DE19604134B4

DE19604134B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage von Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antrieb

Info

Publication number: DE19604134B4
Application number: DE19604134A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl.-Ing. Willmann; Juergen Dipl.-Ing. Breitenbacher; Andreas Dipl.-Ing. Kellner; Ludwig Dr. Dreilich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-02-06
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: GB2310016B; DE19604134A1; GB2310016A; US5853229A; GB9700217D0; JPH09310728A

Abstract

Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb, wobei
– eine regenerative Abbremsung über den wenigstens einen Antriebsmotor des Fahrzeugs sowie eine Abbremsung über eine Reibungsbremse erfolgt, und
– der Bremswunsch des Fahrers
– durch ein Steuergerät erfasst wird und
– in einem ersten Bremswunschbereich das Bremsmoment hauptsächlich von der regenerativen Abbremsung aufgebracht wird, und
– die Reibungsbremse derart gesteuert wird, dass der durch die Bremspedalbetätigung des Fahrers erzeugte Druck in diesem ersten Bereich keine nennenswerte Bremswirkung in der Reibungsbremse, zumindest an den Antriebsrädern des Fahrzeugs, erzeugt, und
– die Reibungsbremse eine Ventilanordnung aufweist, und
– jeder Radbremszylinder wenigstens ein Auslassventil aufweist, und
– das wenigstens eine Auslassventil im ersten Bremswunschbereich geöffnet wird, so dass das durch die Bremspedalbetätigung in die Radbremszylinder einströmende Druckmittel in eine Speicherkammer zurückfließt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 595 961 A1 bekannt. Dort wird eine Bremsanlage für ein Fahrzeug mit elektrischem Antrieb beschrieben, welches ein herkömmliches, mit hydraulisch betätigten Reibungsbremsen versehenen Bremssystems und ein elektro-regeneratives Bremssystem umfaßt. Das elektro-regenerative Bremssystem nutzt dabei den oder die elektrischen Antriebsmotoren des Kraftfahrzeugs zur Abbremsung und zur Energierückgewinnung während eines Bremsvorgangs aus. Der Bremskraftanteil der hydraulischen Reibungsbremse wird während eines Bremsvorgangs entsprechend dem Verhalten der regenerativen Bremse angepaßt, um eine optimale Energierückgewinnung zu erreichen. Dazu wird aus dem Betätigungsgrad des Bremspedals die einzustellende Bremskraft an den Antriebsrädern bestimmt, während die nicht angetriebenen Räder in herkömmlicher Weise direkt abhängig von der Pedalbetätigung über die Hydraulik gebremst werden. Bezüglich der Antriebsräder wird aus Betriebsgrößen der im aktuellen Betriebszustand maximal nutzbare Bremskraftanteil der regenerativen Bremse ermittelt und die vorgegebene Bremskraft durch entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors eingestellt. Überschreitet die geforderte Bremskraft den maximal nutzbaren Bremskraftanteil, so wird der übersteigende Bremskraftanteil durch die Reibungsbremse eingestellt.

Da bezüglich der Antriebsräder eine Entkopplung der Hydraulik von der Pedalbetätigung vorgesehen ist, während für die nicht angetriebenen Räder die herkömmlich direkte hydraulische Steuerung besteht, stellt das aus der EP 595 961 A1 bekannte Verfahren eine aufwendige Neukonstruktion der Bremsanlage und ihrer Komponente dar.

Aus der US 3,621,929 A1 ist ein Fahrzeug mit einer herkömmlichen Reibungsbremse und einer elektro-regenerativen Bremsmöglichkeit bekannt. Dabei wird der elektrische Motor, der das Fahrzeug antreibt, in einer besonderen Betriebssituation als Generator betrieben, so dass eine zusätzlich Bremswirkung erzeugt wird. Durch die Umwandlung der Bremsenergie im Generator kann dann die Batterie geladen werden. Die Reibungsbremse wird dagegen erst bei erreichen der maximal möglichen Bremsverzögerung durch den Motor verzögert zugeschalten.

