STROPH RALF (DE)
EBERL THOMAS (DE)
STROPH RALF (DE)
DE102010027348A1 | 2011-08-18 | |||
EP2314486A1 | 2011-04-27 | |||
DE19604134A1 | 1997-08-07 | |||
US20060069488A1 | 2006-03-30 |
Patentansprüche 1. Verfahren zur Steuerung einer durch eine Betriebsbremse und eine elektrische Generatorbremse gebildeten Bremseinrichtung eines Fahrzeugs, bei dem über ein erstes Betätigungsorgan eine Bremsanforderung bis zu einer vorgegebenen maximalen Bremsleistung (2) vorgebbar ist, wobei bei einer über das erste Betätigungsorgan eingesteuerten Bremsanforderung das Fahrzeug - ausschließlich mit der elektrischen Generatorbremse gebremst wird, wenn diese allein die Bremsanforderung erfüllen kann, oder - mit der maximal möglichen Bremsleistung (1 ) der elektrischen Generatorbremse und zusätzlich mit einer von der Betriebsbremse geleisteten Bremsleistung gebremst wird, wenn die Bremsanforderung größer ist als die maximal von der elektrischen Generatorbremse erbringbare Bremsleistung (1 ) und kleiner ist als die vorgegebene maximale Bremsleistung. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Betätigungsorgan ein per Fuß betätig bares Pedal ist, durch dessen Betätigung ein Antriebsmotor des Fahrzeugs und, in einem Schubbetrieb des Fahrzeugs, die elektrische Generatorbremse und die Betriebsbremse ansteuerbar ist. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene maximale Bremsleistung (2), die über das erste Betätigungsorgan vorgebbar ist, kleiner ist als eine von der Bremseinrichtung des Fahrzeugs erbringbare Maximalbremsleistung. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die über das erste Betätigungsorgan anforderbare, vorgegebene maximale Bremsanforderung (1 ) durch eine vorgegebene, von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Kennlinie beschrieben ist. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die über das erste Betätigungsorgan anforderbare, vorgegebene maximale Bremsleistung definiert ist als diejenige Bremsleistung, welche statistisch betrachtet für x% aller auftretenden Bremssituationen hinreichend ist. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine angeforderte Bremsleistung, welche größer als die vorgegebene maximale Bremsleistung (2) ist, durch Betätigen eines zweiten Betätigungsorgans vorzugeben ist, welches ausschließlich die Funktion eines Bremssteuerorgans hat. |
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von einer durch eine Betriebsbremse und eine elektrische Generatorbremse gebildeten Bremseinrichtung eines Fahrzeugs gemäß den Merkmaien des Patentanspruches 1.
Bei modernen Fahrzeugen ist man bestrebt, während Schub- bzw. Bremsphasen möglichst viel der kinetischen Energie des Fahrzeugs generatorisch zu rekuperieren und in elektrische Energie umzuwandeln, welche dann in einer Batterie oder in einer Kondensatoranordnung gespeichert wird.
Bei dem von der BMW AG vorgestellten Elektrofahrzeug mit der Bezeichnung„Mini E" steuert der Fahrer, ähnlich wie bei einem herkömmlichen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor, über ein„Gaspedal" die elektrische Antriebsmaschine, Durch„Gaszurücknehmen", d. h. durch Entlasten des Gas- bzw. Fahrpedals wird die elektrische Antriebsmaschine in den generatorischen Betrieb geschaltet, wodurch das Fahrzeug abbremst. Je stärker das Gasbzw. Fahrpedal entlastet wird, umso stärker ist die generatorische Bremswirkung, Die über das Gas- bzw. Fahrpedal einsteuerbare generatorische Bremswirkung ist für die meisten Bremsvorgänge, die im Fahrbetrieb auftreten, ausreichend. Nur in Situationen, in denen das Fahrzeug sehr stark abgebremst werden soll, muss der Fahrer das Bremspedal, über das die herkömmliche Betriebsbremse des Fahrzeugs angesteuert wird, betätigen.
Von Fahrern des Mini E wurde es als sehr angenehmen und komfortabel empfunden, diverse Bremssituationen, bei denen bei herkömmlichen Fahrzeugen aktiv durch Betätigen des Bremspedals gebremst werden muss, allein durch Entlasten des„Gaspedals" bewältigen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Steuerung einer durch eine
Betriebsbremse und eine elektrische Generatorbremse gebildeten Bremseinrichtung eines Fahrzeugs zu schaffen, das ein„Ein-Pedal-Fahren" auch in Fahrzeugen ermöglicht, deren maximale generatorische Verzögerung in vielen Fahrsituationen hierfür nicht ausreichen würde.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmaie des Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Steuerung von einer durch eine Betriebsbremse und eine elektrische Generatorbremse gebildeten Bremseinrichtung eines Fahrzeugs, bei dem über ein„erstes Betätigungsorgan" eine Bremsanforderung bis zu einer vorgegebenen maximalen
Bremsanforderung vorgebbar ist. Unter dem Begriff„Betriebsbremse" wird z. B. eine hydraulische, elektrohyd raulische oder pneumatische Bremsanlage verstanden, wie sie aus dem Pkw- bzw. Lkw-Bereich bekannt ist. Das„erste Betätigungsorgan", über das der Fahrer eine Bremsanforderung vorgeben kann, kann z. B. durch ein Fußpedal gebildet sein. Das erste Betätigungsorgan kann insbesondere durch ein Fußpedal gebildet sein, über das durch eine Druckbetätigung desselben ein Antrieb(smotor) des Fahrzeugs beschleunigbar und durch dessen Entlastung die elektrische Generatorbremse ansteuerbar ist. Der„Antrieb" des Fahrzeugs kann beispielsweise durch einen Verbrennungsmotor (herkömmliches Fahrzeug) und/oder durch eine elektrische Antriebsmaschine (Hybridfahrzeug bzw. reines Elektrofahrzeug) gebildet sein.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das Fahrzeug bei einer über das erste Betätigungsorgan eingesteuerten Bremsanforderung a) ausschließlich mit der elektrischen Generatorbremse gebremst wird, wenn diese allein die vom Fahrer vorgegebene Bremsanforderung erfüllen kann, oder
b) mit der maximal möglichen Bremsleistung der elektrischen Generatorbremse und zusätzlich mit einer von der Betriebsbremse geleisteten Bremsleistung gebremst wird, wenn die vom Fahrer vorgegebene Bremsanforderung größer ist als die maximal von der elektrischen Generatorbremse erbringbare Bremsleistung und kleiner ist als die„vorgegebene maximale Bremsanforderung".
