DE10047761A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Radbremse eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Radbremse eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Dabei wird in wenigstens einer vorgegebenen Betriebssituation, insbesondere im Stillstand, die aufgebaute Bremskraft bzw. der aufgebaute Bremsdruck und/oder die Änderungssynamik begrenzt. DOLLAR A Ferner ist vorgesehen, zwei Druckregelkreise derart zu verbinden, dass die Druckregelung an den beiden zugeordneten Radbremsen durch einen Druckregelkreis erfolgt. Ferner wird in der wenigstens einen vorgegebenen Betriebssituation wenigstens eine Radbremse völlig entbremst.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Radbremse eines Fahrzeugs.

Eine elektrisch steuerbare Bremsanlage ist beispielsweise aus dem SAE-Paper 960991 am Beispiel einer elektrohydrauli­ schen Bremsanlage beschrieben, bei welcher aus der Bremspe­ dalbetätigung durch den Fahrer ein Bremswunsch des Fahrers abgeleitet wird. Dieser wird gegebenenfalls unter Berück­ sichtigung von weiteren Betriebsgrößen und ggf. radindividu­ eller Funktionen (Antiblockiersystem, Stabilitätsprogramm, etc.) in Sollbremsdrücke für die einzelnen Radbremsen umge­ rechnet. Diese werden dann für jedes Rad durch Druckregel­ kreise auf der Basis des Solldrucks sowie des im Bereich der Radbremse gemessenen Istdrucks eingeregelt.

Eine entsprechende Vorgehensweise basierend auf radindividu­ ellen Bremsmomenten- oder Bremskraftregelkreisen wird in Verbindung mit Radbremsen vorgenommen, welche über elektro­ motorisch verstellbare Bremsensteller verfügen. Bremsmomen­ ten- oder Bremskraftregelkreise können auch in Verbindung mit elektrohydraulischen oder elektropneumatischen Bremsan­ lagen eingesetzt werden.

Die genannten elektrischen Regler stellen den primär vom Fahrer vorgegebenen Bremswunsch (Bremsdruck, Bremskraft, Bremsmoment, Fahrzeugverzögerung, etc.) ohne Rücksicht auf die jeweilige Betriebssituation mit der für eine Normalbrem­ sung vorgesehenen Dynamik ein. Dabei gibt es Betriebssitua­ tionen, in denen die Umsetzung der Fahrervorgabe für den Fahrer bedeutungslos ist. Dies ist beispielsweise im Still­ stand des Fahrzeugs der Fall. Hier möchte der Fahrer ledig­ lich das Losrollen des Fahrzeugs verhindern. Wird auch in einer solchen Betriebssituation die Fahrervorgabe vollstän­ dig umgesetzt, so wird der Komfort des Fahrzeugs durch Ver­ stellgeräusche wie z. B. Ventil- und Pumpengeräusche einge­ schränkt, das Bordnetz durch die Stelleransteuerung unnöti­ gerweise belastet und/oder bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage die Hydraulikkomponenten und/oder das Steuerge­ rät beansprucht. Bei den Hydraulikkomponenten ist dabei ins­ besondere die Schwingungsbruchfestigkeit des Gehäuses, der Verschleiß der Pumpenelementdichtungen, der Verschleiß der Motorbürsten und der Verschleiß des Ventilsitzes zu beach­ ten, während beim Steuergerät die vollständige Umsetzung der Fahrervorgabe in einer solchen Betriebssituation zur einer Verringerung der mittleren Lebensdauer der Bauteile durch Erwärmung führen kann. Eine solche Betriebssituation tritt nicht im Stillstand des Fahrzeugs auf, sondern auch während der Fahrt des Fahrzeugs bei Bremsvorgängen, die keine hohe Bremskraftaufbaudynamik erfordern, beispielsweise bei Brems­ vorgängen, bei denen der Fahrer nicht über ein bestimmtes Maß hinaus das Bremspedal betätigt oder nicht mit einer gro­ ßen Änderungsrate betätigt oder im Bereich kleiner Fahrge­ schwindigkeiten. Die Realisierung eines solchen Fahrerwun­ sches mit der für eine stärkere Bremsung vorgesehenen Aufbaudynamik führt ebenfalls zu den oben genannten Belastun­ gen.