Aus der DE 44 35 953 A1 ist ein elektrisch betriebenes Fahrzeug bekannt, bei dem zusätzlich zu einem hydraulischen Bremsmoment ein elektrisches Bremsmoment durch den elektrischen Antriebsmotor verfügbar ist. Dabei wird ein elektronischer Bremskraftverstärker zur Einstellung des hydraulischen Bremsmoments eingesetzt, um das elektrische Bremsmoment innerhalb des regenerativen Bereichs konstant zu halten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Steuerung der Bremsanlage eines mit einem Elektroantrieb versehenen Fahrzeugs anzugeben, bei der bei Einsatz einer herkömmlichen hydraulischen oder pneumatischen Reibungsbremse eine optimale Abstimmung zwischen der regenerative Abbremsung über den Elektromotor und der Reibungsbremse erreicht wird, so daß möglichst viel Energie zurückgewonnen werden kann.

Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird bei Einsatz einer unveränderten herkömmlichen Bremsanlage mit Reibungsbremsen das Potential der regenerativen Abbremsung bei Elektrofahrzeugen oder bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb optimal ausgenützt.

Besonders vorteilhaft dabei ist, daß der elektrische Antriebsmotor bzw. die elektrischen Antriebsmotoren beim Abbremsen möglichst viel Energie zurückgewinnen. Über die regenerative Abbremsung hinausgehende Bremsanforderungen werden durch eine herkömmliche Reibungsbremse abgedeckt.

Besonders vorteilhaft dabei ist, daß bei ausgeschalteter elektrischer Anlage des Fahrzeugs die Reibungsbremse auf alle Fahrzeugräder einwirkt. Dadurch wird die Betriebssicherheit des Fahrzeugs gewährleistet.

