Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen einer Reibbremsvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem zur Nutzbremsung fähigen elektrischen Antrieb. Ein derartiges Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Ermitteln ob eine Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung erforderlich ist, und Veranlassen der Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung anhand eines Bremsparameters. Die Erfindung betrifft insbesondere elektrisch angetriebene (Nutz-)Fahrzeuge mit konventioneller insbesondere pneumatischer Bremse und mindestens dem zur Rekuperation durch die Nutzbremsung fähigen elektrischen Antrieb wirkend auf mindestens ein Rad oder eine Achse, beispielsweise über ein Differential.

Derartige Verfahren sind im Stand der Technik bekannt. Es sind auch Verfahren zum Betätigen einer Reibbremsvorrichtung für ein Fahrzeug bekannt, die statt der Nutzbremse eine Dauerbremse ohne Rekuperationsfunktion aufweisen. Klassischerweise wird die Reibbremsvorrichtung in Fahrzeugen eingesetzt, wenn die Nutzbremse oder die Dauerbremse nicht in der Lage ist, ein genügendes Bremsmoment aufzubauen, um dem Bremswunsch des Fahrers oder einem Bremsbefehl zu entsprechen.

DE 10 2011 101 773 A1 offenbart ein Verfahren zur Bremskraft-Regelung eines Fahrzeugs, das ein Reibbremssystem und ein Dauerbremssystem aufweist. Dabei werden Reibbremsentemperaturen ermittelt und in Abhängigkeit davon wird eine Bremskraftverteilung zwischen dem Reibbremssystem und dem Dauerbremssystem eingestellt.

EP 0 974 505 B1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs mit einer Betriebsbremse und einer Dauerbremse, wobei die Betriebsund Dauerbremse aufeinander abgestimmt angesteuert werden, wobei die Dauerbremse bei jedem Bremsvorgang aktiviert wird und abhängig vom Bremswunsch des Fahrers sowie von Fahrzustandsgrößen, Fahrbahnzustandsgrößen und Betriebszuständen des Fahrzeugs angesteuert wird. Betriebszustände umfassen dabei die Betätigung des Gaspedals, den Ausfall des Motors, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Achslastverteilung und die Beladung.

DE 10 2019 210 918 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage für Fahrzeuge mit zumindest einem elektromotorischen Antrieb, welcher als generatorische Bremseinrichtung betrieben werden kann, und zumindest einer Reibungsbremseinrichtung, wobei in einem Bremsbetrieb eine Aufteilung der geforderten Bremsleistung auf die Reibungsbremseinrichtung und die generatorische Bremseinrichtung zyklisch wechselt. Das Verfahren kann abhängig vom Erreichen einer Temperatur der Bremseinrichtung oberhalb einer Temperaturschwelle oder nur während einer Bergabfahrt aktiviert werden.

DE 103 16 090 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung und Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeuges, um ein Bremskraftfading durch zu hohe Temperaturen der Bremsanlage zu vermeiden. Dabei wird zur Überwachung eine die Bremslast einer Radbremse repräsentierenden Bremsgröße erfasst und mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen. In Abhängigkeit von dem Vergleich und von der Fahrsituation des Fahrzeugs und/oder vom Betriebszustand einer im Fahrzeug befindlichen Fahrzeugkomponente wird während eines Bremsvorgangs eine Maßnahme durchgeführt, die die Verzögerung an einer Radbremse modifiziert. Der Betriebszustand kann ein Ladezustand einer Batterie sein. Das Fahrzeug kann mit Systemkomponenten ausgestattet sein, die eine Energierückgewinnung und somit eine Umwandlung kinetischer Energie in elektrische Energie ermöglichen. Durch diese Umwandlung kann das Fahrzeug zusätzlich und/oder alternativ zum Reibungsbremsen verzögern. Bei Bremsvorgängen kann ein Elektromotor generatorisch betrieben werden, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern.

EP 0469 280 B1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage mit einer Betriebsbremse und einer Zusatzbremse, wobei die Bremswirkung kennzeichnende Signale erfasst und ausgewertet werden. In einem ersten Betriebsmodus wird bevorzugt die Zusatzbremse angesteuert und bei einem hohen Signalpegel wird die Betriebsbremse hinzugeschaltet. Die Zahl der Bremsungen der Betriebsbremse und deren Intensität werden erfasst und in Abhängigkeit davon wird in einen zweiten Betriebsmodus geschaltet, bei dem ausschließlich die Betriebsbremse angesteuert wird. Damit soll die Leistungsfähigkeit der Betriebsbremse durch Vermeiden des Verglasens der Bremsbeläge aufrechterhalten oder durch „Freibremsen“ wieder hergestellt werden und gleichzeitig ein vorzeitiger Verschleiß der Bremsbeläge vermindert werden.

Bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen (Elektroauto, BEV; Brennstoffzellenfahrzeugen, FCEV; Hybridelektrofahrzeugen, HEV) ist aus Gründen der Effizienz der zur Nutzbremsung ausgebildete elektrische Antrieb gegenüber der Reibbremsvorrichtung priorisiert. Das führt dazu, dass die konventionelle, insbesondere pneumatische Reibbremsvorrichtung zur Bremsung des Fahrzeugs wenig betätigt wird. Dadurch können Bremsbeläge der Bremsvorrichtung verglasen, was zu einer erheblichen Verminderung der Bremsleistung führen kann. Das kann dazu führen, dass eine benötigte Bremsleistung in bestimmten Situationen nicht abrufbar ist.

