WO2016037837A1 - Method for operating a motor vehicle - Google Patents

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WO2016037837A1
WO2016037837A1 PCT/EP2015/069326 EP2015069326W WO2016037837A1 WO 2016037837 A1 WO2016037837 A1 WO 2016037837A1 EP 2015069326 W EP2015069326 W EP 2015069326W WO 2016037837 A1 WO2016037837 A1 WO 2016037837A1
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braking power
electric machine
brake system
motor vehicle
brake
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PCT/EP2015/069326
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Andreas Erban
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/10—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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    • B60T2270/402—Back-up
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/60—Regenerative braking
    • B60T2270/604—Merging friction therewith; Adjusting their repartition

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a motor vehicle, which comprises at least one electric machine as a drive machine and a motor vehicle
  • the invention relates to an apparatus for operating such
  • Electric vehicles or hybrid drive devices which in addition to an electric machine have an internal combustion engine for driving the motor vehicle, are regularly with a hydraulic motor
  • 103936 AI shows a method in which a hydraulic brake system is supported by an electric machine, wherein the electric machine is operated as a generator. It is also already known from the published patent application DE 10 2010 064252 AI, basically electrical machines of a motor vehicle, as
  • the inventive method with the features of claim 1 has the advantage that a deceleration of the motor vehicle is ensured even if a fault in the hydraulic brake system, such as a
  • Brake fluid loss or the like is present. According to the invention this is achieved in that the brake system monitors for functional errors and that when detecting a functional error that reduces the actual braking power of the brake system, the electric machine is operated as a generator. It is therefore intended that if a malfunction is detected, the
  • Braking performance of the brake system reduces, in particular with respect to a desired actual desired braking power, the electric machine is operated as a generator, the remaining braking power of the hydraulic
  • the electric machine is therefore driven in a regenerative manner such that it at least substantially compensates for the difference between the desired braking power and the reduced actual braking power.
  • the degree of generator support by the electric machine preferably depends on the structure of the electric machine having
  • the brake system is in particular due to a brake circuit failure
  • wheel-specific desired braking power and actual braking power of the Motor vehicle determined and compared with each other, wherein the electric machine is driven in dependence on the comparison. So here it is provided that the wheel-individually the difference between
  • Sollbremseinzel ancient and Istbremseinzel oriental is detected in order to obtain an optimal deceleration of the motor vehicle by means of the electric machine. This is particularly advantageous if the motor vehicle has a plurality of electric machines as drive machines, the
  • the electric machines are preferably controlled individually, in order to generate in each case an advantageous deceleration torque through their generator operation.
  • At least one wheel speed is monitored and a wheel slip calculated and compared with a slip limit, wherein the slip limit is changed with detected functional error as a function of the desired braking power.
  • the desired braking power is set as a function of a brake pedal position, an actuating speed and / or an actuating force. For example, from the
  • Actuating speed can be determined, whether it is a
  • the inventive method is always performed, regardless of whether it is an emergency braking or a normal braking operation.
  • the method according to the invention is carried out only in the presence of an emergency braking operation in order to provide the driver with the highest possible safety in this situation, while the driver himself is able to do so during a normal braking operation, possibly as a function of the malfunction has to overcome a malfunction of the brake system, for example, in that he presses more on the brake pedal.
  • the device according to the invention with the features of claim 6 is characterized by a control unit that performs the method according to the invention. This results in the already mentioned advantages. Further features and advantages of the invention will become apparent from the above-described and from the claims.
  • the figure shows in a simplified plan view 1 an embodiment of a motor vehicle 1, which has a hybrid drive device 2.
  • This comprises an internal combustion engine 3 and an electric machine 4, wherein a
  • Output shaft of the internal combustion engine 3 is rotatably connected in particular with a rotor of the electric machine 4.
  • the rotor of the electric machine 4 is rotatably connected in particular with a rotor of the electric machine 4.
  • Output shaft also be connected by an operable coupling 5 ', as shown in the figure, with the rotor.
  • the electric machine 4 is operatively connected by an actuatable clutch 5 with wheels 6 of a rear wheel axle 7 of the motor vehicle 1, so that a torque that is generated by the internal combustion engine 3 and / or the electric machine 4, on the wheels 6 is transferable.
  • To operate the electric machine 4 is an electrical
  • Energy storage 8 is provided, and an inverter 9, the phases of the electric machine 4 in response to a desired target torque controls.
  • the drive device 2 further comprises a control unit 10, which the
  • the control unit 10 is connected to a brake pedal device 11, which in the vehicle interior
  • Has brake pedal which is actuated by the driver of the motor vehicle 1.
  • the control unit 10 detects the brake pedal position and a
  • control unit 10 is connected to speed sensors 12, which are each assigned to one of the wheels 6.
  • speed sensors 12 which are each assigned to one of the wheels 6. The driver's brake request or the
  • Target braking power is expedient manner via a known Pedaldorfsor the brake pedal device 11 detected, but can also be determined by another type of sensing, for example by a pedal force sensor or a two-circuit form pressure sensor.
  • hydraulic braking system 13 is formed, and in addition to the
  • Brake pedal device 11 has a brake booster and distributor 14 which is connected to wheel brake 15.
  • wheel brake 15 Appropriately, each wheel of the motor vehicle is assigned in each case a wheel brake 15.
  • the controller 10 is also connected to the brake system 13 to
  • a pressure sensor is provided which monitors the hydraulic pressure in connecting lines of the brake system.
  • a sensor may be provided which monitors the speed of a pump of the brake booster. If, for example, the hydraulic pressure in the connecting lines falls below a predefinable limit value, then it can be assumed that there is a leak in the brake system through which brake fluid escapes, so that the operation of the braking device is jeopardized. It can also be provided that the rotational speed of the pump is compared with a nominal rotational speed in order to detect, for example, an insufficient voltage supply.