Besonders vorteilhaft ist, daß bei der Verwendung einer herkömmlichen Bremsanlage mit Komponenten zur Antriebsschlupfregelfunktion die Pedalkraft klein bleibt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Patentansprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigen die 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele einer herkömmlichen, hydraulischen Bremsanlage mit ABS bzw. ABS/ASR-Funktion. 3 zeigt eine elektronische Steuereinheit mit Ein- und Ausgangssignalen zur Steuerung der Bremsanlage des Fahrzeugs mit Elektroantrieb. In 4 ist ein Flußdiagramm skizziert, welches die Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung als Rechenprogramm darstellt. In den 5 und 6 schließlich ist die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Lösung anhand von Diagrammen dargestellt.
1 zeigt eine herkömmliche hydraulische Bremsanlage mit ABS-Funktion. Dabei sind jeweils zwei Radbremsen des zweiachsigen Fahrzeugs in einem Bremskreis (HZ1, HZ2) zusammengefaßt. Die Bremsanlage weist einen pedalbetätigbaren, zweikreisigen Hauptbremszylinder 100 mit einem Druckmittelvorratsbehälter 102 auf. Am Bremspedal 101 ist zur Durchführung der regenerativen Abbremsung wenigstens eine Meßeinrichtung 162 vorgesehen, die über ihre Ausgangsleitung 164 ein Maß für den Betätigungsgrad bzw. die Betätigungskraft des Bremspedals durch den Fahrer abgibt.
Der erste Bremskreis (HZ1) ist mit den Radbremsen 104 und 106, beispielsweise der nicht angetriebenen Räder, verbunden. An einem zweiten Bremskreis (HZ2) sind die Radbremsen 108 und 110, beispielsweise der angetriebenen Fahrzeugräder, angeschlossen. Da bei dem in 1 dargestellten Beispiel einer herkömmlichen Bremsanlage die beiden Bremskreise im wesentlichen identisch aufgebaut sind, wird im folgenden nur der erste Bremskreis (HZ1) beschrieben, dessen Komponenten im zweiten Bremskreis eine Entsprechung finden und jeweils mit dem Zusatz a zum Bezugszeichen bezeichnet sind. Eine vom Hauptbremszylinder ausgehende Bremsleitung 112 verzweigt sich in zwei zu den Radbremsen 106 und 104 führende Bremsleitungen 114 und 116. In den Bremsleitungen 114 und 116 sind Einlaßventile 118 bzw. 120 vorgesehen, welche eine federbetätigte Durchlaßstellung und eine elektromagnetisch schaltbare Sperrstellung aufweisen. Zwischen den Einlaßventilen und den Radbremsen geht von der jeweiligen Bremsleitung je eine Rückführleitung 122 bzw. 124 aus. In diesen Rückführleitungen ist je ein Auslaßventil 126 und 128 angeordnet. Die Auslaßventile haben eine federbetätigte Sperrstellung und eine elektromagnetisch schaltbare Durchlaßstellung. Die Rückführleitungen 122 und 124 werden in einer Rückführleitung 130 vereinigt, an welcher eine Speicherkammer 132 angeschlossen ist. Außerdem weist der Bremskreis eine durch einen elektrischen Antriebsmotor 134 angetriebene, hochdruckerzeugende Pumpe 136 auf. Diese ist ansaugseitig mit der Rückführleitung 130 verbunden. Ausgangsseitig ist die Pumpe 136 durch eine Förderleitung 148 mit der Bremsleitung 114 zwischen Hauptbremszylinder und Einlaßventil 118 verbunden. In der Förderleitung 148 sind eine Dämpferkammer 150 und eine Drossel 152 angeordnet.
Im Normalbetrieb befinden sich die Ventile in ihrer nicht angesteuerten Grundstellung. Dies bedeutet, daß die Einlaßventile 118 und 120 geöffnet, die Auslaßventile 126 und 128 geschlossen sind. Dadurch werden die entsprechenden Radbremsen mit dem vom Fahrer durch Betätigen des Pedals eingesteuerten Druck beaufschlagt. Im ABS-Fall werden die Auslaßventile geöffnet und die Pumpe angesteuert, um Druck aus der oder den betroffenen Radbremsen abzubauen.
In 2 ist eine hydraulische Bremsanlage dargestellt, welche durch ergänzende Komponenten neben der ABS auch eine ASR-Funktion zuläßt.
Bei der Bremsanlage nach 2 liegt in der Bremsleitung 112 ein sogenanntes Umschaltventil 170, welches durch ein Druckbegrenzungsventil 172 überbrückt ist. Das Umschaltventil weist eine federbetätigte Durchlaßstellung und eine elektromagnetisch schaltbare Sperrstellung auf. Ferner ist in der Leitung zwischen Speicherkammer 132 und Pumpe 136 ein Rückschlagventil angeordnet, welches bei geöffnetem Auslaßventil das Entstehen von Unterdruck in den Radbremszylindern verhindert. Saugseitig wird der Pumpe 136 neben der Rückführleitung 130 eine Ansaugleitung 176 zugeführt, in welcher sich ein Ansaugsteuerventil 178 mit einer federbetätigten Sperrstellung und einer elektromagnetisch schaltbaren Durchlaßstellung eingefügt ist. Dieses Ansaugventil ist über eine Leitung 180 mit der Bremsleitung 112 verbunden.
