WO2015185242A1 - Steuervorrichtung für ein rekuperatives bremssystem und verfahren zum betreiben eines rekuperativen bremssystems - Google Patents

Steuervorrichtung für ein rekuperatives bremssystem und verfahren zum betreiben eines rekuperativen bremssystems Download PDF

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Andreas Erban
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Definitions

  • the invention relates to a control device for a recuperative braking system. Furthermore, the invention relates to a method for operating a recuperative braking system.
  • Brake system can be limited or prevented. Preferably, so much brake fluid is moved into the at least one storage volume that a purely regenerative braking is possible.
  • the generator braking torque exerted by the generator should correspond to a desired total braking torque requested by the driver, while no hydraulic braking torque is exerted on an associated wheel by means of the at least one wheel brake cylinder.
  • the invention provides a control device for a recuperative braking system with the features of claim 1 and a method for operating a recuperative braking system with the features of claim 9.
  • the invention provides opportunities for recuperative braking of a vehicle by means of the electric motor of the recuperative braking system, at the same time on the at least one regeneratively braked wheel to be exercised hydraulic minimum braking torque can be determined, which can be used if necessary for an ABS control.
  • hydraulic minimum braking torque can be determined, which can be used if necessary for an ABS control.
  • the actual generator braking torque (recuperation torque) exerted on the at least one regeneratively braked wheel can also be maintained at a high level during an ABS control, while standard (hydraulic) wheel control functions can be executed for the ABS control.
  • the present invention is suitable for all types of hybrid and
  • the articles of the present invention can cooperate with standard (hydraulic) ABS control methods. Thus, it is not necessary to modify the hydraulic processes carried out on the recuperative brake system in order to eliminate excessive brake slip values at the at least one regeneratively braked wheel.
  • the present invention enables a master-slave function, in which the at least one desired quantity with respect to the at least one desired generator braking torque is determinable such that a sufficiently high minimum hydraulic braking torque without exceeding one of a Driver requested total braking torque for any necessary ABS control remains.
  • the articles of the present invention are also suitable for modular use in existing ESP systems with known ABS control methods.
  • Frictional value can be determined.
  • each regenerative braking wheel can be controlled individually.
  • the one default variable for the one to all regeneratively braked wheels to exercise equal hydraulic minimum braking torque taking into account a minimum of the first sizes by means of the control electronics can be fixed.
  • control electronics can be designed to provide at least a first maximum generator braking torque for the at least one regeneratively braked wheel as the difference between a total braking torque to be exerted on the respective regenerative wheel and the hydraulic minimum braking torque defined as the default variable for the respective regenerative wheel set, and set the at least one target size, taking into account the at least one specified first maximum generator braking torque.
  • the drive electronics are designed, taking into account a predetermined characteristic curve and at least one second variable provided, with respect to a minimum occurring in each case at the at least one regeneratively braked wheel
  • Radaufstands set at least a second maximum generator braking torque for the at least one regeneratively braked wheel, and set the at least one target size with additional consideration of the at least one specified second maximum generator braking torque. This allows for additional adaptation of the at least one
  • the specification of the at least one second maximum generator braking torque can be made individually for each wheel. Likewise, a common second maximum generator braking torque for all regenerative braking wheels can be set.
  • control electronics is designed to set at least a third maximum generator braking torque for at least one regenerative braking wheel, taking into account provided information regarding a generator potential of the electric motor, and the at least one target size with additional consideration of at least set a specified third maximum generator braking torque.
  • a third maximum generator braking torque for at least one regenerative braking wheel taking into account provided information regarding a generator potential of the electric motor, and the at least one target size with additional consideration of at least set a specified third maximum generator braking torque.
  • Vehicle speed and / or a state of charge of a rechargeable by means of the electric motor battery can be considered as the information provided.
  • a regenerative operation of the electric motor at a vehicle speed below a predetermined generator minimum insertion speed or a full charge of the battery can thus be prevented.
  • control electronics is designed to set at least one minimum variable from the respective first maximum generator braking torque, the respective second maximum generator braking torque and / or the respective third maximum generator braking torque for the at least one regeneratively braked wheel, and the at least one setpoint generator. Size below Consideration of the at least one minimum size.
  • the at least one desired value can be defined such that the actual generator braking torque of the electric motor exerted on the respective regeneratively braked wheel does not exceed the respective minimum size.
  • control electronics is designed to at least one wheel speed value of the at least one regenerative braking wheel with at least one predetermined
  • Threshold and, if the at least one
  • Wheel speed value falls below the at least one predetermined threshold, to allow for the determination of the at least one target size only a constant or a reduction of the at least one desired generator braking torque.
  • the actual generator braking torque exerted on the at least one regeneratively braked wheel by means of the regenerative operation of the electric motor is thus with regard to a
  • Brake system ensured.
  • the method can be further developed according to the embodiments of the control device described above.
  • FIG. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of the method for operating a recuperative
  • Embodiments of the invention Fig. 1 is a block diagram for explaining an embodiment of the method of operating a recuperative braking system.
  • the method represented schematically by means of FIG. 1 is suitable for operating a recuperative braking system of a vehicle / motor vehicle.
  • the equipped with the recuperative braking system vehicle / motor vehicle may be, for example, an electric or a hybrid vehicle. It should be noted that the feasibility of the method is not limited to a particular vehicle type / type of vehicle. Likewise, a variety of recuperative braking systems with a generator-operable electrical
  • At least one setpoint value ⁇ ⁇ ⁇ 3 ⁇ with respect to at least one desired generator braking torque Mf in ai which is to exercise by means of the electric motor of the recuperative braking system on at least one regenerative braked wheel of the equipped with the recuperative braking system vehicle set.
  • the at least one desired value Mflnai can be, for example, at least one wheel generator brake torque which can be braked for the respective regenerative wheel or a desired generator braking torque Mflnai which is the same for all regeneratively braked wheels.
  • the at least one desired value Mf in ai can therefore also be, for example, a drive variable of the electric motor.
  • At least one desired value Mf in ai at least one predefined variable M hy d with respect to at least one hydraulic force to be exerted on the at least one regeneratively braked wheel is to be applied
  • Minimum braking torque M hy d set.
  • the respectively defined hydraulic minimum braking torque M hy d by means of at least one associated wheel brake cylinder (or by means of at least one associated
  • recuperative brake system such as at least one valve and / or at least one pump operated / controlled so that in each case one of the at least one default size M hy d corresponding brake pressure is set in the at least one associated wheel brake cylinder.
  • the at least one default variable M hy d can thus, for example, the hydraulic to be applied to the at least one regeneratively braked wheel
  • Minimum braking torque M hy d and / or a corresponding control variable of the at least one hydraulic component of the recuperative braking system may also be defined as the at least one default size M hy d.
  • the setting of the at least one default size M hy d is under
  • Minimum braking torque M hy d be easily set so that in the ABS case a standard (hydraulic) ABS control for
  • Avoidance / cancellation of a blockage of the respective wheel is executable.
  • (direct or indirect) consideration of the at least one utilized coefficient of friction frl or fr2 in determining the at least one desired value Mf in ai an optimization of this on the wheel plane is possible.
  • the at least one predefined variable M hy d is preferably determined such that the associated respective minimum hydraulic braking torque M hy d is higher, the more critical the at least one first variable frl and / or fr2 with respect to a possible blocking of the at least one regeneratively braked wheel is.
  • a corresponding first characteristic kl can be used to determine the at least one predefined variable M hy d.
  • the electric motor is controlled taking into account the at least one set target value Mflnai.
  • the driving of the electric motor can in particular be such that by means of the electric motor at least one actual generator braking torque corresponding to the at least one setpoint Mflnai set at least one desired generator braking torque Mf in ai is exerted on the respective regenerative braking wheel.
  • the electric motor used for this purpose may in particular be the electric drive motor of the vehicle / motor vehicle.
  • the above-described definition of the at least one default variable M hy d taking into account the at least one first variable frl and fr2 ensures that at any time during execution of the method to block the at least one regeneratively braked wheel with a reduction in the adjacent wheel brake cylinder can be reacted to the present brake pressure.
  • the generator operation of the electric motor is adapted to the at least one hydraulic minimum braking torque M hy d. This ensures that, despite the compliance of at least one hydraulic
  • Minimum braking torque M hy d a demanded by the driver and / or an automatic brake (eg, an ACC and / or emergency braking) requested braking is not exceeded.
