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DE102023202245A1 - Method for controlling regenerative braking operation - Google Patents

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DE102023202245A1
DE102023202245A1 DE102023202245.1A DE102023202245A DE102023202245A1 DE 102023202245 A1 DE102023202245 A1 DE 102023202245A1 DE 102023202245 A DE102023202245 A DE 102023202245A DE 102023202245 A1 DE102023202245 A1 DE 102023202245A1
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DE
Germany
Prior art keywords
acceleration
vehicle
resulting
longitudinal deceleration
deceleration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023202245.1A
Other languages
German (de)
Inventor
Michael Doberenz
Tobias Trappen
Martin GENTILE
Marc-Christian Ullrich
Herbert Schimanski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stellantis Auto Sas Fr
Original Assignee
Stellantis Auto SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern von regenerativem Bremsbetrieb in einem Kraftfahrzeug umfasst die Schritte
a) Abschätzen (S2) einer maximal erlaubten Beschleunigung (aK) des Kraftfahrzeugs;
b) Abschätzen (S5) einer aus dem Durchfahren einer Kurve resultierenden Transversalbeschleunigung (ay);
c) Begrenzen (S7, S8) der aus einem regenerativen Bremsen mit Hilfe einer als Generator betriebenen elektrischen Maschine (1) beim Durchfahren der Kurve resultierenden Longitudinalverzögerung (at) derart, dass die aus der Transversalbeschleunigung (ay) und der Longitudinalverzögerung (at) resultierende Gesamtbeschleunigung (aGes) die maximal erlaubte Beschleunigung (aK) nicht übersteigt.

Figure DE102023202245A1_0000
A method for controlling regenerative braking in a motor vehicle comprises the steps
a) estimating (S2) a maximum permissible acceleration (a K ) of the motor vehicle;
b) estimating (S5) a transverse acceleration (a y ) resulting from negotiating a curve;
c) limiting (S7, S8) the longitudinal deceleration (at) resulting from regenerative braking with the aid of an electric machine (1) operated as a generator when negotiating the curve in such a way that the total acceleration (a total) resulting from the transverse acceleration (a y ) and the longitudinal deceleration ( at ) does not exceed the maximum permissible acceleration (a K ).
Figure DE102023202245A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von regenerativem Bremsbetrieb in einem Kraftfahrzeug.The present invention relates to a method for controlling regenerative braking operation in a motor vehicle.

In der Antriebstechnik bezeichnet der Begriff Rekuperation das technische Verfahren zur Rückgewinnung von Energie beim Abbremsen oder bei Kraftstoffabschaltung.In drive technology, the term recuperation refers to the technical process for recovering energy during braking or when the fuel supply is cut off.

Bei der Rekuperation wird eine elektrische Maschine im Generatorbetrieb durch die rollenden Räder angetrieben und so kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt.During recuperation, an electric machine in generator mode is driven by the rolling wheels, thus converting the vehicle's kinetic energy into electrical energy.

Aus US 5 915 801 A ist ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor bekannt, bei dem die Rekuperation bei elektrischem Betrieb so dosiert ist, dass sie das Bremsmoment nachbildet, das im Verbrennungsbetrieb der Verbrennungsmotor erzeugen würde.Out of US 5 915 801 A is a hybrid vehicle with an internal combustion engine and an electric motor in which the recuperation during electric operation is dosed in such a way that it simulates the braking torque that the internal combustion engine would generate during combustion operation.

BEV-Fahrzeuge können mehrere Rekuperationsmodi haben, die sich in Verzögerung und Steuerbarkeit unterscheiden. In einigen Fällen ist die Generatorlast so hoch, dass das Bremspedal kaum noch betätigt werden muss. Wenn jedoch beim Durchfahren einer Kurve ein Pedalwechsel erfolgt, kann eine plötzliche starke Verzögerung aufgrund der einsetzenden Rekuperation zu einer instabilen Fahrsituation wie Unter- oder Übersteuern führen.BEV vehicles can have several recuperation modes that differ in deceleration and controllability. In some cases, the generator load is so high that the brake pedal hardly needs to be operated. However, if a pedal change occurs when cornering, a sudden strong deceleration due to the onset of recuperation can lead to an unstable driving situation such as understeer or oversteer.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Stabilität eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs im Rekuperationsbetrieb auch beim Durchfahren einer Kurve zu gewährleisten.An object of the present invention is to ensure the stability of an electrically powered vehicle in recuperation mode even when driving through a curve.