  • the control unit 10 thus monitors the brake system 13 for malfunctions. If a malfunction is detected and a braking request is indicated by actuation of the brake pedal device 11, then the control device 10 controls the electric machine such that it is operated as a generator and generates a negative torque or a deceleration torque that decelerates to the wheels 6 when the clutch 5 is closed of
  • the degree of regenerative support is preferably chosen as a function of the structure of the drive train and of the performance of the electric machine 4 and possibly other electrical components involved.
  • the regenerative operation of the electric machine 4 is the Total deceleration performance of the motor vehicle increases so that a reduced by a malfunction of the brake system actual braking power can be compensated. If the brake system 13 fails completely, the electric machine 4 is driven in such a way that it completely replaces the brake system 13 or its actually desired braking power, insofar as this can be carried out by the intended electric machine 4.
  • the method can also be combined with a dynamic speed control in the inverter 9 (anti-lock).
  • Control unit 10 for determining the braking power and target torque of the electrical machine needed are usually available in an on-board network, for example via the CAN bus and therefore can be easily detected.
  • regenerative braking torque and the rotational speed of the electric machine 4 are preferably likewise transmitted to the inverter 9 for the vehicle network and can then be measured as an operating mode or as realized values for torques and rotational speed on the electric machine 4. While the method is described herein with respect to the rear wheel axle 7, it is also conceivable to carry out the method in an embodiment of the motor vehicle 1 with front-wheel drive or with all-wheel drive. It can also be provided that the motor vehicle 1 has only one or more electric machines as drive machines, and none
  • the desired braking effect can be at least partially maintained in a vehicle with electrically driven rear axle by the generator operation of the electric machine 4.
  • the brake booster can from the
  • the Method can be performed by an ESP control unit, the inverter or the brake booster. Then, the regenerative emergency brake function is maintained even in case of failure of a brake control unit, provided that the sensing of the driver's wish or the desired braking power continues to be carried out safely.
  • the generated current is fed into the electrical storage 8.
  • a low-voltage vehicle electrical system of the motor vehicle 1 can then be additionally buffered via a corresponding DC-DC converter.
  • the low-voltage vehicle electrical system can be additionally secured. This could be beneficial if undervoltage in the
  • a desired braking unit capacity is determined for each axle or for each wheel from the desired braking power which is to be delayed by the vehicle. For each axle or wheel, the still effective hydraulic
  • Braking torque of the braking device 13 determined in a known manner.
  • Sollbremseinzellenistonne and provided by the brake system 13 actual hydraulic braking power or Istbremseinzellenistonne the missing braking torque is determined as a difference that is to be compensated as a generator by the electric machine. If it is no longer possible to detect the actual hydraulic braking power or actual braking power, the desired braking power is preferably completely compensated by the electric machine 4, at least within the scope of what is possible by the selected powertrain configuration.
  • the permissible regenerative braking torque of the electric machine 4 is normally limited by the generator potential transmitted by the inverter 9.
  • this limitation is preferably disregarded.
  • the emergency brake operation is indicated to the inverter 9 and the electric storage 8.
  • a short-term overload of the electric machine 4 and the Current-collecting electrical storage 8 is deliberately tolerated.
  • the braking of the motor vehicle in an emergency has the highest priority.
  • the involved electrical components, such as electrical storage, the inverter 9 and the electric machine 4 should be allowed to operate in emergency braking operation to their absolute power limits if necessary.
  • the basis for the calculation of the setpoint speed of the electric machine 4 in the generator mode is the known ABS target slip or the ABS wheel speed threshold. With a weighting factor dependent on the vehicle deceleration, this value can be modified.
  • Slip limit, a reference speed and the gear ratio are then preferably the speed threshold and the target speed for the generator operation formed.
  • regenerative emergency braking torque is preferably dynamically modified by the speed control in the inverter 9.
  • the brake slip of the coupled wheels 6 is monitored by means of the speed sensors 12 and the motor vehicle 1 remains steerable in emergency braking mode.
  • the speed controller calculates from the control deviation from the actual speed to the set speed, a dynamic correction torque that is the pre-control value for the regenerative
  • Speed controller for example, a PID controller is used.
  • a controller gain can, for example, depending on the
  • Vehicle speed and / or the average level of the braking torque can be selected.
  • the speed controller in the inverter 9 assumes the role of a blocking inhibitor. It should be noted that when driving with the electric machine 4 via an axle differential and the coupled Wheels 6 only the average value of the wheel speeds is regulated. For application here known ABS methods in the selection of
  • Controlled variable come.
  • the direct coupling of the inverter 9 to the electric machine 4 is technically advantageous with respect to a minimum dead time control resulting therefrom.
  • the control unit 10 determines whether, in the case of regenerative emergency braking operation, the generator torque is only to be precontrolled, or whether in addition a speed-controlled operation of the electric machine 4 should take place.

Abstract

The invention relates to a method for operating a motor vehicle (1) which comprises at least one electrical machine (4) as a drive machine, and one hydraulic braking system (13), said braking system (13) producing an actual brake output which is dependent on a predefinable target brake output. According to the invention, the braking system (13) monitors for functional errors and if a functional error which reduces the actual brake output of the braking system (13) is detected, said electrical machine (4) is operated to act as a generator.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens eine elektrische Maschine als Antriebsmaschine und ein  The invention relates to a method for operating a motor vehicle, which comprises at least one electric machine as a drive machine and a motor vehicle
hydraulisches Bremssystem aufweist, wobei das Bremssystem eine von einer vorgebbaren Sollbremsleistung abhängige Istbremsleistung erzeugt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben eines derartigenhaving hydraulic brake system, wherein the brake system generates a dependent of a predetermined desired braking power actual braking power. Furthermore, the invention relates to an apparatus for operating such
Kraftfahrzeugs. Motor vehicle.