  • the method provides a master-slave relationship, wherein ensuring the at least one hydraulic
  • Minimum braking torque M hy d occupies a master status, in terms of which the regenerative operation of the electric motor is optimized in the slave state.
  • a standard (hydraulic) ABS control method is therefore executable in any case without restriction or cancellation of the generator operation of the electric motor.
  • the one default variable M hy d for the one to all braking generative brakes equal exercise minimum hydraulic braking torque M hy d, taking into account a minimum Min (frl, fr2) the (exploited) friction coefficients frl and fr2 set.
  • Min (frl, fr2) the (exploited) friction coefficients frl and fr2 set.
  • the respectively occurring (utilized) friction coefficients fr1 and fr2 are output to a computer block 2 for minimum formation, and then the one default quantity Mhyd is subtracted as the minimum hydraulic braking torque M hy d
  • the at least one first variable frl or fr2 is determined as the respective (exploited) friction coefficient frl or fr2 from a wheel radius rl or r2 of the respective regeneratively braked wheel, a wheel contact force Fl or F2 of the respective regeneratively braked wheel (FIG. or at least one corresponding second variable) and a wheel braking torque Ml or M2 to be exerted hydraulically and generically on the respective regenerative wheel can be calculated.
  • the at least one first variable frl or fr2 can, for. B. be at least one derived from at least one measured value size.
  • On computer blocks 3 and 4 is for each generator
  • Wheel bearing force Fl and F2 can be calculated from measured or estimated values for vehicle longitudinal acceleration and vehicle lateral acceleration derived in a known manner
  • the signals S1 and S2 of the computer blocks 5 and 6, each with a value 0.0 it is ensured at computer blocks 7 and 8 for minimum formation that the wheel braking torques M1 and M2 are less than or equal to zero.
  • the (exploited) friction coefficients frl or fr2 at computer blocks 9 and 10 for each regenerative braking wheel each determined as a quotient of the hydraulic and regenerative wheel braking torque Ml and M2 and the product PI or P2.
  • the utilized friction coefficients frl or fr2 can thus be reliably determined, which ensures an advantageous definition of the at least one hydraulic minimum braking torque M hy d for each regeneratively brakable wheel. This ensures the desired control quality of a standard (hydraulic) ABS control on each regenerative braking wheel in case of need.
  • Minimum braking torque M hy d set.
  • the total braking torque Mtotai is determined by outputting the wheel braking torques M1 and M2 to a computer block 12 for minimum formation. From the total braking torque M to tai thereafter set for all regenerative braked wheels minimum hydraulic braking torque M hy d at a
  • Calculus block 14 deducted.
  • a maximum formation from a signal S3 of the computing block 14 and a value 0.0 negative signals S3 are filtered out on a computer block 15 (for maximum formation).
  • Computer block 15 output signal for maximum formation S4 is multiplied at a computing block 16 with the number of each regenerative braking wheels (here the value 2.0). In this way, one keeps the at least one first maximum generator braking torque Mmaxl. (In the procedure described here, only the first maximum generator braking torque Mmaxl is defined.) Alternatively, a wheel-specific definition of a plurality of maximum generator braking torques Mmaxl can be made.)
  • Computer block 22 is compared at a computer block 24 for maximum formation with a value of 0.0 to ensure that the of the
  • Computer block 22 output at least a second maximum generator braking torque Mmax2 is greater than zero.
  • variables characterizing the vehicle dynamics such as e.g. Sub and / or
  • At least a third maximum generator braking torque Mmax3 for the at least one regeneratively brakeable wheel is determined even taking account of information provided regarding a generator potential of the electric motor.
  • the information provided may e.g. an information about a current
  • Vehicle speed is limited below a suitable minimum speed for regenerative braking or at a complete charge of the respective battery. Because processes for setting the Generator potential, or of the at least one third maximum generator braking torque Mmax3, known, is not illustrated in Fig. 1 figuratively. The information for the generator potential can be transmitted externally, and thus are easily modifiable.
  • the at least one desired value Mf in ai is determined taking into account the at least one first maximum generator braking torque Mmaxl, the at least one second maximum generator braking torque Mmax2 and the at least one third maximum generator braking torque Mmax3.
  • at least one minimum quantity Min from the respective first maximum generator braking torque Mmaxl, the respective second maximum generator braking torque Mmax2 and the respective third maximum generator braking torque Mmax3 is set for the at least one regeneratively braked wheel.
  • a signal S9 is first determined on a computer block 26 for minimum formation as a minimum from the second maximum generator braking torque Mmax2 and the third maximum generator braking torque Mmax3. Thereafter, by means of a
  • Computer block 28 for minimum formation determines the at least one minimum size Min as a minimum from the first maximum generator braking torque Mmaxl and the signal S9 of the computer block 26.
  • the driver and / or the automatic brake system can specify whether the electric motor is to be used for decelerating the vehicle or not.
  • a corresponding switching signal 30, which can be triggered by the driver and / or the automatic brake, is provided to a switch 32 together with the at least one predetermined minimum value Min and a value 0.0.
  • the switch 32 is switchable by means of the switching signal 30 so that, if a regenerative operation of the electric motor by the driver and / or the automatic brake is desired,
  • the at least one minimum size Min is output from the switch 32 as a signal S10. Otherwise, instead of the at least one minimum size Min, the value 0.0 may be output from the switch 32 as the signal S10.
  • at least one wheel speed value vi and v2 of the at least one regeneratively braked wheel with at least one predetermined wheel is also provided.
  • Threshold vO compared.
  • Rad quites vi and v2 determined and then compared the signal Sil of the computer block 34 in a computer block 36 with the at least one predetermined threshold vO. If the at least one
  • Wheel speed value vi and v2 falls below the at least one predetermined threshold value vO, ie, the signal Sil is smaller than the at least one predetermined threshold value vO, when determining the at least one desired value Mf in ai, only a constant value or a reduction of the at least one setpoint value is obtained.
  • the at least one predetermined threshold vO can be determined by the at least one wheel speed value vi and v2, it is possible to redetermine the at least one setpoint Mf in ai even if the setpoint corresponding to the new setpoint value Mf corresponds to ai - Generator braking torque Mfinai greater than immediately before (directly or indirectly) set target generator braking torque Mf in ai * is.
  • the wheel behavior of the at least one regeneratively braked wheel can be observed.
  • predetermined wheel slip or speed threshold can be a
  • Speed threshold the at least one desired generator braking torque Mflnai no longer increased, but only kept constant or reduced. Only when all regeneratively braking wheels again show stable wheel behavior can an increase of the at least one desired generator braking torque Mflnai be re-authorized by means of a corresponding redefinition of the at least one desired value Mf in ai.
  • An increase of the at least one desired generator braking torque Mf in ai compared to the immediately previously set and currently effective target generator braking torque Mfinai * can be prevented by first the signal S10 of the switch 32 together with the currently effective setpoint generator braking torque Mfinai * to a computer block 38 for Minimum formation is spent.
  • the computer block 38 then outputs the determined minium as signal S12. If the at least one wheel speed value vi and v2 falls below the at least one predefined threshold value vO, or if the signal Sil is smaller than the at least one predefined threshold value v0, the computer block 36 outputs a corresponding signal S13 to a further switch 40, to which also the signals S10 and S12 are provided.
  • the switch 40 is switchable by means of the signal S13 so that, if the signal Sil is smaller than the at least one predetermined threshold value vO, the switch 40 outputs the signal S10 as a signal S14. Otherwise, the switch 40 outputs the signal S12 as the signal S14.
  • the signal S14 is conditioned by an asymmetric filter.
  • increases in the at least one desired generator braking torque Mf are filtered in ai in such a way that a soft structure of the at least one desired generator braking torque Mfinai can be achieved.
  • Reductions of the at least one desired generator braking torque Mf in ai are implemented immediately.
  • the signal S14 is compared to the currently effective nominal generator braking torque Mf in ai *.
  • Minimum from the signal S14 and the currently effective target generator braking torque Mfinai * is from the computer block 42 for
  • the currently effective nominal generator braking torque Mflnai * can still be matched with a current actual braking torque M * by providing the currently effective nominal generator braking torque Mf in ai * and the current actual braking torque M * to a computer block 52 for minimum formation become.
