AT528129B1 - Kontrollverfahren für eine Kontrolle einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs. Hierbei wird zunächst eine Soll-Bremsleistung (SBL) für einen durchzuführenden Bremsvorgang erfasst. Aus der Soll-Bremsleistung (SBL) wird mittels einer PID-Kontrolleinheit (32) eine Soll-Kontrollvorgabe (SKV) berechnet. Weiters wird eine Soll-Kennfeldvorgabe (SFV) unter Verwendung mindestens eines Bremsleistungs-Kennfelds (SFV) ermittelt, wobei ein Korrekturfaktor (K) in Form eines Distributionsfaktors (DK) angewendet wird, welcher die Kennfeldwerte (KW) anpasst. Die Soll-Kontrollvorgabe (SKV) und die Soll-Kennfeldvorgabe (SFV) werden zu einer Soll-Position (SP) für einen Bremsaktuator (110) kombiniert, welche anschließend auf diesen angewendet wird. Nach der Betätigung des Bremsaktuators (110) wird die resultierende Ist-Bremsleistung (IBL) erfasst und der PID-Kontrolleinheit (32) rückgeführt, wodurch eine geschlossene Regelung der Bremsleistung ermöglicht wird.

Description

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Beschreibung

KONTROLLVERFAHREN FÜR EINE KONTROLLE EINER BREMSVORRICHTUNG EINES FAHRZEUGS

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kontrollverfahren für eine Kontrolle einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs, ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung eines solchen Kontrollverfahrens sowie eine Kontrollvorrichtung zur Durchführung eines solchen Kontrollverfahrens.

[0002] Es ist bekannt, dass Bremsvorrichtungen von Fahrzeugen häufig mit elektronischen Kontrollvorrichtungen kombiniert werden. Insbesondere bei modernen Fahrzeugen, findet oft eine elektronische Erfassung einer gewünschten Soll-Bremsleistung statt, welche anschließend an eine Bremsvorrichtung weitergegeben werden muss. Die Erfassung einer solchen Soll-Bremsleistung kann zum Beispiel durch eine manuelle Vorgabe des Fahrers eines solchen Fahrzeugs, aber auch durch eine automatisierte Vorgabe von Fahrsensoren erfolgen. Auf dem Weg zum autonomen Fahren der Fahrzeuge ist insbesondere der automatisierte oder teilautomatisierte Teil einer erfassten Soll-Bremsleistung von entscheidender Bedeutung. Während bei einem manuell durchgeführten Bremsvorgang in einem Fahrzeug der Fahrer beim fehlenden Erreichen der gewünschten Bremsleistung einfach Nachjustieren kann, indem er das Bremspedal weiter durchdrückt, ist für eine automatisierte oder teilautomatisierte Bremsung eines Fahrzeugs eine möglichst genaue Kontrolle von Vorteil. Insbesondere dann, wenn die Ist-Bremsleistung in einer Notbremssituation oder einer Vollbremssituation eingesetzt werden muss, ist eine möglichst genaue und schnelle Erreichung der Soll-Bremsleistung mit großen Vorteilen versehen oder sogar erforderlich.

[0003] Bei bekannten Lösungen, wie beispielsweise dem Dokument DE 102013218330 A1, ist es nachteilhaft, dass üblicherweise keine Berücksichtigung von Verschleiß oder Alterungsvorgängen sowie von Umgebungsparametern möglich ist. Vielmehr wird auch bei einer automatisierten oder teilautomatisierten Durchführung des Bremsvorgangs zwar eine Soll-Bremsleistung erfasst, diese jedoch in steuernder oder regelnder Weise, ohne Berücksichtigung weiterer Einflussparameter auf die Bremsvorrichtung übertragen. Ein sich über die Nutzungsdauer möglicherweise ändernder Kontrollzusammenhang wird bei den bekannten Lösungen nicht berücksichtigt. Dies kann dazu führen, dass über eine Nutzungsdauer in einem Fahrzeug sich die Kontrollgenauigkeit reduziert.

[0004] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise eine Bremsvorrichtung genauer und besser zu kontrollieren.

[0005] Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie eine Kontrollvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren erläutert sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt sowie der erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.

