DE102019213773A1

DE102019213773A1 - Method for controlling a braking effect on a vehicle with an electric drive system and system for braking assistance in a vehicle with an electric drive system

Info

Publication number: DE102019213773A1
Application number: DE102019213773.3A
Authority: DE
Inventors: Thomas Friedrich; Felix Frank; Peter Feuerstack
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2021-03-11
Also published as: WO2021047830A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Steuern einer Bremswirkung an einem Fahrzeug (F) mit einem elektrischen Antriebssystem umfassend ein Ermitteln (S1) einer Notwendigkeit für ein erhöhtes Bremsmoment durch eine Steuereinrichtung (SE); ein Erzeugen (S2a) eines Rekuperationsstroms aus einer Rekuperation der elektrischen Maschine und Einstellen der Höhe des Rekuperationsstroms unterhalb oder gleich einer kritischen Obergrenze durch die Steuereinrichtung (SE), wobei der Rekuperationsstrom über ein normales Betriebslimit hinaus geht, und dadurch ein Bereitstellen des erhöhten Bremsmoments; ein Ansteuern (S2b) einer Batterie (B) mit dem Rekuperationsstrom durch die Steuereinrichtung (SE); und ein Betätigen (S3) einer mechanischen Bremse des Fahrzeugs (F) und Anpassen des Rekuperationsstroms nach Wirksamwerden der mechanischen Bremse durch die Steuereinrichtung (SE)

The present invention provides a method for controlling a braking effect on a vehicle (F) with an electric drive system, comprising determining (S1) a need for an increased braking torque by a control device (SE); generating (S2a) a recuperation current from recuperation of the electrical machine and setting the level of the recuperation current below or equal to a critical upper limit by the control device (SE), the recuperation current going beyond a normal operating limit, and thereby providing the increased braking torque; driving (S2b) a battery (B) with the recuperation current by the control device (SE); and actuation (S3) of a mechanical brake of the vehicle (F) and adaptation of the recuperation current after the mechanical brake has become effective by the control device (SE)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Bremswirkung an einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem und ein System für eine Bremsunterstützung bei einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem.The present invention relates to a method for controlling a braking effect on a vehicle with an electric drive system and a system for braking assistance in a vehicle with an electric drive system.

Stand der TechnikState of the art

Bei üblichen Elektro- oder Hybridfahrzeugen, welche ausschließlich oder zusätzlich eine elektrische Maschine zum Antrieb aufweisen, können Bremsmomente der mechanischen Bremsen durch eine Generatorwirkung der elektrischen Maschine, sogenannte Rekuperation, vergrößert oder ergänzt werden. Hierbei kann kinetische Energie des Fahrzeugs durch eine Generatorwirkung der elektrischen Maschine wieder in elektrische Energie gewandelt werden und dabei ein Bremsmoment erzeugen. Mittels der elektrischen Maschine kann im Vergleich zu mechanischen Bremsen dadurch verhältnismäßig schnell ein Bremsmoment bereitgestellt werden, bei einer Anwendung von beispielsweise permanent erregten Drehstrommaschinen etwa innerhalb von wenigen Millisekunden. Ein reibungsbasiertes Bremssystem kann dafür deutlich länger benötigen, etwa 300 ms, wobei ein von den mechanischen Bremsen erreichbares Bremsmoment üblicherweise höher sein kann als jenes von der elektrischen Maschine. Für Notbremssituation bietet es sich an, zusätzlich zu den mechanischen Bremsen noch das Bremsmoment der elektrischen Maschine zu nutzen, da dieses schneller reagieren kann.In conventional electric or hybrid vehicles which exclusively or additionally have an electric machine for driving, braking torques of the mechanical brakes can be increased or supplemented by a generator effect of the electric machine, so-called recuperation. In this case, the kinetic energy of the vehicle can be converted back into electrical energy by a generator effect of the electrical machine and thereby generate a braking torque. By means of the electrical machine, a braking torque can be provided relatively quickly in comparison to mechanical brakes, for example within a few milliseconds when using, for example, permanently excited three-phase machines. A friction-based braking system can take significantly longer for this, around 300 ms, whereby a braking torque that can be achieved by the mechanical brakes can usually be higher than that of the electrical machine. For emergency braking situations, it is advisable to use the braking torque of the electrical machine in addition to the mechanical brakes, as this can react more quickly.

