DE10005591A1

DE10005591A1 - Brake pressure control at motor vehicle esp. car so that with which braking operation is activated and brake pressure applied at brake disc or similar brake pressure vibration is modulated upon to suppress disturbing vibration

Info

Publication number: DE10005591A1
Application number: DE2000105591
Authority: DE
Inventors: Georg Eichner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2000-02-09
Filing date: 2000-02-09
Publication date: 2001-08-16

Abstract

The method is carried out, so that esp. in vibration critical operating conditions, without access to a vibration sensor of the brake pressure, a brake pressure vibration is modulated upon, which corresponds to a vibration uncritical operating condition.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bremsdrucksteuerung an einem Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, wobei dem bei einem Bremsvorgang ausgelösten und an eine Bremsscheibe oder dgl. angelegten Bremsdruck eine Bremsdruckschwingung zur Unterdrückung einer störenden Schwingung aufmoduliert wird.The invention relates to a method for brake pressure control on a Motor vehicle, in particular passenger cars, the one Braking process triggered and applied to a brake disc or the like Brake pressure a brake pressure oscillation to suppress a disturbing Vibration is modulated.

Zum technischen Umfeld wird auf die DE 195 12 623 A1 verwiesen.The technical environment is based on the DE 195 12 623 A1.

Insbesondere bei längerem Anbremsen eines Kraftfahrzeuges aus höherer Fahrgeschwindigkeit können - angefacht durch Bremsmomentschwankun gen - in einem oder mehreren zumeist konkreten Geschwindigkeitsbe reich(en) Schwingungen auftreten, die sich in das Fahrzeug-Fahrwerk und sogar bis in die Fahrzeug-Karosserie fortpflanzen können und dabei zu un erwünschten Geräuschentwicklungen führen oder sogar spürbare Schwin gungen, bspw. im Lenksystem des Personenkraftwagens, hervorrufen. Ver ursacht werden diese Bremsmomentschwankungen, auch "Bremsen- Rubbeln" genannt, dabei vom Bremssystem selbst, so bspw. durch Form fehler in der Bremsscheibe, aber auch bereits durch Korrosionsflecken auf dieser. Dabei wirkt sich ein Verschleiß des an der Bremsscheibe angreifen den Bremsbelages aufgrund dann geringerer Feder- und Dämpfungseigen schaften der Bremsbeläge zusätzlich negativ auf das Auftreten von Bremsmomentschwankungen aus. Especially when braking a motor vehicle for a longer period from a higher one Driving speed - fanned by fluctuating braking torque gen - in one or more mostly concrete speed ranges rich (en) vibrations occur that occur in the vehicle chassis and can even propagate into the vehicle body and at the same time desired noise or even noticeable vibrations cause, for example, in the steering system of the passenger car. Ver These braking torque fluctuations are caused, also "brake Called "rubbing", thereby by the braking system itself, for example by shape defects in the brake disc, but also due to corrosion spots this. This affects wear on the brake disc the brake pads due to lower spring and damping properties brake pads also negatively affect the occurrence of Braking torque fluctuations.

Es hat sich gezeigt, daß sich der Absolutwert der üblicherweise festzustel lenden bzw. auftretenden Bremsmomentschwankung über dem möglichen Geschwindigkeitsbereich des Kraftfahrzeuges (und somit über der Drehfre quenz der Bremsscheibe(n)) betrachtet nur unwesentlich ändert. Diese Bremsmomentenschwankungen bewegen sich in einer Größenordnung von +/-35 Newtonmeter. Dies entspricht bei üblichen PKW-Bremsanlagen nähe rungsweise einer Bremsdruckschwankung von +/-1,0 bar.It has been shown that the absolute value of the usually determined braking torque fluctuation or occurring above the possible Speed range of the motor vehicle (and thus over the Drehfre frequency of the brake disc (s)) changes only insignificantly. This Braking torque fluctuations are of the order of magnitude +/- 35 Newton meters. This corresponds to conventional car brake systems approximately a brake pressure fluctuation of +/- 1.0 bar.