[0006] Erfindungsgemäß dient ein Kontrollverfahren der Kontrolle einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs. Ein solches Kontrollverfahren zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus:

- Erfassen einer Soll-Bremsleistung für einen durchzuführenden Bremsvorgang mit der Bremsvorrichtung,

- Ermitteln einer Soll-Kontrollvorgabe aus der erfassten Soll-Bremsleistung mittels einer PID-Kontrolleinheit,

- Ermitteln wenigstens einer Soll-Kennfeldvorgabe aus der erfassten Soll-Bremsleistung mittels wenigstens eines Bremsleistungs-Kennfelds, wobei das wenigstens eine Bremsleistungs-Kennfeld wenigstens einen Korrekturfaktor aufweist, welcher bei der Ermittlung der Soll-Kennfeldvorgabe angewendet wird und als wenigstens ein Korrekturfaktor ein Distributionsfaktor verwendet wird, welcher wenigstens einen Kennfeldwert des Bremsleistungs-Kennfelds anpasst,

- Kombinieren der Soll-Kontrollvorgabe und der Soll-Kennfeldvorgabe zu einer Soll-Position eines Bremsaktuators der Bremsvorrichtung,

- Anwenden der Soll-Position auf den Bremsaktuator der Bremsvorrichtung, - Erfassen einer Ist-Bremsleistung nach Anwenden der Soll-Position, - Rückkoppeln der erfassten Ist-Bremsleistung zur PID-Kontrolleinheit.

[0007] Ein erfindungsgemäßes Kontrollverfahren wird insbesondere bei automatisierten oder teilautomatisiert kontrollierten Bremsvorrichtungen eingesetzt. So kann es zum Beispiel als Bestandteil oder zur Unterstützung von autonom fahrenden Fahrzeugen und/oder auf einem Prüfstand verwendet werden. Es basiert auf der grundsätzlichen Idee, aus einer vorgegebenen Soll-Bremsleistung eine Ist-Bremsleistung zu verwirklichen, welche möglichst schnell mit der Soll-Bremsleistung übereinstimmt und damit den Kontrollerfolg zu erreichen. Unter einer Soll-Bremsleistung kann zum Beispiel das Vorgeben eines Bremsmoments, einer vorgegebenen Verzögerungsrate des Fahrzeugs oder Ähnliches verstanden werden. Die Soll-Bremsleistung kann sowohl manuell, beispielsweise durch den Nutzer und eine manuelle Eingabe der Soll-Bremsleistung vorgegeben werden. Jedoch ist es bevorzugt, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren die SollBremsleistung von einer automatisierten Kontrolleinheit heraus erfasst wird. So kann beispielsweise eine Kontrolleinheit zum autonomen Fahren des Fahrzeugs in einer entsprechenden Fahrsituation eine benötigte Reduktion der Geschwindigkeit für das Fahrzeug erkennen und vorgeben. Für die Reduktion der Geschwindigkeit ist entsprechend eine Soll-Bremsleistung notwendig. Diese kann auch eine Zeitkomponente beinhalten, also über welche Zeitdauer diese Soll-Bremsleistung zu der gewünschten reduzierten Geschwindigkeit des Fahrzeugs führen soll. Auf diese Weise lassen sich unterschiedlich schnelle Bremsvorgänge voneinander unterscheiden.

[0008] Sobald die Soll-Bremsleistung erfasst worden ist, startet das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Ermitteln einer Soll-Kontrollvorgabe aus der erfassten Soll-Bremsleistung. Dabei handelt es sich um eine klassische PID-Kontrolle, in der eine PID-Kontrolleinheit verwendet wird. In bekannter regelungstechnischer Weise wird ein PID-Regler eingesetzt, um aus der Soll-Bremsleistung eine Soll-Kontrollvorgabe zu ermitteln. Die Soll-Kontrollvorgabe beruht dabei insbesondere bereits auf der Art und Weise der späteren Anwendung der Soll-Position auf den Bremsaktuator. So kann, beispielsweise bei der Anwendung auf ein Bremspedal der Bremsvorrichtung, die Soll-Kontrollvorgabe bereits eine Streckenangabe sein, um welche Strecke sich das Bremspedal als Bremsaktuator bewegen soll, um die Soll-Bremsleistung zu erfüllen und damit die SollKontrollvorgabe der PID-Kontrolleinheit durchzuführen. Die beiden Schritte der Erfassung der Soll-Bremsleistung sowie die Ermittlung der Soll-Kontrollvorgabe mittels der PID-Kontrolleinheit können auch als ein Teil der bisher bekannten Lösung verstanden werden.

[0009] Im Unterschied zu den bisher bekannten Lösungen wird nun parallel zur Ermittlung der Soll-Kontrollvorgabe noch die Ermittlung einer Soll-Kennfeldvorgabe durchgeführt. Diese basiert ebenfalls auf der erfassten Soll-Bremsleistung, verwendet jedoch dafür wenigstens ein Bremsleistungs-Kennfeld. Ein Bremsleistungs-Kennfeld dient dazu, die tatsächliche Bremsleistung der tatsächlichen und spezifischen Bremsvorrichtung mit einer entsprechenden Soll-Bremsleistung Zu korrelieren. Dafür ist ein solches Bremsleistungs-Kennfeld beispielsweise mit einer Prüfvorrichtung oder einem Prüfstand vorher kalibriert worden. Auch eine On-Board-Kalibrierung, beispielsweise bei der Verwendung des Kontrollverfahrens in einem Fahrzeug, ist, wie dies später noch erläutert wird, grundsätzlich denkbar. Darüber hinaus kann das Bremsleistungs-Kennfeld insbesondere auf unterschiedlichen Parametern der Bremsvorrichtung beruhen. So ist insbesondere der Bremsdruck und/oder ein Bremsmoment als Parameter für das Bremsleistungs-Kennfeld

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vorgesehen.