Das Verglasen kann durch ein Herbeiführen einer hohen Temperatur der Bremsbeläge vermieden werden. Hohe Temperaturen können durch die Betätigung der Reibbremsvorrichtung mit einer bestimmten Kraft über eine bestimmte Zeit erzielt werden, wobei eine bestimmte Wärme erzeugt wird, die sich in der Temperatur niederschlägt. Dafür werden sogenannte Putzbremsungen durchgeführt. Eine Putzbremsung wird zur Belagpflege durchgeführt. Im Folgenden bezeichnet eine Putzbremsung eine Bremsung durch eine Reibbremsvorrichtung, die zum Aufrechterhalten der Bremswirkung durch das Vermeiden des Verglasens wenigstens eines Reibpartners der Reibbremsvorrichtung, insbesondere eines Bremsbelags, durchgeführt wird oder die durchgeführt wird, um einen bereits verglasten Reibpartner von einer Verglasung soweit zu befreien werden, dass die Bremsleistung beziehungsweise ein vorbestimmter Reibwert wiederhergestellt wird.

Grundsätzlich ist es am geeignetsten, solche Bremsungen für die Belagpflege als Putzbremsung auszuwählen, die lang genug andauern und ausreichend Wärme produzieren, um die Reibbremsvorrichtung beziehungsweise den Bremsbelag ausreichend zu erwärmen. Für die Bestimmung der nötigten Bremsdauer und Bremskraft können thermische Modelle gemäß dem Stand der Technik herangezogen werden. Verbesserungswürdig sind die Verfahren, die ein Verglasen der Bremsbeläge durch regelmäßige und ausreichende Erwärmung durch eine aktive Putzbremsung verhindern sollen. Verfahren gemäß dem Stand der Technik nutzen beispielsweise Bremsvorgangszähler, die einen bestimmten Prozentsatz der Bremsungen nicht über den elektrischen Antrieb, sondern über die Reibbremsvorrichtung durchführen. Das ist nachteilig für die Effizienz, kann aber zur Bremsbelagerhaltung notwendig sein. Dabei kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass mehrere Versuche einer Putzbremsung durchgeführt werden müssen, da eine Putzbremsung vorzeitig, also vor dem Erreichen einer vorbestimmten Temperatur, unterbrochen wird. Beispielsweise wird eine Putzbremsung gemäß einem Fahrerwunsch bei dem der Fahrer nicht bremst oder bei einem (teil-) autonomen Fahrzeug gemäß einem Befehl zur Lösung der Bremse unterbrochen. Damit reicht die durch die Bremsung der Reibbremsvorrichtung erzeugte Wärme nicht aus, um ein Verglasen zu vermeiden und so eine erfolgreiche Belagpflege durchzuführen. Somit müssen potentiell mehrere Versuche einer Putzbremsung durchgeführt, um die Reibbremsvorrichtung ausreichend zu erwärmen und eine erfolgreiche Putzbremsung zu erzielen. Bei der Durchführung wiederholter erfolgloser Versuche einer Putzbremsung wird potentiell zur Fortbewegung verwendbare Energie in Wärmeenergie umgewandelt, ohne dass das Verglasen verhindert wird. Dabei werden das Rekuperationspotential und die Reichweite des Fahrzeugs vermindert, ohne dass das Ziel der Putzbremsung, nämlich die Belagpflege, erreicht wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das mehrfache Versuche einer Putzbremsung vermeidet und so die Effizienz und die Reichweite des Fahrzeugs erhöht.

Die Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 , durch eine Steuerungseinrichtung und durch ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung an.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Betätigen einer Reibbremsvorrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem zur Nutzbremsung fähigen elektrischen Antrieb erfolgt, ein Ermitteln, ob zur Belagpflege eine Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung erforderlich ist, und ein Veranlassen der Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung anhand eines Bremsparameters. Der Bremsparameter umfasst eine oder mehrere eine Reibbremsung charakterisierende Größen, beispielsweise zur Charakterisierung einer Kraft, eines Moments, einer Dauer der Bremsung und/oder einer Zeitabhängigkeit der Kraft und/oder des Moments. Im Stand der Technik wird der Bremsparameter beispielsweise durch das Betätigen des Bremspedals oder im Falle eines (teil-)autonomen Fahrzeugs durch einen Bremsbefehl definiert. Das Ermitteln, ob eine Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung erforderlich ist, ergibt sich daraus, ob eine Putzbremsung durchzuführen ist. Reibbremsungen werden typischerweise zurückgehalten und nur dann durchgeführt, wenn eine Belagpflege beziehungsweise Putzbremsung erforderlich ist. Falls ermittelt wurde, dass eine Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung erforderlich ist, erfolgt die Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung anhand des Bremsparameters.

Erfindungsgemäß erfolgt ein Ermitteln einer den elektrischen Antrieb betreffenden Antriebsinformation. Die Antriebsinformation wird ermittelt, damit das erfindungsgemäße Verfahren aus Gründen der Effizienz Informationen über die Reibbremsvorrichtung mit Informationen über den elektrischen Antrieb kombinieren kann um eine Putzbremsung erfolgreich abschließen und so eine Belagpflege erzielen zu können. So werden der Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung nicht allein beispielsweise Informationen über die Reibbremsvorrichtung zugrunde gelegt, um den Bremsparameter zu bestimmen.