Allerdings ist die Frequenz der durch den Bremsvorgang selbst, d. h. letztlich durch die rotierende Bremsscheibe oder dgl. hervorgerufene Bremsmomen tenschwankung im wesentlichen proportional zur Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges. Wird nun aufgrund einer entsprechenden Fahrgeschwin digkeit eine bspw. für die Fahrzeug-Vorderachse kritische Frequenz durch laufen, so wird das Eigenfrequenzverhalten dieser Achse entsprechend akti viert. Dadurch entstehen Schwingungen, die sich ungünstigstenfalls bis hin zum Lenkrad fortpflanzen können, und die für den Fahrer des Fahrzeugs eine störende und unerwünschte Rückmeldung darstellen.However, the frequency of the braking process itself, i.e. H. ultimately braking torque caused by the rotating brake disc or the like T fluctuation substantially proportional to the driving speed of the Motor vehicle. Is now due to a corresponding driving speed a frequency that is critical for the vehicle front axle, for example run, the natural frequency behavior of this axis is activated accordingly fourth. This creates vibrations that, at worst, extend right up to can reproduce to the steering wheel, and that for the driver of the vehicle represent annoying and unwanted feedback.

Aus der oben genannten DE 195 12 623 A1 ist ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zur Dämpfung von Schwingungen im Antriebssystem eines Fahrzeuges, das mit einem Brems-Regelungssystem ausgerüstet ist, bekannt, wobei durch Auswerten des Drehverhaltens der einzelnen Räder Drehschwingungen in Rad-Umfangsrichtung ermittelt werden. Durch Ein steuern von Bremsdruck oder durch Modulation des zu einer Schlupfrege lung in die Radbremsen der einzelnen Räder eingesteuerten Bremsdruckes können dann die Drehschwingungen in Abhängigkeit von deren Amplitude und Phasenlage gedämpft werden.DE 195 12 623 A1 describes a method and a method Circuit arrangement for damping vibrations in the drive system a vehicle equipped with a brake control system, known, by evaluating the rotational behavior of the individual wheels Torsional vibrations in the wheel circumferential direction can be determined. By one control brake pressure or by modulating the slip to a slip brake pressure applied to the wheel brakes of the individual wheels can then the torsional vibrations depending on their amplitude and phase position are damped.

Wegen der erforderlichen Sensorik zum Erkennen der Rad-Dreh schwingungen ist dieser bekannte Stand der Technik relativ aufwendig. Eine demgegenüber einfachere Lösung aufzuzeigen, mit Hilfe derer die durch einen Bremsvorgang ausgelösten störenden Schwingungen vermieden wer den können, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.Because of the sensors required to detect the wheel rotation Vibrations, this known prior art is relatively expensive. A on the other hand, to show a simpler solution, with the help of which by a braking process triggered disturbing vibrations who avoided that can be the object of the present invention.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere in schwingungs-kritischen Betriebszuständen ohne Zugriff auf eine Schwin gungssensorik dem Bremsdruck eine Bremsdruckschwingung aufmoduliert wird, die einem schwingungs-unkritischen Betriebszustand entspricht. Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung können dabei zwischen dem Bremsdruck für das linke Fahrzeugrad und demjenigen für das rechte Fahr zeugrad eine oder mehrere gezielte Phasenbeziehungen zwischen den Bremsdruckschwingungen eingestellt werden.The solution to this problem is characterized in that in particular in vibration-critical operating states without access to a Schwin tion sensor modulates a brake pressure oscillation on the brake pressure which corresponds to a vibration-uncritical operating state. in the In the sense of an advantageous further development, the Brake pressure for the left vehicle wheel and that for the right driving one or more specific phase relationships between the Brake pressure vibrations can be set.