Die Aufgabe wird einem Aspekt der Erfindung zufolge gelöst durch ein Verfahren zum Steuern von regenerativem Bremsbetrieb in einem Kraftfahrzeug mit den Schritten

  1. a) Abschätzen einer maximal erlaubten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs;
  2. b) Abschätzen einer aus dem Durchfahren einer Kurve resultierenden Transversalbeschleunigung;
  3. c) Begrenzen der aus einem regenerativen Bremsen mit Hilfe einer als Generator betriebenen elektrischen Maschine beim Durchfahren der Kurve resultierenden Longitudinalverzögerung derart, dass die aus der Transversalbeschleunigung und der Longitudinalverzögerung resultierende Gesamtbeschleunigung die maximal erlaubte Beschleunigung nicht übersteigt.
According to one aspect of the invention, the object is achieved by a method for controlling regenerative braking operation in a motor vehicle, comprising the steps
  1. (a) Estimating the maximum permissible acceleration of the motor vehicle;
  2. b) estimating a transverse acceleration resulting from negotiating a curve;
  3. (c) limiting the longitudinal deceleration resulting from regenerative braking using an electric machine operating as a generator when negotiating the curve in such a way that the total acceleration resulting from the transverse acceleration and the longitudinal deceleration does not exceed the maximum permitted acceleration.

Zu einer instabilen Fahrsituation kommt es, wenn die Summe der Längs- und Querkräfte, d.h. der Verzögerungs- und der Zentrifugalkräfte, größer ist als die Kraft, die zwischen Rad und Straße übertragen werden kann. Diese letztere Kraft begrenzt (ggf. unter Berücksichtigung einer Sicherheitsmarge) die für das Fahrzeug maximal erlaubte Beschleunigung. Die auf das Fahrzeug wirkenden Kräfte (bzw. zu ihnen proportionale Beschleunigungen) können durch den Kraftkreis (Kammschen Kreis) dargestellt werden. Eine Fahrsituation, bei der ein resultierender Kraftvektor über die Grenzen des Kraftkreises hinausreicht, ist eine instabile Fahrsituation. Die aus dem Durchfahren einer Kurve resultierende Transversalbeschleunigung ist durch den Kurvenradius und die Fahrzeuggeschwindigkeit vorgegeben. Sie kann daher, bei durch den Fahrbahnverkauf vorgegebenem Kurvenradius, nicht schneller angepasst werden als die Fahrzeuggeschwindigkeit. Um eine instabile Fahrsituation zu vermeiden oder zu beenden, ist aber eine schnelle Anpassung erforderlich. Eine solche schnelle Anpassung ist möglich bei der durch die Erregung der elektrischen Maschine verursachten Verzögerung.An unstable driving situation occurs when the sum of the longitudinal and transverse forces, i.e. the deceleration and centrifugal forces, is greater than the force that can be transmitted between the wheel and the road. This latter force limits (possibly taking into account a safety margin) the maximum acceleration permitted for the vehicle. The forces acting on the vehicle (or accelerations proportional to them) can be represented by the force circle (Kamm circle). A driving situation in which a resulting force vector extends beyond the limits of the force circle is an unstable driving situation. The transverse acceleration resulting from driving through a curve is determined by the curve radius and the vehicle speed. It cannot therefore be adjusted faster than the vehicle speed if the curve radius is determined by the road surface. However, in order to avoid or end an unstable driving situation, rapid adjustment is necessary. Such rapid adjustment is possible with the deceleration caused by the excitation of the electric machine.

Die bei stabiler Fahrt maximal mögliche Beschleunigung (entsprechend dem Radius des Kammschen Kreises) ist abhängig von Eigenschaften des Fahrzeugs wie etwa Lastverteilung auf die Räder, Aufbau des Fahrwerks, Art der Bereifung und der Straße, wie etwa Art der Fahrbahnoberfläche, Nässe, Eis-/Schneeglätte. Diese Einflussgrößen sollten daher beim Schritt des Abschätzens der maximal erlaubten Beschleunigung berücksichtigt werden.The maximum possible acceleration during stable driving (corresponding to the radius of the Kamm circle) depends on the characteristics of the vehicle such as load distribution on the wheels, chassis structure, type of tires and the road, such as type of road surface, wetness, ice/snow. These influencing factors should therefore be taken into account when estimating the maximum permissible acceleration.