[0010] Da nun bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren parallel zwei Werte, nämlich die Soll-Kontrollvorgabe und die Soll-Kennfeldvorgabe ermittelt werden, wird anschließend ein Kombinationsschritt für diese beiden Werte durchgeführt. So kann zum Beispiel durch reines Addieren, aber auch durch einen komplexeren algorithmischen Zusammenhang, die Kombination der Soll-Kontrollvorgabe und der Soll-Kennfeldvorgabe zu einer Soll-Position erfolgen. Im Vergleich zu den bisher bekannten Lösungen wird also nicht die Soll-Kontrollvorgabe direkt als Soll-Position für den Bremsaktuator verwendet, sondern durch die Kombination mit der Soll-Kennfeldvorgabe sozusagen angepasst. Mit anderen Worten kann die Soll-Kennfeldvorgabe auch als Korrektur oder Anpassung der Soll-Kontrollvorgabe verstanden werden. Dabei ist die Soll-Kennfeldvorgabe insbesondere hinsichtlich der Dimension und der Einheit an die Soll-Kontrollvorgabe angepasst, um für die Soll-Position die gewünschte Einheit zu erzeugen. Die Soll-Kennfeldvorgabe kann damit dimensionsbehaftet oder auch eine dimensionslose Kennzahl sein.

[0011] Nach der Kombination zur Soll-Position wird diese in bekannter Weise einer Regelschleife auf den Bremsaktuator der Bremsvorrichtung angewendet. Der Bremsaktuator kann dabei ein Bremspedal der Bremsvorrichtung sein. Jedoch ist jede Form eines Bremsaktuators, zum Beispiel ein Kolben zum Aufbauen eines Bremsdrucks oder ein direkter Eingriff in eine Bremsvorrichtung hinsichtlich der Bremsbacken bis hin zu einer Nutzung einer regenerativen Bremsvorrichtung bei einem Elektrofahrzeug, als Bremsaktuator im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. Bei einer rein elektrischen Bremsvorrichtung kann der Bremsaktuator zum Beispiel die Rekuperationsleistung als Soll-Position verwenden.

[0012] Sobald die Anwendung der Soll-Position auf dem Bremsaktuator erfolgt ist, wird die Bremsvorrichtung entsprechend eine an die angewendete Soll-Position angepasste Bremsleistung erzeugen. Diese kann nun erfasst werden und entsprechend in bekannter Weise in Form einer Regelschleife als Ist-Bremsleistung der PID-Kontrolleinheit zurückgekoppelt werden. An dieser Stelle schließt sich der Regelkreis, sodass entsprechend ein Nachjustieren, insbesondere im Rahmen einer PID-Regelschleife, also unter einem Vermeiden eines Überschwingens und unter dem Vermeiden eines Regelabstandes, ein möglichst schnelles und genaues Einstellen der IstBremsleistung auf die Soll-Bremsleistung möglich wird. Bei jedem Durchlauf dieser Regelschleife wird vorzugsweise in paralleler Weise die Soll-Kennfeldvorgabe und die Kombination mit der SollKontrollvorgabe durchgeführt.

[0013] Durch die Ergänzung der parallelen Ermittlung einer Soll-Kennfeldvorgabe können mehrere Vorteile erreicht werden. Insbesondere wird es auf diese Weise möglich, über die Dauer einer Nutzung einer Bremsvorrichtung entstehenden Verschleiß oder Alterungseffekte auszugleichen und damit bereits bei der Vorgabe in Form der Soll-Position zu berücksichtigen. Im Vergleich zu klassischen Regelschleifen führt dies zu einem deutlich schnelleren Angleichen der Ist-Bremsleistung an die gewünschte Soll-Bremsleistung. Da die Ist-Bremsleistung damit schneller erreicht wird, kann der Regelerfolg sich schneller einstellen, wodurch nicht nur die Regelgenauigkeit, sondern auch die Betriebssicherheit des Kontrollverfahrens und insbesondere der Bremsvorrichtung, gesteigert werden kann. Nicht zuletzt wird auf diese Weise eine Nutzung des Kontrollverfahrens nicht nur auf einem Prüfstand für Bremsvorrichtungen oder Fahrzeuge, sondern sogar für Bremsvorrichtungen im Betrieb in einem Fahrzeug denkbar.