Stand der Technik Aus dem Stand der Technik ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bereits bekannt. Elektrofahrzeuge oder auch Hybridantriebsvorrichtungen, die neben einer elektrischen Maschine eine Brennkraftmaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs aufweisen, sind regelmäßig mit einem hydraulischen PRIOR ART A method of the type mentioned at the outset is already known from the prior art. Electric vehicles or hybrid drive devices, which in addition to an electric machine have an internal combustion engine for driving the motor vehicle, are regularly with a hydraulic
Bremssystem versehen, mittels dessen sich das Kraftfahrzeug verzögern lässt. In der Regel ist das Bremssystem als hydraulisches Bremssystem ausgebildet, das in Abhängigkeit von einer Bremspedalbetätigung durch einen Fahrer einen hydraulischen Druck zum Betätigen von Radbremseinrichtungen erzeugt, wobei die Radbremseinrichtungen üblicherweise auch unabhängig voneinander betätigbar sind, wie beispielsweise bei einem ESP-System (ESP= Provided braking system by means of which the motor vehicle can be delayed. In general, the brake system is designed as a hydraulic brake system that generates a hydraulic pressure for actuating Radbremseinrichtungen depending on a brake pedal operation by a driver, the wheel brake usually also independently operable, such as in an ESP system (ESP =
Elektronisches-Stabilitäts-Programm). Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2011Electronic stability Program). From the published patent application DE 10 2011
103936 AI geht beispielsweise ein Verfahren hervor, bei welchem ein hydraulisches Bremssystem durch eine elektrische Maschine unterstützt wird, wobei die elektrische Maschine dazu generatorisch betrieben wird. Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 064252 AI ist es außerdem bereits bekannt, grundsätzlich elektrische Maschinen eines Kraftfahrzeugs, die als 103936 AI, for example, shows a method in which a hydraulic brake system is supported by an electric machine, wherein the electric machine is operated as a generator. It is also already known from the published patent application DE 10 2010 064252 AI, basically electrical machines of a motor vehicle, as
Antriebsmaschinen dienen, auch als Bremseinrichtung zu nutzen. Drive machines serve to use as a braking device.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein Verzögern des Kraftfahrzeugs auch dann gewährleistet ist, wenn ein Fehler im hydraulischen Bremssystem, wie beispielsweise ein The inventive method with the features of claim 1 has the advantage that a deceleration of the motor vehicle is ensured even if a fault in the hydraulic brake system, such as a
Bremsflüssigkeitsverlust oder dergleichen vorliegt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Bremssystem auf Funktionsfehler überwacht und dass bei Erfassen eines die Istbremsleistung des Bremssystems verringernden Funktionsfehlers die elektrische Maschine generatorisch betrieben wird. Es ist also vorgesehen, dass wenn ein Funktionsfehler erfasst wird, der die Brake fluid loss or the like is present. According to the invention this is achieved in that the brake system monitors for functional errors and that when detecting a functional error that reduces the actual braking power of the brake system, the electric machine is operated as a generator. It is therefore intended that if a malfunction is detected, the
Bremsleistung des Bremssystems verringert, insbesondere in Bezug auf eine eigentlich gewünschte Sollbremsleistung, die elektrische Maschine generatorisch betrieben wird, um die verbliebene Bremsleistung des hydraulischen Braking performance of the brake system reduces, in particular with respect to a desired actual desired braking power, the electric machine is operated as a generator, the remaining braking power of the hydraulic
Bremssystems zu unterstützen, beziehungsweise um insbesondere die Differenz der Sollbremsleistung zu der verringerten Istbremsleistung zu kompensieren. To assist braking system, or in particular to compensate for the difference of the target braking power to the reduced actual braking power.
Zweckmäßigerweise wird die elektrische Maschine daher derart generatorisch angetrieben, dass sie die Differenz aus Sollbremsleistung und verringerter Istbremsleistung zumindest im Wesentlichen kompensiert. Der Grad der generatorischen Unterstützung durch die elektrische Maschine hängt dabei bevorzugt von der Struktur des die elektrischen Maschine aufweisenden Conveniently, the electric machine is therefore driven in a regenerative manner such that it at least substantially compensates for the difference between the desired braking power and the reduced actual braking power. The degree of generator support by the electric machine preferably depends on the structure of the electric machine having
Antriebsstrangs ab. Dabei werden insbesondere eine gegebenenfalls  Powertrain off. In particular, an optional
vorhandene Getriebeübersetzung oder ein durch ein an den Antriebsstrang angekoppeltes Nebenaggregat erzeugtes negatives Drehmoment berücksichtigt. Das Bremssystem wird insbesondere auf einen Bremskreisausfall durch existing gear ratio or a generated by a coupled to the drive train accessory negative torque taken into account. The brake system is in particular due to a brake circuit failure
Leckage, mangelnde Unterdruckversorgung beziehungsweise Leckage einesLeakage, lack of vacuum supply or leakage of a
Bremskraftverstärkers und/oder auf einen fehlerhaften Betrieb einer Pumpe des Bremssystems auf Fehlfunktionen überwacht. Brake booster and / or faulty operation of a pump of the brake system monitored for malfunction.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass radindividuelle Sollbremseinzelleistungen und Istbremseinzelleistungen des Kraftfahrzeugs ermittelt und miteinander vergleichen werden, wobei die elektrische Maschine in Abhängigkeit von dem Vergleich angesteuert wird. Hier ist also vorgesehen, dass radindividuell die Differenz zwischen According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that wheel-specific desired braking power and actual braking power of the Motor vehicle determined and compared with each other, wherein the electric machine is driven in dependence on the comparison. So here it is provided that the wheel-individually the difference between