Weisen die Antriebsräder des Fahrzeugs einen zu hohen Antriebsschlupf auf, so wird das entsprechende Umschaltventil in seine Sperrstellung, und das Ansaugventil in seine Durchlaßstellung geschaltet. Durch Aktivieren der Pumpe wird ohne Pedalbetätigung Druckmittel aus dem Vorratsbehälter 102 angesaugt und über das geöffnete Einlaßventil in den oder die betroffenen Radbremszylinder eingesteuert. Dadurch kann unabhängig von der Bremspedalbetätigung Druck in den Radbremsen aufgebaut werden. Der Druckabbau erfolgt wie beim Beispiel nach 1 durch Öffnen der Auslaßventile, oder Schließen der Ansaugventile und Öffnen der Umschaltventile.
Neben der in den 1 und 2 dargestellten, hydraulisch betätigen Reibungsbremsen ist im Rahmen des Elektro- bzw. Hybridfahrzeugs eine regenerative Abbremsung über den oder die für den Antrieb verwendeten Elektromotoren möglich. Dabei wird der Elektromotor als Generator zur Ladung der Batterien angesteuert. Zur Steuerung des elektrischen Antriebs ist dabei in der Regel eine eigene Motorsteuereinheit vorgesehen. Dieses steht mit der die hydraulische Bremsanlage steuernden Steuereinheit in Verbindung.
Ein Beispiel für eine solche Steuereinheit ist in 3 dargestellt. Die Steuereinheit 200 empfängt über eine Eingangsleitung 164 ein Maß für die Bremspedalbetätigung und über eine Leitung 202 von Meßeinrichtungen 204 Größen bezüglich der Radgeschwindigkeiten der Fahrzeugräder. Ferner ist eine Verbindungsleitung 206, vorzugsweise ein serieller Bus, zur Motorsteuereinheit vorgesehen, über den die Steuereinheit 200 eine das von der regenerativen Bremse eingestellte Bremsmoment repräsentierende Größe empfängt und eine das einzustellende Bremsmoment repräsentierende Größe abgibt. Ferner sind Ausgangsleitungen 208, 210 und 212 zur Steuerung der Einlaßventile 118 und 120, der Auslaßventile 126 und 128 sowie der Pumpe 136 vorhanden.
Ziel der erfindungsgemäßen Lösung ist, bei Elektro- bzw. Hybridfahrzeugen möglichst viel der Energie zurückzugewinnen, die beim Abbremsen entsteht. Da die regenerative Abbremsung über den Antriebsmotor des Fahrzeugs nicht ausreichend ist, alle Bremsanforderungen des Fahrzeugs abzudecken, muß das Fahrzeug zusätzlich mit einer Reibungsbremse ausgerüstet. Die regenerative Abbremsung und die Reibungsbremse sind so aufeinander abzustimmen, daß möglichst viel Energie zurückgewonnen werden kann.
In dem wenigstens einen Rechenelement, welches die Steuereinheit 200 umfaßt, werden die Abbremsungen aus Reibungsbremse und regenerativer Bremse koordiniert. Dazu wird der Steuereinheit wenigstens ein, die Pedalbetätigung anzeigendes Signal zugeführt. Ist die elektrische Anlage in Betrieb, können die oder der Elektromotor(en) abbremsen. Bei Bremsbeginn, mit Betätigen des Bremspedals, werden daher in der hydraulischen Bremsanlage die Ventile derart angesteuert, daß kein oder nur ein geringer Bremsdruckaufbau in den Radbremszylindern stattfindet, der zu keiner bzw. zu keiner nennenswerten Bremswirkung führt. Dies wird vorzugsweise durch Öffnen der Auslaßventile durchgeführt, wobei das durch die Pedalbetätigung durch den Fahrer in die Radbremsen eingesteuerte Druckmittel in die Speicherkammer 132 zurückfließt. Abhängig von der Betätigung des Bremspedals und ggf. weiteren Betriebsgrößen wird der Abbremswunsch des Fahrers ableitet. Dieser wird, wie aus dem Stand der Technik bekannt, in ein Motorsollmoment umgewandelt, welches über einen Bus zur Motorsteuereinheit übertragen wird. Die Motorsteuereinheit stellt dann die gewünschte Bremsverzögerung ein. Sobald die Speicherkammer gefüllt ist, wird bei einem darüber hinausgehenden Bremswunsch zusätzlich zur regenerativen Abbremsung Bremsdruck in den Rädern aufgebaut und so eine überlagerte Abbremsung durch die Reibungsbremse gemäß der Fahrervorgabe erreicht.
Zur Verkürzung des Pedalweges ist es in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel möglich, die Auslaßventile bei einer Teilfüllung der Speicherkammer zu schließen und auf diese Weise die Reibungsbremse schon bei einem kürzeren Pedalweg wirken zu lassen.
Durch die erfindungsgemäße Lösung bleibt die dem Fahrer bekannte Pedalcharakteristik erhalten. Insbesondere wird im Bereich der regenerativen Abbremsung trotz des geringen Bremsdrucks, der dem Gegendruck der Speicherkammer entspricht, kein hartes Pedalverhalten erzeugt.
Diese grundsätzliche Vorgehensweise muß in einigen Betriebszuständen korrigiert werden.
