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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Diese Anmeldung beansprucht den Prioritätsvorteil der am 8. Mai 2019 beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum (KIPO) eingereichten koreanischen Patentanmeldung Anmelde-Nr.
10-2019-0053856 , deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme für alle Zwecke hierin einbezogen ist.
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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betritt ein Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein Fahrzeug (z.B. ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug) und insbesondere ein Verfahren, welches einen Bremsmodus gemäß einem im Voraus ermittelten vor dem Initiieren eines Bremens Fahrrisikograd durchführt und den momentan durchgeführten Bremsmodus durch Neuermitteln des Fahrrisikograds währende eines Bremsvorgangs ändert.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Im Allgemeinen ist eine kooperative Regeneratives-Bremsen-Steuerung, welch ein regeneratives Bremsen auf Hinterräder von umweltfreundlichen Fahrzeugen (z.B. Hybridfahrzeugen, Elektrofahrzeugen, Brennstoffzellenfahrzeugen, etc.) anwendet, verschieden von der Steuerung in der bezogenen Technik, welche ein regeneratives Bremsen nur auf Vorderräder der Fahrzeuge anwendet.
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Bei einem umweltfreundlichen Fahrzeug, bei welchem das regenerative Bremsen nur auf ein Vorderrad angewendet wird, ist ein Antriebsmotor am Vorderrad angeordnet. Eine regenerative Bremskraft wird erzeugt, wenn der Antriebsmotor Energie durch Laden einer Batterie zurückgewinnt, und die Bremskraft wird nur auf das Vorderrad angewendet.
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Bei der auf das Vorderrad angewendeten regenerativen Bremskraft verringert sich eine Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug schleudert, sogar obwohl die auf das Vorderrad angewendete Gesamtbremskraft hoch ist, und folglich ist es möglich, die Menge an erzeugter regenerativer Bremskraft zu maximieren, um eine große Energiemenge zurückzugewinnen.
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In dem Fall des umweltfreundlichen Fahrzeugs, bei welchem das regenerative Bremsen auf das Hinterrad angewendet wird, gibt es jedoch eine Einschränkung beim Erhöhen der regenerativen Bremskraft, da das Hinterrad eher bzw. zuerst blockiert, wenn die auf das Hinterrad angewendete regenerative Bremskraft erhöht wird, um eine große Energiemenge zurückzugewinnen, was eine Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrzeug schleudert, erhöht. In einem Fall, in welchem die regenerative Bremskraft erzeugt wird, wenn ein Fahrpedal (auch Gaspedal genannt) und ein Bremspedal nicht betätigt sind, werden drei Arten von Bremskraft, welche eine regenerative Dahinrollen-Bremskraft (Englisch „coasting braking force“, z.B. Segel-Betrieb- bzw. Leerlaufsegelbetrieb-Bremskraft oder Motorschleppbetrieb-Bremskraft), die durch eine Antriebssteuereinrichtung gesteuert wird, eine regenerative Hinterrad-Bremskraft, welche durch eine Bremssteuereinrichtung gesteuert wird, und eine Reibungsbremskraft, welche durch Hydraulikdruck erzeugt wird, aufweisen, simultan in dem Fahrzeug angewendet. Falls in diesem Fall die Bremssteuereinrichtung die Bremskraft an das Vorderrad und das Hinterrad verteilt, ohne die regenerative Dahinrollen-Bremskraft zu berücksichtigen, wird die Hinterrad-Bremskraft im Vergleich zur Vorderrad-Bremskraft übermäßig erhöht, was ein Problem, welches eine Wahrscheinlichkeit, dass das Hinterrad (zeitlich) vor dem Vorderrad blockiert wird, verursacht.
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Unter Bezugnahme auf 11A (Bezogene Technik) kann indessen die regenerative Hinterrad-Bremskraft so eingestellt sein, dass sie in einem Geringe-Verzögerung-Abschnitt (Abschnitt A) niedrig ist, um eine Stabilität des Fahrzeugs zu gewährleisten, wobei jedoch ein durch das Hinterrad erzielter Effekt des Verbesserns der Kraftstoffökonomie verringert wird. Zudem kann unter Bezugnahme auf 11B (Bezogene Technik) die regenerative Hinterrad-Bremskraft so eingestellt sein, dass sie in dem Geringe-Verzögerung-Abschnitt (Abschnitt A) hoch ist, um die Kraftstoffökonomie zu verbessern, wobei jedoch eine Einschränkung im Hinblick auf das Erzeugung von ausschließlich der regenerativen Hinterrad-Bremskraft besteht, um zu verhindern, dass das Hinterrad zuerst blockiert.
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Um diese Probleme zu lösen, offenbart das koreanische Patent Nr.
10-1905976 (Verfahren des Steuerns einer Bremskraft beim kooperativen Steuern eines regenerativen Bremsens - Englisch „Method of Controlling Braking Force when Cooperatively Controlling Regenerative Braking“) der bezogenen Technik, dass nur eine regenerative Hinterrad-Bremskraft durch Berücksichtigen der regenerativen Dahinrollen-Bremskraft in einem Geringe-Verzögerung-Abschnitt erzeugt wird.
