
  • the friction brake ⁇ can hereby support the regenerative braking, for example when the recuperation would produce a current due to a high braking power which is larger than a current maximum current which can be absorbed by the electrical components of the motor vehicle.
  • electrical components Kom ⁇ the vehicle electrical system will be referred to herein, and in particular ⁇ sondere the accumulator and / or an element for the destruction of electrical energy, such as by conversion to heat, in particular a preferably adjustable Rekuperationswiderstand.
  • Recuperation resistance is an electrical resistance that receives power from recuperation. Furthermore, a regenerative braking will be described for a motor vehicle, the regenerative braking is equipped with an electrical ⁇ rule engine and an associated control device.
  • the control device comprises an interface ⁇ , in particular a radio interface.
  • the interface of the control device is set up to receive an input which characterizes the driving style of a driving route lying ahead of the motor vehicle. This input corresponds to the above inputs so that the interface is set up to receive the inputs described herein.
  • the control device comprises an estimating device which is set up to determine a maximum slip-free vehicle braking power for the driving route as a function of the input.
  • the estimator is particularly equipped to realize the estimation step described herein.
  • the control device further comprises a braking power determination device that is equipped with a desired braking power to investigate.
  • the nominal braking power is not greater than the maximum vehicle braking power for the route.
  • the brake power determination device is in particular equipped to be able to carry out the step described here of estimating the maximum slip-free vehicle braking power.
  • the control device has a control output which is connected to the electric machine.
  • the control output is configured to deliver to the electric machine the desired braking power in the form of a control signal.
  • control device can be implemented by a microcontroller connected to a memory for programs, the programs implementing the devices described here together with the processor.
  • the control output is in particular a data output of this Mikroprozes ⁇ sor.
  • control device can also be configured by hard-wired logic circuits and / or by using discrete electrical or electronic components.
  • the devices may be implemented by hardware, software, hardwired logic circuits, and / or by digital or analog circuitry.
  • An embodiment of the recuperation brake provides that the control device is equipped with a radio interface. This radio interface is designed according to a car-to-car communication standard, in particular according to the IEEE 802.11p standard. The radio interface and generally the interface described here are input interfaces.
  • FIG. 1 shows a motor vehicle with a recuperation brake, together with further information sources in a schematic representation
  • FIG. 2 shows a flow chart for explaining the method described here.
  • FIG. 1 shows schematically a motor vehicle as described herein together with a recuperation brake as also described herein. Furthermore, FIG. 1 shows further information sources and serves to explain the method described here.
  • the motor vehicle 10 includes a recuperation brake 20 with an electric machine 30, which comprises a drive unit 32 for the electric machine 30.
  • the recuperation ⁇ brake 20 further includes a control device 40 with an interface 42 which serves as an input interface for at least one input as described herein.
  • the motor vehicle may comprise a plurality of electrical machines, such as one machine per axle or wheel.
  • the recuperation brake corresponds to the device which comprises all or part of these machines.
  • only one electric machine is used to describe the figures, and instead of this, as stated, a plurality of electrical machines can be provided.
  • the electric machine used here can thus serve as a placeholder for a plurality of electrical machines (preferably 2, 4 or more).
  • the control device 40 comprises an estimation device 50 and a braking power determination device 60.
  • a control output 44, the control device 40 is connected to the drive unit 32 of the electric machine 30 in a driving manner. At least one input in the form of a value is detected by the control device 40 via the interface 42. This input is passed to the estimation device 40, which is set up, starting from the input, a maximum slip-free driving range. To determine brake power for that route, which precedes the motor vehicle.
  • the braking power determination device 60 is the estimator 50 is connected to this and in particular downstream of this.
  • the braking power determining device 60 is equipped to determine a target braking power which is not greater than the maximum vehicle braking power for the preceding driving route.
  • the braking power determination device 60 can be set up to receive control information, for example from a brake pedal 62.
  • the associated connection is shown in dashed lines.
  • a braking power coordination unit 64 can be optionally provided, game as to distribute at ⁇ to the desired total braking power to the recuperation and a friction brake 66th Both the optional friction brake 66 and the brake recuperation ⁇ or the electrical machine 30 acting on the wheels of the motor vehicle, the braking power may act on only one axle or both axles of the vehicle.
  • the wheels of the vehicle 10 are symbolic as semicircles Darge ⁇ represents.
  • the braking power determination device 60 outputs a control signal to the control output 44, which is connected to the electric machine 30 as described, as described.
  • a navigation system 100 of the automobile 10 which can be also referred to as ego vehicle, provides navigation data which characterize the driving style of the vorausse- Henden route, such as a slope or a radius of curvature or a degree of unevenness or traffic law ⁇ Liche requirements for use of Tratechnischsunterstützungs- measures as described here.
  • a driver's wish input or operator input 110 allow ⁇ example, the input of a driving mode, such as a fuel-efficient driving mode and a sports driving mode in which more power than in the aforementioned mode is available. This driver input can be specified by a push-button, switch, or even by a touchscreen, such as the touchscreen with which the navigation system also works.
  • a vehicle-mounted device is called, the navigation ⁇ onsoire holds for the driver.
  • FIG. 1 shows a transmitting station of a traffic service, which transmits current or general road condition information to the vehicle 10.
  • a preceding vehicle 130 may serve.
  • the vehicle 130 which may also be referred to as a foreign vehicle, travels on the route which is ahead of the motor vehicle, that is to say the ego vehicle.
  • the motor vehicle 130 includes a driving safety system, such as an antiskid control or an antilock braking system, which transmits approximately a coefficient of friction to the vehicle 10, in particular via a car-to-car communication protocol, for example by means of the IEEE 802.11p standard.
  • the foreign vehicle 130 includes an outside temperature sensor 132b, which may also be configured as a smoothing device or smoothness sensor. Also, this device provides data to the ego vehicle 10, which is the driving style of the ego vehicle on the one ahead
  • the ego vehicle 10 is also equipped with a driving safety system, as is the case with the vehicle 130. Further, the ego vehicle 10 includes an outside temperature sensor or a smoothness sensor 142b that provides data to the recuperation brake in the same manner as the device 132b. In an alternative embodiment, the sensor 142b is a distance sensor or distance control that determines the distance to the (preferably directly) preceding vehicle. This Distance can be used to determine the operating intensity.
  • a memory 150 is provided within the vehicle 10, which stores information about the operation of the memory
  • Rekuperationsbremse 20 during a past driving the next route through the ego vehicle or by another vehicle ready.
  • the stored information can be equated to the memory 150, so that the same reference numerals can be used.
  • the arrow illustrated in Figure 1 with dotted line represents the Kom ⁇ bination of the inputs, which can consist of a relay in the simplest case.
  • This arrow can also be a
  • Combining the inputs from the information sources 100, 110, 120, 132a, 132b, 142a, 142b and / or 150 combine, such as by logical combination or arithmetic combination, such as by summation of the values, the summation can also be performed with a weighted sum ,
  • the arrow may represent an image in the form of an arithmetic function or as an interpolation function determined by parameters. These parameters can be stored as a lookup table in a memory within the vehicle 10, such as the memory in which the memory information 150 is stored.
  • the simple, dashed lines are to be regarded as an optional connection.
  • the double arrows presented with a solid line and dashed line indicate the ones shown, transmission of braking power from the electrical machine 30 and by the friction brake ⁇ 66 to the respective wheels of the vehicle 10 again.
  • FIG. 2 shows a flowchart for explaining the method described here.
  • step 200 at least one of the aforementioned inputs is received and, if necessary, processed.
  • the data processed in step 200 is in particular navigation data, or inputs or data received from the preceding vehicle.
  • step 210 this data is processed by relevance. This corresponds to a combination, as is carried out in Figure 1 with the arrow shown as a dotted lines. Approximately a weighted sum or a sorting method may be used to process the input data for relevance.
  • step 220 the braking power of the recuperation brake is estimated from the data processed in step 210 and received in step 200. Steps 200 and 210 serve to estimate the future intensity of operation. The step 220 is used to estimate the maximum slip-free vehicle braking power for the route, depending on the input, the step 200 ver ⁇ works.
  • step 230 the direct braking power of the recuperation brake with a vehicle sensor system of the vehicle 10 is adjusted. This adjustment serves to ensure that the desired braking power or the total braking power (with the additional use of a friction brake) is not greater than the maximum vehicle braking power, which is based on the limit beyond which there is the risk of slippage or locking during braking.
  • step 240 the braking power is distributed to the friction brake and to the electric machine of the recuperation brake. This division can be based on a previous relationship.
  • step 250 it is determined whether the recuperation power has to be adjusted, for example so as not to exceed the maximum vehicle braking power.
  • Step 250 may be associated with estimating the maximum slip-free vehicle braking power. If an adjustment is required, see decision Y, in step 260 the desired braking power is set on the electric machine.