Der Elektroantrieb wirkt meistens nur auf eine Achse, daher wirkt auch die regenerative Abbremsung nur auf diese Achse. Dies bedeutet, daß die Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse nicht gleichmäßig ist, sondern je nach Anteil der regenerativen Abbremsung schwankt. Für die meisten Abbremsungen ist dieses Verhalten nicht störend. Bei Abbremsungen in Gefahren- bzw. Grenzsituationen ist aber eine gleichmäßige, bzw. gezielt vorwählbare Bremskraftverteilung vorteilhaft. Daher öffnet das Steuergerät die Auslaßventile nicht, wenn solche Situationen beim Bremsbeginn erkannt werden. Die Reibungsbremse bremst sofort an, so daß die vorgegebene Bremskraftverteilung gewährleistet ist. Derartige Bremssituationen sind beispielsweise sogenannte Panikbremsungen, die u.a. aus der Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals abgeleitet werden können.
Ferner gibt es Betriebssituationen, in denen der Anteil der regenerativen Abbremsung reduziert werden muß. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn die Batterie voll ist, die Ladeleistung über der Zeit zu hoch oder infolge einer Veränderung der Fahrzeuggeschwindigkeit die Abhängigkeit des Motorbremsmoments von der Fahrzeuggeschwindigkeit sich auf die Gesamtabbremsung auswirkt. In diesen Betriebssituationen würde sich die Gesamtabbremsung verringern, wenn der Fahrer den Pedalweg nicht verändert. Da erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß die Steuereinheit des Elektroantriebs das momentan eingestellte Motormoment an die Bremsensteuereinheit zurückmeldet, werden in solchen Fällen die Auslaßventile, sofern sie noch offen sind, geschlossen und die Pumpe gestartet. Dadurch wird das Flüssigkeitsvolumen, das sich in der Speicherkammer angesammelt hat, wieder in den Bremskreis zurückgebracht. Damit kann ohne Pedalwegveränderung der Anteil der Reibungsbremse erhöht werden.
Um zu vermeiden, daß sich dadurch die erforderliche Pedalkraft am Fahrerfuß erhöht, ist bei einer Bremsanlage gemäß 2 vorgesehen, daß in Betriebssituationen, in denen der Anteil der Reibungsbremse erhöht wird, zusätzlich zur Pumpe auch noch das Umschaltventil angesteuert wird, so daß der Bremsdruck im Rad erhöht werden kann, ohne daß die Gegenkraft am Pedal sich erhöht.
Liegt keine dieser besonderen Betriebssituationen vor, so werden die Auslaßventile im bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Maßgabe eines in der Steuereinheit abgelegten Zusammenhangs des Füllgrades der Speicherkammer zum Pedalweg geschlossen. Die Auslaßventile werden dabei dann geschlossen, wenn ein bestimmter Pedalweg, der einem bestimmten Füllungsgrad der Speicherkammer entspricht, überschritten ist. Dies deshalb, weil sich die Speicherkammer beim regenerativen Abbremsen nicht ganz füllen darf, um die Funktionsfähigkeit des Antiblockiersystems der Reibungsbremse zu erhalten.
Eine andere vorteilhafte Vorgehensweise besteht darin, daß bei der regenerativen Abbremsung die Speicherkammer vollständig gefüllt wird. Setzt bei gefüllter Speicherkammer das Antiblockiersystem der Reibungsbremse ein, so kann ein Druckabbau wegen der gefüllten Speicherkammer nur langsam vor sich gehen. Daher werden erfindungsgemäß über die Steuereinheit der oder die Antriebsmotoren kurzfristig auf Antrieb geschaltet, um das überschüssige Bremsmoment der Räder zu kompensieren.
Die letztere Lösung gewinnt an Bedeutung i.V.m. der Wahl der Stärke der Feder in der Speicherkammer. Bei geöffneten Auslaßventilen ist der Widerstand gegen das Pedal durch die Feder in der Speicherkammer bestimmt. Diese Feder ist bisher möglichst schwach dimensioniert, damit im Blockierfall der Bremsdruck auf kleine Werte abgebaut werden kann. Wenn während der regenerativen Abbremsungsphase die Speicherkammerfeder den einzigen Widerstand gegen das Pedal darstellt, muß in einigen Ausführungsbeispielen die Feder evtl, etwas stärker ausgeführt werden. Dies bedeutet aber, daß im Antiblockierfall der Bremsdruck nicht auf kleine Werte abgebaut werden kann. Auch in diesem Fall können die Antriebsmotoren des Elektrofahrzeugs auf Antrieb geschaltet werden, um das zu große Bremsmoment der Reibungsbremse zu kompensieren. Alternativ dazu kann die Härte der Rückstellfedern am Pedal oder im Hauptbremszylinder vergrößert werden, um während der regenerativen Abbremsphase die Pedalgegenkraft zu erhöhen.
Können die verwendeten Auslaßventile aus thermischen Gründen nur eine kurze Zeit angesteuert werden, die für den beschriebenen Einsatzfall nicht ausreicht, ist es vorteilhaft, die beiden Auslaßventile eines Bremskreises abwechselnd anzusteuern.