Der Schritt des Abschätzens der Transversalbeschleunigung kann eine direkte Messung der aktuellen Beschleunigung mit Hilfe eines Beschleunigungssensors beinhalten. Er kann aber auch unter Berücksichtigung einer aktuellen oder einer bevorstehenden Fahrbahnkrümmung erfolgen. Zu diesem Zweck kann z.B. der Einschlagwinkel eines Lenkrades des Fahrzeugs erfasst werden, da davon auszugehen ist, dass ein Fahrer des Fahrzeugs diesen stets an den Verlauf der Fahrbahn anpassen wird. Die Fahrbahnkrümmung kann neben dem Lenkwinkel auch über andere Größen erfasst werden, beispielsweise berechnet aus der Differenzdrehzahl der Räder.The step of estimating the transverse acceleration can involve a direct measurement of the current acceleration using an acceleration sensor. However, it can also be carried out taking into account a current or impending curvature of the road. For this purpose, for example, the steering angle of a vehicle's steering wheel can be recorded, since it can be assumed that a driver of the vehicle will always adapt this to the course of the road. In addition to the steering angle, the curvature of the road can also be recorded using other variables, for example calculated from the difference in speed of the wheels.

Eine bevorstehende Fahrbahnkrümmung kann auch basierend auf Daten eines Navigationssystems oder eines vom Fahrzeug mitgeführten ortsauflösenden Sensors wie etwa einer Kamera oder eines Radarsystems erfasst werden.An impending road curvature can also be detected based on data from a navigation system or a location-resolving sensor carried by the vehicle, such as a camera or radar system.

Um in Schritt c) die Longitudinalverzögerung angemessen zu begrenzen, kann

  1. c1) eine erste Soll-Longitudinalverzögerung vorgegeben sein,
  2. c2) geprüft werden, ob eine aus der ersten Soll-Longitudinalverzögerung und der Transversalbeschleunigung resultierende Gesamtbeschleunigung die maximal erlaubte Beschleunigung übersteigt, und, wenn ja,
  3. c3) eine die maximal erlaubte Beschleunigung nicht übersteigende zweite Soll-Longitudinalverzögerung ermittelt werden und die elektrische Maschine angesteuert werden, um die zweite Soll-Longitudinalverzögerung zu erreichen.
In order to adequately limit the longitudinal delay in step c),
  1. c1) a first target longitudinal deceleration is specified,
  2. (c2) check whether a total acceleration resulting from the first target longitudinal deceleration and the transverse acceleration exceeds the maximum permitted acceleration and, if so,
  3. c3) a second target longitudinal deceleration not exceeding the maximum permitted acceleration is determined and the electric machine is controlled to achieve the second target longitudinal deceleration.

Die Schritte c2 und c3 sollten periodisch wiederholt werden, um während des Durchfahrens einer Kurve eine Anpassung der zweiten Soll-Longitudinalverzögerung an sich ändernde Kurvenradien und/oder Fahrzeuggeschwindigkeiten zu ermöglichen.Steps c2 and c3 should be repeated periodically to allow adaptation of the second target longitudinal deceleration to changing curve radii and/or vehicle speeds while negotiating a curve.

Gegenstände der Erfindung sind ferner ein Fahrzeug mit einer Bremssteuereinheit, die eingerichtet ist, das Verfahren wie oben beschrieben auszuführen, sowie ein Computerprogramm, das, wenn es von einem Bordcomputer eines Fahrzeugs ausgeführt wird, diesen veranlasst, das Verfahren auszuführen.The invention further relates to a vehicle with a brake control unit which is designed to carry out the method as described above, as well as a computer program which, when executed by an on-board computer of a vehicle, causes the latter to carry out the method.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

  • 1 ein Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugs;
  • 2 einen Kammschen Kreis;
  • 3 ein Flussdiagramm eines Arbeitsverfahrens der Steuereinheit des Kraftfahrzeugs aus 1; und
  • 4 ein Flussdiagramm eines alternativen Arbeitsverfahrens.
Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. They show:
  • 1 a block diagram of a motor vehicle;
  • 2 a Kamm circle;
  • 3 a flow chart of an operating procedure of the control unit of the motor vehicle 1 ; and
  • 4 a flow chart of an alternative working procedure.