Bekannt sind zur Belastungsverringerung lediglich low-power- Maßnahmen, die verhindern, dass durch die Eigenerwärmung die Steuergerätetemperatur kritische Werte überschreitet (z. B. DE-A 198 43 862).

Vorteile der Erfindung

Durch die Begrenzung der Bremskraft (Zuspannkraft, Bremsdruck, etc.) im Stillstand auf Werte, welche das Fahr­ zeug mit einem bestimmten Gewicht an einer vorgegebenen Steigung hält, wird der Fahrerwunsch nur insoweit umgesetzt als es technisch sinnvoll erscheint. Dabei wird in vorteil­ hafter Weise einerseits die Fahrervorgabe berücksichtigt, wenn dieser beispielsweise eine Beharrung im Stillstand wünscht oder durch Lösen des Bremspedals das Fahrzeug zum Rollen bringen möchte, andererseits werden jedoch technisch nicht sinnvolle Zuspannvorgänge auf ein vernünftiges Maß be­ grenzt.

Auf diese Weise werden in vorteilhafter Weise Belastungen reduziert, die konstruktive Ratiomaßnahmen erlauben, bei­ spielsweise eine Reduzierung der Wandstärke des Hydraulikge­ häuses, eine Verringerung der Wärmeableitmaßnahmen im Steu­ ergerät, eine Verringerung oder ein gänzlicher Verzicht auf Geräuschmaßnahmen, eine angepaßte Auslegung von Verschleiß­ teilen, etc..

Diese Vorteile ergeben sich bei der Begrenzung der Brems­ kraft bzw. des Bremsdrucks im Stillstand des Fahrzeugs.

Vorteilhaft ist ferner, wenn bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage mittels eines ansteuerbaren Ventils anstelle der radindividuellen Druckregelung eine Druckregelung an den Rä­ dern eines Bremskreises über einen einzigen Druckregler durchgeführt wird. In diesem Fall wird der zweite und ggf. weitere Druckregelkreise deaktiviert. Auch diese Maßnahme führt zu einer Reduzierung der Belastung von Bauelementen, nicht nur im Stillstand, sondern auch während der Fahrt bei Bremsvorgängen, die keine individuelle Radbremsdruckregelung erfordern.

Entsprechendes gilt für die Begrenzung der maximal möglichen Bremskraft- bzw. Druckänderung, welche für den Stillstands­ betrieb als auch für den Fahrbetrieb eine Belastungsreduzie­ rung mit sich bringt. Während der Fahrt wird dies nur für solche Bremsvorgänge angewendet ist, die keine hohe Brems­ kraftaufbaudynamik erfordern (geringe Pedalbetätigung, ge­ ringe Änderungsrate, kleine Fahrgeschwindigkeit).