  • the setting comprises, in particular, a reduction of the desired braking power to a value that is not greater than the maximum vehicle braking power or that is not greater than a proportion of the maximum vehicle braking power that is applied by the recuperation brake.
  • the target braking power with a Fahrsi ⁇ cherheitssystem 142a and in particular its sensor compensated from ⁇ , with about the sensor 132a may be a sensor of this type. Also, this adjustment serves to ensure that the desired Bremsleis ⁇ tion or the total braking power is not greater than the maximum vehicle braking power.
  • step 280 it is determined whether the vehicle 10 has a stable driving attitude. If this is true, see decision Y, the braking performance of the regenerative braking is reduced lusterswei ⁇ se also of the friction brake and adjusted again in step 260, and in particular to a lower value.
  • step 280 If no unstable vehicle attitude is determined in step 280 from the data acquired in step 270, see decision N, the process proceeds to step 200.
  • step 250 If it is determined in step 250 that the braking power does not have to be changed, see decision N, the method also continues at step 200.
  • the steps 200-290 are repeated continuously through ⁇ .
  • the input is detected continuously or quasi-continuously.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Rekuperationsbremse (20) eines Kraftfahrzeugs (10) beschrieben. Zunächst wir eine zukünftige Betriebsintensität der Rekuperationsbremse (20) für eine vorausliegende Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs (10) anhand einer Eingabe abgeschätzt, die die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnet. Ferner wird eine maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke abhängig von der Eingabe abgeschätzt. Zudem wird die Bremsleistung der Rekuperationsbremse (20) auf eine Soll-Bremsleistung eingestellt, die nicht größer als die maximale Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke ist und Schließlich wird die Rekuperationsbremse (20) auf der vorausliegenden Fahrstrecke mit der Soll-Bremsleistung betätigt. Ferner wird eine Rekuperationsbremse zur Ausführung des Verfahrens beschrieben.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer Rekuperationsbremse eines
Kraftfahrzeugs und Rekuperationsbremse
Rekuperationsbremsen werden in Fahrzeugen verwendet, um kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln, die zwischengespeichert werden kann. Dadurch kann die beim
Bremsen anfallende Energie nochmals verwendet werden, im Gegen¬ satz zu der nicht mehr nutzbaren Bremsenergie einer konventionel¬ len Reibungsbremse. Insbesondere bei Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen kann dadurch der Wirkungsgrad der Energie erhöht werden, die zum Betreiben des Fahrzeugs notwendig ist. Die hier beschriebenen Kraftfahrzeuge weisen zwei, vier oder mehr Räder auf. Diese können auf 1, 2 oder mehr Achsen verteilt werden.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2010 041 544 AI beschreibt ein Fahrerassistenzsystem zum verbrauchskontrollierten Fahren, wobei Streckendaten der vorausliegenden Fahrstrecke ausgewertet werden. Ergibt sich eine vorausliegende Situation, in der mit geringerer Geschwindigkeit gefahren werden wird, wird eine Verzögerungsanweisung dem Fahrer dargestellt. Als weiteres Ergebnis können Betriebsstrategien und insbesondere der Betriebsmodus Rekuperation gemäß der vorausliegenden Strecke eingestellt werden.
Die oben beschriebene Verfahrensweise ermöglicht zwar grundsätz¬ lich die Wiedergewinnung von Bremsenergie, es besteht jedoch im Hinblick auf die Ressourcenknappheit aufgrund von ansteigenden Energiepreisen der Bedarf an Lösungen, mit denen sich der Wirkungsgrad weiter verbessern lässt. Darüber hinaus wäre es wünschenswert, trotz der Verwendung von Systemen, die einen höheren Wirkungsgrad erlauben, ohne dass der Betrieb der Rekuperationsbremse zur Verringerung der Fahrstabilität führt. Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zum Betreiben einer Rekuperationsbremse eines Kraftfahrzeugs sowie durch eine Rekuperationsbremse, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen definiert sind. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich mit den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Neben einer weiteren Optimierung des Wirkungsgrads gegenüber dem Stand der Technik ermöglicht die Erfindung ein stabiles Fahr¬ verhalten auch bei kritischen Verkehrssituationen, und insbesondere bei kritischen Verkehrssituationen, die auf der vorausliegenden Fahrstrecke liegen. Es ergibt sich mit der Erfindung eine Fahrweise, die sowohl hinsichtlich eines erhöhten Wirkungsgrads auch hinsichtlich erhöhter Fahrsicherheit an die vorausliegende Fahrstrecke und deren Verkehrsverhältnisse ange¬ passt ist. Insbesondere ermöglicht die Erfindung eine Kombi¬ nation der Rekuperationsbremse üblichen Reibungsbremsen bei erhöhtem Wirkungsgrad und insbesondere mit einer angepassten Bremsbetätigung, die ein besonders hohes Maß an Verkehrssicherheit ermöglicht, so dass trotz erhöhter Komplexität eines derart gemischten Bremssystems vergleichbare oder verbesserte Eigen¬ schaften gegenüber einem Bremssystem aufweist, das nur eine Rekuperationsbremse vorsieht.
Die hier beschriebene Vorgehensweise sieht vor, dass die Reku¬ perationsbremse vorausschauend betrieben wird, basierend auf Daten, die die vorausliegende Fahrstrecke kennzeichnen. Dadurch ist es nicht notwendig, dass die Rekuperationsbremse auf Mo- mentanwerte reagieren muss, etwa durch Sicherheitsmaßnahmen wie Abschalten. Stattdessen können Betriebsparameter der Rekuperationsbremse im Vorhinein, dass heißt vor dem Befahren der vorausliegenden Fahrstrecke, eingestellt werden. Dadurch können die Betriebsparameter adaptiv angepasst werden an die Begebenheiten der vorausliegenden Fahrstrecke. Es ist dadurch möglich, die Betriebsparameter zum Einen derart einzustellen, dass sich ein optimaler Wirkungsgrad ergibt, wobei gleichzeitig Sicherheits¬ aspekte berücksichtigt werden und insbesondere die Rekupera- tionsbremse vorab derart eingestellt wird, dass bei Bremsvor¬ gängen die Räder nicht blockieren bzw. zu jeder Zeit insbesondere bei kritischen Fahrstreckenbedingungen das Fahrzeug optimal auf der Fahrbahn haftet.
Es wird daher ein Verfahren zum Betreiben einer Rekuperations- bremse eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Das Verfahren sieht vor, dass eine zukünftige Betriebsintensität der Rekuperations- bremse für eine vorausliegende Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs anhand einer Eingabe abgeschätzt wird. Diese Eingabe kenn¬ zeichnet die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke. Die Betriebsintensität kann durch einen Wert oder durch einen Wertverlauf wiedergegeben sein. Dieser Wert kann das Drehmoment wiedergeben, welches die Rekuperationsbremse ausübt, oder kann ein Stellsignal oder einen Sollwert wiedergeben, gemäß dem die Rekuperationsbremse betrieben wird, beispielsweise ein Strom¬ wert oder ein Stromwertverlauf, der während dem Bremsen von der Rekuperationsbremse abgegeben wird. Alternativ oder in Kombination hierzu kann ein Wert verwendet werden, der die An- regungsstärke wiedergibt, insbesondere die Stromstärke, mit der die Rekuperationsbremse angeregt wird.
Die Eingabe gibt als Wert die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke wieder. Da es sich um eine Abschätzung eines zu- künftigen Verhaltens handelt, wird aus diesem Wert vorzugsweise nur eine Abschätzung abgeleitet und keine zwingende, hochpräzise Aussage zukünftiger Ereignisse. Die Eingabe ist insbesondere ein Wert oder eine Information, die eine aktuelle Information wiedergibt, beispielsweise eine Eigenschaft des Verkehrs oder aktuelle Witterungsverhältnisse, die Eigenschaften der Fahrbahn kennzeichnen. Ferner können die Eingabe zeitlich stationäre Eigenschaften der Fahrbahn betreffen, beispielsweise Kurvenradius, Steigung, allgemeine Fahrbahnbeschaffenheit und Ähnli¬ ches. Ferner kann die Eingabe einen Betriebs- oder Lageparameter eines vorausfahrenden Fahrzeugs wiedergeben, das sich auf der vorausliegenden Fahrstrecke befindet. Weitere Realisierungs¬ möglichkeiten dieser Eingabe sind weiter unten näher beschrieben. Die Eingabe gibt somit Eigenschaften der Fahrbahn wieder, die für die Haftung relevant sind. Ferner gibt die Eingabe Eigenschaften oder aktuelle Parameter eines Fahrzeugs wieder, dass dessen Straßenlage oder Fahrweise wiedergibt. Abhängig von dieser Eingabe wird eine maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung abgeschätzt. Die maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung ist die maximale Fahrzeugbremsleistung, bei der eine vollständige Haftung und somit schlupffreie Haftung des Kraftfahrzeugs auf der Fahrstrecke gewährleistet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass eine schlupffreie Haftung von Rädern des Kraftfahrzeugs auf der Fahrstrecke bzw. der Fahrbahn ge¬ währleistet ist. Die Fahrstrecke ist hierbei die vorausliegende Fahrstrecke. Die Fahrzeugbremsleistung kann wiedergegeben werden durch ein Drehmoment oder durch andere Stellgrößen oder Sollwerte, die die Gesamtentschleunigung des Kraftfahrzeugs wiedergeben. Die Fahrzeugbremsleistung ist die Bremsleistung aller Bremskomponenten des Kraftfahrzeugs, das heißt aller Komponenten, die zum Abbremsen des Kraftfahrzeugs dienen. Insbesondere ist die Fahrzeugbremsleistung die Summe aus der Rekupera- tionsbremse und einer bzw. aller Reibbremsen des Kraftfahrzeugs. Die maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung gibt die Brems¬ leistung wieder, mit der das Kraftfahrzeug maximal bremsen kann, ohne Haftung zu verlieren und insbesondere ohne zu blockieren, wobei dies insbesondere die Räder des Kraftfahrzeugs betrifft.