  • the computer block then sets the output to the computer block 38 signal Mf in ai * (new).
  • the method of Fig. 1 ensures that even with a regenerative operation of the electric motor always a minimum brake pressure in each
  • Wheel brake cylinder of the at least one hydraulically braked wheel is maintained.
  • the optimum wheel deceleration can thus be set at any time.
  • the ABS control algorithm does not need to directly control the electric motor. This task is eliminated due to the advantageous definition of the at least one desired value Mf in ai by means of the previously described method. (A reduction of the at least one desired generator braking torque Mf in ai can be triggered indirectly via a brake pressure reduction of the ABS.)
  • Fig. 1 makes it possible to specify the at least one desired generator braking torque Mflnai (i.e., the recuperation torque) in the sense of a precontrol.
  • Fig. 1 relates to a vehicle with an axle differential at exactly two by means of the electric motor regeneratively braked (and driven) wheels.
  • the wheels which are connected to the front axle and that are equipped with the recuperative braking system can be understood as meaning the two regeneratively braked wheels. It should be noted, however, that the method of FIG. 1
  • modified version also for use on the rear axle, or on two electrically braked axles, or is applicable to wheel-individual electric drives.
  • the method of FIG. 1 can cooperate with an external ABS algorithm.
  • Rekuperationsmoment can therefore be at least partially maintained even during an active ABS control.
  • An average brake pressure level of the at least one wheel brake cylinder of the recuperative braking system is during an ABS braking with recuperation on appropriate
  • the input variables necessary for carrying out the method reproduced by means of FIG. 1 are generally available in a vehicle network.
  • the necessary input variables can be easily measured or derived.
  • the method of FIG. 1 can be executed in particular by means of a control device for a recuperative braking system.
  • Control device has a control electronics , by means of which the at least one target variable ⁇ ⁇ ⁇ 3 ⁇ with respect to the at least one desired generator braking torque Mfinai, which by means of the electric motor of the recuperative braking system on the at least one regenerative
  • At least one of the at least one predetermined setpoint variable Mfinai corresponding control signal can be output to the electric motor by means of the control electronics.
  • the drive electronics are designed to take into account the at least one provided first variable frl and fr2 with respect to the friction coefficient frl and fr2 respectively occurring at the at least one regeneratively braked wheel and the at least one predefined variable M hy d with respect to the friction coefficient set at least one hydraulic minimum braking torque M hy d to be applied as a function of regenerative braking, and under Consideration of at least the at least one specified
  • Minimum hydraulic braking torque M hy d set the at least one target size Mf in ai. Furthermore, the control electronics for carrying out the method steps described above can be further developed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem mit einer Ansteuerelektronik, mittels welcher mindestens eine Soll-Größe (Mfinal) bezüglich mindestens eines Soll-Generatorbremsmoments (Mfinal), welches mittels eines elektrischen Motors des rekuperativen Bremssystems auf mindestens ein generatorisch abbremsbares Rad eines mit dem rekuperativen Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs jeweils auszuüben ist, festlegbar ist, und mindestens ein der mindestens einen festgelegten Soll-Größe (Mfinal) entsprechendes Steuersignal an den elektrischen Motor ausgebbar ist, wobei die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung von zumindest einer bereitgestellten ersten Größe (fr1, fr2) bezüglich eines an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils auftretenden ausgenutzten Reibwerts (fr1, fr2) mindestens eine Vorgabe-Größe (Mhyd) bezüglich mindestens eines auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad auszuübenden hydraulischen Mindestbremsmoments (Mhyd) festzulegen, und unter Berücksichtigung einen festgelegten Vorgabe-Größe (Mhyd) die mindestens eine Soll-Größe (Mfinal) festzulegen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems.

Description

Beschreibung
Titel
Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem und Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems.
Stand der Technik
In der DE 10 2012 211 278 AI sind ein Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems eines Fahrzeugs und eine Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem eines Fahrzeugs beschrieben. Bei einer Ausführung des Verfahrens wird mindestens ein Ventil eines Bremskreises des rekuperativen Bremssystems vor und/oder während eines Betriebs eines Generators des rekuperativen Bremssystems derart angesteuert, dass Bremsflüssigkeit über das zumindest teilgeöffnete mindestens eine Ventil aus einem Hauptbremszylinder des rekuperativen Bremssystems und/oder dem mindestens einen Bremskreis in mindestens ein Speichervolumen verschoben wird. Auf diese Weise soll eine Bremsdrucksteigerung in mindestens einem Radbremszylinder des
Bremssystems begrenzbar oder verhinderbar sein. Vorzugsweise wird so viel Bremsflüssigkeit in das mindestens eine Speichervolumen verschoben, dass eine rein regenerative Bremsung möglich ist. Das mittels des Generators ausgeübte Generatorbremsmoment soll in diesem Fall einen vom Fahrer angeforderten Soll-Gesamt-Bremsmoment entsprechen, während kein hydraulisches Bremsmoment mittels des mindestens einen Radbremszylinders auf ein zugeordnetes Rad ausgeübt wird.
Offenbarung der Erfindung Die Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 9.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung schafft Möglichkeiten zum rekuperativen Abbremsen eines Fahrzeugs mittels des elektrischen Motors des rekuperativen Bremssystems, wobei gleichzeitig an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad ein darauf auszuübendes hydraulisches Mindestbremsmoment festlegbar ist, welches bei Bedarf für eine ABS-Regelung nutzbar ist. Somit ist selbst bei einem Auftreten von zu hohen Bremsschlupfwerten eine Reduzierung des mittels des elektrischen Motors auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad ausgeübten Ist-Generatorbremsmoments nicht notwendig. Während
herkömmlicherweise in einer derartigen Situation (ABS- Fall) die mittels des elektrischen Motors ausgeführte Rekuperation oft abgebrochen wird, kann mittels der vorliegenden Erfindung der Betrieb des elektrischen Generators
unterbrechungsfrei und angepasst fortgesetzt werden. Insbesondere kann das auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad ausgeübte Ist- Generatorbremsmoment (Rekuperationsmoment) auch während einer ABS- Regelung auf einem hohen Niveau erhalten bleiben, während zur ABS-Regelung standardgemäße (hydraulische) Radregelfunktionen ausführbar sind.
Die vorliegende Erfindung eignet sich für alle Typen von Hybrid- und
Elektrofahrzeugen. Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung können mit standardgemäßen (hydraulischen) ABS- Regelverfahren kooperieren. Somit ist eine Modifizierung der an dem rekuperativen Bremssystem ausgeführten hydraulischen Prozesse zum Beheben zu hoher Bremsschlupfwerte an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad nicht notwendig.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Master-Slave- Funktion, bei welcher die mindestens eine Soll-Größe bezüglich des mindestens einen Soll- Generatorbremsmoments so festlegbar ist, dass ein ausreichend hohes hydraulisches Mindestbremsmoment ohne ein Übersteigen eines von einem Fahrer angeforderten Gesamt- Bremsmoments für eine eventuell notwendige ABS-Regelung verbleibt. Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung eignen sich auch für einen modularen Einsatz in bestehenden ESP-Systemen mit bekannten ABS- Regelverfahren.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist mittels der Ansteuerelektronik für alle generatorisch abbremsbare Räder die jeweilige Vorgabe-Größe radindividuell unter Berücksichtigung der jeweiligen ersten Größe bezüglich des an dem jeweiligen generatorisch abbremsbaren Rad auftretenden ausgenutzten
Reibwerts festlegbar. Somit kann bei einer Verwendung der Steuervorrichtung in einem Fahrzeug mit Einzelradantrieb jedes generatorisch abbremsbare Rad individuell geregelt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die eine Vorgabe-Größe für das eine auf alle generatorisch abbremsbare Räder gleich auszuübende hydraulische Mindestbremsmoment unter Berücksichtigung eines Minimums der ersten Größen mittels der Ansteuerelektronik festlegbar. Das generatorisch abbremsbare Rad mit dem niedrigsten ausgenutzten Reibwert bestimmt in diesem Fall das hydraulische Mindestbremsmoment. Dies ist vor allem auf sogenannten mue-split Strecken oder bei einer Kurvenfahrt mit einer signifikanten Absenkung der Radaufstandskräfte auf der Kurven-inneren Seite vorteilhaft.