1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug mit durch eine elektrische Maschine 1 angetriebenen Rädern 2. Die vorderen Räder 2 sind unter der Kontrolle eines Lenkrades 3 eingeschlagen, so dass sich das Fahrzeug auf einer gekrümmten Bahn bewegt. 1 shows schematically a motor vehicle with wheels 2 driven by an electric machine 1. The front wheels 2 are turned under the control of a steering wheel 3 so that the vehicle moves on a curved path.

Ein Wechselrichter 4 ist mit der elektrischen Maschine 1 verbunden, um sie im Motorbetrieb mit elektrischer Energie aus einer Batterie 5 zu versorgen und im Rekuperationsbetrieb elektrische Energie zu erzeugen, mit der die Batterie 5 aufgeladen wird oder andere elektrische Verbraucher des Fahrzeugs versorgt werden.An inverter 4 is connected to the electric machine 1 in order to supply it with electrical energy from a battery 5 during engine operation and to generate electrical energy during recuperation operation, with which the battery 5 is charged or other electrical consumers of the vehicle are supplied.

Eine Steuereinheit 6 ist verbunden mit einem Sensor 7, der an ein Pedal 8 gekoppelt ist, um einen Beschleunigungs- oder Verzögerungswunsch eines Fahrers zu erfassen. Typischerweise wird das Ausmaß einer Betätigung des Pedals 8, d.h. seiner Auslenkung aus einer Ruhestellung, durch den Fahrer von der Steuereinheit 6 als Maß für eine gewünschte Beschleunigung interpretiert, während eine Nichtbetätigung bzw. Freigabe des Pedals 8 durch den Fahrer als Verzögerungswunsch interpretiert wird. Alternativ kann auch eine von der Ruhestellung abweichende Neutralstellung des Pedals 8 definiert sein, so dass, wenn der Fahrer das Pedal in der Neutralstellung hält, dies als Wunsch nach keiner Beschleunigung, eine Stellung zwischen Ruhe- und Neutralstellung hingegen als Verzögerungswunsch interpretiert wird. Das Ausmaß der gewünschten Verzögerung kann von der Stellung eines Wählelements abhängig sein, das wie der Wählhebel einer herkömmlichen Automatikschaltung zwischen mehreren Modi der Vorwärtsfahrt wie etwa D, 1, 2 und wenigstens einem Modus R der Rückwärtsfahrt umstellbar ist. Dem Modus 1 kann eine höhere Soll-Verzögerung zugeordnet sein als dem Modus 2, und diesem wiederum eine höhere Soll-Verzögerung als dem Modus D. Den Soll-Verzögerungen entsprechende Beschleunigungsvektoren a1, a2 und aD sind in dem Diagramm der 2 eingezeichnet.A control unit 6 is connected to a sensor 7, which is coupled to a pedal 8 in order to detect a driver's desire for acceleration or deceleration. Typically, the extent to which the driver operates the pedal 8, i.e. its deflection from a rest position, is interpreted by the control unit 6 as a measure of a desired acceleration, while non-operation or release of the pedal 8 by the driver is interpreted as a desire for deceleration. Alternatively, a neutral position of the pedal 8 that deviates from the rest position can also be defined, so that if the driver holds the pedal in the neutral position, this is interpreted as a desire for no acceleration, while a position between the rest and neutral positions is interpreted as a desire for deceleration. The extent of the desired deceleration can depend on the position of a selector element, which, like the selector lever of a conventional automatic transmission, can be switched between several modes of forward travel such as D, 1, 2 and at least one mode R of reverse travel. Mode 1 can be assigned a higher target deceleration than mode 2, which in turn can be assigned a higher target deceleration than mode D. Acceleration vectors a 1 , a 2 and a D corresponding to the target decelerations are shown in the diagram of the 2 marked.

