WO2020164831A1 - Steuereinheit zur bereitstellung einer one-pedal-feeling- und/oder kriech-funktion - Google Patents

Steuereinheit zur bereitstellung einer one-pedal-feeling- und/oder kriech-funktion Download PDF

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Andreas Rank
Ralf Seibert
Florian Schnappauf
Thomas Eberl
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Definitions

  • Control unit for providing a one-pedal feeling and / or crawling function
  • the invention relates to an at least partially electrically driven motor vehicle.
  • the invention relates to the operation of a motor vehicle during a stopping, stopping and / or starting process by means of a one-pedal feeling and / or creep function.
  • An at least partially electrically driven vehicle in particular a battery-powered electric vehicle (BEV) or an e-axle-coupled hybrid vehicle
  • BEV battery-powered electric vehicle
  • the electric machine can also be used to decelerate the vehicle.
  • the crawling speed of the vehicle should be able to be reduced comfortably (solely) via the brake pedal of the vehicle.
  • Such a one-pedal-feeling function and / or such a creep function are particularly useful at relatively low driving speeds (eg 15 km / h or less or 10 km / h or less) for a stopping, stopping and / or starting process of the vehicle advantageous.
  • the present document is concerned with the technical task of enabling a comfortable and / or energy-efficient one-pedal-feeling function and / or crawling function in an at least partially or fully electrically powered vehicle, especially when the vehicle is operated on an inclined roadway .
  • a control unit for a motor vehicle (eg for a passenger car or a truck or a bus) is described.
  • the vehicle comprises at least one electric machine for driving one or more wheels or for driving one or more axles of the vehicle.
  • the vehicle comprises at least one (in particular pedal-decoupled) friction brake which is set up to brake the vehicle and in particular the one or more wheels of the vehicle.
  • the friction brake can optionally be operated independently of a brake pedal of the vehicle.
  • the friction brake can be designed such that the friction brake can be actuated (in order to generate a braking torque), even if the brake pedal is not actuated.
  • the friction brake can be designed in such a way that the friction brake is possibly not actuated (and thus no braking torque is generated either), even if the brake pedal is actuated. It can be a so-called “brake-by-wire” friction brake, for example.
  • the control unit can be set up to determine that a one-pedal feeling function is to be provided via an accelerator pedal of the vehicle and / or that a crawling function is to be provided via a brake pedal of the vehicle.
  • the one-pedal-feel function can enable the driver of the vehicle to accelerate or decelerate the vehicle by changing the deflection of the accelerator pedal (without pressing the brake pedal).
  • the crawl function can enable the driver of the vehicle to guide the vehicle along without actuating the accelerator pedal at a certain relatively low (maximum) crawling speed (e.g. 10 km / h or less).
  • the brake pedal can then be used (without actuating the accelerator pedal) to further reduce the crawling speed of the vehicle (possibly until the vehicle comes to a standstill).
  • This enables the driver of a (possibly purely) electrically driven vehicle to use the creep known in a vehicle driven by an internal combustion engine (which is caused by the idling speed of the internal combustion engine).
  • the vehicle can have a user interface (e.g. with one or more switches or buttons) that enables the driver of the vehicle to activate or deactivate the one-pedal-feeling function and / or the creep function. It can thus be determined on the basis of a setting on the user interface of the vehicle whether the one-pedal-feeling function and / or the creep function are to be provided or not.
  • a user interface e.g. with one or more switches or buttons
  • control unit can be set up to operate the electrical machine and the friction brake at least temporarily in combination in order to provide the one-pedal feeling function and / or to provide the creep function.
  • the combined use of the electrical machine and the friction brake of a vehicle to provide a pedal feeling function and / or a creep function can increase the comfort and / or the energy efficiency of the vehicle.
  • the control unit can be set up to determine inclination information relating to the inclination of a roadway on which the vehicle is traveling.
  • the inclination information can be determined, for example, by means of an inclination sensor of the vehicle.
  • the inclination information can display angular inclination forces which act on the vehicle (and thus change the acceleration or deceleration behavior of the vehicle).
  • control unit can be set up to operate the electrical machine and / or the friction brake as a function of the inclination information in order to provide the one-pedal-feeling function and / or to provide the creep function.
  • the electrical machine and / or the friction brake can in particular be operated in such a way that the inclination of the road surface is at least partially compensated for when the one-pedal-feeling function and / or when the creep function is operated.
  • the electrical machine and / or the friction brake can be operated in such a way that the vehicle essentially behaves as if it would when operating the one-pedal-feeling function and / or the crawling function, even on an inclined roadway drive the vehicle on a horizontal lane.
  • the control unit can be set up to operate the electric machine and / or the friction brake as a function of the inclination information within the scope of the creep function in such a way that the vehicle when the accelerator pedal and when the brake pedal is not actuated is independent of at least a limited inclination range the slope of the road travels at a certain (maximum) crawling speed.
  • the limited range of inclination can be limited to inclinations that are 7% or less or 5% or less. Outside the limited range of inclination, compensation for the inclination of the roadway can be dispensed with at least partially or completely. By compensating for the inclination of the roadway within a limited inclination range, a particularly comfortable crawling function can be provided.
  • control unit can be set up to operate the electrical machine and / or the friction brake as a function of the inclination information within the scope of the one-pedal-feeling function in such a way that the vehicle at least within the limited inclination range when the brake pedal is not actuated Leaving the accelerator pedal is delayed to a standstill and held at a standstill.
  • the vehicle can be decelerated with a uniform time-delay curve that is (essentially) independent of the inclination of the roadway.
  • a deceleration profile can take place that is dependent on the inclination of the roadway. Outside the limited range of inclination, compensation for the inclination of the roadway can be dispensed with at least partially or completely.
  • the control unit can be set up to determine deflection information with regard to the deflection of the accelerator pedal of the vehicle. Furthermore, it can be determined on the basis of the deflection information that the vehicle is to be decelerated. In particular, reducing the deflection of the accelerator pedal can cause the vehicle to be decelerated.
  • the electric machine and the friction brake can then both be operated in a coordinated manner in order to decelerate the vehicle. The coordinated deceleration of the vehicle by means of the electrical machine and the friction brake can increase the comfort and energy efficiency of the vehicle (especially when driving on an inclined roadway).
  • the control unit can be set up to determine a target deceleration torque as a function of the deflection information, which is to be provided as part of the one-pedal-feeling function (e.g. to decelerate the vehicle to a standstill and / or to move the vehicle hold at a standstill).
  • the setpoint deceleration torque cannot at least partially be provided by the electrical machine.
  • the target deceleration torque exceeds the maximum torque that can be produced technically or in an energy-efficient manner by the electrical machine. It can then, in response to this, the friction brake is caused to bring about a braking torque in order to (at least partially or precisely) set the portion of the target deceleration torque that is not provided by the electrical machine for the technical reason and / or for the efficiency reason can.
  • the friction brake can thus be used to compensate for technical restrictions and / or efficiency restrictions of the electrical machine in order to increase the comfort and / or the energy efficiency of the one-pedal-feeling function.
  • the control unit can be set up to determine on the basis of the deflection information in relation to the deflection of the accelerator pedal that the vehicle should be decelerated to a standstill. It is then possible to determine a time profile of the setpoint torque that is to be generated by the electrical machine and / or the friction brake over time in order to decelerate the vehicle to a standstill.
  • the target torque can depend on the inclination information in relation to the inclination of the roadway.
  • control unit can be set up to determine a first time profile of a deceleration torque that can be technically produced by the electrical machine, and / or to determine a second time profile of a deceleration torque that can be produced in an energy-efficient manner by the electrical machine.
  • one or more time intervals can then be determined during the stopping and / or folding process in which the Friction brake is activated in addition to the electrical machine or as an alternative to the electrical machine to bring the vehicle to a standstill or to keep it at a standstill.
  • the friction brake can thus be used to compensate for technical restrictions and / or efficiency restrictions of the electrical machine when implementing a time delay curve in order to increase the comfort and / or the energy efficiency of the one-pedal-feeling function.
  • the control unit can be configured to determine deflection information in relation to the deflection of the brake pedal of the vehicle in order to provide the creep function. Furthermore, the control unit can be set up as a function of the deflection information to change a drive torque produced by the electric machine between a creep torque at which the vehicle has a maximum possible creep speed and a minimum torque at which the vehicle has a driving speed that is reduced compared to the maximum possible creep speed or at which the vehicle is stationary.
  • the creep torque and / or the minimum torque can depend on the inclination information.
  • the minimum torque can possibly also be negative (eg when driving downhill).
  • the actuation of the brake pedal can thus be used to vary a drive torque provided by the electrical machine as part of the creep function.
  • the change in the crawling speed of the vehicle (by changing the deflection of the brake pedal without actuating the accelerator pedal) can thus, if necessary, take place solely by changing the drive torque of the electric machine (without activating a friction brake of the vehicle).
  • a creep function can be provided in a (possibly purely) electrically driven vehicle in a particularly energy-efficient manner.
  • the control unit can be set up to only activate the friction brake (as part of the creep function) to generate a braking torque when the deflection information in relation to the deflection of the brake pedal indicates that the vehicle is slower than that which can be reached with the minimum torque Driving speed should go, and / or when the deflection information in relation to the deflection of the brake pedal indicates that the vehicle should be kept at a standstill. In this way, the comfort and / or the energy efficiency of the creep function can be further increased.
  • the control unit can be set up to predict a point in time at which a driver of the vehicle will press the accelerator pedal again in order to accelerate the vehicle again, starting from the standstill of the vehicle.
  • the time of a start-up process can thus be predicted.
  • the point in time can, for example, be predicted on the basis of environment data in relation to an environment of the vehicle.
  • the surroundings data can display a vehicle in front that is arranged in front of the vehicle. If it is recognized that the vehicle in front is starting, so can it can be concluded from this that the driver of the vehicle will in the near future press the accelerator pedal in order to accelerate the vehicle (ie to begin the starting process).
  • a start-up process or start-up time is predicted, a transition from the friction brake to the electrical machine can take place in advance (to generate the flip torque) in order to enable comfortable start-up.
  • control unit can be set up to use the friction brake as a function of the predicted point in time (possibly in addition to and / or as an alternative to the electrical machine) in order to bring the vehicle to a standstill and / or to keep it at a standstill.
  • the predicted point in time of restarting it can be determined whether it is advantageous for reasons of comfort or efficiency to activate the friction brake, or whether deceleration or folding by means of the electric machine alone is advantageous.
  • the comfort and / or the energy efficiency of the vehicle can thus be increased further.
  • control unit can be set up to determine, as a function of the predicted point in time, whether there is at least partial transfer from the electric machine to the friction brake, and / or as a function of the predicted point in time to determine a point in time at which the friction brake is released again fades back onto the electric machine, so the comfort of a vehicle can be increased.
  • control unit can be set up to predict whether the driver wants to stop the vehicle or not.
  • a stopping time and / or a stopping time can be predicted.
  • a suitable stopping scenario can then be selected as a function of whether it was predicted whether the driver wants to stop the vehicle or not and / or as a function of the stopping time and / or the stopping duration. For example, depending on the predicted information, it can be decided whether there is a transition to the friction brake or whether the electric machine will continue to brake (possibly alone) (e.g. because only a relatively short stopping process was predicted, thus enabling a comfortable restart should).
  • the control unit can be set up to determine user information in relation to a user, in particular in relation to the driver, of the vehicle.
  • the user information can indicate, for example, whether the user of the vehicle would like to use the one-pedal feeling function and / or the creep function or not.
  • the user information can indicate an intention of the user of the vehicle with regard to a driving maneuver ahead (in particular with regard to starting again).
  • the user information can display a preference of the user with regard to energy efficiency or comfort.
  • the control unit can then be set up to operate the electrical machine and the friction brake as a function of the user information, in particular to provide the one-pedal-feeling function and / or to provide the creep function.
  • the convenience for a user can thus be further increased.
  • a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus) which comprises the control unit described in this document.
  • the motor vehicle can have at least one electrical machine for driving the vehicle.
  • the motor vehicle may not have an internal combustion engine that is used to generate a drive torque for driving the vehicle.
  • SW software program
  • the software program can be set up to be executed on a processor (e.g. on a control unit of a vehicle) and thereby to execute the method described in this document.
  • the storage medium can comprise a SW program which is set up to access ok
  • FIG. 1 shows exemplary components of an at least partially electrically driven vehicle
  • FIG. 2 shows an exemplary vehicle on an inclined roadway
  • FIGS. 3a and 3b show exemplary time courses of different ones
  • FIG. 4 shows a flow chart of an exemplary method for operating a vehicle.
  • FIG. 1 shows exemplary components of a vehicle 100.
  • the vehicle 100 comprises an electrical machine 105 which is set up to drive one or more axles 104 and / or wheels 109 of the vehicle 100 via a transmission 108, if necessary.
  • the electrical machine 105 can be operated with electrical energy from an electrical energy store 110.
  • the electric machine 105 can also be used to decelerate the vehicle 100.
  • the electrical machine 105 can in particular be operated as a generator that is driven by the one or more wheels 109 of the vehicle 100 is driven.
  • the vehicle 100 typically has one or more friction brakes 102 for one or more wheels 109 of the vehicle 100.
  • a friction brake 102 is set up to effect a braking torque on a wheel 109 of the vehicle 100 in order to brake the vehicle 100 and / or to act against a propulsive force of the vehicle 100, for example against a flange output force acting on the vehicle 100.
  • the vehicle 100 typically includes an accelerator pedal 107 that can be actuated by a user of the vehicle 100 in order to cause the electric machine 105 to produce a drive torque on one or more wheels 109 of the vehicle 100. Furthermore, the vehicle 100 typically includes a brake pedal 106 that can be actuated by a user of the vehicle 100 in order to cause one or more friction brakes 102 to apply a braking torque to one or more wheels of the vehicle 100.
  • a user of the vehicle 100 can apply a braking torque to one or more wheels 109 of the vehicle 100 by reducing the deflection of the accelerator pedal 107 as part of the “one-pedal-feelings” function.
  • a drive torque on one or more wheels 109 of the vehicle 100 and / or a reduction in the braking torque can typically be brought about.
  • acceleration and (active) deceleration of vehicle 100 can be brought about by actuating accelerator pedal 107 (and without actuating brake pedal 106) alone.
  • the drive and braking torques can possibly be brought about solely by means of the electric machine 105 (and possibly not by using the one or more friction brakes 102).
  • controllable crawling can be provided in a vehicle 100 in order to increase the driving comfort for a user of the vehicle 100 when driving at a relatively low driving speed (eg of 10 km / h or less or 5 km / h or less) .
  • the drive torque for creeping can be brought about (at least partially or completely) by the electrical machine 105 become.
  • the creep function can be used to simulate the creep functionality of a vehicle 100 driven by an internal combustion engine.
  • a user can be enabled to reduce the crawling speed by operating the brake pedal 106.
  • the one or more friction brakes 102 can be caused by actuation of the brake pedal 106 to apply a braking torque to the one or more wheels 109 of the vehicle 100 in order to reduce the crawling speed of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 can make it possible via a user interface of the vehicle 100 (for example via a driving experience switch) to put the vehicle 100 in a “one-pedal feeling” mode and / or in a “crawl” mode in order to “one - Provide pedal feeling “function and / or“ creep ”function.
  • the provision of a one-pedal feeling function based solely on the electrical machine 105 can be energetically inefficient and / or uncomfortable.
  • the adaptation of the crawling speed of a vehicle 100 based solely on the one or more friction brakes 102 can be energetically inefficient and / or uncomfortable.