Beispielsweise kann die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt sein, mindestens ein erstes Höchst-Generatorbremsmoment für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad als Differenz aus einem auf das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad auszuübenden Gesamt-Bremsmoment und dem für das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad als Vorgabe-Größe festgelegten hydraulischen Mindestbremsmoment festzulegen, und unter Berücksichtigung des mindestens einen festgelegten ersten Höchst-Generatorbremsmoments die mindestens eine Soll-Größe festzulegen. Auf diese Weise ist trotz einer Einhaltung des mindestens einen hydraulischen Mindestbremsmoments (welches ausreichend hoch für eine standardgemäße/hydraulische ABS- Regelung festgelegt ist) ein Überschreiten des von dem Fahrer angeforderten Gesamt- Bremsmoments verhinderbar. ln einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung von einer vorgegebenen Kennlinie und zumindest einer bereitgestellten zweiten Größe bezüglich eines an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils auftretenden Minimums der
Radaufstandskräfte mindestens ein zweites Höchst-Generatorbremsmoment für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad festzulegen, und die mindestens eine Soll-Größe unter zusätzlicher Berücksichtigung des mindestens einen festgelegten zweiten Höchst-Generatorbremsmoments festzulegen. Dies ermöglicht eine zusätzliche Anpassung des auf das mindestens eine
generatorisch abbremsbare Rad ausgeübten Ist-Generatorbremsmoments an die mindestens eine auftretende Radaufstandskraft. Die Festlegung des mindestens einen zweiten Höchst-Generatorbremsmoments kann radindividuell erfolgen. Ebenso kann auch ein gemeinsames zweites Höchst-Generatorbremsmoment für alle generatorisch abbremsbare Räder festgelegt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung von einer bereitgestellten Information bezüglich eines Generatorpotentials des elektrischen Motors mindestens ein drittes Höchst-Generatorbremsmoment für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad festzulegen, und die mindestens eine Soll-Größe unter zusätzlicher Berücksichtigung des mindestens einen festgelegten dritten Höchst- Generatorbremsmoments festzulegen. Beispielsweise können eine
Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder ein Ladezustand einer mittels des elektrischen Motors aufladbaren Batterie als die bereitgestellte Information berücksichtigbar sein. Ein generatorischer Betrieb des elektrischen Motors bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer vorgegebenen Generator- Einsetzmindestgeschwindigkeit oder bei einer vollständigen Aufladung der Batterie sind somit verhinderbar.
Vorzugsweise ist die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt, für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad mindestens eine Minimum-Größe aus dem jeweiligen ersten Höchst-Generatorbremsmoment, dem jeweiligen zweiten Höchst-Generatorbremsmoment und/oder dem jeweiligen dritten Höchst- Generatorbremsmoment festzulegen, und die mindestens eine Soll-Größe unter Berücksichtigung der mindestens einen Minimum-Größe festzulegen. Die mindestens eine Soll-Größe ist in diesem Fall so festlegbar, dass das auf das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad ausgeübte Ist-Generatorbremsmoment des elektrischen Motors die jeweilige Minimum-Größe nicht übersteigt. Somit kann der generatorische Betrieb des elektrischen Motors an eine Vielzahl von
Umgebungsbedingungen angepasst sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt, mindestens einen Radgeschwindigkeitswert des mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rads mit mindestens einem vorgegebenen
Schwellwert zu vergleichen, und, sofern der mindestens eine
Radgeschwindigkeitswert den mindestens einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet, bei der Festlegung der mindestens einen Soll-Größe lediglich ein Konstanthalten oder eine Reduzierung des mindestens einen Soll- Generatorbremsmoments zuzulassen. Das mittels des generatorischen Betriebs des elektrischen Motors auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad ausgeübte Ist-Generatorbremsmoment ist somit im Hinblick auf eine
Raddynamik des mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rads optimierbar.
Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Ausführen des korrespondierenden Verfahrens zum Betreiben eines rekuperativen
Bremssystems sichergestellt. Das Verfahren ist entsprechend den oben beschriebenen Ausführungsformen der Steuervorrichtung weiterbildbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Fig. 1 erläutert, welche ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines rekuperativen
Bremssystems zeigt.
Ausführungsformen der Erfindung Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems.
Das mittels der Fig. 1 schematisch wiedergegebene Verfahren ist zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems eines Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs geeignet.
Das mit dem rekuperativen Bremssystem ausgestattete Fahrzeug/Kraftfahrzeug kann beispielsweise ein Elektro- oder ein Hybridfahrzeug sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausführbarkeit des Verfahrens nicht auf einen bestimmten Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp limitiert ist. Ebenso kann eine Vielzahl von rekuperativen Bremssystemen mit einem generatorisch betreibbaren elektrischen
Motor zum Ausführen des Verfahrens verwendet werden. Die Ausführbarkeit des Verfahrens ist deshalb auch nicht auf einen bestimmten Bremssystemtyp beschränkt. Beim Ausführen des Verfahrens wird mindestens eine Soll-Größe Ι\ η3ι bezüglich mindestens eines Soll-Generatorbremsmoments Mfinai, welches mittels des elektrischen Motors des rekuperativen Bremssystems auf mindestens ein generatorisch abbremsbares Rad des mit dem rekuperativen Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs auszuüben ist, festgelegt. Die mindestens eine Soll- Größe Mflnai kann beispielsweise mindestens ein für das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad radindividuell festgelegtes Soll-Generatorbremsmoment oder ein für alle generatorisch abbremsbare Räder gleich festgelegtes Soll- Generatorbremsmoment Mflnai sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass auch eine indirekte Festlegung des mindestens einen Soll- Generatorbremsmoments Mfinai mittels der mindestens einen Soll-Größe Mfinai möglich ist. Die mindestens eine Soll-Größe Mfinai kann deshalb auch z.B. eine Ansteuergröße des elektrischen Motors sein.
Zum Festlegen der mindestens einen Soll-Größe Mfinai wird mindestens eine Vorgabe-Größe Mhyd bezüglich mindestens eines auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad auszuübenden hydraulischen
Mindestbremsmoments Mhyd festgelegt. Vorzugsweise ist das jeweils festgelegte hydraulische Mindestbremsmoment Mhyd mittels mindestens eines zugeordneten Radbremszylinders (bzw. mittels mindestens einer zugeordneten
Radbremszange) auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad auszuüben. Bevorzugter Weise wird nach dem Festlegen der mindestens einen Vorgabe-Größe Mhyd mindestens eine hydraulische Komponente des
rekuperativen Bremssystems, wie beispielsweise mindestens ein Ventil und/oder mindestens eine Pumpe, so betrieben/angesteuert, dass jeweils ein der mindestens einen Vorgabe-Größe Mhyd entsprechender Bremsdruck in dem mindestens einen zugeordneten Radbremszylinder eingestellt wird. Die mindestens eine Vorgabe-Größe Mhyd kann somit z.B. das auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad auszuübende hydraulische
Mindestbremsmoment Mhyd und/oder eine entsprechende Ansteuergröße der mindestens einen hydraulischen Komponente des rekuperativen Bremssystems sein. Auch andere Größen können als die mindestens eine Vorgabe-Größe Mhyd festgelegt werden.
Das Festlegen der mindestens einen Vorgabe-Größe Mhyd erfolgt unter
Berücksichtigung von zumindest einer ersten Größe frl und fr2 bezüglich eines an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils auftretenden (ausgenutzten) Reibwerts frl und fr2. Damit kann die mindestens eine Vorgabe- Größe Mhyd bezüglich des mindestens einen auf das mindestens eine
generatorisch abbremsbare Rad auszuübenden hydraulischen
Mindestbremsmoments Mhyd auf einfache Weise so festgelegt werden, dass im ABS-Fall eine standardgemäße (hydraulische) ABS-Regelung zur
Vermeidung/Aufhebung einer Blockierung des jeweils betroffenen Rads ausführbar ist. Durch die (direkte oder indirekte) Berücksichtigung des mindestens einen ausgenutzten Reibwerts frl oder fr2 bei der Festlegung der mindestens einen Soll-Größe Mfinai ist eine Optimierung von dieser auf Radebene möglich.
