DE102021201372A1 - Determining the braking capacity of a vehicle - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Ermitteln eines Bremsvermögens einer Bremse (2) eines Fahrzeugs (1) während der Fahrt offenbart, wobei das Fahrzeug (1) einen Antrieb (3) aufweist und das Verfahren folgende Schritte umfasst:- Schritt (A): Erzeugen einer Bremswirkung durch mindestens eine Bremse (2) des Fahrzeugs (1);- Schritt (B): Anpassen der Antriebsleistung des Antriebes (3) des Fahrzeugs (1), wodurch die Bremswirkung zumindest teilweise kompensiert wird; und- Schritt (C): Ermitteln des Bremsvermögens auf Basis der angepassten Antriebsleistung.Ferner werden eine Vorrichtung, ein Fahrzeug, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Speichermedium offenbart.A method for determining a braking capacity of a brake (2) of a vehicle (1) while driving is disclosed, the vehicle (1) having a drive (3) and the method comprising the following steps:- Step (A): Generating a Braking effect by at least one brake (2) of the vehicle (1); - Step (B): Adapting the drive power of the drive (3) of the vehicle (1), whereby the braking effect is at least partially compensated; and- step (C): determining the braking capacity on the basis of the adjusted drive power. Furthermore, a device, a vehicle, a computer program product and a storage medium are disclosed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Bremsvermögens eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung sowie ein Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens. Schließlich betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt sowie ein Speichermedium mit dem Com puterprogram m produkt.The present invention relates to a method for determining the braking capacity of a vehicle. Furthermore, the invention relates to a device and a vehicle for carrying out the method. Finally, the invention relates to a computer program product and a storage medium with the computer program product.

Unter dem Begriff „Bremsvermögen“ ist nachfolgend die Fähigkeit einer Bremse zu verstehen, eine Bremswirkung auf ein Fahrzeug aufzubringen. Die Bremswirkung kann insbesondere durch eine Bremskraft charakterisiert sein, die durch die Bremse auf das Fahrzeug aufgebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Bremsvermögen durch ein durch die Bremse aufgebrachtes Bremsmoment oder durch eine Bremsleistung der Bremse charakterisiert sein.The term "braking ability" is to be understood below as meaning the ability of a brake to apply a braking effect to a vehicle. The braking effect can be characterized in particular by a braking force that is applied to the vehicle by the brake. Alternatively or additionally, the braking capacity can be characterized by a braking torque applied by the brake or by a braking power of the brake.

Unter dem Begriff „Fahraufgabe“ ist nachfolgend eine Vorgabe für das Fahrzeug zu verstehen, die seine Fortbewegung in Längsrichtung betrifft. Es kann darunter insbesondere eine Vorgabe einer Sollbeschleunigung bzw. Sollverzögerung oder einer Sollgeschwindigkeit in Längsrichtung des Fahrzeugs verstanden werden. Dabei kann es sich insbesondere um einen konstanten Sollwert handeln, wie z.B. einen Geschwindigkeitswert, der gehalten werden soll. Es sind jedoch auch Vorgaben denkbar, die zeitlich veränderliche Werte beinhalten, wie eine Vorgabe einer Sollbeschleunigung bzw. Sollverzögerung oder einer Sollgeschwindigkeit, die sich über der Zeit ändert. Unter dem Begriff „Fahraufgabe“ kann hier ferner auch das Bereitstellen einer bestimmten Antriebsleistung durch einen fahrzeugseitigen Antrieb verstanden werden, welche rein der Fortbewegung des Fahrzeugs dient. Ferner kann eine solche Vorgabe auch auf anderen Randbedingungen basieren. Hier ist insbesondere eine wegbasierte Vorgabe zu nennen. Somit wäre also auch eine wegbasierte Vorgabe von Sollbeschleunigung oder Sollgeschwindigkeit denkbar. Als weiteres Beispiel kommen weitere Vorgaben in Betracht, wie z.B. Geschwindigkeitsbegrenzungen, die insbesondere über eine Umfelderfassung des Fahrzeugs, wie eine Verkehrszeichenerkennung, erkannt werden können.In the following, the term “driving task” is to be understood as a specification for the vehicle that affects its forward movement in the longitudinal direction. In particular, this can be understood as a specification of a target acceleration or target deceleration or a target speed in the longitudinal direction of the vehicle. In particular, this can be a constant target value, such as a speed value that is to be maintained. However, specifications are also conceivable that contain values that change over time, such as a specification of a target acceleration or target deceleration or a target speed that changes over time. The term "driving task" can also be understood here as the provision of a specific drive power by a vehicle-side drive, which is used purely for the locomotion of the vehicle. Furthermore, such a specification can also be based on other boundary conditions. In particular, a path-based specification should be mentioned here. Thus, a path-based specification of the target acceleration or target speed would also be conceivable. As a further example, further specifications can be considered, such as speed limits, which can be recognized in particular by detecting the surroundings of the vehicle, such as traffic sign recognition.

Der Begriff „Bremswirkung“ beschreibt eine Wirkung der Bremse auf das Fahrzeug, die eine Kraft entgegen seiner Bewegungsrichtung zur Folge hat. Die Bremswirkung beeinflusst somit die aktuelle Längsbewegung des Fahrzeugs derart, dass sich dessen Geschwindigkeit dem Betrage nach verringert, wenn die Bremswirkung nicht oder nicht vollständig kompensiert wird.The term "braking effect" describes an effect of the brake on the vehicle, which results in a force in the opposite direction to its movement. The braking effect thus influences the current longitudinal movement of the vehicle in such a way that its speed is reduced in terms of amount if the braking effect is not or not fully compensated.