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Da jedoch im koreanischen Patent Nr.
10-1905976 eine auf ein Vorderrad angewendete regenerative Bremskraft berücksichtigt wird, gibt es Probleme dahingehend, dass es schwierig ist, die Bremskraft bei einem hinterradangetriebenen umweltfreundlichen Fahrzeug zu verteilen, und die Bremskraft wird verteilt, während eine Fahrsituation vor dem Initiieren des Bremsens ignoriert wird.
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Erläuterung
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Die vorliegende Offenbarung bzw. Erfindung (kurz: Offenbarung) ist darauf gerichtet, ein regeneratives Bremsen kooperativ zu steuern, um eine Bremskraft an ein Vorderrad und ein Hinterrad eines Fahrzeugs (z.B. eines hinterradangetriebenen umweltfreundlichen Fahrzeugs) zu verteilen, eine Bremskraft für jeden Bremsmodus durch Erkennen einer Fahrsituation im Voraus vor dem Initiieren des Bremsens zu verteilen und einen Bremsmodus für jeden Schritt während des Bremsens zu ändern.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schafft ein Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens (z.B. energierückgewinnenden bzw. rekuperativen Bremsens) für ein Fahrzeug, welches eine Bremskraft unterschiedlich an (mindestens) ein Vorderrad und ein (mindestens) Hinterrad verteilt basierend auf einem Fahrrisikograd unter Berücksichtigung einer regenerativen Dahinrollen-Bremskraft (Englisch „regenerative coasting braking force“ - z.B. Segel-Betrieb- bzw. Leerlaufsegelbetrieb-Bremskraft oder Motorschleppbetrieb-Bremskraft) und einer an dem Hinterrad erzeugten regenerativen Hinterrad-Bremskraft (Englisch „rear wheel regenerative braking“, z.B. regenerative Bremskraft am Hinterrad), wobei das Verfahren aufweist: einen ersten Schritt des im Voraus Ermittelns des Fahrrisikograds vor dem Initiieren eines Bremsens, einen zweiten Schritt des selektiven Durchführens (z.B. Auswählens und dann Durchführens) von irgendeinem von Bremsmodi, welche basierend auf dem Fahrrisikograd definiert sind, während des Bremsens, einen dritten Schritt des erneuten Ermittelns (z.B. Neuermittelns) des Fahrrisikograds nach dem zweiten Schritt, und einen vierten Schritt des Änderns des selektiv (gegenwärtig) durchgeführten Bremsmodus basierend auf dem im dritten Schritt ermittelten Fahrrisikograd.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Information über Dahinrollen-Regenerationsmengen (z.B. Energierückgewinnungsmengen beim Dahinrollen, insbesondere Segeln bzw. Leerlaufsegeln), welche sich in Echtzeit verändern, in dem umweltfreundlichen Fahrzeug, bei welchem das regenerative Bremsen an dem Hinterrad durchgeführt wird, empfangen, und es ist als ein Ergebnis davon möglich, die Bremskraft aktiv an das Vorderrad und das Hinterrad zu verteilen.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, das regenerative Bremsen aktiv und kooperativ zu steuern, indem ein Fahrrisikograd im Voraus vor dem Initiieren des Bremsens ermittelt wird und dann ein die Kraftstoffökonomie verbessernder Modus oder ein stabiler Modus während des Bremsens aktiviert wird.
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, den Bremsmodus zu ändern, indem das Fahrrisikograd sogar während des Bremsens erneut ermittelt wird.
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Eine weitere beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schafft ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium, welches Programmbefehle, die durch einen Prozessor ausgeführt werden, enthält, aufweisend: Programmbefehle, die im Voraus den Fahrrisikograd vor einem Initiieren eines Bremsens ermitteln, Programmbefehle, die selektiv irgendeinen von Bremsmodi, welche basierend auf dem Fahrrisikograd definiert sind, während des Bremsens durchführen, Programmbefehle, die den Fahrrisikograd nach dem selektiven Durchführen des einen der Bremsmodi erneut ermitteln (z.B. neu ermitteln), und Programmbefehle, die den selektiv durchgeführten Bremsmodus basierend auf dem erneut ermittelten Fahrrisikograd ändern.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 2 ist ein Bremsdiagramm, welches eine Verteilung einer Vorderrad-Bremskraft und einer Hinterrad-Bremskraft in einem ersten Modus gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 3 ist ein Bremsdiagramm, welches eine Verteilung der Vorderrad-Bremskraft und der Hinterrad-Bremskraft in einem zweiten Modus gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 4 ist ein Bremsdiagramm, welches eine Verteilung der Vorderrad-Bremskraft und der Hinterrad-Bremskraft in einem dritten Modus gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 5 ist ein Bremsdiagramm, welches eine Verteilung von Bremskraft, die basierend auf einem Verzögerungsbetrag (Höhe der Verzögerung) in dem ersten bis vierten Modus unterschiedlich angewendet wird, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
- 6 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren des Auswählens des ersten bis vierten Modus auf Grundlage eines vor dem Initiieren des Bremsens ermittelten Fahrrisikograds darstellt.