Sollbremseinzelleistung und Istbremseinzelleistung erfasst wird, um ein optimales Verzögern des Kraftfahrzeugs mit Hilfe der elektrischen Maschine zu erlangen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Kraftfahrzeug mehrere elektrische Maschinen als Antriebsmaschinen aufweist, die Sollbremseinzelleistung and Istbremseinzelleistung is detected in order to obtain an optimal deceleration of the motor vehicle by means of the electric machine. This is particularly advantageous if the motor vehicle has a plurality of electric machines as drive machines, the
unterschiedlichen Achsen zu deren Antrieb zugeordnet sind. Dann werden die elektrischen Maschinen vorzugsweise individuell angesteuert, um jeweils ein vorteilhaftes Verzögerungsmoment durch ihren generatorischen Betrieb zu erzeugen. different axes are assigned to the drive. Then, the electric machines are preferably controlled individually, in order to generate in each case an advantageous deceleration torque through their generator operation.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass zumindest eine Raddrehzahl überwacht und ein Radschlupf berechnet und mit einer Schlupfgrenze verglichen wird, wobei die Schlupfgrenze bei erfasstem Funktionsfehler in Abhängigkeit von der Sollbremsleistung verändert wird. Dies stellt eine einfach zu implementierende Lösung da, mittels welcher die Solldrehzahl der elektrischen Maschine ermittelbar ist. Furthermore, it is preferably provided that at least one wheel speed is monitored and a wheel slip calculated and compared with a slip limit, wherein the slip limit is changed with detected functional error as a function of the desired braking power. This provides an easy-to-implement solution, by means of which the target speed of the electric machine can be determined.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Sollbremsleistung in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung, einer Betätigungsgeschwindigkeit und/oder einer Betätigungskraft eingestellt wird. So kann beispielsweise aus der Furthermore, it is preferably provided that the desired braking power is set as a function of a brake pedal position, an actuating speed and / or an actuating force. For example, from the
Betätigungsgeschwindigkeit ermittelt werden, ob es sich um einen Actuating speed can be determined, whether it is a
Notbremsvorgang oder um einen normalen Bremsvorgang handelt. Emergency braking or normal braking is.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren stets durchgeführt, unabhängig davon, ob es sich um einen Notbremsvorgang oder um einen normalen Bremsvorgang handelt. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist bevorzugt vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren nur bei Vorliegen eines Notbremsvorgangs ausgeführt wird, um in dieser Situation dem Fahrer die höchstmögliche Sicherheit zu bieten, während der Fahrer bei einem normalen Bremsvorgang, gegebenenfalls in Abhängigkeit von dem Funktionsfehler, selbst die Möglichkeit hat, eine Fehlfunktion des Bremssystems zu überwinden, beispielsweise in dem er stärker auf das Bremspedal drückt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 zeichnet sich durch ein Steuergerät aus, dass das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den zuvor Beschrieben sowie aus den Ansprüchen. Preferably, the inventive method is always performed, regardless of whether it is an emergency braking or a normal braking operation. According to an alternative embodiment, it is preferably provided that the method according to the invention is carried out only in the presence of an emergency braking operation in order to provide the driver with the highest possible safety in this situation, while the driver himself is able to do so during a normal braking operation, possibly as a function of the malfunction has to overcome a malfunction of the brake system, for example, in that he presses more on the brake pedal. The device according to the invention with the features of claim 6 is characterized by a control unit that performs the method according to the invention. This results in the already mentioned advantages. Further features and advantages of the invention will become apparent from the above-described and from the claims.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigt die einzige In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. The only one shows
Figur ein Kraftfahrzeug in einer vereinfachten Draufsicht. Figure a motor vehicle in a simplified plan view.
Die Figur zeigt in einer vereinfachten Draufsicht 1 ein Ausführungsbeispiel eines Kraftfahrzeugs 1, das eine Hybridantriebsvorrichtung 2 aufweist. Diese weist eine Brennkraftmaschine 3 und eine elektrischen Maschine 4 auf, wobei eine The figure shows in a simplified plan view 1 an embodiment of a motor vehicle 1, which has a hybrid drive device 2. This comprises an internal combustion engine 3 and an electric machine 4, wherein a
Abtriebswelle der Brennkraftmaschine 3 mit einem Rotor der elektrischen Maschine 4 insbesondere drehfest verbunden ist. Optional kann die Output shaft of the internal combustion engine 3 is rotatably connected in particular with a rotor of the electric machine 4. Optionally, the
Abtriebswelle auch durch eine betätigbare Kupplung 5', wie in der Figur gezeigt, mit dem Rotor verbindbar sein. Die elektrische Maschine 4 ist durch eine betätigbare Kupplung 5 mit Rädern 6 einer Hinterradachse 7 des Kraftfahrzeugs 1 wirkverbindbar, sodass ein Drehmoment, dass von der Brennkraftmaschine 3 und/oder der elektrischen Maschine 4 erzeugt wird, auf die Räder 6 übertragbar ist. Zum Betreiben der elektrischen Maschine 4 ist ein elektrischer Output shaft also be connected by an operable coupling 5 ', as shown in the figure, with the rotor. The electric machine 4 is operatively connected by an actuatable clutch 5 with wheels 6 of a rear wheel axle 7 of the motor vehicle 1, so that a torque that is generated by the internal combustion engine 3 and / or the electric machine 4, on the wheels 6 is transferable. To operate the electric machine 4 is an electrical
Energiespeicher 8 vorgesehen, sowie ein Inverter 9, der Phasen der elektrischen Maschine 4 in Abhängigkeit von einem gewünschten Solldrehmoment ansteuert. Energy storage 8 is provided, and an inverter 9, the phases of the electric machine 4 in response to a desired target torque controls.