Gemäß der Erfindung erfolgt ein Modifizieren des Bremsparameters und eines Antriebsparameters in Abhängigkeit der Antriebsinformation zum Erzielen einer Belagpflege, wobei der Antriebsparameters einen Betrieb des elektrischen Antriebs in Abhängigkeit von der Bremsung veranlasst. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung mit dem elektrischen Antrieb verknüpft. Dabei werden Bremsparameter und Antriebsparameter in Abstimmung aufeinander modifiziert, um eine Belagpflege erfolgreich abschließen zu können. Der Bremsparameter und der Antriebsparameter werden zum Erzielen einer Belagpflege derart aufeinander abgestimmt, dass die Temperatur der Reibbremsvorrichtung und insbesondere ein Bremsbelag eine vorbestimmte Temperatur, optional einen vorbestimmten Temperaturschwellwert, erreicht beziehungsweise überschreitet. Damit kann erreicht werden, dass die Bremsbeläge trotz Priorisierung des elektrischen Antriebs für die Fahrzeugverzögerung durch eine Nutzbremsung nicht ihre Reibwerte verlieren und für eine starke Bremsung jederzeit eine angemessene Bremsleistung bereitstellen können. Die Erfindung hat erkannt, dass die Kombination des elektrischen Antriebs und der Reibbremsvorrichtung dafür ausschlaggebend sind. Dabei wird ein negativer Einfluss auf die Effizienz des Fahrzeugs minimiert, denn die Notwendigkeit einer wiederholten Durchführung eines Versuchs einer Putzbremsung wird zuverlässig vermieden. Die für die Effizienz des Fahrzeugs maßgeblichen Komponenten, nämlich der elektrische Antrieb und die Reibbremsvorrichtung, werden somit bei der Putzbremsung berücksichtigt. Durch ein Modifizieren des Bremsparameters und des Antriebsparameters wird eine Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung als Putzbremsung solange aufrechterhalten oder gezielt durchgeführt damit das Verglasen der Bremsbeläge zuverlässig vermieden wird.

Die Reihenfolge der angegebenen Verfahrensschritte ist dabei nicht auf die angegebene Reihenfolge beschränkt. Beispielsweise kann eine Antriebsinformation vor dem Ermitteln, ob zur Belagpflege eine Bremsung durch drei Bremsung erforderlich ist, oder vor dem Veranlassen der Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung erfolgen. Das modifizieren des Bremsparameters und des Antriebsparameters kann beispielsweise vor, während und/oder nach dem Veranlassen der Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung anhand des Bremsparameters erfolgen.

Bevorzugt erfolgt das Modifizieren des Bremsparameters und des Antriebsparameters derart, dass die Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung in einer Antriebsphase abgestimmt auf das Antreiben des Fahrzeugs durch den elektrischen Antrieb erfolgt. Optional umfassen der Bremsparameter und der Antriebsparameter dazu jeweils eine zeitliche Information, beispielsweise bezüglich eines Brems- und Antriebszeitpunktes und/oder eines Brems- und Antriebsintervalls. Diese Ausführungsform ist temporär nicht effizienzneutral, da gleichzeitig ein Antreiben des Fahrzeugs und eine Bremsung des Fahrzeugs erfolgen. Jedoch stellt die Abstimmung der Bremsung auf eine Antriebsphase sicher, dass eine ausreichende Putzbremsung zuverlässig erfolgt. Damit sind weitere möglicherweise erfolglose Versuche einer Putzbremsung entbehrlich. Somit muss keine Energie für weitere Versuche einer Putzbremsung aufgewendet werden, was zu einer insgesamt gesteigerten Effizienz führt. Vorteilhaft erfolgt das Modifizieren des Bremsparameters und des Antriebsparameters während der Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung. Damit wird sichergestellt, dass der Bremsparameters und der Antriebsparameters auch während der Bremsung derart modifiziert werden können, dass eine erfolgreiche Belagpflege erfolgt. Sollte beispielsweise eine Reibbremsung zur Belagpflege eingeleitet worden sein, und stellt sich während der Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung beispielsweise über ein thermisches Modell und/oder eine Temperaturmessung heraus, dass die Energie über die Zeit der Bremsung nicht ausreichend war oder sein wird, um die zur Putzbremsung nötige Temperatur zu erreichen, so wird der Bremsparameter in Abstimmung mit dem Antriebsparameter so modifiziert, dass ein Reibbremsmoment aufrechterhalten und durch den Elektroantrieb kompensiert.

Bevorzugt weist das Verfahren ferner den Schritt auf: Ermitteln eines Bremszeitpunktes. Der Bremszeitpunkt ist ein Zeitpunkt, bis zu dem eine erfolgreiche Putzbremsung durchgeführt sein soll. Vorteilhaft erfolgt das Ermitteln des Bremszeitpunktes anhand eines Ermittelns von Betriebsinformationen des Fahrzeugs. Die Betriebsinformationen umfassen Informationen, die dem Betrieb des Fahrzeugs betreffen, beispielsweise Informationen zu der Zeit seit der letzten erfolgreichen Putzbremsung, zu der Betriebsdauer beziehungsweise Betriebszeit des Fahrzeugs, zu Materialkenndaten, zur Beladung des Fahrzeugs und/oder zu einem Betriebsmodus, beispielsweise ob das Fahrzeug manuell oder (teil-)autonom gefahren wird. Die Zeit seit der letzten erfolgreichen Putzbremsung kann insbesondere Aufschluss darüber geben, ob und gegebenenfalls wann eine erneute Putzbremsung durchgeführt werden soll. Damit wird anhand der Betriebsinformation innerhalb eines parametrisierbaren Zeitfensters eine geeignete Situation erkannt, in der eine Putzbremsung möglichst effizienzneutral durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich umfasst das Ermitteln des Bremszeitpunktes eine Vorhersage und/oder Berechnung einer zukünftigen Antriebsinformation. Zukünftige Antriebsinformationen sind beispielsweise mittels der Betriebsinformationen, auf der Grundlage von Navigationsdaten und/oder anhand einer sich wiederholenden Abfolge von Antriebsinformationen vorhersagbar und/oder berechenbar. Damit sind beispielsweise Laständerungen in das Ermitteln des Bremszeitpunktes einbeziehbar. Zusätzlich oder alternativ umfasst das Ermitteln des Bremszeitpunkt eine Auswertung einer topologischen Information, einer Ortsinformation und/oder Geschwindigkeitsinformationen. Dabei werden optional prädiktive Daten berücksichtigt, die einen Einfluss auf die Betätigung des elektrischen Antriebs haben, z.B. lange Gefällestrecken.

