用于制动系统的运行方法、制动系统和机动车与流程

本发明涉及一种用于机动车的制动系统的运行方法，其中，制动系统具有摩擦制动器以及再生式制动器。本发明还涉及这种制动系统以及具有这种制动系统的机动车。

背景技术：

具有再生式(能量回收式)制动器的机动车可利用该制动器将动能转化成电能，并且将电能存储在电池中。在此，机动车减速(制动)。再生式制动器尤其为电机(e-maschine)，其作为发电机运行。

除了再生式制动器之外，机动车一般地具有尤其可液压操纵的摩擦制动器。在此，动能被耗散掉，并且因此不能被存储以供随后使用。

在制动情况下，预先规定理论减速度和/或可由其确定的并且引起理论减速度的理论制动力矩。例如，该理论减速度或理论制动力矩借助制动踏板的位置来确定，或者在使用驾驶辅助功能的情况下由驾驶辅助功能来预先规定。在此，理论减速度或理论制动力矩例如通过使用再生式制动器以及摩擦制动器来实现。因此，摩擦制动器和再生式制动器相应地用于理论减速度或理论制动力矩的一部分。

制动器占理论制动力矩的相应份额在下文中简称为份额。在此，该份额由也被称为“制动混合/组合式制动(brakeblending)”的分配函数来确定并且相应地来应用。例如，在所谓的减法式混合的情况下，从理论减速度请求中减去再生式制动器的减速份额，并且剩余的份额借助于摩擦制动器实现。

然而，在确定相应的份额时，多个目标彼此冲突。一方面应尽可能节能地进行制动，即，再生式制动器的份额应尽可能大。例如，在整个时间上的制动曲线中静态地、即恒定地选择再生式制动器的份额。在此，再生式制动器的静态份额尤其如此来选择，即，制动过程被驾驶员感觉到是舒适的，并且是安全的，即，应避免制动不足的效果或时间上延迟的制动效果。为此，尤其受限于运行和/或结构类型，需进行在节能方面次优的运行。

典型地，再生式制动器、例如作为发电机运行的电机的动态性低于摩擦制动器的动态性。在此，制动器的动态性应理解成：该制动器对于其产生的制动力矩或减速度按时间进行改变的能力。因此，在仅仅利用再生式制动器的情况下不能展现出理论制动力矩或理论减速度的相对明显的改变。此时，在制动过程(制动)结束时，由于相对小的动态性，再生式制动器的制动效果相对缓慢地消除。因此，机动车的速度在制动结束之后进一步降低，这也被称为“后制动”。一方面，再生式制动器的份额应相对很高。然而，如果再生式制动器的份额相对很高地来选择，则后制动对于驾驶员来说是可感觉到的，并且被认为是不舒服的。因此，再生式制动器的静态份额更小地来选择，其中，进行在节能方面次优的运行。

技术实现要素：

本发明的目的在于，给出一种用于制动系统的运行方法，其中，在考虑到行驶状态和/或驾驶员的舒适感的情况下，尽可能地以能量回收方式进行制动过程。还给出了这种制动系统和具有这种制动系统的机动车。

关于方法，该目的根据本发明通过权利要求1的特征来实现。关于制动系统和机动车，该目的根据本发明通过权利要求9的特征和权利要求10的特征来实现。有利的设计方案和改进方案为从属权利要求的对象。在此，与方法有关的实施方案同样适用于制动系统和车辆，反之亦然。

运行方法设置用于且适合于如下的制动系统：其具有再生式制动器和摩擦制动器，该再生式制动器也被称为再生式减速度调节器。在此，尤其机动车具有该制动系统。

在第一步中，尤其针对在制动(制动过程)情况下使用再生式制动器的情况，对当前的行驶状态进行评估。优选地，在评估期间对行驶状态进行分类。

在此，可将行驶状态尤其理解成驾驶员可客观察觉的交通状况。例如，这包括交通参与者的行为和空间位置以及影响交通的因素，例如交通密度或天气。

在第二步中，根据所评估或分类的结果来预先规定分配函数，以将(制动转矩)制动力矩分配(划分)给摩擦制动器和再生式制动器。为此，分配函数例如借助分类例如从所存储的表中选取。在此，制动转矩尤其为分配函数的独立变量。