Die Steuereinheit 6 ist ferner mit einem Tachometer 9 und einem weiteren Sensor 10 verbunden, der einen Einschlagwinkel des Lenkrads 3 erfasst. Anhand der Daten des Tachometers 9 und des Sensors 10 berechnet die Steuereinheit 6 den Radius der vom Fahrzeug gefahrenen Kurve und eine daraus resultierende Zentrifugalbeschleunigung ay.The control unit 6 is further connected to a speedometer 9 and a further sensor 10, which detects a steering angle of the steering wheel 3. Based on the data from the speedometer 9 and the sensor 10, the control unit 6 calculates the radius of the curve taken by the vehicle and a resulting centrifugal acceleration a y .

Alternativ oder ergänzend kann eine Kamera 11 oder ein Radarsensor zum Erfassen der vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahn vorgesehen sein, und die Steuereinheit 6 ist ferner eingerichtet, einen Radius der vorausliegenden Fahrbahn aus den erfassten Bilddaten zu ermitteln und der Berechnung der demnächst zu erwartenden Zentrifugalbeschleunigung ay zugrunde zu legen. Ein Navigationssystem 12 kann vorgesehen sein, um seinerseits Informationen über vorausliegende Kurvenradien zu liefern oder die Plausibilität der aus den Bilddaten gewonnenen Ergebnisse zu prüfen.Alternatively or additionally, a camera 11 or a radar sensor can be provided to detect the road ahead of the vehicle, and the control unit 6 is further configured to determine a radius of the road ahead from the captured image data and to use this as the basis for calculating the centrifugal acceleration a y to be expected in the near future. A navigation system 12 can be provided to provide information about curve radii ahead or to check the plausibility of the results obtained from the image data.

Um Aufschluss über die Eigenschaften der Fahrbahnoberfläche zu gewinnen, kann die Steuereinheit mit einem Regensensor und einem Thermometer verbunden sein, um zwischen trockener, nasser und eventuell vereister Oberfläche differenzieren und einen Reibungskoeffizienten der Oberfläche entsprechend abschätzen zu können. Denkbar ist ferner, entsprechende Informationen aus dem Verhalten eines Antiblockiersystems abzuleiten, im einfachsten Fall etwa zeitweilig einen reduzierten Reibungskoeffizienten anzunehmen, wenn das Antiblockiersystem in einen Bremsvorgang eingegriffen hat, und/oder die Rauigkeit der Oberfläche anhand eines Fahrgeräuschspektrums einzuschätzen.In order to gain information about the properties of the road surface, the control unit can be connected to a rain sensor and a thermometer in order to differentiate between dry, wet and possibly icy surfaces and to be able to estimate the friction coefficient of the surface accordingly. It is also conceivable to derive corresponding information from the behavior of an anti-lock braking system, in the simplest case, for example, to temporarily assume a reduced friction coefficient when the anti-lock braking system has intervened in a braking process and/or to estimate the roughness of the surface based on a driving noise spectrum.

Der auf diese Weise von der Steuereinheit abgeschätzte Reibungskoeffizient bestimmt den Radius eines Kammschen Kreises K, wie in 2 gezeigt.The friction coefficient estimated by the control unit in this way determines the radius of a Kamm circle K, as in 2 shown.

Wie in 2 zu erkennen, liegen die resultierenden Beschleunigungen aus ay und aD bzw. a2 innerhalb des Kammschen Kreises K, die resultierende Beschleunigung aus ay und a1 reicht jedoch über diesen hinaus und würde somit zu einer instabilen Fahrsituation führen.As in 2 As can be seen, the resulting accelerations from a y and a D or a 2 lie within the Kamm circle K, but the resulting acceleration from a y and a 1 extends beyond it and would therefore lead to an unstable driving situation.

Wenn also der Fahrer den Modus 1 gewählt hat und durch Freigeben des Fahrpedals 8 die Steuereinheit 6 veranlasst, in Rekuperationsbetrieb einzutreten, genügt es beispielsweise zum Stabilhalten des Fahrzeugs, dass die Steuereinheit 6 die Maschine 1 anstatt in üblicherweise dem Modus 1 zugeordneten Weise so ansteuert, wie normalerweise im Modus 2 der Fall, und diese Art der Ansteuerung beibehält, bis die Kurve durchfahren ist.Thus, if the driver has selected mode 1 and causes the control unit 6 to enter recuperation mode by releasing the accelerator pedal 8, it is sufficient, for example, to keep the vehicle stable for the control unit 6 to control the machine 1 in the manner normally associated with mode 1, as is normally the case in mode 2, and to maintain this type of control until the curve has been negotiated.