Vorzugsweise wird die mindestens eine Vorgabe-Größe Mhyd so festgelegt, dass das damit verbundene jeweilige hydraulische Mindestbremsmoment Mhyd umso höher ist, je kritischer die zumindest eine erste Größe frl und/oder fr2 bezüglich einer möglichen Blockierung des mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rads ist. Beispielsweise kann zur Festlegung der mindestens einen Vorgabe- Größe Mhyd unter Berücksichtigung der zumindest einen ersten Größe frl und fr2 eine entsprechende erste Kennlinie kl verwendet werden. Anschließend wird die mindestens eine Soll-Größe Mfinai unter Berücksichtigung der mindestens einen Vorgabe-Größe Mhyd (bzw. des entsprechenden
hydraulischen Mindestbremsmoments Mhyd) festgelegt. Danach wird der elektrische Motor unter Berücksichtigung der mindestens einen festgelegten Soll- Größe Mflnai angesteuert. Das Ansteuern des elektrischen Motors kann insbesondere so erfolgen, dass mittels des elektrischen Motors mindestens ein Ist-Generatorbremsmoment entsprechend des mit der mindestens einen Soll- Größe Mflnai festgelegten mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments Mfinai auf das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad ausgeübt wird. (Der dazu verwendete elektrische Motor kann insbesondere der elektrische Antriebsmotor des Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs sein.)
Die oben beschriebene Festlegung der mindestens einen Vorgabe-Größe Mhyd unter Berücksichtigung der zumindest einen ersten Größe frl und fr2 stellt sicher, dass jederzeit während der Ausführung des Verfahrens auf eine Blockierung des mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rads mit einer Reduzierung des in dem benachbarten Radbremszylinder vorliegenden Bremsdrucks reagiert werden kann. Gleichzeitig ist mittels des hier beschriebenen Verfahrens (durch die vorteilhafte Festlegung der mindestens einen Soll-Größe Mfinai) der generatorische Betrieb des elektrischen Motors an das mindestens eine hydraulische Mindestbremsmoment Mhyd angepasst. Damit bleibt gewährleistet, dass trotz der Einhaltung des mindestens einen hydraulischen
Mindestbremsmoments Mhyd ein vom Fahrer und/oder einer Bremsautomatik (z.B. ein ACC- und/oder ein Notbremssystem) angeforderter Bremswunsch nicht überschritten wird. Insbesondere schafft das Verfahren eine Master-Slave- Beziehung, wobei das Sicherstellen des mindestens einen hydraulischen
Mindestbremsmoments Mhyd einen Master- Status einnimmt, hinsichtlich welchem der generatorische Betrieb des elektrischen Motors im Slave-Status optimiert ist. Ein standardgemäßes (hydraulisches) ABS- Regelverfahren ist somit in jedem Bedarfsfall ohne eine Einschränkung oder ein Abbrechen des generatorischen Betriebs des elektrischen Motors ausführbar.
In der Ausführungsform der Fig. 1 wird die eine Vorgabe-Größe Mhyd für das eine auf alle generatorisch abbremsbare Räder gleich auszuübende hydraulische Mindestbremsmoment Mhyd unter Berücksichtigung eines Minimums Min(frl, fr2) der (ausgenutzten) Reibwerte frl und fr2 festgelegt. Beispielhaft werden dazu die jeweils auftretenden (ausgenutzten) Reibwerte frl und fr2 an einen Rechnerblock 2 zur Minimumbildung ausgegeben, und anschließend wird die eine Vorgabe- Größe Mhyd als das hydraulische Mindestbremsmoment Mhyd unter
Berücksichtigung des Minimums Min(frl, fr2) und der vorgegebenen ersten Kennlinie kl festgelegt. Entsprechend kann jedoch auch für alle generatorisch abbremsbare Räder die jeweilige Vorgabe-Größe Mhyd radindividuell unter Berücksichtigung der jeweiligen ersten Größe frl oder fr2 bezüglich des an dem jeweiligen generatorisch abbremsbaren Rad auftretenden Reibwerts frl oder fr2 festgelegt werden.
Bei dem Verfahren der Fig. 1 wird die mindestens eine erste Größe frl oder fr2 als jeweiliger (ausgenutzter) Reibwert frl oder fr2 aus einem Radradius rl bzw. r2 des jeweiligen generatorisch abbremsbaren Rads, einer Radaufstandskraft Fl bzw. F2 des jeweiligen generatorisch abbremsbaren Rads (bzw. mindestens einer entsprechenden zweiten Größe) und einem auf das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad hydraulisch und generatorisch auszuübenden Rad- Bremsmoment Ml oder M2 berechnet. Die mindestens eine erste Größe frl oder fr2 kann z. B. mindestens eine aus mindestens einem Messwert abgeleitete Größe sein. An Rechnerblöcken 3 und 4 wird für jedes generatorisch
abbremsbare Rad ein Produkt PI und P2 aus dem jeweiligen Radius rl oder r2 und der jeweiligen Radaufstandskraft Fl oder F2 (bzw. der mindestens einen entsprechenden zweiten Größe) berechnet. (Die jeweilige (dynamische)
Radaufstandskraft Fl und F2 kann aus gemessenen oder geschätzten Werten für die Fahrzeuglängsbeschleunigung und die Fahrzeugquerbeschleunigung in bekannter Weise hergeleitet berechnet werden.) Außerdem wird in
Rechnerblöcken 5 und 6 für je ein generatorisch abbremsbares Rad dessen hydraulischer Bremsdruck phydi oder phyd2, dessen Ist-Generatorbremsmoment Mgeni oder MGen2 und dessen Impulssatz (Drallsatz) Dl oder D2 zur Festlegung seines hydraulisch und generatorisch auszuübenden Rad-Bremsmoments Ml und M2 ausgewertet. Mittels einer Minimumbildung der Signale Sl und S2 der Rechnerblöcke 5 und 6 jeweils mit einem Wert 0,0 wird an Rechnerblöcken 7 und 8 zur Minimumbildung sichergestellt, dass die Rad-Bremsmomente Ml und M2 kleiner-gleich Null sind. Anschließend werden die (ausgenutzten) Reibwerte frl oder fr2 an Rechnerblöcken 9 und 10 für jedes generatorisch abbremsbare Rad jeweils als Quotient des hydraulisch und generatorisch auszuübenden Rad- Bremsmoments Ml und M2 und des Produkts PI oder P2 bestimmt. Die ausgenutzten Reibwerte frl oder fr2 sind somit verlässlich festlegbar, was eine vorteilhafte Festlegung des mindestens einen hydraulischen Mindest- Bremsmoments Mhyd für jedes generatorisch abbremsbare Rad sicherstellt. Dies gewährleistet die gewünschte Regelgüte einer standardgemäßen (hydraulischen) ABS-Regelung an jedem generatorisch abbremsbaren Rad im Bedarfsfall.
Außerdem wird bei dem Verfahren der Fig. 1 mindestens ein erstes Höchst- Generatorbremsmoment Mmaxl für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad als Differenz aus einem auf das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad auszuübenden Gesamt-Bremsmoment Mtotai und dem für das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad festgelegten hydraulischen
Mindestbremsmoment Mhyd festgelegt. Beispielhaft wird das Gesamt- Bremsmoment Mtotai festgelegt, indem die Rad-Bremsmomente Ml und M2 an einen Rechnerblock 12 zur Minimumbildung ausgegeben werden. Von dem Gesamt-Bremsmoment Mtotai wird danach das für alle generatorisch abbremsbare Räder festgelegte hydraulische Mindestbremsmoment Mhyd an einem
Rechenblock 14 abgezogen. Mittels einer Maximumbildung aus einem Signal S3 des Rechenblocks 14 und einem Wert 0,0 werden an einem Rechnerblock 15 (zur Maximumbildung) negative Signale S3 herausgefiltert. Ein von dem
Rechnerblock 15 zur Maximumbildung ausgegebenes Signal S4 wird an einem Rechenblock 16 mit der Anzahl der jeweils generatorisch abbremsbaren Räder (hier dem Wert 2,0) multipliziert. Auf diese Weise behält man das mindestens eine erste Höchst-Generatorbremsmoment Mmaxl. (Bei der hier beschriebenen Vorgehensweise wird nur das eine erste Höchst-Generatorbremsmoment Mmaxl festgelegt. Alternativ kann auch eine radindividuelle Festlegung von mehreren Höchst-Generatorbremsmomenten Mmaxl erfolgen.)