Die Antriebsvorrichtung 2 weist weiterhin ein Steuergerät 10 auf, das die The drive device 2 further comprises a control unit 10, which the
Brennkraftmaschine 3, den Inverter 9 beziehungsweise die elektrische Maschine 4 und die Kupplung 5 ansteuert. Weiterhin ist das Steuergerät 10 mit einer Bremspedaleinrichtung 11 verbunden, die im Fahrzeuginnenraum ein Internal combustion engine 3, the inverter 9 or the electric machine 4 and the clutch 5 drives. Furthermore, the control unit 10 is connected to a brake pedal device 11, which in the vehicle interior
Bremspedal aufweist, das vom Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 betätigbar ist. Das Steuergerät 10 erfasst dabei die Bremspedalstellung sowie eine Has brake pedal, which is actuated by the driver of the motor vehicle 1. The control unit 10 detects the brake pedal position and a
Bremspedalbetätigungsgeschwindigkeit und eine Betätigungskraft. Weiterhin ist das Steuergerät 10 mit Drehzahlsensoren 12 verbunden, die jeweils einem der Räder 6 zugeordnet sind. Der Fahrerbremswunsch beziehungsweise die Brake pedal operating speed and an operating force. Furthermore, the control unit 10 is connected to speed sensors 12, which are each assigned to one of the wheels 6. The driver's brake request or the
Sollbremsleistung wird zweckmäßiger Weise über einen bekannten Pedalwegsensor der Bremspedaleinrichtung 11 erfasst, kann aber auch durch eine andere Art der Sensierung, beispielsweise durch einen Pedalkraftsensor oder eine zweikreisige Vordrucksensierung ermittelt werden. Target braking power is expedient manner via a known Pedalwegensor the brake pedal device 11 detected, but can also be determined by another type of sensing, for example by a pedal force sensor or a two-circuit form pressure sensor.
Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 1 ein Bremssystem 13 auf, das als Furthermore, the motor vehicle 1, a brake system 13, which as
hydraulisches Bremssystem 13 ausgebildet ist, und neben der hydraulic braking system 13 is formed, and in addition to the
Bremspedaleinrichtung 11 einen Bremskraftverstärker- und Verteiler 14 aufweist, der mit Radbremseinrichtungen 15 verbunden ist. Zweckmäßiger Weise ist jedem Rad des Kraftfahrzeugs jeweils eine Radbremseinrichtung 15 zugeordnet. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind in der vorliegenden Figur nur Brake pedal device 11 has a brake booster and distributor 14 which is connected to wheel brake 15. Appropriately, each wheel of the motor vehicle is assigned in each case a wheel brake 15. For reasons of clarity are in the present figure only
Radbremseinrichtungen 15 der Räder 6 der Hinterradachse 7 gezeigt. Wheel brake 15 of the wheels 6 of the rear wheel axle 7 shown.
Das Steuergerät 10 ist auch mit dem Bremssystem 13 verbunden, um The controller 10 is also connected to the brake system 13 to
Fehlfunktionen des Bremssystems 13 zu erfassen. Dazu ist beispielsweise ein Drucksensor vorgesehen, der den hydraulischen Druck in Verbindungsleitungen des Bremssystems überwacht. Auch kann ein Sensor vorgesehen sein, der die Drehzahl einer Pumpe des Bremskraftverstärkers überwacht. Fällt beispielsweise der hydraulische Druck in den Verbindungsleitungen unter einen vorgebbaren Grenzwert, so kann davon ausgegangen werden, dass im Bremssystem ein Leck besteht, durch welches Bremsflüssigkeit entweicht, sodass der Betrieb der Bremseinrichtung gefährdet ist. Auch kann vorgesehen sein, dass die Drehzahl der Pumpe mit einer Solldrehzahl verglichen wird, um beispielsweise eine unzureichende Spannungsversorgung zu erkennen. Malfunction of the brake system 13 to detect. For this purpose, for example, a pressure sensor is provided which monitors the hydraulic pressure in connecting lines of the brake system. Also, a sensor may be provided which monitors the speed of a pump of the brake booster. If, for example, the hydraulic pressure in the connecting lines falls below a predefinable limit value, then it can be assumed that there is a leak in the brake system through which brake fluid escapes, so that the operation of the braking device is jeopardized. It can also be provided that the rotational speed of the pump is compared with a nominal rotational speed in order to detect, for example, an insufficient voltage supply.