Vorteilhaft erfolgt das Ermitteln, ob eine Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung erforderlich ist, unter Berücksichtigung einer Ermittlung einer Temperatur der Reibbremsvorrichtung und/oder unter Berücksichtigung eines oder des Bremszeitpunktes. Die Temperatur wird dabei optional mittels eines thermischen Modells ermittelt, was aus Bremskraft und Dauer eine Temperatur oder Energiemenge bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Temperatur mittels einer Tempertaturmessanordnung ermittelt. Die Temperatur kann zu bestimmten Zeitpunkten, beispielsweise beim Veranlassen der Bremsung, und/oder in bestimmten Intervallen bzw. kontinuierlich ermittelt werden. Insbesondere kann die Temperatur während der Bremsung ermittelt werden, um festzustellen ob eine Belagpflege durch erreichen einer vorbestimmten Temperatur erreicht ist oder werden wird.

Vorzugsweise umfasst die Antriebsinformation eine Ladezustandsinformationen und eine Rekuperationsinformation, wobei die Ladezustandsinformationen eine Information über einen Ladezustand einer Energiespeichervorrichtung für den elektrischen Antrieb enthält und die Rekuperationsinformation eine Information über die Rekuperationsleistung des elektrischen Antriebs enthält. Damit kann eine besonders effiziente Modifizierung des Bremsparameters in Abstimmung mit dem elektrischen Antrieb erfolgen. Beispielsweise kann eine Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung präferiert werden, wenn die Energiespeichervorrichtung bereits hinreichend geladen ist und durch eine Rekuperation mehr als eine vorbestimmte Ladung der Energiespeichervorrichtung erfolgen würde.

Alternativ oder zusätzlich umfasst die Antriebsinformation eine Antriebstemperaturinformation, die eine Information über eine Temperatur des elektrischen Antriebs umfasst. Beispielsweise kann eine Bremsung durch die Reibbremsvorrichtung präferiert werden, wenn der elektrische Antrieb und/oder der Energiespeicher eine vorbestimmte Temperatur überschritten hat und somit einer Überhitzung des elektrischen Antriebs und/oder des Energiespeichers droht.

Alternativ oder zusätzlich umfasst die Antriebsinformation ein Antriebssignal, das Informationen über eine Betätigung des elektrischen Antriebs umfasst. Das Antriebssignal ist ein Signal zum Betreiben des elektrischen Antriebs, das einer fahrerseitigen Betätigung beispielsweise eines Pedals oder im Fall eines (teil-) autonomen Fahrzeuges einem Befehl entspricht. Damit kann die Antriebsinformation eine einen Fahrerwunsch entsprechende Information umfassen, die bei der Modifizierung des Bremsparameters und des Antriebsparameters berücksichtigt wird. Beispielsweise kann das modifizieren des Bremsparameters und des Antriebsparameters derart erfolgen, dass dem Fahrerwunsch bzw. dem Befehl entsprochen wird, so dass die Belagpflege unbemerkt für den Fahrer bzw. einen Insassen des Fahrzeugs erfolgt.

Vorteilhaft erfolgt das Modifizieren des Bremsparameters und des Antriebsparameters unter Berücksichtigung einer Wirkungsgradänderung des elektrischen Antriebs. Vorzugsweise ist eine Wirkungsgradänderung anhand von einer Wirkungsgradkennlinie bestimmbar. Alternativ oder zusätzlich kann eine Abhängigkeit des Wirkungsgrads von einem Ladezustand einer Energiespeichervorrichtung und/oder einer Antriebstemperatur, insbesondere der Temperatur der Energiespeichervorrichtung berücksichtigt werden. Die Wirkungsgradänderung wird derart berücksichtigt, dass Zeit und Dauer der Reibbremsung bezüglich des Wirkungsgrads des elektrischen Antriebs im sich einstellenden Arbeitspunkt optimiert werden.

Vorzugsweise erfolgt das Modifizieren des Bremsparameters anhand von Materialkenndaten. Alternativ oder zusätzlich weist der Bremsparameter einen eine Bremskraft, eine Dauer einer Bremsung und/oder eine einer Bremsung erzeugbaren Wärmemenge betreffenden Parameter auf. Damit kann der Bremsparameter auf einer zuverlässigen Grundlage modifiziert werden.

Erfindungsgemäß ist eine Steuerungseinrichtung für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, wobei die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren. Die Steuerungseinrichtung ist vorteilhaft dazu eingerichtet, das Verfahren einschließlich der vorteilhaften und optionalen Merkmale durchzuführen, um die damit verbundenen technischen Effekte zu erzielen.