Die Kenntnis des Bremsvermögens eines Fahrzeugs ist wichtig, um eine Aussage über die aktuelle Betriebssicherheit zu erzielen. Sollte das Fahrzeug eine Mindestanforderung an das Bremsvermögen nicht mehr erfüllen, so können Gegenmaßnahmen, wie das Ausgeben einer Warnung optisch und/oder akustisch für den Fahrer, ein Abstellen des Fahrzeugs oder eine Wartung der Bremse, ergriffen werden.Knowing the braking capacity of a vehicle is important in order to make a statement about the current operational safety. If the vehicle no longer meets a minimum requirement for braking capacity, countermeasures can be taken, such as issuing a visual and/or acoustic warning to the driver, shutting down the vehicle, or servicing the brakes.

Um das Bremsvermögen zu bestimmen, muss aktuell während der Fahrt auf tatsächlich stattfindende Bremsungen gewartet werden, welche dann z.B. von fahrzeugeigenen Steuergeräten in Form von Messdaten aufgezeichnet und analysiert werden. Nachteilig ist hier die Abhängigkeit von der Verkehrssituation, so dass die Messdaten nur aufgezeichnet werden können, wenn auch tatsächlich eine Bremsung aufgrund der aktuellen Verkehrssituation (wie z.B. das Abbremsen bei Aufschließen auf ein vorausfahrendes Fahrzeug oder die Einfahrt in einen abschüssigen Streckenabschnitt) durchgeführt werden muss. Als Messdaten werden dabei z.B. das Verzögerungssignal und eine Stellgröße der Bremse ermittelt.In order to determine the braking capacity, it is currently necessary to wait for actual braking to take place while driving, which is then recorded and analyzed by the vehicle's own control units in the form of measurement data, for example. The disadvantage here is the dependency on the traffic situation, so that the measurement data can only be recorded if braking actually has to be carried out due to the current traffic situation (e.g. braking when closing up on a vehicle driving ahead or entering a downhill section of road). The deceleration signal and a manipulated variable of the brake, for example, are determined as measurement data.

Es ist jedoch auch denkbar, während der Fahrt eine Probebremsung durchzuführen, bei der z.B. Verzögerung und Stellgröße als Messdaten erfasst werden. Dies wirkt sich jedoch durch die spürbare Verzögerung nachteilig auf den Fahrkomfort aus und führt zudem dazu, dass die Fahraufgabe während der Probebremsung nicht erfüllt werden kann, da z.B. eine Sollgeschwindigkeit nicht gehalten werden kann.However, it is also conceivable to carry out a test braking while driving, in which, for example, deceleration and manipulated variable are recorded as measurement data. However, this has a negative effect on driving comfort due to the noticeable deceleration and also means that the driving task cannot be fulfilled during the test braking because, for example, a target speed cannot be maintained.

Es soll daher als erfindungsgemäße Aufgabe ein Bremsvermögen eines Fahrzeugs zu beliebigen Zeitpunkten während der Fahrt ohne die oben genannten Probleme bestimmt werden können.It is therefore an object of the invention to be able to determine a braking capacity of a vehicle at any point in time while driving without the problems mentioned above.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Ermitteln eines Bremsvermögens einer Bremse eines Fahrzeugs vorgesehen. Das Verfahren ist dazu geeignet, während der Fahrt durchgeführt zu werden. Das Fahrzeug weist dabei einen, insbesondere elektrischen, Antrieb auf.According to the invention, a method for determining a braking capacity of a brake of a vehicle is provided. The method is suitable for being carried out while driving. The vehicle has a drive, in particular an electric drive.

Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

  • - Schritt A: Erzeugen einer Bremswirkung durch mindestens eine Bremse des Fahrzeugs;
  • - Schritt B: Anpassen der Antriebsleistung des Antriebes des Fahrzeugs, wodurch die Bremswirkung zumindest teilweise kompensiert wird; und
  • - Schritt C: Ermitteln des Bremsvermögens auf Basis der angepassten Antriebsleistung.
The procedure includes the following steps:
  • - Step A: generating a braking effect by at least one brake of the vehicle;
  • - Step B: Adjust the drive power of the drive of the vehicle, reducing the brake effect is at least partially compensated; and
  • - Step C: Determining the braking capacity based on the adjusted drive power.

Dabei werden die Schritte A bis C vorzugsweise gleichzeitig ausgeführt.In this case, steps A to C are preferably carried out simultaneously.

Ein Aspekt der Erfindung stellt sich wie folgt dar. Es wird auf das Fahrzeug eine Bremswirkung unter Verwendung einer, mehrerer oder aller Bremsen des Fahrzeugs erzeugt. Während die Bremswirkung auf das Fahrzeug wirkt, wird die Antriebsleistung des Antriebes des Fahrzeugs so erhöht, dass diese der Bremswirkung entgegenwirkt. Das Fahrzeug erhöht in dieser Situation seinen Fahrwiderstand durch die Bremswirkung, welchen es wiederum durch das Anpassen bzw. Erhöhen der Antriebsleistung zumindest teilweise überwindet. Dadurch wird die Bremswirkung zumindest teilweise kompensiert.One aspect of the invention is as follows. Braking is applied to the vehicle using one, more, or all of the vehicle's brakes. While the braking effect acts on the vehicle, the drive power of the drive of the vehicle is increased in such a way that it counteracts the braking effect. In this situation, the vehicle increases its driving resistance due to the braking effect, which it in turn at least partially overcomes by adjusting or increasing the drive power. As a result, the braking effect is at least partially compensated.