  • FIG. 2 shows an exemplary driving situation in which a vehicle 100 approaches a stop sign 203 on an inclined, in particular a sloping, road surface 202. Furthermore, FIG. 2 shows the angle of inclination or the inclination 201 of the roadway 202. The aspects described in this document are described by way of example for a sloping roadway 202, but can be used correspondingly for a rising roadway 202.
  • a driver of the vehicle 100 can use the one-pedal-feeling function and / or the crawl function to comfortably guide the vehicle 100 to the stop sign 203, in particular around the vehicle 100 at the stop sign 203 to bring the vehicle to a standstill in order to keep the vehicle 100 at the stop sign 203 and, if necessary, to then accelerate the vehicle 100 again.
  • the driving behavior of the vehicle 100 is thereby determined by the inclination 201 of the roadway 202, in particular influenced by the inclination force caused thereby on the vehicle 100. In particular in the case of a stopping process, a holding process and / or a starting process, this leads to impairments of the one-pedal feeling function and / or the crawling function.
  • FIG. 3 a illustrates exemplary temporal profiles of various vehicle sizes when a vehicle 100 is stopped on a slope using the one-pedal function.
  • FIG. 3 a shows an exemplary curve 31 1 of the filtered driver's request of vehicle 100 as a function of time 300.
  • the filtered driver's request indicates the (positive or negative) target torque that is generated by one or more actuators 105, 102 of vehicle 100 to be effected on the vehicle 100, e.g. in order to bring the vehicle 100 to a standstill and / or to keep it at a standstill.
  • the driver of the vehicle 100 takes his foot off the accelerator pedal 107 and thus signals (as part of the one-pedal-feeling function) that the vehicle 100 is to be brought to a standstill.
  • the digital driver's request (expressed by removing the foot from the accelerator pedal 107) can be implemented in filtered form for reasons of comfort, in order to bring about comfortable braking of the vehicle 100.
  • the curve 31 1 of the filtered driver's request shows how the drive torque is smoothly reduced and then the (negative) deceleration torque is smoothly increased in order to stop the vehicle 100.
  • the curve 31 1 of the filtered driver's request levels off at a certain constant deceleration torque in order to compensate for the downhill forces acting on the vehicle 100 and thus to keep the vehicle 100 in a fixed position.
  • 3a shows an exemplary time profile 312 of the driving speed of the vehicle 100 when using the time profile 31 1 of the filtered driver's request (i.e. when using the time profile 31 1 of the predefined setpoint torque of the vehicle 100).
  • the deceleration torque is preferably provided by the electrical one (operated as a generator) Machine 105 causes.
  • the electrical one operted as a generator
  • the maximum possible deceleration torque that can be set by the electrical machine 105 can depend on one or more operating parameters of the vehicle 100. Exemplary operating parameters that can influence the maximum deceleration torque that can be set by the electrical machine 105 are:
  • the temperature of the electric machine 105 The temperature of the electric machine 105;
  • a trimming of the electrical machine 105 and or
  • FIG. 3 a shows an exemplary time profile 313 of the maximum deceleration torque that can be set by the electrical machine 105. It can be seen that between times 302 and 303 the maximum adjustable deceleration torque is not sufficiently high to implement the filtered driver's request for deceleration of vehicle 100 (represented by time profile 31 1). This can be the case in particular when stopping at the flange.
  • the control unit 101 of the vehicle 100 can be set up to detect that the maximum adjustable deceleration torque of the electric machine 105 is not sufficient to implement the filtered driver request within the scope of a one-pedal-feeling function.
  • One or more friction brakes 102 of vehicle 100 can then be activated automatically in order to at least partially (preferably completely) close the gap 314 between the filtered driver request and the maximum adjustable deceleration. In this way, a comfortable one-pedal feeling function can also be implemented on an inclined roadway 202.
  • FIG. 3b illustrates the vehicle sizes from FIG. 3a for a subsequent stopping process and for a subsequent starting process.
  • a deceleration torque can be brought about by the electrical machine 105, which counteracts the slope inclination forces on the vehicle 100 and thus holds the vehicle 100 in a fixed position.
  • the generation of a deceleration torque by electrical machine 105 when vehicle 100 is stopped leads to energy consumption.
  • stopping a vehicle 100 by means of the electric machine 105 leads to increased energy consumption of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 can therefore be advantageous to decelerate the vehicle 100 and / or to stop the vehicle 100 in addition or as an alternative to the electric machine 105 to activate the one or more friction brakes 102 of the vehicle 100.
  • the holding of a vehicle 100 by means of the electrical machine 105 cannot be reliably guaranteed, in particular when the charge state of the electrical energy store 110 is relatively low.
  • the reliability of a holding process can be increased by using the one or more friction brakes 102 of the vehicle 100.
  • the efficiency curve 315 shows an exemplary efficiency curve 315 as a function of time 300.
  • the efficiency curve 315 shows the maximum possible deceleration torque that can be generated in an energy-efficient and / or loss-free manner (typically depending on the driving speed of the vehicle 100).
  • the efficiency curve 315 intersects the filtered driver's request with regard to the torque to be provided at the time 304, so that from the time 304 the sole use of the electric machine 105 to provide the deceleration torque is not optimal with regard to the energy efficiency of the Vehicle 100 is.
  • the control unit 101 of the vehicle 100 can be set up to detect a situation in which a deceleration torque to be provided can no longer be provided by the electrical machine 105 at least in an energy-neutral manner.
  • One or more friction brakes 102 of vehicle 100 can then be caused to at least partially effect the deceleration torque to be provided.
  • the decelerating torque to be produced is produced in area 317 by one or more friction brakes 102 of vehicle 100.
  • the area 317 can be arranged in the time interval 316 between the times 304, 306, the efficiency curve 315 in the time interval 316 is below the filtered driver's request (ie below the time curve 31 1).
  • control unit 101 can be set up to activate the one or more friction brakes 102 (independently of the actuation of the brake pedal 106) when it is detected that the deceleration torque to be set by the electrical machine 105 (represented by curve 31 1) is larger than the maximum deceleration torque that can be set by the electrical machine 105 (represented by the curve 313).
  • the maximum deceleration torque that can be set by the electric machine 105 can be artificially reduced (see curve 319) in order to activate the one or more friction brakes 102 in the time interval 316 .
  • 3b further illustrates the time curve 318 of the (effective) drive or deceleration torques actually caused on the vehicle 100 during a stopping and folding process and at the beginning of a subsequent start-up process.
  • the driving behavior of the vehicle 100 can optionally be represented via an incline compensation in such a way that the driving behavior of the vehicle 100 when rolling on a roadway 202 with an upward or downward slope for a user of the vehicle 100 (essentially) how the driving behavior of the vehicle 100 feels on the plane.
  • the vehicle 100 can coast to a standstill, guided by a controller. Alternatively, the vehicle 100 can start crawling (at a crawling speed) from a certain driving speed.
  • the coasting and stopping of the vehicle 100 can be represented with different types or variants of coordination between electrical machine 105 and brakes 102:
  • the vehicle 100 can be simply stopped by the (sole) use of the electrical machine 105, without a transfer to at least one brake 102 taking place when the vehicle is stationary.
  • Such an implementation of a coasting and stopping process is particularly convenient, in particular for the subsequent restart of the vehicle 100.
  • Particularly comfortable stopping and restarting can be achieved by always having the same actuator (ie the electrical machine 105) in the power flow remains, so that effects such as a nod of the vehicle 100, a system change due to gear play, or creaking can be avoided.
  • the pure use of the electric machine 105 for a stopping and starting process depending on the gradient of the roadway 202, leads to a relatively high thermal load on the electric machine 105.
  • the folding of the vehicle 100 using the electric machine 105 leads to reduced energy efficiency .
  • the vehicle 100 can only be stopped (possibly alone) by means of the electrical machine 105. When the vehicle is at a standstill, a partial or complete transfer to one or more brakes 102 can then take place in order to fold the vehicle 100.
  • the point in time of the handover can depend on the uphill or downhill gradient of the roadway 202, depending on a setting or a preference of a user of the vehicle 100 (for example depending on the position of a driving experience switch), depending on the desired Energy efficiency and / or take place as a function of a gear of the transmission 108 of the vehicle 100.
  • a comfortable stopping and holding process can be brought about by the transfer to one or more brakes 102. Furthermore, creaking can be avoided.
  • the transfer from electrical machine 105 to at least one brake 102 shifts the mechanical stopping point in vehicle 100. The shifting of the stopping point can be perceived by a user of the vehicle 100 as a nod of the vehicle 100 when the vehicle is stationary.
  • control unit 101 can make a fundamental decision as to whether a transfer should be made from the electrical machine 105 to a brake 102 during the stopping and / or folding process.
  • This decision can e.g. can be made as a function of a comfort preference (which can be determined, for example, via a user interface of vehicle 100 by a user of vehicle 100).
  • this decision can be determined as a function of the intention or the intention of the driver for the further course of the journey of the vehicle 100.
  • the driver's intention can e.g. can be determined on the basis of traffic data in relation to the traffic environment of the vehicle.
  • control unit 101 can be set up to make a decision as to when a transfer should be made from the electrical machine 105 to a brake 102.
  • One or more goals relating to the efficiency and / or the comfort of the vehicle 100 can be taken into account here (which can be specified, for example, by a driver of the vehicle 100 via a user interface of the vehicle 100).
  • control unit 101 can be set up to define a characteristic of the transition between the electrical machine 105 and at least one brake 102.
  • one or more temporal handover gradients can be defined, e.g. to avoid nodding and / or creaking and / or to optimize safety and / or comfort.
  • the vehicle 100 is preferably designed in such a way that, in the event of degradation or failure of the electromotive flare torques, it is promptly transferred to the brake system.
  • vehicle 100 can be brought to a safe standstill by a parking brake system of vehicle 100 and / or by activating the gearbox parking lock of transmission 108 of vehicle 100.
  • the parking brake and / or the transmission parking lock can optionally be activated automatically by the control unit 101 if the need for it has been detected.
  • the starting process of a vehicle 100 can also take place with an electric machine brake coordination within the scope of a one-pedal-feeling function and / or a crawling function.
  • contact bumps in the gear backlash can be avoided by pretensioning the electrical machine 105 when the brake 102 is active.
  • the drive torque of the electrical machine 105 can, if necessary, only be built up when the (filtered) driver's request has left the generator range and / or when the required braking torque has been reduced.
  • the total torque from the torque of the electrical machine 105 and the torque of the one or more brakes 102 then corresponds to the curve 31 1 of the filtered driver's request.
  • a vehicle in front can be coupled to a vehicle in front arranged in front of vehicle 100.
  • a relatively early transfer from the brake 102 to the electrical machine 105 can take place during a start-up process as soon as the vehicle in front is recognized as moving off. In this way, the comfort and the reactivity of the vehicle 100 can be increased.
  • At least one brake 102 of vehicle 100 can furthermore be activated for overrun operation until a certain driving speed of vehicle 100 is exceeded in order to decelerate vehicle 100.
  • the metering of the brake pressure of the at least one brake 102 takes place as a function of the driver's request, based on the deflection of the accelerator pedal 107.
  • electrical energy is required in order to generate a magnetic field in the rotor in the case of an externally excited electrical machine 105. If the vehicle 100 is operated with recuperation to a standstill, this can lead to a negative energy balance for the electrical energy store 110.
  • a continuous torque or efficiency curve 315 can be determined which, as a boundary line, represents a positive or negative energy balance of recuperation.
  • the torque or efficiency curve 315 can be derived from the machine trimming of the electrical machine 105, from the temperature, from the recuperation level, from the speed and / or from the rotational speed of the electrical machine 105, from one or more necessary secondary consumers, from the power consumption of the electrical Machine 105 and / or depend on the power consumption of the one or more brakes 102 (to compensate for the torque of the electrical machine 105).
  • the control unit 101 can be set up to take into account the torque or efficiency curve 315 for the operation of the electrical machine 105 and / or the one or more brakes 102, in particular in order to decide whether the electrical machine
  • a metered creep function can be implemented in an efficient manner without using the one or more brakes 102. Nevertheless, the metering or the change in the crawling speed (possibly alone) can take place via the brake pedal 106 by a driver of the vehicle 100. For this purpose, the electrical machine 102 can generate torques which assume values between the creep torque and the flip torque or a minimum torque.
  • the creep can be implemented in such a way that by pressing the brake pedal
  • the drive torque of the electrical machine 105 is reduced in a metered manner. Only when a minimum EM torque of the electrical machine 105 is reached (wherein the minimum EM torque or the minimum torque can be dependent on the electrical machine 105 and / or on the inclination 201 of the roadway 202) can a brake pressure be built up in order to the Reduce crawling speed further.
  • the torque caused by the electrical machine 105 can assume values from a creeping torque to a holding torque. Once the holding torque has been reached (at which the vehicle 100 has come to a standstill), the abovementioned situation of a stopping process without creeping occurs. As explained above, a transfer to at least one brake 102 can then take place.
  • the brake linings of the one or more brakes can actually be applied for a relatively short holding period, which in particular is not harmful in terms of efficiency or thermal load on the electrical machine 105, even with a relatively strong actuation of the brake pedal 106 102 can be suppressed.
  • This can have the effect that the one or more wheel brakes 102 remain free until restarting, which contributes to the fact that the friction-related residual braking torque is reduced for the subsequent driving phase of the vehicle 100 and thus less energy is consumed.
  • the one or more wheel brakes 102 would only be applied and preloaded when the brake pedal 106 is actuated even more strongly (above a certain deflection of the brake pedal 106).
  • a slope compensation for coasting and crawling of a vehicle 100 can take place.
  • the recuperation torque of the electric machine 105 can be reduced below a certain driving speed (e.g. at 8 km / h or less) until the vehicle 100 comes to a standstill, e.g. can be reduced in a linear manner.
  • a vehicle 100 thus rolls gently on the plane. Even with a slight downhill gradient 201 of the roadway 202, however, a state of equilibrium is established between downhill drift and recuperation torque, so that the vehicle 100 slowly rolls further downwards. Conversely, the vehicle 100 slowly rolls back against the desired direction of travel on an incline after commuting through the standstill point of the vehicle 100.
  • a slope compensation can avoid this effect by using a slope estimator of the vehicle 100 to create a directed compensation torque for the Downhill drift is calculated and in the above-mentioned speed range of the lowering of the electric machine torque is added to the electric machine torque.
  • the inclination estimator can be set up to determine the inclination 201 of the roadway 202 from a calculated torque balance of the drive and / or by means of a longitudinal acceleration sensor 103. By taking into account the directed compensation torque, it can be reliably ensured that the vehicle 100 rolls out and comes to a standstill even with a non-horizontal roadway 202 as if the vehicle 100 were moving on a horizontal plane. When the vehicle 202 is at a standstill, the one or more brakes 102 of the vehicle 100 can then optionally be used to hold the vehicle 202 in a fixed position.
  • the compensation of the inclination 201 in the context of a one-pedal feeling function and / or in the context of a creep function can be limited to a limited range of inclinations 201 (e.g. between -5% and 5%). Outside the limiting area, it may be possible to dispense with compensation of the inclination 201. In this way a synthetic coasting behavior can be avoided. For the same reason, it can be advantageous to use above the above Limit speed for reducing the electric machine torque to carry out no or only a slight slope compensation.
  • the compensation of the inclination 201 of a roadway 202 can thus be limited to a specific speed range (e.g. of 10 km / h or less, or of 7 km / h or less).
  • FIG. 4 shows a flow chart of an exemplary method 400 for operating a motor vehicle 100, the motor vehicle 100 comprising at least one electrical machine 105 for driving one or more wheels 109 of the vehicle 100 and at least one friction brake 102.
