BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verteilung eines von einem Fahrer angeforderten Bremsmoments auf die Vorder- und Hinterachse eines Kraft fahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, gemäß der im Patentan spruch 1 angegebenen Art.

Biendingfähige Bremssysteme, die ein vom Fahrer, z.B. über Bremspedal oder Fahrpedal (One-Paddle Verhalten) angefordertes Bremsmoment in ein von einer Reibungsbremse zu erzeugenden Reibbremsmomentanteil und einen von einer elektrischen Maschine zu Verfügung zu stellenden Rekupe- rationsmomentanteil aufteilen, sowie entsprechende Verfahren zur Verteilung des angeforderten Bremsmoments auf die Achsen eines Kraftfahrzeugs sind hinreichend bekannt. Bekanntlich kann dabei die Verteilung des Reibbrems moments auf die Achsen skalar, d.h. die Verteilung des Reibbremsmoments auf die Vorder- und Hinterachse ist hydraulisch fest vorgegeben, wie z.B. 60%/40%, oder achsindividuell, d.h. die Verteilung auf die Vorder- und Hin terachse kann im Betrieb variabel verändert werden, erfolgen. Lediglich bei spielhaft wird auf die DE 10 2015 106 746 A1 und DE 10 2016 003 628 A1 verwiesen. Die DE 10 2016 003 628 A1 zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass an jeder Achse mindestens eine elektrische Maschine zugeordnet ist, so dass für beide Achsen ein“gemischtes“, d.h. einen Reibbremsmomen tanteil und einen Rekuperationsmomentanteil aufweisendes, Bremsmoment zur Verfügung steht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zur Verteilung eines von einem Fahrer angeforderten Bremsmoments auf die Vorder- und Hinter achse eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Elektrofahrzeugs, gemäß der im Patentanspruch 1 angegebenen Art anzugeben, welches bei einem Bremsmanöver während einer Kurvenfahrt und Auftreten einer Unter- oder Übersteuersituation, eine die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs unterstützen de Abbremsung sicherstellt und dabei eine möglichst hohe Bremsenergie- Rückgewinnung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentan spruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsge mäßen Verfahrens.

In bekannter Art und Weise sind den Rädern der Vorderachse eine Reibbremsvorrichtung, nachfolgend als vordere Reibbremsvorrichtung be zeichnet, und eine elektrische Maschine zugeordnet. Die der Vorderachse zugeordnete elektrische Maschine ist nachfolgend auch als vordere elektri sche Maschine bezeichnet. Entsprechend sind auch den Rädern der Hinter achse eine hintere Reibbremsvorrichtung und eine hintere elektrische Maschine zugeordnet.

Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass bei Kurvenfahrt überprüft wird, ob eine Fahrinstabilität in Form einer Untersteuer- oder eine Übersteu ersituation vorliegt, und dass bei Vorliegen einer Unter- oder Übersteuersitu ation eine der Untersteuer- oder Übersteuersituation entgegenwirkende Bremskraftverteilung gestellt wird, wobei das vom Fahrer angeforderte Bremsmoment mittels der gestellten, d.h. der Untersteuer- bzw. Übersteuer situation entgegenwirkenden, Bremskraftverteilung derart in ein an der Vor derachse aufzubringendes vorderes Bremsmoment und ein an der Hinterachse aufzubringendes hinteres Bremsmoment aufgeteilt wird, dass das vordere Bremsmoment zwingend einen über die vordere elektrische Maschine zu stellenden vorderen Rekuperationsmomentanteil und das hinte re Bremsmoment zwingend einen über die hintere elektrische Maschine zu stellenden hinteren Rekuperationsmomentanteil aufweist.