Ferner wird die Bremsleistung der Rekuperationsbremse auf eine Soll-Bremsleistung eingestellt, welche nicht größer als die maximale Fahrzeugbremsleistung für die vorausliegende Fahrstre¬ cke ist. Damit ist gewährleistet, dass bei alleiniger Verwendung der Rekuperationsbremse das Fahrzeug die Haftung nicht verliert. Das Einstellen kann vorgesehen werden durch Ablegen eines Werts, der diese Bremsleistung wiedergibt, in einem Speicher, so dass beim späteren Betätigen der Rekuperationsbremse dieser Wert einfach nur ausgelesen werden muss. Der Speicher kann sich in der Rekuperationsbremse befinden oder in einem Steuergerät, das die Rekuperationsbremse umfasst oder ansteuert. Schließlich wird die Rekuperationsbremse auf der vorausliegenden Fahrstrecke mit der Soll-Bremsleistung betätigt. Diese Betä¬ tigung erfolgt gemäß Fahrereingabe. Die Rekuperationsbremse wird betätigt, wenn der Fahrer das Bremspedal drückt. Der Zeitpunkt der Betätigung ist somit vorgegeben durch den Zeitpunkt der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer. Die Fahrzeugbrems¬ leistung, das heißt die Gesamtbremsleistung, kann direkt von der Betätigungsstrecke des Bremspedals abhängen, insbesondere über eine steigende Abhängigkeit, beispielsweise eine streng monotone oder monotone Abhängigkeit. Das Betätigungsprofil des Brems¬ pedals kann diese Abhängigkeit abbilden. Ferner kann die Ab¬ hängigkeit zwischen der Betätigungsstärke des Bremspedals und der Bremsleistung eine Obergrenze für die Bremsleistung aufweisen, so dass eine zusätzliche Betätigung die Bremsleistung nicht mehr erhöht. Hierbei bildet die Soll-Bremsleistung diese Ober¬ grenze .
Beim Betätigen des Bremspedals kann nur die Rekuperationsbremse betätigt werden, wobei die Soll-Bremsleistung unter der maxima- len Fahrzeugbremsleistung liegt. Ferner kann beim Betätigen des Bremspedals die Rekuperationsbremse und eine Reibbremse des Kraftfahrzeugs betätigt werden, wobei die Summe der Bremsleis¬ tungen der beiden Bremsen der Soll-Bremsleistung entspricht. Der Anteil der Bremsleistung der Rekuperationsbremse an der Fahr- zeugbremsleistung kann abhängig von einer maximalen Bremsleistung der Rekuperationsbremse abhängen, für die diese di¬ mensioniert ist, oder kann beispielsweise vom Ladezustand eines elektrischen Energiespeichers abhängen, der die von der Rekuperationsbremse umgewandelte Energie erhält. Der Anteil ist hierbei umso geringer, je größer der Ladezustand ist bzw. je größer der Ladestrom ist, mit dem der elektrische Energiespeicher entsprechend dem aktuellen Ladezustand oder entsprechend der Temperatur des elektrischen Energiespeichers aufgeladen werden kann .
Als elektrischer Energiespeicher können elektrochemische Speicheranordnungen und/oder elektrostatische Speicheranord¬ nungen und/oder elektromechanische Speicheranordnungen be- zeichnet werden. Elektrochemische Speicheranordnungen sind insbesondere Sekundärzellen oder Zusammenschaltungen hiervon, beispielsweise Akkumulatoren oder Batterien. Diese können auf Li-Basis oder Blei-Säure-Basis, oder auf anderen üblichen elektrochemischen Systemen beruhen. Elektrostatische Speicheranordnungen sind insbesondere Kondensatoren oder Zusammenschaltungen hiervon, beispielsweise DLCs (DLC - Double Layer Capacitor, Doppelschichtkondensator) oder andere Supercaps . Elektromechanische Speicheranordnungen sind Anordnungen mit einer elektrischen Maschine, welche mit einem Speicher für kinetische Rotationsenergie und/oder mit einem Federkraft¬ speicher und/oder einem Druckluftspeicher verbunden sind. Die elektrische Maschine kann beim Speichern der Energie als Elektromotor eingesetzt werden, und beim Abrufen der Energie als Generator eingesetzt werden. In spezifischen Ausführungsformen kann die elektromechanische Speicheranordnungen statt dem Motor ein Zuführungselement und/oder Abrufelement für kinetische Energie aufweisen, etwa eine Welle. Die Begriffe „Akkumulator" und „Batterie" können hier zumindest eine der oben genannten elektrischen Energiespeicher sein.
Der Erfindung ermöglicht eine optimale Voreinstellung der Rekuperationsbremse und vermeidet gefährliche Fahrsituationen, die durch unerwünschte Bremseingriffe erfolgen können, in dem die Bremsleistung der Rekuperationsbremse auf die Soll-Bremsleis¬ tung eingestellt wird, und dadurch die Bremsleistung der Rekuperationsbremse begrenzt ist. Die Obergrenze der Grenzleistung der Rekuperationsbremse hängt von der maximalen schlupffreien Fahrzeugbremsleistung ab, welche vor dem Betätigen der Rekupera- tionsbremse anhand von Eingabedaten abgeschätzt wurde. Bei¬ spielhaft erfolgt die Einstellung der Bremsleistung der Rekuperationsbremse (vor dem Betätigen der Rekuperationsbremse) abhängig von Navigationsdaten. Die Navigationsdaten können die Eingabe bilden. Insbesondere können die Navigationsdaten Kurvenradien, Geschwindigkeitsprofile, eine maximal erlaubte Geschwindigkeit, ein Steigungs- oder Geschwindigkeitsprofil usw. sein. Die Navigationsdaten beziehen sich auf die vorausliegende Fahrstrecke. Dadurch kann abgeschätzt werden, dass das Kraftfahrzeug auf der vorausliegenden Fahrstrecke abgebremst werden wird. Dies entspricht dem Abschätzen der zukünftigen Betriebsintensität. Zudem kann anhand der Eingabe die maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung abgeschätzt werden. Dies entspricht der maximal möglichen Rekuperationsleistung . Die maximal mögliche Rekuperationsleistung bildet die Grenze, an der durch das Abbremsen aufgrund der Betätigung der Rekuperations- bremse der Fahrzustand des Kraftfahrzeugs kritisch wird und das Kraftfahrzeug Haftung verliert bzw. die Bremsen blockieren. Die maximale Fahrzeugbremsleistung entspricht der maximal möglichen Rekuperationsleistung, mit der das Kraftfahrzeug noch stabil gehalten werden kann, wobei die kinetische Energie bestmöglich in die Batterie des Kraftfahrzeugs zurückgespeist werden kann durch Umwandlung über die Rekuperationsbremse .
Für die Soll-Bremsleistung, die Rekuperationsleistung bzw. die maximale Fahrzeugbremsleistung kann auch die Reibwertermittlung eines Antiblockiersystem oder einer Fahrdynamikregelung bzw. Antischlupfregelung verwendet werden. Ein Antiblockiersystem entspricht einer Steuervorrichtung, mit der eine Antiblockier- regelung realisiert wird. Eine Antischlupfregelung umfasst eine Vorrichtung, mit der ein elektronisches Stabilitätsprogramm realisiert wird. Die zukünftige Betriebsintensität, die maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung und/oder die Abhängigkeit zwischen Bremspedalbetätigung und Bremsleistung der Rekuperationsbremse werden wiederholt und insbesondere kontinuierlich abgeschätzt. Ferner wird die Bremsleistung der Rekuperations¬ bremse wiederholt insbesondere kontinuierlich gemäß den Ab¬ schätzungen eingestellt.