Das Steuergerät 10 überwacht also das Bremssystem 13 auf Fehlfunktionen. Wird eine Fehlfunktion erfasst und ein Bremswunsch durch Betätigen der Bremspedaleinrichtung 11 angezeigt, so steuert das Steuergerät 10 die elektrische Maschine derart an, dass sie generatorisch betrieben wird und ein negatives Drehmoment beziehungsweise ein Verzögerungsmoment erzeugt, dass bei geschlossener Kupplung 5 auf die Räder 6 zum Verzögern des The control unit 10 thus monitors the brake system 13 for malfunctions. If a malfunction is detected and a braking request is indicated by actuation of the brake pedal device 11, then the control device 10 controls the electric machine such that it is operated as a generator and generates a negative torque or a deceleration torque that decelerates to the wheels 6 when the clutch 5 is closed of
Kraftfahrzeugs 1 übertragen wird. Der Grad der generatorischen Unterstützung wird dabei vorzugweise in Abhängigkeit von der Struktur des Antriebsstrangs und von der Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine 4 und gegebenenfalls anderer beteiligten elektrischer Komponenten gewählt. Durch den Motor vehicle 1 is transmitted. The degree of regenerative support is preferably chosen as a function of the structure of the drive train and of the performance of the electric machine 4 and possibly other electrical components involved. By the
generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine 4 wird die Verzögerungsleistung des Kraftfahrzeugs insgesamt erhöht, sodass eine durch eine Fehlfunktion des Bremssystems verringerte Istbremsleistung kompensiert werden kann. Fällt das Bremssystem 13 vollständig aus, so wird die elektrische Maschine 4 derart angetrieben, dass sie das Bremssystem 13 beziehungsweise dessen eigentlich gewünschte Bremsleistung vollständig ersetzt, sofern dies durch die vorgesehene elektrische Maschine 4 durchführbar ist. Optional kann das Verfahren auch mit einer dynamischen Drehzahlregelung im Inverter 9 (Blockierverhinderer) kombiniert werden. Die Eingangsgrößen, die das regenerative operation of the electric machine 4 is the Total deceleration performance of the motor vehicle increases so that a reduced by a malfunction of the brake system actual braking power can be compensated. If the brake system 13 fails completely, the electric machine 4 is driven in such a way that it completely replaces the brake system 13 or its actually desired braking power, insofar as this can be carried out by the intended electric machine 4. Optionally, the method can also be combined with a dynamic speed control in the inverter 9 (anti-lock). The input variables that the
Steuergerät 10 zur Ermittlung von Bremsleistung und Solldrehmoment der elektrischen Maschine benötigt, sind üblicherweise in einem Bordnetzwerk beispielweise über den CAN-Bus verfügbar und können daher einfach erfasst werden. Die Ausgangsgrößen beziehungsweise die Sollwerte für das Control unit 10 for determining the braking power and target torque of the electrical machine needed are usually available in an on-board network, for example via the CAN bus and therefore can be easily detected. The output variables or the setpoints for the
generatorische Bremsmoment und die Drehzahl der elektrischen Maschine 4 werden vorzugsweise ebenfalls für das Fahrzeugnetzwerk an den Inverter 9 übertragen und sind dann als Betriebsmodus beziehungsweise als realisierte Werte für Drehmomente und Drehzahl an der elektrischen Maschine 4 messbar. Während das Verfahren vorliegend mit Bezug auf die Hinterradachse 7 beschrieben ist, ist es auch denkbar, das Verfahren bei einer Ausführung des Kraftfahrzeugs 1 mit Vorderradantrieb oder mit Allradantrieb durchzuführen. Auch kann vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 1 nur eine oder mehrere elektrische Maschinen als Antriebsmaschinen aufweist, und keinen regenerative braking torque and the rotational speed of the electric machine 4 are preferably likewise transmitted to the inverter 9 for the vehicle network and can then be measured as an operating mode or as realized values for torques and rotational speed on the electric machine 4. While the method is described herein with respect to the rear wheel axle 7, it is also conceivable to carry out the method in an embodiment of the motor vehicle 1 with front-wheel drive or with all-wheel drive. It can also be provided that the motor vehicle 1 has only one or more electric machines as drive machines, and none
Verbrennungsmotor. Combustion engine.
Bei einem Ausfall eines Bremskreises des Bremssystems 13, beispielsweise bei einer Lekage der Radbremseinrichtungen der Hinterachse 7, kann bei einem Fahrzeug mit elektrisch angetriebener Hinterachse durch den generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine 4 die gewünschte Bremswirkung zumindest teilweise aufrecht erhalten werden. In case of failure of a brake circuit of the brake system 13, for example in a Lekage the Radbremseinrichtungen the rear axle 7, the desired braking effect can be at least partially maintained in a vehicle with electrically driven rear axle by the generator operation of the electric machine 4.
Bei Ausfall des Bremskraftverstärkers bleibt die vom Fahrer aufzubringende Bremspedalkraft moderat, wenn es gelingt, den Fahrerbremswunsch so zu erfassen, dass der Pedalkraftaufwand moderat bleibt, unabhängig vom Zustand der hydraulischen Bremse. Die Bremskraftverstärkung kann von dem In case of failure of the brake booster applied by the driver brake pedal force remains moderate, if it succeeds to detect the driver's brake request so that the pedal effort remains moderate, regardless of the state of the hydraulic brake. The brake booster can from the
generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine übernommen werden, solange das Potential der elektrischen Maschine ausreichend groß ist. Das Verfahren kann von einem ESP-Steuergerät, dem Inverter oder auch dem Bremskraftverstärker durchgeführt werden. Dann bleibt die generatorische Notbremsfunktion auch bei Ausfall eines Bremssteuergeräts erhalten, sofern die Sensierung des Fahrerbemswunsches beziehungsweise der Sollbremsleistung weiterhin sicher durchführbar ist. regenerative operation of the electric machine can be adopted as long as the potential of the electric machine is sufficiently large. The Method can be performed by an ESP control unit, the inverter or the brake booster. Then, the regenerative emergency brake function is maintained even in case of failure of a brake control unit, provided that the sensing of the driver's wish or the desired braking power continues to be carried out safely.
Während des generatorischen Betriebs wird der erzeugte Strom in den elektrischen Speicher 8 gespeist. Ein Niedervoltbordnetz des Kraftfahrzeugs 1 kann dann über einen entsprechenden Gleichspannungswandler zusätzlich gepuffert werden. Damit kann das Niedervoltbordnetz zusätzlich abgesichert werden. Dies könnte von Vorteil sein, wenn Unterspannung im During regenerative operation, the generated current is fed into the electrical storage 8. A low-voltage vehicle electrical system of the motor vehicle 1 can then be additionally buffered via a corresponding DC-DC converter. Thus, the low-voltage vehicle electrical system can be additionally secured. This could be beneficial if undervoltage in the
Niedervoltbordnetz ursächlich für eine Degradierung beziehungsweise Low-voltage on-board network causes a degradation or
Fehlfunktion des Bremssystems 13 ist. Malfunction of the brake system 13 is.