3 zeigt anhand eines Flussdiagramms ein Beispiel eines von der Steuereinheit 6 ausgeführten Verfahrens zum Steuern der Rekuperation in der elektrischen Maschine 1 für den oben erwähnten Fall, dass eine Freigabe des Pedals 8 als Verzögerungswunsch des Fahrers interpretiert wird. Das Verfahren wird in kurzen Zeitabständen wiederholt, solange das Fahrzeug in Bewegung ist. In Schritt S1 wird abgefragt, ob das Fahrpedal 8 betätigt oder freigegeben ist. 3 shows, using a flow chart, an example of a method carried out by the control unit 6 for controlling recuperation in the electric machine 1 for the above-mentioned case in which a release of the pedal 8 is interpreted as a deceleration request by the driver. The method is repeated at short intervals as long as the vehicle is moving. In step S1, it is checked whether the accelerator pedal 8 is actuated or released.

Wenn es betätigt ist, sammelt die Steuereinheit 6 wie oben skizziert in Schritt S2 Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs, anhand derer sie einen Reibungskoeffizienten µ der Fahrbahn abschätzt. Aus diesem Reibungskoeffizienten µ, eventuell vermindert um eine Sicherheitsmarge ε, wird eine maximal erlaubte Beschleunigung aK des Fahrzeugs nach aK=(µ-ε) g erhalten, wobei g die Erdbeschleunigung bezeichnet.When it is activated, the control unit 6 collects information about the environment of the vehicle in step S2 as outlined above, based on which it estimates a friction coefficient µ of the road. From this friction coefficient µ, possibly reduced by a safety margin ε, a maximum permissible acceleration a K of the vehicle is obtained according to a K =(µ-ε) g, where g denotes the acceleration due to gravity.

Die Geschwindigkeit v des Fahrzeugs und der Radius r der gegenwärtig befahrenen oder vorausliegenden Fahrbahn wird in den Schritten S3, S4 ermittelt. Daraus wird die auf das Fahrzeug einwirkende Zentrifugalbeschleunigung ay=v2/r erhalten (S5).The speed v of the vehicle and the radius r of the roadway currently being traveled or ahead are determined in steps S3, S4. From this, the centrifugal acceleration a y =v 2 /r acting on the vehicle is obtained (S5).

Für den aktuell eingestellten Fahrmodus M=1, 2 oder D wird in S6 die Gesamtbeschleunigung aGes = (ay 2+ aM 2)1/2 berechnet, die sich aus einer vektoriellen Addition der Zentrifugalbeschleunigung ay und der dem Fahrmodus für den Fall der Freigabe des Fahrpedals 8 durch den Fahrer standardmäßig zugeordneten Soll-Verzögerung aM ergeben würde.For the currently set driving mode M=1, 2 or D, the total acceleration a total = (a y 2 + a M 2 ) 1/2 is calculated in S6, which would result from a vectorial addition of the centrifugal acceleration a y and the target deceleration a M assigned by default to the driving mode in the event that the accelerator pedal 8 is released by the driver.

Wenn die Gesamtbeschleunigung aGes unterhalb von aK bleibt, ist keine Instabilität zu befürchten. Das Verfahren legt daher als eine temporäre Soll-Verzögerung at die Verzögerung aM fest und kehrt zum Ausgang S1 zurück, um von Neuem zu beginnen.If the total acceleration a total remains below a K , there is no risk of instability. The procedure therefore sets the deceleration a M as a temporary target deceleration at and returns to output S1 to start again.

Anderenfalls ermittelt die Steuereinheit in S7 einen Wert der temporären Soll-Verzögerung at derart, dass (ay 2+ at)1/2<aK erfüllt ist, und kehrt daraufhin zum Ausgang zurück.Otherwise, the control unit in S7 determines a value of the temporary target deceleration at such that (a y 2 + a t ) 1/2 <a K is satisfied and then returns to the output.