In der EP 2 045 116 B1 wird eine Steuereinrichtung für Elektrofahrzeuge beschrieben, welche ein Notbremssignal zum Auslösen einer Notbremsung erkennen kann.In the EP 2 045 116 B1 describes a control device for electric vehicles which can recognize an emergency braking signal for triggering an emergency braking.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Steuern einer Bremswirkung an einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem nach Anspruch 1 und ein System für eine Bremsunterstützung bei einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem nach Anspruch 8.The present invention provides a method for controlling a braking effect on a vehicle with an electric drive system according to claim 1 and a system for braking assistance in a vehicle with an electric drive system according to claim 8.

Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Preferred further developments are the subject of the subclaims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, ein Verfahren zum Steuern einer Bremswirkung an einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem und ein zugehöriges System anzugeben, durch welche eine Bremswirkung, insbesondere in Notbremssituationen, verstärkt werden kann und durch das Bremsmoment aus einer Rekuperation heraus schneller als bei einer mechanischen Bremse bereitstellbar ist.The idea on which the present invention is based is to provide a method for controlling a braking effect on a vehicle with an electric drive system and an associated system, by means of which a braking effect, in particular in emergency braking situations, can be increased and faster due to the braking torque from recuperation than can be provided with a mechanical brake.

Erfindungsgemäß erfolgt bei dem Verfahren zum Steuern einer Bremswirkung an einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem ein Ermitteln einer Notwendigkeit für ein erhöhtes Bremsmoment durch eine Steuereinrichtung; ein Erzeugen eines Rekuperationsstroms aus einer Rekuperation der elektrischen Maschine und ein Einstellen der Höhe des Rekuperationsstroms unterhalb oder gleich einer kritischen Obergrenze durch die Steuereinrichtung, wobei der Rekuperationsstrom über ein normales Betriebslimit hinaus geht, und dadurch ein Bereitstellen des erhöhten Bremsmoments. Des Weiteren erfolgt bei dem Verfahren ein Ansteuern einer Batterie und/oder eines Verbrauchers mit dem Rekuperationsstrom durch die Steuereinrichtung; und ein Betätigen einer mechanischen Bremse des Fahrzeugs und ein Anpassen des Rekuperationsstroms nach Wirksamwerden der mechanischen Bremse durch die Steuerei nrichtu ng.According to the invention, in the method for controlling a braking effect on a vehicle with an electric drive system, a need for an increased braking torque is determined by a control device; generating a recuperation current from recuperation of the electrical machine and setting the level of the recuperation current below or equal to a critical upper limit by the control device, the recuperation current going beyond a normal operating limit, and thereby providing the increased braking torque. Furthermore, in the method, a battery and / or a consumer is controlled with the recuperation current by the control device; and actuation of a mechanical brake of the vehicle and adaptation of the recuperation current after the mechanical brake has become effective by the control unit.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein maximal stellbares Bremsmoment der elektrischen Maschine für Notbremssituationen erweitert werden. Dadurch kann ein Bremsweg des Fahrzeugs vorteilhaft verkürzt werden ohne dabei ein aufwändigeres Bremssystem einsetzen zu müssen.With the method according to the invention, a maximum adjustable braking torque of the electrical machine can be extended for emergency braking situations. As a result, a braking distance of the vehicle can advantageously be shortened without having to use a more complex braking system.

Die Notwendigkeit für ein erhöhtes Bremsmoment kann aus der Umgebung, etwa durch eine Beobachtung der Umgebung mit Sensoren, oder einer Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern erfolgen.The need for an increased braking torque can arise from the environment, for example by observing the environment with sensors or communicating with other road users.

Durch die Seltenheit von Notbremsfällen kann angenommen werden, dass derartige kurzzeitig Erhöhungen von Strömen oder Überschreitungen von normalen Betriebslimits keinen oder zumindest keinen signifikanten Einfluss auf die Lebensdauer des elektrischen Antriebs und dessen Komponenten erzeugen.Due to the rarity of emergency braking cases, it can be assumed that such short-term increases in currents or exceeding normal operating limits have no or at least no significant influence on the service life of the electric drive and its components.