Unter Berücksichtigung einer gegebenenfalls notwendigen Bremskraftverteilung wird aus der Sollbremsleistung, die das Fahrzeug verzögern soll, für jede Achse oder für jedes Rad eine Sollbremseinzelleistung bestimmt. Für jede Achse beziehungsweise jedes Rad wird das noch wirksame hydraulische Taking into account a possibly necessary brake force distribution, a desired braking unit capacity is determined for each axle or for each wheel from the desired braking power which is to be delayed by the vehicle. For each axle or wheel, the still effective hydraulic
Bremsmoment der Bremseinrichtung 13 auf bekannte Art ermittelt. Durch Differenzbildung zwischen der Sollbremsleistung oder den Braking torque of the braking device 13 determined in a known manner. By subtraction between the desired braking power or the
Sollbremseinzelleistungen und der durch das Bremssystem 13 erbrachten hydraulischen Istbremsleistung beziehungsweise Istbremseinzelleistungen wird das fehlende Bremsmoment als Differenz ermittelt, das durch die elektrische Maschine generatorisch kompensiert werden soll. Ist eine Erfassung der hydraulischen Istbremsleistung beziehungsweise der Istbremseinzelleistungen nicht mehr möglich, so wird die Sollbremsleistung vorzugsweise vollständig durch die elektrische Maschine 4, zumindest im Rahmen dessen, was durch die gewählte Antriebsstrangkonfiguration möglich ist, kompensiert. Sollbremseinzellenistungen and provided by the brake system 13 actual hydraulic braking power or Istbremseinzellenistungen the missing braking torque is determined as a difference that is to be compensated as a generator by the electric machine. If it is no longer possible to detect the actual hydraulic braking power or actual braking power, the desired braking power is preferably completely compensated by the electric machine 4, at least within the scope of what is possible by the selected powertrain configuration.
Das zulässige generatorische Bremsmoment der elektrischen Maschine 4 wird im Normalfall durch das vom Inverter 9 übermittelte Generatorpotential begrenzt. In dem Notbremsbetrieb, bei welchem das hydraulische Bremssystem unterstützt werden soll, wird auf diese Begrenzung bevorzugt keine Rücksicht genommen. Der Notbremsbetrieb wird dem Inverter 9 und dem elektrischen Speicher 8 angezeigt. Eine kurzzeitige Überlastung der elektrischen Maschine 4 und des stromaufnehmenden elektrischen Speichers 8 wird bewusst geduldet. Die Bremsung des Kraftfahrzeugs im Notfall hat höchste Priorität. Die beteiligten elektrischen Komponenten, wie elektrischer Speicher, der Inverter 9 sowie die elektrische Maschine 4 sollen bei Bedarf im Notbremsbetrieb an ihre absoluten Leistungsgrenzen betrieben werden dürfen. The permissible regenerative braking torque of the electric machine 4 is normally limited by the generator potential transmitted by the inverter 9. In the emergency brake operation, in which the hydraulic brake system is to be supported, this limitation is preferably disregarded. The emergency brake operation is indicated to the inverter 9 and the electric storage 8. A short-term overload of the electric machine 4 and the Current-collecting electrical storage 8 is deliberately tolerated. The braking of the motor vehicle in an emergency has the highest priority. The involved electrical components, such as electrical storage, the inverter 9 and the electric machine 4 should be allowed to operate in emergency braking operation to their absolute power limits if necessary.
Grundlage für die Berechnung der Solldrehzahl der elektrischen Maschine 4 im Generatorbetrieb ist der bekannte ABS-Sollschlupf beziehungsweise die ABS- Radgeschwindigkeitsschwelle. Mit einem von der Fahrzeugverzögerung abhängigen Gewichtungsfaktor kann dieser Wert modifiziert werden. Die The basis for the calculation of the setpoint speed of the electric machine 4 in the generator mode is the known ABS target slip or the ABS wheel speed threshold. With a weighting factor dependent on the vehicle deceleration, this value can be modified. The
Schlupfgrenze oder Stabilitätsgrenze kann so für die Generatorregelung gezielt für den Notbremsbetrieb angepasst werden. Aus der modifizierten Slip limit or stability limit can thus be adjusted specifically for the generator control for emergency braking operation. From the modified
Schlupfgrenze, einer Referenzgeschwindigkeit und der Getriebeübersetzung werden dann bevorzugt die Geschwindigkeitsschwelle und die Solldrehzahl für den Generatorbetrieb gebildet. Slip limit, a reference speed and the gear ratio are then preferably the speed threshold and the target speed for the generator operation formed.