Die beschriebene erfindungsgemäße Lösung ist in 4 anhand eines Flußdiagramms skizziert. Das entsprechende Rechenprogramm wird bei Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer eingeleitet. Im ersten Schritt 300 werden die der Steuereinheit zugeführten Betriebsgrößen, die erfindungsgemäß ausgewertet werden, eingelesen. Dies sind der Bremswunsch, das Istbremsmoment des Elektromotors sowie weitere Betriebsgrößen wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Batterieladezustand, etc.. Daraufhin wird im Schritt 302 überprüft, ob eine sogenannte Panikbremsung vorliegt. Eine derartige Panikbremsung liegt beispielsweise dann vor, wenn die Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspedals einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. In diesem Fall wird gemäß Schritt 304 kein Bremsmoment dem Elektromotor vorgegeben, die Reibungsbremsanlage in herkömmlicher Weise genutzt und im darauffolgenden Abfrageschritt 306 überprüft, ob wenigstens ein Rad zum Blockieren neigt. Ist dies der Fall, liegt der ABS-Fall vor, in dem die Steuereinheit gemäß Schritt 308 nach bekannten ABS-Algorithmen den Druck in dem zum Blockieren neigenden Rad abbaut. Hier wird je nach Ausführungsform ggf. der Elektromotor kurzzeitig auf Antrieb geschaltet, um überschüssiges Bremsmoment abzubauen. Nach Schritt 308 wird der Programmteil zu gegebener Zeit solange die Bremspedalbetätigung anhält mit Schritt 300 wiederholt. Wurde im Schritt 302 keine Panikbremsung erkannt, wird im Schritt 310 das Sollbremsmoment für die regenerative Abbremsung auf der Basis des eingelesenen Bremswunsches sowie ggf. weiterer Betriebsgrößen wie Batterieladezustand, Fahrzeuggeschwindigkeit, etc. bestimmt. Danach wird im darauffolgenden Schritt 312 überprüft, ob die Schließbedingungen für die Auslaßventile erfüllt sind. Das heißt im bevorzugten Ausführungsbeispiel, ob ein vorgegebener Pedalweg, der einem maximalen Füllgrad der Speicherkammer entspricht, überschritten ist. Ist dies der Fall, werden die Auslaßventile nicht oder nicht mehr angesteuert und mit Schritt 306 fortgefahren. Ist die Schließbedingung nicht erfüllt, werden im Schritt 314 die Auslaßventile durch getaktete Ansteuerung geöffnet. Daraufhin wird im Schritt 316 überprüft, ob während des Abbremsvorgangs eine Reduktion des Bremsmoments der regenerativen Abbremsung stattgefunden hat. Ist dies der Fall, wird gemäß Schritt 318 die Pumpe gestartet und ggf. das Umschaltventil geschlossen. Nach Schritt 318 wird wie bei einer "Nein"-Antwort im Schritt 316 mit Schritt 306 fortgefahren.
5 zeigt das Bremsmoment der motorischen und der hydraulischen Bremse aufgezeichnet über den Pedalweg. In einem ersten Bereich I, in dem die Auslaßventile der hydraulischen Bremse geöffnet sind, wird das Bremsmoment hauptsächlich aufgrund der motorischen Bremse (Kurve 400) aufgebracht. Bei einem Pedalweg SO wird das maximale Motormoment erreicht. Die hydraulische Bremsanlage ist nun derart bemessen, daß beim Pedalweg SO die Speicherkammer voll oder der maximale Füllungsgrad der Speicherkammer erreicht ist, so daß die Auslaßventile schließen. Danach wird im Bereich II das Bremsmoment hauptsächlich von der hydraulischen Reibungsbremse aufgebracht. Die Kurve 402 stellt die Summenkurve aus dem Bremsmomentenbeitrag der motorischen und der hydraulisch betätigbaren Reibungsbremse dar.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Lösung ist ferner in 6 anhand von Zeitdiagrammen bei einer typischen Bremssituation dargestellt. Dabei ist in 6a der Pedalweg, in 6b das vom elektrischen Motor aufgebrachte Bremsmoment und in 6c das von der Reibungsbremse aufgebrachte Bremsmoment dargestellt. Zum Zeitpunkt T0 betätigt der Fahrer das Pedal in einem Ausmaß, welches unterhalb des Grenzwertes S0 liegt. Daher wird das Bremsmoment nahezu allein vom elektrischen Antrieb aufgebracht. Der Bremsmomentenbeitrag der Reibungsbremse ist vernachlässigbar. Zum Zeitpunkt T1 betätigt der Fahrer das Bremspedal über den Wert S0 hinaus. Da das elektrische Bremsmoment zum Zeitpunkt T1 seinen Maximalwert erreicht hat, wird ab dem Zeitpunkt T1 das Bremsmoment entsprechend dem Pedalweg durch die Reibungsbremse aufgebracht.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nicht nur bei den in 1 und 2 dargestellten hydraulischen Bremsanlagen eingesetzt, sondern bei allen den Bremsanlage, bei denen der vom Fahrer durch die Betätigung des Bremspedals in die Bremsleitung eingesteuerten Druck in ein Speicherelement umgeleitet werden kann, ohne zu einer nennenswerten Bremsbetätigung zu führen.
Die erfindungsgemäße Lösung wirkt nicht nur auf die Antriebsräder sondern auf alle Räder der Bremsanlage.