Ein weiterer Aspekt ist, dass aus der Erhöhung bzw. Anpassung der Antriebsleistung eine Aussage über das Bremsvermögen der mindestens einen Bremse, also der in diesem Fall eingesetzten Bremse/Bremsen, getroffen werden kann. Wird die Bremswirkung vollständig kompensiert, so dass durch Zusammenwirken der in Schritt A eingesetzten Bremsen und der in Schritt B angepassten Antriebsleistung keine Änderung der Dynamik des Fahrzeugs auftritt, so stellt die Erhöhung bzw. Anpassung der Antriebsleistung verglichen mit dem Zustand ohne die Bremswirkung ein Maß für das Bremsvermögen dar. Ein weiterer Aspekt ist, dass auch bei teilweiser Kompensation ebenfalls eine Aussage über das Bremsvermögen möglich ist. So ist die Höhe der angepassten Antriebsleistung, die zur teilweisen Kompensation verwendet wird, zumindest ein Maß dafür, dass das Bremsvermögen in jedem Fall höher als die angepasste Antriebsleistung liegt.A further aspect is that from the increase or adjustment of the drive power, a statement can be made about the braking capacity of the at least one brake, ie the brake/brakes used in this case. If the braking effect is fully compensated for, so that the interaction of the brakes used in step A and the drive power adjusted in step B does not result in any change in the dynamics of the vehicle, the increase or adjustment of the drive power compared to the state without the braking effect is a measure of represents the braking capacity. Another aspect is that a statement about the braking capacity is also possible with partial compensation. The level of the adjusted drive power, which is used for partial compensation, is at least a measure of the fact that the braking capacity is always higher than the adjusted drive power.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung vorgestellt.Preferred embodiments of the invention are presented below.

Vorzugseise wird in Schritt B die Antriebsleistung so angepasst, dass die Bremswirkung vollständig kompensiert wird, wodurch das Fahrzeug eine Fahraufgabe weiter erfüllt. Die Fahraufgabe kann insbesondere eine Konstantfahrt, eine beschleunigte Fahrt, eine verzögerte Fahrt, und/oder ein Bereitstellen einer bestimmten Antriebsleistung umfassen.In step B, the drive power is preferably adjusted in such a way that the braking effect is completely compensated for, as a result of which the vehicle continues to perform a driving task. The driving task can in particular include constant driving, accelerated driving, decelerated driving and/or providing a specific drive power.

Vorteilhaft ist, dass das Verfahren, insbesondere bei Ausführung von Schritt B, eine Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Fahrzeugbeschleunigung bzw. Fahrzeugverzögerung umfasst. Dadurch kann insbesondere kontrolliert werden, ob die Fahraufgabe erfüllt wird, also ob die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Fahrzeugbeschleunigung bzw. Fahrzeugverzögerung einer Sollvorgabe entspricht. Entsprechend kann dann die Antriebsleistung angepasst werden, um weiter die Fahraufgabe zu erfüllen. Alternativ oder zusätzlich kann auch die bereitgestellte Antriebsleistung erfasst werden.It is advantageous that the method, in particular when carrying out step B, includes a detection of the vehicle speed and/or the vehicle acceleration or vehicle deceleration. This makes it possible to check in particular whether the driving task is being fulfilled, ie whether the vehicle speed and/or the vehicle acceleration or vehicle deceleration corresponds to a setpoint specification. The drive power can then be adjusted accordingly in order to continue to fulfill the driving task. Alternatively or additionally, the drive power provided can also be recorded.

Vorzugsweise umfasst Schritt C ein Einbeziehen einer Stellgröße zum Erzeugen der Bremswirkung und/oder ein Ermitteln einer Bremsleistung, einer Bremskraft und/oder eines Bremsmoments der mindestens einen Bremse. Die Stellgröße umfasst vorzugsweise einen Bremsdruck, eine Zuspann- oder Anpresskraft, einen Bremsstrom und/oder eine Bremsspannung.Step C preferably includes including a manipulated variable for generating the braking effect and/or determining a braking power, a braking force and/or a braking torque of the at least one brake. The manipulated variable preferably includes a braking pressure, an application or contact pressure force, a braking current and/or a braking voltage.

Weiter wird Schritt C vorzugsweise für unterschiedliche Stellgrößenwerte, also insbesondere für unterschiedliche Werte einer Zuspann- oder Anpresskraft, eines Bremsstroms und/oder einer Bremsspannung, durchgeführt. So kann erreicht werden, dass eine Zuordnung von einzelnen Stellgrößenwerten zu entsprechenden Werten, die das Bremsvermögen beschreiben, durchgeführt werden kann. Hierüber kann ein Vergleich mit einem Sollverhalten bzw. einem Sollbremsvermögen durchgeführt werden, wodurch erkannt werden kann, dass die Bremse noch über ein ausreichendes Bremsvermögen verfügt oder ob das Bremsvermögen in einen kritischen Wert gefallen ist.Furthermore, step C is preferably carried out for different manipulated variable values, that is to say in particular for different values of an application force or pressing force, a braking current and/or a braking voltage. In this way, it can be achieved that individual manipulated variable values can be assigned to corresponding values that describe the braking capacity. This can be used to carry out a comparison with a target behavior or a target braking capacity, as a result of which it can be recognized that the brake still has sufficient braking capacity or whether the braking capacity has fallen below a critical value.

Vorzugsweise wird Schritt C auf Basis von mindestens zwei Werten von nach Schritt B angepassten Antriebsleistungen durchgeführt. Die angepassten Antriebsleistungen kompensieren vorzugsweise jeweils nach Schritt A erzeugte, und insbesondere voneinander unterschiedliche, Bremswirkungen zumindest teilweise, insbesondere vollständig. Auf diese Weise wird erreicht, dass mehrere Werte der angepassten Antriebsleistung in Schritt C verarbeitet werden, so dass das Bremsvermögen auf Basis mehrerer Werte für die angepasste Antriebsleistung bestimmt werden kann. Insbesondere ist denkbar, unterschiedliche Bremswirkungen nach Schritt A zu erzeugen, die jeweils durch unterschiedliche angepasste Antriebsleistungen nach Schritt B zumindest teilweise kompensiert werden. Jede Bremswirkung und die jeweils entsprechende angepasste Antriebsleistung bilden dann ein Wertepaar. Aus mehreren Wertepaaren kann dann in Schritt C das Bremsvermögen bestimmt werden.Step C is preferably carried out on the basis of at least two values of drive powers adjusted after step B. The adjusted drive powers preferably compensate braking effects at least partially, in particular completely, that are generated after step A and in particular that differ from one another. In this way it is achieved that several values of the adjusted drive power are processed in step C, so that the braking capacity can be determined on the basis of several values for the adjusted drive power. In particular, it is conceivable to generate different braking effects after step A, which are each at least partially compensated for by different adapted drive powers after step B. Each braking effect and the correspondingly adapted drive power then form a pair of values. In step C, the braking capacity can then be determined from several pairs of values.