Gemäß der Erfindung wird das„Ein-Pedal-Bremsen" somit in einen Bremsleistungsbereich hinein erweitert, der über die maximal mögliche Bremsleistung, welche mit der elektrischen Generatorbremse erbringbar ist, hinausgeht.
Die„vorgegebene maximale Bremsanforderung", die mit einer Ein-Pedal- Bremsung darstellbar ist, kann z. B. als Kennlinie über der
Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben sein. Der Verlauf der Kennlinie ist im Prinzip frei wählbar unter der Randbedingung, dass die„vorgegebene maximale Bremsanforderung" von der Bremseinrichtung des Fahrzeugs, d. h. von der Betriebsbremse und der Generatorbremse zusammengenommen darstellbar sein muss. Die vorgegebene maximale Bremsanforderung kann beispielsweise so definiert sein, dass sie statistisch betrachtet x% aller im Fahrbetrieb auftretenden Bremssituationen abdeckt. Anders ausgedrückt, kann die über das erste Betätigungsorgan maximal vorgebbare Bremsanfor- derung definiert sein als diejenige Bremsanforderung, welche, statistisch betrachtet » für z. B. 80%, 85%, 90% o.a. aller im Fahrbetrieb auftretenden
Bremssituationen eine hinreichende Bremsleistung ermöglicht.
Nur in den vergleichsweise seltenen Fahrsituationen, in denen der Fahrer eine Bremsanforderung vorgibt (z. B.„Vollbremsung"), welche größer als die vorgegebene maximale Bremsanforderung ist, muss das Fahrzeug durch Betätigen eines zweiten Betätigungsorgans gebremst werden. Das zweite Betätigungsorgan kann z. B. durch das bei herkömmlichen Fahrzeugen vorgesehene„Bremspedal" gebildet sein. Das zweite Betätigungsorgan im Sinne der vorliegenden Erfindung hat im Unterschied zu dem ersten
Betätigungsorgan ausschließlich die Funktion eines Bremssteuerorgans (zur Ansteuerung der Betriebsbremse und der generatorischen Bremse, sofern der Ladezustand des elektrischen Energiespeichers gerade ein generatorisches Bremsen ermöglicht), wohingegen das erste Betätigungsorgan durch ein„Gaspedal" gebildet sein kann.
Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur 1 erläutert das Grundprinzip der Erfindung anhand eines Diagramms.
Auf der Abszisse des in Figur 1 gezeigten Diagramms ist die
Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen, auf der Ordinate die Fahrzeugverzögerung. Die mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Kurve stellt die maximale Fahrzeugverzögerung dar, die allein durch Betätigen der elektrischen
Generatorbremse erreichbar ist. Liegt die vom Fahrer vorgegebene
Bremsanforderung unterhalb der Kurve 1 , so kann das Fahrzeug ausschließlich generatorisch gebremst werden.
Liegt die vom Fahrer vorgegebene Bremsanforderung hingegen oberhalb der Kurve 1 , so wird zusätzlich die Betriebsbremse benötigt. Die Kurve 2 beschreibt die mit einer„Ein-Pedal-Bremsung" maximal erreichbare Fahrzeugverzögerung. Die Kurve 2 kann im Prinzip beliebig vorgegeben werden. Beispielsweise kann die Kurve 2 so definiert sein, dass sie z. B. 80% oder 90% aller im normalen Fahrbetrieb auftretenden Bremssituationen abdeckt. Liegt die vom Fahrer vorgegebene Bremsanforderung in einem Bereich zwischen der Kurve 1 und der Kurve 2, so wird mit der maximal möglichen Bremsleistung der elektrischen Generatorbremse gebremst und zusätzlich von einer Bremsregelelektronik die Betriebsbremse bedarfsgerecht zugesteuert, so dass gerade die vom Fahrer gewünschte Brems- ieistung erreicht wird.
Liegt die vom Fahrer vorgegebene Bremsanforderung oberhalb der Kurve 2, d. h. möchte der Fahrer sehr stark bremsen, so ist dies gemäß der vorliegenden Erfindung nicht mehr durch eine Ein-Pedal-Bremsung möglich. Möchte der Fahrer sehr stark bremsen, so muss er, wie bei herkömmlichen Fahrzeugen ein zweites Betätigungsorgan (z. B. Bremspedal) betätigen.
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