Es wurde erkannt, daß das Auftreten unerwünschter Schwingungen bzw. eine Anregung derselben bereits dann einfach und wirkungsvoll vermieden werden kann, wenn erfindungsgemäß in denjenigen bekannten Betriebszu ständen, in denen diese Schwingungen überhaupt nur angefacht werden könnten, dem angelegten Bremsdruck eine Bremsdruckschwingung überla gert wird, die zu keiner störenden Schwingungsanregung führt. In anderen Worten ausgedrückt wird das schwingungsfähgige Gesamtsystem in schwingungskritischen Betriebszuständen, d. h. im wesentlichen bei schwin gungskritischen Werten für die Fahrgeschwindigkeit, durch Einbringen einer quasi zusätzlichen Schwingung gezielt verstimmt. Die in bekannten Be triebszuständen bzw. Fahrzeug-Fahrgeschwindigkeiten üblicherweise auf tretenden Schwingungen können somit prophylaktisch bereits dadurch ver mieden werden, daß insbesondere der Fahrzeug-Vorderachse bei Durch laufen einer kritischen Anregungsfrequenz eine für diese Achse unkritische Schwingungssituation vorgetäuscht wird.It was recognized that the occurrence of undesirable vibrations or a suggestion of the same is then simply and effectively avoided can, if according to the invention in those known Betriebszu levels in which these vibrations are only fanned at all could, the brake pressure applied a brake pressure oscillation is generated, which leads to no disturbing vibration excitation. In other Words express the overall system capable of vibration in vibration critical operating conditions, d. H. essentially with schwin critical values for the driving speed, by introducing a quasi additional vibration detuned. The known in Be drive conditions or vehicle speeds usually As a result, vibrations that occur can be prevented be avoided that in particular the vehicle front axle at through run at a critical excitation frequency that is not critical for this axis Vibration situation is faked.

Vorteilhafterweise ist für dieses erfindungsgemäße Verfahren keine aufwen dige Sensorik zur Erkennung von kritischen Schwingungen sowie keine zu gehörige Auswerte- und Steuerungselektronik erforderlich, wenngleich eine solche als zusätzliche Ausstattung, so für eine Schwingungsunterdrückung auch anderer, ggf. stochastisch auftretender Schwingungen, durchaus vor handen sein kann. Die durch die drehende Bremsscheibe oder dgl. hervor gerufenen kritischen Schwingungen jedoch können mit der vorgeschlagenen Maßnahme ohne jegliche Sensorik vorteilhafterweise noch vor deren Entste hen vermieden werden.Advantageously, there is no expense for this method according to the invention sensors for the detection of critical vibrations as well as none proper evaluation and control electronics required, albeit a such as additional equipment, such as for vibration suppression also other, possibly stochastically occurring, vibrations can be there. The through the rotating brake disc or the like called critical vibrations, however, can with the proposed Measure without any sensors, advantageously before they occur hen be avoided.

Abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges muß somit le diglich eine geeignete Anzahl von Störimpulsen oder Stör-/Momenten in den angelegten Bremsdruck eingesteuert werden, welche der Bremsmomenten anregung einer anderen, unkritischen Fahrgeschwindigkeit entsprechen.Depending on the driving speed of the motor vehicle, le only a suitable number of interference pulses or interference / moments in the brake pressure applied, which of the braking torques excitation correspond to a different, uncritical driving speed.

Zusätzlich kann auch die Phasenbeziehung der Bremsmomentschwankun gen am linken und rechten Rad, insbesondere Vorderrad des bevorzugt zweiachsigen, vierrädrigen Kraftfahrzeuges (Pkws), mit einbezogen werden. Erwiesenermaßen existieren Phasenbeziehungen, welche beruhigend auf die Achsschwingungen einwirken, andererseits gibt es welche, die Schwin gungen entsprechend verstärken. Mit einer erfindungsgemäßen Bremsdruckmodulation können nun gezielt beruhigende Phasenbeziehun gen erzeugt werden, welche in Summe ein Achsaufschwingen vermeiden bzw. vermindern. Unter Umständen kann dabei ein stochastisches Hin- und Herwechslen von unterschiedlichen Phasenbeziehungen zwischen der lin ken und der rechten Fahrzeugseite, d. h. zwischen der/den linken und der/den rechten Fahrzeug-Bremsen vorteilhaft sein. In addition, the phase relationship of the braking torque fluctuation gene on the left and right wheel, especially the front wheel of the preferred biaxial, four-wheel motor vehicle (passenger cars), are included. Evidence has shown that there are phase relationships that are calming the axle vibrations act, on the other hand there are those, the Schwin reinforce conditions accordingly. With an inventive Brake pressure modulation can now target calming phase relationships conditions are generated which, in total, prevent the axle from swinging open or reduce. Under certain circumstances, a stochastic back and forth Alternation of different phase relationships between the lin ken and the right side of the vehicle, d. H. between the left and the right vehicle brakes may be advantageous.

