DE102018202861B3

DE102018202861B3 - Method for operating a brake system of a motor vehicle and motor vehicle

Info

Publication number: DE102018202861B3
Application number: DE102018202861.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Wein; Matthias Geuß; Tim Meissner
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2038-02-27

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines einen rekuperierenden Elektromotor (4) und eine Bremseinrichtung (6), insbesondere eine Reibbremse (5), umfassenden Bremssystems eines Kraftfahrzeugs (1), wobei ein fahrerseitig angefordertes Wunsch-Bremsmoment wenigstens teilweise kombiniert durch den Elektromotor (4) und die Bremseinrichtung (6) gestellt wird, wobei wenigstens ein vom Elektromotor (4) zu lieferndes Sollmoment von einem Steuergerät (9) ermittelt wird, wenigstens eines des wenigstens einen Sollmoments an den Elektromotor (4) übermittelt wird und der Elektromotor (4) ein aktuell von ihm geliefertes Istmoment zurückübermittelt, wobei bei der Erfüllung von jeweiligen, das Istmoment und wenigstens eines des wenigstens einen Sollmoments auswertenden Schaltkriterien zwischen einem ersten Betriebsmodus, in dem ein erstes, unabhängig von dem Istmoment ermitteltes Sollmoment an den Elektromotor (4) übermittelt wird, und einem zweiten Betriebsmodus, in dem ein zweites, abhängig vom Istmoment ermitteltes Sollmoment an den Elektromotor (4) übermittelt wird, umgeschaltet wird,

A method for operating a recuperating an electric motor (4) and a braking device (6), in particular a friction brake (5), comprehensive braking system of a motor vehicle (1), wherein a driver side requested desired braking torque at least partially combined by the electric motor (4) and the Brake device (6) is provided, wherein at least one of the electric motor (4) to be delivered by a control unit (9) is determined, at least one of the at least one desired torque to the electric motor (4) is transmitted and the electric motor (4) a current from supplied actual torque back, wherein in the fulfillment of respective, the actual torque and at least one of the at least one target torque evaluating switching criteria between a first operating mode in which a first, independently of the actual torque determined target torque to the electric motor (4) is transmitted, and a second operating mode, in which a second, depending on the actual torque e mediated desired torque is transmitted to the electric motor (4), is switched,

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines einen rekuperierenden Elektromotor und eine Bremseinrichtung, insbesondere eine Reibbremse, umfassenden Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei ein fahrerseitig angefordertes Wunsch-Bremsmoment wenigstens teilweise kombiniert durch den Elektromotor und die Bremseinrichtung gestellt wird, wobei wenigstens ein vom Elektromotor zu lieferndes Sollmoment von einem Steuergerät ermittelt wird, wenigstens eines des wenigstens einen Sollmoments an den Elektromotor übermittelt wird und den Elektromotor ein aktuell von ihm geliefertes Istmoment zurückübermittelt. Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating a recuperating an electric motor and a brake device, in particular a friction brake, comprehensive braking system of a motor vehicle, wherein a driver side requested desired braking torque is at least partially combined by the electric motor and the braking device is provided, wherein at least one of the electric motor to be supplied Target torque is determined by a control unit, at least one of the at least one desired torque is transmitted to the electric motor and the electric motor returns a current moment delivered by him back. In addition, the invention relates to a motor vehicle.

Kraftfahrzeuge, die einen Elektromotor im Antriebsstrang aufweisen, ermöglichen die Rückgewinnung von elektrischer Energie. Bei der sogenannten Bremsrekuperation stellen die Elektromotoren solcher Kraftfahrzeuge ein Generatormoment. Das bedeutet, der Elektromotor trägt auf diese Weise, vergleichbar mit einer Motorbremse, das Generatormoment als Bremsmoment bei, weswegen auch der Elektromotor als Bremse eines Bremssystems des Kraftfahrzeugs aufgefasst werden kann. Als Teil der Ansteuerung eines solchen Bremssystems existiert in einem Steuergerät auch eine Rekuperationssteuerung, die ein Soll-Bremsmoment (im Folgenden Sollmoment) an den wenigstens einen Elektromotor des Kraftfahrzeugs weitergibt. Der Elektromotor kann versuchen, dies einzustellen, und einen Mess- oder Schätzwert für das tatsächlich gestellte Istmoment zurückmelden. Nachdem Bremsvorgänge üblicherweise durch einen Fahrer bestimmt sind, der ein Wunsch-Bremsmoment beispielsweise mittels eines Gaspedals (Gas zurücknehmen) oder eines Bremspedals vorgibt, soll ein die entsprechend gewünschte Bremswirkung darstellendes Gesamtmoment seitens des Bremssystems gestellt werden. Mithin kann die Differenz aus dem Wunsch-Bremsmoment des Fahrers und einem Sollmoment für den Elektromotor an eine weitere Bremseinrichtung des Kraftfahrzeugs, insbesondere eine Reibbremse, gegeben werden. Dieser Vorgang wird im Stand der Technik meist als „Blending“ bezeichnet.Motor vehicles, which have an electric motor in the drive train, allow the recovery of electrical energy. In the so-called Bremsrekuperation the electric motors of such vehicles provide a generator torque. This means that the electric motor contributes in this way, comparable to an engine brake, the generator torque as a braking torque, which is why the electric motor can be considered as a brake brake system of the motor vehicle. As part of the control of such a brake system, there also exists in a control unit a recuperation control, which transmits a setpoint braking torque (hereinafter nominal torque) to the at least one electric motor of the motor vehicle. The electric motor may try to adjust this and report a measurement or estimate of the actual torque set. After braking operations are usually determined by a driver who sets a desired braking torque, for example by means of an accelerator pedal (throttle back) or a brake pedal, a corresponding to the desired braking effect representing total torque is provided by the braking system. Thus, the difference between the desired braking torque of the driver and a target torque for the electric motor to a further braking device of the motor vehicle, in particular a friction brake, are given. This process is usually referred to in the art as "blending".