Eine besondere große Belastungsreduzierung wird erreicht, wenn im Stillstand und/oder im Fahrbetrieb bei geringer Fahrtgeschwindigkeit bzw. geringer gewünschter Bremskraft oder Bremskraftänderung einzelne Räder völlig entbremst sind, wobei deren Beitrag zur Fahrzeugabbremsung von den an­ deren Rädern abgedeckt wird. Besonders vorteilhaft ist es, in einzelnen Radbremsen oder in Radbremsen einer Achse (z. B. Hinterräder oder Vorderräder) in solchen geeigneten Bremssi­ tuationen keine Bremskraft aufzubauen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Übersichtsbild einer Steuereinheit zur Steuerung einer elektrohydraulischen Bremsanlage, welches ein bevor­ zugtes Ausführungsbeispiel der nachfolgend beschriebenen Vorgehensweise darstellt. In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm skizziert, welches eine Realisierung der belastungsreduzie­ renden Vorgehensweise als Rechnerprogramm repräsentiert. In Fig. 3 ist die Wirkungsweise eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels anhand von Zeitdiagrammen verdeutlicht. Fig. 4 zeigt ein weiteres Flußdiagramm, welches eine weitere Aus­ führungsform zur belastungsreduzierenden Bremsensteuerung als Rechnerprogramm darstellt. In Fig. 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel anhand eines weiteren Flußdiagramms dar­ gestellt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die Fig. 1 zeigt eine Steuervorrichtung zur Steuerung einer elektrohydraulischen Bremsanlage, welche ein bevorzugtes An­ wendungsgebiet der nachfolgend geschilderten Vorgehensweise darstellt. Eine elektronische Steuereinheit 100 umfaßt we­ nigstens einen Mikrocomputer 102, eine Eingangsschaltung 104, eine Ausgangsschaltung 106 und ein diese Elemente ver­ bindendes Bussystem 108. Der Eingangsschaltung 104 werden in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Leitungen 50 und 54 zugeführt von Meßeinrichtungen 24 und 26, welche jeweils ein Signal ermitteln, dass das Ausmaß der Betätigung eines Bremspedals repräsentiert. Ferner verbinden Eingangsleitun­ gen 118 bis 124 die Eingangsschaltung 104 mit den jeder Rad­ bremsen zugeordneten Sensoren 30 bis 36, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel einer elektrohydraulischen Bremsanlage Drucksensoren darstellen, in anderen Ausführungen Brems­ kraftsensoren. Weitere Eingangsleitung 126 bis 128 verbinden die Eingangsschaltung 104 mit Messeinrichtungen 130 bis 132 zur Erfassung weiterer Betriebsgrößen der Bremsanlage, des Fahrzeugs und/oder dessen Antriebseinheit. Derartige Größen sind beispielsweise Radgeschwindigkeiten, das von der An­ triebseinheit abgegebene Motormoment, Achslasten, etc. An die Ausgangsschaltung 106 sind mehrere Ausgangsleitungen an­ geschlossen. Beispielhaft sind hier die Ausgangsleitungen dargestellt, über welche Ventile der Druckmodulatoren, die jeder Radbremse zugeordnet sind, betätigt werden. Über eine weitere Ausgangsleitung 138 wird wenigstens eine Pumpe 42 angesteuert.

Die Steuereinheit 100, dort die im Mikrocomputer 102 imple­ mentierten Programme, steuert die Radbremsen abhängig von den zugeführten Signalgrößen im Sinne der aus dem Stand der Technik bekannten Bremsregelung.

Im Normalbetrieb der Bremsanlage wird auf der Basis wenig­ stens eines der die Pedalbetätigung repräsentierenden Signa­ le ein Verzögerungswunsch des Fahrers abgeleitet, welcher gegebenenfalls unter Berücksichtigung weiterer Größen wie beispielsweise Achslasten, radindividueller Funktionen wie einem Antiblockierregler, etc. in Sollbremsdruckwerte für die einzelnen Radbremsen umgesetzt wird. Diese Soll­ bremsdruckwerte werden dann radindividuellen Druckreglern zugeführt, die durch Betätigen der jeweiligen Ventilanord­ nung unter Berücksichtigung des Istbremsdrucks den Bremsdruck in den Radbremsen mit dem jeweiligen Solldruck in Übereinstimmung bringen.

Entsprechendes gilt, wenn an Stelle des Bremsdrucks die Bremskraft, insbesondere die Zuspannkraft, geregelt wird. Letzteres ist insbesondere in Verbindung mit fluidlosen Bremssystemen, beispielsweise bei Radbremsen mit elektromo­ torischer Zuspannung der Bremsbacken, aber auch bei elek­ trohydraulischen oder elektropneumatischen Bremsanlagen der Fall. Hier wird in Entsprechung der oben geschilderten Vor­ gehensweise für jedes Rad eine Sollbremskraft ermittelt, die dann mittels radindividueller Bremskraftregler an jedem Rad eingeregelt werden. Diese obige Darstellung des Normalbe­ triebs gilt ebenso wie die nachfolgenden Schilderungen von Sonderbetriebszuständen auch in Verbindung mit elektromecha­ nischen Radbremsen.