Durch eine derartige Anwendung und Erhöhung der Bremsmomente aus der elektrischen Maschine kann eine Bremswegverkürzung erzielt werden. Des Weiteren kann eine Dimensionierung der gesamten Bremsanlage verkleinert werden, etwa Bremsscheiben mit geringerer Dicke und geringerem Durchmesser verwendet werden, was zu Kostenvorteilen und Gewichtsvorteilen, insbesondere bei ungefederten Massen, führen kann. Durch eine derartige Bremsunterstützung kann das gesamte Bremssystem vorteilhaft in Komplexität seiner Eigenschaften geringer ausfallen und somit Kosten eingespart werden. Des Weiteren kann beispielsweise auch ein Einsetzen von Bremsunterstützern für Kleinwägen in einem Mittelklassewagen erfolgen, wobei ein gleicher Notbremsweg erzielbar sein kann.Such an application and an increase in the braking torques from the electrical machine can shorten the braking distance. Furthermore, the dimensions of the entire brake system can be reduced, for example brake disks with a smaller thickness and smaller diameter can be used, which can lead to cost advantages and weight advantages, in particular with unsprung masses. With such a braking assistance, the entire braking system can advantageously turn out to be less complex in terms of its properties and thus costs can be saved. Furthermore, for example, the use of brake supports for small cars in take place in a middle class car, whereby an equal emergency braking distance can be achieved.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt beim Erzeugen des Rekuperationsstroms ein Betreiben einer Invertereinrichtung der elektrischen Maschine durch die Steuereinrichtung und dadurch das Einstellen der Höhe des Rekuperationsstroms.According to a preferred embodiment of the method, when the recuperation current is generated, an inverter device of the electrical machine is operated by the control device and the level of the recuperation current is thereby set.

Mittels der Invertereinrichtung kann der von der elektrischen Maschine erzeugte Rekuperationsstrom ein einen für die Batterie in Spannungsniveau und Stromstärke nutzvollen Ladestrom gewandelt werden. Durch die Steuerung der Invertereinrichtung kann die Generatorwirkung der elektrischen Maschine beeinflusst und somit gesteuert und an das erwünschte Drehmoment (Bremsmoment) angepasst oder dieser erzeugt werden.By means of the inverter device, the recuperation current generated by the electrical machine can be converted into a charging current that is useful for the battery in terms of voltage level and current strength. By controlling the inverter device, the generator effect of the electrical machine can be influenced and thus controlled and adapted to the desired torque (braking torque) or this can be generated.

Die Batterie und die Ansteuerung der Invertereinrichtung können üblicherweise auf eine Standardkonfiguration der Batterie, etwa deren Größe, und der Invertereinrichtung ausgelegt sein, so dass diese keinen Schaden durch zu hohe Ströme oder erzeugte oder aufgenommene Leistungen oder weitere Größen von Betriebsparametern nehmen und so dass Sicherheitsstandards des Betriebs dieser Komponenten eingehalten werden können. Diese Auslegungen können auch auf einer gewünschten Leistung des Antriebs beruhen um diese zu erfüllen. Belastungen dieser Komponenten können durch solche festgelegten Limits der Betriebsparameter, etwa des normalen Betriebslimits für Strom oder erzeugte Leistung oder Schaltfrequenzen der Invertereinrichtung, begrenzt werden und zum Erhalten der Lebensdauer der Komponenten beitragen, etwa auch um eine kritische Obergrenze zum Einhalten einer funktionalen Sicherheit zu gewährleisten.The battery and the control of the inverter device can usually be designed for a standard configuration of the battery, for example its size, and the inverter device, so that they do not suffer any damage from excessive currents or generated or consumed power or other sizes of operating parameters and so that safety standards of the Operation of these components can be complied with. These designs can also be based on a desired output of the drive in order to achieve this. Loads on these components can be limited by such defined limits of the operating parameters, for example the normal operating limit for electricity or generated power or switching frequencies of the inverter device, and contribute to maintaining the service life of the components, for example also to ensure a critical upper limit for maintaining functional safety.