Erfindungsgemäß weist ein elektrisch antreibbares Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, eine Reibbremsvorrichtung, einem zur Nutzbremsung fähigen elektrischen Antrieb und eine erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung auf. Die Steuerungseinrichtung ist vorteilhaft dazu eingerichtet, das Verfahren einschließlich der vorteilhaften und optionalen Merkmale durchzuführen, um die damit verbundenen technischen Effekte zu erzielen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sowie deren technische Effekte ergeben sich aus den Figuren und der Beschreibung der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsformen. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betätigen einer Reibbremsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betätigen einer

Reibbremsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Betätigen einer

Reibbremsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines elektrisch antreibbaren Nutzfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 1a zum Betätigen einer Reibbremsvorrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Durchführung des Verfahrens 1a dient dem Betätigen einer Reibbremsvorrichtung 20 für ein elektrisch antreibbares Fahrzeug 100a, insbesondere Nutzfahrzeug 100b, mit einem zur Nutzbremsung NB fähigen elektrischen Antrieb 21. Ein derartiges Fahrzeug 100a ist mit Bezug zu Figur 4 beschrieben beziehungsweise ein derartiges Nutzfahrzeug 100b ist mit Bezug zu Figur 5 beschrieben. Das Verfahren 1a gemäß Figur 1 wird von einer Steuereinrichtung 10 des Fahrzeug 100a, insbesondere Nutzfahrzeug 100b durchgeführt. Das Verfahren 1a erzielt eine erfolgreiche Putzbremsung zur Belagpflege der Bremsbeläge der Reibbremsvorrichtung 20.

Das Verfahren 1a beginnt mit einem Ermitteln S1 , ob zur Belagpflege eine Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 erforderlich ist. Ob eine Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 zur Belagpflege erforderlich ist, ergibt sich beispielsweise aus dem mit Bezug zu Figur 3 beschriebenen Verfahren unter Berücksichtigung eines Bremszeitpunktes ZB und/oder unter Berücksichtigung der Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20. Beispielsweise ist eine Putzbremsung erforderlich, wenn die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 innerhalb einer beispielsweise durch den Bremszeitpunkt ZB vorbestimmten Zeit einen Temperaturschwellwert TS nicht überschritten hat.

Ist keine Belagpflege erforderlich erfolgt optional eine Bremsung durch den elektrischen Antrieb 21 mittels einer Nutzbremsung NB. Die geeignete Bremsung wird dabei optional für den Fahrer unmerklich zwischen aktiver Rekuperation und Betriebsbremse geblendet.

Ist zur Belagpflege eine Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 erforderlich, folgt gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ein Ermitteln S4 einer den elektrischen Antrieb 21 betreffenden Antriebsinformation AI.

Die Antriebsinformation AI umfasst eine Ladezustandsinformationen LI, eine Rekuperationsinformation RI, eine Antriebstemperaturinformation ATI und ein Antriebssignal AS wie mit Bezug zu Figuren 4 und 5 beschrieben.

In Abhängigkeit der Antriebsinformation AI folgt ein Modifizieren S5 eines Bremsparameters BP zum Erzielen einer Belagpflege und eines Antriebsparameters AP. Der Bremsparameter BP definiert eine Betätigung der Reibbremsvorrichtung 20. Der Bremsparameter BP weist einen eine Bremskraft BK, eine Dauer BD einer Bremsung S6 und/oder eine von einer Bremsung S6 erzeugbaren Wärmemenge WM betreffenden Parameter auf. Der Antriebsparameter AP definiert eine Betätigung BT des elektrischen Antriebs 21 zum Antreiben des Fahrzeugs 100a, 100b. Der Antriebsparameter AP umfasst Informationen, um eine Energiespeichervorrichtung 20 und/oder den elektrischen Antrieb 21 zum Antreiben des Fahrzeugs 100a, 100b zu steuern und/oder zu regeln.

Beispielsweise werden der Bremsparameter BP und der Antriebsparameter AP unter Berücksichtigung der Ladezustandsinformationen LI einer Energiespeichervorrichtung 22 des Fahrzeugs 100a, 100b modifiziert, wenn die Ladezustandsinformationen LI angibt, dass die Energiespeichervorrichtung 22 weitgehend oder vollständig aufgeladen ist, da sowohl die mögliche Rekuperationsleistung sowie die aufnehmbare Energie oberhalb von einem bestimmten Prozentsatz der Ladung der Energiespeichervorrichtung 22, beispielsweise von 90% Ladezustand, begrenzt ist, oder um unnötige Teilladungen aus Gründen der Lebensdauer der Energiespeichervorrichtung 22 zu vermeiden.

Beispielsweise werden der Bremsparameter BP und der Antriebsparameter AP unter Berücksichtigung der Antriebstemperaturinformation ATI modifiziert, um eine Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 an Zeitpunkten zu veranlassen, zu denen der elektrische Antrieb 21 im Derating, also dem Absenkung der Leistungsfähigkeit aus thermischen Gründen ist. Dies lässt sich insbesondere mit Betriebsinformationen BI, vor allem betreffend längeren Bergabfahrten und/oder prädiktive Streckendaten, wie Länge und Gefälle, verknüpfen.

Das Modifizieren S5 des Bremsparameters BP und des Antriebsparameters AP erfolgt derart, dass die Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 in einer Antriebsphase S7‘ abgestimmt auf den Betrieb S7 des elektrischen Antriebs 21 erfolgt. Damit kann durch den elektrischen Antrieb 21 ein Moment zum Antreiben des Fahrzeugs 100a, 100b erzeugt werden, das durch die auf den Betrieb des elektrischen Antriebs 21 abgestimmte Bremsung S6 der Reibbremsvorrichtung 20 in Wärme umgewandelt wird. Die Wärme führt zu einer Erhöhung der Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20. Das Modifizieren S5 des Bremsparameters BP und des Antriebsparameters AP erfolgt dabei derart, dass die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 einen vorbestimmten Temperaturschwellwert TS erreicht. Der Temperaturschwellwert TS ist so gewählt, dass ein Verglasen einer Komponente der Reibbremsvorrichtung 20 verhindert wird.