Eine Ausführungsform des hier beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass die Eingabe, welche die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnet, Fahrzeugzustandsinformationen über ein vorausfahrendes Fahrzeug sind. Die Fahrzeugzustandsinforma- tionen werden von dem vorausfahrenden Fahrzeug abgegeben. Das vorausfahrende Fahrzeug befindet sich auf der vorausliegenden Fahrstrecke. Das Kraftfahrzeug, für dessen Rekuperationsbremse wie hier beschrieben die zukünftige Betriebsintensität abge- schätzt wird, kann auch als Ego-Fahrzeug beschrieben werden. Das vorausfahrende Fahrzeug kann als Fremdfahrzeug bezeichnet wer¬ den. Das vorausfahrende Fahrzeug bzw. dessen Fahrweise bzw. dessen Fahrbetrieb gibt die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke wieder, sodass aus den Daten des vorausfahrenden Fahrzeugs direkt auf die zukünftige Betriebsintensität des Ego- Fahrzeugs geschlossen werden kann, welches nach dem vorausfahrenden Fahrzeug die Fahrstrecke befährt.
Die Eingabe ist daher beispielsweise eine Information über den aktiven Betrieb eines Fahrsicherheitssystems des vorausfah¬ renden Fahrzeugs, etwa Information über den Betrieb einer Antischlupfregelung oder über den Betrieb eines Antiblockier- systems des vorausfahrenden Fahrzeugs. Diese Daten können den Betrieb bzw. eine Betriebsstärke wiedergeben, insbesondere die Stärke des Eingriffs eines derartigen Systems oder einer der¬ artigen Regelung in den Fahrbetrieb des vorausfahrenden Fahrzeugs. Ferner kann die Eingabe aus Betriebsparametern bestehen, die die Antischlupfregelung oder das Antiblockiersystem des vorausfahrenden Fahrzeugs verwendet, beispielsweise von der Regelung bzw. von dem System ermittelte oder abgeschätzte Reibbeiwerte der Fahrstrecke, auf dem sich das vorausfahrende Fahrzeug befindet. Zudem kann als Eingabe die Häufigkeit des aktiven Eingriffs durch die Regelung oder durch das System des vorausfahrenden Fahrzeugs verwendet werden.
Weiterhin kann die Eingabe eine Information über den Allradantrieb des vorausfahrenden Fahrzeugs sein. Aus dem Betriebs¬ modus „Allradantrieb" des vorausfahrenden Fahrzeugs kann ge¬ schlossen werden, dass die vorausliegende Fahrstrecke, auf dem sich das vorausfahrende Fahrzeug befindet, einen geringen Reib¬ beiwert hat. Daraus lässt sich schließen, dass das Ego-Fahrzeug möglicherweise abgebremst werden wird, wodurch sich unmittelbar die Betriebsintensität der Rekuperationsbremse ergibt. Ins¬ besondere kann die maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung aus dem Betrieb des Allradantriebs geschätzt werden oder auch aus den genannten Parametern der Antischlupfregelung oder des Antiblockiersystems . Insbesondere kann eine Antischlupfregelung oder ein Antiblockiersystem des vorausfahrenden Fahrzeugs einen Parameter verwenden, der den Reibbeiwert der aktuell befahrenen Strecke des vorausfahrenden Fahrzeugs wiedergibt, so dass da¬ durch unmittelbar die maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleis- tung abgeleitet werden kann, insbesondere mittels einer Inter¬ polationsfunktion oder einer anderen Abbildung, insbesondere mittels einer Look-Up-Tabelle.
Zudem kann die Fahrzeugzustandsinformation, die von dem voraus- fahrenden Fahrzeug abgegeben wird, Information über eine Neigung des vorausfahrenden Fahrzeugs sein. Die Information über die Neigung des vorausfahrenden Fahrzeugs wird von einem Neigungssensor des vorausfahrenden Fahrzeugs verwendet. Anstatt eines Neigungssensors kann auch ein Berechnungsvorrichtung vorgesehen sein, die anhand von Fahrzeugbetriebsparametern die Neigung und/oder Querbeschleunigung ermitteln kann, beispielsweise durch Vergleich eines angeforderten Drehmoments mit einem abgegebenen Drehmoment. Dadurch können besonders steile oder stark abfallende vorausliegende Strecken erfasst werden. Aus der Neigung des vorausfahrenden Fahrzeugs lässt sich unmittelbar auf die maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung schließen bzw. auf die zukünftige Betriebsintensität der Rekuperationsbremse . Alternativ hierzu kann die Fahrzeugzustandsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs Daten eines Gierratensensors, Quer- beschleunigungssensor und/oder Längsbeschleunigungssensor umfassen, der die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke ebenso kennzeichnet. Auch hieraus kann die maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung abgeschätzt werden bzw. die zukünftige Betriebsintensität der Rekuperationsbremse, da etwa auftre- tendes Schlingern auf eine vorausliegende Fahrstrecke mit geringer Haftung hindeutet.
Ferner kann die Fahrzeugzustandsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs eine Information über den aktiven Betrieb einer Glätte- Warnanlage des vorausfahrenden Fahrzeugs sein, oder alternativ, eine Umgebungstemperaturinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs. Aus der Umgebungstemperatur bzw. aus der Information der Glättewarnanlage unmittelbar auf den Fahrbahnzustand und somit auch die Haftung geschlossen werden. Ist die Glättewarnanlage des vorausfahrenden Fahrzeugs aktiv, so kann auf einen geringen Reibbeiwert der vorausliegenden Fahrstrecke geschlossen werden, die wiederum auf eine geringe maximale schlupffreie Fahrzeug- bremsleistung schließen lässt. Zudem kann aus der so gewonnenen Information über den geringen Reibbeiwert der vorausliegenden Fahrstrecke auf die zukünftige Betriebsintensität der Rekupera- tionsbremse des Kraftfahrzeugs geschlossen werden. Zudem kann die Eingabe, welche die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnet, von dem Kraftfahrzeug erzeugt werden, dessen Rekuperationsbremse verfahrensgemäß betrieben wird. Die Eingabe kann eine Information über den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug sein, vorzugsweise über den Abstand zu dem vo- rausfahrenden Fahrzeug, welches sich direkt vor demjenigen Kraftfahrzeug befindet, dessen Rekuperationsbremse verfah¬ rensgemäß betrieben wird. Mit anderen Worten ist dies der Abstand zwischen dem Ego-Fahrzeug und dem Fremdfahrzeug gemäß den hier dargelegten Definitionen, wobei das Fremdfahrzeug vorzugsweise das direkt vor dem Ego-Fahrzeug fahrende Fahrzeug ist. Die
Eingabe kann von einem Abstandssensor des Kraftfahrzeugs, dessen Rekuperationsbremse betrieben wird, erzeugt werden, oder von einem Abstandswarn- oder Abstandsregelungssystem dieses Kraftfahrzeugs, etwa von einer ACC-Einrichtung (ACC - adaptive cruise control, Abstandsregelung) . Diese Information ist eine Information, die vorzugsweise von dem Kraftfahrzeug stammt, dessen Rekuperationsbremse betrieben wird, betrifft jedoch auch in wesentlichem Maße das Fahrverhalten des direkt vorausfahrenden Fahrzeugs. Die Abhängigkeit zwischen Abstand und Betriebsin- tensität ist vorzugsweise wie folgt gegeben. Einem großen Abstand und/oder einer geringen Reduktionsrate des Abstands wird eine geringere Betriebsintensität zugeordnet als einem geringerem Abstand (bezogen auf der erstgenannten Abstand) und/oder einer größeren Reduktionsrate (bezogen auf die erstgenannte Reduk- tionsrate) des Abstands. Vergrößert sich der Abstand, so wird eine geringere Betriebsintensität (einschließlich einer ge¬ schätzten Betriebsintensität von Null) vorgesehen als bei einem Abstand, der sich verringert. Die letztgenannte Abhängigkeit bezieht sich somit auf eine zeitliche Änderung des Abstands. Der Zusammenhang kann als Funktion, Kennlinie, Wertetabelle oder Parametersatz vorgegeben werden, der den Zusammenhang interpoliert bzw. ein Modell des Fahrverhaltens abhängig vom vo- rausfahrenden Verkehr wiedergibt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier beschriebenen Verfahrens kann die Fahrzeugzustandsinformation von dem vorausfahrenden Fahrzeug an das Kraftfahrzeug (das heißt an das Ego-Fahrzeug) direkt übertragen werden. Hierzu kann ein Car- to-Car-Kommunikationsprotokoll verwendet werden, insbesondere ein Protokoll, das dem Standard IEEE 802.11p oder einem anderen Standard gemäß IEEE 802.11 entspricht. Der Begriff Car-to-Car- Kommunikationsprotokoll wird hier abkürzend verwendet für einen Kommunikationsstandard, der die Informationsübertragung von einem Fahrzeug (Car) zu einem weiteren Fahrzeug oder zu zumindest einer (stationären) Empfängerstelle definiert. Alternativ oder in Kombination hierzu kann die Fahrzeugzustandsinformation von dem vorausfahrenden Fahrzeug mittelbar übertragen werden. Insbesondere kann diese mittelbar übertragen werden von dem vorausfahrenden Fahrzeug an eine Übermittlungsentität , welche das Internet umfassen kann. Die Übermittlungsentität übermittelt die Fahrzeugzustandsinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs direkt oder indirekt an das Kraftfahrzeug, insbesondere unter Verwendung einer Übertragungsstrecke gemäß einem Mobilfunkprotokoll oder einem Car-to-Car-Kommunikationsprotokoll , etwa gemäß dem Standard IEEE 802.11p.