  • the vehicle 100 can be set up to be driven, at least temporarily, solely on the basis of the electric machine 105.
  • the method 400 can relate to a time period during which the vehicle 100 is driven purely electrically and / or solely on the basis of the at least one electric machine 105.
  • the method 400 can be designed to provide a one-pedal feeling function and / or a crawl function in the vehicle 100, in particular when when the vehicle 100 is driven or operated purely electrically using the at least one electric machine 105.
  • the vehicle 100 can be accelerated and decelerated by a driver of the vehicle 100 solely using the accelerator pedal 107 of the vehicle 100.
  • the driving speed of the vehicle 100 can be reduced starting from a relatively low creeping speed (eg of 8 km / h or less) solely by actuating the brake pedal 106 of the vehicle 100 and possibly increased again up to the creeping speed.
  • the method 400 comprises determining 401 that the one-pedal feeling function is to be provided via the accelerator pedal 107 of the vehicle 100 and / or the creep function is to be provided via the brake pedal 106 of the vehicle 100.
  • the driver of the vehicle 100 can have set via the user interface of the vehicle 100 (e.g. by means of a switch) that the one-pedal feeling function and / or the creep function should be provided.
  • the method 400 includes the operation 402 of the electrical machine 105 and the friction brake 102 at least temporarily in combination and / or in a coordinated manner in order to provide the one-pedal-feeling function and / or to provide the creep function.
  • both the electric machine 105 and the friction brake 102 can be used at least temporarily to provide the one-pedal function, although the driver of the vehicle 100 only uses the accelerator pedal 107 to change the travel speed of the vehicle 100 (without actuating the brake pedal 106).
  • a change in the (drive or deceleration) torque caused by the electric machine 105 can be brought about by actuating the brake pedal 106 (without actuating the accelerator pedal 107), to change the crawling speed of the vehicle 100.
  • the control unit 101 of a motor vehicle 100 can be set up to implement one or more of the following measures, in particular in the context of a crawl function and / or a one-pedal feeling function: If, when the vehicle 100 is stationary, the drive position B (operation of the vehicle 100 with engine brake) is switched to the drive position D (drive) or R (reverse), the electric machine 105 and / or the friction brake 102 can be operated in such a way that an immediate Creeping away without actuating the accelerator pedal 107 and / or the brake pedal 106 is avoided. In the event that the vehicle 100 is held by the electric machine 105, the vehicle 100 can be held by the friction brake 102 immediately after switching the gear to D or R. The load on the electric machine 105 can be relieved.
  • the crawling of the vehicle 100 and / or the unloading of the electric machine 105 is preferably delayed until the brake 102 holds the vehicle 100 safely.
  • the creeping up takes place preferably only when the accelerator pedal 107 or the brake or the brake pedal 105 is actuated.
  • the creeping torque can be set to a constant standstill with the brake pedal 106 pressed against the service brake.
  • the creep torque caused by the electrical machine 105 can be reduced as the brake pedal is actuated. If a brake system is installed in the vehicle 100 which can prevent the build-up of brake pressure when the brake pedal 106 is actuated, the creep torque caused by the electrical machine 105 can likewise be reduced as the brake pedal actuation increases.
  • the propulsion can be metered by actuating the brake pedal 106 purely by reducing the tension in the drive. A pulling of the vehicle 100 by the drive against the deceleration of the vehicle 100 by the brake 102 may not occur.
  • a vehicle 100 with an automatic transmission can be metered exclusively with the brake pedal 106.
  • the service brake (in the case of a corresponding vehicle with a combustion engine) holds against the transmitted torque of the converter or the slipping clutch.
  • the minimum torque that the drive transmits results from the torque that is set when idling in order to keep idling, and from the transmitted torque (including torque converter increase) of the clutch or converter.
  • the braking system 102 of the vehicle 100 can hold the vehicle 100 until the drive has built up enough wheel torque to protect the vehicle 100 from rolling against the direction of travel.
  • the (maximum) creep torque is typically no longer sufficient to protect the vehicle 100 from rolling against the direction of travel. In this operating range, a creep torque is preferably no longer impressed. The vehicle 100 can then continue to be held by the brake 102.
  • the control unit 101 can cause a creep torque to be increased when the brake pedal pressure is reduced.
  • the creep torque is preferably sufficiently large so that the brake 102 can be opened.
  • Creeping can thus, if necessary, only be activated or enabled below a certain slope 201. This can prevent insufficiently high creep torques from being caused. Above a certain gradient 201, the creep torque would typically no longer be sufficient to hold the vehicle 100 and thus would not lead to creeping either.
  • the gradient 201 of a roadway 202 can be determined with a relatively high degree of accuracy, in particular when the vehicle is at a standstill, so that the deactivation or activation of the provision of a creep torque can be enabled in a precise manner.
  • the control unit 101 can be set up to decelerate the vehicle 100 in the drive position B to a standstill, even if all the pedals 106, 107 remain inactive.
  • the vehicle 100 can be kept at a standstill independently. If there is a changeover to gear D or R, for reasons of controllability, crawling can only take place after the pedals 106, 107 have been actuated. In this way, you can avoid unexpected rolling away after changing gear.
  • the control unit 101 can be designed to switch to the one or more speed levels in which the vehicle 100 crawls independently (e.g. the speed levels D and R) from the speed levels in which it is not possible to drive (e.g.
  • the speed levels N and P possibly only to be enabled (possibly at a driving speed below a certain crawling speed) when the brake pedal 106 is depressed. At higher travel speeds, a change may also be made possible without actuating the brake pedal 106, if necessary.
  • the control unit 101 can be set up to detect that the state of charge of the energy store 110 has fallen below a state of charge threshold value and / or that the energy store has been degraded. In response to this, the friction brake 102 and / or the parking brake can be activated in order to immobilize the vehicle 100. Furthermore, a message can be output to a driver of vehicle 100 in order to make the driver aware of this situation.
  • an obstacle e.g. an incline 201, a curb, etc.
  • the control unit 101 can be set up to automatically activate the brake 102 of the vehicle 100 as soon as the standstill of the vehicle 100 is determined.
  • the BEV 100 can selectively come to a standstill if the following conditions are met:
  • Driving speed v below a limit speed (e.g. 8km / h);
  • Incline / decline 201 below a limit incline e.g. 12%, vehicle-specific.
  • the vehicle 100 can be designed, always the same (with the same deceleration torque) to delay. Possibly. the deceleration above the limit speed (e.g. 8 km / h) can be carried out with a relatively slight gradient compensation.
  • the deceleration is preferably not regulated, but rather only the deceleration torque is adapted on the basis of the gradient 201.
  • the slope compensation takes place preferably only up to a certain limit slope (for example of approx. 12%).
  • the deceleration torque set when decelerating as well as with a targeted stopping process is preferably limited in order to bring about a reliable and safe deceleration.
  • the electric machine 105 is preferably used to decelerate and stop.
  • the stopping process can take place with the service brake 102, with the electric machine 105 or with a combination of both units.
  • Brake 102 can be adjusted as a function of the gradient or the gradient 201.
  • the proportion of the brake 102 typically increases as the amount of the incline 201 increases.
  • the vehicle 100 preferably only starts when the accelerator pedal 107 is actuated. If the accelerator pedal 107 is actuated at a standstill, the drive is preferably operated in such a way that there is no idle travel on the accelerator pedal 107 when starting on a downhill or on level ground (i.e. no accelerator pedal actuation occurs without a longitudinal dynamic response from the vehicle 100). The drive is preferably operated in such a way that starting with the accelerator pedal 107 feels similar under the different conditions (in particular with different inclinations 201). Excessive acceleration on a downhill gradient is preferably avoided. The gradient compensation takes place preferably only up to a maximum (not degraded) recuperation torque of the drive 105. In the case of an uphill gradient, an idle travel can occur on the accelerator pedal 107 until the wheel torque in the train is high enough to hold the vehicle 100 independently or in the direction of travel to accelerate.
  • the vehicle 100 If the vehicle 100 is stopped only with the electric machine 105 and the accelerator pedal 107 is actuated, it can be effected that the start-up takes place purely via the electric machine 105.
  • the acceleration can optionally be regulated solely via the electrical machine 105.
  • the drive If the vehicle 100 is held on an incline 201 with the brake 102, the drive can possibly apply enough torque in the direction of travel so that the brake 102 opens (that is, the torque balance is positive, so that the vehicle 100 does not rolls backwards). In this case, an idle travel can occur on the accelerator pedal 107 until the driver's request corresponding to the accelerator pedal 107 provides enough torque to start off.
  • the drive In order to avoid impacts when changing the system (due to backlash in the gearbox), the drive can be brought into the stop of the target travel direction during folding with the brake 102.
  • a metered start-up on a downhill gradient can be brought about by the electrical machine 105 setting torque against the direction of travel (that is, acting against the flange output force). If it is recognized that there is a restriction in the electric drive system and / or that the electric machine 105 cannot provide enough torque against the direction of travel, the one or more friction brakes 102 can be caused to compensate for the lack of deceleration.
  • the control unit 101 can therefore be set up to initiate a start-up via the electric machine 105 when a downhill gradient is detected. For this purpose, a (relatively quick) transition from “folding with brake 102” to “folding with electrical machine 105” can initially take place. The electric machine 105 can then be started up (possibly including compensation for the gradient).
  • the vehicle 100 is typically automatically held in drive position B (in order to avoid rolling away). Switching from drive position B to drive position N can lead to an immediate folding (alone) with the brake 102 when the vehicle is stationary. By actuating and releasing the brake pedal 106, it may be possible that the vehicle 100 can roll freely.
  • the holding of the vehicle 100 is preferably not activated until the vehicle is stationary. As soon as the vehicle comes to a standstill, the vehicle 100 can no longer move without the accelerator pedal being actuated (ie the vehicle 100 is stopped).
  • the vehicle 100 is decelerated to a standstill in gear step B in a compensated manner (by a combination of recuperation and friction brake 102), it can be ensured that the vehicle 100 is stopped (possibly only with the brake 102) as soon as the standstill occurs the friction brake 102 can take place in such a way that, depending on a driving mode of the vehicle 100 and / or depending on a drive configuration of the vehicle 100, a certain compromise between energy efficiency and driving comfort is achieved.
  • the vehicle 100 is only decelerated with the electric machine 105 on a downhill or on level ground to a standstill, it can be assumed that the vehicle 100 can also be stopped via the electric machine 105. It can thus be effected that the vehicle 100 is stopped only with the electric machine 105 once the standstill has occurred.
  • a transfer to the brake 102 can take place, so that the vehicle 100 is then held hydraulically by the brake 102.
  • the torque of the electrical machine 105 can then be reduced (imperceptibly to the driver).
  • the length of time after which the brake 102 takes over the holding of the vehicle 100 can depend on the incline 201. With an increasing slope 201, the time period can be shortened if necessary.
  • the vehicle 100 can be designed to hold itself independently in the drive position B both in and against the target direction of travel (by means of the electric machine 105) without the brake 102 being actuated.
  • the control unit 101 can be configured to avoid an immediate creeping away without actuating the pedals 106, 107 of the vehicle 100 in response to a change in the drive position from B to D / R.
  • the effect can be that the vehicle 100 is held by the brake 102 immediately after switching the gear to D or R (possibly alone).
  • the electrical machine 105 is then relieved. Creeping into and / or relieving the load on the electric machine 105 can be delayed until the brake 102 holds the vehicle safely.
  • the creeping up takes place preferably only when the accelerator pedal 107 and / or the brake pedal 106 of the vehicle 100 is actuated.
  • the measures described in this document can increase the energy efficiency and / or the comfort of an at least partially electrically driven vehicle 100, in particular with regard to a one-pedal feeling function and / or with regard to a creep function. Furthermore, the safety of a vehicle 100 can be increased during a stopping, stopping, crawling and / or starting process.

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Abstract

Es wird eine Steuereinheit für ein Kraftfahrzeug beschrieben, das zumindest eine elektrische Maschine zum Antrieb von ein oder mehreren Rädern des Fahrzeugs und zumindest eine Reibbremse umfasst. Die Steuereinheit ist eingerichtet, zu bestimmen, dass über ein Fahrpedal des Fahrzeugs eine One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder über ein Bremspedal des Fahrzeugs eine Kriech-Funktion bereitgestellt werden soll. Des Weiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, die elektrische Maschine und die Reibbremse zumindest zeitweise in Kombination zu betreiben, um die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder um die Kriech-Funktion bereitzustellen.

Description

Steuereinheit zur Bereitstellung einer One-Pedal-Feeling- und/oder Kriech- Funktion
Die Erfindung betrifft ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung den Betrieb eines Kraftfahrzeugs während eines Anhalte-, Halte- und/oder Anfahrvorgangs mittels einer One-Pedal-Feeling- und/oder Kriech-Funktion.
Ein zumindest teilweise elektrisch angetriebenes Fahrzeug, insbesondere ein Batterie- betriebenes elektrisches Fahrzeug (auf Englisch battery electric vehicle, BEV) oder ein E-Achsengekoppeltes Hybridfahrzeug) umfasst eine elektrische Maschine, die eingerichtet ist, das Fahrzeug anzutreiben. Die elektrische Maschine kann auch dazu genutzt werden, das Fahrzeug zu verzögern. Es kann zur Erhöhung des Fahrkomforts vorteilhaft sein, in einem Fahrzeug eine sogenannte„One Pedal Feeling“-Funktion bereitzustellen, bei der über das Fahrpedal des Fahrzeugs, ohne Betätigung des Bremspedals, sowohl eine Beschleunigung als auch eine Verzögerung des Fahrzeugs bewirkt werden kann. Alternativ oder ergänzend kann es vorteilhaft sein, auch bei einem (ggf. rein) elektrisch angetriebenen Fahrzeug ein Kriechen des Fahrzeugs bei relativ niedrigen Fahrgeschwindigkeiten zu ermöglichen. Die Kriechgeschwindigkeit des Fahrzeugs sollte dabei in komfortabler Weise (allein) über das Bremspedal des Fahrzeugs reduziert werden können. Eine derartige One- Pedal-Feeling-Funktion und/oder eine derartige Kriech-Funktion sind insbesondere bei relativ geringen Fahrgeschwindigkeiten (z.B. 15km/h oder weniger oder 10km/h oder weniger) für einen Anhalte-, einen Halte- und/oder einen Anfahrvorgang des Fahrzeugs vorteilhaft. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, bei einem zumindest teilweise oder vollständig elektrisch angetriebenen Fahrzeug eine komfortable und/oder energieeffiziente One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder Kriech- Funktion zu ermöglichen, insbesondere bei Betrieb des Fahrzeugs auf einer geneigten Fahrbahn.