[0014] Dabei ist noch darauf hinzuweisen, dass insbesondere für die Soll-Kennfeldvorgabe ein Kalibrierverfahren durchgeführt werden kann. Ein solches Kalibrierverfahren basiert zum Beispiel darauf, dass ein maximaler Bremsdruck vorgegeben wird und anschließend, zum Beispiel im Stillstand der Bremsvorrichtung, stufenweise die Bremsposition mit dem Bremsdruck kombiniert erfasst wird. Ein stufenweises Aktuieren des Bremsdrucks führt dazu, dass nun schrittweise das entsprechende Bremsleistungs-Kennfeld als Bremsdruck-Kennfeld bedatet wird. Diesem schrittweisen Bedaten kann noch ein zusätzlicher Schritt vorangestellt werden, in welchem in einem Durchlauf der Bremsaktuator den vollen Bewegungsweg hinsichtlich seiner Stellposition abgefahren wird und gleichzeitig dazu der sich einstellende Bremsdruck erfassbar wird. Auch ist es möglich hier den gewünschten maximalen Bremsdruck als Zielwert vorzugeben. Ein ähnliches

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Kalibrierverfahren kann auch für ein Bremsmoment-Kennfeld durchgeführt werden, wobei hier ebenfalls in ähnlicher Weise ein schrittweises Abtasten des zu erzielenden Bremsmoments durchgeführt wird. Wird ein Kalibrierverfahren für ein Bremsmoment-Kennfeld durchgeführt, geschieht dies insbesondere bei einer sich bewegenden Bremsvorrichtung, also bei zum Beispiel rotierender Bremsscheibe.

[0015] Es kann Vorteile mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren, das wenigstens ein Bremsleistungs-Kennfeld zumindest eine der folgenden Ausbildungen aufweist:

- Bremsdruck-Kennfeld des Bremsdrucks der Bremsvorrichtung, - Bremsmoment-Kennfeld des Bremsmoments der Bremsvorrichtung.

[0016] Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Selbstverständlich können auch zwei oder mehr unterschiedliche Bremsleistungs-Kennfelder gemeinsam in einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren eingesetzt werden. Wird ein Kalibrierverfahren auf einem Prüfstand oder in einem Fahrzeug vorgesehen, so ist dieses Kalibrierverfahren vorzugsweise an die Art des Bremsleistungs-Kennfelds in entsprechender Weise angepasst.

[0017] Weiter von Vorteil ist es ebenfalls, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren als Soll-Position wenigstens eine Soll-Stellung eines Bremsaktuators in Form eines Bremspedals der Bremsvorrichtung angewendet wird. Eine solche Soll-Stellung ist beispielsweise die Winkelposition des Bremspedals und/oder die Kolbenposition eines mit dem Bremspedal verbundenen Bremskolbens. Selbstverständlich können, wie bereits erläutert, auch andere Formen des Bremsaktuators im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden. Wird ein Bremspedal als Bremsaktuator verwendet, ist die bereits erläuterte Kombination aus dem automatischen oder teilautomatischen Kontrollieren der Bremse mit einer manuellen Betätigung dieses Bremspedals denkbar.

[0018] Weiter von Vorteil ist es darüber hinaus, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren die Soll-Kontrollvorgabe und die Soll-Kennfeldvorgabe bei der Kombination der Soll-Position miteinander addiert werden. Während auch andere, algorithmische oder auch komplexere Zusammenhänge denkbar sind, ist eine reine Addition eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit den Kombinationsschritt durchzuführen. Insbesondere wird der hier benötigte Rechenaufwand für ein Computerprogrammprodukt bei der Durchführung eines solchen Kontrollverfahrens signifikant vermindert. Mit anderen Worten werden Ausgabewerte des Kennfelds vorzugsweise in einfacher Weise so ausgebildet sein, dass die Soll-Kennfeldvorgabe, beispielsweise als dimensionslose Kennzahl oder mit der gleichen Dimension wie die Soll-Kontrollvorgabe, in einer additiven Weise an die Soll-Kontrollvorgabe angepasst ist.