Vorzugsweise umfasst Schritt C ein Einbeziehen der erzeugten Bremswirkung, wobei die erzeugte Bremswirkung vorzugsweise durch Erfassen der Verzögerung des Fahrzeugs, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, einer Bremskraft und/oder eines Bremsmomentes der mindestens einen Bremse, bestimmt wird.Step C preferably includes including the generated braking effect, the generated braking effect preferably being determined by detecting the deceleration of the vehicle, the speed of the vehicle, a braking force and/or a braking torque of the at least one brake.

Vorzugsweise umfasst die Bremse eine Reibungsbremse und/oder eine kontaktlose Bremse, insbesondere eine elektrodynamische Bremse. Reibungsbremsen erzeugen eine Bremswirkung durch Kontaktieren zweier Reibpartner wodurch eine bremsende Reibkraft entsteht. Unter Reibungsbremsen können konventionelle Bremsen, wie Scheibenbremsen oder Trommelbremsen, insbesondere mit pneumatischer oder hydraulischer Betätigung, verstanden werden. Ferner können Reibungsbremsen auch elektromechanische Bremsen umfassen. Reibungsbremsen können ferner auch Bremsen umfassen, bei denen lediglich ein Reibpartner dem Fahrzeug bzw. der Bremse zuzurechnen ist. Hierzu ist insbesondere eine Magnetschienenbremse eines Schienenfahrzeugs zu rechnen.The brake preferably comprises a friction brake and/or a contactless brake, in particular an electrodynamic brake. Friction brakes generate a braking effect by contacting two friction partners, which creates a braking frictional force. Friction brakes can be understood as meaning conventional brakes, such as disc brakes or drum brakes, in particular with pneumatic or hydraulic actuation. Furthermore, friction brakes can also include electromechanical brakes. Friction brakes can also include brakes in which only one friction partner is attributable to the vehicle or the brake. In particular, a magnetic track brake of a rail vehicle is to be expected for this.

Vorzugsweise erfolgt bei der Ausführung des Verfahrens eine Berücksichtigung von Umgebungsbedingungen, insbesondere von Steigung, Gefälle, Temperatur, Feuchte, Reibwert, Luftdruck und/oder Wind. Alternativ oder zusätzlich erfolgt eine Berücksichtigung von Fahrzeugparametern, insbesondere von Gewicht, Reifenluftdruck, Wirkungsgraden, Übersetzungen und/oder Luftwiderstand. Durch Kenntnis einer oder mehrerer dieser Größen kann vorteilhafterweise eine genauere Ermittlung des Bremsvermögens erreicht werden. Zudem ist es möglich, bestimmte Umweltbedingungen oder Fahrzeugparameter zu nutzen, um das Bremsvermögen auch für weitere Stellgrößenbereiche zu ermitteln. So führt eine Fahrt in einem Gefälle dazu, dass eine Bremswirkung per se erzeugt werden muss, um eine Fahraufgabe zu erfüllen. Wird diese Bremswirkung durch die Bremse oder die Bremsen erzeugt, deren Bremsvermögen ermittelt werden soll, so liegt hier eine initiale Bremswirkung durch diese Bremsen vor. D.h. die Bremsen erzeugen bereits eine Bremskraft, um der wirkenden Hangabtriebskraft entgegen zu wirken und die Fahraufgabe, wie beispielsweise die Einhaltung einer Sollgeschwindigkeit, zu erfüllen. Wird nun das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt, so wird eine zusätzliche Bremswirkung durch die entsprechende Bremse bzw. die entsprechenden Bremsen auf das Fahrzeug erzeugt bzw. aufgebracht. Diese Bremswirkung kann nur durch eine weitere Erhöhung der entsprechenden Stellgröße der Bremse erreicht werden, die bereits zur Erzeugung der initialen Bremswirkung ein gewisses Niveau aufweist. Durch entsprechende Anpassung der Antriebsleistung des Antriebs des Fahrzeugs wird diese zusätzliche Bremswirkung wieder zumindest teilweise kompensiert. Aus der Kenntnis der Hangabtriebskraft, die sich z.B. aus Kenntnis des Gefälles und der Fahrzeugmasse ergibt, kann bestimmt werden, wie hoch die initiale Bremswirkung war. Zusätzlich kann aus der angepassten Antriebsleistung ermittelt werden, wie hoch die Bremswirkung war, die zusätzlich aufgebracht wurde. Aus der initialen Bremswirkung und der zusätzlichen Bremswirkung kann somit ein Bremsvermögen bestimmt werden, das auf einer höheren Stellgröße basiert. Auch weitere der oben aufgeführten Umweltbedingungen und/oder Fahrzeugparameter lassen sich so berücksichtigen. Beispielsweise kann das Verfahren für unterschiedliche Beladungszustände und somit für unterschiedliche Fahrzeugmassen durchgeführt werden. Auch kann beispielsweise in Schritt C eine Berücksichtigung von Wirkungsgraden und Übersetzungen erfolgen, um die angepasste Antriebsleistung in eine Bremsleistung bzw. Bremswirkung umzurechnen.When executing the method, environmental conditions are preferably taken into account, in particular gradients, gradients, temperature, humidity, coefficient of friction, air pressure and/or wind. Alternatively or additionally, vehicle parameters are taken into account, in particular weight, tire air pressure, efficiencies, transmission ratios and/or air resistance. By knowing one or more of these variables, a more precise determination of the braking capacity can advantageously be achieved. In addition, it is possible to use certain environmental conditions or vehicle parameters to determine the braking capacity for other manipulated variable ranges. Driving down a slope means that a braking effect per se has to be generated in order to fulfill a driving task. If this braking effect is generated by the brake or the brakes whose braking capacity is to be determined, then there is an initial braking effect by these brakes. This means that the brakes already generate a braking force in order to counteract the effective slope force and to fulfill the driving task, such as maintaining a target speed. If the method according to the invention is now carried out, an additional braking effect is generated or applied to the vehicle by the corresponding brake or the corresponding brakes. This braking effect can only be achieved by further increasing the corresponding manipulated variable of the brake, which already has a certain level for generating the initial braking effect. This additional braking effect is at least partially compensated again by appropriate adjustment of the drive power of the drive of the vehicle. From the knowledge of the downhill force, which results e.g. from knowledge of the gradient and the vehicle mass, it can be determined how great the initial braking effect was. In addition, the adjusted drive power can be used to determine how great the additional braking effect was. A braking capacity that is based on a higher manipulated variable can thus be determined from the initial braking effect and the additional braking effect. Other environmental conditions and/or vehicle parameters listed above can also be taken into account in this way. For example, the method can be carried out for different loading states and thus for different vehicle masses. In step C, for example, efficiencies and transmission ratios can also be taken into account in order to convert the adjusted drive power into a braking power or braking effect.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren, insbesondere Schritt B, ein Erfassen der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung. Vorzugsweise wird die Antriebsleistung dabei so angepasst, dass die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs einer Fahraufgabe und insbesondere einer Sollgeschwindigkeit und/oder einer Sollbeschleunigung bzw. einer Sollverzögerung entsprechen.The method, in particular step B, preferably includes detecting the speed and/or the acceleration. Preferably, the drive power is adjusted in such a way that the speed and/or acceleration of the vehicle corresponds to a driving task and in particular to a target speed and/or a target acceleration or a target deceleration.