Im oben dargestellten Normalbetrieb wird also der aus dem Fahrerwunsch abgeleitete Vorgabewert unter allen Umständen eingeregelt. Dies gilt für die Höhe des Bremsdrucks bzw. der Bremskraft, für die Dynamik beim Bremsdruck- bzw. Brems­ kraftaufbau und für die radindividuelle Regelung der einzel­ nen Radbremsen. Es gibt nun Betriebssituationen, in denen die Umsetzung des Fahrerwunsches in der oben geschilderten Art und Weise für den Fahrer bedeutungslos ist und lediglich zu einer erhöhten Belastung der Komponenten der Bremsanlage beiträgt.

Einer dieser Betriebszustände ist der Stillstand des Fahr­ zeugs. Im Stillstand ist es technisch nicht notwendig, in den Radbremsen höhere Radbremsdrücke oder Bremskräfte aufzu­ bringen als unbedingt benötigt wird, beispielsweise um das Fahrzeug mit einem zulässigen Gesamtgewicht an einem Steil­ hang, z. B. mit ca. 30% Steigung, zu halten. Im Falle einer elektrohydraulischen Bremsanlage liegt dieser Wert etwa bei 50 bar. Es bringt eine erhebliche Entlastung der Komponenten der Bremsanlage mit, wenn der Bremsdruck bzw. die Bremskraft an den Radbremsen im Stillstand des Fahrzeugs begrenzt ist. Wird also beispielsweise durch Ableiten aus einer Radge­ schwindigkeitsinformationen erkannt, dass das Fahrzeug steht, so wird der einzustellende Druck bzw. die einzustel­ lende Bremskraft nicht mehr entsprechend den Fahrervorgaben bestimmt und umgesetzt (maximaler Druck in einer elektrohy­ draulischen Bremsanlage beispielsweise 150 bar), sondern er wird auf einen vorgegebenen Wert begrenzt, der beispielswei­ se die oben angegebene Bedingung einhält. Ist die Bremskraft bzw. der Radbremsdruck im Rahmen des Anhaltens des rollenden Fahrzeugs über diesem Grenzwert, so wird bei erkanntem Stillstand der Grenzwert über eine zeitliche Rampe angefah­ ren. Ferner wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Stillstand des Fahrzeugs überwacht. Sollte sich also das Fahrzeug aufgrund schadhafter Bremsbeläge oder einer Überla­ dung dennoch in Bewegung setzen, so wird, solange der Fahrer weiterhin einen Stillstand des Fahrzeugs wünscht, der Druck bzw. die Bremskraft an den Rädern über eine steile zeitliche Rampe solange erhöht, bis das Fahrzeug steht. Ist eine der­ artige Maßnahme zur Stillstandsüberwachung vorgesehen, wird der Bremsdruck an allen Rädern des Fahrzeugs im Stillstand soweit abgesenkt, dass das Fahrzeug gerade nicht losrollt. Wird eine Bewegung eines Rades erkannt, so wird dieser Mini­ malstillstandsdruck bzw. die Minimalstillstandsbremskraft erhöht, bis das Fahrzeug stehenbleibt, wenn der Fahrer wei­ terhin ein stillstehendes Fahrzeug wünscht.