在制动(制动过程)的情况下，预先规定理论制动力矩。对于分配函数来说，该理论制动力矩被考虑作为制动力矩，即，尤其作为独立变量。借助预先规定的分配函数，相应地确定为摩擦制动器分配的理论制动力矩份额以及为再生式制动器分配的理论制动力矩份额。由相应的制动器承担为摩擦制动器和再生式制动器分配的份额，从而使机动车制动。换句话说，在制动时应用预先规定的理论制动力矩分配，即，由相应的制动器实现占理论制动力矩的份额。

例如，理论制动力矩由驾驶员借助于制动踏板位置来预先规定、或直接由例如用于机动车的自动行驶的驾驶辅助功能来预先规定。

在此，在任何情况下，理论制动力矩等于为摩擦制动器分配的份额和为再生式制动器分配的份额的总和。优选地，在此，还为机动车的每个车轮分配：为摩擦制动器或再生式制动器分配的理论制动力矩份额的相应(车轮)份额。

替代理论制动力矩，例如预先规定理论减速度，借助于它来确定理论制动力矩。

在此，尤其预先规定的分配函数为时间的函数。因此，为制动器分配的占制动力矩、更确切地说理论制动力矩的份额可在制动过程期间有变化。

在此，行驶状态的评估例如持续地或以均匀的时间间隔重复。替代地，如果行驶状态有变化，则实施评估。此外，替代地，在预先规定理论制动力矩时进行评估。

机动车的驾驶员应尤其觉得制动是舒适的。因此，例如上文所述的后制动不应出现或不可忍受。此外，制动过程应是可靠的，即，应避免制动不足的效果或时间上延迟的制动效果。优选地，这在评估时被考虑为舒适性标准或可靠性标准。

优选地，尤其在考虑到舒适性标准和/或可靠性标准的情况下，尽可能高地预先规定再生式制动器的份额。

由于时间相关性以及由于分配函数根据评估的结果、因此根据行驶状态进行预先规定，分配函数也被称为“动态分配函数”或“动态制动混合”。

有利地，再生式制动器的份额由于其时间上的可变性以及由于分配函数根据行驶状态进行预先规定而相对更高，该份额尤其高于上文所述的静态的预先规定值，并且同时不会与舒适性标准或可靠性标准相矛盾。因此，包括制动系统的机动车的运行在节能方面得到有利改善。

根据一种适宜的改进方案，针对评估，预先规定(预测)预期的制动曲线，即，制动力矩的预期的时间曲线。例如在此，确定是否将预期到在制动期间仅仅使机动车的速度降低(调节制动/匹配制动)，或是否制动(减速)到机动车的停车状态(停车制动)中。

尤其再生式制动器相比于摩擦制动器具有更低的动态性，即，借助于再生式制动器产生的(能量回收式)制动力矩随时间变化的能力更差。在停车制动中，这种相对低的动态性相对较少地或完全不会被驾驶员觉察到，因而舒适性标准在此在任何情况下都得到满足。有利地，可如此预先规定分配函数，即，如果预期存在停车制动，则再生式制动器的占理论制动力矩的份额相应很高。

在任何情况下，对于再生式制动器承担的份额都要顾及到可靠性标准。因此，例如在相对高的预先规定的理论制动力矩的情况下，即，在紧急制动时，为摩擦制动器分配的占理论制动力矩的份额设定得相应很高。

根据一种有利的设计方案，针对评估，确定预期的制动持续时间。例如直接考虑预期的制动持续时间用于评估。附加地或替代地，考虑预期的制动持续时间来确定预期的制动曲线。在分配函数中，考虑制动力矩的为再生式制动器分配的份额的时间曲线，该时间曲线与预期的制动持续时间相关，然后进行预先规定。换句话说，如此选择分配函数，即，制动力矩或相应的理论制动力矩的、为再生式制动器分配的份额在时间上是可变的，其中，该份额与预期的制动持续时间相关。