Als vorteilhafte Weiterbildung wird bei dem Verfahren der Fig. 1 außerdem unter Berücksichtigung von einer vorgegebenen zweiten Kennlinie k2 und der zumindest einen an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils auftretenden Radaufstandskraft Fl und F2 (bzw. der mindestens einen entsprechenden zweiten Größe) mindestens ein zweites Höchst- Generatorbremsmoment Mmax2 für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad festgelegt. Dazu wird an einem Rechnerblock 18 ein Minimum aus den Radaufstandskräften Fl und F2 der generatorisch abbremsbaren Räder ermittelt. Das Signal S5 des Rechnerblocks 18 zur Minimumbildung wird anschließend verdoppelt und mit dem Radradius multipliziert im Rechnerblock 20. Außerdem wird aus einer Fahrzeugverzögerung a und der zweiten Kennlinie k2 ein Signal S6 gewonnen, welches an einem Rechnerblock 22 mit einem Signal S7 des Rechnerblocks 20 multipliziert wird. Ein Signal S8 des
Rechnerblocks 22 wird an einem Rechnerblock 24 zur Maximumbildung mit einem Wert von 0,0 verglichen, um sicherzustellen, dass das von dem
Rechnerblock 22 ausgegebene mindestens eine zweite Höchst- Generatorbremsmoment Mmax2 größer Null ist.
Mittels der vorteilhaften Nutzung der zweiten Kennlinie k2 können Größen, welche die Fahrzeugdynamik charakterisieren, wie z.B. Unter- und/oder
Übersteuerungstendenzen, bei der Festlegung des mindestens einen zweiten Höchst-Generatorbremsmoments Mmax2 mitberücksichtigt werden. Dies gewährleistet mindestens ein auf Kenngrößen der Fahrzeugebene basierendes zweites Höchst-Generatorbremsmoment Mmax2, während das oben
beschriebene mindestens eine erste Höchst-Generatorbremsmoment Mmaxl auf Kenngrößen der Radebene basiert.
Bei dem Verfahren der Fig. 1 wird auch unter Berücksichtigung von einer bereitgestellten Information bezüglich eines Generatorpotentials des elektrischen Motors mindestens ein drittes Höchst-Generatorbremsmoment Mmax3 für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad festgelegt. Die bereitgestellte Information kann z.B. eine Information über eine aktuelle
Fahrzeuggeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs und/oder über einen aktuellen Ladezustand einer mittels des elektrischen Motors aufladbaren Batterie umfassen. Ebenso kann der aktuelle Fahrer-Bremswunsch bei der Festlegung des mindestens einen dritten Höchst-Generatorbremsmoments Mmax3 berücksichtigt werden. Somit ist mitberücksichtigbar, dass das
Generatorpotential des elektrischen Motors bei einer aktuellen
Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer zum generatorischen Bremsen geeigneten vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit oder bei einer vollständigen Aufladung der jeweiligen Batterie beschränkt ist. Da Prozesse zum Festlegen des Generatorpotentials, bzw. des mindestens einen dritten Höchst- Generatorbremsmoments Mmax3, bekannt sind, wird in Fig. 1 nicht bildlich darauf eingegangen. Die Informationen für das Generatorpotential können extern übermittelt werden, und sind somit leicht modifizierbar.
Beim Verfahren der Fig. 1 wird die mindestens eine Soll-Größe Mfinai unter Berücksichtigung des mindestens einen ersten Höchst-Generatorbremsmoments Mmaxl, des mindestens einen zweiten Höchst-Generatorbremsmoments Mmax2 und des mindestens einen dritten Höchst-Generatorbremsmoments Mmax3 festgelegt. Dazu wird für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad mindestens eine Minimum-Größe Min aus dem jeweiligen ersten Höchst- Generatorbremsmoment Mmaxl, dem jeweiligen zweiten Höchst- Generatorbremsmoment Mmax2 und dem jeweiligen dritten Höchst- Generatorbremsmoment Mmax3 festgelegt. Beispielhaft wird zuerst an einem Rechnerblock 26 zur Minimumbildung ein Signal S9 als Minimum aus dem zweiten Höchst-Generatorbremsmoment Mmax2 und dem dritten Höchst- Generatorbremsmoment Mmax3 ermittelt. Danach wird mittels eines
Rechnerblocks 28 zur Minimumbildung die mindestens eine Minimum-Größe Min als Minimum aus dem ersten Höchst-Generatorbremsmoment Mmaxl und dem Signal S9 des Rechnerblocks 26 bestimmt.
In der Ausführungsform der Fig. 1 kann der Fahrer und/oder die Bremsautomatik vorgeben, ob der elektrische Motor zum Abbremsen des Fahrzeugs zu nutzen ist oder nicht. Ein von dem Fahrer und/oder der Bremsautomatik auslösbares entsprechendes Schaltsignals 30 wird an einen Schalter 32 zusammen mit der mindestens einen festgelegten Minimum-Größe Min und einem Wert 0,0 bereitgestellt. Der Schalter 32 ist mittels des Schaltsignals 30 so schaltbar, dass, sofern ein generatorischer Betrieb des elektrischen Motors von dem Fahrer und/oder der Bremsautomatik gewünscht wird,
die mindestens eine Minimum-Größe Min von dem Schalter 32 als ein Signal S10 ausgegeben wird. Andernfalls kann anstelle der mindestens einen Minimum- Größe Min der Wert 0,0 von dem Schalter 32 als das Signal S10 ausgegeben werden. Als vorteilhafte Weiterbildung wird bei dem Verfahren der Fig. 1 außerdem mindestens ein Radgeschwindigkeitswert vi und v2 des mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rads mit mindestens einem vorgegebenen
Schwellwert vO verglichen. Dazu wird zuerst mittels eines Rechnerblocks 34 zur Minimumbildung ein Signal Sil als Minimum des mindestens einen
Radgeschwindigkeitswerts vi und v2 ermittelt und anschließend das Signal Sil des Rechnerblocks 34 in einem Rechnerblock 36 mit dem mindestens einen vorgegebenen Schwellwert vO verglichen. Sofern der mindestens eine
Radgeschwindigkeitswert vi und v2 den mindestens einen vorgegebenen Schwellwert vO unterschreitet, d.h. das Signal Sil kleiner als der mindestens eine vorgegebene Schwellwert vO ist, wird bei der Festlegung der mindestens einen Soll-Größe Mfinai lediglich ein Konstanthalten oder eine Reduzierung des mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments zugelassen. Darunter kann verstanden werden, dass, sofern der mindestens eine Radgeschwindigkeitswert vi und v2 den mindestens einen vorgegebenen Schwellwert vO unterschreitet, eine Neufestlegung der mindestens eine Soll-Größe Mfinai nur möglich ist, sofern das der neufestgelegten Soll-Größe Mfinai entsprechende Soll- Generatorbremsmoments Mfinai kleiner als ein unmittelbar zuvor (direkt oder indirekt) festgelegtes Soll-Generatorbremsmoments Mfinai* ist. Hingegen ist, sofern kein Unterschreiten des mindestens einen vorgegebenen Schwellwerts vO durch den mindestens einen Radgeschwindigkeitswert vi und v2 feststellbar ist, eine Neufestlegung der mindestens eine Soll-Größe Mfinai auch dann möglich, wenn das der neufestgelegten Soll-Größe Mfinai entsprechende Soll- Generatorbremsmoments Mfinai größer als ein unmittelbar zuvor (direkt oder indirekt) festgelegtes Soll-Generatorbremsmoments Mfinai* ist.