- 7 ist ein Flussdiagramm, welches ein Ermittlungsverfahren zum Wechseln in einen anderen Modus oder zum Beibehalten des ersten Modus nach dem Bremsen im ersten Modus darstellt.
- 8 ist ein Flussdiagramm, welches ein Ermittlungsverfahren zum Wechseln in einen anderen Modus oder zum Beibehalten des zweiten Modus nach dem Bremsen im zweiten Modus darstellt.
- 9 ist ein Flussdiagramm, welches ein Ermittlungsverfahren zum Wechseln in einen anderen Modus oder zum Beibehalten des dritten Modus nach dem Bremsen im dritten Modus darstellt.
- 10 ist ein Flussdiagramm, welches einen Vorgang des Beibehaltens des vierten Modus nach dem Bremsen im vierten Modus darstellt.
- 11A (Bezogene Technik) ist ein Bremsdiagramm, welches eine Technologie in der bezogenen Technik, die bevorzugt die Stabilität eines Fahrzeugs berücksichtigt, darstellt, und 11B (Bezogene Technik) ist ein Bremsdiagramm, welches eine Technologie in der bezogenen Technik, die bevorzugt eine Kraftstoffökonomieverbesserung berücksichtigt, darstellt,
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-...“ oder irgendein ähnlicher Begriff, welcher hier verwendet wird, Kraftfahrzeuge im Allgemeinen, wie z.B. Personenkraftfahrzeuge, einschließlich sogenannter Sportnutzfahrzeuge (SUV), Busse, Lastwagen, zahlreiche kommerzielle Fahrzeuge, Wasserfahrzeuge, einschließlich einer Vielzahl an Booten und Schiffen, Flugzeuge und dergleichen einschließt und Hybridfahrzeuge, elektrische Fahrzeuge, Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge für alternative Treibstoffe (z.B. Treibstoffe, welche aus anderen Ressourcen als Erdöl hergestellt werden) einschließt. Ein Hybridfahrzeug, auf welches hier Bezug genommen wird, ist ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Energiequellen hat, z.B. Fahrzeuge, welche sowohl mit Benzin als auch elektrisch betrieben werden.
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Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreibens von bestimmten Ausführungsformen und ist nicht dazu gedacht, die Erfindung zu beschränken. Die wie hierin verwendeten Singular-Formen „ein“, „eine“, „eines“ und „der“, „die“, „das“ sind dazu gedacht, auch die Mehrzahlformen einzuschließen, außer der Kontext weist eindeutig auf etwas Anderes hin. Ferner ist zu verstehen, dass die Begriffe „aufweisen“ und/oder „aufweisend“ bei Verwendung in dieser Beschreibung das Vorliegen von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen und/oder Bauteilen spezifizieren, jedoch nicht die Anwesenheit oder das Hinzufügen von einem oder mehreren weiteren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen davon ausschließen. Wie hierin verwendet, weist der Begriff „und/oder“ jede sowie alle Kombinationen von einem oder mehreren der dazugehörig aufgezählten Gegenstände auf. Durchgehend durch die Beschreibung sind, außer es ist explizit das Gegenteil beschrieben, das Wort „aufweisen“ und Abwandlungen davon, wie zum Beispiel „aufweist“ oder „aufweisend“, so zu verstehen, dass sie die Einbeziehung von angegebenen Elementen, aber nicht die Ausschließung von irgendeinem anderen Element bedeuten. Außerdem bedeuten die Begriffe „Einheit“, „-er“, „-or“ und „Modul“, welche in dieser Beschreibung beschrieben sind, Einheiten zum Verarbeiten von wenigstens einer Funktion und einem Vorgang und können diese mittels Hardwarekomponenten oder Softwarekomponenten und Kombinationen davon realisiert sein. Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Offenbarung als nichtflüchtige, computerlesbare Medien auf einem computerlesbaren Medium (z.B. Datenträger) realisiert sein, welches ausführbare Programminstruktionen enthält, die mittels eines Prozessors, einer Steuereinrichtung / Steuereinheit oder dergleichen ausgeführt werden können. Beispiele des computerlesbaren Mediums weisen auf, sind aber nicht beschränkt auf, ROM (kurz für Nur-Lese-Speicher - Englisch „Read Only Memory“), RAM (kurz für Speicher mit wahlfreiem Zugriff - Englisch „Random Access Memory“), Compact-Disk-(CD)-ROMs, Magnetbänder, Disketten, Flash-Speicher, Chipkarten (z.B. Smartcards, Speicherkarten) und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzwerkverbundenen Computersystemen verteilt werden, so dass die computerlesbaren Medien auf eine verteilte Art gespeichert und ausgeführt werden, z.B. mittels eines Telematikservers oder eines Steuereinrichtungsbereich-Netzwerks (auch Steuergerätenetzwerk oder „Controller Area Network“ genannt, kurz CAN).