Wie bereits vermerkt, kann die Eingabe, welche die Fahrweise einer vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnet, Betriebsdaten eines vorausfahrenden Fahrzeugs umfassen.
Ferner kann die Eingabe eine Fahrerwunscheingabe sein, die die Aktivierung des Unterstützungsantriebs wiedergibt. Die Fah¬ rerwunscheingabe kann sich auf eine Zeitpunkt bezogene oder Fahrstrecken bezogene Aktivierung beziehen. Daher kann die
Fahrwunscheingabe einen Zeitpunkt wiedergeben, an dem der Unterstützungsantrieb aktiviert wird oder zumindest angefordert wird, oder kann die Aktivierung für eine bestimmte Fahrstrecke, insbesondere für die vorausliegende Fahrstrecke sein.
Weiterhin kann die Eingabe von Navigationsdaten eines Navigati- onssystems des Kraftfahrzeugs (oder auch des vorausfahrenden Fahrzeugs) umfassen. Die Navigationsdaten geben beispielsweise eine Steigung wieder, die über einer vorgegebenen Grenze liegt, geben einen Kurvenradius wieder, der unter einer vorgegebenen Grenze liegt, geben einen Unebenheitsgrad und/oder eine ver- kehrsrechtliche Vorgabe zur Verwendung von Traktionsunterstützungsmaßnahmen wieder, wobei der Unebenheitsgrad und die Vorgabe zur Verwendung von Traktionsunterstützungsmaßnahmen die vorausliegende Fahrstrecke betreffen. Insbesondere kann die Eingabe einem Unebenheitsgrad entsprechen, der über einer vorgegebenen Grenze liegt.
Die Eingabe kann ferner aktuelle oder allgemeine Fahrbahnzu- standsinformationen umfassen. Die Fahrbahnzustandsinformation sind insbesondere Reibbeiwerte der vorausliegenden Fahrstrecke oder Angaben, die den Reibbeiwert indirekt wiedergeben. Ferner können die Fahrbahnzustandsinformationen aktuelle Witterungsverhältnisse oder aktuelle Verkehrsverhältnisse der voraus¬ liegenden Fahrstrecke sein. Die aktuellen Verkehrsverhältnisse können von einem Verkehrsdienst abgegeben werden. Hierbei übermittelt der Verkehrsdienst die aktuellen Verkehrsverhält¬ nisse an das Fahrzeug, (insbesondere per Ultrakurzwelle im Sinne eines Verkehrsüberwachungsdienstes) .
Die Eingabe kann ferner gespeicherte Informationen über den Betrieb eines Unterstützungstraktionsantriebs des Kraftfahr- zeugs auf der vorausliegenden Fahrstrecke bei einer vorherigen Befahrung dieser Fahrstrecke sein. Diese Information wird von dem Kraftfahrzeug während der vorherigen Befahrung gesammelt und zwischengespeichert, wobei die Eingabe darin besteht, dass diese Information von dem Zwischenspeicher abgerufen wird. Es kann sich ferner um gespeicherte Informationen handeln, die von einem anderen Kraftfahrzeug als das Ego-Fahrzeug bei einer vorherigen Befahrung der vorausliegenden Fahrstrecke des Ego-Fahrzeugs gesammelt wurden, wobei dieses andere Fahrzeug die betreffenden zwischengespeicherten Daten an das Ego-Fahrzeug überträgt. Bei dem anderen Fahrzeug kann es sich um ein weiteres Fahrzeug handeln, welches von den gleichen Haushalt oder dem gleichen Unternehmen verwendet wird, wie das Ego-Kraftfahrzeug. Die gespeicherte Information kann insbesondere auch eine Betriebsintensität oder eine maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung oder eine verwendete Bremsleistung sein, die bei einer vorherigen Befahrung der vorausliegenden Fahrstrecke gewonnen wurde. Insbesondere kann die Eingabe auch eine Kombination von Werten umfassen, die mehrere der sogenannten Informationen oder Eingaben wiedergeben. Hierbei können diese Werte arithmetisch oder logisch kombiniert werden, insbesondere durch eine gewichtete Summe .
Eine weitere Ausführungsform des hier beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass die Bremsleistung der Rekuperationsbremse vor dem Betätigen auf die Soll-Bremsleistung eingestellt wird. Die Soll-Bremsleistung wird eingestellt durch Einstellung einer Bremsleistungsobergrenze für die Soll-Bremsleistung. Beim Betä¬ tigen der Rekuperationsbremse wird die Rekuperationsbremse unter Einhaltung der Bremsleistungsobergrenze betrieben. Dies kann umgesetzt werden indem die Betätigungskennlinie des Bremspedals ab der Bremsleistungsobergrenze abgeflacht wird, vorzugsweise auf einen konstanten Wert. Ferner kann die Betätigungskennlinie des Bremspedals grundsätzlich derart modifiziert und insbe¬ sondere kleiner skaliert werden, so dass die Bremsleistungs¬ obergrenze eingehalten wird. Es sind ferner weitere Mechanismen denkbar, etwa einen Strombegrenzer, der den Strom, mit dem die Rekuperationsbremse betrieben wird, begrenzt. Um die Reku¬ perationsbremse mit der Bremsleistungsobergrenze auszustatten. Hierbei kann eine Stromgrenze vorgesehen werden, die der Bremsleistungsobergrenze entspricht. Diese Einstellung der Bremsleistungsobergrenze vor dem Betätigen der Rekuperations- bremse ermöglicht eine adaptive Anpassung und kann eine Zeit¬ spanne vor dem Betätigen der Rekuperationsbremse durchgeführt werden. Eine sofortige Reaktion ist daher nicht notwendig so dass die Adaption eine gewisse Zeit beanspruchen kann, ohne dass sich deren Wirkung verringert oder Sicherheitsprobleme auftreten.
Eine weitere Ausführungsform des hier beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass die Bremsleistung der Rekuperationsbremse auf die Soll-Bremsleistung reduziert wird oder, alternativ, auf eine Bremsleistung, die geringer ist als die Soll-Bremsleistung, insbesondere um eine vorgegebene feste oder variable Marge. Diese Marge kann der Bremsleistung einer Reibbremse entsprechen. Die Bremsleistung der Reibbremse addiert zu der Bremsleistung der Rekuperationsbremse, wobei die Summe nicht größer als die maxi¬ male Fahrzeugbremsleistung ist.
Ferner ist eine Ausführungsform des hier betriebenen Verfahrens vorgesehen, bei dem eine Bremswertvorgabe eingestellt wird, die die Soll-Bremsleistung oder einen Bremsleistungswert wiedergibt. Der Bremsleistungswert ist geringer als die Soll-Brems¬ leistung. Die Bremswertvorgabe wird an die Rekuperationsbremse oder an eine Ansteuervorrichtung der Rekuperationsbremse übermittelt. Die Bremswertvorgabe wird zwischengespeichert. Durch das Zwischenspeichern ergibt sich eine zeitliche Fle¬ xibilität, so dass das Einstellen der Bremsleistung der Rekuperationsbremse und das Betätigen zeitlich auseinanderfallen können, wodurch die Berechnung vereinfacht ist und nicht zeit- kritisch ist. Vor oder zu Beginn des Betätigens der Rekupera¬ tionsbremse wird die Bremswertvorgabe abgerufen. Zum Zeitpunkt des Abrufens oder danach wird die Rekuperationsbremse gemäß der Bremszeitvorgabe betätigt. Auch dadurch ergibt sich eine zeit¬ liche Entzerrung, die die Berechnung und die Handhabung ver- einfacht.