Wenn nun in einer nachfolgenden Iteration des Verfahrens in Schritt S1 festgestellt wird, dass der Fahrer das Pedal 8 freigegeben hat, kann davon ausgegangen werden, dass sich die in den Schritten S2-S4 ermittelten Parameter seit der vorherigen Iteration nicht wesentlich geändert haben und die in dieser Iteration ermittelte Verzögerung at ein stabiles Fahren ermöglicht; folglich steuert die Steuereinheit 6 beim Übergang in den Rekuperationsbetrieb den Wechselrichter 4 so an (S8), dass die Maschine 1 die Verzögerung at bewirkt. Darauf folgen die Schritte S2-S7, so dass in einer anschließenden Iteration des Verfahrens wieder ein aktueller Wert von at zur Verfügung steht.If it is now determined in a subsequent iteration of the method in step S1 that the driver has released the pedal 8, it can be assumed that the parameters determined in steps S2-S4 have not changed significantly since the previous iteration and that the deceleration at determined in this iteration enables stable driving; consequently, when switching to recuperation mode, the control unit 6 controls the inverter 4 (S8) so that the machine 1 causes the deceleration at. This is followed by steps S2-S7, so that a current value of at is again available in a subsequent iteration of the method.

Wenn das Pedal 8 wie oben beschrieben eine von der Ruhestellung abweichende Neutralstellung hat, dann kann der Fahrer eine gewünschte Verzögerung ax quantitativ spezifizieren, indem er das Pedal 8 in eine dieser Verzögerung zugeordnete Stellung zwischen Ruhe- und Neutralstellung bringt. Die Schritte S2, S3, S4, S5 sind in diesem in 4 dargestellten Verfahren dieselben wie im Verfahren der 3. Die aus der gewünschten Verzögerung ax und der Zentrifugalbeschleunigung ay=v2/r resultierende Gesamtbeschleunigung aGes=(ay 2+ ax)1/2wird mit aK verglichen (S6). Wenn aGes<aK ist, dann ist bei der gewünschten Verzögerung stabiles Fahren möglich, und die elektrische Maschine 1 wird so angesteuert (S8`), dass die gewünschte Verzögerung ay realisiert wird. Anderenfalls wird eine Verzögerung at ermittelt, für die aGes≤(ay 2+at)1/2 gilt (S7`), und die elektrische Maschine 1 wird in S8' mit der Verzögerung at als Sollverzögerung angesteuert.If the pedal 8 has a neutral position that differs from the rest position as described above, then the driver can quantitatively specify a desired deceleration a x by bringing the pedal 8 into a position between the rest and neutral positions that is associated with this deceleration. The steps S2, S3, S4, S5 are described in this 4 The procedures described are the same as in the procedure of 3 . The total acceleration a Ges =(a y 2 + a x ) 1/2 resulting from the desired deceleration a x and the centrifugal acceleration a y =v 2 /r is compared with a K (S6). If a Ges <a K , then stable driving is possible at the desired deceleration and the electric machine 1 is controlled (S8`) so that the desired deceleration a y is achieved. Otherwise, a deceleration a t is determined for which a Ges ≤(a y 2 +a t ) 1/2 applies (S7`), and the electric machine 1 is controlled in S8' with the deceleration a t as the target deceleration.

BezugszeichenReference symbol

11
elektrische Maschineelectric machine
22
Radwheel
33
Lenkradsteering wheel
44
WechselrichterInverter
55
Batteriebattery
66
SteuereinheitControl unit
77
Sensorsensor
88
FahrpedalAccelerator pedal
99
Sensorsensor
1010
Sensorsensor
1111
Kameracamera
1212
NavigationssystemNavigation system

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 5915801 A [0004]US 5915801 A [0004]

Claims (9)