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Nachstehend werden beispielhafte Ausführungsformen eines Verfahrens des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Begriffe oder Wörter, welche hierin verwendet werden, sollten nicht als auf eine übliche Bedeutung oder Wörterbuchbedeutung beschränkt zu interpretiert werden und sollten basierend auf einem Prinzip, dass ein Erfinder eine Begriffsbedeutung geeignet definieren kann, um seine/ihre Erfindung auf bestem Wege zu beschreiben, entsprechend einer Bedeutung und einem Verständnis, welche mit dem technischen Sinn der vorliegenden Erfindung konform sind, interpretiert werden.
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Ein Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein Fahrzeug (z.B. ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug) gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine neue Art von Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens, welches in der Lage ist, eine Bremsstabilität und -leistung sowie eine Kraftstoffökonomie bei umweltfreundlichen Fahrzeugen (z.B. Hybridfahrzeugen, Elektrofahrzeugen oder Brennstoffzellenfahrzeugen), bei welchen regeneratives Bremsen an Hinterrädern durchgeführt, zu verbessern.
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Das Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Bremskraftsteuerungsverfahren, welches eine Gesamtbremskraft eines Fahrzeugs, die eine Bremskraft, welche durch regeneratives Bremsen erzeugt wird, wenn das Fahrzeug dahinrollt (z.B. ein Segeln als Rollen mit abgekoppelten Antriebsmotor im Leerlauf oder zusätzlich ausgeschalteten Antriebsmotor durchführt), d.h. eine regenerative Bremskraft, welche in einer Keine-Beschleunigung-und-kein-Bremsen-Situation erzeugt wird, aufweist, berücksichtigt in Abhängigkeit von einem Bremssystem, das in der Lage ist, in dem umweltfreundlichen Fahrzeug, in dem regeneratives Bremsen an dem Hinterrad durchgeführt wird, unabhängig eine Bremskraft des Vorderrads und des Hinterrads zu steuern. Das Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung gewährleistet eine Bremsstabilität und verbessert eine Kraftstoffökonomie durch Maximieren einer Energierückgewinnung, welche durch regeneratives Bremsen hervorgerufen wird.
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Wie es wohlbekannt ist, ist das Bremssystem zum Umsetzen des Verfahrens des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ein System, welches Reibungsbremskräfte an dem Vorderrad und dem Hinterrad unabhängig steuern kann, kooperativ (z.B. zusammenwirkend, ineinandergreifend) die regenerative Bremskraft (z.B. Rekuperationsbremskraft, insbesondere Bremskraft durch Energierückgewinnung mittels eines als Generator arbeitenden Elektromotors) und die Reibungsbremskraft steuern kann und zulassen kann, dass die Betätigung eines Bremspedals und die Erzeugung einer Bremskraft unabhängig voneinander durchgeführt werden. Das Bremssystem weist eine Bremssteuereinrichtung zum Steuern der Reibungsbremskraft und der regenerativen Bremskraft.
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Das Bremssystem ist dazu eingerichtet, Informationen über einen Betrag der erzeugten regenerativen Dahinrollen-Bremskraft zu erlangen. Beispielsweise kann das Bremssystem die Bremssteuereinrichtung aufweisen, welche die Informationen über den vorbestimmten Betrag der erzeugten regenerativen Dahinrollen-Bremskraft speichert, oder kann zusätzlich Informationen über den Betrag der erzeugten regenerativen Dahinrollen-Bremskraft von einer Antriebssteuereinrichtung erlangen.
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Das Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren des Verteilens, für jeden Bremsmodus, der Reibungsbremskraft an das Vorderrad und an das Hinterrad sowie der regenerativen Bremskraft an das Hinterrad, welche unter Berücksichtigung der regenerativen Dahinrollen-Bremskraft erzeugt wird, mittels des Bremssystems.
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1 ist eine Ansicht, welche ein Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Das Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens (z.B. energierückgewinnenden bzw. rekuperativen Bremsens) für ein Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist auf: einen ersten Schritt S100 des im Voraus Ermittelns eines Fahrrisikograds vor dem Initiieren eines Bremsens, einen zweiten Schritt S200 des selektiven Durchführens (z.B. Auswählens und dann Durchführens) eines Bremsens für jeden basierend auf dem Fahrrisikograd definierten Bremsmodus während des Bremsens, einen dritten Schritt des erneuten Ermittelns (z.B. Neuermittelns) des Fahrrisikograds nach dem zweiten Schritt, und einen vierten Schritt des Änderns des selektiv (gegenwärtig) durchgeführten Bremsmodus basierend auf dem im dritten Schritt ermittelten Fahrrisikograd.
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Der erste Schritt S100 ist ein Schritt des Ermittelns des Fahrrisikograds im Voraus in einer Situation vor dem Initiieren des Bremsens (auch z.B. Einleiten eines Bremsvorgangs). Die Situation vor dem Initiieren des Bremsens kann einen Fall meinen, in welchem ein Fahrer weder ein Fahrpedal noch ein Bremspedal betätigt, während das Fahrzeug fährt. In diesem Fall wird die regenerative Bremskraft an dem Hinterrad erzeugt, während das Fahrzeug dahinrollt („coasted“ - z.B. im Leerlauf oder mit abgeschalteten Motor segelt oder im Motorschleppbetrieb rollt).