Vorzugsweise ist das Fahrzeug straßen- oder spurgebunden, und insbesondere als Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Nutzfahrzeug, Zugfahrzeug, Anhänger, Verbund mit Zugfahrzeug und Anhänger, oder Schienenfahrzeug ausgebildet.The vehicle is preferably road-bound or track-bound, and in particular designed as a passenger car, truck, commercial vehicle, towing vehicle, trailer, combination with towing vehicle and trailer, or rail vehicle.

Vorzugsweise wird bei Ausbildung als Verbund das Verfahren für jeden Teil des Verbundes, besonders bevorzugt für das Zugfahrzeug, separat ausgeführt. Somit kann das Bremsvermögen vorteilhafterweise für jeden Teil des Verbundes separat bestimmt werden.In the case of formation as a composite, the method is preferably carried out separately for each part of the composite, particularly preferably for the towing vehicle. The braking capacity can thus advantageously be determined separately for each part of the combination.

Alternativ oder zusätzlich weist der Antrieb des Fahrzeugs einen konventionellen, hybridischen und/oder elektrischen Antrieb auf. Insbesondere eine Anpassung der Antriebsleitung mittels elektrischem Antrieb hat den Vorteil, dass hier eine relativ genaue Bestimmung der angepassten Antriebsleistung möglich ist.Alternatively or additionally, the drive of the vehicle has a conventional, hybrid and/or electric drive. In particular, an adjustment of the drive line by means of an electric drive has the advantage that a relatively precise determination of the adjusted drive power is possible.

Vorzugsweise wird das in Schritt C ermittelte Bremsvermögen der/den Bremse/Bremsen zugeordnet, die in Schritt A zum Erzeugen der Bremswirkung verwendet wurden. Eine Zuordnung kann beispielsweise rad- oder achsweise erfolgen oder das gesamte Fahrzeug betreffen. Sie kann auch einzelne Teile eines Fahrzeugverbunds betreffen. Eine rad- oder achsweise Zuordnung ist insbesondere möglich, wenn eine rad- oder achsweise Ansteuerung der entsprechenden Bremsen zum Erzeugen der Bremswirkung möglich ist.The braking capacity determined in step C is preferably assigned to the brake(s) used in step A to generate the braking effect. An assignment can be made, for example, by wheel or axle or by the entire vehicle. It can also affect individual parts of a vehicle combination. Allocation by wheel or axle is possible in particular if activation of the corresponding brakes by wheel or axle is possible in order to generate the braking effect.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen, wobei die Vorrichtung eine Schnittstelle zur Ansteuerung mindestens einer Bremse des Fahrzeugs und eine Schnittstelle zur Anpassung der Antriebsleistung des Fahrzeugs umfasst, wobei die Vorrichtung eine Datenverarbeitungseinheit umfasst, die zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Die Vorrichtung kann über die Schnittstelle entsprechende Steuersignale, die mit der Datenverarbeitungseinheit generiert werden, an das Fahrzeug abgeben, um die Verfahrensschritte bzw. das Verfahren durchzuführen. Vorzugsweise ist die Vorrichtung als Antriebs- und/oder Bremsensteuergerät ausgebildet.According to the invention, a device for carrying out the method described above is provided, the device having an interface for controlling at least one brake of the driver vehicle and an interface for adjusting the drive power of the vehicle, the device comprising a data processing unit which is designed to carry out the method described above. Via the interface, the device can emit corresponding control signals, which are generated with the data processing unit, to the vehicle in order to carry out the method steps or the method. The device is preferably designed as a drive and/or brake control unit.

Erfindungsgemäß ist ein Fahrzeug zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen. Das Fahrzeug weist mindestens eine Bremse und einen Antrieb auf. Ferner weist das Fahrzeug eine Vorrichtung wie oben beschrieben auf und/oder das Fahrzeug ist zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet.According to the invention, a vehicle is provided for carrying out the method described above. The vehicle has at least one brake and one drive. Furthermore, the vehicle has a device as described above and/or the vehicle is designed to carry out the method described above.