Die Aufgabe wird durch den unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Kraftfahrzeug (z.B. für einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen oder einen Bus) beschrieben. Das Fahrzeug umfasst zumindest eine elektrische Maschine zum Antrieb von ein oder mehreren Rädern bzw. zum Antrieb von ein oder mehreren Achsen des Fahrzeugs. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug zumindest eine (insbesondere pedalentkoppelte) Reibbremse, die eingerichtet ist, das Fahrzeug und insbesondere die ein oder mehreren Räder des Fahrzeugs abzubremsen. Mit anderen Worten, die Reibbremse kann ggf. unabhängig von einem Bremspedal des Fahrzeugs betreibbar sein. Insbesondere kann die Reibbremse derart ausgebildet sein, dass die Reibbremse betätigt werden kann (um ein Bremsmoment zu erzeugen), auch wenn das Bremspedal nicht betätigt wird. Des Weiteren kann die Reibbremse derart ausgebildet sein, dass die Reibbremse ggf. nicht betätigt wird (und somit auch kein Bremsmoment erzeugt), auch wenn das Bremspedal betätigt wird. Es kann sich z.B. um eine sogenannte „Brake-by-Wire“ Reibbremse handeln. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass über ein Fahrpedal des Fahrzeugs eine One-Pedal-Feeling-Funktion bereitgestellt werden soll und/oder dass über ein Bremspedal des Fahrzeugs eine Kriech-Funktion bereitgestellt werden soll. Die One-Pedal-Feeling-Funktion kann es dem Fahrer des Fahrzeugs ermöglichen, durch Änderung der Auslenkung des Fahrpedals (ohne Betätigung des Bremspedals) das Fahrzeugszu beschleunigen oder zu verzögern. Insbesondere kann es dem Fahrer des Fahrzeugs ermöglicht werden, das Fahrzeug bis zum Stillstand zu verzögern, indem die Auslenkung des Fahrpedals auf Null reduziert wird (d.h. indem der Fuß von dem Fahrpedal genommen wird). Es kann somit mittels der One-Pedal-Feeling-Funktion ein komfortabler Anhalte- und/oder Haltevorgang eines Fahrzeugs ermöglicht werden.
Die Kriech-Funktion kann es dem Fahrer des Fahrzeugs ermöglichen, das Fahrzeug ohne Betätigung des Fahrpedals mit einer bestimmten relativ kleinen (maximalen) Kriechgeschwindigkeit (z.B. 10km/h oder weniger) längszuführen. Das Bremspedal kann dann dazu verwendet werden (ohne Betätigung des Fahrpedals), die Kriechgeschwindigkeit des Fahrzeugs weiter zu reduzieren (ggf. bis zum Stillstand des Fahrzeugs). So kann es dem Fahrer eines (ggf. rein) elektrisch angetriebenen Fahrzeugs ermöglicht werden, das bei einem verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeug bekannte Kriechen (das von der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors bewirkt wird) zu nutzen.
Das Fahrzeug kann eine Benutzerschnittstelle (z.B. mit ein oder mehreren Schaltern oder Tasten) aufweisen, das es dem Fahrer des Fahrzeugs ermöglicht, die One-Pedal- Feeling-Funktion und/oder die Kriech-Funktion zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Es kann somit auf Basis einer Einstellung an der Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs bestimmt werden, ob die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder die Kriech-Funktion bereitgestellt werden sollen oder nicht.
Außerdem kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die elektrische Maschine und die Reibbremse zumindest zeitweise in Kombination zu betreiben, um die One-Pedal- Feeling-Funktion und/oder um die Kriech-Funktion bereitzustellen. Durch die kombinierte Nutzung der elektrischen Maschine und der Reibbremse eines Fahrzeugs zur Bereitstellung einer Pedal-Feeling-Funktion und/oder einer Kriech-Funktion können der Komfort und/oder die Energieeffizienz des Fahrzeugs erhöht werden. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Neigungsinformation in Bezug auf die Neigung einer von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn zu ermitteln. Die Neigungsinformation kann z.B. mittels eines Neigungssensors des Fahrzeugs ermittelt werden. Insbesondere kann die Neigungsinformation Flangneigungskräfte anzeigen, die auf das Fahrzeug einwirken (und somit das Beschleunigung- oder Verzögerungsverhalten des Fahrzeugs verändern).
Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die elektrische Maschine und/oder die Reibbremse in Abhängigkeit von der Neigungsinformation zu betreiben, um die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder um die Kriech-Funktion bereitzustellen. Dabei können die elektrische Maschine und/oder die Reibbremse insbesondere derart betrieben werden, dass die Neigung der Fahrbahn beim Betrieb der One-Pedal-Feeling- Funktion und/oder beim Betrieb der Kriech-Funktion zumindest teilweise kompensiert wird. Mit anderen Worten, die elektrische Maschine und/oder die Reibbremse können derart betrieben werden, dass sich das Fahrzeug bei Betrieb der One-Pedal-Feeling- Funktion und/oder der Kriech-Funktion auch an einer geneigten Fahrbahn im Wesentlichen derart verhält, als würde das Fahrzeug auf einer horizontalen Fahrbahn fahren. Durch die Berücksichtigung von Neigungsinformation können der Komfort und/oder die Energieeffizienz eines Fahrzeugs bei Betrieb der One-Pedal-Feeling- Funktion und/oder der Kriech-Funktion weiter erhöht werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, im Rahmen der Kriech-Funktion die elektrische Maschine und/oder die Reibbremse derart in Abhängigkeit von der Neigungsinformation zu betreiben, dass das Fahrzeug bei nicht-betätigtem Fahrpedal und bei nicht-betätigtem Bremspedal zumindest innerhalb eines begrenzten Neigungsbereichs unabhängig von der Neigung der Fahrbahn mit einer bestimmten (maximalen) Kriechgeschwindigkeit fährt. Dabei kann der begrenzte Neigungsbereich auf Neigungen begrenzt sein, die betraglich bei 7% oder weniger, oder bei 5% oder weniger liegen. Außerhalb des begrenzten Neigungsbereichs kann zumindest teilweise oder vollständig auf die Kompensation der Neigung der Fahrbahn verzichtet werden. Durch die Kompensation der Neigung der Fahrbahn innerhalb eines begrenzten Neigungsbereichs kann eine besonders komfortable Kriech-Funktion bereitgestellt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, im Rahmen der One- Pedal-Feeling-Funktion die elektrische Maschine und/oder die Reibbremse derart in Abhängigkeit von der Neigungsinformation zu betreiben, dass das Fahrzeug bei nicht- betätigtem Bremspedal zumindest innerhalb des begrenzten Neigungsbereichs bei Verlassen des Fahrpedals bis zum Stillstand verzögert und im Stillstand gehalten wird. Die Verzögerung des Fahrzeugs kann dabei mit einem einheitlichen zeitlichen Verzögerungsverlauf erfolgen, der (im Wesentlichen) unabhängig von der Neigung der Fahrbahn ist. Alternativ kann ein Verzögerungsverlauf erfolgen, der von der Neigung der Fahrbahn abhängig ist. Außerhalb des begrenzten Neigungsbereichs kann zumindest teilweise oder vollständig auf die Kompensation der Neigung der Fahrbahn verzichtet werden. Durch die Berücksichtigung der Neigungsinformation kann eine besonders komfortable One-Pedal-Feeling-Funktion bereitgestellt werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zur Bereitstellung der One-Pedal-Feeling- Funktion Auslenkungsinformation in Bezug auf die Auslenkung des Fahrpedals des Fahrzeugs zu ermitteln. Des Weiteren kann auf Basis der Auslenkungsinformation bestimmt werden, dass das Fahrzeug verzögert werden soll. Insbesondere kann durch eine Reduzierung der Auslenkung des Fahrpedals bewirkt werden, dass das Fahrzeug verzögert wird. Die elektrische Maschine und die Reibbremse können dann beide in koordinierter Weise betrieben werden, um das Fahrzeug zu verzögern. Durch die koordinierte Verzögerung des Fahrzeugs mittels der elektrischen Maschine und der Reibbremse können der Komfort und die Energieeffizienz des Fahrzeugs erhöht werden (insbesondere bei Fahrt auf einer geneigten Fahrbahn).
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der Auslenkungsinformation ein Soll-Verzögerungsmoment zu ermitteln, das im Rahmen der One-Pedal-Feeling-Funktion zu erbringen ist (z.B. um das Fahrzeug bis in den Stillstand zu verzögern, und/oder um das Fahrzeug im Stillstand zu halten).
Es kann bestimmt werden, dass das Soll-Verzögerungsmoment aus einem technischen Grund und/oder aus einem Effizienzgrund zumindest teilweise nicht durch die elektrische Maschine erbracht werden kann. Insbesondere kann ermittelt werden, dass das Soll- Verzögerungsmoment das maximale Moment überschreitet, das technisch oder in energieeffizienter Weise von der elektrischen Maschine erbracht werden kann. Es kann dann, in Reaktion darauf, die Reibbremse veranlasst werden, ein Bremsmoment zu bewirken, um (zumindest teilweise oder genau) den Anteil des Soll- Verzögerungsmoments zu stellen, der aus dem technischen Grund und/oder aus dem Effizienzgrund nicht von der elektrischen Maschine erbracht werden kann. Die Reibbremse kann somit dazu genutzt werden, technische Beschränkungen und/oder Effizienzbeschränkungen der elektrischen Maschine zu kompensieren, um den Komfort und/oder die Energieeffizienz der One-Pedal-Feeling-Funktion zu erhöhen.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der Auslenkungsinformation in Bezug auf die Auslenkung des Fahrpedals zu bestimmen, dass das Fahrzeug bis zum Stillstand verzögert werden soll. Es kann dann ein zeitlicher Verlauf des Soll-Moments ermittelt werden, das von der elektrischen Maschine und/oder von der Reibbremse über der Zeit zu erbringen ist, um das Fahrzeug bis zum Stillstand zu verzögern. Das Soll-Moment kann dabei von der Neigungsinformation in Bezug auf die Neigung der Fahrbahn abhängen.
Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, einen ersten zeitlichen Verlauf eines von der elektrischen Maschine technisch erbringbaren Verzögerungsmoments zu ermitteln, und/oder einen zweiten zeitlichen Verlauf eines von der elektrischen Maschine energieeffizient erbringbaren Verzögerungsmoments zu ermitteln. Es können dann in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf des Soll-Moments und in Abhängigkeit von dem ersten zeitlichen Verlauf und/oder in Abhängigkeit von dem zweiten zeitlichen Verlauf, ein oder mehrere Zeitintervalle während des Anhalte- und/oder Flaltevorgangs bestimmt werden, in denen die Reibbremse zusätzlich zu der elektrischen Maschine oder alternativ zu der elektrischen Maschine aktiviert wird, um das Fahrzeug zum Stillband zu bringen oder im Stillstand zu halten. Die Reibbremse kann somit dazu genutzt werden, technische Beschränkungen und/oder Effizienzbeschränkungen der elektrischen Maschine bei der Umsetzung eines zeitlichen Verzögerungsverlaufs zu kompensieren, um den Komfort und/oder die Energieeffizienz der One-Pedal-Feeling-Funktion zu erhöhen.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zur Bereitstellung der Kriech-Funktion Auslenkungsinformation in Bezug auf die Auslenkung des Bremspedals des Fahrzeugs zu ermitteln. Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der Auslenkungsinformation ein von der elektrischen Maschine erbrachtes Antriebsmoment zwischen einem Kriechmoment, bei dem das Fahrzeug eine maximal mögliche Kriechgeschwindigkeit aufweist, und einem Mindestmoment, bei dem das Fahrzeug eine gegenüber der maximal möglichen Kriechgeschwindigkeit reduzierte Fahrgeschwindigkeit aufweist oder bei dem das Fahrzeug stillsteht, zu verändern. Dabei können das Kriechmoment und/oder das Mindestmoment von der Neigungsinformation abhängen. Das Mindestmoment kann dabei ggf. auch negativ sein (z.B. bei einer Bergab-Fahrt).
Die Betätigung des Bremspedals kann somit dazu genutzt werden, ein von der elektrischen Maschine im Rahmen der Kriech-Funktion bereitgestelltes Antriebsmoment zu variieren. Die Veränderung der Kriechgeschwindigkeit des Fahrzeugs (durch Veränderung der Auslenkung des Bremspedals, ohne Betätigung des Fahrpedals) kann somit ggf. allein durch Änderung des Antriebsmoments der elektrischen Maschine (ohne Aktivierung einer Reibbremse des Fahrzeugs) erfolgen. Somit kann eine Kriech-Funktion bei einem (ggf. rein) elektrisch angetriebenen Fahrzeug in besonders energieeffizienter Weise bereitgestellt werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Reibbremse erst dann (im Rahmen der Kriech-Funktion) zu aktivieren, um ein Bremsmoment zu erzeugen, wenn die Auslenkungsinformation in Bezug auf die Auslenkung des Bremspedals anzeigt, dass das Fahrzeug langsamer als mit der mit dem Mindestmoment erreichbaren Fahrgeschwindigkeit fahren soll, und/oder wenn die Auslenkungsinformation in Bezug auf die Auslenkung des Bremspedals anzeigt, dass das Fahrzeug im Stillstand gehalten werden soll. So können der Komfort und/oder die Energieeffizienz der Kriech-Funktion weiter erhöht werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, einen Zeitpunkt zu prädizieren, an dem ein Fahrer des Fahrzeugs das Fahrpedal wieder betätigen wird, um das Fahrzeug ausgehend vom Stillstand des Fahrzeugs wieder zu beschleunigen. Es kann somit der Zeitpunkt eines Anfahrvorgangs prädiziert werden. Der Zeitpunkt kann z.B. auf Basis von Umfelddaten in Bezug auf ein Umfeld des Fahrzeugs prädiziert werden. Beispielsweise können die Umfelddaten ein Vorderfahrzeug anzeigen, das vor dem Fahrzeug angeordnet ist. Wenn erkannt wird, dass das Vorderfahrzeug anfährt, so kann daraus geschlossen werden, dass der Fahrer des Fahrzeugs in naher Zukunft das Fahrpedal betätigen wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen (d.h. um den Anfahrvorgang zu beginnen). Wenn ein Anfahrvorgang bzw. Anfahrzeitpunkt prädiziert wird, so kann bereits im Vorfeld (zur Erzeugung des Flaltemoments) ein Übergang von der Reibbremse auf die elektrische Maschine erfolgen, um ein komfortables Anfahren zu ermöglichen.
Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem prädizierten Zeitpunkt die Reibbremse (ggf. zusätzlich und/oder alternativ zu der elektrischen Maschine) einzusetzen, um das Fahrzeug in den Stillstand zu überführen und/oder in dem Stillstand zu halten. Insbesondere kann auf Basis des prädizierten Zeitpunkts des Wiederanfahrens ermittelt werden, ob es aus Komfort- oder Effizienzgründen vorteilhaft ist, die Reibbremse zu aktivieren, oder ob eine Verzögerung oder ein Flalten allein mittels der elektrischen Maschine vorteilhaft ist. Durch die Prädiktion des Wiederanfahr-Zeitpunkts können somit der Komfort und/oder die Energieeffizienz des Fahrzeugs weiter erhöht werden.
Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, in Abhängigkeit von dem prädizierten Zeitpunkt zu bestimmen, ob zumindest teilweise von der elektrischen Maschine auf die Reibbremse übergeben wird, und/oder in Abhängigkeit von dem prädizierten Zeitpunkt einen Zeitpunkt zu ermitteln, an dem wieder von der Reibbremse auf die elektrische Maschine zurückgeblendet wird so kann der Komfort eines Fahrzeugs erhöht werden.
Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit eingerichtet sein, zu prädizieren, ob der Fahrer das Fahrzeug anhalten will oder nicht. Des Weiteren können ein Anhaltezeitpunkt und/oder eine Anhaltedauer prädiziert werden. Es kann dann in Abhängigkeit davon, ob prädiziert wurde, ob er Fahrer das Fahrzeug anhalten will oder nicht, und/oder in Abhängigkeit von dem Anhaltezeitpunkt und/oder der Anhaltedauer ein geeignetes Anhalteszenario ausgewählt werden. Beispielsweise kann abhängig von der prädizierten Information entschieden werden, ob ein Übergang zu der Reibbremse erfolgt, oder ob weiter (ggf. allein) mit der elektrischen Maschine gebremst wird (z.B. da nur ein relativ kurzzeitiger Anhaltevorgang prädiziert wurde, und somit ein komfortables Wiederanfahren ermöglicht werden soll). Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Nutzerinformation in Bezug auf einen Nutzer, insbesondere in Bezug auf den Fahrer, des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Nutzerinformation kann z.B. anzeigen, ob der Nutzer des Fahrzeugs die One-Pedal- Feeling-Funktion und/oder die Kriech-Funktion nutzen möchte oder nicht. Alternativ oder ergänzend kann die Nutzerinformation eine Absicht des Nutzers des Fahrzeugs in Bezug auf ein vorausliegendes Fahrmanöver (insbesondere in Bezug auf ein Wiederanfahren) anzeigen. Alternativ oder ergänzend kann die Nutzerinformation eine Präferenz des Nutzers in Bezug auf Energieeffizienz oder Komfort anzeigen.
Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, die elektrische Maschine und die Reibbremse in Abhängigkeit von der Nutzerinformation zu betreiben, insbesondere um die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder um die Kriech-Funktion bereitzustellen. So kann der Komfort für einen Nutzer weiter erhöht werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst. Des Weiteren kann das Kraftfahrzeug zumindest eine elektrische Maschine zum Antrieb des Fahrzeugs aufweisen. Andererseits kann das Kraftfahrzeug ggf. keinen Verbrennungsmotor aufweisen, der dazu genutzt wird, ein Antriebsmoment zum Antrieb des Fahrzeugs zu generieren.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein entsprechendes Verfahren zu der in diesem Dokument beschriebenen Steuereinheit beschrieben.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf io
einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben.
Dabei zeigen
Figur 1 beispielhafte Komponenten eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs;
Figur 2 ein beispielhaftes Fahrzeug auf einer geneigten Fahrbahn;
Figuren 3a und 3b beispielhafte zeitliche Verläufe von unterschiedlichen
Betriebsgrößen eines Fahrzeugs bei einem Anhalte-, Halte- und/oder Anfahrvorgang; und
Figur 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betrieb eines Fahrzeugs.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung einer One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder einer Kriech-Funktion eines zumindest teilweise und/oder zeitweise vollständig elektrisch betriebenen Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 1 beispielhafte Komponente eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst eine elektrische Maschine 105, die eingerichtet ist, ggf. über ein Getriebe 108 ein oder mehrere Achsen 104 und/oder Räder 109 des Fahrzeugs 100 anzutreiben. Die elektrische Maschine 105 kann mit elektrischer Energie aus einem elektrischen Energiespeicher 1 10 betrieben werden.
Andererseits kann die elektrische Maschine 105 auch dazu genutzt werden, um das Fahrzeug 100 zu verzögern. Dabei kann die elektrische Maschine 105 insbesondere als Generator betrieben werden, der von den ein oder mehreren Rädern 109 des Fahrzeugs 100 angetrieben wird. Des Weiteren weist das Fahrzeug 100 typischerweise ein oder mehrere Reibbremsen 102 für ein oder mehrere Räder 109 des Fahrzeugs 100 auf. Dabei ist eine Reibbremse 102 eingerichtet, ein Bremsmoment an einem Rad 109 des Fahrzeugs 100 zu bewirken, um das Fahrzeug 100 abzubremsen und/oder um gegen eine Vortriebskraft des Fahrzeugs 100, z.B. um gegen eine auf das Fahrzeug 100 einwirkende Flangabtriebskraft, einzuwirken.
Das Fahrzeug 100 umfasst typischerweise ein Fahrpedal 107, das von einem Nutzer des Fahrzeugs 100 betätigt werden kann, um die elektrische Maschine 105 zu veranlassen, ein Antriebsmoment an ein oder mehreren Rädern 109 des Fahrzeugs 100 zu bewirken. Des Weiteren umfasst das Fahrzeug 100 typischerweise ein Bremspedal 106, das von einem Nutzer des Fahrzeugs 100 betätigt werden kann, um ein oder mehrere Reibbremsen 102 zu veranlassen, ein Bremsmoment an ein oder mehreren Rädern des Fahrzeugs 100 zu bewirken.
Zur Erhöhung des Fahrkomforts kann es vorteilhaft sein, über das Fahrpedal 107 ein sogenanntes„One-Pedal-Feeling“ bereitzustellen. Dabei kann ein Nutzer des Fahrzeugs 100 im Rahmen der„One-Pedal-Feelings“-Funktion durch Reduzierung der Auslenkung des Fahrpedals 107 ein Bremsmoment auf ein oder mehrere Räder 109 des Fahrzeugs 100 bewirken. Durch eine Erhöhung der Auslenkung des Fahrpedals 107 kann typischerweise ein Antriebsmoment auf ein oder mehrere Räder 109 des Fahrzeugs 100 und/oder eine Reduzierung des Bremsmoments bewirkt werden. Insbesondere kann dabei allein durch die Betätigung des Fahrpedals 107 (und ohne Betätigung des Bremspedals 106) eine Beschleunigung und eine (aktive) Verzögerung des Fahrzeugs 100 bewirkt werden. Die Antriebs- und Bremsmomente können dabei ggf. allein mittels der elektrischen Maschine 105 (und ggf. nicht durch Verwendung der ein oder mehreren Reibbremsen 102) bewirkt werden.
Alternativ oder ergänzend kann in einem Fahrzeug 100 ein kontrollierbares Kriechen bereitgestellt werden, um den Fahrkomfort für einen Nutzer des Fahrzeugs 100 bei einer Fahrt mit einer relativ niedrigen Fahrgeschwindigkeit (z.B. von 10km/h oder weniger oder von 5 km/h oder weniger) zu erhöhen. Das Antriebsmoment für das Kriechen kann dabei (zumindest teilweise oder vollständig) durch die elektrische Maschine 105 bewirkt werden. Die Kriech-Funktion kann dazu genutzt werden, die Kriechfunktionalität eines mit einem Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrzeugs 100 nachzubilden.
Ein Nutzer kann befähigt werden, die Kriechgeschwindigkeit durch Betätigung des Bremspedals 106 zu reduzieren. Insbesondere können die ein oder mehreren Reibbremsen 102 durch Betätigung des Bremspedals 106 veranlasst werden, ein Bremsmoment auf die ein oder mehreren Räder 109 des Fahrzeugs 100 zu bewirken, um die Kriechgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu reduzieren.
Das Fahrzeug 100 kann es über eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs 100 ermöglichen (z.B. über einen Fahrerlebnisschalter), das Fahrzeug 100 in einen„One- Pedal-Feeling“-Modus und/oder in einen„Kriech“-Modus zu versetzen, um die„One- Pedal-Feeling“-Funktion und/oder„Kriech“-Funktion bereitzustellen.
Insbesondere beim Fahren auf einer geneigten Fahrbahn kann die Bereitstellung einer One-Pedal-Feeling-Funktion allein auf Basis der elektrischen Maschine 105 energetisch ineffizient und/oder unkomfortabel sein. In analoger Weise kann insbesondere beim Fahren auf einer geneigten Fahrbahn die Anpassung der Kriechgeschwindigkeit eines Fahrzeugs 100 allein auf Basis der ein oder mehreren Reibbremsen 102 energetisch ineffizient und/oder unkomfortabel sein.
Fig. 2 zeigt eine beispielhafte Fahrsituation, bei der sich ein Fahrzeug 100 auf einer geneigten, insbesondere einer abfallenden, Fahrbahn 202 einem Stopp-Schild 203 nähert. Des Weiteren zeigt Fig. 2 den Neigungswinkel bzw. die Neigung 201 der Fahrbahn 202. Die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte werden beispielhafte für eine abfallende Fahrbahn 202 beschrieben, sind aber entsprechend für eine ansteigende Fahrbahn 202 anwendbar.
Ein Fahrer des Fahrzeugs 100 kann die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder die Kriech-Funktion nutzen, um das Fahrzeug 100 in komfortabler Weise zu dem Stopp- Schild 203 zu führen, insbesondere um das Fahrzeug 100 an dem Stopp-Schild 203 zum Stillstand zu bringen, um das Fahrzeug 100 an dem Stopp-Schild 203 zu halten, und ggf. um das Fahrzeug 100 anschließend wieder zu beschleunigen. Dabei wird das Fahrverhalten des Fahrzeugs 100 von der Neigung 201 der Fahrbahn 202, insbesondere von der dadurch auf das Fahrzeug 100 bewirkten Hangneigungskraft, beeinflusst. Dies führt insbesondere bei einem Anhaltevorgang, bei einem Haltevorgang und/oder bei einem Anfahrvorgang zu Beeinträchtigungen der One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder der Kriech-Funktion.
Fig. 3a veranschaulicht beispielhafte zeitliche Verläufe von diversen Fahrzeuggrößen bei einem Anhaltevorgang eines Fahrzeugs 100 an einem Hang unter Verwendung der One-Pedal-Funktion. Insbesondere zeigt Fig. 3a einen beispielhaften Verlauf 31 1 des gefilterten Fahrerwunsches des Fahrzeugs 100 als Funktion der Zeit 300. Der gefilterte Fahrerwunsch zeigt dabei das (positive oder negative) Soll-Moment an, das durch ein oder mehrere Aktuatoren 105, 102 des Fahrzeugs 100 auf das Fahrzeug 100 bewirkt werden soll, z.B. um das Fahrzeug 100 zum Stillstand zu bringen und/oder im Stillstand zu halten.
An dem Zeitpunkt 301 nimmt der Fahrer des Fahrzeugs 100 den Fuß von dem Fahrpedal 107 und signalisiert damit (im Rahmen der One-Pedal-Feeling-Funktion), dass das Fahrzeug 100 zum Stillstand gebracht werden soll. Der digitale Fahrerwunsch (ausgedrückt durch das Entfernen des Fußes von dem Fahrpedal 107) kann aus Komfortgründen in gefilterter Form umgesetzt werden, um ein komfortables Abbremsen des Fahrzeugs 100 zu bewirken. Der Verlauf 31 1 des gefilterten Fahrerwunsches zeigt an, wie das Antriebsmoment fließend reduziert und anschließend das (negative) Verzögerungsmoment fließend erhöht wird, um das Fahrzeug 100 anzuhalten. Schließlich pendelt sich der Verlauf 31 1 des gefilterten Fahrerwunsches auf ein bestimmte konstantes Verzögerungsmoment ein, um die auf das Fahrzeug 100 wirkenden Hangabtriebskräfte zu kompensieren, und um so das Fahrzeug 100 an einer festen Position zu halten.
Fig. 3a zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf 312 der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 bei Verwendung des zeitlichen Verlaufs 31 1 des gefilterten Fahrerwunsches (d.h. bei Verwendung des zeitlichen Verlaufs 31 1 des vorgegebenen Soll-Moments des Fahrzeugs 100).
Wie weiter oben dargelegt, wird im Rahmen einer One-Pedal-Feeling-Funktion das Verzögerungsmoment bevorzugt durch die (als Generator betriebene) elektrische Maschine 105 bewirkt. So kann bei der Verzögerung des Fahrzeugs 100 elektrische Energie rekuperiert und in dem elektrischen Energiespeicher 1 10 des Fahrzeugs 100 gespeichert werden. Das maximal mögliche Verzögerungsmoment, das von der elektrischen Maschine 105 gestellt werden kann, kann dabei von ein oder mehreren Betriebsparametern des Fahrzeugs 100 abhängen. Beispielhafte Betriebsparameter, die Einfluss auf das maximal von der elektrischen Maschine 105 stellbare Verzögerungsmoment haben können, sind:
• der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 1 10;
• die maximale Ladeleistung des elektrischen Energiespeichers 1 10;
• die Temperatur der elektrischen Maschine 105;
• eine Vertrimmung der elektrischen Maschine 105; und/oder
• eine Drehzahl der elektrischen Maschine 105.
Fig. 3a zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf 313 des maximal durch die elektrische Maschine 105 stellbaren Verzögerungsmoments. Es ist ersichtlich, dass zwischen den Zeitpunkten 302 und 303 das maximal stellbare Verzögerungsmoment nicht ausreichend hoch ist, um den gefilterten Fahrerwunsch für die Verzögerung des Fahrzeugs 100 (dargestellt durch den zeitlichen Verlauf 31 1 ) umzusetzen. Dies kann insbesondere bei einem Anhaltevorgang am Flang der Fall sein.
Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, zu detektieren, dass das maximal stellbare Verzögerungsmoment der elektrischen Maschine 105 nicht ausreichend ist, um den gefilterten Fahrerwunsch im Rahmen einer One-Pedal-Feeling- Funktion umzusetzen. Es können daraufhin automatisch ein oder mehrere Reibbremsen 102 des Fahrzeugs 100 aktiviert werden, um die Lücke 314 zwischen dem gefilterten Fahrerwunsch und der maximal stellbaren Verzögerung zumindest teilweise (bevorzugt vollständig) zu schließen. So kann auch bei einer geneigten Fahrbahn 202 eine komfortable One-Pedal-Feeling-Funktion umgesetzt werden.
Fig. 3b veranschaulicht die Fahrzeuggrößen aus Fig. 3a für einen anschließenden Haltevorgang und für einen daran anschließenden Anfahrvorgang. Wie oben dargelegt, kann durch die elektrische Maschine 105 ein Verzögerungsmoment bewirkt werden, das den Hangneigungskräften auf das Fahrzeug 100 entgegenwirkt, und somit das Fahrzeug 100 an einer festen Position hält. Insbesondere bei Verwendung einer fremderregten elektrischen Maschine 105, bei der zur Erzeugung eines Magnetfelds im Rotor der Maschine 105 elektrische Energie benötigt wird, führt die Erzeugung eines Verzögerungsmoments durch die elektrische Maschine 105 im Haltezustand des Fahrzeugs 100 zu einem Energieverbrauch. Folglich führt das Halten eines Fahrzeugs 100 mittels der elektrischen Maschine 105 zu einem erhöhten Energieverbrauch des Fahrzeugs 100. Es kann somit aus Gründen der Energieeffizienz vorteilhaft sein, zur Verzögerung des Fahrzeugs 100 und/oder zum Halten des Fahrzeugs 100 zusätzlich oder alternativ zu der elektrischen Maschine 105 die ein oder mehreren Reibbremsen 102 des Fahrzeugs 100 zu aktivieren. Des Weiteren kann das Halten eines Fahrzeugs 100 mittels der elektrischen Maschine 105 insbesondere bei einem relativ niedrigen Ladezustand des elektrischen Energiespeichers 1 10 nicht zuverlässig gewährleistet werden. Die Zuverlässigkeit eines Haltevorgangs kann durch Verwendung der ein oder mehreren Reibbremsen 102 des Fahrzeugs 100 erhöht werden.
Fig. 3b zeigt eine beispielhafte Effizienzkurve 315 als Funktion der Zeit 300. Die Effizienzkurve 315 zeigt das maximal mögliche Verzögerungsmoment an, das in energieeffizienter und/oder in verlustfreier Weise (typischerweise abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100) erzeugt werden kann. Wie aus Fig. 3b ersichtlich, schneidet die Effizienzkurve 315 an dem Zeitpunkt 304 den gefilterten Fahrerwunsch in Bezug auf das bereitzustellende Moment, so dass ab dem Zeitpunkt 304 die alleinige Verwendung der elektrischen Maschine 105 zur Bereitstellung des Verzögerungsmoments nicht optimal in Bezug auf die Energieeffizienz des Fahrzeugs 100 ist.