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Das Verfahren des Ermittelns des Fahrrisikograds kann irgendeine oder zwei oder mehr Informationen von einer Information über einen Fahrzustand des Fahrzeugs, einer Information über eine Bedingung, bei welcher der Fahrer das Fahrzeug beschleunigt, einer Information über einen Zustand einer Fahrbahnoberfläche und einer Information über einen Betrag des regenerativen Bremsens, welcher durch die Fahrersteuereinrichtung (z.B. Antriebssteuereinrichtung) freigegeben ist, berücksichtigen.
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Die Information über einen Fahrzustand des Fahrzeugs, die Information über eine Bedingung, bei welcher der Fahrer das Fahrzeug beschleunigt, die Information über einen Zustand einer Fahrbahnoberfläche und die Information über den Betrag des regenerativen Bremsens, welcher durch die Fahrersteuereinrichtung freigegeben wird, können basierend auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, einer Beschleunigung des Fahrzeugs, einer Schlupfrate des Rads, einer Raddrehzahldifferenz zwischen dem Vorderrad und dem Hinterrad, einem Lenkeinschlag, einer Gierrate, einem Reibungsgrad einer Fahrbahnoberfläche oder einem Neigungsgrad einer Fahrbahnoberfläche ermittelt werden.
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Um die vorstehenden Informationen zu ermitteln, kann das Fahrzeug ausgestattet sein mit Raddrehzahlsensoren, die jeweils für das Vorderrad und das Hinterrad vorgesehen sind, einem Gierratensensor, der dazu eingerichtet ist, eine Gierrate des Fahrzeugs zu erfassen, einen Lenkwinkelsensor, der dazu eingerichtet ist, einen Lenkwinkel eines Lenkrads zu erfassen, einer Kamera, die dazu eingerichtet ist, eine visuelle Information über einen Zustand einer Fahrbahnoberfläche zu erfassen. Diese Sensoren können elektrisch mit der Bremssteuereinrichtung verbunden sein. Das Verfahren des Ermittelns des Fahrrisikograds gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist allerdings nicht auf das vorstehend erläuterte Verfahren beschränkt, und diverse offenkundige Verfahren können verwendet werden.
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Der Fahrrisikograd kann in diverse Zustände basierend auf einem Risikograd unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Informationen unterteilt werden. Beispielsweise kann der Fahrrisikograd auf Grundlage einer Höhe einer Schlupfrate des Rads in einen stabilen Zustand, in welchem das Fahrzeug keinem Risiko unterliegt, einem Niedrigrisikozustand, in welchem das Fahrzeug einem gewissen Risiko unterliegt, und einen Hochrisikozustand, in welchem das Fahrzeug einem Risiko, das höher als im Niedrigrisikozustand ist, unterliegt. Die jeweiligen Zustände können auf Grundlage eines Verzögerungsbetrags bzw. Abbremsbetrag (z.B. Höhe der Verzögerung bzw. des Abbremsens, Verzögerungsausmaß bzw. Abbremsausmaß, bspw. Wert der negativen Beschleunigung durch bremsende Effekte auf das Fahrzeug) unterteilt werden. In der vorliegenden Offenbarung können ein erster Grenzwert, welcher einem Verzögerungsbetrag, der eine Grenze zwischen dem stabilen Zustand und dem Niedrigrisikozustand definiert, entspricht, ein zweiter Grenzwert, welcher einem Verzögerungsbetrag, der eine Grenze zwischen dem Niedrigrisikozustand und dem Hochrisikozustand definiert, entspricht, und ein dritter Grenzwert, welcher einem Verzögerungsbetrag, der eine Grenze zwischen dem Niedrigrisikozustand und dem (Noch-)Stärkeres-Risiko-Zustand definiert, entspricht, im Voraus festgelegt sein. Der erste bis dritte Grenzwert können hier spezifische berechnete Werte oder Wertebereiche basierend auf dem Fahrrisikograd sein, und der erste bis dritte Grenzwert können auf diverse Werte oder diverse Wertebereiche festgelegt sein.
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Da der erste Schritt S100 automatisch durch die Bremssteuereinrichtung basierend auf den vorgenannten Informationen vor dem Initiieren des Bremsens, d.h. bevor der Fahrer das Bremspedal drückt, durchgeführt wird, muss der Fahrer die Informationen nicht separat eingeben, um den Fahrrisikograd zu ermitteln.
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Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden die Bremsmodi basierend auf dem Fahrrisikograd unterschieden. Daher wird der zweite Schritt S200 durchgeführt durch Auswählen desjenigen Bremsmodus, der mit dem im ersten Schritt S100 ermittelten Fahrrisikograd zusammenpasst, aus den Bremsmodi.