Die bei der obigen Beschreibung des Verfahrens aufgeführten Merkmale der Vorrichtung oder des Fahrzeugs stellen entsprechende optionale Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Fahrzeugs dar.The features of the device or the vehicle listed in the above description of the method represent corresponding optional features of the device according to the invention or the vehicle according to the invention.

Erfindungsgemäß ist ein Computerprogrammprodukt mit Codemitteln vorgesehen, die, wenn sie auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden, diese dazu veranlassen, das oben beschriebene Verfahren auszuführen. Eine solche Datenverarbeitungseinheit kann beispielsweise in oben beschriebener Vorrichtung vorgesehen sein.According to the invention, a computer program product is provided with code means which, when executed on a data processing unit, cause the latter to execute the method described above. Such a data processing unit can be provided, for example, in the device described above.

Erfindungsgemäß ist ein Speichermedium zum Auslesen durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung vorgesehen, wobei das Speichermedium ein oben beschriebenes Computerprogrammprodukt aufweist. Eine solche Datenverarbeitungseinheit kann beispielsweise in oben beschriebener Vorrichtung vorgesehen sein.According to the invention, a storage medium is provided for reading out by a data processing device, the storage medium having a computer program product as described above. Such a data processing unit can be provided, for example, in the device described above.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

  • 1 zeigt einen Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem sich ein Fahrzeug in der Ebene fortbewegt.
  • 2 zeigt einen Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem sich ein Fahrzeug auf einem Gefälle fortbewegt.
The invention is described below using preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
  • 1 shows an application of the method according to the invention, in which a vehicle moves on the level.
  • 2 shows an application of the method according to the invention, in which a vehicle moves on a slope.

1 zeigt einen Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem sich ein Fahrzeug in der Ebene fortbewegt. 1 shows an application of the method according to the invention, in which a vehicle moves on the level.

Es ist ein Fahrzeug 1 in der Seitenansicht gezeigt, das Räder aufweist, mit denen es sich in der Ebene fortbewegt. In der Seitenansicht sind dabei zwei Räder sichtbar. Die Fortbewegung des Fahrzeugs 1 erfolgt dabei in der Zeichnung von links nach rechts.A side view of a vehicle 1 is shown, which has wheels with which it moves on the plane. Two wheels are visible in the side view. The movement of the vehicle 1 takes place in the drawing from left to right.

Den Rädern zugeordnet sind hier Bremsen 2, die Reibungsbremsen umfassen, die ein Bremsmoment durch Anpressen von Bremsbelägen auf korrespondierende Bremsscheiben entsprechend einer Stellgröße erzeugen können. Das so erzeugte Bremsmoment wirkt über die Räder auf das Fahrzeug 1, wobei eine auf das Fahrzeug 1 wirkende Bremswirkung erzeugt wird.Associated with the wheels here are brakes 2, which include friction brakes that can generate a braking torque by pressing brake pads onto corresponding brake discs in accordance with a manipulated variable. The braking torque generated in this way acts on the vehicle 1 via the wheels, with a braking effect acting on the vehicle 1 being generated.

Ferner umfasst das Fahrzeug 1 einen Antrieb 3. Dieser kann, wie oben bereits beschrieben, einen konventionellen, hybridischen oder elektrischen Antrieb umfassen. Hier sei beispielhaft ein elektrischer Antrieb gewählt.Vehicle 1 also includes a drive 3. As already described above, this can include a conventional, hybrid or electric drive. An electric drive is selected here as an example.

Das Fahrzeug 1 hat ferner eine Fahraufgabe 4 zu erfüllen, die hier in Form eines Pfeils symbolisiert wird, der in Fahrtrichtung nach rechts weist. Die Fahraufgabe 4 kann beispielsweise in der Vorgabe einer Sollgeschwindigkeit für das Fahrzeug 1 nach rechts bestehen.The vehicle 1 also has to fulfill a driving task 4, which is symbolized here in the form of an arrow pointing to the right in the direction of travel. The driving task 4 can consist, for example, in specifying a target speed for the vehicle 1 to the right.

Soll nun ein Bremsvermögen des Fahrzeugs 1 bestimmt werden, so wird mittels mindestens einer Bremse 2 eine Bremswirkung auf das Fahrzeug 1 erzeugt. Die Antriebsleistung des Antriebes 3 wird derart angepasst, dass die Bremswirkung kompensiert wird.If a braking capacity of the vehicle 1 is now to be determined, a braking effect on the vehicle 1 is generated by means of at least one brake 2 . The drive power of the drive 3 is adjusted in such a way that the braking effect is compensated.

Auf diese Weise wird die Fahraufgabe 4 weiter erfüllt, da durch die Kompensation der Bremswirkung erreicht wird, dass die erzeugte Bremswirkung keinen Einfluss auf die Dynamik des Fahrzeugs 1 hat.In this way, the driving task 4 continues to be fulfilled, since the compensation for the braking effect ensures that the braking effect generated has no influence on the dynamics of the vehicle 1 .

Aus der angepassten Antriebsleistung kann nun auf das Bremsvermögen des Fahrzeugs geschlossen werden. Beispielsweise kann aus der Antriebsleistung durch Berücksichtigung von Fahrzeugparametern, wie Wirkungsgraden und Übersetzungen im Antriebsstrang, und Umweltbedingungen wie Gegenwind, eine wirksame Bremskraft als Bremsvermögen bestimmt werden. Diese kann zudem der entsprechenden Stellgröße zugeordnet werden.The braking capacity of the vehicle can now be deduced from the adjusted drive power. For example, an effective braking force can be determined as braking capacity from the drive power by taking into account vehicle parameters such as efficiency and transmission ratios in the drive train, and environmental conditions such as a headwind. This can also be assigned to the corresponding manipulated variable.