例如，在制动情况下，再生式制动器的份额根据预期的制动持续时间选择得尽可能高。优选地，在此，根据制动持续时间如此预先规定再生式制动器的份额的时间曲线，即，即使理论制动力矩变化，驾驶员也不会觉得制动是不舒适的。为此，例如如此高地选择摩擦制动器的份额，即，在理论制动力矩改变时，实现制动力矩的足够的动态性，使得开头出现的后制动相对很小，并且驾驶员尚能忍受。

类似地，在相应预期的制动持续时间中，根据制动持续时间预先规定摩擦制动器的份额的时间曲线。典型地，理论制动力矩在制动开始时和/或在制动结束时相对快地改变。因为再生式制动器的动态性低于摩擦制动器的动态性，所以摩擦制动器的份额在预期的制动持续时间相对短的情况下相应较高地被预先规定。因此，可在制动开始时和在制动结束时实现理论制动力矩。

根据一种适宜的设计方案，借助预期的制动持续时间确定制动结束点。为此，尤其在制动的情况下考虑预期的制动曲线和制动开始的时刻。在此，为再生式制动器分配的份额在朝向制动结束点的过程中减小。换句话说，如此预先规定分配函数，即，为再生式制动器分配的份额在时间上可变，其中，该份额朝着制动结束点减小。

优选地，再生式制动器的占制动力矩的份额始于最大值并朝着预期的制动结束点减小，其中，尽可能考虑制动力矩本身作为最大值。例如受限于结构类型、受限于运行和/或为了顾及到可靠性标准，再生式制动器的份额小于制动力矩。总之，再生式制动器的份额在相对长的时期期间相对很大，从而机动车特别节能地运行。

总之，可针对评估考虑预期的制动曲线和/或预期的制动持续时间。然而，预期的制动持续时间和/或预期的制动曲线可与实际的制动持续时间和/或实际的制动曲线有出入/偏差。因此，理论制动力矩借助分配函数向摩擦制动器和再生式制动器的分配始终如此来预先规定，即，遵循可靠性标准。此外，分配优选地如此来预先规定，即，即使在这种有出入的情况下，驾驶员仍觉得制动器的可能相对小的动态性是可忍受的。

即使出现这种出入，至少在统计平均的意义上，由于动态的分配函数，再生式(能量回收式)的份额也有利地相对很高。

为了确定预期的制动曲线和/或为了确定制动持续时间，根据一种合适的设计方案，考虑环境数据。附加地或替代地，针对评估，将环境数据直接例如作为变量来考虑。

环境数据优选地包括高分辨率的地图数据，在其中例如存储有交通灯和停车标志的位置以及路段信息，例如道路坡度或弯道走向。附加地或替代地，环境数据还包括由导航系统提供的数据，例如目的地或关于所选路段的信息，例如驾驶员拐弯的道路的位置。

附加地或替代地，环境数据还包括来自传感器(例如距离传感器)、交通标志识别装置、交通灯识别装置、优先交通识别装置、障碍识别装置的数据；和/或来自所检测到的前方交通参与者的数据。附加地或替代地，环境数据同样包括来自通信接口、例如所谓的car-2-x通信系统的数据。car-2-x通信系统的突出之处在于，在机动车和其他的机动车或对象之间建立通信连接，通过该通信连接使车辆与其他的车辆或对象交换数据。

附加地或替代地，环境数据还包括天气数据、关于道路状况和/或交通密度的数据。

替代地或优选地，除了环境数据之外，还顾及到驾驶员的习惯，例如典型的行驶的路段。

例如，在确定预期的制动进程和/或预期的制动持续时间的过程中，借助环境数据确定停驻位置，例如基于停车指示牌或基于到达存储在导航系统中的目的地。此外，例如借助环境数据预测制动曲线。于是识别出应将机动车的速度例如基于速度限制降低到多大的值。因此，预测出是调节制动。