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Die Bremsmodi weisen den ersten bis vierten Bremsmodus auf. Die Bremsmodi können in einem Bremsdiagramm (z.B. Bremskraftdiagramm), welches eine Bremskraftverteilung an das Vorderrad und das Hinterrad darstellt, ausgedrückt werden.
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2 ist ein Bremsdiagramm, welches eine Verteilung einer Vorderrad-Bremskraft und einer Hinterrad-Bremskraft in einem ersten Modus gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, 3 ist ein Bremsdiagramm, welches eine Verteilung der Vorderrad-Bremskraft und der Hinterrad-Bremskraft in einem zweiten Modus gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, 4 ist ein Bremsdiagramm, welches eine Verteilung der Vorderrad-Bremskraft und der Hinterrad-Bremskraft in einem dritten Modus gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt, und 5 ist ein Bremsdiagramm, welches eine Verteilung von Bremskraft, die basierend auf einem Verzögerungsbetrag (Höhe der Verzögerung) in dem ersten bis vierten Modus unterschiedlich angewendet wird, gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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Die in 2 bis 4 dargestellten Bremsdiagramme zeigen Verteilungen der Vorderrad-Bremskraft (X-Achse) und der Hinterrad-Bremskraft (Y-Achse), und die in den Bremsdiagrammen dargestellten schrägen Linien geben gleichmäßige Verzögerungsbeträge (ansteigend in Richtung zur rechten Seite) an, die durchgängigen Pfeile geben tatsächliche Bremsverteilungsverhältnisse während eines regenerativen Hinterrad-Bremsens an, die gestrichelten Pfeile geben Hinterrad-Zuerst-Blockierungsverhinderung-Verteilungsverhältnisse an und die gekrümmten (bzw. kurvenförmigen) Linien geben ideale Bremsverteilungsverhältnisse an.
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Bezugnehmend auf 2 wird in dem ersten Modus eine regenerative Bremskraft nur am Hinterrad erzeugt, so dass diese bis zu einer vorbestimmten Verzögerung erhöht wird, wobei jedoch keine Bremskraft am Vorderrad erzeugt wird. In der vorliegenden Offenbarung ist eine Höhe der Verzögerung, bei welcher die regenerative Hinterrad-Bremskraft (Englisch „rear wheel regenerative braking“, z.B. regenerative Bremskraft am Hinterrad) während des ersten Modus nicht weiter erhöht wird, als eine maximale regenerative Hinterrad-Bremskraft definiert. Das heißt, dass (solange) keine Bremskraft an das Vorderrad verteilt wird, bis die maximale regenerative Hinterrad-Bremskraft erzeugt wird bzw. erreicht ist.
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Nachdem die regenerative Hinterrad-Bremskraft die maximale regenerative Hinterrad-Bremskraft erreicht hat, wird die Bremskraft an das Vorderrad und das Hinterrad mit dem Hinterrad-Zuerst-Blockierungsverhinderung-Verteilungsverhältnis verteilt, während die maximale regenerative Hinterrad-Bremskraft beibehalten wird, sogar obwohl ein (Gesamt-)Verzögerungsbetrag ansteigt. Jedoch wird ein Wert der maximalen regenerativen Hinterrad-Bremskraft, der konstant beibehalten wurde, nicht länger beibehalten, wenn der Verzögerungsbetrag den ersten Grenzwert erreicht.
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Das Hinterrad-Zuerst-Blockierungsverhinderung-Verteilungsverhältnis (z.B. Bremskraftverteilungsverhältnis zur Verhinderung, dass das Hinterrad zuerst (vor dem Vorderrad) blockiert) ist ein Verhältnis zur Verteilung der Bremskraft an das Vorderrad und an das Hinterrad innerhalb einer Grenze, in welcher kein Überbremsen (z.B. überstarkes Bremsen, resultierend zum Beispiel in Blockieren - Englisch „overbraking“) an dem Hinterrad auftritt. Ein Gradient einer Hinterrad-Zuerst-Blockierungsverhinderung-Verteilung-Linie kann geeignet für jedes Fahrzeug festgelegt werden unter Berücksichtigung von Gestaltungselementen von Bremseinheiten innerhalb eines Bereichs, der größer oder kleiner als ein Gradient eines Vorder/Hinterrad-Grundverteilungsverhältnisses ist, basierend auf Bremsenspezifikationen. Die Zeichnungen gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen, dass das Hinterrad-Zuerst-Blockierungsverhinderung-Verteilungsverhältnis gleich dem Vorder/Hinterrad-Grundverteilungsverhältnis ist.
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Der erste Modus ist der Bremsmodus, bei welchem das Fahrzeug im Schritt S100 als sich im stabilen Zustand befindlich ermittelt wird, und der erste Modus führt, wie in 2 dargestellt, das regenerative Bremsen vorrangig an dem Hinterrad durch, wodurch die Kraftstoffökonomieverbesserung vorrangiger als die Bremsstabilität berücksichtigt wird.