Eine weitere Ausführungsform des hier beschriebenen Verfahrens sieht vor, dass das Kraftfahrzeug beim Betätigen der Rekupera¬ tionsbremse mit der Soll-Bremsleistung abgebremst wird. Al- ternativ wird das Kraftfahrzeug beim Betätigen der Rekupera¬ tionsbremse mit einer Gesamtbremsleistung abgebremst, die kleiner oder gleich der maximalen Fahrzeugbremsleistung ist. Der erste Fall ist insbesondere für das Bremsen nur mit der Reku- perationsbremse vorgesehen, wobei die zweite Alternative vorzugsweise verwendet wird, wenn mit der Rekuperationsbremse und zusätzlich mit einer weiteren Bremse, insbesondere mit einer Reibbremse abgebremst wird. Wenn das Kraftfahrzeug bei Betätigen der Rekuperationsbremse mit einer Gesamtbremsleistung abge¬ bremst wird, dann wird ferner eine Reibbremse betätigt, insbeson¬ dere zeitgleich oder zumindest zeitlich überlappend. Die Reib¬ bremse kann hierbei die Rekuperationsbremse unterstützen, beispielsweise wenn aufgrund einer hohen Bremsleistung die Rekuperationsbremse einen Strom erzeugen würde, der größer ist als ein aktueller Maximalstrom, von elektrischen Komponenten des Kraftfahrzeugs aufgenommen werden kann. Als elektrische Kom¬ ponenten werden hierbei das Bordnetz bezeichnet, und insbe¬ sondere der Akkumulator und/oder ein Element zur Vernichtung elektrischer Energie, etwa durch Umwandlung in Wärme, insbesondere ein vorzugsweise einstellbarer Rekuperationswiderstand. Als Rekuperationswiderstand wird ein elektrischer Widerstand bezeichnet, der Leistung aus Rekuperation erhält. Weiterhin wird eine Rekuperationsbremse für ein Kraftfahrzeug beschrieben, wobei die Rekuperationsbremse mit einer elektri¬ schen Maschine und einer damit verbundenen Steuervorrichtung ausgestattet ist. Die Steuervorrichtung umfasst eine Schnitt¬ stelle, insbesondere eine Funkschnittstelle. Die Schnittstelle der Steuervorrichtung ist zum Empfang einer Eingabe eingerichtet, welche die Fahrweise einer vorausliegenden Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs kennzeichnet. Diese Eingabe entspricht den oben genannten Eingaben, so dass die Schnittstelle zum Empfang der hier beschriebenen Eingaben eingerichtet ist.
Die Steuervorrichtung umfasst eine Schätzeinrichtung, die eingerichtet ist, eine maximale schlupffreie Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke abhängig von der Eingabe zu ermitteln. Die Schätzeinrichtung ist insbesondere ausgestattet, um dem hier beschriebenen Schritt des Abschätzens realisieren zu können.
Die Steuervorrichtung umfasst ferner eine Bremsleistungsermitt- lungseinrichtung, die ausgestattet ist, eine Soll-Bremsleistung zu ermitteln. Die Soll-Bremsleistung ist nicht größer als die maximale Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke. Die Brems- leistungsermittlungseinrichtung ist insbesondere ausgestattet, um den hier beschriebenen Schritt des Abschätzens der maximalen schlupffreien Fahrzeugbremsleistung ausführen zu können.
Die Steuervorrichtung weist einen Steuerausgang auf, der mit der elektrischen Maschine verbunden ist. Der Steuerausgang ist ausgestaltet, an die elektrische Maschine die Soll-Bremsleistung in Form eines Steuersignals abzugeben.
Die Steuervorrichtung kann insbesondere durch einen Mikrocon- troller umgesetzt werden, der mit einem Speicher für Programme verbunden ist, wobei die Programme die hier beschriebenen Einrichtungen zusammen mit dem Prozessor realisieren. Der Steuerausgang ist insbesondere ein Datenausgang dieses Mikroprozes¬ sors. Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung auch durch festverdrahtete logische Schaltungen und/oder unter Verwendung von diskreten elektrischen oder elektronischen Bauteilen ausge- staltet werden. Insbesondere die Einrichtungen können durch Hardware, Software, festverdrahtete logische Schaltungen und/oder durch digitale oder analoge Schaltungen umgesetzt werden . Eine Ausführungsform der Rekuperationsbremse sieht vor, dass die Steuervorrichtung mit einer Funkschnittstelle ausgestattet ist. Diese Funkschnittstelle ist gemäß einem Car-to-Car-Kommuni- kationsstandard ausgebildet, insbesondere gemäß dem Standard IEEE 802.11p. Die Funkschnittstelle und allgemein die hier beschriebene Schnittstelle sind Eingabeschnittstellen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Figur 1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Rekuperationsbremse, zusammen mit weiteren Informationsquellen in schematischer Darstellung, und Figur 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Erläuterung des hier beschriebenen Verfahrens.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt in schematischer Weise ein Kraftfahrzeug, wie es hier beschrieben ist, zusammen mit einer Rekuperationsbremse, wie sie ebenso hier beschrieben ist. Ferner zeigt Figur 1 weitere Informationsquellen und dient zur Erläuterung des hier beschriebenen Verfahrens .
Das Kraftfahrzeug 10 umfasst eine Rekuperationsbremse 20 mit einer elektrischen Maschine 30, welche eine Ansteuerungseinheit 32 für die elektrische Maschine 30 umfasst. Die Rekuperations¬ bremse 20 umfasst ferner eine Steuervorrichtung 40 mit einer Schnittstelle 42, die als Eingangsschnittstelle für zumindest eine Eingabe dient, wie sie hier beschrieben ist. Grundsätzlich kann das Kraftfahrzeug mehrere elektrische Maschinen umfassen, etwa eine Maschine pro Achse oder Rad. Die Rekuperationsbremse entspricht der Einrichtung, die alle oder einen Teil dieser Maschinen umfasst. Im Weiteren wird zur Vereinfachung der Darstellung nur eine elektrische Maschine zur Beschreibung der Figuren genutzt, wobei anstatt dieser wie bemerkt auch mehrere elektrische Maschinen vorgesehen sein können. Die hier verwendete elektrische Maschine kann somit als Platzhalter für mehrere elektrische Maschinen (vorzugsweise 2, 4 oder mehr) dienen . Die Steuervorrichtung 40 umfasst eine Schätzeinrichtung 50 und eine Bremsleistungsermittlungseinrichtung 60. Einen Steuerausgang 44, der Steuervorrichtung 40 ist mit der Ansteuereinheit 32 der elektrischen Maschine 30 ansteuernd verbunden. Über die Schnittstelle 42 wird zumindest eine Eingabe in Form eines Werts von der Steuervorrichtung 40 erfasst. Diese Eingabe wird an die Schätzeinrichtung 40 geleitet, die eingerichtet ist, ausgehend von der Eingabe eine maximale schlupffreie Fahr- zeugbremsleistung für diejenige Fahrstrecke zu ermitteln, welche dem Kraftfahrzeug vorausliegt.
Die Bremsleistungsermittlungseinrichtung 60 ist der Schätz- einrichtung 50 ist mit dieser verbunden und insbesondere dieser nachgeschaltet. Die Bremsleistungsermittlungseinrichtung 60 ist ausgestattet, eine Soll-Bremsleistung zu ermitteln, die nicht größer als die maximale Fahrzeugbremsleistung für die vorausliegende Fahrstrecke ist. Hierzu kann die Bremsleistungsermitt- lungseinrichtung 60 eingerichtet sein, Steuerinformationen zu erhalten, etwa von einem Bremspedal 62. Die zugehörige Verbindung ist gestrichelt dargestellt.
Eine Bremsleistungskoordinationseinrichtung 64, ebenso ge- strichelt dargestellt, kann optional vorgesehen sein, bei¬ spielsweise um die gewünschte Gesamtbremsleistung auf die Rekuperationsbremse und auf eine Reibbremse 66 zu verteilen. Sowohl die optionale Reibbremse 66 als auch die Rekuperations¬ bremse beziehungsweise deren elektrische Maschine 30 wirken auf die Räder des Kraftfahrzeugs, wobei die Bremsleistung nur auf eine Achse oder auf beide Achsen des Fahrzeugs wirken können. Die Räder des Fahrzeugs 10 sind als Halbkreise symbolhaft darge¬ stellt. Die Bremsleistungsermittlungseinrichtung 60 gibt ein Steuersignal an den Steuerausgang 44 ab, welcher wie beschrieben mit der elektrischen Maschine 30 ansteuernd verbunden ist.
Im Weiteren sind einige Informationsquellen (Bezugszeichen 100 - 150) für die Schnittstelle 42 beispielhaft erläutert, die zusammen, einzeln oder in einer Unterkombination miteinander verwendet werden können. Ein Navigationssystem 100 des Kraftfahrzeugs 10, welches auch als Ego-Fahrzeug bezeichnet werden kann, liefert Navigationsdaten, die die Fahrweise der vorausse- henden Fahrstrecke kennzeichnen, etwa eine Steigung oder ein Kurvenradius oder auch einen Unebenheitsgrad oder verkehrsrecht¬ liche Vorgaben zur Verwendung von Traktionsunterstützungs- maßnahmen, wie sie hier beschrieben sind. Eine Fahrerwunsch- eingäbe beziehungsweise Bedienereingabe 110 ermöglichen bei¬ spielsweise die Eingabe eines Fahrmodus, etwa ein sparsamer Fahrmodus und ein Sportfahrmodus, in dem mehr Leistung als im vorhergenannten Modus zur Verfügung steht. Diese Fahrer- wunscheingabe kann durch einen Taster, Schalter, oder auch durch einen Touchscreen vorgegeben sein, etwa der Touchscreen, mit dem auch das Navigationssystem arbeitet. Als Navigationssystem wird eine fahrzeuggebundene Vorrichtung bezeichnet, die Navigati¬ onsdaten für den Fahrer bereithält.