[0019] Das erfindungsgemäßen Kontrollverfahren weist wenigstens eine Bremsleistungs-Kennfeld mit wenigstens einen Korrekturfaktor auf, welcher bei der Ermittlung der Soll-Kennfeldvorgabe verwendet wird. Während beim grundlegenden Gedanken der vorliegenden Erfindung bereits eine Korrektur und Anpassung durch die parallele Ermittlung der Soll-Kennfeldvorgabe und die anschließende Kombination zur Soll-Position gegeben ist, kann hier eine zusätzliche Korrektur weitere Genauigkeitssteigerungen mit sich bringen. Der Korrekturfaktor wird insbesondere bei der Ermittlung der Soll-Kennvorgabe so verwendet, dass anschließend eine korrigierte Soll-Kennfeldvorgabe verwendet werden kann. Aus Sicht des übergeordneten Kontrollverfahrens erfolgt also eine kennfeldinterne Korrektur mittels des Korrekturfaktors und eine Kontrollkorrektur durch die Kombination der Soll-Kennfeldvorgabe mit der Soll-Kontrollvorgabe. Das integrierte Korrekturmittel des Korrekturfaktors kann eine noch genauere, spezifischere und vor allem situationsaktuelle Korrektur der Soll-Kennfeldvorgabe und eine entsprechende Optimierung des Kontrollergebnisses mit sich bringen.

[0020] Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren der wenigstens eine Korrekturfaktor wenigstens einen der folgenden Einflussparameter berücksichtigt: - Temperatur der Bremsvorrichtung, 41713

- Verschleiß der Bremsvorrichtung, - Geschwindigkeit der Bremsvorrichtung.

[0021] Bei der voranstehenden Aufzählung handelt es sich um eine nicht abschließende Liste. Hier sind insbesondere direkte Umgebungsparameter, wie die aktuelle Temperatur der Bremsvorrichtung, aber auch, beispielsweise aus Überwachungsinformationen der Fahrzeugdaten bekannte Daten hinsichtlich der Bremsvorrichtung selbst, so wie der Verschleiß und das Alter der Bremsvorrichtung, einsetzbar. Damit kann eine weitere Korrekturmöglichkeit gegeben werden, welche es erlaubt, ein Kontrollergebnis noch weiter zu optimieren.

[0022] Es kann darüber hinaus Vorteile mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäß en Kontrollverfahren der Korrekturfaktor einen Proportionalitätsfaktor darstellt. Dieser Proportionalitätsfaktor passt eine direkte Kennfeldausgabe proportional an zur Soll-Kennfeldausgabe. Dieser Korrekturfaktor dient also dazu, aus dem Kennfeld heraus erzeugte direkte Kennfeldausgaben und damit die erzeugten oder ausgelesenen Werte, anzupassen, und zum Beispiel als Proportionalitätsfaktor nach oben oder nach unten zu skalieren. Ein solcher Proportionalitätsfaktor kann auch als Relevanzfaktor oder Gain-Faktor bezeichnet werden, welcher es erlaubt, die Eingriffsstärke der Korrektur quantitativ hinsichtlich der Soll-Kennwertvorgabe bei dem Kombinationsschritt einzustellen.

[0023] Das erfindungsgemäße Kontrollverfahren verwendet einen Distributionsfaktor als wenigstens ein Korrekturfaktor, welcher wenigstens einen Kennwert des Bremsleistungs-Kennfelds anpasst. Dabei handelt es sich um einen Korrekturfaktor, welcher tief in den Kennfeld-Wertbereich eingreift. Er erlaubt es insbesondere sogar langfristig einzelne oder mehrere Punkte im Kennfeld anzupassen und zu verändern. So kann beispielsweise ein solches Bremsleistungs-Kennfeld auch als lernendes Bremsleistungs-Kennfeld verstanden werden. So können beispielsweise die Lerneffekte aus dem Regelerfolg oder dem fehlenden Regelerfolg in vorausgehenden Bremsvorgängen verwendet werden, um entsprechend in unterschiedlicher Breite und unterschiedlicher Stärke in temporärer oder anhaltender Weise einzelne oder mehrere Kennfeldwerte anzupassen. Dies erlaubt es, den Lernerfolg in einem Kennfeld zu hinterlegen und auf diese Weise sicherzustellen, dass somit der Kombinationsschritt bei zukünftigen Kontrollvorgängen Berücksichtigung findet.

[0024] Vorteile kann es darüber hinaus mit sich bringen, wenn bei der Verwendung eines Distributionsfaktors der erste und/oder der letzte Kennfeldwert des Bremsleistungs-Kennfeldes unverändert bleiben. Dies erlaubt es zwar den Lerneffekt auf das Bremsleistungs-Kennfeld zu applizieren, jedoch die grundsätzlichen und vor allem kritischen Rahmenpunkte festzuhalten. Dies erlaubt es, das Bremsleistungs-Kennfeld gegen unerwünschte Fehllerneffekte zu sichern. Solche Randpunkte können auch als Haltepunkte oder Sicherungspunkte des Bremsleistungs-Kennfelds bezeichnet werden.