In einem anderen Ausführungsbeispiel einer elektrohydrauli­ schen Bremse, bei der je zwei Druckregelkreise über ein steuerbares Ventil (Balanceventil) verbunden sind, wird zur Belastungsreduzierung der Komponenten der Bremsanlage im Stillstand und/oder in anderen vorgegebenen Betriebszustän­ den, beispielsweise bei geringen Geschwindigkeiten (z. B. kleiner 30 km/h), bei Bremsvorgängen mit verhältnismäßig ge­ ringen Bremswünschen (z. B. bis zu 30% der maximalen Auslen­ kung des Bremspedals), bei geringer Änderungsraten des Bremswunsches (z. B. bis zu 30% einer maximal möglichen Ände­ rungsrate), etc. dieses die beiden Druckregelkreise verbin­ dende Ventil (Balanceventil) angesteuert. Auf diese Weise werden die beiden Druckregelkreise miteinander verbunden. Der Druck in beiden Radbremsen wird dann durch nur einen der Druckregler eingeregelt, während der andere je nach hydrau­ lischer Ausführung deaktiviert bzw. wirkungslos oder auf "Druck halten" eingestellt ist. Dadurch werden die Komponenten des zweiten Druckreglers entlastet. Um eine gleichmäßige Belastung (Erwärmung und Ventilsitzverschleiß) zu erreichen, wird abwechselnd der eine und der andere Druckregler verwen­ det. Radindividuelle Funktionen wie beispielsweise ein Anti­ blockierregler, etc., sind dann nicht durchzuführen. Bei de­ ren Ansprechen wird das Balanceventil wieder geschlossen und beide Regler aktiviert. Diese Maßnahme kann je nach Ausfüh­ rungsbeispiel einzeln oder in der Verbindung mit der oben genannten Stillstandsdruckbegrenzung eingesetzt werden.

Ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel zur Bela­ stungsreduzierung ist im Stillstand oder in entsprechenden oben genannten Betriebssituation (kleine Geschwindigkeit, kleiner Bremswunsch, kleine Änderungsrate) den Druckaufbau­ gradienten bzw. den Bremskraftaufbaugradienten generell zu begrenzen. Dadurch sind geringere Ströme für die Regelventi­ le bzw. den elektromotorischen Steller nötig. Dies läßt sich in Verbindung mit wenigstens einem der oben genannten Maß­ nahmen oder alleine in alle den Betriebsphasen erreichen, in denen keine steilen Druckänderungen nötig sind, d. h. keine hohen Dynamikanforderungen gestellt werden. Neben dem Still­ stand können dies Betriebsbereiche mit geringen Geschwindig­ keiten, kleinen Bremswünschen und/oder kleinen Änderungsra­ ten.

Eine weitere Maßnahme zur Belastungsreduzierung, die in Ver­ bindung mit wenigstens einer der vorstehenden Maßnahmen oder alleine einsetzbar ist, besteht darin im Stillstand oder beispielsweise in einem der oben erwähnten Fahrbe-triebssi­ tuation einzelne Räder völlig zu entbremsen, solange ihr Beitrag zur Fahrzeugabbremsung von den anderen abgedeckt werden kann. Besonders geeignet hierzu sind sowohl einzelne als auch mehrere, vorzugsweise 2 Radbremsen, insbesondere der Hinterachse. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Hinterachsbremsen nur dann zugeschaltet werden, wenn eine hohe Verzögerung vom Fahrer gewünscht wird (z. B. < 20% der maximalen Verzögerung).

Zusammenfassend ist festzustellen, dass gemäß der vorstehend dargestellten und nachfolgend detaillierter beschriebenen Vorgehensweise in wenigstens einem Betriebszustand die Bela­ stung der Komponenten einer elektrisch gesteuerten Bremsan­ lage dadurch reduziert wird, das die Umsetzung der Sollgröße und/oder ihrer Änderung begrenzt ist.

In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm dargestellt, welche die Rea­ lisierung einer ersten Vorgehensweise zur Begrenzung des Stillstanddrucks bzw. der Stillstandbremskraft und/oder der Druck- bzw. Kraftänderung im Stillstand als Rechnerprogramm darstellt.

Das skizzierte Programm wird in vorgegebenen Zeitintervallen nach Betätigen des Bremspedals bis zum Lösen des Bremspedals durch den Fahrer durchlaufen. Es stellt die Vorgehensweise an einem ausgewählten Rad dar. Für die anderen Räder des Fahrzeugs sind entsprechende Programme vorgesehen bzw. das dargestellte Programm für jedes Rad durchlaufen.