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Bezugnehmend auf 3 wird im zweiten Modus die regenerative Hinterrad-Bremskraft berücksichtigt und wird die Bremskraft an das Vorderrad und das Hinterrad mit dem Hinterrad-Zuerst-Blockierungsverhinderung-Verteilungsverhältnis verteilt. Ein Abschnitt (z.B. Wertebereich) eines Verzögerungsbetrags im zweiten Modus verläuft vom ersten Grenzwert zum zweiten Grenzwert-
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Der zweite Modus ist der Bremsmodus, bei welchem das Fahrzeug im Schritt S100 als sich im Niedrigrisikozustand befindlich ermittelt wird, und, wie in 3 dargestellt, wird die Bremskraft gleichzeitig an das Vorderrad und das Hinterrad verteilt unter Berücksichtigung des regenerativen Bremsens am Hinterrad, wodurch sowohl die Kraftstoffökonomie als auch die Bremsstabilität berücksichtigt werden.
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Bezugnehmend auf 4 wird im dritten Modus keine regenerative Hinterrad-Bremskraft erzeugt und wird die Bremskraft an das Vorderrad und das Hinterrad mit dem Hinterrad-Zuerst-Blockierungsverhinderung-Verteilungsverhältnis verteilt. Ein Abschnitt (z.B. Wertebereich) eines Verzögerungsbetrags im dritten Modus verläuft vom zweiten Grenzwert zum dritten Grenzwert.
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Der dritte Modus ist der Bremsmodus, bei welchem das Fahrzeug im Schritt S100 als sich im Hochrisikozustand befindlich ermittelt wird, und, wie in 4 dargestellt, wird die Bremskraft an das Vorderrad und das Hinterrad verteilt ohne Berücksichtigung des regenerativen Bremsens am Hinterrad, wodurch die Bremsstabilität vorrangiger als die Kraftstoffökonomieverbesserung berücksichtigt wird.
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Die regenerative Dahinrollen-Bremskraft wird erzeugt während des ersten bis dritten Modus, und der Betrag der erzeugten regenerativen Dahinrollen-Bremskraft ist in die im ersten bis dritten Modus zu verteilende Bremskraft enthalten.
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Obwohl es nicht dargestellt ist, wird im vierten Modus die an das Hinterrad angewendete regenerative Dahinrollen-Bremskraft gelöst (z.B. aufgehoben, weggenommen) und wird die Bremskraft an das Vorderrad und das Hinterrad mit dem Hinterrad-Zuerst-Blockierungsverhinderung-Verteilungsverhältnis verteilt. Ein Abschnitt (z.B. Wertebereich) eines Verzögerungsbetrags im vierten Modus ist größer als der dritte Grenzwert (z.B. beginnt der vierte Modus ab dem dritten Grenzwert).
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Der vierte Modus ist der Bremsmodus, bei welchem das Fahrzeug im Schritt S100 als sich in einem Zustand, der riskanter als der Zustand im dritten Modus ist, befindlich ermittelt wird, und die Bremskraft wird an das Vorderrad und das Hinterrad verteilt, wobei die gesamte regenerative Bremskraft gelöst ist (z.B. vollständig aufgehoben ist, vollständig weggenommen wird - mit anderen Worten: keine regenerative Bremskraft mehr angewendet wird), wodurch die Bremsstabilität vorrangiger als die Kraftstoffökonomieverbesserung berücksichtigt wird.
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Bezugnehmend auf 5 stellt das einzelne Bremsdiagram den ersten bis vierten Modus, die basierend auf einem Verzögerungsbetrag definiert sind, dar. Wie in 5 dargestellt, sind der erste bis vierte Modus basierend auf dem Verzögerungsbetrag definiert. Beispielsweise ist der Bremsmodus in einem Abschnitt der Verzögerung unterhalb des ersten Grenzwerts der erste Modus und ist der Bremsmodus in einem Abschnitt der Verzögerung oberhalb des ersten Grenzwerts und unterhalb des zweiten Grenzwerts der zweite Modus.
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6 ist ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren des Auswählens des ersten bis vierten Modus auf Grundlage eines vor dem Initiieren des Bremsens ermittelten Fahrrisikograds darstellt. 6 ist eine Ansicht zum Erläutern des ersten Schritts S100 und des zweiten Schritts S200.
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Nachstehend wird ein Verfahren des Durchführens des Bremsmodus in dem Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns des regenerativen Bremsens für ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
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Zunächst wird im ersten Schritt S100 der Fahrrisikograd vor dem Initiieren des Bremsens ermittelt. In der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung führt die Bremssteuereinrichtung den ersten Schritt S100 durch und berechnet die Bremssteuereinrichtung einen Fahrrisikowert durch Umwandeln des Fahrrisikograds in einen Verzögerungsbetrag, welcher mit dem Fahrrisikograd zusammenpasst. Die Bremssteuereinrichtung vergleicht den berechneten Fahrrisikowert mit dem ersten bis dritten Grenzwert.