Da nunmehr gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Vorliegen eines Unter- oder Übersteuern während einer Kurvenfahrt das vom Fahrer ange forderte Bremsmoment mit einer dem Unter- bzw. Übersteuern entgegenwir kenden Bremsverteilung auf die Vorder- und Hinterachse verteilt wird, ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass das geplante Bremsmanöver die Unter- bzw. Übersteuerneigung des Kraftfahrzeugs reduziert. Da zudem erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass sowohl das an der Vorderachse zu stellende vordere Bremsmoment als auch das an der Hinterachse zu stellen de hintere Bremsmoment jeweils zwingend einen Rekuperationsmomentan teil aufweist, d.h. dass beide elektrische Maschinen jeweils einen Anteil am Bremsmoment zur Verfügung stellen, ist gleichzeitig eine hohe Bremsener- gie-Rückgewinnung gewährleistet.

Vorzugsweise wird dabei bei Vorliegen einer Untersteuersituation an der Vorderachse des Kraftfahrzeugs eine hinterachslastige Bremsmomentvertei lung gestellt, d.h. ein vom Fahrer angefordertes Bremsmoment wird derart auf die Achsen verteilt, dass das an der Vorderachse wirkende Bremsmo ment kleiner als das an der Hinterachse wirkende Bremsmoment ist.

Die bei Vorliegen einer Untersteuersituation an der Vorderachse zu stellende hinterachslastige Verteilung kann dabei fest hinterlegt sein, wie z.B. 40/60, d.h. 40% Vorderachse, 60% Hinterachse, oder auch als eine die aktuelle Fahrsituation und damit das Ausmaß der vorliegenden Untersteuerung be rücksichtigende, variabel einstellbare Verteilung ausgebildet sein. Liegt hingegen während der Kurvenfahrt eine Übersteuersituation an der Hinterachse vor, ist vorgesehen, dass eine vorderachslastige Bremsmo mentverteilung gestellt wird, mit der Konsequenz, dass das an der Vorder achse wirkende Bremsmoment größer als das an der Hinterachse wirkende Bremsmoment ist.

Entsprechend kann auch die bei Vorliegen einer Übersteuersituation an der Hinterachse zu stellende vorderachslastige Verteilung als eine fest hinterleg te Verteilung, wie z.B. 60/40, d.h. 60% Vorderachse und 40% Hinterachse, oder in Form einer variablen, die aktuelle Fahrsituation, d.h. den Grad der vorliegenden Übersteuerung berücksichtigende, einstellbare Verteilung aus gebildet sein.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass - wenn die von der vorderen und hin teren elektrischen Maschine maximal zur Verfügung stellbaren Rekuperati- onsmomente ausreichend sind, die gemäß der gestellten Bremskraft verteilung an der Vorder- und Hinterachse aufzubringenden Bremsmomente abzudecken - das vordere Bremsmoment ausschließlich durch den vorderen Rekuperationsmomentanteil und das hintere Bremsmoment ausschließlich durch den hinteren Rekuperationsmomentanteil gebildet wird und somit das angeforderte Bremsmoment vollständig von der vorderen und hinteren elektrischen Maschine aufgebracht wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass das vom Fahrer angeforderte Bremsmoment vollständig, d.h. ausschließlich, von den elektrischen Maschinen aufgebracht wird, wodurch in vorteilhafter Weise eine maximale Bremsenergie-Rückgewinnung sichergestellt ist.

Für den Fall, dass das von der vorderen elektrischen Maschine maximal zur Verfügung stellbare Rekuperationsmoment nicht ausreichend ist das vordere Bremsmoment, und/oder das von der hinteren elektrischen Maschine maxi mal zur Verfügung stellbare Rekuperationsmoment nicht ausreichend ist das hintere Bremsmoment abzudecken, wird ein verbleibendes Restreibmoment bestimmt, welches auf die Vorder- und/oder Hinterachse verteilt wird, so dass das vordere Bremsmoment einen zusätzlichen vorderen Reibungsmo mentanteil und/oder das hintere Bremsmoment einen zusätzlichen hinteren Reibungsmomentanteil umfasst, und damit das angeforderte Bremsmoment von der vorderen und hinteren elektrischen Maschine sowie der vorderen und/oder hinteren Reibbremsvorrichtung aufgebracht wird.