[0025] Vorteile kann es weiter mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren wenigstens ein Korrekturfaktor nach wenigstens einem Bremsvorgang aktualisiert wird, insbesondere unter Berücksichtigung der erfassten Ist-Bremsleistung. Darunter ist insbesondere Zu verstehen, dass sich eine Berücksichtigung der erfassten Ist-Bremsleistung zwischen den Bremsvorgängen auf den beschriebenen Lerneffekt auswirken kann. Insbesondere erfolgt dies nach allen oder einer großen Anzahl von Bremsvorgängen, sodass zum Beispiel nach einem Kriterium, wie Mindestbremsmoment oder Mindestdauer des Bremsvorgangs, aber auch bei jedem Bremsvorgang grundsätzlich ein solcher Aktualisierungsschritt möglich wird. Dies erlaubt es, ein nachhaltiges Anlernen und Nachführen des Bremsleistungs-Kennfelds und damit der Kontrollvorrichtung an entsprechende Alterungszustände der Bremsvorrichtung zu erlauben.

[0026] Zusätzlich oder alternativ kann es von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren wenigstens ein Korrekturfaktor während des Bremsvorgangs zumindest einmal aktualisiert wird, insbesondere unter Berücksichtigung der erfassten Ist-Bremsleistung. Dabei kann es sich um eine in den Bremsvorgang integrierte Aktualisierung handeln, also zum Beispiel zyklisch mit einer Frequenz von 10 Hz ein temporäres kurzfristiges Nachführen und damit Ver-

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bessern der Kontrolle zur Verfügung zu stellen. Diese in den Bremsvorgang integrierte kurzfristige Korrekturfunktion ist selbstverständlich mit der langfristigen Korrekturfunktion des voranstehenden Absatzes frei kombinierbar.

[0027] Vorteile können weiter erzielt werden, wenn bei einem erfindungsgemäßen Kontrollverfahren die Aktualisierung wenigstens eines Korrekturfaktors nur bei einer definierten Betriebssituation der Bremsvorrichtung durchgeführt wird, insbesondere einer der folgenden:

- Stillstand der Bremsvorrichtung, - definierte Rotationsgeschwindigkeit der Bremsvorrichtung.

[0028] Bei solchen definierten Betriebsbedingungen und insbesondere außerhalb eines Fahrbetriebs wird bei erhöhter Sicherheit auch eine Kalibrierung und damit eine angepasste Aktualisierung der Bremsleistungs-Kennfelder möglich.

[0029] Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogrammprodukt, aufweisend Befehle, welche bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen die Schritte eines erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens durchzuführen. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Kontrollverfahren erläutert worden sind.

[0030] Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kontrollvorrichtung für eine Durchführung eines Kontrollverfahrens für eine Kontrolle einer Bremsvorrichtung eines Fahrzeugs. Eine solche Kontrollvorrichtung zeichnet sich aus durch ein Erfassungsmoduls für ein Erfassen einer Soll-Bremsleistung für einen durchzuführenden Bremsvorgang mit der Bremsvorrichtung. Weiter ist ein PID-Modul vorgesehen für ein Ermitteln einer Soll-Kontrollvorgabe aus der erfassten Soll-Bremsleistung mittels einer PID-Kontrolleinheit. Ein Kennfeldmodul dient einem Ermitteln wenigstens einer Soll-Kennfeldvorgabe aus der erfassten Soll-Bremsleistung mittels wenigstens eines Bremsleistungs-Kennfeldes. In einem Kombinationsmodul erfolgt ein Kombinieren der Soll-Kontrollvorgabe und der Soll-Kennfeldvorgabe zu einer Soll-Position eines Bremsaktuators der Bremsvorrichtung. Ein Anwendungsmodul dient der Anwendung dieser Soll-Position auf dem Bremsaktuator der Bremsvorrichtung und ein Sensormodul dem Erfassen einer IstBremsleistung nach dem Anwenden der Soll-Position. Abschließend ist ein Rückkopplungsmodul vorgesehen für ein Rückkoppeln der erfassten Ist-Bremsleistung zur PID-Kontrolleinheit. Das Erfassungsmodul, das PID-Modul, das Kennfeldmodul, das Kombinationsmodul, das Anwendungsmodul, das Sensormodul und/oder das Rückkopplungsmodul sind für die Durchführung eines erfindungsgemäßen Kontrollverfahrens ausgebildet. Damit bringt auch eine erfindungsgemäße Kontrollvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Kontrollverfahren erläutert worden sind.

[0031] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen schematisch:

[0032] Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß en Kontrollvorrichtung, [0033] Fig. 2 eine Detaildarstellung eines Kennfeldmoduls, [0034] Fig. 3 eine Detaildarstellung eines Kennfeldmoduls.