Nach Start des Programms wird im ersten Schritt 150 der Solldruckwert PRADSOLLFW eingelesen, der aufgrund der Aus­ lenkung des Bremspedals wie oben dargestellt für die be­ trachtete Radbremse ermittelt wurde. Darauf hin wird im Schritt 152 überprüft, ob das Fahrzeug steht. Dieser folgt beispielsweise auf der Basis wenigstens eines Radgeschwin­ digkeitsignals, aufgrund dessen Verhaltens der Stillstand des Fahrzeugs ermittelt wird. Liegt keine Stillstandserken­ nung vor, so wird im Schritt 154 der Radbremsdruck PRAD auf der Basis des aus dem Fahrerbremswunsch abgeleiteten Bremsdrucksollwerts PRADSOLLFW eingestellt. Danach wird das Programm beendet und zum nächsten Zeitinterval erneut durch­ laufen.

Wurde im Schritt 152 erkannt, dass das Fahrzeug still steht, so wird im darauffolgenden Schritt 156 überprüft, ob der aus dem Fahrerbremswunsch abgeleitete Sollwert PRADSOLLFW größer als ein vorgegebener Grenzwert PRADSOLLGRENZ ist, der den Stillstandsgrenzdruck repräsentiert. Ist dies nicht der Fall, wird der Bremsdruck im Rahmen der Druckregelung wie im Normalbetrieb gemäß Schritt 154 eingeregelt. Ist der aus dem Fahrerwunsch abgeleitetes Sollwert größer als der Grenzwert, so wird gemäß Schritt 158 der einzustellende Sollwert PRADSOLL ausgehend von dem auf Basis des Fahrerwunsches ab­ geleiteten Sollwert PRADSOLLFW einer vorgegebenen Zeitfunk­ tion Δ1(t) folgend auf den Grenzwert abgesenkt. Daraufhin wird im Schritt 160 der Radbremsdruck PRAD am betrachteten Rad auf der Basis des in Schritt 158 mit jedem Durchlauf­ zeitpunkt erniedrigten Sollwert PRADSOLL eingeregelt. Im darauffolgenden Schritt 162 wird überprüft, ob das Fahrzeug rollt. Ist dies nicht der Fall, wird das Programm beendet und zum nächsten Zeitpunkt beginnend mit Schritt 150 erneut durchlaufen. Hat Schritt 162 ergeben, dass das Fahrzeug rollt, so wird gemäß Schritt 164 der Grenzwert PRADSOLLGRENZ gemäß einer zweiten Zeitfunktion Δ2(t) erhöht, wobei die Er­ höhung schneller ist als die Erniedrigung im Schritt 158. In einer anderen Ausführung wird der Frequent auf die Fahrer­ vorgabe hochgesetzt. Ferner wird der Radbremsdruck PRAD auf der Basis des auf diese Weise ermittelte neuen Grenzwertes eingeregelt und der vom Fahrer abgeleitete Bremsdruckwert PRADSOLLFW eingelesen. Daraufhin wird im vorgesehenen Zeit­ takt das Programm mit Schritt 156 wiederholt. Erfolgt also durch den Fahrer ein Lösen des Bremspedals, d. h. ein be­ wusstes Losrollen des Fahrzeugs, so wird in diesem Fall durch den abgesenkten Sollwert auf der Basis des Fahrerwun­ schwertes im Schritt 156 erkannt, dass dieser kleiner als der Grenzwert ist. In diesem Fall wird dann nach Maßgabe des Schrittes 154 der Bremsdruck abgesenkt und das Fahrzeug rollt los.

In einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zur Druckbegrenzung vorgesehen, die zeitliche Änderung des Bremsdruckes zu begrenzen. Dies ist in Schritt 160 in Klam­ mer sowie für den Fall der fahrerwunschabhängigen Regelung im Stillstand durch die gestrichelte Alternative (Schritt 166) dargestellt, wobei Schritt 166 für diesen Fall die Ver­ zweigung zum Schritt 152 ersetzt. Die Änderungsbegrenzung wird dabei derart durchgeführt, dass entweder die zeitliche Änderung des Sollwertes oder das Ansteuersignal für den Bremsensteller einer Anstiegsbegrenzung unterzogen wird.

Die Änderungsbegrenzung in der geschilderten Art und Weise wird in einem Ausführungsbeispiel auch unabhängig von der Stillstandsbegrenzung im Stillstand oder auch in anderen Fahrsituationen wie oben geschildert ohne große Dynamikan­ forderungen eingesetzt.

Der Begrenzungswert des Sollwertes für die Raddruckregelung wird je nach Fahrzeug festgelegt. In einer ersten Ausführung ist sein Wert derart bemessen, dass er ein Fahrzeug mit zu­ lässigem Gesamtgewicht an einem Steilhang vorgegebener Stei­ gung zuverlässig hält. In anderen Ausführungsbeispielen ist der Grenzwert soweit abgesenkt, dass das Fahrzeug gerade nicht rollt. In diesem Fall wird die Funktion des Schrittes 164 bedeutsam, da hier bei Losrollen sofort eine Erhöhung des Grenzwertes und damit eine Erhöhung des Bremsdrucks er­ folgt.

In entsprechender Weise wird die in Fig. 2 geschilderte Vorgehensweise auch bei Bremskraftreglern bei elektrohydraulischen, elektropneumatischen oder elektromotorischen Rad­ bremsen eingesetzt.

Die Funktionsweise der Stillstandsdruckbegrenzung ist in Fig. 3 anhand eines Zeitdiagramms verdeutlicht. Dabei zeigt Fig. 3a den zeitlichen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit VFZ, Fig. 3b den zeitlichen Verlauf des fahrerwunschabhän­ gigen Solldruckes PRADSOLLFW und des Grenzdrucks PRADSOLL­ GRENZ, während in Fig. 3c der zeitliche Verlauf des Rad­ drucks PRAD dargestellt ist. Die Darstellung geht von einer Betriebssituation aus, in der das Fahrzeug abgebremst wird. Der vom Fahrer abgeleitete Sollbremsdruck ist daher gemäß der Darstellung der Fig. 3b über dem Grenzwert. Die Fahr­ zeuggeschwindigkeit sinkt ab. Zum Zeitpunkt t0 (vergleiche Fig. 3a) erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit den Wert 0, das Fahrzeug steht. Daher wird zum Zeitpunkt t0 infolge des höheren Fahrerwunschwertes der Radbremsdruck wie in Fig. 3c dargestellt bis zum Zeitpunkt t1 auf den vom Begrenzungswert PRADSOLLGRENZ vorgegebenen Wert abgesenkt. Zum Zeitpunkt t1 beginnt das Fahrzeug zu rollen (vergleiche Fig. 3a). Dies äußert sich gemäß Fig. 3b in einer Erhöhung des Grenz­ druckes zum Zeitpunkt t1. Entsprechend wird der Rad­ bremsdruck mit einem steileren Gradienten nachgeführt (vgl. Fig. 3c), oder auf die Fahrervorgabe hochgesetzt, wobei der Druck erhöht wird. Die Druckverhältnisse bleiben gleich. Zum Zeitpunkt t3 löst der Fahrer das Bremspedal, um anzufahren. Entsprechend sinkt der vom Fahrer abgeleitete Bremssolldruck unter den Grenzdruck. Dies führt zu einem Abbauen des Rad­ bremsdruckes zum Zeitpunkt t3 gemäß Fig. 3c und einem Erhö­ hen der Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn Hangabtriebskräfte wirken (sonst erst, wenn der Fahrer losfährt). In bevorzug­ ten Ausführungsbeispiel wird gemäß Fig. 3b der Rad­ bremsdruckgrenzwert wieder aus dem ursprünglichen Wert abge­ senkt. In anderen Ausführungsbeispielen kann er auf dem letzten Wert bleiben.