Claims

Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage von Fahrzeugen mit elektrischem Antrieb, wobei – eine regenerative Abbremsung über den wenigstens einen Antriebsmotor des Fahrzeugs sowie eine Abbremsung über eine Reibungsbremse erfolgt, und – der Bremswunsch des Fahrers – durch ein Steuergerät erfasst wird und – in einem ersten Bremswunschbereich das Bremsmoment hauptsächlich von der regenerativen Abbremsung aufgebracht wird, und – die Reibungsbremse derart gesteuert wird, dass der durch die Bremspedalbetätigung des Fahrers erzeugte Druck in diesem ersten Bereich keine nennenswerte Bremswirkung in der Reibungsbremse, zumindest an den Antriebsrädern des Fahrzeugs, erzeugt, und – die Reibungsbremse eine Ventilanordnung aufweist, und – jeder Radbremszylinder wenigstens ein Auslassventil aufweist, und – das wenigstens eine Auslassventil im ersten Bremswunschbereich geöffnet wird, so dass das durch die Bremspedalbetätigung in die Radbremszylinder einströmende Druckmittel in eine Speicherkammer zurückfließt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Reibungsbremse aufgehoben wird, wenn ein bestimmtes Ausmaß der Pedalbetätigung überschritten ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Pedalweg, bei dessen Überschreiten die Steuerung aufgehoben wird, einem maximalen Bremsmoment der regenerativen Abbremsung entspricht.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Bremspedalbetätigung durch den Fahrer in die Radbremszylinder einströmende Druckmittel in eine Speicherkammer zurückfließt, bis diese vollständig gefüllt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Panikbremsung, einer Gefahrenbremsung, etc. die regenerative Abbremsung kein Bremsmoment beisteuert, sondern das Bremsmoment ausschließlich durch die Reibungsbremse aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Reduktion des Bremsmoments, welches durch die regenerative Abbremsung aufgebracht wird, während des Abbremsvorgangs das reduzierte Bremsmoment durch die Reibungsbremse kompensiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im ABS-Fall, wenn der Druck aus den Radbremsen nur langsam abgebaut werden kann, die Antriebsmotoren des Fahrzeugs auf Antrieb geschaltet werden, um das überschüssige Bremsmoment der Räder zu kompensieren.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Druckaufbau bei einer Reduktion des Bremsmoments durch die regenerative Abbremsung während eines Abbremsvorgangs die Pumpe angesteuert und ein Umschaltventil geschlossen wird, so daß an der Reibungsbremse Bremsdruck aufgebaut wird, ohne daß sich die Gegenkraft am Pedal erhöht.
Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage von Fahrzeugen mit Elektroantrieb, mit – wenigstens einem Elektromotor als Antriebseinheit, – einer Reibungsbremse, – einer elektronischen Steuereinheit, welche die Bremse steuert, und – einem Motorsteuereinheit, welche den Elektromotor steuert, – einer Meßeinrichtung zur Erfassung der Pedalbetätigung, wobei – die elektronische Steuereinheit für die Reibungsbremse ein Sollbremsmoment für die regenerative Abbremsung des Fahrzeugs an die Motorsteuereinheit über ein Bussystem übermittelt, und – die Motorsteuereinheit das eingestellte Istmoment an die Bremsensteuereinheit übermittelt, und – die elektronische Bremsensteuereinheit derart ausgelegt ist, daß in einem ersten . Bereich der Pedalbetätigung die Abbremsung nahezu ausschließlich von der regenerativen Abbremsung aufgebracht wird, und – die Bremsanlage Ventile zur Steuerung der Reibungsbremse aufweist, und – der in der Reibungsbremse durch die Bremspedalbetätigung aufgebaute Bremsdruck durch eine entsprechende Ventilsteuerung der Reibungsbremse in diesem ersten Bereich keine nennenswerte Bremswirkung in der Reibungsbremse, zumindest an den Antriebsrädern des Fahrzeugs, erzeugt.