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Die Bremssteuereinrichtung ermittelt, ob der Fahrrisikowert größer als der erste Grenzwert ist (S110). Wenn der Fahrrisikowert kleiner als der erste Grenzwert ist, wird der erste Modus ausgewählt, wenn das Bremsen durchgeführt wird (S210). Wenn hingegen der Fahrrisikowert größer als der erste Grenzwert ist, dann ermittelt die Bremssteuereinrichtung, ob der Fahrrisikowert größer als der zweite Grenzwert ist (S120).
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Wenn der Fahrrisikowert kleiner als der zweite Grenzwert ist, wird der zweite Modus ausgewählt (S220). Wenn hingegen der Fahrrisikowert größer als der zweite Grenzwert ist, dann ermittelt die Bremssteuereinrichtung, ob der Fahrrisikowert größer als der dritte Grenzwert ist (S130).
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Wenn der Fahrrisikowert kleiner als der dritte Grenzwert ist, dann wird der dritte Modus ausgewählt (S230). Wenn hingegen der Fahrrisikowert größer als der dritte Grenzwert ist, dann wird der vierte Modus ausgewählt (S240).
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Der dritte Schritt S300 ist ein Schritt des erneuten Ermittelns bzw. Neuermittelns des Fahrrisikograds des Fahrzeugs in einer Situation nach dem Bremsen. Die Situation nach dem Bremsen kann einen Fall meinen, in welchem der Fahrer das Bremspedal während des ersten Schritts S100 und des zweiten Schritts S200 drückt (z.B. das Bremspedal drückt nach dem Starten des sowie während des Durchführens von Schritt S100 und/oder S200). Da das Verfahren des Ermittelns des Fahrrisikograds hier identisch zu dem Verfahren im ersten Schritt S100 ist, wird eine Beschreibung davon weggelassen.
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Der vierte Schritt S400 ist ein Schritt des Beibehaltens oder des Änderns des selektiv (gegenwärtig) ausgewählten Bremsmodus basierend auf dem im dritten Schritt S300 ermittelten Fahrrisikograds.
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7 ist ein Flussdiagramm, welches ein Ermittlungsverfahren zum Wechseln in einen anderen Modus oder zum Beibehalten des ersten Modus nach dem Bremsen im ersten Modus darstellt, 8 ist ein Flussdiagramm, welches ein Ermittlungsverfahren zum Wechseln in einen anderen Modus oder zum Beibehalten des zweiten Modus nach dem Bremsen im zweiten Modus darstellt, 9 ist ein Flussdiagramm, welches ein Ermittlungsverfahren zum Wechseln in einen anderen Modus oder zum Beibehalten des dritten Modus nach dem Bremsen im dritten Modus darstellt, und 10 ist ein Flussdiagramm, welches einen Vorgang des Beibehaltens des vierten Modus nach dem Bremsen im vierten Modus darstellt.
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Wie in 7 bis 10 dargestellt, wir der momentane Bremsmodus beibehalten oder geändert in einen anderen Bremsmodus auf Grundlage eines Vergleichs der Werte zwischen dem Fahrrisikowert und den ersten bis dritten Grenzwerten. Jedoch wird der momentane Bremsmodus verändert, wenn der neuermittelte Fahrrisikowert größer als der Grenzwert im momentanen Bremsmodus ist, und der momentane Bremsmodus wird beibehalten, wenn der neuermittelte Fahrrisikograd kleiner als der Grenzwert im momentanen Bremsmodus ist. Bezugnehmend auf 7 wird beispielsweise in einem Fall, in welchem der momentane Bremsmodus der erste Modus ist (der Grenzwert im ersten Modus ist der erste Grenzwert) der erste Modus beibehalten (S410), wenn der neuermittelte Fahrrisikograd kleiner als der erste Grenzwert ist, und der erste Modus wird auf Grundlage des Vergleichs mit dem zweiten oder dritten Grenzwert in einen von den zweiten bis vierten Modi geändert (S430, S440), wenn der neuermittelte Fahrrisikograd größer als der erste Grenzwert ist. Die in 8 bis 10 dargestellten Inhalte sind durch Bezugnahme auf das vorstehend erläuterte Prinzip hinreichend verständlich.
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Bei dem Verfahren des schrittweisen kooperativen Steuerns eines regenerativen Bremsens für ein hinterradangetriebenes umweltfreundliches Fahrzeug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sind die ersten bis vierten Schritte S100, S200, S300 und S400 derartige Vorgänge, die durchgeführt werden, während der Fahrer das Bremspedal einmalig drückt. Daher ist ein fünfter Schritt S500 ein Schritt des Zurückkehrens des Prozesses zurück zum ersten Schritt S100, wenn der Fahrer das Bremspedal loslässt.
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Die vorliegende Offenbarung wurde unter Bezugnahme auf die beschränkten beispielhaften Ausführungsformen und die Zeichnungen beschrieben, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht hierauf beschränkt. Die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen können durch die Fachleute in der Technik, zu welcher die vorliegende Offenbarung gehört, auf diverse Arten innerhalb des technischen Wesens der vorliegenden Offenbarung und innerhalb des zu den beigefügten Ansprüchen äquivalenten Umfangs verändert oder modifiziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 1020190053856 [0001]
- KR 101905976 [0008, 0009]