Die Steuereinheit 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, eine Situation zu detektieren, bei der ein zu erbringendes Verzögerungsmoment nicht mehr zumindest energieneutral von der elektrischen Maschine 105 gestellt werden kann. Es können daraufhin ein oder mehrere Reibbremsen 102 des Fahrzeugs 100 veranlasst werden, das zu erbringende Verzögerungsmoment zumindest teilweise zu bewirken. In dem in Fig. 3b dargestellten Beispiel wird in dem Bereich 317 das zu erbringende Verzögerungsmoment durch ein oder mehrere Reibbremsen 102 des Fahrzeugs 100 erbracht. Der Bereich 317 kann dabei in dem Zeitintervall 316 zwischen den Zeitpunkten 304, 306 angeordnet sein, wobei in dem Zeitintervall 316 die Effizienzkurve 315 unterhalb des gefilterten Fahrerwunsches (d.h. unterhalb des zeitlichen Verlaufs 31 1 ) liegt.
Wie bereits oben dargelegt, kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, die ein oder mehrere Reibbremsen 102 zu aktivieren (unabhängig von der Betätigung des Bremspedals 106), wenn detektiert wird, dass das von der elektrischen Maschine 105 zu stellende Verzögerungsmoment (dargestellt durch den Verlauf 31 1 ) betraglich größer als das durch die elektrische Maschine 105 maximal stellbare Verzögerungsmoment (dargestellt durch den Verlauf 313) ist. Um diese Funktion der automatischen Aktivierung der ein oder mehreren Bremsen 102 nutzen zu können, kann das durch die elektrische Maschine 105 maximal stellbare Verzögerungsmoment künstlich reduziert werden (siehe Verlauf 319), um in dem Zeitintervall 316 die Aktivierung der ein oder mehreren Reibbremsen 102 zu bewirken.
Fig. 3b veranschaulicht ferner den zeitlichen Verlauf 318 der tatsächlich auf das Fahrzeug 100 bewirkten (effektiven) Antriebs- bzw. Verzögerungsmomente während eines Anhalte- und Flaltevorgangs sowie zu Beginn eines anschließenden Anfahrvorgangs.
In diesem Dokument wird somit ein Anhaltevorgang für ein Fahrzeug 100 mit einer kombinierten Verwendung der elektrischen Maschine 105 und der ein oder mehreren Reibbremsen 102 des Fahrzeugs 100 beschrieben. Des Weiteren kann durch die beschriebenen Maßnahmen ein hangneigungskompensiertes Ausrollen und/oder Kriechen ermöglicht werden.
Das Fahrverhalten des Fahrzeugs 100 (insbesondere der Verzögerungsverlauf des Fahrzeugs 100) kann optional über eine Steigungskompensation so dargestellt werden, dass sich das Fahrverhalten des Fahrzeugs 100 beim Ausrollen auf einer Fahrbahn 202 mit Steigung bzw. Gefälle für einen Nutzer des Fahrzeugs 100 (im Wesentlichen) wie das Fahrverhalten des Fahrzeugs 100 in der Ebene anfühlt. Dabei kann das Fahrzeug 100 über einen Regler geführt bis zum Stillstand ausrollen. Alternativ kann das Fahrzeug 100 ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit ins Kriechen (mit einer Kriechgeschwindigkeit) übergehen. Das Ausrollen und Anhalten des Fahrzeugs 100 kann mit verschiedenen Arten bzw. Varianten einer Koordination zwischen elektrischer Maschine 105 und Bremsen 102 dargestellt werden:
• Es kann ein reines Anhalten des Fahrzeugs 100 durch die (alleinige) Verwendung der elektrischen Maschine 105 erfolgen, ohne dass im Stillstand eine Übergabe auf zumindest eine Bremse 102 erfolgt. Eine derartige Implementierung eines Ausroll- und Anhaltevorgangs ist besonders komfortabel, insbesondere für das anschließende Wieder-Anfahren des Fahrzeugs 100. Ein besonderes komfortables Anhalten und Wieder-Anfahren kann dadurch erreicht werden, dass immer der gleiche Aktuator (d.h. die elektrische Maschine 105) im Kraftfluss verbleibt, so dass Effekte wie ein Nicken des Fahrzeugs 100, ein Anlagewechsel durch ein Getriebespiel oder ein Knarzen vermieden werden können. Andererseits führt die reine Verwendung der elektrischen Maschine 105 für einen Anhalte- und Anfahrvorgang abhängig von der Steigung der Fahrbahn 202 zu einer relativ hohen thermischen Belastung der elektrischen Maschine 105. Des Weiteren führt das Flalten des Fahrzeugs 100 anhand der elektrischen Maschine 105 zu einer reduzierten Energieeffizienz.
• Es kann ein reines Anhalten des Fahrzeugs 100 (ggf. allein) mittels der elektrischen Maschine 105 erfolgen. Im Stillstand kann dann zum Flalten des Fahrzeugs 100 eine teilweise oder vollständige Übergabe an ein oder mehrere Bremsen 102 erfolgen. Der Zeitpunkt der Übergabe kann dabei in Abhängigkeit von der Steigung bzw. von dem Gefälle der Fahrbahn 202, in Abhängigkeit von einer Einstellung bzw. einer Präferenz eines Nutzers des Fahrzeugs 100 (z.B. in Abhängigkeit von der Stellung eines Fahrerlebnisschalters), in Abhängigkeit von der angestrebten Energieeffizienz und/oder in Abhängigkeit von einer Fahrstufe des Getriebes 108 des Fahrzeugs 100 erfolgen. Durch die Übergabe an ein oder mehrere Bremsen 102 kann ein komfortabler Anhalte- und Haltevorgang bewirkt werden. Des Weiteren kann Knarzen vermieden werden. Andererseits wird durch die Übergabe von der elektrischen Maschine 105 auf zumindest eine Bremse 102 der mechanische Haltepunkt in dem Fahrzeug 100 verlagert. Die die Verlagerung des Haltepunktes kann von einem Nutzer des Fahrzeugs 100 im Stillstand als Nicken des Fahrzeugs 100 wahrgenommen werden.
• Es kann während des Anhaltevorgangs ein Verschleifen bzw. ein fließender Übergang von der elektrischen Maschine 102 auf zumindest eine Bremse 102 und somit (zumindest zeitweise) ein kombiniertes Anhalten mittels elektrischer Maschine 105 und Bremse 102 erfolgen. So kann ein Nicken des Fahrzeugs 100 vermieden werden. Andererseits kann es dabei zu relativ leichten Komforteinbußen und Knarzen kommen.
Für die beiden letztgenannten Varianten sind zusätzliche Funktionsumfänge denkbar. Insbesondere kann durch die Steuereinheit 101 eine grundsätzliche Entscheidung darüber getroffen werden, ob während des Anhalte- und/oder Flaltevorgangs überhaupt von der elektrischen Maschine 105 auf eine Bremse 102 übergeben werden soll. Diese Entscheidung kann z.B. in Abhängigkeit von einer Komfortpräferenz getroffen werden (die z.B. über eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs 100 durch einen Nutzer des Fahrzeugs 100 festgelegt werden kann). Alternativ oder ergänzend kann diese Entscheidung in Abhängigkeit von der Absicht bzw. der Intention des Fahrers für den weiteren Verlauf der Fahrt des Fahrzeugs 100 bestimmt werden. Die Intention des Fahrers kann z.B. auf Basis von Verkehrsdaten in Bezug auf das Verkehrsumfeld des Fahrzeugs ermittelt werden.
Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, eine Entscheidung dahingehend zu treffen, wann von der elektrischen Maschine 105 auf eine Bremse 102 übergeben werden soll. Dabei können ein oder mehrere Ziele in Bezug auf die Effizienz und/oder den Komfort des Fahrzeugs 100 berücksichtigt werden (die z.B. von einem Fahrer des Fahrzeugs 100 über eine Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs 100 festgelegt werden können). Des Weiteren kann die Steuereinheit 101 eingerichtet sein, eine Ausprägung des Übergangs zwischen der elektrischen Maschine 105 und zumindest einer Bremse 102 festzulegen. Dabei können insbesondere ein oder mehrere zeitliche Übergabe-Gradienten festgelegt werden, z.B. zur Vermeidung von Nicken und/oder Knarzen und/oder zur Optimierung der Sicherheit und/oder des Komforts.
Das Fahrzeug 100 ist bevorzugt derart ausgelegt, dass bei Degradation oder Ausfall der elektromotorischen Flaltemomente zeitnah an das Bremssystem übergeben wird. Alternativ oder ergänzend kann bei Bedarf (z.B. bei Aussteigen des Fahrers oder bei einem Funktionsfehler im Fahrzeug 100) durch ein Feststellbremssystem des Fahrzeugs 100 und/oder durch Aktivierung der Getriebeparksperre des Getriebes 108 des Fahrzeugs 100 ein gesicherter Stillstand des Fahrzeugs 100 hergestellt werden. Die Feststellbremse und/oder die Getriebeparksperre können dabei ggf. automatisch durch die Steuereinheit 101 aktiviert werden, wenn der Bedarf dafür detektiert wurde.
Des Weiteren kann auch im Rahmen einer One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder einer Kriech-Funktion der Anfahrvorgang eines Fahrzeugs 100 mit einer E-Maschinen- Bremsen-Koordination erfolgen. Dabei können beim Anfahren im motorischen Bereich Anlageschläge im Getriebespiel durch Vorspannung der elektrischen Maschine 105 bei aktiver Bremse 102 vermieden werden. Insbesondere kann das Antriebsmoment der elektrischen Maschine 105 ggf. erst dann aufgebaut werden, wenn der (gefilterte) Fahrerwunsch den generatorischen Bereich verlassen hat und/oder wenn das erforderliche Bremsmoment abgebaut ist. Das Summenmoment aus dem Moment der elektrischen Maschine 105 und dem Moment der ein oder mehreren Bremsen 102 entspricht dann dem Verlauf 31 1 des gefilterten Fahrerwunsches.
Alternativ oder ergänzend kann eine Vorderfahrzeugkopplung zu einem vor dem Fahrzeug 100 angeordneten Vorderfahrzeug erfolgen. Insbesondere kann bei einem Anfahrvorgang eine relativ frühzeitige Übergabe von der Bremse 102 auf die elektrische Maschine 105 erfolgen, sobald das Losfahren des Vorderfahrzeugs erkannt wird. So können der Komfort und die Reaktivität des Fahrzeugs 100 erhöht werden.
Alternativ oder ergänzend kann beim Anfahren des Fahrzeugs 100 im generatorischen Bereich der elektrischen Maschine 105 (insbesondere bei einer Bergabfahrt) eine Rückkoordination von einer Bremse 102 auf die elektrische Maschine 105 innerhalb des Schubbereichs des Fahrzeugs 100 erfolgen, um den Komfort des Anfahrvorgangs zu erhöhen. Es kann somit bei einem Anfahrvorgang eine Übergabe der Verzögerung des Fahrzeugs 100 von der Bremse 102 auf die elektrische Maschine 105 erfolgen, insbesondere um den Komfort und/oder die Energieeffizienz eines Anfahrvorgangs zu erhöhen.
Ggf. kann für den Schubbetrieb bis zum Überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 weiterhin zumindest eine Bremse 102 des Fahrzeugs 100 angesteuert werden, um das Fahrzeug 100 zu verzögern. Die Dosierung des Bremsdrucks der zumindest einen Bremse 102 erfolgt dabei in Abhängigkeit von dem Fahrerwunsch, basierend auf der Auslenkung des Fahrpedals 107. Wie bereits oben dargelegt, wird elektrische Energie benötigt, um bei einer fremderregten elektrischen Maschine 105 im Rotor ein Magnetfeld zu erzeugen. Wird das Fahrzeug 100 bis zum Stillstand mit Rekuperation betrieben, so kann dies zu einer negativen Energiebilanz für den elektrischen Energiespeicher 1 10 führen. Durch Simulationen kann eine kontinuierliche Drehmoment- bzw. Effizienzkurve 315 ermittelt werden, die als Grenzlinie eine positive oder negative Energiebilanz der Rekuperation darstellt. Die Drehmoment- bzw. Effizienzkurve 315 kann von der Maschinenvertrimmung der elektrischen Maschine 105, von der Temperatur, von der Rekuperationshöhe, von der Geschwindigkeit und/oder von der Drehzahl der elektrischen Maschine 105, von ein oder mehreren notwendigen Nebenverbrauchern, von dem Leistungsverbrauch der elektrischen Maschine 105 und/oder von dem Leistungsverbrauch der ein oder mehreren Bremsen 102 (zur Kompensation des Moments der elektrischen Maschine 105) abhängen.
Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, die Drehmoment- bzw. Effizienzkurve 315 für den Betrieb der elektrischen Maschine 105 und/oder der ein oder mehreren Bremsen 102 zu berücksichtigen, insbesondere um zu entscheiden, ob die elektrische Maschine
105 und/oder ob die ein oder mehreren Bremsen 102 zur Bereitstellung eines Bremsmoments verwendet werden sollen.
Eine dosierte Kriech-Funktion kann in effizienter Weise ohne Verwendung der ein oder mehreren Bremsen 102 umgesetzt werden. Dennoch kann die Dosierung bzw. die Veränderung der Kriechgeschwindigkeit (ggf. allein) über das Bremspedal 106 durch einen Fahrer des Fahrzeugs 100 erfolgen. Die elektrische Maschine 102 kann zu diesem Zweck Momente generieren, die Werte zwischen dem Kriechmoment und dem Flaltemoment bzw. einem Mindestmoment annehmen.
Das Kriechen kann derart umgesetzt werden, dass durch Betätigung des Bremspedals
106 zunächst das Antriebsmoment der elektrischen Maschine 105 dosierbar zurückgenommen wird. Erst bei Erreichung eines minimalen EM-Moments der elektrischen Maschine 105 (wobei das minimale EM-Moment bzw. das Mindestmoment von der elektrischen Maschine 105 und/oder von der Neigung 201 der Fahrbahn 202 abhängig sein kann) kann dann ein Bremsdruck aufgebaut werden, um die Kriechgeschwindigkeit weiter zu reduzieren. Bei der Dosierung des Kriechens mittels des Bremspedals 106 aber ohne Aufbau eines Bremsdrucks in den ein oder mehreren Bremsen 102 kann das durch die elektrische Maschine 105 bewirkte Moment Werte von einem Kriechmoment bis zu einem Haltemoment annehmen. Ab Erreichen des Haltemoments (bei dem das Fahrzeug 100 zum Stillstand gekommen ist) liegt die o.g. Situation eines Anhaltevorgangs ohne Kriechen vor. Es kann dann, wie oben dargelegt, eine Übergabe an zumindest eine Bremse 102 erfolgen.
Insbesondere bei einem Brake-by-Wire Bremssystem kann für eine relativ kurze Haltedauer, die insbesondere weder hinsichtlich Effizienz noch thermischer Belastung der elektrischen Maschine 105 schädlich ist, auch bei einer relativ starken Betätigung des Bremspedals 106 ein tatsächliches Anlegen der Bremsbeläge der ein oder mehreren Bremsen 102 unterdrückt werden. Dadurch kann bewirkt werden, dass die ein oder mehreren Radbremsen 102 bis zum Wiederanfahren frei bleiben, was dazu beiträgt, dass für die anschließende Fahrt-Phase des Fahrzeugs 100 das reibungsbedingte Restbremsmoment reduziert wird und somit weniger Energie verbraucht wird. Die ein oder mehreren Radbremsen 102 würden in diesem erweiterten Ansatz erst bei noch stärkerer Betätigung des Bremspedals 106 (oberhalb einer bestimmten Auslenkung des Bremspedals 106) angelegt und vorgespannt werden.