根据一种适宜的设计方案，针对评估和/或为了确定制动曲线和/或制动持续时间，考虑行驶状态对制动力矩的动态性的要求。不同的行驶状态对制动力矩的动态性、即其在时间上的变化能力具有不同要求。借助于评估，根据动态性要求预先规定制动力矩在摩擦制动器和再生式制动器上的分配。

例如在期待舒适性的车辆运行与期待高动力性的车辆运行之间存在差别。尤其在期待舒适性的车辆运行中，驾驶员对动态性的容忍相对高。相应地，在期待高动力性的车辆运行中，感觉为合适的驾驶则要求相对较高的动态性。

为了识别出相应的车辆运行，例如考虑沿车辆横向方向和/或车俩纵向方向的加速度的时间曲线、方向盘位置、踏板位置和/或(行驶级、变速器挡位)挡位的时间曲线。长时间在相对高的速度下以高挡位行驶例如为期待舒适性的车辆运行。

此外，驾驶员例如可借助于其他操作元件选择驾驶模式，例如“运行型、辅助型或自动型驾驶模式”，其中，这些驾驶模式中的每种对制动力矩的动态性提出了相应的要求。

附加地或替代地，为了识别出车辆运行并且因此为了识别出对动态性的要求，考虑环境数据。尤其是交通流以及路线信息特别适合于此。

摩擦制动器尤其具有高的动态性并且可实现相对高的(耗散)制动力矩，因此，针对评估，基本上基于此考虑再生式制动器的特性。针对评估，适宜地，考虑在使用再生式制动器的情况下最大可实现的制动力矩动态性，考虑在使用再生式制动器的情况下最大可实现的制动力矩。针对评估，这些特性或限制尤其借助于相应的最大值来表示。

附加地或替代地，考虑这些特性来确定预期的制动曲线、制动持续时间以及最大值，再生式制动器的份额始于该最大值并朝着制动结束点的过程减小。

在此，可借助于再生式制动器实现的动态性和可借助于再生式制动器实现的(能量回收式)制动力矩或可实现的占制动力矩的份额，与结构类型和/或再生式制动器的运行相关。这些特性例如是已知的，并且被存储在控制装置中和/或借助于再生式制动器的运行状态参数来确定。例如借助于构造为具有相对小的功率的电机的再生式制动器，在机动车的相对高的速度下仅能呈现出占理论制动力矩的相对小的份额。此外，例如在相对高的并且由该制动器实现的制动力矩下，再生式制动器的弹性部件可能会被激励出振动。为了避免这种情况，例如预先规定借助于再生式制动器实现的制动力矩的相应的最大值。

根据一种有利的改进方案，机动车的制动系统具有摩擦制动器和再生式制动器以及控制装置。在此，例如构造为控制器或微处理器的控制装置用于根据在上述方案之一所述的方法将尤其预先规定的制动力矩分配给摩擦制动器和再生式制动器。在此，尤其针对制动情况就再生式制动器的使用对行驶状态进行评估，并且根据评估的结果预先规定制动力矩的尤其是随时间变化的分配。

在一种适宜的设计方案中，机动车具有这种制动系统。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本发明的实施例。其中：

图1示意性地示出了具有制动系统的机动车，其具有摩擦制动器、可作为再生式制动器运行的电机以及控制装置，

图2示出了用于制动系统的运行方法的流程图，其中，针对再生式制动器的使用评估行驶情况，

图3a示出了理论制动力矩的两条时间曲线和理论制动力矩的由再生式制动器实现的份额的时间曲线，

图3b示出了按照根据图3a的理论制动力矩的时间曲线并且按照根据图3a的理论制动力矩的由再生式制动器实现的份额的时间曲线的、机动车速度的时间曲线。

具体实施方式

在所有的附图中，彼此相应的部件和参数始终设有相同的附图标记。

在图1中示出了机动车2，其具有电机4，并且例如为混合动力车辆。电机4构造成在发电机运行中产生(再生)制动力矩mreg。相应地，电机4通过机动车2的未进一步示出的传动系与机动车2的行驶机构6连接。以这种方式可将电机4用于机动车2的减速(制动)。机动车2具有作为电机4的能量来源的电池8，其在电机4的发电机运行中进行充电。总之，电机4在发电机运行中为再生式(能量回收式)制动器。除了电机之外，机动车2具有摩擦制动器10，以产生(耗散)制动力矩mreib。