Das Modifizieren S5 des Bremsparameters BP und des Antriebsparameters AP erfolgt unter Berücksichtigung einer Wirkungsgradänderung des elektrischen Antriebs 21. Insbesondere kann während der Bremsung S6 ein verglichen zu einem Zeitpunkt vor oder nach der Bremsung S6 höheres Antriebsmoment notwendig sein. Das Antriebsmoment wird während der Bremsung S6 mittels des Antriebsparameters AP eingestellt. Durch das höhere Antriebsmoment wird der elektrische Antrieb 21 in einem Bereich mit einem veränderten Wirkungsgrad betrieben. Der Bremsparameters BP und der Antriebsparameter AP werden derart modifiziert, dass der Wirkungsgrad des elektrischen Antriebs 21 berücksichtigt wird. Beispielsweise soll vermieden werden, dass der elektrische Antrieb 21 mit einem besonders ungünstigen Wirkungsgrad betrieben wird. Das Modifizieren S5 des Bremsparameters BP und des Antriebsparameters AP erfolgt während der Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20. Damit wird sichergestellt, dass besonders zuverlässig eine Belagpflege erfolgt. Beispielsweise soll gemäß einem Fahrerwunsch oder einem Befehl das Fahrzeug 100a vor dem Abschluss der Putzbremsung nicht weiter verzögern. Im Stand der Technik würde eine Putzbremsung in diesem Fall stoppen, was dazu führen kann das die Putzbremsung nicht erfolgreich abgeschlossen werden kann. Durch das Modifizieren S5 des Bremsparameters BP und des Antriebsparameters AP während der Bremsung S6 kann beispielsweise ein Antriebsmoment durch den Antriebsparameter AP eingestellt werden, das so groß ist, dass die Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 aufrechterhalten werden kann, um eine Putzbremsung erfolgreich abzuschließen, wobei gleichzeitig einem Fahrerwunsch oder einem Befehl nachgekommen wird und das Fahrzeug 100a nicht weiter verzögert, sondern optional beschleunigt. Sollte eine Bremsung S6 zur Belagpflege eingeleitet worden sein, aber vor dem Erreichen der durch ein thermisches Modell definierten und für die Belagpflege nötigen Temperatur abgebrochen werden, erfolgt für ein erfolgreiches Abschließen der Belagpflege der motorische Betrieb des elektrischen Antriebs 21 , der dann gegen die Reibbremsvorrichtung 20 arbeitet, und so geeignet genutzt wird, um zu vermeiden, dass eine erneute Belagpflege durchführt werden muss.

Das Modifizieren S5 des Bremsparameters BP erfolgt anhand von Materialkenndaten. Die Materialkenndaten umfassen insbesondere Informationen zu einem Reibwert der Reibbremsvorrichtung 20, zu thermischen Größen der Reibbremsvorrichtung 20, insbesondere zu einer Wärmekapazität, einer Wärmeleitfähigkeit und/oder einer Verglasungstemperatur.

Um die Belagpflege durchzuführen, folgt ein Veranlassen der Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 anhand des Bremsparameters BP. Dabei ist Antriebsparameters AP derart modifiziert, dass der Antriebsparameters AP einen Betrieb S7 des elektrischen Antriebs 21 in Abhängigkeit von der Bremsung S6 veranlasst.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 1b zum Betätigen einer Reibbremsvorrichtung 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 1 b ist eine bevorzugte Ausführungsform, die mit Bezug zu dem Verfahren 1a gemäß Figur 1 beschrieben wird. Dabei werden insbesondere die Unterschiede der Verfahren 1a, 1b beschrieben.

Das Verfahren beginnt mit einem Ermitteln S1 , ob zur Belagpflege eine Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 erforderlich ist, wie mit Bezug zu Figur 1 beschrieben.

Ist zur Belagpflege eine Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 erforderlich, folgt gemäß dem Verfahren 1 b nach Figur 2 ein Ermitteln S2 von Betriebsinformationen BI des Fahrzeugs 100a, 100b. Die Betriebsinformationen BI umfassen Informationen, die dem Betrieb des Fahrzeugs betreffen, beispielsweise Informationen zu der Betriebsdauer beziehungsweise Betriebszeit des Fahrzeugs 100a und zu der Zeit, seit der letzten erfolgreichen Putzbremsung.

Anhand der Betriebsinformationen BI folgt ein Ermitteln S3 eines Bremszeitpunktes ZB. Der Bremszeitpunkt ZB ist ein Zeitpunkt, bis zu dem eine erfolgreiche Putzbremsung durchgeführt sein soll. Das Ermitteln S3 des Bremszeitpunktes ZB umfasst eine Vorhersage und/oder Berechnung einer zukünftigen Antriebsinformation AI. Dabei umfasst das Ermitteln S3 des Bremszeitpunkt ZB eine Auswertung einer topologischen Information TI, einer Ortsinformation Ol und/oder Geschwindigkeitsinformationen Gl. Beispielsweise kann ein Bremszeitpunkt ZB unter Berücksichtigung einer prognostizierten Bergabfahrt ermittelt werden.