Ist nun für die Stellung des vom Fahrer angeforderten Bremsmoments ein Restreibmoment erforderlich, so hat dies den vorteilhaften Effekt, dass an mindestens einer Achse ein Reibbremsmoment vorhanden ist, mit der Kon sequenz, dass ein Arbeiten und Eingreifen des ABS-Systems an mindestens einer Achse sichergestellt ist.

Eine erste Ausführungsform sieht dabei vor, dass aus dem Restreibmoment gemäß einer skalaren Verteilung ein mittels der vorderen Reibbremsvorrich tung an der Vorderachse aufzubringender vorderer Reibungsmomentanteil und/oder ein mittels der hinteren Reibbremsvorrichtung an der Hinterachse aufzubringender hinterer Reibungsmomentanteil bestimmt wird.

Hierzu wird aus dem verbleibenden Restreibmoment mittels der aktuell ge stellten Bremskraftverteilung, d.h. der der vorliegenden Unter- bzw. Über steuersituation entgegenwirkenden Bremskraftverteilung, ein mittels der vorderen Reibungsvorrichtung an der Vorderachse aufzubringender vorderer Reibungsmomentanteil und/oder ein mittels der hinteren Reibbremsvorrich tung an der Hinterachse aufzubringender hinterer Reibungsmomentanteil ermittelt. Anschließend wird unter Berücksichtigung des vorderen und hinte ren Reibungsmomentanteils sowie der der aktuell gestellten Bremskraftver teilung ein vorderer und hinterer Rekuperationsmomentanteil bestimmt. Somit wird das vom Fahrer angeforderte Bremsmoment von der vorderen und hinteren elektrischen Maschine sowie der vorderen und hinteren Reibbremsvorrichtung aufgebracht. Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass das Restreibmoment achs- individuell in einen mittels der vorderen Reibbremsvorrichtung an der Vor derachse aufzubringenden vorderen Reibungsmomentanteil und/oder in einen mittels der hinteren Reibbremsvorrichtung an der Hinterachse aufzu bringenden hinteren Reibungsmomentanteil aufgeteilt wird. Somit wird das vom Fahrer angeforderte Bremsmoment von der vorderen und hinteren elektrischen Maschine sowie der vorderen und/oder hinteren Reibbremsvor richtung aufgebracht.

Vorzugsweise wird die Überprüfung, nämlich ob bei Kurvenfahrt eine Fahrin stabilität in Form einer Untersteuer- oder Übersteuersituation vorliegt, unter Nutzung von in heutigen Kraftfahrzeugen standardmäßig vorhandenen Sen soren und einer entsprechenden Auswertung der von diesen Sensoren zur Verfügung gestellten Daten, wie z.B. einer detektierten Querbeschleunigung und/oder eines detektierten Schlupfs eines Rades des Kraftfahrzeugs und/oder anhand einer Gierrate und/oder Gierratendifferenz und/oder einer Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder einer Differenz der Raddrehzahlen der Räder zwischen Vorder- und Hinterachse oder der rechten und linken Seite des Kraftfahrzeugs und/oder einer Kraftschlussausnutzung an den Rädern, durchgeführt.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.

In der Zeichnung bedeutet:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs zur Verdeutli chung des Verfahrens zur Verteilung eines von einem Fahrer angefor derten Bremsmoments auf die Achsen eines Kraftfahrzeugs. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein insgesamt mit der Be zugsziffer 10 bezeichnetes Kraftfahrzeug. Die Vorderachse ist mit dem Be zugszeichen VA und die Hinterachse ist mit dem Bezugszeichen HA bezeichnet.

Den Rädern 12, 14 der Vorderachse ist jeweils eine - hier nur schematisch angedeutete - vordere Reibbremsvorrichtung 20 sowie eine vordere elektri sche Maschine 22 zugeordnet. Entsprechend sind auch den Rädern 16, 18 der Hinterachse HL jeweils eine hintere Reibbremsvorrichtung 24 sowie eine hintere elektrische Maschine 26 zugeordnet. Die elektrischen Maschinen 22, 26 können dabei in bekannter Art und Weise bei Rekuperation als Generato ren betrieben werden.