Durch den Inverter 9 erfolgt die Regelung der elektrischen Maschine 4. Aus dem Sollwert für das generatorische Notbremsmoment berechnet und stellt der Inverter 9 den notwendigen Strom zur Regelung des Generatormoments. Parallel dazu wird im Inverter 9 die vorgegebene Solldrehzahl mit der gemessenen Istdrehzahl der elektrischen Maschine verglichen. Die Vorgabe des By the inverter 9, the control of the electric machine 4. From the setpoint calculated for the regenerative emergency braking torque and the inverter 9 provides the necessary power to control the generator torque. In parallel, the predetermined setpoint speed is compared with the measured actual speed of the electric machine in the inverter 9. The specification of the
generatorischen Notbremsmoments wird durch die Drehzahlregelung im Inverter 9 bevorzugt dynamisch modifiziert. Der Bremsschlupf der angekoppelten Räder 6 wird dabei mittels der Drehzahlsensoren 12 überwacht und das Kraftfahrzeug 1 bleibt auch im Notbremsbetrieb lenkbar. Der Drehzahlregler berechnet dazu aus der Regelabweichung von der Istdrehzahl zu der Solldrehzahl ein dynamisches Korrekturmoment, das dem Vorsteuerwert für das generatorische regenerative emergency braking torque is preferably dynamically modified by the speed control in the inverter 9. The brake slip of the coupled wheels 6 is monitored by means of the speed sensors 12 and the motor vehicle 1 remains steerable in emergency braking mode. For this purpose, the speed controller calculates from the control deviation from the actual speed to the set speed, a dynamic correction torque that is the pre-control value for the regenerative
Notbremsmoment überlagert wird. Als Ausführungsbeispiel für den Notbremsmoment is superimposed. As an embodiment of the
Drehzahlregler wird beispielsweise ein PID- Regler verwendet. Speed controller, for example, a PID controller is used.
Eine Reglerverstärkung kann beispielsweise in Abhängigkeit von der A controller gain can, for example, depending on the
Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder dem mittleren Niveau des Bremsmoments gewählt werden. Der Drehzahlregler im Inverter 9 übernimmt dabei die Rolle eines Blockierverhinderers. Dabei ist zu beachten, dass beim Antrieb mit der elektrischen Maschine 4 über ein Achsdifferenzial und den angekoppelten Rädern 6 lediglich der Mittelwert der Radgeschwindigkeiten geregelt wird. Zur Anwendung können hier bekannte ABS-Verfahren bei der Auswahl der Vehicle speed and / or the average level of the braking torque can be selected. The speed controller in the inverter 9 assumes the role of a blocking inhibitor. It should be noted that when driving with the electric machine 4 via an axle differential and the coupled Wheels 6 only the average value of the wheel speeds is regulated. For application here known ABS methods in the selection of
Regelgröße kommen. Die direkte Ankopplung des Inverters 9 an die elektrische Maschine 4 ist in Bezug auf eine dadurch entstehende minimale Totzeitregelung technisch von Vorteil. Controlled variable come. The direct coupling of the inverter 9 to the electric machine 4 is technically advantageous with respect to a minimum dead time control resulting therefrom.
Das Steuergerät 10 legt fest, ob im Falle des generatorischen Notbremsbetriebs das Generatormoment nur vorgesteuert werden soll, oder ob zusätzlich ein drehzahlgeregelter Betrieb der elektrischen Maschine 4 erfolgen soll. The control unit 10 determines whether, in the case of regenerative emergency braking operation, the generator torque is only to be precontrolled, or whether in addition a speed-controlled operation of the electric machine 4 should take place.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), das wenigstens eine 1. A method for operating a motor vehicle (1), the at least one
elektrische Maschine (4) als Antriebsmaschine und ein hydraulisches Bremssystem (13) aufweist, wobei das Bremssystem (13) eine von einer vorgebbaren Sollbremsleistung abhängige Istbremsleistung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem (13) auf Funktionsfehler überwacht und dass bei Erfassen eines die Istbremsleistung des Bremssystems (13) verringernden Funktionsfehlers die elektrische Maschine (4) generatorisch betrieben wird.  electric machine (4) as a drive machine and a hydraulic brake system (13), wherein the brake system (13) generates a dependent of a predetermined desired braking power actual braking power, characterized in that the brake system (13) monitors for functional errors and that upon detection of the actual braking power of the brake system (13) reducing the operating error, the electric machine (4) is operated as a generator.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (4) derart generatorisch betrieben wird, dass sie die Differenz aus Sollbremsleistung und Istbremsleistung zumindest im Wesentlichen kompensiert. 2. The method according to claim 1, characterized in that the electric machine (4) is operated as a generator, that it compensates for the difference between the desired braking power and actual braking power at least substantially.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass radindividuelle Sollbremseinzelleistungen und Istbremseinzelleistungen des Kraftfahrzeugs ermittelt und miteinander verglichen werden, wobei die elektrische Maschine (4) in Abhängigkeit von dem Vergleich angesteuert wird.  in that wheel-specific desired braking power and actual braking power of the motor vehicle are determined and compared with one another, wherein the electric machine (4) is controlled as a function of the comparison.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass zumindest eine Raddrehzahl überwacht und ein Radschlupf berechnet und mit einer Schlupfgrenze verglichen wird, wobei die Schlupfgrenze in Abhängigkeit von der Sollbremsleistung oder der  characterized in that at least one wheel speed is monitored and a wheel slip is calculated and compared with a slip limit, the slip limit depending on the desired braking power or the
Sollbremseinzelleistung verändert wird.  Sollbremseinzelleistung is changed.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized
gekennzeichnet, dass die Sollbremsleistung in Abhängigkeit von einer Bremspedalstellung, einer Betätigungsgeschwindigkeit und/oder einer Betätigungskraft eingestellt wird. Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens eine elektrische Maschine (4) als Antriebsmaschine und ein hydraulisches Bremssystem (13) aufweist, wobei das Bremssystem (13) eine von einer vorgebbaren Sollbremsleistung abhängige Istbremsleistung erzeugt, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (10), dass das Verfahren nach ei der Ansprüche 1 bis 5 durchführt. in that the desired braking power is set as a function of a brake pedal position, an actuating speed and / or an actuating force. Device for operating a motor vehicle, which has at least one electric machine (4) as prime mover and a hydraulic brake system (13), wherein the brake system (13) generates an actual braking power which is dependent on a predefinable setpoint braking power, characterized by a control device (10), that the Method according to one of claims 1 to 5 performs.
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