[0035] Figur 1 zeigt schematisch wie ein erfindungsgemäßes Kontrollverfahren von einer erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung 10 durchgeführt werden kann. Hier kann zum Beispiel mit Hilfe des Erfassungsmoduls 20 von einer automatisierten Kontrollvorgabe oder Kontrolleinheit eine Soll-Bremsleistung SBL erfasst werden, welche zum Beispiel in einer aktuellen Betriebssituation eines Fahrzeugs am Prüfstand oder im realen Betrieb gewünscht oder benötigt wird. Diese Soll-Bremsleistung SBL wird nun in erfindungsgemäßer Weise aufgeteilt und parallel dem PIDModul 30 und dem Kennfeldmodul 40 zugeordnet. Im PID-Modul 30 ist eine PID-Kontrolleinheit 32 vorgesehen, welche als PID-Regler in bekannter Weise einem PID-Regelvorgang folgend eine Soll-Kontrollvorgabe SKV erzeugt. Parallel dazu erfolgt eine Ermittlung einer Soll-Kennfeldvorgabe SFV mittels eines Bremsleistung-Kennfeldes 42 im Kennfeldmodul 40.

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[0036] Die nun zwei Vorgaben in Form der Soll-Kontrollvorgabe SKV und Soll-Kennfeldvorgabe SFV werden nun gemeinsam im Kombinationsmodul 50 kombiniert, beispielsweise addiert. Dabei ergibt sich die Soll-Position SP, welche nun dem Anwendungsmodul 60 übergeben wird. Das Anwendungsmodul 60 kann nun direkt oder indirekt die Soll-Position SP auf dem Bremsaktuator 110 anwenden. Dies kann, wie hier dargestellt, ein Bremspedal der Bremsvorrichtung 100 sein. Jedoch sind auch andere, komplexere Bremsaktuatoren 110 im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar.

[0037] Mit Hilfe eines Sensormoduls 70 ist es nun möglich, die Ist-Bremsleistung IBL, beispielsweise das aktuelle Bremsmoment, den aktuellen Bremsdruck oder aktuelle Verzögerungswerte des Fahrzeugs zu erfassen und an ein Rückkopplungsmodul 80 weiterzugeben. Dieses Rückkopplungsmodul 80 führt diese Ist-Bremsleistung IBL nun wieder zum Schließen der Regelschleife, dem PID-Modul 30 zurück, sodass sich der Regelkreis schließt und der Kontrollvorgang fortgesetzt werden kann.

[0038] In der Figur 2 ist eine Detaildarstellung des Kennfeldmoduls 40 dargestellt. Hier wird nun eine in das Kennfeldmodul 40 integrierte Korrektur mit Hilfe eines Korrekturfaktors K durchgeführt. Dieser Korrekturfaktor K ist bei dieser Ausführungsform als Proportionalitätsfaktor PK ausgebildet. In der Weise, wie dies auch in der Figur 1 erfolgt, wird nun vom Bremsleistungs-Kennfeld 42 auf Basis des Eingangswerts der Soll-Bremsleistung SBL eine direkte Kennfeldausgabe DKA erzeugt. Diese wird noch vor der Ausgabe aus dem Kennfeldmodul 40 mit Hilfe des Proportionalitätsfaktors PK bearbeitet, beispielsweise multipliziert, um aus der direkten Kennfeldausgabe DKA die Soll-Kennfeldvorgabe SFV. Dabei handelt es sich um einen kurzfristigen oder temporären Eingriff in die Kennfeldkontrolle des Kennfeldmoduls 40, welche insbesondere nur kurzfristig und nicht von Dauer ist.

[0039] Zusätzlich oder alternativ zur Ausführungsform der Figur 2 kann auch ein Korrekturfaktor K in Form eines Distributionsfaktor DK in das Bremsleistungs-Kennfeld 42 eingreifen, wie dies die Figur 3 zeigt. Die Wirkungsweise ist unterhalb des Kennfeldmoduls 40 schematisch dargestellt. Ein Bremsleistungs-Kennfeld 42 weist hier mehrere Kennfeldwerte KW auf. Durch die Anwendung eines Distributionsfaktors DK werden hier die mittleren drei Kennfeldwerte KW erhöht, wie dies durch einen Distributionsfaktor DK vorgegeben wird. Dieses veränderte BremsleistungsKennfeld 42 wird nun bei der Kontrolle im Kennfeldmodul zugrunde gelegt, sodass sich entsprechend auch geänderte Ausgaben für die Soll-Kennfeldvorgabe SFV ergeben. Wie bereits hier gut ersichtlich wird, können als Korrekturfaktoren K sowohl ein Distributionsfaktor als auch ein Proportionalitätsfaktor PK sogar in Kombination verwendet werden.

[0040] Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen.