Somit kann bei dem Verfahren der Fig. 1 das Radverhalten des mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rades beobachtet werden. Bei einem
Unterschreiten einer mittels des mindestens einen Schwellwerts vO
vorgegebenen Radschlupf- bzw. Geschwindigkeitsschwelle kann eine
momentane Zunahme des mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments Mfinai unterbunden werden, indem das unmittelbar zuvor festgelegte und gerade wirksame Soll-Generatorbremsmoment Mfinai* beibehalten wird. Damit wird bei einem Unterschreiten der vorgegebenen Radschlupf- oder
Geschwindigkeitsschwelle das mindestens eine Soll-Generatorbremsmoment Mflnai nicht mehr weiter gesteigert, sondern nur noch konstant gehalten oder reduziert. Erst wenn alle generatorisch abbremsbaren Räder wieder ein stabiles Radverhalten aufzeigen, kann eine Steigerung des mindestens einen Soll- Generatorbremsmoments Mflnai mittels einer entsprechenden Neufestlegung der mindestens einen Soll-Größe Mfinai wieder zugelassen werden.
Eine Steigerung des mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments Mfinai gegenüber dem unmittelbar zuvor festgelegten und gerade wirksamen Soll- Generatorbremsmoment Mfinai* ist verhinderbar, indem zuerst das Signal S10 des Schalters 32 zusammen mit dem gerade wirksamen Soll- Generatorbremsmoment Mfinai* an einen Rechnerblock 38 zur Minimumbildung ausgegeben wird. Der Rechnerblock 38 gibt dann das ermittelte Minium als Signal S12 aus. Sofern der mindestens eine Radgeschwindigkeitswert vi und v2 den mindestens einen vorgegebenen Schwellwert vO unterschreitet, bzw. sofern das Signal Sil kleiner als der mindestens eine vorgegebene Schwellwert vO ist, gibt der Rechnerblock 36 ein entsprechendes Signal S13 an einen weiteren Schalter 40 aus, an welchen auch die Signale S10 und S12 bereitgestellt werden. Der Schalter 40 ist mittels des Signals S13 so schaltbar, dass, sofern das Signal Sil kleiner als der mindestens eine vorgegebene Schwellwert vO ist, der Schalter 40 das Signal S10 als ein Signal S14 ausgibt. Andernfalls gibt der Schalter 40 das Signal S12 als das Signal S14 aus.
Das Signal S14 wird durch einen asymmetrischen Filter aufbereitet. Dabei werden Steigerungen des mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments Mfinai derart gefiltert, dass ein weicher Aufbau des mindestens einen Soll- Generatorbremsmoments Mfinai erreichbar ist. Reduktionen des mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments Mfinai werden hingegen sofort umgesetzt. An einem Rechnerblock 42 zur Minimumbildung wird dazu das Signal S14 mit dem gerade wirksamen Soll-Generatorbremsmoment Mfinai* vergleichen. Das
Minimum aus dem Signal S14 und dem gerade wirksamen Soll- Generatorbremsmoment Mfinai* wird von dem Rechnerblock 42 zur
Minimumbildung als ein Signal S15 an einen Schalter 44 ausgegeben, an welchem auch das gerade wirksame Soll-Generatorbremsmoment Mfinai* bereitgestellt wird. Der Schalter 44 ist wie der zuvor beschriebene Schalter 32 mittels des Schaltsignals 30 schaltbar. Ein Signal S16 des Schalters 44 wird mittels eines Rechnerblocks 46 von dem Signal S14 abgezogen. Anschließend wird ein Signal S17 des Rechnerblocks 46 an einem Rechnerblock 48 mit einer Filterzeitkonstante f multipliziert. Ein Signal S18 des Rechnerblocks 48 wird anschließend an einem Rechnerblock 50 zu dem Signal S16 addiert. Dies bewirkt die gewünschte asymmetrische Filterung des mindestens einen Soll- Generatorbremsmoments Mflnai- (Zusätzlich kann die Filterzeitkonstante f an einen fade-out- Betrieb (Ausblenden des Moments) angepasst werden.)
Außerdem kann als Ergänzung das gerade wirksame Soll- Generatorbremsmoment Mflnai* noch mit einem aktuellen Ist- Bremsmoment M* abgeglichen werden, indem an einem Rechnerblock 52 zur Minimumbildung das gerade wirksame Soll-Generatorbremsmoment Mfinai* und das aktuelle Ist- Bremsmoment M* bereitgestellt werden. Der Rechnerblock legt anschließend das an den Rechnerblock 38 ausgegebene Signals Mfinai* (neu) fest.
Das Verfahren der Fig. 1 stellt sicher, dass selbst bei einem generatorischen Betrieb des elektrischen Motors immer ein Mindestbremsdruck in jeden
Radbremszylinder des mindestens einen hydraulisch abbremsbaren Rads erhalten bleibt. Mittels des ABS- Regelalgorithmus ist somit jederzeit die optimale Radverzögerung einstellbar. Der ABS- Regelalgorithmus muss dazu den elektrischen Motor nicht direkt ansteuern. Diese Aufgabe entfällt aufgrund der vorteilhaften Festlegung der mindestens einen Soll-Größe Mfinai mittels des vorausgehend beschriebenen Verfahrens. (Eine Reduktion des mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments Mfinai kann indirekt über eine Bremsdruckreduktion des ABS ausgelöst werden.)
Das Verfahren der Fig. 1 ermöglicht eine Vorgabe des mindestens einen Soll- Generatorbremsmoments Mflnai (d.h. des Rekuperationsmoments) im Sinne einer Vorsteuerung. Fig. 1 bezieht sich auf ein Fahrzeug mit einem Achsdifferential an genau zwei mittels des elektrischen Motors generatorisch abbremsbaren (und antreibbaren) Rädern. Beispielhaft können unter den beiden generatorisch abbremsbaren Rädern die an der Vorderachse angebundenen Räder des mit dem rekuperativen Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs verstanden werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das Verfahren der Fig. 1 in
abgewandelter Version auch für einen Einsatz an der Hinterachse, oder an zwei elektrisch abbremsbaren Achsen, oder bei radindividuellen E-Antrieben anwendbar ist.
Das Verfahren der Fig. 1 kann mit einem externen ABS-Algorithmus kooperieren. Das mindestens eine Soll-Generatorbremsmoments Mfinai (d.h. das
Rekuperationsmoment) kann deshalb auch während einer aktiven ABS- Regelung zumindest teilweise beibehalten werden. Ein mittleres Bremsdruckniveau des mindestens einen Radbremszylinders des rekuperativen Bremssystems ist während einer ABS-Bremsung mit Rekuperation auf entsprechendem
(ausgenutzten) Reibwert deutlich niedriger als bei einem rein hydraulischen Bremsen bei gleicher Fahrzeugverzögerung. Ein thermisches Potential der Radbremsen an mindestens einer Achse kann deshalb oft abgesenkt werden, was zu einer Kosten- und Gewichtseinsparung am Bremssystem führt.
Die zum Ausführen des mittels der Fig. 1 wiedergegebenen Verfahrens nötigen Eingangsgrößen stehen in der Regel in einem Fahrzeugnetzwerk zur Verfügung. Außerdem können die notwendigen Eingangsgrößen einfach gemessen oder hergeleitet werden. Eine bezüglich der Signallaufzeiten optimierte
Steuergerätearchitektur ist leicht realisierbar.
Das Verfahren der Fig. 1 kann insbesondere mittels einer Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem ausführbar sein. Eine derartige
Steuervorrichtung weist eine Ansteuerelektronik auf, mittels welcher die mindestens eine Soll-Größe Ι\ η3ι bezüglich des mindestens einen Soll- Generatorbremsmoments Mfinai, welches mittels des elektrischen Motors des rekuperativen Bremssystems auf das mindestens eine generatorisch
abbremsbares Rad auszuüben ist, festlegbar ist. Außerdem ist mittels der Ansteuerelektronik mindestens ein der mindestens einen festgelegten Soll-Größe Mfinai entsprechendes Steuersignal an den elektrischen Motor ausgebbar. Wie oben schon beschrieben ist die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung von der zumindest einen bereitgestellten ersten Größe frl und fr2 bezüglich des an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils auftretenden Reibwerts frl und fr2 die mindestens eine Vorgabe-Größe Mhyd bezüglich des auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad auszuübenden hydraulischen Mindestbremsmoments Mhyd festzulegen, und unter Berücksichtigung von zumindest des mindestens einen festgelegten
hydraulischen Mindestbremsmoments Mhyd die mindestens eine Soll-Größe Mfinai festzulegen. Des Weiteren ist die Ansteuerelektronik zum Ausführen der oben beschriebenen Verfahrensschritte weiterbildbar.