Betreffend die Batterie oder die Invertereinrichtung kann ein Betriebslimit für die Dauer einer Notbremsung überschritten werden, so dass ein erhöhtes Bremsmoment erzielt werden kann. Ein derartiges Überschreiten kann vorteilhaft für Limits einer Kurzzeitbelastung erfolgen, etwa für eine Dauer eines Überholvorgangs im Bereich von etwa 10 s - 30 s, oder für Limits einer Dauerbelastung, etwa bei Autobahnfahrten. Ein Grad für das Überschreiten der Limits kann je nach Situation unterschiedlich sein, etwa anders für Autobahnfahrten, für Landstraßen oder für den Stadtverkehr.With regard to the battery or the inverter device, an operating limit can be exceeded for the duration of an emergency braking so that an increased braking torque can be achieved. Such exceeding can advantageously take place for limits of a short-term load, for example for a duration of an overtaking maneuver in the range of about 10 s-30 s, or for limits of a continuous load, for example when driving on the motorway. The degree to which the limits are exceeded can vary depending on the situation, e.g. different for motorway journeys, for country roads or for city traffic.

Bei Notbremssituationen können, etwa bis zum Wirksamwerden einer Reibbremse, also beispielsweise für Zeiten unterhalb einer Sekunde, die normalen Betriebslimits überschritten werden. Kritische Obergrenzen können hierbei dennoch eingehalten werden und eine funktionale Sicherheit oder generelle Sicherheitsstandards garantieren, etwa auch eine erwünschte Lebensdauer der Komponenten nicht signifikant verkürzen.In emergency braking situations, the normal operating limits can be exceeded until a friction brake becomes effective, for example for times of less than one second. Critical upper limits can nevertheless be adhered to and guarantee functional safety or general safety standards, for example not significantly reducing the desired service life of the components.

Das Anpassen kann vorteilhaft derart erfolgen, dass der Rekuperationsstrom wieder verringert wird, um danach ein normales Betriebslimit nicht zu überschreiten oder in einem geringeren Maß zu überschreiten als vor dem Wirksamwerden der mechanischen Bremse.The adaptation can advantageously take place in such a way that the recuperation current is reduced again in order not to exceed a normal operating limit thereafter or to exceed it to a lesser extent than before the mechanical brake became effective.

Bei dem Verbraucher kann es sich um jede erdenkliche Art eines Verbrauchers (elektrisch) handeln, um dann als Generator ein Bremsmoment erzeugen zu können.The consumer can be any conceivable type of consumer (electrical) in order to be able to generate a braking torque as a generator.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem Wirksamwerden der mechanischen Bremse der Rekuperationsstrom derart angepasst, dass dieser dem normalen Betriebslimit genügt.According to a preferred embodiment of the method, after the mechanical brake becomes effective, the recuperation current is adapted in such a way that it satisfies the normal operating limit.

Nach einem Wirksamwerden der mechanischen Bremse kann das Überschreiten der normalen Betriebslimits für die Rekuperationsbremsung wieder aufgehoben oder abgemildert werden.After the mechanical brake becomes effective, exceeding the normal operating limits for regenerative braking can be canceled or mitigated again.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt ein Erhöhen des Rekuperationsstroms an die Batterie vor einem Wirksamwerden einer Bremswirkung der mechanischen Bremse über das vorbestimmte Betriebslimit der Batterie hinaus, wobei der Rekuperationsstrom unterhalb eines funktionalen Sicherheitslimits der Batterie gehalten wird.According to a preferred embodiment of the method, the recuperation current to the battery is increased before a braking effect of the mechanical brake takes effect beyond the predetermined operating limit of the battery, the recuperation current being kept below a functional safety limit of the battery.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Invertereinrichtung derart betrieben, dass aus einem Betrieb der Invertereinrichtung resultierende Ströme unterhalb einer Entmagnetisierungsgrenze von Permanentmagneten der elektrischen Maschine verbleiben.According to a preferred embodiment of the method, the inverter device is operated in such a way that currents resulting from an operation of the inverter device remain below a demagnetization limit of permanent magnets of the electrical machine.