Verfahren zum Steuern von regenerativem Bremsbetrieb in einem Kraftfahrzeug mit den Schritten a) Abschätzen (S2) einer maximal erlaubten Beschleunigung (aK) des Kraftfahrzeugs; b) Abschätzen (S5) einer aus dem Durchfahren einer Kurve resultierenden Transversalbeschleunigung (ay); c) Begrenzen (S7) der aus einem regenerativen Bremsen mit Hilfe einer als Generator betriebenen elektrischen Maschine (1) beim Durchfahren der Kurve resultierenden Longitudinalverzögerung (at) derart, dass die aus der Transversalbeschleunigung (ay) und der Longitudinalverzögerung (at) resultierende Gesamtbeschleunigung (aGes) die maximal erlaubte Beschleunigung (aK) nicht übersteigt.Method for controlling regenerative braking operation in a motor vehicle, comprising the steps of a) estimating (S2) a maximum permitted acceleration (a K ) of the motor vehicle; b) estimating (S5) a transverse acceleration (a y ) resulting from driving through a curve; c) limiting (S7) the longitudinal deceleration (at) resulting from regenerative braking with the aid of an electrical machine (1) operated as a generator when driving through the curve in such a way that the total acceleration (a Ges ) resulting from the transverse acceleration (a y ) and the longitudinal deceleration ( at ) does not exceed the maximum permitted acceleration (a K ). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schritt (S2) des Abschätzens der maximal erlaubten Beschleunigung (aK) unter Berücksichtigung von Eigenschaften des Fahrzeugs und/oder der Umgebung des Fahrzeugs erfolgt.Procedure according to Claim 1 , in which the step (S2) of estimating the maximum permissible acceleration (a K ) is carried out taking into account properties of the vehicle and/or the environment of the vehicle. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die berücksichtigten Eigenschaften unter klimatischen Eigenschaften wie etwa dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Niederschlag und der Temperatur der Umgebung, sowie Fahrbahneigenschaften ausgewählt sind.Procedure according to Claim 2 , where the properties taken into account are selected from climatic properties such as the presence or absence of precipitation and the temperature of the environment, as well as road surface properties. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Abschätzens (S5) der Transversalbeschleunigung (ay) unter Berücksichtigung einer aktuellen oder bevorstehenden Fahrbahnkrümmung erfolgt.Method according to one of the preceding claims, in which the step of estimating (S5) the transverse acceleration (a y ) is carried out taking into account a current or impending road curvature. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Berücksichtigung der bevorstehenden Fahrbahnkrümmung auf Daten eines Navigationssystems (12) oder eines vom Fahrzeug mitgeführten ortsauflösenden Sensors (11) basiert.Procedure according to Claim 4 , in which the consideration of the impending road curvature is based on data from a navigation system (12) or a spatially resolving sensor (11) carried by the vehicle. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schritt des Begrenzens (S7, S8) die Schritte umfasst: c1) Vorgeben einer ersten Soll-Longitudinalverzögerung (aM), c2) Prüfen, ob eine aus der ersten Soll-Longitudinalverzögerung (aM) und der Transversalbeschleunigung (ay) resultierende Gesamtbeschleunigung (aGes) die maximal erlaubte Beschleunigung (aK) übersteigt, und, wenn ja, c3) Ermitteln (S7) einer die maximal erlaubte Beschleunigung nicht übersteigenden zweiten Soll-Longitudinalverzögerung (at) und Ansteuern (S8) der elektrischen Maschine, um die zweite Soll-Longitudinalverzögerung (at) zu erreichen.Method according to one of the preceding claims, in which the step of limiting (S7, S8) comprises the steps of: c1) specifying a first target longitudinal deceleration (a M ), c2) checking whether a total acceleration (a Ges ) resulting from the first target longitudinal deceleration (a M ) and the transverse acceleration (a y ) exceeds the maximum permitted acceleration (a K ), and, if so, c3) determining (S7) a second target longitudinal deceleration (at) which does not exceed the maximum permitted acceleration and controlling (S8) the electric machine in order to achieve the second target longitudinal deceleration (at). Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Schritte c2 und c3 periodisch wiederholt werden.Procedure according to Claim 6 , in which steps c2 and c3 are repeated periodically. Fahrzeug mit einer Bremssteuereinheit (6), die eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.Vehicle with a brake control unit (6) which is designed to carry out the method according to one of the Claims 1 until 7 to execute. Computerprogramm, das, wenn es von einem Bordcomputer eines Fahrzeugs ausgeführt wird, diesen veranlasst, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 auszuführen.Computer program which, when executed by an on-board computer of a vehicle, causes the vehicle to carry out the method according to one of the Claims 1 until 7 to execute.
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