Dabei wurden zwei verschiedene Konzepte vorgeschlagen, um das Sollmoment für den Elektromotor im Rahmen einer Blending-Strategie zu ermitteln. Eine erste bekannte Variante ist eine Feedback-Variante, in der das Sollmoment abhängig vom rückgemeldeten Istmoment des Elektromotors ermittelt werden soll. Eine zweite Variante ist die Feedforward-Ansteuerung, in der das Sollmoment unabhängig vom rückgemeldeten Istmoment des Elektromotors ermittelt wird. Dabei sei zur Feedforward-Variante noch angemerkt, dass hierbei nicht zwangsläufig ein festes, vordefiniertes, aus Erfahrung üblicherweise vom Elektromotor lieferbares Bremsmoment verwendet werden muss, sondern dass dieses dennoch von verschiedenen Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs abhängen kann.Two different concepts were proposed to determine the target torque for the electric motor as part of a blending strategy. A first known variant is a feedback variant in which the desired torque is to be determined as a function of the feedback actual torque of the electric motor. A second variant is the feedforward control, in which the desired torque is determined independently of the feedback actual torque of the electric motor. It should be noted in addition to the feedforward variant that this does not necessarily mean that a fixed, predefined braking torque which can usually be supplied by the electric motor from experience must be used, but that this may nevertheless depend on various operating parameters of the motor vehicle.

Beide Varianten haben jedoch Nachteile. So ist bei der Feedback-Variante kein druckfreies Anbremsen möglich, da zur Vorgabe eines Sollmoments an den Elektromotor zunächst das rückgemeldete Istmoment abgewartet werden muss. Derartige Probleme können auch im weiteren Verlauf auftreten, nachdem das Istmoment des Elektromotors als verrauscht bezeichnet werden kann. Bei der Feedforward-Variante besteht das Problem, dass es zu einem relativ hohen „Entbremsen“, also einem Nicht-Erreichen des Wunsch-Bremsmoments, das auch für den Fahrer spürbar ist, kommen kann, wenn der Elektromotor nicht das geforderte Sollmoment stellt.Both variants have disadvantages. Thus, in the feedback variant, no pressure-free braking is possible since the feedback of an actual torque must first be waited for to specify a desired torque to the electric motor. Such problems can also occur in the further course, after the actual torque of the electric motor can be described as noisy. In the feed-forward variant, there is the problem that it can come to a relatively high "braking", so not reaching the desired braking torque, which is also noticeable to the driver when the electric motor does not provide the required target torque.

DE 10 2011 111 594 A1 betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird vorgeschlagen, beim Bremsen den Elektromotor wahlweise zum Erzeugen elektrischer Energie oder zum Verbrauch elektrischer Energie nutzen zu können, indem auch ein dem Antriebsmoment entgegengesetzt gerichtetes Bremsmoment aktiv (nicht als Generatormoment) erzeugt werden kann. Zusätzlich zum Elektromotor kann eine Reibbremse eingesetzt werden. DE 10 2011 111 594 A1 relates to a method for braking a motor vehicle. It is proposed to be able to use the electric motor either for generating electrical energy or for consumption of electrical energy during braking, by also a drive torque oppositely directed braking torque can be generated actively (not as a generator torque). In addition to the electric motor, a friction brake can be used.

DE 101 01 830 B4 betrifft eine Bremsmomentregelung für ein Fahrzeug. Dabei wird vorgeschlagen, bei Nutzung eines Bremsenergierückgewinnungsmittels und einer mechanischen Bremsanlage ein ersten Bremsmoment des Bremsenergierückgewinnungsmittels mathematisch in Bremsmomentanteile aufzuteilen, so dass der eine Anteil unabhängig vom Istbremsmoment ein wählbares Vorhaltmoment frei lässt, dass für den zweiten Bremsmomentanteil, der abhängig vom Istbremsmoment gewählt wird, genutzt werden kann. DE 101 01 830 B4 relates to a brake torque control for a vehicle. It is proposed, when using a brake energy recovery means and a mechanical brake system mathematically divide a first braking torque of the brake energy recovery means in braking torque components, so that a proportion regardless of the actual braking torque selectable Vorhaltmoment freed that used for the second braking torque component, which is selected depending on the actual braking torque can be.

DE 10 2004 025 830 A1 offenbart ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridfahrzeugs, bei dem ein höheres Rekuperationspotential erschlossen können werden soll. Dabei soll, wenn das gesamt angeforderte Bremsmoment unter einem Schwellwert liegt, das Bremsmoment gänzliche von einem Generator gestellt werden. DE 10 2004 025 830 A1 discloses a method for operating a hybrid vehicle in which a higher recuperation potential is to be developed. It should, if the total requested braking torque is below a threshold, the braking torque to be made entirely by a generator.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst vorteilhafte Möglichkeit zur Ermittlung eines an den Elektromotor bei der Bremsrekuperation zu übermittelnden Sollmoments anzugeben.The invention has for its object to provide a possible advantageous way to determine a to be communicated to the electric motor during Bremsrekuperation target torque.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.To solve this problem, the features of claim 1 are provided according to the invention in a method of the type mentioned.