机动车2构造成借助于在图2中示出的特殊方法来控制。为此，机动车2具有控制装置12。在图1的实施方案中，车辆2还具有(自动驾驶式)驾驶辅助功能14，其在示出的实施例中为控制装置12的一部分。

电机4、摩擦制动器10以及控制装置12一起形成制动系统16。

在制动情况下，预先规定被称为理论制动力矩mges的制动力矩。这例如由驾驶辅助功能14预先规定、或借助可由驾驶员操纵的制动踏板16的踏板位置来确定。为此，制动踏板18具有检测踏板位置的测量装置20。

理论制动力矩msoll引起机动车2的制动，尤其是减速。在此，在能量回收式制动力矩的足够的动态性的情况下适用的是:mregmsoll＝mreg+mreib。因此，理论制动力矩借助于摩擦制动器10并且借助于再生式制动器、在此是处于发电机运行中的电机4来实现。因此，借助于制动器4、10相应承担理论制动力矩mges的相应的份额。

在此，构造为电机4的再生式制动器的动态性小于摩擦制动器10的动态性。换句话说，借助于摩擦制动器10产生的耗散制动力矩mreib随时间变化的能力大于电机4(的制动力矩)随时间变化的能力。

此外，机动车2具有与控制装置12耦联的通信接口22，其例如作为car-2-x通信系统实现。

在未进一步示出的替代方案中，机动车2附加地具有传感器，例如距离传感器，或者路标或交通灯识别装置。

在图2中以流程图示出了用于制动系统16的运行方法。在此，在被称为评估a的第一步骤中，针对在制动情况下再生式制动器4的使用，评估当前的行驶状态f。为此，对行驶状态进行分类。

紧接着根据评估a的结果预先规定分配函数d(预先规定步骤p)，其预先规定尤其作为独立变量传递给该函数的制动力矩m为摩擦制动器10和再生式制动器4的分配。为此，根据该实施例，分配函数d借助行驶状态的分类从例如存储在控制装置12中的表中选取。

在制动情况下，预先规定理论制动力矩msoll。理论制动力矩msoll被传递给分配函数d(预先规定和传递步骤z)。该预先规定和传递步骤以及后面的步骤在图2中用虚线示出，因为它们仅仅在制动情况下被执行。以这种方式确定理论制动力矩msoll的为摩擦制动器10分配的份额mreib和理论制动力矩msoll的为再生式制动器4分配的份额mreg(确定步骤b)。

接着在被称为承担步骤t的方法步骤中，由相应的制动器4和10承担份额mreg和mreib。

评估a和预先规定步骤p根据该实施例以时间上均匀的间隔进行重复。

为了评估a而考虑，在使用再生式制动器4的情况下最大能实现的制动力矩m动态性、以及最大可实现的制动力矩m。以这种方式考虑到了：由结构类型或由运行决定的、再生式制动器4对动态性以及制动力矩m最大值造成的限制。为此，针对评估a，为再生式制动器占制动力矩m的份额提供相应最大值，该最大值h存储在控制装置12中或者由控制装置确定。

附加地，为了评估a，确定期望的制动曲线bv。为此，尤其考虑环境数据u，例如交通密度、交通灯的位置和/或速度限。它们借助于通信接口22接收或从传感器接收。

因此，在存在速度限的情况下，确定作为期望的制动曲线bv的调节制动，在其中调节制动相应地降低机动车2的速度v(图3b)。

此外，针对评估a，确定期望的制动持续时间bd。分配函数d如此选择，即，为再生式制动器4分配的制动力矩m份额——特别是在以制动力矩msoll制动的情况下——朝向制动持续时间bd的结束减小、或者说在制动情况下朝向借助于制动持续时间确定的制动结束点be减小。