2 zeigt einen Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem sich ein Fahrzeug auf einem Gefälle fortbewegt. 2 shows an application of the method according to the invention, in which a vehicle moves on a slope.

Es ist dasselbe Fahrzeug 1 wie in 1 gezeigt. Daher wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Hier wirkt zusätzlich eine Hangabtriebskraft FH auf das Fahrzeug 1.It is the same vehicle 1 as in 1 shown. Therefore, reference is made to the statements above. Here, an additional downhill force F H acts on vehicle 1.

In diesem Fall kann die Wirkung der Hangabtriebskraft FH genutzt werden, um das Bremsvermögen für höhere Bremswirkungen zu ermitteln.In this case, the effect of the slope force F H can be used to determine the braking capacity for higher braking effects.

Soll hier die Fahraufgabe 4 die Einhaltung einer Sollgeschwindigkeit umfassen, so können die Bremsen 2 eingesetzt werden, um mit einer entsprechenden Bremswirkung diese Fahraufgabe 4 zu erfüllen. Die Bremsen 2 erzeugen somit eine für die Ermittlung des Bremsvermögens initiale Bremswirkung.If the driving task 4 is to include maintaining a setpoint speed, the brakes 2 can be used in order to fulfill this driving task 4 with a corresponding braking effect. The brakes 2 thus generate an initial braking effect for determining the braking capacity.

Wird nun entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Bremswirkung zusätzlich zu der bereits durch die Bremsen 2 erzeugten Bremswirkung auf das Fahrzeug 1 ausgeübt, so kann dies nur durch wesentlich höhere Stellgrößen erreicht werden. So wird bspw. der Bremsdruck oder die Zuspannkraft erhöht. Diese zusätzliche Bremswirkung kann dann wieder durch den Antrieb 3 kompensiert werden, indem dessen Antriebsleistung angepasst wird, so dass im Ergebnis die Fahraufgabe 4 erfüllt wird.If, in accordance with the method according to the invention, a braking effect is now exerted on the vehicle 1 in addition to the braking effect already generated by the brakes 2, this can only be achieved by significantly higher manipulated variables. For example, the brake pressure or the clamping force is increased. This additional braking effect can then be compensated again by the drive 3 by adapting its drive power so that the driving task 4 is fulfilled as a result.

Aus der Kenntnis der Hangabtriebskraft FH, die beispielsweise über Gefälledaten aus einem Navigationsdatensatz und/oder mittels Beschleunigungssensoren bestimmt werden kann, und der Fahrzeugmasse, die beispielsweise durch entsprechende Sensoren am Fahrwerk des Fahrzeugs 1 bestimmt werden kann, kann dann die initiale Bremswirkung bestimmt werden, wobei die zusätzlich aufgebrachte Bremswirkung, wie oben beschrieben, aus der angepassten Antriebsleistung bestimmt werden kann.From the knowledge of the slope force F H , which can be determined, for example, via slope data from a navigation data set and/or by means of acceleration sensors, and the vehicle mass, which can be determined, for example, by corresponding sensors on the chassis of the vehicle 1, the initial braking effect can then be determined. wherein the additionally applied braking effect, as described above, can be determined from the adjusted drive power.

Auf diese Weise ist auch die Ermittlung des Bremsvermögens bei Aufbringen höherer Stellgrößen möglichen.In this way, it is also possible to determine the braking capacity when applying higher manipulated variables.

BezugszeichenlisteReference List

11
Fahrzeugvehicle
22
Bremsebrake
33
Antriebdrive
44
Fahraufgabedriving task
FHFH
Hangabtriebskraftdownhill force

Claims (14)