Es wird mithin von einem Steuergerät ausgegangen, das Sollmomente für den wenigstens einen Elektromotor bestimmen kann, wobei dem Elektromotor eine Schätz- und/oder Messeinrichtung zur Feststellung des tatsächlich gestellten Istmoments zugeordnet ist. Durch das Bereitstellen von Schaltkriterien kann nun zwischen einer Feedforward-Steuerung und einer Feedback-Steuerung hin- und hergewechselt werden, um die Vorteile beider Ansteuerungsvarianten zu vereinen. Dabei ist es bevorzugt, wenn für einen Bremsvorgang mit dem ersten Betriebsmodus begonnen wird, das bedeutet, zunächst eine Feedforward-Steuerung stattfindet, so dass insbesondere ein druckfreies Anbremsen ermöglicht wird, wobei hier auch ein zu geringes gestelltes Istmoment des Elektromotors weniger kritisch ist, da dies in der Anfangsphase des Bremsvorgangs dem Fahrer noch nicht so sehr bewusst wird. Wird im weiteren Verlauf, wenn also verlässliche Werte für das aktuelle Istmoment rückgemeldet sind, jedoch festgestellt, dass das Istmoment zu deutlich vom ersten Sollmoment abweicht, kann ein Entbremsen vermieden werden, indem auf einen Feedback-Betriebsmodus umgeschaltet wird, nämlich den zweiten Betriebsmodus, in dem auf das tatsächlich von dem Elektromotor lieferbare Moment abgestellt wird und der Rest des Wunsch-Bremsmoments durch die Reibbremse bereitgestellt werden kann.It is therefore assumed that a control unit, the setpoint torque for at least an electric motor can be determined, wherein the electric motor is associated with an estimation and / or measuring device for determining the actual torque actually provided. By providing switching criteria, it is now possible to switch back and forth between a feedforward control and a feedback control in order to combine the advantages of both activation variants. In this case, it is preferable if the first operating mode is started for a braking operation, that is to say first a feedforward control takes place, so that, in particular, a pressure-free braking is made possible, whereby a too low actual torque of the electric motor is less critical This is not so much aware of the driver in the initial phase of the braking process. If, however, in the further course, ie when reliable values for the current actual torque have been confirmed, it has been determined that the actual torque deviates too clearly from the first nominal torque, braking can be avoided by switching over to a feedback operating mode, namely the second operating mode, which is turned off on the actually available from the electric motor torque and the rest of the desired braking torque can be provided by the friction brake.

Dabei sei jedoch darauf hingewiesen, dass nicht zwangsläufig die Bremseinrichtung, insbesondere die Reibbremse, in jeden Bremsvorgang eingebunden werden muss. Das bedeutet, es ist durchaus möglich, für wenigstens einen Teil der Bremsvorgänge das gesamte Wunsch-Bremsmoment durch den Elektromotor zu stellen und die Bremseinrichtung gegebenenfalls nur dann, falls sie auf Grund mangelnden bereitzustellenden Bremsmoments durch den Elektromotor benötigt wird, heranzuziehen. Allgemein kann gesagt werden, dass, zumindest in einem Bremsrekuperationsmodus, das von der Bremseinrichtung zu liefernde Bremsmoment als das Wunsch-Bremsmoment weniger dem übermittelten Sollmoment übermittelt wird. Damit stellt die vorliegende Erfindung insgesamt eine nützliche, die Vorteile verschiedener Ansätze vereinende Blending-Strategie bereit.It should be noted, however, that not necessarily the braking device, in particular the friction brake, must be involved in each braking operation. This means that it is quite possible for at least part of the braking operations to provide the entire desired braking torque by the electric motor and, if appropriate, to use the braking device only if it is required by the electric motor due to a lack of braking torque to be provided. In general, it can be stated that, at least in a brake recuperation mode, the braking torque to be supplied by the braking device is transmitted less to the transmitted desired torque than the desired braking torque. Thus, the present invention provides a useful blending strategy that combines the benefits of different approaches.

Dabei sei noch darauf hingewiesen, dass es zwar grundsätzlich denkbar ist, das erste Sollmoment fest vorzugeben, beispielsweise als das, was der Elektromotor mit einer gewissen Verlässlichkeit, beispielsweise von 90 % oder mehr, liefern kann, es jedoch auch denkbar ist, das erste Sollmoment (beziehungsweise dessen Maximalwert) abhängig von weiteren Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs zu wählen, beispielsweise von einer in einem Hochspannungsnetz, an das der Elektromotor angeschlossen ist, verwertbaren Energie. So kann vermieden werden, dass zu viel Energie in das Hochspannungsnetz eingebracht wird.It should be pointed out that although it is basically conceivable to predetermine the first target torque, for example, as what the electric motor with a certain reliability, for example, 90% or more, can deliver, but it is also conceivable, the first target torque (or its maximum value) depending on other operating parameters of the motor vehicle to choose, for example, from one in a high-voltage network to which the electric motor is connected, usable energy. This can avoid that too much energy is introduced into the high-voltage network.

Zweckmäßigerweise kann zur Minderung von Rauscheffekten das Istmoment gefiltert, insbesondere in seinem Verlauf geglättet, werden. Auf diese Weise wird ein verlässlicherer, insbesondere eine robustere Ermittlung eines zweiten Sollmoments und/oder der Auswertung der Schaltkriterien erlaubender Wert für das Istmoment erhalten, nachdem das Istmoment üblicherweise rausch behaftet ist und die Rauscheffekte so herausgefiltert werden können. Insbesondere werden durch die Filterung des Istmoments bei einem direkt mit der Reibgrenze gekoppelten Bremspedal Rückwirkungen an demselben vermieden, die durch den Fahrer spürbar wären.Conveniently, to reduce noise effects, the actual torque is filtered, in particular smoothed in its course, be. In this way, a more reliable, in particular a more robust determination of a second desired torque and / or the evaluation of the switching criteria permitting value for the actual torque is obtained after the actual torque is usually noise and the noise effects can be filtered out. In particular, by the filtering of the actual torque in a directly coupled to the friction brake pedal reactions on the same avoided, which would be felt by the driver.