Ferner ist in Figur 1 eine Sendestation eines Verkehrsdienstes dargestellt, der aktuelle oder allgemeine Fahrbahnzustands- informationen an das Fahrzeug 10 übermittelt. Als weitere Informationsquelle kann ein vorausfahrendes Fahrzeug 130 dienen. Das Fahrzeug 130, welches auch als Fremdfahrzeug bezeichnet werden kann, fährt auf der Fahrstrecke, die dem Kraftfahrzeug, das heißt dem Ego-Fahrzeug, vorausliegt. Das Kraftfahrzeug 130 umfasst ein Fahrsicherheitssystem, etwa eine Antischlupfregelung oder ein Antiblockiersystem, welches etwa einen Reibbeiwert an das Fahrzeug 10 übermittelt, insbesondere über ein Car-to-Car-Kommunikationsprotokoll , beispielsweise mittels des Standards IEEE 802.11p. Weiterhin umfasst das Fremdfahrzeug 130 einen Außentemperatursensor 132b, der auch als Glättwarnvorrichtung oder Glättesensor ausgebildet sein kann. Auch diese Vorrichtung liefert Daten an das Ego-Fahrzeug 10, die die Fahrweise des Ego-Fahrzeugs auf der vorausliegenden
Fahrstrecke kennzeichnen. Auch das Ego-Fahrzeug 10 ist mit einem Fahrsicherheitssystem ausgestattet, wie es auch das Fahrzeug 130 aufweist. Ferner umfasst das Ego-Fahrzeug 10 einen Außentemperatursensor oder einen Glättesensor 142b, der in gleicher Weise wie die Einrichtung 132b Daten an die Rekuperationsbremse liefert. In einer alternativen Ausführungsform ist der Sensor 142b ein Abstandssensor oder eine Abstandsregelung, die den Abstand zum (vorzugsweise direkt) vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt. Dieser Abstand kann zur Ermittlung der Betriebsintensität verwendet werden .
Schließlich ist ein Speicher 150 innerhalb des Fahrzeugs 10 vorgesehen, der Speicherinformationen über den Betrieb der
Rekuperationsbremse 20 während einer vergangenen Befahrung der vorausliegenden Strecke durch das Ego-Fahrzeug oder durch ein anderes Fahrzeug bereit hält. Bei der symbolhaften Darstellung der Figur 1 kann die gespeicherte Information dem Speicher 150 gleichgesetzt werden, so dass die gleichen Bezugszeichen verwendet werden können.
Der in Figur 1 mit Punktlinie dargestellte Pfeil gibt die Kom¬ bination der Eingaben wieder, die im einfachsten Fall aus einer Weiterleitung bestehen kann. Dieser Pfeil kann ferner eine
Kombination der Eingaben aus den Informationsquellen 100, 110, 120, 132a, 132b, 142a, 142b und/oder 150 kombinieren, etwa durch logische Kombination oder arithmetische Kombination, etwa durch Summierung der Werte, wobei die Summierung auch mit einer gewichteten Summe durchgeführt werden kann. Der Pfeil kann eine Abbildung darstellen in Form einer arithmetischen Funktion oder als Interpolationsfunktion, die durch Parameter bestimmt ist. Diese Parameter können als Lookup-Tabelle abgelegt sein in einem Speicher innerhalb des Fahrzeugs 10, etwa der Speicher, in dem auch die Speicherinformation 150 abgelegt ist.
Die mit einfachen Linien dargestellten, durchgezogenen Pfeile der Figur 1 stellen eine Signalübermittlung dar. Die einfachen, gestrichelten Linien sind als optionale Verbindung anzusehen. Die mit durchgezogener Linie und mit gestrichelter Linie darge- stellten Doppelpfeile geben die Übertragung von Bremsleistung von der elektrischen Maschine 30 beziehungsweise von der Reib¬ bremse 66 an die betreffende Räder des Fahrzeugs 10 wieder.
Die Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des hier beschriebenen Verfahrens. Innerhalb des Schritts 200 wird zumindest eine der genannten Eingaben empfangen und gegebenenfalls aufbereitet. Die in Schritt 200 verarbeiteten Daten sind insbesondere Navigationsdaten, oder Eingaben bzw. Daten, die von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfangen werden.
In Schritt 210 werden diese Daten nach Relevanz verarbeitet. Dies entspricht einer Kombination, wie sie in Figur 1 mit dem als Punktlinien dargestellten Pfeil durchgeführt wird. Etwa eine gewichtete Summe oder ein Sortierverfahren kann verwendet werden, um die Eingabedaten nach Relevanz zu verarbeiten. In Schritt 220 wird die Bremsleistung der Rekuperationsbremse abgeschätzt beziehungsweise berechnet anhand der Daten, die in Schritt 210 verarbeitet wurden, und in Schritt 200 empfangen wurden. Die Schritte 200 und 210 dienen zum Abschätzen der zukünftigen Betriebsintensität. Der Schritt 220 dient zum Ab- schätzen der maximalen schlupffreien Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke, abhängig von der Eingabe, die Schritt 200 ver¬ arbeitet .
In Schritt 230 wird die direkte Bremsleistung der Rekuperations- bremse mit einer Fahrzeugsensorik des Fahrzeugs 10 abgeglichen. Dieser Abgleich dient dazu, dass die Soll-Bremsleistung beziehungsweise die Gesamtbremsleistung (bei zusätzlicher Verwendung einer Reibbremse) nicht größer ist als die maximale Fahrzeugbremsleistung, welche sich an der Grenze orientiert, bei deren Überschreiten die Gefahr eines Schlupfs oder des Blockierens beim Bremsen besteht.
In Schritt 240 wird die Bremsleistung auf die Reibbremse und auf die elektrische Maschine der Rekuperationsbremse aufgeteilt. Diese Aufteilung kann sich an einem vorgehenden Verhältnis orientieren.
In Schritt 250 wird ermittelt, ob die Rekuperationsleistung angepasst werden muss, etwa um die maximale Fahrzeugbrems¬ leistung nicht zu überschreiten. Der Schritt 250 kann dem Abschätzen der maximalen schlupffreien Fahrzeugbremsleistung zugeordnet werden. Falls eine Anpassung erforderlich ist, siehe Entscheidung Y, wird in Schritt 260 die Soll-Bremsleistung an der elektrischen Maschine eingestellt. Das Einstellen umfasst insbesondere eine Reduzierung der Soll-Bremsleistung auf einen Wert, der nicht als die maximale Fahrzeugbremsleistung ist, bzw. der nicht größer als ein Anteil der maximalen Fahrzeugbremsleistung ist, der von der Rekuperationsbremse aufgebracht wird.
In Schritt 270 wird die Soll-Bremsleistung mit einem Fahrsi¬ cherheitssystem 142a und insbesondere mit dessen Sensor ab¬ geglichen, wobei etwa der Sensor 132a ein derartiger Sensor sein kann. Auch dieser Abgleich dient dazu, dass die Soll-Bremsleis¬ tung beziehungsweise die Gesamtbremsleistung nicht größer als die maximale Fahrzeugbremsleistung ist.
In Schritt 280 wird ermittelt, ob das Fahrzeug 10 eine stabile Fahrlage aufweist. Falls dies zutreffend ist, siehe Entscheidung Y, wird die Bremsleistung der Rekuperationsbremse beziehungswei¬ se auch der Reibbremse verringert und in Schritt 260 neu ein- gestellt, insbesondere auf einen geringeren Wert.
Falls in Schritt 280 keine instabile Fahrzeuglage ermittelt wird anhand der Daten, die in Schritt 270 erfasst werden, siehe Entscheidung N, wird das Verfahren bei Schritt 200 fortgesetzt.