Alternativ oder ergänzend kann eine Hangneigungskompensation für Ausrollen und Kriechen eines Fahrzeugs 100 erfolgen. Im Rahmen einer One-Pedal-Feeling-Funktion kann das Rekuperationsmoment der elektrischen Maschine 105 unterhalb einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit (z.B. bei 8km/h oder weniger) bis zum Stillstand des Fahrzeugs 100 reduziert werden, z.B. in linearer Weise reduziert werden. Damit rollt ein Fahrzeug 100 in der Ebene sanft aus. Bereits bei einem leichten Gefälle 201 der Fahrbahn 202 stellt sich jedoch ein Gleichgewichtszustand aus Hangabtrieb und Rekuperationsmoment ein, so dass das Fahrzeug 100 langsam nach unten weiterrollt. Umgekehrt rollt das Fahrzeug 100 an einer Steigung nach Durchpendeln des Stillstandpunktes des Fahrzeugs 100 langsam entgegen der Wunschfahrtrichtung zurück.
Eine Hangneigungskompensation kann diesen Effekt vermeiden, indem mit Hilfe eines Neigungsschätzers des Fahrzeugs 100 ein gerichtetes Kompensationsmoment für den Hangabtrieb errechnet und in dem o.g. Geschwindigkeitsbereich des Absenkens des E- Maschinenmoments additiv auf das E-Maschinenmoment aufschaltet wird. Der Neigungsschätzer kann eingerichtet sein, die Neigung 201 der Fahrbahn 202 aus einer errechneten Momentenbilanz des Antriebs und/oder mittels eines Längsbeschleunigungs-Sensors 103 zu ermitteln. Durch die Berücksichtigung des gerichteten Kompensationsmoments kann zuverlässig bewirkt werden, dass das Fahrzeug 100 auch bei einer nicht horizontalen Fahrbahn 202 so ausrollt und stehenbleibt, als würde sich das Fahrzeug 100 auf einer horizontalen Ebene bewegen. Im Stillstand des Fahrzeugs 202 kann dann ggf. auf die ein oder mehreren Bremsen 102 des Fahrzeugs 100 übergeben werden, um das Fahrzeug 202 an einer festen Position zu halten.
Die Kompensation der Neigung 201 im Rahmen einer One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder im Rahmen einer Kriech-Funktion kann auf einen begrenzten Bereich von Neigungen 201 (z.B. zwischen -5% und 5%) begrenzt sein. Außerhalb des Begrenzungs- Bereichs kann ggf. auf eine Kompensation der Neigung 201 verzichtet werden. So kann ein synthetisch wirkendes Ausrollverhalten vermieden werden. Aus dem gleichen Grund kann es vorteilhaft sein, oberhalb der o.g. Grenzgeschwindigkeit für das Reduzieren des E-Maschinenmoments keine oder nur eine geringe Hangneigungskompensation durchzuführen. Die Kompensation der Neigung 201 einer Fahrbahn 202 kann somit auf einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich (z.B. von 10km/h oder weniger, oder von 7km/h oder weniger) begrenzt sein.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs 100, wobei das Kraftfahrzeug 100 zumindest eine elektrische Maschine 105 zum Antrieb von ein oder mehreren Rädern 109 des Fahrzeugs 100 und zumindest eine Reibbremse 102 umfasst. Insbesondere kann das Fahrzeug 100 eingerichtet sein, zumindest zeitweise allein anhand der elektrischen Maschine 105 angetrieben zu werden. Das Verfahren 400 kann sich auf einen Zeitraum beziehen, während dem das Fahrzeug 100 rein elektrisch und/oder allein anhand der zumindest einen elektrischen Maschine 105 angetrieben wird.
Das Verfahren 400 kann darauf ausgelegt sein, eine One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder eine Kriech-Funktion in dem Fahrzeug 100 bereitzustellen, insbesondere dann, wenn das Fahrzeug 100 rein elektrisch anhand der zumindest einen elektrischen Maschine 105 angetrieben bzw. betrieben wird. Im Rahmen der One-Pedal-Feeling- Funktion kann das Fahrzeug 100 von einem Fahrer des Fahrzeugs 100 allein anhand des Fahrpedals 107 des Fahrzeugs 100 beschleunigt und verzögert werden. Im Rahmen der Kriech-Funktion kann die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 ausgehend von einer relativ kleinen Kriechgeschwindigkeit (z.B. von 8km/h oder weniger) allein durch Betätigung des Bremspedals 106 des Fahrzeugs 100 reduziert und ggf. wieder bis zu der Kriechgeschwindigkeit erhöht werden.
Das Verfahren 400 umfasst das Bestimmen 401 , dass über das Fahrpedal 107 des Fahrzeugs 100 die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder über das Bremspedal 106 des Fahrzeugs 100 die Kriech-Funktion bereitgestellt werden soll. Beispielsweise kann der Fahrer des Fahrzeugs 100 über die Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs 100 (z.B. mittels eines Schalters) eingestellt haben, dass die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder die Kriech-Funktion bereitgestellt werden soll.
Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Betreiben 402 der elektrischen Maschine 105 und der Reibbremse 102 zumindest zeitweise in Kombination und/oder in koordinierter Weise, um die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder um die Kriech-Funktion bereitzustellen. Insbesondere können zur Bereitstellung der One-Pedal-Funktion zumindest zeitweise sowohl die elektrische Maschine 105 als auch die Reibbremse 102 eingesetzt werden, obwohl der Fahrer des Fahrzeugs 100 nur das Fahrpedal 107 verwendet, um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu verändern (ohne Betätigung des Bremspedals 106). Alternativ oder ergänzend kann zur Bereitstellung der Kriech-Funktion (ggf. neben der Reibbremse 102) durch Betätigung des Bremspedals 106 (ohne Betätigung des Fahrpedals 107) eine Veränderung des von der elektrischen Maschine 105 bewirkten (Antriebs- oder Verzögerungs-) Moments bewirkt werden, um die Kriechgeschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu verändern.
Die Steuereinheit 101 eines Kraftfahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, insbesondere im Rahmen einer Kriech-Funktion und/oder einer One-Pedal-Feeling-Funktion ein oder mehrere der folgenden Maßnahmen umzusetzen: Wird im Stand des Fahrzeugs 100 die Fahrstufe B (Betrieb des Fahrzeugs 100 mit Motorbremse) zu der Fahrstufe D (Drive) oder R (Rückwärts) umgeschaltet, so können die elektrische Maschine 105 und/oder die Reibbremse 102 derart betrieben werden, dass ein sofortiges Loskriechen ohne Betätigung des Fahrpedals 107 und/oder des Bremspedals 106 vermieden wird. Für den Fall, dass das Fahrzeug 100 über die elektrische Maschine 105 gehalten wird, kann das Fahrzeug 100 sofort nach Umschalten der Fahrstufe nach D oder R durch die Reibbremse 102 gehalten werden. Die elektrische Maschine 105 kann dabei entlastet werden. Das Ankriechen des Fahrzeugs 100 und/oder das Entlasten der elektrischen Maschine 105 wird bevorzugt verzögert, bis die Bremse 102 das Fahrzeug 100 sicher hält. Das Ankriechen erfolgt bevorzugt erst mit Betätigung des Fahrpedals 107 oder der Bremse bzw. des Bremspedals 105.
Um das Kriechverhalten eines Fahrzeug 100 mit Wandlerautomatik in einem BEV 100 nachzubilden kann das Kriechmoment bei betätigtem Bremspedal 106 gegen die Betriebsbremse konstant bis in den Stillstand gestellt werden. Zur Erhöhung der Energieeffizienz kann das von der elektrischen Maschine 105 bewirkte Kriechmoment mit steigender Bremspedalbetätigung gesenkt werden. Sofern ein Bremssystem in dem Fahrzeug 100 verbaut ist, das den Aufbau von Bremsdruck bei Betätigung des Bremspedals 106 unterbinden kann, kann ebenfalls ein Abbau des von der elektrischen Maschine 105 bewirkten Kriechmoment mit steigender Bremspedalbetätigung erfolgen. Somit kann der Vortrieb durch Betätigung des Bremspedals 106 rein über den Zugabbau im Antrieb dosiert werden. Ein Ziehen des Fahrzeugs 100 durch den Antrieb gegen das Verzögern des Fahrzeugs 100 durch die Bremse 102 kann ggf. ausbleiben.
Durch die o.g. Maßnahme kann bewirkt werden, dass unterhalb der Kriechgeschwindigkeit (und unterhalb des Kriechmomentes) ein Fahrzeug 100 mit Automatikgetriebe ausschließlich mit dem Bremspedal 106 dosiert werden kann. Dabei hält (bei einem entsprechenden Fahrzeug mit Verbrennungsmotor) die Betriebsbremse gegen das übertragene Moment des Wandlers oder der schleifenden Kupplung. Das Mindestmoment, das der Antrieb dabei überträgt, ergibt sich aus dem Moment, das im Leerlauf gestellt wird, um den Leerlauf zu halten, und aus dem übertragenen Moment (inkl. Wandlerüberhöhung) der Kupplung oder des Wandlers.
Beim Lösen des Bremspedals 106 im Stillstand sollte ein Rollen gegen die Fahrtrichtung verhindert werden. Wird das Fahrzeug 100 über die Bremse 102 gehalten, kann das Bremssystem 102 des Fahrzeugs 100 das Fahrzeug 100 so lange halten, bis der Antrieb genügend Radmoment aufgebaut hat, um das Fahrzeug 100 vor dem Rollen gegen die Fahrtrichtung zu schützen.
Oberhalb einer gewissen, kritischen Steigung 201 (abhängig von dem Gewicht des Fahrzeugs 100 und der Fahrzeugausprägung) reicht das (maximale) Kriechmoment typischerweise nicht mehr aus, um das Fahrzeug 100 vor dem Rollen gegen die Fahrtrichtung zu schützen. In diesem Betriebsbereich wird bevorzugt kein Kriechmoment mehr aufgeprägt. Das Fahrzeug 100 kann dann weiterhin durch die Bremse 102 gehalten werden.
Unterhalb der kritischen Steigung 201 (das Fahrzeug 100 kann in diesem Fall ggf. anrollen) kann durch die Steuereinheit 101 bewirkt werden, dass mit Rücknahme des Bremspedaldrucks ein Kriechmoment erhöht wird. Das Kriechmoment ist dabei bevorzugt ausreichend groß, so dass die Bremse 102 geöffnet werden kann.
Das Ankriechen kann somit ggf. nur unterhalb einer gewissen Steigung 201 aktiviert bzw. ermöglicht werden. Dadurch kann vermieden werden, dass unzureichend hohe Kriechmoment bewirkt werden. Das Kriechmoment würde oberhalb einer gewissen Steigung 201 typischerweise nicht mehr ausreichend sein, um das Fahrzeug 100 zu halten und damit auch nicht zu einem Ankriechen führen. Die Steigung 201 einer Fahrbahn 202 kann insbesondere im Stillstand mit relativ hoher Genauigkeit ermittelt werden, so dass die Deaktivierung bzw. die Aktivierung der Bereitstellung eines Kriechmoments in präziser Weise ermöglicht werden kann.
Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, das Fahrzeug 100 in der Fahrstufe B bis in den Stillstand zu verzögern, auch wenn alle Pedale 106, 107 unbetätigt bleiben. Das Fahrzeug 100 kann dabei selbstständig im Stillstand gehalten werden. Wenn eine Umschaltung zu der Fahrstufe D oder R erfolgt, kann ggf. aus Gründen der Beherrschbarkeit, ein Ankriechen erst nach einer Betätigung der Pedalerie 106, 107 erfolgen. So kann ein unerwartetes Losrollen nach einem Fahrstufenwechsel vermieden werden. Die Steuereinheit 101 kann ausgebildet sein, einen Wechsel in die ein oder mehreren Fahrstufen, in denen das Fahrzeug 100 selbständig kriecht (z.B. die Fahrstufen D und R), aus den Fahrstufen heraus, in denen nicht gefahren werden kann (z.B. die Fahrstufen N und P), ggf. nur dann zu ermöglichen (ggf. bei einer Fahrgeschwindigkeit unter einer bestimmten Kriechgeschwindigkeit), wenn das Bremspedal 106 getreten wird. Bei höheren Fahrgeschwindigkeiten kann ggf. ein Wechsel auch ohne Betätigung des Bremspedals 106 ermöglicht werden.
Wird permanent gegen ein Hindernis (z.B. eine Steigung 201 , ein Bordstein, etc.) gekrochen, so steht das Fahrzeug 100 still, aber es wird dennoch ein Moment erzeugt und damit Energie aufgewendet, ohne dass sich das Fahrzeug 100 bewegt. Das kann dazu führen, dass der Energiespeicher 1 10 geleert wird. Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, zu detektieren, dass der Ladezustand des Energiespeichers 1 10 unterhalb eines Ladezustands-Schwellenwertes gefallen ist und/oder dass der Energiespeicher degradiert wurde. In Reaktion darauf, kann eine Aktivierung der Reibbremse 102 und/oder der Parkbremse bewirkt werden, um das Fahrzeug 100 festzusetzen. Des Weiteren kann ein Hinweis an einen Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden, um den Fahrer auf diese Situation aufmerksam zu machen.
Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, automatisch die Bremse 102 des Fahrzeugs 100 zu aktivieren, sobald der Stillstand des Fahrzeugs 100 festgestellt wird.
Im Rahmen einer One-Pedal-Feeling-Funktion kann das BEV 100 gezielt in den Stillstand gelangen, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:
• kein betätigtes Bremspedal 106;
• Fahrpedal = 0%;
• Fahrgeschwindigkeit v unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit (z.B. 8km/h);
• bis zum Erreichen eines maximalen Rekuperationsmoments des Fahrzeugs 100; und/oder
• Steigung / Gefälle 201 unterhalb einer Grenzneigung (z.B. 12%, fahrzeugspezifisch).
Im Geschwindigkeitsbereich über der Grenzgeschwindigkeit (z.B. für v> 8km/h) kann das Fahrzeug 100 ausgebildet sein, immer gleich (mit dem gleichen Verzögerungsmoment) zu verzögern. Ggf. kann die Verzögerung über der Grenzgeschwindigkeit (z.B. 8km/h) mit einer relativ leichten Steigungskompensation erfolgen. Dabei wird bevorzugt nicht die Verzögerung geregelt, sondern nur das Verzögerungsmoment auf Basis der Steigung 201 angepasst werden. Die Steigungskompensation erfolgt bevorzugt nur bis zu einer bestimmten Grenzsteigung (z.B. von ca. 12%).
Das beim Verzögern sowie bei einem gezielten Anhaltevorgang gestellte Verzögerungsmoment ist bevorzugt begrenzt, um eine zuverlässige und sichere Verzögerung zu bewirken. Zur Erhöhung des Fahrkomforts wird bevorzugt mit der elektrischen Maschine 105 verzögert und angehalten. Der Anhaltvorgang kann mit der Betriebsbremse 102, mit der elektrischen Maschine 105 oder mit einer Kombination beider Aggregate erfolgen. Der Anteil an Verzögerung durch die
Bremse 102 kann abhängig von dem Gefälle bzw. der Steigung 201 eingestellt werden. Dabei steigt der Anteil der Bremse 102 typischerweise mit steigendem Betrag der Neigung 201 an.