Bei der Erfindung wird als Schaltkriterium zum Umschalten von dem ersten in den zweiten Betriebsmodus überprüft, ob das Istmoment für eine vorgegebene Abweichungsdauer um mehr als einen bestimmten Abweichungswert von dem ersten Sollmoment abweicht. Das bedeutet, es wird überwacht, ob das tatsächlich gestellte Istmoment um einen bestimmten Wert für eine bestimmte Abweichungszeit von dem ersten Sollmoment abweicht. Dann kann in den zweiten Betriebsmodus umgeschaltet werden, wo das zweite Sollmoment, welches einen alternativen Wert zum ersten Sollmoment darstellt, verwendet wird. Mit besonderem Vorteil ist der Abweichungswert dabei als ein einen vom Fahrer gerade nicht spürbaren Bremswirkungsunterschied beschreibendes Bremsmoment gewählt, insbesondere im Bereich von 0,8 bis 1,1 m/s². Das bedeutet also, es wird durch Umschaltung in den zweiten Betriebsmodus, also den Feedback-Betriebsmodus, reagiert, wenn der Bremswirkungsunterschied durch den Fahrer bemerkbar wäre. Auf diese Art und Weise kann mithin eine Regelungsstrategie geschaffen werden, die von dem Wunsch-Bremsmoment für den Fahrer spürbar abweichende Bremswirkungen möglichst weitgehend zu vermeiden sucht. Dabei hat sich in Untersuchungen mit einer Vielzahl von Fahrern gezeigt, dass ein Abweichungswert von 1 m/s² für einen definierten Großteil der Fahrer eine zweckmäßige Wahl darstellt, diese mithin die unterschiedliche Bremswirkung noch nicht bemerken.In the invention, as a switching criterion for switching from the first to the second operating mode, it is checked whether the actual torque deviates from the first setpoint torque by more than a specific deviation value for a predetermined deviation period. This means that it is monitored whether the actually set actual torque deviates from the first setpoint torque by a certain value for a specific time of deviation. Then, it is possible to switch to the second operating mode, where the second setpoint torque, which represents an alternative value to the first setpoint torque, is used. With particular advantage, the deviation value is selected as a braking torque which describes a brake effect difference that is currently not noticeable by the driver, in particular in the range from 0.8 to 1.1 m / s ² . This means that it is by switching to the second mode of operation, so the feedback mode of operation reacts when the brake effect difference by the driver would be noticeable. In this way, therefore, a control strategy can be created, which seeks as far as possible to avoid the desired braking torque for the driver noticeably different braking effects. It has been shown in studies with a variety of drivers that a deviation value of 1 m / s ² for a defined majority of the driver is an expedient choice, so they do not notice the different braking effect yet.

Zweckmäßigerweise kann die Abweichungsdauer wenigstens für einen späteren Teil des Bremsvorgangs im Bereich von 50 bis 150 ms gewählt werden. Diese Zeit hat sich als zweckmäßig erwiesen, um schnell reagieren zu können und dennoch ein zu häufiges Umschalten zu vermeiden. Bevorzugt kann eine Abweichungsdauer von 100 ms verwendet werden.Conveniently, the deviation period can be selected in the range of 50 to 150 ms at least for a later part of the braking process. This time has proven to be useful to be able to respond quickly and yet to avoid too frequent switching. Preferably, a deviation period of 100 ms can be used.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Abweichungsdauer in einem zu Beginn des Bremsvorgangs liegenden Zeitabschnitt, insbesondere bis hinreichend verlässliche Istmomente vorliegen, länger gewählt wird als im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs, insbesondere wenigstens zweimal so lang. Mit besonderem Vorteil kann die Abweichungsdauer mithin zu Beginn des Bremsvorgangs, bis mithin verlässliche, beispielsweise einen Schwellwert für einen Verlässlichkeitswert überschreitende Istmomente erhalten werden, eine längere Abweichungsdauer gewählt werden, nachdem am Anfang eines Bremsvorgangs meist ein Zeitverzug auftritt, bis eine entsprechende, verlässliche Beurteilung der zurückgelieferten Werte für die Istmomente möglich ist. Mithin wird die Robustheit der hier beschriebenen Ansteuerungsstrategie erhöht, wenn nicht unmittelbar auf den zweiten Betriebsmodus gewechselt wird. Ferner gilt, dass der Fahrer zu Beginn eines Bremsvorgangs noch toleranter gegenüber einem Verzögerungsverlust ist. Liegen dann nach dem Zeitverzug verlässliche Informationen zum Istmoment vor, beispielsweise nach 500 ms, wird die zweite, kürzere Abweichungsdauer verwendet, um möglichst schnell reagieren zu können und den Erwartungen des Fahrers an den Bremsvorgang zu entsprechen. Beispielsweise kann als Abweichungsdauer im zu Beginn des Bremsvorgangs liegenden Zeitabschnitt 300 ms, später dann 100 ms, gewählt werden.In a particularly preferred development of the present invention, it can be provided that the deviation duration is selected to be longer in a time period at the beginning of the braking process, in particular until sufficiently reliable actual moments are present, than in the further course the braking process, in particular at least twice as long. With particular advantage, the deviation period can thus be selected at the beginning of the braking process, until a reliable, for example, a threshold for a reliability value exceeding Istmomente, a longer deviation period are selected after the beginning of a braking process usually occurs a time delay until a corresponding, reliable assessment of returned values for the actual moments is possible. Thus, the robustness of the drive strategy described here is increased, if not immediately switched to the second operating mode. Further, at the beginning of a braking operation, the driver is even more tolerant of deceleration loss. If reliable information about the actual torque then exists after the time delay, for example after 500 ms, the second, shorter deviation period is used in order to be able to react as quickly as possible and to meet the driver's expectations of the braking process. For example, 300 ms, later 100 ms, can be selected as the deviation period in the time period at the beginning of the braking process.