附加地，针对评估a，考虑当前行驶状态对制动力矩m动态性的要求r。在机动车2的相对高的速度v下，如图3a中示例性示出的，并且在时间上持续使用(换挡机构的)高挡位的情况下，期望与舒适性相关的车辆运行。在这种情况下，借助于再生式制动器4的份额的最大值来表示的、对动态性的要求r相对很小。

在图3a中示出了理论制动力矩msoll的两条时间曲线。其中的第一曲线用实线示出，并且设有附图标记s1。第二曲线用点线示出，并且设有附图标记s2。该曲线相应于调节制动，在其中机动车2的速度v降低，其中，速度v直至制动结束点大于零。在时刻t1开始制动过程。理论制动力矩msoll在制动过程期间大于零。在借助于实线示出的时间曲线中，在时刻t2或者在点线示出的曲线中在时刻t2’，制动过程结束。

再生式制动器的占理论制动力矩msoll的份额mreg在此用虚线示出。份额mreg在开始制动过程时在考虑到安全标准和最大值h的情况下尽可能大地选择，从而机动车2节能地运行。在此在时刻t3预期制动结束点be。在朝着预期的制动结束点be的过程中，份额mreg降低。在此，制动结束点be或时刻t3在时间上在时刻t2之前，或者在时间上在时刻t2’之后。

在图3b中示出了相应的速度曲线。在此，借助于实线示出的速度曲线相应于根据利用相应于图3a的曲线s1的理论制动力矩msoll进行制动的速度曲线。如果预期的在时刻t3的制动结束点be发生在实际的制动结束点t2之前，如在理论制动力矩msoll的借助于s1(图3a)表示的时间曲线中那样，则仍是在占理论制动力矩的份额mreg的在图3a中示出的时间曲线的情况下实现该速度曲线。在此，理论制动力矩msoll和份额mreg的差借助于相对动态性的摩擦制动器来实现，从而还能实现理论制动力矩msoll的明显的随时间的变化。

图3b的用点线示出的速度曲线相应于利用根据图3a的曲线s2的理论制动力矩msoll进行的制动。用虚线示出的速度曲线相应于如下的制动：在其中理论制动力矩msoll相应于曲线s2来预先规定，其中，借助于再生式制动器4实现相应于在图3a中用虚线示出的制动力矩mreg曲线。

在此，在预期的在时刻t3的制动结束点be，理论制动力矩msoll已经等于零。由于再生式制动器4的相对低的动态性，机动车2的速度v在t3之后进一步下降，这也称为后制动或后制动效应。在此，由于份额mreg在朝着制动结束点be的过程中减小，后制动效应相对很小。换句话说，在时刻t3，在实际的速度(用虚线示出的曲线)和在根据理论制动力矩msoll(用点线表示的曲线)进行制动时的速度之间的差相对很小。因此，机动车2的驾驶员没有觉得后制动是干扰性的或者是不舒服的。

本发明不限于上述实施例。相反，本领域技术人员可以在不脱离本发明主题的情况下得出本发明的其他变体。尤其在不脱离本发明的主题的情况下，也可以其他方式使结合实施例描述的所有单独特征彼此组合。

附图标记列表

2机动车

4再生式制动器/电机

6行驶机构

8电池

10摩擦制动器

12控制装置

14驾驶辅助功能

16制动系统

18制动踏板

20测量装置

22通信接口

a评估

bd制动持续时间

be制动结束点

bv制动曲线

f行驶状态

d分配函数

h最大值

m制动力矩

mreg借助于再生式制动器实现的制动力矩

msoll理论制动力矩

mreib借助于摩擦制动器实现的制动力矩

p预先规定

r对制动力矩的动态性的要求

s1、s2理论制动力矩的时间曲线

t承担

t1、t2、t2‘、t3时刻

u环境数据

v机动车的速度

z预先规定和传递