Das Ermitteln S4 einer den elektrischen Antrieb 21 betreffenden Antriebsinformation AI, das Modifizieren S5 des Bremsparameters BP zum Erzielen einer Belagpflege und eines Antriebsparameters AP in Abhängigkeit der Antriebsinformation AI und das Veranlassen der Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 anhand des Bremsparameters BP erfolgen wie mit Bezug zu Figur 1 erläutert.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens 1c zum Betätigen einer Reibbremsvorrichtung 20 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Das Verfahren 1c stellt Verfahrensschritte dar, die insbesondere das Ermitteln S1 , ob eine Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 erforderlich ist, erläutert.

In einem Schritt S20 wird eine Zeitspanne seit der letzten erfolgreichen Putzbremsung beziehungsweise seit dem letzten Überschreiten eines Temperaturschwellwerts TS durch die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 ermittelt. Der Temperaturschwellwert TS ist so gewählt, dass bei einer Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 oberhalb des Temperaturschwellwerts TS eine Verglasung vermieden ist. Im Schritt S20 wird ein Zeitfenster durch einen Bremszeitpunktes ZB definiert, bis zu dem eine Putzbremsung durchgeführt werden soll. Somit definiert der Bremszeitpunkt ZB ein Zeitfenster vom aktuellen Zeitpunkt bis zum Bremszeitpunkt ZB, an dem die erfolgreiche Putzbremsung durchgeführt sein soll.

Im Schritt 21 erfolgt ein Abfragen, ob die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 einen vorbestimmten Temperaturschwellwert TS überschreitet. Falls die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 den vorbestimmten Temperaturschwellwert TS überschreitet, wird die Zeitspanne in Schritt S22 zurückgesetzt. Es erfolgt erneut ein Ermitteln S20 einer Zeitspanne seit der letzten erfolgreichen Putzbremsung beziehungsweise seit dem letzten Überschreiten des Temperaturschwellwerts TS durch die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20.

Falls die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 den vorbestimmten Temperaturschwellwert TS nicht überschreitet, folgt ein Ermitteln S23 eines Bremsparameters BP. Dabei werden insbesondere die Kraft und die Dauer einer zu veranlassenden Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 ermittelt. Dazu können Betriebsinformationen BI, wie beispielsweise geographische Daten einfließen.

Nachdem die Bremsparameter BP in Schritt S23 ermittelt wurden erfolgt ein Veranlassen S24 einer Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 anhand des Bremsparameters BP.

Während und nach der Bremsung S6 folgt ein Abfragen S25, ob die Belagpflege erfolgreich war, ob also die in Schritt S24 veranlasste Bremsung S6 zu einer ausreichenden Erwärmung der Reibbremsvorrichtung 20 geführt hat. Falls die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 den vorbestimmten Temperaturschwellwert TS während der Bremsung S6 überschreitet, wird die Zeitspanne in Schritt S22 zurückgesetzt. Es erfolgt erneut ein Ermitteln S20 einer Zeitspanne seit der letzten erfolgreichen Putzbremsung. Falls die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 den vorbestimmten Temperaturschwellwert TS während der Bremsung S6 nicht überschreitet, folgt ein Ermitteln S4 einer den elektrischen Antrieb 21 betreffenden Antriebsinformation AI, und Modifizieren S5 des Bremsparameters BP und eines Antriebsparameters AP in Abhängigkeit der Antriebsinformation AI zum Erzielen einer Belagpflege, wobei der Antriebsparameters AP einen Betrieb S7 des elektrischen Antriebs 21 in Abhängigkeit von der Bremsung S6 veranlasst, wie mit Bezug zu Figuren 1 und 2 erläutert. Mit anderen Worten, sofern keine hinreichend starke Bremsung S6 durch die Reibbremsvorrichtung 20 im gewünschten Zeitfenster, also bis zum Bremszeitpunkt ZB erfolgt ist, erfolgt eine Bremsung S6 in einer Antriebsphase S7‘ abgestimmt mit dem elektrischen Antrieb 21 .

Wenn keine geeignete Situation mit ausreichender Bremsenergiemenge innerhalb eines parametrisierten Zeitfensters auftritt wird eine geeignete Bremsung bis zum Erreichen der nötigen Energiemenge/Belag-Temperatur automatisch der Reibbremsvorrichtung 20 übergeben, anstatt durch den elektrischen Antrieb 21 umgesetzt.

Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrisch antreibbaren Fahrzeugs 100a gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Das Fahrzeug 100a weist eine Reibbremsvorrichtung 20, einen Antrieb 21 , eine Energiespeichervorrichtung 22 und eine Steuerungseinrichtung 10 auf.

Das Fahrzeug 100a ist elektrisch antreibbar. Dafür ist der elektrische Antrieb 21 vorgesehen. Der elektrische Antrieb 21 ist durch die Steuerungseinrichtung 10 steuerbar bzw. regelbar. Die Energiespeichervorrichtung 22 ist mit dem elektrischen Antrieb 21 mittels der Steuerungseinrichtung 10 verbunden. Die Energiespeichervorrichtung 22 ist zum Speichern von elektrischer Energie eingerichtet. Die Steuerungseinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, zum Antreiben des Fahrzeugs 100a einen oder mehrere Antriebsparameter AP an den elektrischen Antrieb 21 und an die Energiespeichervorrichtung 22 zu übermitteln und/oder aufgrund des Antriebsparameters AP den elektrischen Antrieb 21 mit einem elektrischen Strom zu beaufschlagen.