Diese resultierenden Ströme können dabei interne Ströme in der Invertereinrichtung betreffen. Ein Verbleib unterhalb der Entmagnetisierungsgrenze kann für permanent erregte Maschinen erfolgen.These resulting currents can relate to internal currents in the inverter device. Permanently excited machines can remain below the demagnetization limit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Invertereinrichtung mit einem Modulationssignal angesteuert, derart dass ein maximal möglicher Aussteuerungsgrad erzielt wird.According to a preferred embodiment of the method, the inverter device is controlled with a modulation signal such that a maximum possible degree of modulation is achieved.

Am jeweiligen Zeitpunkt, an welchem gerade das Notbremsen genutzt werden soll, kann das Bremsmoment so vorteilhaft auf die in diesem Moment höchste Stufe maximiert werden.At the point in time at which emergency braking is to be used, the braking torque can thus advantageously be maximized to the highest level at that moment.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Invertereinrichtung in Blocktaktung betrieben.According to a preferred embodiment of the method, the inverter device is operated in block clocking.

Mit der Blocktaktung kann vorteilhaft das im Moment höchst zu erzielende Bremsmoment der elektrischen Maschine erzeugt werden. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine Erhöhung des Bremsmoments von der elektrischen Maschine auf das 1,5-fache oder doppelte Bremsmoment der normalen Betriebslimits erfolgen.With the block clocking, the braking torque of the electrical machine that can be achieved at the moment can advantageously be generated. In this way, the braking torque from the electrical machine can advantageously be increased to 1.5 times or twice the braking torque of the normal operating limits.

Erfindungsgemäß umfasst das System für eine Bremsunterstützung bei einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem eine Steuereinrichtung, welche mit einer elektrischen Maschine verbunden ist und dazu eingerichtet ist, eine Notwendigkeit für ein erhöhtes Bremsmoment zu ermitteln; einen Rekuperationsstrom aus einer Rekuperation der elektrischen Maschine zu ermitteln und eine Höhe des Rekuperationsstroms unterhalb oder gleich einer kritischen Obergrenze einzustellen, wobei der Rekuperationsstrom über ein normales Betriebslimit hinaus geht, um so das erhöhte Bremsmoment bereit zu stellen; und eine Batterie und/oder einen Verbraucher mit diesen Rekuperationsstrom anzusteuern; und wobei die Steuereinrichtung weiterhin dazu eingerichtet ist, den Rekuperationsstrom nach Wirksamwerden einer mechanischen Bremse anzupassen.According to the invention, the system for braking assistance in a vehicle with an electric drive system comprises a control device which is connected to an electric machine and is set up to determine a need for an increased braking torque; to determine a recuperation current from a recuperation of the electrical machine and to set a level of the recuperation current below or equal to a critical upper limit, the recuperation current going beyond a normal operating limit in order to provide the increased braking torque; and to control a battery and / or a consumer with this recuperation current; and wherein the control device is further set up to adapt the recuperation current after a mechanical brake becomes active.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System eine Sensoreinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, zumindest einen Bewegungsparameter und/oder sich dem Fahrzeug nähernde Hindernisse oder Objekte zu ermitteln.According to a preferred embodiment, the system comprises a sensor device which is set up to determine at least one movement parameter and / or obstacles or objects approaching the vehicle.

Bei dem Bewegungsparameter kann es sich um einen Bewegungsparameter des Fahrzeugs handeln, beispielsweise eine Trajektorie der Fahrbahn um somit eine Notwendigkeit einer Notbremsung abschätzen zu können.The movement parameter can be a movement parameter of the vehicle, for example a trajectory of the roadway in order to be able to estimate the need for emergency braking.

Erfindungsgemäß umfasst das elektrische Antriebssystem ein erfindungsgemäßes System und eine elektrische Maschine und eine mechanische Bremse.According to the invention, the electrical drive system comprises a system according to the invention and an electrical machine and a mechanical brake.

Das System für eine Bremsunterstützung bei einem Fahrzeug und/oder das elektrische Antriebssystem kann sich auch durch die in Verbindung mit dem Verfahren genannten Merkmale und dessen Vorteile auszeichnen und umgekehrt.The system for braking assistance in a vehicle and / or the electric drive system can also be distinguished by the features mentioned in connection with the method and its advantages, and vice versa.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further features and advantages of embodiments of the invention emerge from the following description with reference to the accompanying drawings.