In der Fahrstufe B fährt das Fahrzeug 100 bevorzugt erst dann an, wenn das Fahrpedal 107 betätigt wird. Wird das Fahrpedal 107 im Stillstand betätigt, wird der Antrieb bevorzugt derart betrieben, dass beim Anfahren im Gefälle und in der Ebene kein Leerweg am Fahrpedal 107 entsteht (d.h. keine Fahrpedalbetätigung ohne längsdynamische Antwort des Fahrzeugs 100 entsteht). Der Antrieb wird bevorzugt derart betrieben, dass sich das Anfahren per Fahrpedal 107 bei den unterschiedlichen Bedingungen (insbesondere bei unterschiedlichen Neigungen 201 ) ähnlich anfühlt. Eine überhöhte Beschleunigung im Gefälle wird bevorzugt vermieden. Die Gefällekompensation erfolgt bevorzugt nur bis zu einem maximalen (nicht degradierten) Rekuperationsmoment des Antriebs 105. Bei einer Steigung kann ggf. am Fahrpedal 107 ein Leerweg entstehen, bis das Radmoment im Zug hoch genug ist, um das Fahrzeug 100 selbständig zu halten oder in Fahrtrichtung zu beschleunigen.
Wird das Fahrzeug 100 nur mit der elektrischen Maschine 105 gehalten und das Fahrpedal 107 betätigt, kann bewirkt werden, dass das Anfahren rein über die elektrische Maschine 105 erfolgt. Die Beschleunigung kann dabei ggf. allein über die elektrische Maschine 105 geregelt werden. Wird das Fahrzeug 100 mit der Bremse 102 an einer Steigung 201 gehalten, kann ggf. bewirkt werden, dass der Antrieb genügend Moment in Fahrtrichtung aufbringt, so dass die Bremse 102 öffnet (d. h., dass die Momentenbilanz positiv ist, so dass das Fahrzeug 100 nicht rückwärts rollt). Dabei kann an dem Fahrpedal 107 so lange ein Leerweg entstehen, bis der dem Fahrpedal 107 entsprechende Fahrerwunsch genug Moment zum Anfahren liefert. Um Schläge bei dem Anlagewechsel (durch ein Spiel im Getriebe) zu vermeiden, kann der Antrieb während des Flaltens mit der Bremse 102 in den Anschlag der Soll -Fahrtrichtung gebracht werden.
Ein dosiertes Anfahren im Gefälle kann dadurch bewirkt werden, dass die elektrische Maschine 105 Moment gegen die Fahrtrichtung stellt (also gegen die Flangabtriebskraft einwirkt). Falls erkannt wird, dass eine Einschränkung im elektrischen Antriebssystem besteht und/oder dass die elektrische Maschine 105 nicht genug Moment gegen die Fahrtrichtung stellen kann, können die ein oder mehreren Reibbremsen 102 veranlasst werden, die fehlende Verzögerung zu kompensieren.
Wenn das Fahrzeug 100 im Gefälle über die Bremse 102 gehalten wird, kann zuverlässig bewirkt werden, dass das Fahrzeug 100 nicht gegen die Fahrtrichtung rollt. Ein Öffnen der Bremse 102 bei Fahrpedalbetätigung würde dann jedoch zu einem Bergabrollen des Fahrzeugs 100 in Fahrtrichtung führen. Ein dosiertes Anfahren über die Bremse 102 könnte zu relativ starken Bremsengeräuschen führen. Die Steuereinheit 101 kann daher eingerichtet sein, bei einem detektieren Gefälle, ein Anfahren über die elektrische Maschine 105 zu bewirken. Zu diesem Zweck kann zunächst ein (relativ schneller) Übergang von „Flalten mit Bremse 102“ zu „Flalten mit elektrische Maschine 105“ erfolgen. Anschließend kann ein Anfahren mit der elektrischen Maschine 105 (ggf. inkl. Kompensation des Gefälles) erfolgen.
Ausgehend von der Fahrstufe B kann ggf. immer ein Umschalten in die Fahrstufe N ermöglicht werden. Im Stillstand wird das Fahrzeug 100 in der Fahrstufe B typischerweise automatisch gehalten (um ein Wegrollen zu vermeiden). Das Umschalten von der Fahrstufe B in die Fahrstufe N kann im Stillstand zu einem sofortigen Flalten (allein) mit der Bremse 102 führen. Durch Betätigung und Wiederlösen des Bremspedals 106 kann ggf. bewirkt werden, dass das Fahrzeug 100 frei rollen kann. Das Halten des Fahrzeugs 100 wird bevorzugt erst ab Fahrzeugstillstand aktiviert. Ab Eintreten des Fahrzeugstillstandes, kann veranlasst werden, dass sich das Fahrzeug 100 ohne Fahrpedalbetätigung nicht mehr bewegt (d.h. das Fahrzeug 100 wird gehalten).
Wird das Fahrzeug 100 in der Fahrstufe B kompensiert in den Stillstand verzögert (durch eine Kombination aus Rekuperation und Reibbremse 102), kann bewirkt werden, dass ab Eintreten des Stillstands das Fahrzeug 100 (ggf. allein mit der Bremse 102 gehalten wird. Die Übergabe an die Reibbremse 102 kann dabei derart erfolgen, dass abhängig von einem Fahrmodus des Fahrzeugs 100 und/oder abhängig von einer Antriebskonfiguration des Fahrzeugs 100 ein bestimmter Kompromiss aus Energieeffizienz und Fahrkomfort erreicht wird.
Wird das Fahrzeug 100 im Gefälle oder in der Ebene bis in den Stillstand nur mit der elektrischen Maschine 105 verzögert, kann davon ausgegangen werden, dass das Fahrzeug 100 auch über die elektrische Maschine 105 gehalten werden kann. Es kann somit bewirkt werden, dass das Fahrzeug 100 ab Eintreten des Stillstands nur mit der elektrischen Maschine 105 gehalten wird.
Nach einer gewissen Zeit kann eine Übergabe an die Bremse 102 erfolgen, sodass ab dann das Fahrzeug 100 hydraulisch durch die Bremse 102 gehalten wird. Das Moment der elektrische Maschine 105 kann dann (für den Fahrer unmerklich) abgebaut werden. Die Zeitdauer, nach der die Bremse 102 das Halten des Fahrzeugs 100 übernimmt, kann von der Steigung 201 abhängig sein. Mit steigender Steigung 201 kann ggf. die Zeitdauer verkürzt werden.
Das Fahrzeug 100 kann ausgebildet sein, sich in der Fahrstufe B sowohl in als auch gegen die Soll-Fahrtrichtung (mittels der elektrischen Maschine 105) selbständig zu halten, ohne dass die Bremse 102 betätigt wird.
Wird während dem Halten mit der elektrische Maschine 105 eine Tür des Fahrzeugs 100 geöffnet, so kann veranlasst werden, dass das Halten des Fahrzeugs 100 automatisch an eine Betriebsbremse 102 und/oder an eine Feststellbremse des Fahrzeugs 100 übergeben wird. Die Steuereinheit 101 kann eingerichtet sein, in Reaktion auf einen Wechsel der Fahrstufe von B nach D/R ein sofortiges Loskriechen ohne Betätigung der Pedalerie 106, 107 des Fahrzeugs 100 zu vermeiden. Für den Fall, dass das Fahrzeug 100 über die elektrische Maschine 105 gehalten wird, kann bewirkt werden, dass das Fahrzeug 100 sofort nach Umschalten der Fahrstufe nach D oder R (ggf. allein) durch die Bremse 102 gehalten werden. Die elektrische Maschine 105 wird dann entlastet. Das Ankriechen und/oder das Entlasten der elektrischen Maschine 105 kann dabei verzögert werden, bis die Bremse 102 das Fahrzeug sicher hält. Das Ankriechen erfolgt bevorzugt erst mit Betätigung des Fahrpedals 107 und/oder des Bremspedals 106 des Fahrzeugs 100.
Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen können die Energieeffizienz und/oder der Komfort eines zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeugs 100 erhöht werden, insbesondere in Bezug auf eine One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder in Bezug auf eine Kriech-Funktion. Des Weiteren kann die Sicherheit eines Fahrzeugs 100 bei einem Anhalte-, Halte-, Kriech- und/oder Anfahrvorgang erhöht werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.

Claims

Ansprüche
1 ) Steuereinheit (101 ) für ein Kraftfahrzeug (100), das zumindest eine elektrische Maschine (105) zum Antrieb von ein oder mehreren Rädern (109) des Fahrzeugs (100) und zumindest eine Reibbremse (102) umfasst; wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist,
- zu bestimmen, dass über ein Fahrpedal (107) des Fahrzeugs (100) eine One- Pedal-Feeling-Funktion und/oder über ein Bremspedal (106) des Fahrzeugs (100) eine Kriech-Funktion bereitgestellt werden soll; und
- die elektrische Maschine (105) und die Reibbremse (102) zumindest zeitweise in Kombination zu betreiben, um die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder um die Kriech-Funktion bereitzustellen.
2) Steuereinheit (101 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist,
- Neigungsinformation in Bezug auf eine Neigung (201 ) einer von dem Fahrzeug (100) befahrenen Fahrbahn (202) zu ermitteln; und
- die elektrische Maschine (105) und/oder die Reibbremse (102) in Abhängigkeit von der Neigungsinformation zu betreiben, um die One-Pedal- Feeling-Funktion und/oder um die Kriech-Funktion bereitzustellen, insbesondere derart, dass die Neigung (201 ) der Fahrbahn (202) beim Betrieb der One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder der Kriech-Funktion zumindest teilweise kompensiert wird.
3) Steuereinheit (101 ) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist,
- im Rahmen der Kriech-Funktion die elektrische Maschine (105) und/oder die Reibbremse (102) derart in Abhängigkeit von der Neigungsinformation zu betreiben, dass das Fahrzeug (100) bei nicht-betätigtem Fahrpedal (107) und nicht-betätigtem Bremspedal (106) zumindest in einem begrenzten Neigungsbereich unabhängig von der Neigung (201 ) der Fahrbahn (202) mit einer Kriechgeschwindigkeit fährt; und/oder - im Rahmen der One-Pedal-Feeling-Funktion die elektrische Maschine (105) und/oder die Reibbremse (102) derart in Abhängigkeit von der Neigungsinformation zu betreiben, dass das Fahrzeug (100) bei nicht- betätigtem Bremspedal (106) zumindest in dem begrenzten Neigungsbereich bei Verlassen des Fahrpedals (107) bis zum Stillstand verzögert und im Stillstand gehalten wird.
4) Steuereinheit (101 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist, zur Bereitstellung der One-Pedal-Feeling- Funktion
- Auslenkungsinformation in Bezug auf eine Auslenkung des Fahrpedals (107) des Fahrzeugs (100) zu ermitteln;
- auf Basis der Auslenkungsinformation zu bestimmen, dass das Fahrzeug (100) verzögert werden soll; und
- die elektrische Maschine (105) und/oder die Reibbremse (102) zu betreiben, um das Fahrzeug (100) zu verzögern.
5) Steuereinheit (101 ) gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist,
- in Abhängigkeit von der Auslenkungsinformation, ein Soll- Verzögerungsmoment zu ermitteln, das im Rahmen der One-Pedal-Feeling- Funktion zu erbringen ist;
- zu bestimmen, dass das Soll-Verzögerungsmoment aus einem technischen Grund und/oder aus einem Effizienzgrund zumindest teilweise nicht durch die elektrische Maschine (105) erbracht werden kann; und
- in Reaktion darauf, die Reibbremse (102) zu veranlassen, ein Bremsmoment zu bewirken, um zumindest teilweise den Anteil (314) des Soll- Verzögerungsmoments zu stellen, der aus dem technischen Grund und/oder aus dem Effizienzgrund nicht von der elektrischen Maschine (105) erbracht werden kann.
6) Steuereinheit (101 ) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist, - auf Basis der Auslenkungsinformation zu bestimmen, dass das Fahrzeug (100) bis zum Stillstand verzögert werden soll;
- einen zeitlichen Verlauf (31 1 ) eines Soll-Moments zu ermitteln, das von der elektrischen Maschine (105) und/oder von der Reibbremse (102) über der Zeit (300) zu erbringen ist, um das Fahrzeug (100) bis zum Stillstand zu verzögern;
- einen ersten zeitlichen Verlauf (313) eines von der elektrischen Maschine (105) technisch erbringbaren Verzögerungsmoments zu ermitteln, und/oder einen zweiten zeitlichen Verlauf (315) eines von der elektrischen Maschine
(105) energieeffizient erbringbaren Verzögerungsmoments zu ermitteln; und
- in Abhängigkeit von dem zeitlichen Verlauf (31 1 ) des Soll-Moments und in Abhängigkeit von dem ersten zeitlichen Verlauf (313) und/oder dem zweiten zeitlichen Verlauf (315), ein oder mehrere Zeitintervalle (302, 303, 316) zu bestimmen, in denen die Reibbremse (102) zusätzlich zu der elektrischen Maschine (105) oder alternativ zu der elektrischen Maschine (105) aktiviert wird, um das Fahrzeug (100) zum Stillband zu bringen oder im Stillstand zu halten.
7) Steuereinheit (101 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist, zur Bereitstellung der Kriech-Funktion
- Auslenkungsinformation in Bezug auf eine Auslenkung des Bremspedals
(106) des Fahrzeugs (100) zu ermitteln; und
- in Abhängigkeit von der Auslenkungsinformation ein von der elektrischen Maschine (102) erbrachtes Antriebsmoment zwischen einem Kriechmoment, bei dem das Fahrzeug (100) eine maximal mögliche Kriechgeschwindigkeit aufweist, und einem Mindestmoment, bei dem das Fahrzeug (100) eine gegenüber der maximal möglichen Kriechgeschwindigkeit reduzierte Fahrgeschwindigkeit aufweist oder stillsteht, zu verändern.
8) Steuereinheit (101 ) gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist, die Reibbremse (102) erst dann zu aktivieren, um ein Bremsmoment zu erzeugen, wenn die Auslenkungsinformation anzeigt, dass - das Fahrzeug (100) langsamer als mit der mit dem Mindestmoment erreichbaren Fahrgeschwindigkeit fahren soll; oder
- das Fahrzeug (100) im Stillstand gehalten werden soll.
9) Steuereinheit (101 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist,
- einen Zeitpunkt (305) zu prädizieren, an dem ein Fahrer des Fahrzeugs (100) das Fahrpedal (107) wieder betätigen wird, um das Fahrzeug (100) ausgehend von einem Stillstand des Fahrzeugs (100) wieder zu beschleunigen; und
- in Abhängigkeit von dem prädizierten Zeitpunkt (305) die Reibbremse (102) einzusetzen, um das Fahrzeug (100) in den Stillstand zu überführen und/oder in dem Stillstand zu halten; und/oder
- in Abhängigkeit von dem prädizierten Zeitpunkt (305) zu bestimmen, ob zumindest teilweise von der elektrischen Maschine (105) auf die Reibbremse (102) übergeben wird, und/oder einen Zeitpunkt zu ermitteln, an dem wieder von der Reibbremse (102) auf die elektrische Maschine (105) zurückgeblendet wird.
10) Steuereinheit (101 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
- die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist, Nutzerinformation in Bezug auf einen Nutzer des Fahrzeugs (100) zu ermitteln;
- die Nutzerinformation insbesondere anzeigt,
- ob der Nutzer des Fahrzeugs (100) die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder die Kriech-Funktion nutzen möchte;
- eine Absicht des Nutzers des Fahrzeugs (100) in Bezug auf ein vorausliegendes Fahrmanöver; und/oder
- eine Präferenz des Nutzers in Bezug auf Energieeffizienz oder Komfort; und
1 1 ) die Steuereinheit (101 ) eingerichtet ist, die elektrische Maschine (105) und die Reibbremse (102) in Abhängigkeit von der Nutzerinformation betreiben, insbesondere um die One-Pedal-Feeling-Funktion und/oder um die Kriech-Funktion bereitzustellen.
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