Falls im Schritt 250 ermittelt wird, dass die Bremsleistung nicht geändert werden muss, siehe Entscheidung N, wird das Verfahren ebenso bei Schritt 200 fortgesetzt. Die Schritte 200 - 290 werden fortlaufend wiederholt durch¬ geführt. Insbesondere wird in Schritt 200 kontinuierlich, oder quasi-kontinuierlich die Eingabe erfasst. Bezugs zeichenliste :
10 Kraftfahrzeug, Ego-Fahrzeug
20 Rekuperationsbremse
30 elektrische Maschine
32 Steuereinheit der elektrischen Maschine
40 Steuervorrichtung
42 Schnittstelle zum Empfang mindestens einer Eingabe
44 Steuerausgang der Steuervorrichtung
50 Schätzeinrichtung
60 Bremsleistungsermittlungseinrichtung
62 Bremspedal
64 Bremsleistungskoordinationseinrichtung
66 Reibbremse
100 Navigationssystem
110 Fahrerwunscheingabe
120 Sendestation eines Verkehrsdienstes
130 Vorausfahrendes Fahrzeug, Fremdfahrzeug
132a Fahrsicherheitssystem des Fremdfahrzeugs
132b Außentemperatursensor oder Glättesensor des Fremdfahrzeugs
142a Fahrsicherheitssystem des Kraftfahrzeugs bzw. des
Ego-Fahrzeugs
142b Außentemperatursensor oder Glättesensor des
Ego-Fahrzeugs
150 Speicher bzw. gespeicherte Information
200-290 Schritte zur Realisierung des hier beschriebenen
Verfahrens
Y Zutreffende Entscheidung
N Unzutreffende Entscheidung

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Rekuperationsbremse (20) eines Kraftfahrzeugs (10) , wobei das Verfahren die Schritte umfasst :
- Abschätzen einer zukünftigen Betriebsintensität der Rekuperationsbremse (20) für eine vorausliegende Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs (10) anhand einer Ein¬ gabe, die die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnet ;
- Abschätzen einer maximalen schlupffreien Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke abhängig von der Eingabe ;
- Einstellen der Bremsleistung der Rekuperationsbremse (20) auf eine Soll-Bremsleistung, die nicht größer als die maximale Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke ist und
- Betätigen der Rekuperationsbremse (20) auf der vo¬ rausliegenden Fahrstrecke mit der Soll-Bremsleistung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingabe, welche die Fahrweise einer vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnet, Fahrzeugzustandsinformationen sind, die von einem vorausfahrenden Fahrzeug (130) abgegeben werden, insbesondere
eine Information über den aktiven Betrieb eines Fahrsicherheitssystems (132a) des vorausfahrenden Fahrzeugs (130), etwa eine Antischlupfregelung oder ein Antiblo- ckiersystem des vorausfahrenden Fahrzeugs (130), oder eine Information über den Betrieb eines Allradantriebs des vorausfahrenden Fahrzeugs (130), oder
eine Information über eine Neigung des vorausfahrenden Fahrzeugs (130), oder
eine Information über einen aktiven Betrieb einer Glättewarnanlage (132b) des vorausfahrenden Fahrzeugs (130), oder
eine Umgebungstemperaturinformation des vorausfahrenden Fahrzeugs (130) oder die Eingabe, welche die Fahrweise der vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnet, umfasst eine Information über den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug (130), vorzugsweise zu dem vorausfahrenden Fahrzeug, welches sich direkt vor dem Kraftfahrzeug (10) befindet, dessen Rekuperationsbremse
(20) betrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Fahrzeugzustands- informationen von dem vorausfahrenden Fahrzeug (130) an das Kraftfahrzeug (10) direkt übertragen werden mittels Car-to-Car- oder Car-to-X-Kommunikation, insbesondere mittels eines Protokolls, das dem Standard IEEE 802.11p entspricht, oder mittelbar übertragen werden von dem vorausfahrenden Fahrzeug (130) an eine Übermittlungsen- tität, die das Internet umfassen kann, wobei die Über- mittlungsentität die Fahrzeugzustandsinformation direkt oder indirekt an das Kraftfahrzeug (10) übermittelt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Eingabe, welche die Fahrweise einer vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnet,
- eine Fahrerwunscheingabe (110) zur zeitpunktbezogenen oder fahrstreckenbezogenen Aktivierung der Rekuperationsbremse ist;
- Navigationsdaten eines Navigationssystems (100) des Kraftfahrzeugs (10) sind, die eine über einer vorge¬ gebenen Grenze liegende Steigung, einen unter einer vorgegebenen Grenze liegenden Kurvenradius, eine über einer vorgegebenen Grenze liegenden Unebenheitsgrad und/oder eine verkehrsrechtliche Vorgabe zur Verwendung von Traktionsunterstützungsmaßnahmen der vorausliegenden Fahrstrecke kennzeichnen;
- aktuelle oder allgemeine Fahrbahnzustandsinformationen, insbesondere Reibbeiwerte der vorausliegenden Fahr¬ strecke, oder aktuelle Witterungsverhältnisse, oder aktuelle Verkehrsverhältnisse der vorausliegenden Fahrstrecke sind, die von einem Verkehrsdienst (120) abgegeben werden, und/oder - Fahrzeugzustandsinformationen sind, die von einem System oder Sensor (142a, b) des Kraftfahrzeug (10) stammen, insbesondere eine Information über den aktiven Betrieb eines Fahrsicherheitssystems (142a) des Kraftfahrzeugs
(10), eine Information über eine Neigung des Kraft¬ fahrzeugs (10), eine Information über den Betrieb einer Warnblinkanlage des Kraftfahrzeugs (10), eine Infor¬ mation über einen aktiven Betrieb einer Glättewarnanlage
(142b) des Kraftfahrzeugs (10), oder eine Umgebungs¬ temperaturinformation (142b) des Kraftfahrzeugs (10);
- Gespeicherte Informationen (150) über den Betrieb der Rekuperationsbremse (20) des Kraftfahrzeugs (10) auf der vorausliegenden Fahrstrecke bei einer vorherigen Befahrung dieser Fahrstrecke sind, oder
- eine Kombination von Werten, die mehrere der vorgenannten Informationen wiedergeben.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bremsleistung der Rekuperationsbremse (20) vor dem Be¬ tätigen auf die Soll-Bremsleistung eingestellt wird durch Einstellen einer Bremsleistungsobergrenze auf die
Soll-Bremsleistung, wobei beim Betätigen der
Rekuperationsbremse (20) diese unter
Einhaltung der der Bremsleistungsobergrenze betrieben wird .
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Einstellen umfasst: Reduzieren der Bremsleistung der Rekuperationsbremse (20) auf die Soll-Bremsleistung oder auf einen Bremsleistungswert, der geringer als die
Soll-Bremsleistung ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Einstellen umfasst: Erstellen einer Bremswertvorgabe, die die Soll-Bremsleistung oder einen Bremsleistungswert, der geringer als die Soll-Bremsleistung ist, wiedergibt; und Übermitteln der Bremswertvorgabe an die Rekuperations¬ bremse (20) oder an eine Steuervorrichtung (40) der Rekuperationsbremse (20) sowie Zwischenspeichern der Bremswertvorgabe, wobei vor dem Betätigen oder zu Beginn des Betätigens der Rekuperationsbremse (20) die Bremswert¬ vorgabe abgerufen wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (10) beim Betätigen der Rekuperationsbremse (20) mit der Soll-Bremsleistung abgebremst wird, oder wobei das Kraftfahrzeug (10) beim Betätigen der Rekuperations¬ bremse mit (20) einer Gesamtbremsleistung abgebremst wird, die kleiner oder gleich der maximale Fahrzeugbremsleistung ist, und wobei ferner eine Reibbremse (66) betätigt wird, wenn die Rekuperationsbremse betätigt wird.
Rekuperationsbremse (20) für ein Kraftfahrzeug (10), wobei die Rekuperationsbremse (20) mit einer elektrischen Ma¬ schine (30) und einer damit verbundenen Steuervorrichtung (40) ausgestattet ist, wobei
die Steuervorrichtung (40) eine Schnittstelle (42), insbesondere eine Funkschnittstelle, aufweist, die zum Empfang einer Eingabe eingerichtet ist, welche die die Fahrweise einer vorausliegenden Fahrstrecke des Kraftfahrzeugs (10) kennzeichnet; wobei
die Steuervorrichtung (40) eine Schätzeinrichtung (50) umfasst, die eingerichtet ist, eine maximalen schlupffreien Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke abhängig von der Eingabe zu ermitteln; und die Steuervorrichtung ferner eine Bremsleistungs- ermittlungseinrichtung (60) aufweist, die ausge¬ staltet ist, eine Soll-Bremsleistung zu ermitteln, die nicht größer als die maximale Fahrzeugbremsleistung für die Fahrstrecke ist, wobei
die Steuervorrichtung einen mit der elektrischen Maschine verbundenen Steuerausgang (44) aufweist, der zur Abgabe der Soll-Bremsleistung in Form eines Steuersignals an die elektrische Maschine (30) ausgestaltet ist. Rekuperationsbremse (10) nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (40) mit einer Funkschnittstelle aus¬ gestattet ist, die gemäß einem Car-to-Car- oder
Car-to-X-Kommunikationsstandard und insbesondere gemäß dem Standard IEEE 802.11p ausgebildet ist.
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