FigurenlisteFigure list

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand des in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiels näher erläutert.The present invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment indicated in the schematic figures of the drawing.

Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Systems für eine Bremsunterstützung bei einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
2 eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Steuern einer Bremswirkung an einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Show it:

1 a schematic representation of a system for a brake assistance in a vehicle with an electric drive system according to an embodiment of the present invention; and
2 a block diagram of method steps of a method for controlling a braking effect on a vehicle with an electric drive system according to an embodiment of the present invention.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente.In the figures, identical reference symbols denote identical or functionally identical elements.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems für eine Bremsunterstützung bei einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 1 shows a schematic representation of a system for brake assistance in a vehicle with an electric drive system according to an exemplary embodiment of the present invention.

Das System 1 für eine Bremsunterstützung bei einem Fahrzeug F mit einem elektrischen Antriebssystem, umfasst eine Steuereinrichtung SE, welche mit einer elektrischen Maschine EM verbunden ist und dazu eingerichtet ist, eine Notwendigkeit für ein erhöhtes Bremsmoment zu ermitteln; einen Rekuperationsstrom aus einer Rekuperation der elektrischen Maschine zu ermitteln und eine Höhe des Rekuperationsstroms unterhalb oder gleich einer kritischen Obergrenze einzustellen, wobei der Rekuperationsstrom über ein normales Betriebslimit hinaus geht, um so das erhöhte Bremsmoment bereit zu stellen; und eine Batterie B mit diesen Rekuperationsstrom anzusteuern; und wobei die Steuereinrichtung SE weiterhin dazu eingerichtet ist, den Rekuperationsstroms nach Wirksamwerden einer mechanischen Bremse anzupassen.The system 1 for braking assistance in a vehicle F. with an electric drive system, comprises a control device SE which with an electric machine EM is connected and is set up to determine a need for an increased braking torque; to determine a recuperation current from a recuperation of the electrical machine and to set a level of the recuperation current below or equal to a critical upper limit, the recuperation current going beyond a normal operating limit in order to provide the increased braking torque; and a battery B. to control with this recuperation current; and wherein the control device SE is also set up to adjust the recuperation current after a mechanical brake becomes effective.

Das System 1 kann eine Sensoreinrichtung S umfassen, welche dazu eingerichtet ist, zumindest einen Bewegungsparameter und/oder sich dem Fahrzeug F nähernde Hindernisse oder Objekte zu ermitteln.The system 1 can be a sensor device S. which is set up to include at least one movement parameter and / or the vehicle F. detect approaching obstacles or objects.

Das Fahrzeug kann in diesem Sinne ein elektrisches Antriebssystem 10 umfassen mit dem erfindungsgemäßen System 1, einer elektrischen Maschine EM; und einer mechanischen Bremse (nicht gezeigt).In this sense, the vehicle can be an electric drive system 10 include with the system according to the invention 1 , an electrical machine EM ; and a mechanical brake (not shown).

Die Batterie B und eine Invertereinrichtung Inv können in dem Antriebssystem 10 oder der elektrischen Maschine EM enthalten sein. Das elektrische Antriebssystem 10 kann zumindest zwei der Räder R antreiben und die mechanische Bremse kann zumindest eine Reibbremse umfassen, welche an zumindest einem Rad R oder an einer Antriebsachse angebracht sein kann.The battery B. and an inverter device Inv may be in the drive system 10 or the electric machine EM be included. The electric drive system 10 can at least two of the wheels R. drive and the mechanical brake can comprise at least one friction brake, which on at least one wheel R. or can be attached to a drive axle.

Die Sensoren S können an einer Vorderseite oder an beliebigen Stellen des Fahrzeugs F montiert sein, von welchen aus eine Abschätzung über auftretende Gefahrensituationen möglich sein kann.The sensors S. can be on the front or anywhere on the vehicle F. be mounted, from which an assessment of the hazardous situations that may arise can be possible.

2 zeigt eine Blockdarstellung von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Steuern einer Bremswirkung an einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 shows a block diagram of method steps of a method for controlling a braking effect on a vehicle with an electric drive system according to an embodiment of the present invention.