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BEZUGSZEICHENLISTE

10 Kontrollvorrichtung

20 Erfassungsmodul

30 PID-Modul

32 PID-Kontrolleinheit

40 Kennfeldmodul

42 Bremsleistungs-Kennfeld 50 Kombinationsmodul

60 Anwendungsmodul

70 Sensormodul

80 Rückkopplungsmodul

100 Kontrollvorrichtung

110 Bremsaktuator

SBL Soll-Bremsleistung

IBL Ist-Bremsleistung

SKV Soll-Kontrollvorgabe SFV Soll-Kennfeldvorgabe SP Soll-Position

K Korrekturfaktor

PK Proportionalitätsfaktor DK Distributionsfaktor

DKA direkte Kennfeldausgabe KW Kennfeldwert

Claims (11)

A ‚hes AT 528 129 B1 2025-10-15 Ss N Patentansprüche

1. Kontrollverfahren für eine Kontrolle einer Bremsvorrichtung (100) eines Fahrzeugs, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Erfassen einer Soll-Bremsleistung (SBL) für einen durchzuführenden Bremsvorgang mit der Bremsvorrichtung (100),

- Ermitteln einer Soll-Kontrollvorgabe (SKV) aus der erfassten Soll- Bremsleistung (SBL) mittels einer PID-Kontrolleinheit (32),

- Ermitteln wenigstens einer Soll-Kennfeldvorgabe (SFV) aus der erfassten Soll-Bremsleistung (SBL) mittels wenigstens eines Bremsleistungs-Kennfelds (42), wobei das wenigstens eine Bremsleistungs-Kennfeld (42) wenigstens einen Korrekturfaktor (K) aufweist, welcher bei der Ermittlung der Soll-Kennfeldvorgabe (SFV) angewendet wird und als wenigstens ein Korrekturfaktor (K) ein Distributionsfaktor (DK) verwendet wird, welcher wenigstens einen Kennfeldwert (KW) des Bremsleistungs-Kennfelds (42) anpasst,

- Kombinieren der Soll-Kontrollvorgabe (SKV) und der Soll- Kennfeldvorgabe (SFV) zu einer Soll-Position (SP) eines Bremsaktuators (110) der Bremsvorrichtung (100),

- Anwenden der Soll-Position (SP) auf den Bremsaktuator (110) der Bremsvorrichtung (100),

- Erfassen einer Ist-Bremsleistung (IBL) nach Anwenden der Soll- Position (SP), - Rückkoppeln der erfassten Ist-Bremsleistung (IBL) zur PID- Kontrolleinheit (32).

2. Kontrollverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Bremsleistungs-Kennfeld (42) zumindest eine der folgenden Ausbildungen aufweist:

- Bremsdruck-Kennfeld des Bremsdrucks der Bremsvorrichtung (100) - Bremsmoment-Kennfeld des Bremsmoments der Bremsvorrichtung (100)

3. Kontrollverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Soll-Position (SP) wenigstens eine Soll-Stellung eines Bremsaktuators (110) in Form eines Bremspedals der Bremsvorrichtung (100) angewendet wird.

4. Kontrollverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Kontrollvorgabe (SKV) und die Soll- Kennfeldvorgabe (SFV) bei der Kombination zur Soll-Position (SP) miteinander addiert werden.

5. Kontrollverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Korrekturfaktor (K) wenigstens einen der folgenden Einflussparameter berücksichtigt:

- Temperatur der Bremsvorrichtung (100) - Verschleiß der Bremsvorrichtung (100) - Geschwindigkeit der Bremsvorrichtung (100)

6. Kontrollverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als wenigstens ein Korrekturfaktor (K) ein Proportionalitätsfaktor (PK) verwendet wird, welcher eine direkte Kennfeldausgabe (DKA) proportional anpasst zur Soll-Kennfeldvorgabe (SFV).

7. Kontrollverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verwendung des Distributionsfaktors (DK) der erste und/oder der letzte Kennfeldwert (KW) des Bremsleistungs-Kennfelds (42) unverändert bleiben.

8. Kontrollverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Korrekturfaktor (K) nach wenigstens einem Bremsvorgang aktualisiert wird, insbesondere unter Berücksichtigung der erfassten Ist-Bremsleistung (IBL).

9. Kontrollverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Korrekturfaktor (K) während des Bremsvorgangs zumindest einmal aktualisiert wird, insbesondere unter Berücksichtigung der erfassten Ist-Bremsleistung (IBL).

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10. Kontrollverfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktualisierung wenigstens eines Korrekturfaktors (K) nur bei einer definierten Betriebssituation der Bremsvorrichtung (100) durchgeführt wird, insbesondere einer der folgenden:

- Stillstand der Bremsvorrichtung (100) - Definierte Rotationsgeschwindigkeit der Bremsvorrichtung (100)

11. Computerprogrammprodukt, aufweisend Befehle, welche bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen die Schritte eines Kontrollverfahrens mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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