Über eine Regel-Steuereinheit 28 sind die vordere und hintere Reibbrems vorrichtungen 20, 24 sowie die vordere und hintere elektrische Maschine 22, 26 ansteuerbar, so dass ein von einem Fahrer angefordertes Bremsmoment FBM in ein an der Vorderachse VA aufzubringendes vorderes Bremsmoment BMVA und ein an der Hinterachse HA aufzubringendes hinteres Bremsmo ment BM _H A aufteilbar ist.

Für die nachfolgende Beschreibung wird angenommen, dass das von der vorderen elektrischen Maschine 22 an der Vorderachse VA maximal zur Verfügung stellbare Rekuperationsmoment RKv _A-M ax, = 400 Nm und das von der hinteren elektrischen Maschine 26 an der Hinterachse HA maximal zur Verfügung stellbare Rekuperationsmoment RK _H A-Max= 300 Nm beträgt.

Für die nachfolgende erste Betrachtung wird zudem angenommen, dass das Kraftfahrzeug eine Kurve durchfährt und dass während der Kurvenfahrt eine Fahrinstabilität in Form eines Untersteuern festgestellt wurde, d.h. dass die Räder 12, 14 der Vorderachse VL die auftretenden Querkräfte nicht mehr vollständig übertragen können. Zudem hat der Fahrer ein Bremsmoment FBM in Flöhe von FBM=500 Nm angefordert.

Aufgrund der festgestellten Untersteuersituation wird verfahrensgemäß eine dem Untersteuern entgegenwirkende, d.h. hinterachslastige Bremskraftver teilung, hier B _V A/BHA=40/60 gestellt.

Vorliegend ist damit an der Vorderachse VL ein vorderes Bremsmoment

BMVA in Flöhe von

BMVA = 0,4 ^* 500 Nm = 200 Nm

und an der Flinterachse FH L ein hinteres Bremsmoment BM _H A in Flöhe von BMHA = 0,6 ^* 500 Nm = 300 Nm

zu stellen.

D.h. das angeforderte Bremsmoment FBM wird im Wesentlichen an der Flinterachse FHL gestellt. Die damit verbundene Entlastung der Vorderachse VL hat zur Folge, dass die Untersteuerneigung keine Verstärkung erfährt, sondern vielmehr, dass die Untersteuerneigung des Kraftfahrzeugs reduziert wird.

Da vorliegend das von der vorderen elektrischen Maschine 22 maximal zur Verfügung stellbare Rekuperationsmoment RKv _A-M ax, = 400 Nm ausreichend ist, das vordere Bremsmoment BM A = 200 Nm und das von der hinteren elektrischen Maschine 26 maximal zur Verfügung stellbare Rekuperations moment RK _H A-Max= 300 Nm ausreichend ist das hintere Bremsmoment BM _H A = 300 Nm abzudecken, wird das vom Fahrer angeforderte Bremsmoment in Flöhe von FBM = 500 Nm vollständig von der vorderen und hinteren elektri schen Maschine 22, 26 aufgebracht.

Somit ist eine maximale Bremsenergie-Rückgewinnung gewährleistet. Auch für die nachfolgende zweite Betrachtung wird angenommen, dass wäh rend der Kurvenfahrt ein Untersteuern festgestellt wurde, jedoch hat der Fahrer nunmehr ein Bremsmoment von FBM = 800 Nm angefordert.

Aufgrund der festgestellten Untersteuersituation wird wiederum eine dem Untersteuern entgegenwirkende, d.h. hinterachslastige Bremskraftverteilung, hier B A/BHA=40/60 gestellt.

Somit ist an der Vorderachse VL ein vorderes Bremsmoment BM _V A in Flöhe von

BMVA = 0,4 ^* 800 Nm = 320 Nm

und an der Flinterachse FH L ein hinteres Bremsmoment BM _H A in Flöhe von BMHA = 0,6 ^* 800 Nm = 480 Nm

zu stellen.