Bei dem Verfahren zum Steuern einer Bremswirkung an einem Fahrzeug mit einem elektrischen Antriebssystem erfolgt ein Ermitteln S1 einer Notwendigkeit für ein erhöhtes Bremsmoment durch eine Steuereinrichtung; ein Erzeugen S2a eines Rekuperationsstroms aus einer Rekuperation der elektrischen Maschine und Einstellen der Höhe des Rekuperationsstroms unterhalb oder gleich einer kritischen Obergrenze durch die Steuereinrichtung, wobei der Rekuperationsstrom über ein normales Betriebslimit hinaus geht, und dadurch ein Bereitstellen des erhöhten Bremsmoments; ein Ansteuern S2b einer Batterie mit dem Rekuperationsstrom durch die Steuereinrichtung; und ein Betätigen S3 einer mechanischen Bremse des Fahrzeugs und Anpassen des Rekuperationsstroms nach Wirksamwerden der mechanischen Bremse durch die SteuereinrichtungIn the method for controlling a braking effect on a vehicle with an electric drive system, a determination takes place S1 a need for increased braking torque by a control device; a generating S2a a recuperation current from a recuperation of the electrical machine and setting the level of the recuperation current below or equal to a critical upper limit by the control device, the recuperation current going beyond a normal operating limit, and thereby providing the increased braking torque; a driving S2b a battery with the recuperation current through the control device; and a press S3 a mechanical brake of the vehicle and adapting the recuperation current after the mechanical brake has been activated by the control device

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend vollständig beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.Although the present invention has been fully described above on the basis of the preferred exemplary embodiment, it is not restricted thereto, but rather can be modified in many different ways.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 2045116 B1 [0003]

Claims

Method for controlling a braking effect on a vehicle (F) with an electric drive system, comprising the steps: - Determination (S1) of a need for an increased braking torque by a control device (SE); - Generating (S2a) a recuperation current from a recuperation of the electrical machine (EM) and setting the level of the recuperation current below or equal to a critical upper limit by the control device (SE), the recuperation current going beyond a normal operating limit, thereby providing the increased braking torque; - Controlling (S2b) a battery (B) and / or a consumer with the recuperation current by the control device (SE); and - Actuation (S3) of a mechanical brake of the vehicle (F) and adaptation of the recuperation current after the mechanical brake has become effective by the control device (SE).

Procedure according to Claim 1 in which, when generating (S2a) the recuperation current, an inverter device (Inv) of the electrical machine (EM) is operated by the control device (SE) and the level of the recuperation current is thereby set.

Procedure according to Claim 1 or 2 , in which after the mechanical brake takes effect, the recuperation current is adjusted in such a way that it meets the normal operating limit.

Method according to one of the Claims 1 to 3 , in which an increase in the recuperation current to the battery takes place before a braking action of the mechanical brake takes effect beyond the predetermined operating limit of the battery (B), the recuperation current being kept below a functional safety limit of the battery.

Method according to one of the Claims 1 to 4th , in which the inverter device is operated in such a way that currents resulting from an operation of the inverter device remain below a demagnetization limit of permanent magnets of the electrical machine.

Method according to one of the Claims 2 to 5 , as far as referenced Claim 2 , in which the inverter device is controlled with a modulation signal in such a way that a maximum possible degree of modulation is achieved.

Method according to the preceding claim, in which the inverter device is operated in block clocking.

System (1) for braking assistance in a vehicle (F) with an electric drive system, comprising: - A control device (SE) which is connected to an electrical machine (EM) and is set up to determine a need for an increased braking torque; to determine a recuperation current from a recuperation of the electrical machine and to set a level of the recuperation current below or equal to a critical upper limit, the recuperation current going beyond a normal operating limit in order to provide the increased braking torque; and to control a battery and / or a consumer with this recuperation current; and wherein the control device (SE) is also set up to adapt the recuperation current after a mechanical brake becomes active.

System (1) according to Claim 8 which comprises a sensor device (S) which is set up to determine at least one movement parameter and / or obstacles or objects approaching the vehicle (F).

Electric drive system (10) comprising - a system according to one of Claims 8 or 9 ; and - an electrical machine (EM); and - a mechanical brake.