Verfahren zum Ermitteln eines Bremsvermögens einer Bremse (2) eines Fahrzeugs (1) während der Fahrt, wobei das Fahrzeug (1) einen Antrieb (3) aufweist und das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Schritt (A): Erzeugen einer Bremswirkung durch mindestens eine Bremse (2) des Fahrzeugs (1); - Schritt (B): Anpassen der Antriebsleistung des Antriebes (3) des Fahrzeugs (1), wodurch die Bremswirkung zumindest teilweise kompensiert wird; und - Schritt (C): Ermitteln des Bremsvermögens auf Basis der angepassten Antriebsleistung.Method for determining a braking capacity of a brake (2) of a vehicle (1) while driving, the vehicle (1) having a drive (3) and the method comprising the following steps: - Step (A): generating a braking effect by at least one brake (2) of the vehicle (1); - Step (B): Adjusting the drive power of the drive (3) of the vehicle (1), whereby the braking effect is at least partially compensated; and - Step (C): Determining the braking capacity based on the adjusted drive power. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt (B) die Antriebsleistung so angepasst wird, dass die Bremswirkung vollständig kompensiert wird, wodurch das Fahrzeug (1) eine Fahraufgabe (4) weiter erfüllt, wobei die Fahraufgabe (4) insbesondere eine Konstantfahrt, eine beschleunigte Fahrt, eine verzögerte Fahrt, und/oder ein Bereitstellen einer bestimmten Antriebsleistung umfasst.procedure after claim 1 , wherein in step (B) the drive power is adjusted in such a way that the braking effect is completely compensated for, whereby the vehicle (1) continues to fulfill a driving task (4), the driving task (4) in particular being constant driving, accelerating driving, decelerating Driving, and / or providing a specific drive power includes. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Schritt (C) ein Einbeziehen einer Stellgröße zum Erzeugen der Bremswirkung und/oder ein Ermitteln einer Bremsleistung, einer Bremskraft und/oder eines Bremsmoments der mindestens einen Bremse (2) umfasst, wobei die Stellgröße vorzugsweise einen Bremsdruck, eine Zuspann- oder Anpresskraft, einen Bremsstrom und/oder eine Bremsspannung umfasst, und/oder wobei Schritt (C) vorzugsweise für unterschiedliche Stellgrößenwerte durchgeführt wird.Method according to any one of the preceding claims, wherein Step (C) includes including a manipulated variable for generating the braking effect and/or determining a braking power, a braking force and/or a braking torque of the at least one brake (2), the manipulated variable preferably being a brake pressure, an application or contact pressure force, a Braking current and / or a braking voltage includes, and / or wherein Step (C) is preferably carried out for different manipulated variable values. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Schritt (C) auf Basis von mindestens zwei Werten von nach Schritt (B) angepassten Antriebsleistungen durchgeführt wird, die vorzugsweise jeweils nach Schritt (A) erzeugte, und insbesondere voneinander unterschiedliche, Bremswirkungen kompensieren.Method according to one of the preceding claims, wherein step (C) is carried out on the basis of at least two values of drive powers adjusted after step (B), which preferably each compensate for braking effects generated after step (A) and in particular which differ from one another. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Schritt (C) ein Einbeziehen der erzeugten Bremswirkung umfasst, wobei die erzeugte Bremswirkung vorzugsweise durch Erfassen der Verzögerung des Fahrzeugs (1), der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1), einer Bremskraft und/oder eines Bremsmomentes der mindestens einen Bremse (2), bestimmt wird.Method according to any one of the preceding claims, wherein Step (C) includes incorporating the generated braking effect, wherein the braking effect generated is preferably determined by detecting the deceleration of the vehicle (1), the speed of the vehicle (1), a braking force and/or a braking torque of the at least one brake (2). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Bremse (2) eine Reibungsbremse und/oder eine kontaktlose Bremse, insbesondere eine elektrodynamische Bremse, umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the brake (2) comprises a friction brake and/or a contactless brake, in particular an electrodynamic brake. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Berücksichtigung von Umgebungsbedingungen, insbesondere von Steigung, Gefälle, Temperatur, Feuchte, Reibwert, Luftdruck und/oder Wind erfolgt, und/oder wobei eine Berücksichtigung von Fahrzeugparametern, insbesondere Gewicht, Reifenluftdruck, Wirkungsgraden, Übersetzungen und/oder Luftwiderstand erfolgt.Method according to one of the preceding claims, wherein environmental conditions, in particular incline, gradient, temperature, humidity, coefficient of friction, air pressure and/or wind are taken into account, and/or vehicle parameters, in particular weight, tire air pressure, efficiency factor aden, translations and/or air resistance. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Schritt (B) ein Erfassen der Geschwindigkeit und/oder der Beschleunigung umfasst, wobei die Antriebsleistung vorzugsweise so angepasst wird, dass die Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs (1) einer Sollgeschwindigkeit und/oder Sollbeschleunigung entsprechen.Method according to one of the preceding claims, wherein step (B) comprises detecting the speed and/or the acceleration, the drive power preferably being adjusted in such a way that the speed and/or acceleration of the vehicle (1) correspond to a target speed and/or target acceleration . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (1) straßen- oder spurgebunden ist, und insbesondere als Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Nutzfahrzeug, Zugfahrzeug, Anhänger, als Verbund mit Zugfahrzeug und Anhänger, oder Schienenfahrzeug ausgebildet ist, wobei bei Ausbildung als Verbund das Verfahren vorzugsweise für jeden Teil des Verbundes, besonders bevorzugt für das Zugfahrzeug, separat ausgeführt wird, und/oder wobei der Antrieb (3) des Fahrzeugs (1) einen konventionellen, hybridischen und/oder elektrischen Antrieb aufweist.Method according to any one of the preceding claims, wherein the vehicle (1) is road or rail-bound, and is designed in particular as a passenger car, truck, commercial vehicle, towing vehicle, trailer, as a combination with towing vehicle and trailer, or rail vehicle, with the method preferably being designed as a combination for each part of the combination, particularly preferably for the towing vehicle, is carried out separately, and/or wherein the drive (3) of the vehicle (1) has a conventional, hybrid and/or electric drive. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das in Schritt (C) ermittelte Bremsvermögen der/den Bremse/Bremsen (2) zugeordnet wird, die in Schritt (A) zum Erzeugen der Bremswirkung verwendet wurden.A method according to any one of the preceding claims, wherein the braking capability determined in step (C) is associated with the brake(s) (2) used in step (A) to generate the braking effect. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Vorrichtung eine Schnittstelle zur Ansteuerung mindestens einer Bremse (2) des Fahrzeugs (1) und eine Schnittstelle zur Anpassung der Antriebsleistung des Fahrzeugs (1) umfasst, wobei die Vorrichtung eine Datenverarbeitungseinheit umfasst, die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.Device for carrying out the method according to one of Claims 1 until 10 , wherein the device comprises an interface for controlling at least one brake (2) of the vehicle (1) and an interface for adjusting the drive power of the vehicle (1), wherein the device comprises a data processing unit for carrying out the method according to one of Claims 1 until 10 is trained. Fahrzeug (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, aufweisend: mindestens eine Bremse (2) und einen Antrieb (3), wobei das Fahrzeug (1) eine Vorrichtung nach Anspruch 11 aufweist, und/oder wobei das Fahrzeug (1) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.Vehicle (1) for carrying out the method according to one of Claims 1 until 10 , comprising: at least one brake (2) and a drive (3), wherein the vehicle (1) according to a device claim 11 comprises, and / or wherein the vehicle (1) for carrying out the method according to one of Claims 1 until 10 is trained. Computerprogrammprodukt mit Codemitteln, die, wenn sie auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt werden, diese dazu veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.Computer program product with code means which, when executed on a data processing unit, cause this to carry out the method according to one of Claims 1 until 10 to execute. Speichermedium zum Auslesen durch eine Datenverarbeitungsvorrichtung, wobei das Speichermedium ein Computerprogrammprodukt nach Anspruch 13 aufweist.Storage medium for reading by a data processing device, the storage medium being a computer program product Claim 13 having.
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