Während das von der vorderen elektrischen Maschine 22 an der Vorderach se VL maximal zur Verfügung stellbare Rekuperationsmoment von RKv _A-M ax, = 400 Nm ausreichend ist, das geforderte vordere Bremsmoment BMVA in Flöhe von BM A = 320 Nm zur Verfügung zu stellen, ist das von der hinteren elektrischen Maschine 26 maximal an der Flinterachse FHL bereitstellbare Rekuperationsmoment RK _H A-Max in Flöhe von RK _H A-Max= 300 Nm nicht ausrei chend das geforderte hintere Bremsmoment BM _H A in Flöhe von BM _H A = 480 Nm zu stellen.

Somit ergibt sich ein verbleibendes Restreibmoment Reib_Rest in Flöhe von Reib_Rest = 180Nm.

Gemäß einer ersten Ausführungsform wird aus dem Restreibmoment Reib_Rest = 180 Nm mittels der gestellten hinterachslastigen Bremskraftver teilung, hier B _V A/BHA=40/60, ein von der vorderen Reibbremsvorrichtung 20 an der Vorderachse VL aufzubringender vorderer Reibungsmomentanteil BMv _A-Reib und ein von der hinteren Reibbremsvorrichtung 24 an der Hinter achse HL aufzubringender hinterer Reibungsmomentanteil BM _H A-Reib be stimmt: BM _HA-Reib = Reib_Rest = 180Nm, bzw.

BMv _A-Reib ⁼ BMn _A-Reib ^* BV _A /B _HA ⁼ 180Nm ^* 2/3 = 120Nm

Das an der Vorderachse VL zu stellende vordere Bremsmoment BMVA in Höhe von BMVA = 320 Nm setzt sich somit zusammen aus einem vorderen Reibungsmomentanteil BM _A-Reib in Höhe von BM _A-Reib = 120Nm und einem resultierenden vorderen Rekuperationsmomentanteil BM _V A-Rek in Höhe von BMvA-Rek ⁼ BMVA - BMvA-Reib ⁼ 320 Nm— 120 Nm = 200 Nm. Entsprechend weist das an der Hinterachse HL zu stellende hintere Brems moment BMHA in Höhe von BM _H A = 480 Nm einen hinteren Reibungsmomen tanteil BM _HA-Reib in Höhe von BM _HA-Reib = 180Nm und einen hinteren Rekuperationsmomentanteil BM _H A-Rek in Höhe von

BMn _A - _Rek ⁼ BM _HA - BMn _A-Reib ⁼ 480 Nm— 180 Nm ⁼ 300 Nm

auf.

Eine alternative Ausführungsform sieht eine - unter Ausnutzung der von der vorderen und hinteren elektrischen Maschine 22, 26 maximal zur Verfügung stellebaren Rekuperationsmomente - achsindividuelle Verteilung des Rest- reibmoments Reib_Rest vor:

Da, wie bereits ausgeführt, vorliegend das von der vorderen elektrischen Maschine 22 an der Vorderachse HL maximal bereitstellbare Rekuperati- onsmoment RKv _A-Max , = 400 Nm ausreichend ist, das vordere Bremsmoment BMVA = 200 Nm zu stellen, ist ein zusätzlicher Reibungsmomentanteil an der Vorderachse VL nicht erforderlich, d.h. BMv _A-Reib = 0. Somit wird gemäß der achsindividuellen Verteilung das vordere Bremsmoment BM _V A vollständig von der vorderen elektrischen Maschine 22 gestellt, d.h. BM _V A = BMvA-Rek = 320 Nm. Entsprechend weist das an der Hinterachse HL zu stellende hintere Brems moment BM _H A in Höhe von BM _H A = 480 Nm einen hinteren Rekuperations- momentanteil BM _HA-Rek auf, der dem von der hinteren elektrischen Maschine 26 maximal zur Verfügung stellbaren hinteren Rekuperationsmoment RK _HA - Max, entspricht, d.h. BM _H A-Rek = RK _H A-Max= 300 Nm sowie einen dem Rest- reibmoment entsprechenden hinteren Reibungsmomentanteil BM _H A-Reib = Reib Rest = 180 Nm auf.