Vorzugsweise kann das zweite Sollmoment als das Istmoment plus einem Zusatzwert gewählt werden. Die Überlegung dahinter, das zweite Sollmoment höher als das (stellbare) Istmoment zu wählen, ist, dass auf diese Art überprüft werden kann, ob sich der Elektromotor „erholt“, das bedeutet, beispielsweise ein kurzzeitiger Fehler im Antriebsstrang beendet ist und wieder mehr Bremsmoment gestellt werden kann. Dies ist dann durch ein entsprechend steigendes Istmoment erkennbar. Zweckmäßigerweise kann auch für den Zusatzwert vorgesehen sein, dass dieser als ein einen vom Fahrer gerade nicht spürbaren Bremswirkungsunterschied beschreibendes Bremsmoment gewählt wird, insbesondere im Bereich von 0,8 bis 1,1 m/s² und/oder in gleicher Höhe wie der Abweichungswert. Auch hier sind 1 m/s² bevorzugt. Das bedeutet, vom Elektromotor wird gerade so viel mehr Moment als zweites Sollmoment gefordert, als das Istmoment ist, dass es zwar möglich ist, dass mehr als das bisherige Istmoment als Bremsmoment geliefert wird, aber der Fahrer dies nicht beziehungsweise nicht als störend wahrnimmt. Auf diese Weise kann also ohne Komforteinbußen für den Fahrer überwacht werden, ob eine „Erholung“, insbesondere hin zum Feedforward-Betriebsmodus, des Elektromotors einsetzt.Preferably, the second desired torque can be selected as the actual torque plus an additional value. The idea behind choosing the second setpoint torque higher than the (adjustable) actual torque is that it can be checked in this way whether the electric motor is "recovering", ie a short-term drive train fault is over and more brake torque is restored can be made. This is then recognizable by a correspondingly increasing actual moment. Conveniently, it can also be provided for the additional value that this braking torque is selected as a brake torque which is not exactly noticeable by the driver, in particular in the range of 0.8 to 1.1 m / s ² and / or in the same height as the deviation value. Again, 1 m / s ^{2 are} preferred. This means that the electric motor requires just as much torque as the second target torque, as the actual torque is, that it is possible that more than the previous actual torque is delivered as braking torque, but the driver does not perceive this or disturbing. In this way, it is therefore possible to monitor the driver without any loss of comfort as to whether a "recovery", in particular towards the feedforward operating mode, of the electric motor is being used.

Entsprechend sieht eine besonders bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung vor, dass als Schaltkriterium zum Umschalten von dem zweiten in den ersten Betriebsmodus überprüft wird, ob die Abweichung zum nicht übermittelten, ersten Sollmoment den oder einen weiteren Abweichungswert für die oder eine weitere Abweichungsdauer unterschreitet. Das bedeutet, aufgrund des Zusatzwerts kann sich der Elektromotor wiederum an das erste, bei fester Wahl ohnehin vorliegende und/oder weiter mitermittelte erste Sollmoment herantasten, so dass ein Erholungsprozess vom Istmoment zurück zum ersten Sollmoment beziehungsweise einer gewissen Abweichung bei Auftreten zum Zurückschalten in den ersten Betriebsmodus, also den Feedforward-Betriebsmodus, führen kann. Während die weitere Abweichungsdauer bevorzugt als die Abweichungsdauer, insbesondere also 100 ms, gewählt wird, kann der weitere Abweichungswert zweckmäßig etwas kleiner gewählt werden als der Abweichungswert des umgekehrt schaltenden Schaltkriteriums, beispielsweise als 0,8 m/s² bei einem Abweichungswert des anderen Schaltkriteriums von 1 m/s². So kann erreicht werden, dass bei einer kurzzeitigen Erholung nicht unmittelbar wieder in den zweiten Betriebsmodus zurückgeschaltet werden muss.Accordingly, a particularly preferred embodiment of the present invention provides that it is checked as a switching criterion for switching from the second to the first operating mode, whether the deviation from the not transmitted, first target torque falls below the or a further deviation value for or a further deviation period. This means that due to the additional value, the electric motor in turn can approach the first desired torque which is present anyway and / or further determined, so that a recovery process returns from the actual torque back to the first desired torque or a certain deviation when occurring to switch back to the first Operating mode, so the feedforward operating mode, lead. While the further deviation period is preferably selected as the deviation duration, ie in particular 100 ms, the further deviation value can be selected to be slightly smaller than the deviation value of the inversely switching switching criterion, for example 0.8 m / s ² for a deviation value of the other switching criterion of 1 m / s ² . Thus, it can be achieved that, in the case of a brief recovery, it is not necessary to switch back immediately to the second operating mode.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass beim Umschalten in einen anderen Betriebsmodus linear mit einem bestimmten Gradienten von dem einen zum anderen Sollmoment gewechselt wird. Damit werden zu starke Sprünge, die zu einem Ruckeln oder einem sonstigen ungewollten Verhalten führen könnten, wenigstens teilweise vermieden. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn für den Übergang von dem ersten Sollmoment zu dem zweiten Sollmoment ein höherer Gradient verwendet wird als beim Übergang von dem zweiten Sollmoment zu dem ersten Sollmoment. Dabei kann zum einen vorgesehen sein, dass der Übergang vom ersten Sollmoment zum zweiten Sollmoment zeitlich auch deutlich schneller geschehen kann, so dass ein für das Wunsch-Bremsmoment fehlender Anteil möglichst schnell durch die Reibbremse geliefert werden kann und ein Fehlen mithin nicht auffällt. Beim Rückübergang liegt, insbesondere bei Verwendung des entsprechenden Schaltkriteriums, ohnehin das Istmoment wieder nahe am ersten Sollmoment, so dass hier ein langsamer, möglichst ruckelfreier Übergang stattfinden kann. Möglich ist es in einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung jedoch auch, eine Übergangszeit, beispielsweise im Bereich von 20 bis 40 ms, vorzugeben, da das Schaltkriterium vom zweiten Sollwert auf den ersten Sollwert ja faktisch voraussetzt, dass sich das Istmoment dem ersten Sollmoment wieder nähert, wenn die oben beschriebene Ausgestaltung verwendet wird. Der Abstand des Istmoments zum ersten Sollmoment beim Umschalten des ersten Sollmoments auf das zweite Sollmoment ist jedoch meist höher, so dass sich bei einer festen Übergangszeit zwangsläufig ein höherer, steilerer Gradient ergibt.An expedient development of the present invention provides that when switching to another operating mode is changed linearly with a certain gradient from one to the other target torque. Thus, too strong jumps that could lead to a jerking or other unwanted behavior, at least partially avoided. It is particularly preferred if a higher gradient is used for the transition from the first setpoint torque to the second setpoint torque than during the transition from the second setpoint torque to the first setpoint torque. It can be provided on the one hand, that the transition from the first target torque to the second target torque can be done much faster in time, so that a missing for the desired braking torque proportion can be delivered as quickly as possible by the friction brake and thus not notable. When returning, in particular when using the corresponding switching criterion, anyway the actual torque is again close to the first target torque, so that here a slow, smooth as possible transition can take place. However, in one embodiment of the present invention, it is also possible to specify a transitional time, for example in the range from 20 to 40 ms, since the switching criterion from the second setpoint to the first setpoint actually requires that the actual moment approach the first setpoint moment again, when the above-described configuration is used. However, the distance of the actual torque to the first setpoint torque when switching the first setpoint torque to the second setpoint torque is usually higher, so that inevitably results in a higher, steeper gradient at a fixed transition time.

Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeugs, aufweisend ein einen rekuperierenden Elektromotor und eine Bremseinrichtung, insbesondere eine Reibbremse, umfassendes Bremssystem und ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildetes Steuergerät. Sämtliche Ausführungen bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen, mit welchen mithin ebenso die bereits genannten Vorteile erhalten werden können.In addition to the method, the invention also relates to a motor vehicle, comprising a recuperating electric motor and a braking device, in particular a friction brake, comprehensive braking system and a for carrying out the inventive method trained control unit. All statements relating to the method according to the invention can be analogously applied to the motor vehicle according to the invention, with which therefore also the already mentioned advantages can be obtained.

Insbesondere kann das Kraftfahrzeug auch eine Schätz- und/oder Messeinrichtung zur Ermittlung des Istmoments des wenigstens einen Elektromotors aufweisen. Ferner kann das Kraftfahrzeug ein Bremspedal und/oder ein Fahrpedal (Gaspedal) aufweisen, über deren Stellung, insbesondere in Abhängigkeit des Fahrzustands und/oder des Zustands des Antriebsstrangs, ein Wunsch-Bremsmoment ermittelt werden kann. Selbstverständlich sind grundsätzlich auch andere Möglichkeiten zur fahrerseitigen Vorgabe eines Wunsch-Bremsmoments grundsätzlich denkbar.In particular, the motor vehicle may also have an estimation and / or measuring device for determining the actual torque of the at least one electric motor. Furthermore, the motor vehicle may have a brake pedal and / or an accelerator pedal (accelerator pedal), via whose position, in particular as a function of the driving state and / or the state of the drive train, a desired braking torque can be determined. Of course, in principle, other options for the driver's specification of a desired braking torque conceivable in principle.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

1 eine Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, und
2 einen Ablaufplan des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Further advantages and details of the present invention will become apparent from the embodiments described below and with reference to the drawing. Showing:

1 a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention, and
2 a flow chart of the method according to the invention.

1 zeigt eine Prinzipskizze relevanter Komponenten eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 1. Bei diesem handelt es sich vorliegend um ein Hybridkraftfahrzeug, welches in einem nur teilweise gezeigten Antriebsstrang 2 neben einem Verbrennungsmotor 3 einen als elektrische Maschine ausgebildeten Elektromotor 4 aufweist, der auch als Generator zur Rekuperation betrieben werden kann. Im Rahmen der Rekuperation stellt der Elektromotor 4 mithin ein Bremsmoment, so dass er als Teil eines Bremssystems, zu dem auch eine als Reibbremse 5 realisierte Bremseinrichtung 6 gezählt werden kann, aufgefasst werden kann. Die allgemeine fahrerseitige Vorgabe von Wunschmomenten, insbesondere von Wunsch-Bremsmomenten, erfolgt vorliegend wenigstens teilweise über ein Bremspedal 7 und ein Fahrpedal 8, wobei das Bremspedal 7 entweder durch Brake-by-Wire oder mechanisch an die Bremseinrichtung 6 angekoppelt sein kann. 1 shows a schematic diagram of relevant components of a motor vehicle according to the invention 1 , This is in the present case a hybrid motor vehicle, which in a drive train only partially shown 2 next to an internal combustion engine 3 an electric motor designed as an electric motor 4 which can also be operated as a generator for recuperation. As part of recuperation, the electric motor 4 Thus, a braking torque, so he as part of a braking system, which also includes a friction brake 5 realized braking device 6 can be counted, can be understood. The general driver-side specification of desired moments, in particular of desired braking torques, takes place here at least partially via a brake pedal 7 and an accelerator pedal 8th where the brake pedal 7 either by brake-by-wire or mechanically to the braking device 6 can be coupled.

In einem Steuergerät 9 des Kraftfahrzeugs 1 wird letztlich entschieden, wie ein angefordertes Wunsch-Bremsmoment konkret umgesetzt wird, beispielsweise nur über ein vom Elektromotor 4 gestelltes Bremsmoment, durch Blending (Nutzung sowohl des Elektromotors 4 zur Rekuperation als auch der Bremseinrichtung 6) oder aber allein durch die Bremseinrichtung 6. Dabei ist das Steuergerät 9 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet, das bedeutet, es können ein erster Betriebsmodus (Feedforward-Betriebsmodus) und ein zweiter Betriebsmodus (Feedback-Betriebsmodus) bezüglich der Vorgabe von Sollmomenten an den Elektromotor 4 genutzt werden, zwischen denen durch geeignete Schaltkriterien gewechselt werden kann. Dies sei durch das Ausführungsbeispiel der 2 näher erläutert.In a control unit 9 of the motor vehicle 1 Ultimately, it is decided how a requested desired braking torque is actually implemented, for example, only one of the electric motor 4 provided braking torque, by blending (use of both the electric motor 4 for recuperation and the braking device 6 ) or alone by the braking device 6 , Here is the control unit 9 designed for carrying out the method according to the invention, that is, it may be a first operating mode (feedforward operating mode) and a second operating mode (feedback operating mode) with respect to the specification of desired torques to the electric motor 4 be used, between which can be changed by suitable switching criteria. This is due to the embodiment of 2 explained in more detail.