In anderen Worten ausgedrückt kann dann der Bremsdruck - selbstverständ lich in gewissen Grenzen, um das Brems- und Fahrverhalten des Fahrzeu ges nicht ungünstig zu beeinflussen - insbesondere an der linken und rech ten Vorderradbremse derart moduliert werden, daß (selbstverständlich nur während eines Bremsvorganges) ständig wechselnde Phasenbeziehungen hinsichtlich der Bremsdruckschwingung zwischen links und rechts entstehen. Diese werden dabei gezielt derart kombiniert, daß kein Aufschwingen an dieser Achse erfolgen kann, da sich die hierfür relevanten Bedingungen laufend bzw. geeignet oft ändern.In other words, the brake pressure can - of course Lich within certain limits to the braking and driving behavior of the vehicle not to adversely affect the whole - especially on the left and right th front brake are modulated such that (of course only constantly changing phase relationships during braking arise with regard to the brake pressure oscillation between left and right. These are specifically combined in such a way that there is no oscillation This axis can take place because of the relevant conditions change regularly or appropriately.

Bevorzugt kann dabei ein die Fahrzeuggeschwindigkeit wiedergebendes Signal als Steuergröße für die besagte Bremsdruckmodulation herangezo gen werden, um in Abhängigkeit von der in diesem Zusammenhang beson ders wesentlichen Raddrehzahl oder Bremsscheibendrehzahl die Bremsdruckmodulation und/oder die genannten Phasenbeziehungen zu steuern. Allgemein kann über die Verteilung der Druckmodulation sowie der entsprechenden Phasenbeziehungen bspw. stochastisch oder in einem für das zu verhindernde Aufschwingen ungünstigen Rhythmus ein Eintritt in kri tische Eigenfrequenzbereiche durch aufoktroyierte, unkritische Zwangs schwingungen verhindert werden.A vehicle speed can preferably be reproduced here Signal used as a control variable for said brake pressure modulation to be dependent on the particular in this context ders the essential wheel speed or brake disc speed Brake pressure modulation and / or the phase relationships mentioned Taxes. In general, the distribution of the pressure modulation as well as the corresponding phase relationships, for example stochastically or in a for the swinging to prevent unfavorable rhythm an entry into kri table natural frequency ranges by imposed, uncritical constraint vibrations can be prevented.

Da Bremsdruckschwankungen in der Größenordnung von ca. 1-2 bar (vgl. die anfangs gemachten Erläuterungen) zur Erzielung des gewünschten Ef fektes ausreichend sind bzw. sein können, besteht praktisch keine Gefahr, daß der Geradeauslauf des Fahrzeugs während des Bremsen negativ be einflußt wird, oder daß der Fahrer eine irgendwie geartete Rückmeldung über diese Bremdruck-Modulation erhält. Hingegen können störende Schwingungen, bspw. Lenkraddrehschwingungen und Brummgeräusche während des Bremsens, hervorgerufen durch "Bremsen-Rubbeln" wirkungs voll vermieden werden.Since brake pressure fluctuations in the order of magnitude of approx. 1-2 bar (cf. the explanations made at the beginning) to achieve the desired Ef defects are sufficient, there is practically no danger that the straight running of the vehicle during braking be negative is influenced, or that the driver has some kind of feedback via this brake pressure modulation. On the other hand can be annoying Vibrations, e.g. steering wheel torsional vibrations and humming noises during braking, caused by "brake rubbing" be fully avoided.

Claims

1. A method for brake pressure control on a motor vehicle, in particular special motor vehicles, wherein the brake pressure triggered in a braking process and applied to a brake disc or the like. A brake pressure vibration is suppressed to suppress a disturbing vibration, characterized in that in particular in vibration-critical operating states without access a brake pressure vibration is modulated onto the brake pressure on a vibration sensor system, which corresponds to a vibration-uncritical operating state.

2. The method according to claim 1, characterized in that between the brake pressure for the left Vehicle wheel and one for the right vehicle wheel or several targeted phase relationships between the brake pressure vibrations can be set.