Claims

Ansprüche
1. Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem mit: einer Ansteuerelektronik, mittels welcher mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) bezüglich mindestens eines Soll-Generatorbremsmoments (Mfinai), welches mittels eines elektrischen Motors des rekuperativen Bremssystems auf mindestens ein generatorisch abbremsbares Rad eines mit dem
rekuperativen Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs jeweils auszuüben ist, festlegbar ist, und mindestens ein der mindestens einen festgelegten Soll-Größe (Mfinai) entsprechendes Steuersignal an den elektrischen Motor ausgebbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung von zumindest einer bereitgestellten ersten Größe (frl, fr2) bezüglich eines an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils
auftretenden ausgenutzten Reibwerts (frl, fr2) mindestens eine Vorgabe- Größe (Mhyd) bezüglich mindestens eines auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad auszuübenden hydraulischen
Mindestbremsmoments (Mhyd) festzulegen, und unter Berücksichtigung von zumindest der mindestens einen festgelegten Vorgabe-Größe (Mhyd) die mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) festzulegen.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei mittels der Ansteuerelektronik für alle generatorisch abbremsbare Räder die jeweilige Vorgabe-Größe (Mhyd) radindividuell unter Berücksichtigung der jeweiligen ersten Größe (frl, fr2) bezüglich des an dem jeweiligen generatorisch abbremsbaren Rad auftretenden ausgenutzten Reibwerts (frl, fr2) festlegbar ist. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die eine Vorgabe-Größe (Mhyd) für das eine auf alle generatorisch abbremsbare Räder gleich auszuübende hydraulische Mindestbremsmoment (Mhyd) unter Berücksichtigung eines Minimums (min(frl,fr2)) der ersten Größen (frl, fr2) mittels der
Ansteuerelektronik festlegbar ist.
Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt ist, mindestens ein erstes Höchst- Generatorbremsmoment (Mmaxi) für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad als Differenz aus einem auf das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad auszuübenden Gesamt-Bremsmoment (Mtotai) und dem für das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad als Vorgabe-Größe (Mhyd) festgelegten hydraulischen Mindestbremsmoment (Mhyd) festzulegen, und unter Berücksichtigung des mindestens einen festgelegten ersten Höchst- Generatorbremsmoments (Mmaxi) die mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) festzulegen.
Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung von einer vorgegebenen Kennlinie (k2) und zumindest einer bereitgestellten zweiten Größe (Fl, F2) bezüglich eines an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils auftretenden Minimums der Radaufstandskräfte (Min(Fl, F2)) mindestens ein zweites Höchst-Generatorbremsmoment (MmaX2) für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad
festzulegen, und die mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) unter zusätzlicher Berücksichtigung des mindestens einen festgelegten zweiten Höchst- Generatorbremsmoments (MmaX2) festzulegen.
Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung von einer bereitgestellten Information bezüglich eines Generatorpotentials des elektrischen Motors mindestens ein drittes Höchst-Generatorbremsmoment (MmaX3) für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad
festzulegen, und die mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) unter zusätzlicher Berücksichtigung des mindestens einen festgelegten dritten Höchst- Generatorbremsmoments (MmaX3) festzulegen.
Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die
Ansteuerelektronik dazu ausgelegt ist, für das mindestens eine
generatorisch abbremsbare Rad mindestens eine Minimum-Größe (Min) aus dem jeweiligen ersten Höchst-Generatorbremsmoment (Mmaxi), dem jeweiligen zweiten Höchst-Generatorbremsmoment (MmaX2) und/oder dem jeweiligen dritten Höchst-Generatorbremsmoment (MmaX3) festzulegen, und die mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) unter Berücksichtigung der mindestens einen Minimum-Größe (Min) festzulegen.
Steuervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ansteuerelektronik dazu ausgelegt ist, mindestens einen
Radgeschwindigkeitswert (vi, v2) des mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rads mit mindestens einem vorgegebenen Schwellwert (vO) zu vergleichen, und, sofern der mindestens eine Radgeschwindigkeitswert (vi, v2) den mindestens einen vorgegebenen Schwellwert (vO)
unterschreitet, bei der Festlegung der mindestens einen Soll-Größe (Mfinai) lediglich ein Konstanthalten oder eine Reduzierung des mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments (Mfinai) zuzulassen.
Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems mit den Schritten:
Festlegen mindestens einer Soll-Größe (Mfinai) bezüglich mindestens eines Soll-Generatorbremsmoments (Mfinai), welches mittels eines elektrischen Motors des rekuperativen Bremssystems auf mindestens ein generatorisch abbremsbares Rad eines mit dem rekuperativen Bremssystem
ausgestatteten Fahrzeugs auszuüben ist; und
Ansteuern des elektrischen Motors unter Berücksichtigung der mindestens einen festgelegten Soll-Größe (Mfinai); dadurch gekennzeichnet, dass zum Festlegen der mindestens einer Soll-Größe (Mfinai) zumindest die folgenden Schritte ausgeführt werden:
Festlegen mindestens einer Vorgabe-Größe (Mhyd) bezüglich mindestens eines auf das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad
auszuübenden hydraulischen Mindestbremsmoments (Mhyd) unter
Berücksichtigung von zumindest einer ersten Größe (frl, fr2) bezüglich eines an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils auftretenden ausgenutzten Reibwerts (frl, fr2); und
Festlegen der mindestens einen Soll-Größe (Mfinai) unter Berücksichtigung der mindestens einen festgelegten Vorgabe-Größe (Mhyd).
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei für alle generatorisch abbremsbare
Räder die jeweilige Vorgabe-Größe (Mhyd)radindividuell unter
Berücksichtigung der jeweiligen ersten Größe (frl, fr2) bezüglich des an dem jeweiligen generatorisch abbremsbaren Rad auftretenden ausgenutzten Reibwerts (frl, fr2) festgelegt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die eine Vorgabe-Größe (Mhyd)für das eine auf alle generatorisch abbremsbare Räder gleich auszuübende hydraulische Mindestbremsmoment (Mhyd) unter Berücksichtigung eines Minimums (min(frl,fr2)) der ersten Größen (frl, fr2) festgelegt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei mindestens ein erstes Höchst-Generatorbremsmoment (Mmaxi) für das mindestens eine
generatorisch abbremsbare Rad als Differenz aus einem auf das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad auszuübende Gesamt-Bremsmoment (Mtotai) und dem für das jeweilige generatorisch abbremsbare Rad als Vorgabe-Größe (Mhyd) festgelegten hydraulischen Mindestbremsmoment (Mhyd) festgelegt wird, und wobei die mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) unter Berücksichtigung des mindestens einen festgelegten ersten Höchst- Generatorbremsmoments (Mmaxi) festgelegt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei unter Berücksichtigung von einer vorgegebenen Kennlinie (k2) und zumindest einer bereitgestellten zweiten Größe (Fl, F2) bezüglich einer an dem mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rad jeweils auftretenden Radaufstandskraft (Fl, F2) mindestens ein zweites Höchst-Generatorbremsmoment (MmaX2) für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad festgelegt wird, und die mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) unter zusätzlicher Berücksichtigung des mindestens einen festgelegten zweiten Höchst- Generatorbremsmoments (MmaX2) festgelegt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei unter Berücksichtigung von einer bereitgestellten Information bezüglich eines Generatorpotentials des elektrischen Motors mindestens ein drittes Höchst- Generatorbremsmoment (MmaX3) für das mindestens eine generatorisch abbremsbare Rad festgelegt wird, und die mindestens eine Soll-Größe (Mfinai) unter zusätzlicher Berücksichtigung des mindestens einen
festgelegten dritten Höchst-Generatorbremsmoments (MmaX3) festgelegt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei mindestens ein
Radgeschwindigkeitswert (vi, v2) des mindestens einen generatorisch abbremsbaren Rads mit mindestens einem vorgegebenen Schwellwert (vO) verglichen wird, und, sofern der mindestens eine Radgeschwindigkeitswert (vi, v2) den mindestens einen vorgegebenen Schwellwert (vO)
unterschreitet, bei der Festlegung der mindestens einen Soll-Größe (Mfinai) lediglich ein Konstanthalten oder eine Reduzierung des mindestens einen Soll-Generatorbremsmoments (Mfinai) zugelassen wird.
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