Dabei zeigt 2 im Wesentlichen das Vorgehen während eines Bremsvorgangs, für den der Fahrer ein Wunsch-Bremsmoment angefordert hat, beispielsweise durch Wegnahme von Gas am Fahrpedal 8 oder durch einen Bremseingriff am Bremspedal 7. Dann beginnt das Verfahren in einem Schritt S1 zunächst in einem ersten Betriebsmodus, nämlich einem Feedforward-Betriebsmodus. Dort wird ein erstes Sollmoment, das der Elektromotor 4 als Bremsmoment stellen soll, unabhängig von dem vom Elektromotor 4 rückgemeldeten Istmoment ermittelt und an den Elektromotor 4 zur Ansteuerung übertragen. Dies ist bereits daher sinnvoll, dass eine Schätz- und/oder Messeinrichtung 10 (vgl. 1), die dem Elektromotor 4 zugeordnet ist und das Istmoment misst, erst mit einem gewissen Zeitverzug (verlässliche) Werte für das Istmoment liefert. Dabei entspricht das Istmoment dem ersten Sollmoment in den meisten Fällen relativ gut, nachdem es meist nur den Zeitverzug, vor allem am Anfang des Bremsvorgangs, gibt.It shows 2 essentially the procedure during a braking process, for which the driver has requested a desired braking torque, for example by removing gas from the accelerator pedal 8th or by a braking intervention on the brake pedal 7 , Then the process begins in one step S1 initially in a first mode of operation, namely a feedforward mode of operation. There, a first target torque, which is the electric motor 4 as a braking torque should, regardless of that of the electric motor 4 confirmed actual torque determined and to the electric motor 4 transferred to the control. This makes sense already that an estimation and / or measuring device 10 (see. 1 ), which is the electric motor 4 is assigned and measures the actual torque, only with a certain time delay delivers (reliable) values for the actual torque. In this case, the actual torque corresponds to the first target torque in most cases relatively well, after there is usually only the time delay, especially at the beginning of the braking process, there.

Es können jedoch Gründe auftreten, beispielsweise, dass der Antriebsstrang 2 einen Fehler hat, die zu größeren Abweichungen zwischen dem Istmoment und dem ersten Sollmoment führen. Daher wird in einer in einem zu Beginn des Bremsvorgangs liegenden Teil des Bremsvorgangs zunächst in einem Schritt S2 ein Schaltkriterium zum Umschalten in den zweiten Betriebsmodus (Feedback-Betriebsmodus) überprüft, welches noch eine längere Abweichungsdauer, hier von 300 ms, nutzt, um zu überwachen, ob das im Übrigen gefiltert verwendete Istmoment um mehr als einen Abweichungswert, hier 1 m/s², von dem ersten Sollmoment abweicht. Ist dies während einer Zeitspanne zu Beginn des Bremsvorgangs, die den entsprechenden Teil des Bremsvorgangs beschreibt, insbesondere, bis hinreichend verlässliche Werte für das Istmoment vorliegen, nicht der Fall, wird in einem Schritt S3 weiterhin der erste Betriebsmodus (Feedforward-Betriebsmodus) verwendet, allerdings unter Überprüfung eines modifizierten Schaltkriteriums in Schritt S4, in dem dann die Abweichungsdauer erniedrigt ist, nämlich im vorliegenden Beispiel auf 100 ms statt 300 ms. Der Abweichungswert von 1 m/s² entspricht jedoch weiterhin einem vom Fahrer gerade nicht mehr spürbaren Bremswirkungsunterschied.However, there may be reasons, for example, that the powertrain 2 has an error that leads to larger deviations between the actual torque and the first setpoint torque. Therefore, in a part of the braking operation at the beginning of the braking operation, first in one step S2 a switching criterion for switching to the second operating mode (feedback operating mode) is checked, which still uses a longer deviation period, here of 300 ms, to monitor whether the otherwise filtered actual torque used by more than one deviation value, here 1 m / s ² , deviates from the first target moment. If this is not the case during a period of time at the beginning of the braking process which describes the corresponding part of the braking process, in particular until there are sufficiently reliable values for the actual torque, this is done in one step S3 the first operating mode (feedforward operating mode) is still used, but checking a modified switching criterion in step S4 , in which then the deviation period is lowered, namely in the present example to 100 ms instead of 300 ms. However, the deviation value of 1 m / s ^{2 still} corresponds to a brake effect difference that is currently no longer noticeable by the driver.

Ist das so beschriebene Schaltkriterium zum Umschalten vom ersten Betriebsmodus in den zweiten Betriebsmodus im Schritt S2 oder im Schritt S4 erfüllt, wird mit einem Schritt S5 fortgefahren, in dem in dem zweiten Betriebsmodus ein zweites Sollmoment in Abhängigkeit des Istmoments ermittelt und als Vorgabe an den Elektromotor 4 weitergegeben wird. Das zweite Sollmoment ergibt sich dabei vorliegend als Summe des Istmoments und eines Zusatzwerts, der gleich hoch wie der Abweichungswert der Schaltkriterien der Schritte S2 und S4 gewählt wurde, mithin 1 m/s², um eine für den Fahrer nicht spürbare Abweichung des gestellten Bremsmoments des Elektromotors 4 hin zum ersten Sollmoment zu erlauben. Dies führt letztlich dazu, da mit sich änderndem Istmoment das zweite Sollmoment angepasst wird, dass bei sich erholendem Elektromotor 4 beziehungsweise sich erholendem Antriebsstrang 2 das Istmoment wieder langsam an das erste Sollmoment herangeführt werden kann.Is the switching criterion described so as to switch from the first operating mode to the second operating mode in the step S2 or in the step S4 fulfilled, comes with a step S5 continued, in which determined in the second operating mode, a second desired torque in dependence on the actual torque and as a default to the electric motor 4 is passed on. In the present case, the second setpoint torque results as the sum of the actual moment and an additional value which is the same as the deviation value of the switching criteria of the steps S2 and S4 was selected, thus 1 m / s ² , to a not noticeable to the driver deviation of the set braking torque of the electric motor 4 to allow the first target moment. Ultimately, this leads to the fact that the second setpoint torque is adjusted with changing actual torque, that when the electric motor recovers 4 or recovering powertrain 2 the actual torque can be brought slowly back to the first target torque.