Der elektrische Antrieb 21 ist dazu eingerichtet, eine Nutzbremsung NB durchzuführen. D. h. der elektrische Antrieb 21 kann dazu verwendet werden, Bewegungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln, und so die Energiespeichervorrichtung 22 zu laden.

Die Reibbremsvorrichtung 20 weist einen Reibbremsvorrichtungs-Temperatursensor 23 auf, der zum Ermitteln einer Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 angeordnet und eingerichtet ist. Die Reibbremsvorrichtung 20 übermittelt eine die Temperatur TR der Reibbremsvorrichtung 20 betreffenden Informationen an die Steuerungseinrichtung 10.

Der elektrische Antrieb 21 weist einen Antriebstemperatursensor 24 auf, der zum Ermitteln einer Temperatur des elektrischen Antriebs 21 eingerichtet ist. Die Temperatur des elektrischen Antriebs 21 ist Bestandteil einer Antriebstemperaturinformation ATI. Der elektrische Antrieb 21 übermittelt eine die Temperatur T des elektrischen Antriebs 21 betreffende Antriebstemperaturinformation ATI an die Steuerungseinrichtung 10. Der elektrische Antrieb 21 übermittelt eine die Rekuperationsleistung betreffende Rekuperationsinformation RI an die Steuerungseinrichtung 10.

Die Energiespeichervorrichtung 22 weist einen Energiespeichervorrichtung- Temperatursensor 25 auf, der zum Ermitteln einer Temperatur der Energiespeichervorrichtung 22 eingerichtet ist. Die Temperatur der Energiespeichervorrichtung 22 ist Bestandteil der Antriebstemperaturinformation ATI. Die Energiespeichervorrichtung 22 übermittelt eine die Temperatur des Energiespeichers 22 betreffende Antriebstemperaturinformation ATI an die Steuerungseinrichtung 10. Die Energiespeichervorrichtung 22 übermittelt eine den Ladezustand der Energiespeichervorrichtung 22 betreffende Ladezustandsinformation LI an die Steuerungseinrichtung 10.

Die Steuerungseinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, das Fahrzeug 100a betreffende Betriebsinformationen BI zu erfassen und/oder zu empfangen.

Die Steuerungseinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, ein Antriebssignal AS, das Informationen über eine Betätigung BT des elektrischen Antriebs 21 , zu erfassen, zu empfangen und/oder zu ermitteln. Ein Antriebssignal AS kann beispielsweise durch eine Interaktion eines Fahrers mit dem Fahrzeug 100a erfasst werden, beispielsweise wenn der Fahrer ein Gaspedal des Fahrzeugs 100a betätigt. Im Falle eines (teil-)autonomen Fahrzeugs 100a kann ein Antriebssignal AS von einer fahrzeuginternen oder fahrzeugexternen Vorrichtung empfangen werden und/oder unter Berücksichtigung von vom Fahrzeug 100a erfassten oder ermittelten Daten ermittelt werden, beispielsweise aufgrund von Navigationsdaten.

Die Rekuperationsinformation RI, die Antriebstemperaturinformation ATI, die Ladezustandsinformation LI und das Antriebsignal AS sind Antriebsinformationen AI.

Die Steuerungseinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, zum Bremsen des Fahrzeugs 100a einen oder mehrere Bremsparameters BP an die Reibbremsvorrichtung 20 zu übermitteln.

Die Steuerungseinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, eines oder mehrere der mit Bezug zu Figuren 1 bis 3 beschriebenen Verfahren durchzuführen, insbesondere um unter Berücksichtigung der Antriebsinformation AI ein Modifizieren S5 des Bremsparameters BP und des Antriebsparameters AP durchzuführen.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines elektrisch antreibbaren Nutzfahrzeugs 100b gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Die Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 5 unterscheidet sich gegenüber der Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 4 darin, dass es sich in Figur 5 um ein Nutzfahrzeug 100b handelt.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

1a, 1b, 1c Verfahren

10 Steuerungseinrichtung

20 Reibbremsvorrichtung

21 Antrieb

22 Energiespeichervorrichtung

23 Reibbremsvorrichtungs-Temperatursensor

24 Antriebstemperatursensor

25 Energiespeichervorrichtungs-Temperatursensor

100a Fahrzeug

100b Nutzfahrzeug

51 Ermitteln, ob Bremsung erforderlich

52 Ermitteln von Betriebsinformationen

53 Ermitteln eines Bremszeitpunktes

54 Ermitteln einer Antriebsinformation

55 Modifizieren eines Bremsparameters und eines Antriebsparameters

56 Bremsung durch Reibbremsvorrichtung

57 Betrieb des elektrischen Antriebs

S7‘ Antriebsphase

520 Ermitteln der Zeitspanne seit letzter erfolgreicher Putzbremsung

521 Abfragen, ob Temperatur erreicht

522 Zurücksetzen der Zeitspanne

523 Ermitteln eines Bremsparameters

524 Veranlassen einer Bremsung S25 Abfragen, ob Belagpflege erfolgreich

AI Antriebsinformation

AP Antriebsparameter

AS Antriebssignal

ATI Antriebstemperaturinformation

BD Bremsdauer

BI Betriebsinformation

BK Bremskraft

BP Bremsparameter

BT Betätigung

Gl Geschwindigkeitsinformation

LI Ladezustandsinformation

01 Ortsinformation

RI Rekuperationsinformation

TI topologische Information

T Temperatur eines elektrischen Antriebs

TR Temperatur einer Reibbremsvorrichtung

TS Temperaturschwellwert

WG Wirkungsgradänderung

WM Wärmemenge

ZB Bremszeitpunkt

Z Zeit