Ob dies auftritt, wird in einem Schritt S6 in einem Schaltkriterium zum Umschalten vom zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus (Feedforward-Betriebsmodus) überwacht. Dabei wird wieder die Abweichungsdauer des Schrittes S4 eingesetzt, mithin 100 ms, allerdings muss der Abweichungswert, um den das Istmoment maximal vom ersten Sollmoment abweichen darf, damit das Schaltkriterium vom zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus erfüllt ist, nicht zwangsläufig wieder als 1 m/s² gewählt werden, sondern kann für eine robustere Durchführung des Verfahrens ohne zu viele Umschaltvorgänge auch etwas niedriger gewählt werden, beispielsweise im Bereich von 0,7 bis 0,9 m/s², vorliegend beispielhaft als 0,8 m/s². Bleibt mithin die Abweichung des Istmoments vom ersten Sollmoment über die Abweichungsdauer wieder hinreichend gering, kann wieder der erste Betriebsmodus im Schritt S3 eingenommen werden; ansonsten wird im zweiten Betriebsmodus gemäß S5 fortgefahren.Whether this occurs will be in one step S6 monitored in a switching criterion for switching from the second operating mode to the first operating mode (feedforward operating mode). In this case, the deviation period of the step is again S4 100 ms, however, the deviation value by which the actual torque must deviate at most from the first target torque, so that the switching criterion of the second operating mode is met in the first operating mode, not necessarily again be selected as 1 m / s ² , but can for a more robust implementation of the method without too many switching operations are also chosen slightly lower, for example in the range of 0.7 to 0.9 m / s ² , in the present example as 0.8 m / s ² . Thus, if the deviation of the actual torque from the first desired torque over the deviation period remains sufficiently low again, the first operating mode can again occur in step S3 be taken; otherwise it will continue in the second operating mode according to S5.

Diese Möglichkeit zum Umschalten zwischen den Betriebsmodi bleibt bestehen, bis der Bremsvorgang abgeschlossen ist.This ability to toggle between modes of operation will remain until the braking process is completed.

Dabei sei noch angemerkt, dass zum Umschalten zwischen dem ersten Sollmoment und dem zweiten Sollmoment beziehungsweise dem zweiten Sollmoment zum ersten Sollmoment ein Gradient verwendet wird, wobei der Gradient bezüglich des Übergangs vom ersten Sollmoment zum zweiten Sollmoment höher ist als der beim Umschalten vom zweiten Sollmoment zum ersten Sollmoment. Während dies bereits durch eine fest definierte Übergangszeit, beispielsweise 30 ms, erreicht werden kann, kann auch insgesamt vorgesehen sein, dass für den Übergang vom ersten Sollmoment zum zweiten Sollmoment eine schnellere Übergangszeit gefordert wird als beim Übergang vom zweiten Sollmoment zum ersten Sollmoment.It should also be noted that a gradient is used for switching between the first setpoint torque and the second setpoint torque or the second setpoint torque for the first setpoint torque, wherein the gradient with respect to the transition from the first setpoint moment to the second setpoint momentum is higher than that during the switching from the second setpoint momentum to first target torque. While this can already be achieved by a permanently defined transitional time, for example 30 ms, it can also be provided in total that a faster transition time is required for the transition from the first setpoint torque to the second setpoint torque than during the transition from the second setpoint torque to the first setpoint torque.

Claims

A method for operating a recuperating an electric motor (4) and a braking device (6), in particular a friction brake (5), comprehensive braking system of a motor vehicle (1), wherein a driver side requested desired braking torque at least partially combined by the electric motor (4) and the Brake device (6) is provided, wherein at least one of the electric motor (4) to be delivered by a control unit (9) is determined, at least one of the at least one desired torque to the electric motor (4) is transmitted and the electric motor (4) a current from supplied actual torque back, wherein in the fulfillment of respective, the actual torque and at least one of the at least one target torque evaluating switching criteria between a first operating mode in which a first, independently of the actual torque determined target torque to the electric motor (4) is transmitted, and a second operating mode, in which a second, depending on the actual torque e is determined as a switching criterion for switching from the first to the second operating mode is checked whether the actual torque for a predetermined deviation period deviates by more than a certain deviation value from the first target torque.

Method according to Claim 1 , characterized in that is started for a braking operation with the first operating mode.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that to reduce noise effects, the actual torque is filtered, in particular smoothed in its course, is.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the deviation value is selected as a brake torque which is currently not perceptible to the driver and which is describing braking torque, in particular in the range from 0.8 to 1.1 m / s ² .

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the deviation period is selected at least for a later part of the braking process in the range of 50 to 150 ms.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the deviation duration in a lying at the beginning of the braking operation period, in particular until sufficiently reliable actual moments are longer than in the further course of the braking operation, in particular at least twice as long.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second setpoint torque is selected as the actual torque plus an additional value.

Method according to Claim 7 , characterized in that the additional value is selected as a brake torque which is just not noticeable by the driver, and in particular in the range of 0.8 to 1.1 m / s ² and / or in the same height as the deviation value.

Method according to Claim 7 or 8th , characterized in that is checked as a switching criterion for switching from the second to the first operating mode, whether the deviation from the not transmitted, first target torque falls below the or a further deviation value for or a further deviation period.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that when switching to another operating mode is changed linearly with a certain gradient from one to the other target torque.

Method according to Claim 10 , characterized in that a higher gradient is used for the transition from the first setpoint torque to the second setpoint torque than during the transition from the second setpoint torque to the first setpoint torque.

Motor vehicle (1), comprising a recuperative electric motor (4) and a braking device (6), in particular a friction brake (5), comprehensive braking system and a trained for carrying out a method according to any one of the preceding claims control unit (9).