Die Begrenzung des Stillstandsdrucks wird im obigen Ausfüh­ rungsbeispiel durch eine Begrenzung des Drucksollwerts rea­ lisiert. In anderen Ausführung wird die Begrenzung über eine Begrenzung der Istbremsdruckwerts in entsprechender Weise erreicht.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage in der Regel gegebene Mög­ lichkeit der Verbindung zweier Druckregelkreise mittels ei­ nes elektrisch steuerbaren Ventils ausgenutzt. Das in Fig. 4 dargestellte Programm wird mit Beginn des Bremsvorgangs bis zu seinem Ende in einem vorbestimmten Zeittakt durchlau­ fen. In einem ersten Abfrageschritt 200 wird überprüft, ob ein Betriebszustand vorliegt, der die Öffnung der Verbindung zwischen zwei Druckregelkreisen und die Regelung beider Rad­ bremsen mittels nur eines Druckreglers erlaubt. Dies ist dann der Fall, wenn der Stillstand des Fahrzeugs erkannt wurde, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs klein ist (z. B. kleiner als 30 km/h) oder der Fahrer nur eine geringe Fahr­ zeugverzögerung anfordert bzw. seine zeitliche Änderung klein ist. Voraussetzung dabei ist, das keine Funktion, die einen radindividuellen Bremseneingriff erfordert, aktiv ist. Sind diese Bedingungen nicht erfüllt, so wird der oben dar­ gestellte Normalbetrieb (Schritt 202 durchgeführt) und dann im Schritt 204 überprüft, ob der Bremsvorgang abgeschlossen ist. Dies ist dann der Fall, wenn kein Fahrerbremswunsch mehr vorliegt. Ist der Bremsvorgang beendet, so wird das Programm beendet und mit dem nächsten Bremsvorgang erneut gestartet. Ist der Bremsvorgang nicht beendet, so wird das Programm mit Schritt 200 im nächsten Zeittakt erneut durch­ laufen. Hat Schritt 200 ergeben, dass eine der genannten Be­ triebssituationen vorliegt, so wird im Schritt 206 das die beiden Druckregelkreise verbindende Ventil, das Balanceven­ til, nicht mehr angesteuert. Das Ventil öffnet, so dass im darauffolgenden Schritt 208 der eine Druckregler (Regler i) deaktiviert wird und gemäß Schritt 210 die Regelung beider Radbremsen über den verbleibenden Druckregler (Regler j) in der oben geschilderten Art und Weise durchgeführt wird. Im darauf folgenden Schritt 212 wird überprüft, ob der Brems­ vorgang beendet ist. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 214 die Indexe i und j vertauscht, so dass beim nächsten Bremsvorgang die Regelung über den bisherigen deaktivierten Regler stattfindet, während der bisher aktivierte Regler de­ aktiviert ist. Ist der Bremsvorgang nicht beendet, so wird mit vorgegebenen Zeittakt das Programm mit Schritt 200 wei­ tergeführt. Die Deaktivierung eines Reglers wird z. B. da­ durch realisiert, dass sein Sollwert auf den Wert Null ge­ setzt wird.

Unter Deaktivierung eines Reglers wird auch verstanden, dass der Regler in seinem Druckhaltezustand übergeht. Dies ist insbesondere in Ausführungen der Fall, in denen ein Auslass­ ventil an der Radbremse vorgesehen ist, welches stromlos of­ fen ist, d. h. zum Schliessen angesteuert werden muss.

Diese Vorgehensweise kann ergänzend zur vorstehend genannten oder alleine zur Belastungsreduzierung der Bremsanlagenkom­ ponenten beitragen. Die konkrete Realisierung der Abwechs­ lung der aktiven Regler kann auch nach Maßgabe von Betriebs­ zeiten, etc. erfolgen.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass einzelne Rad­ bremsen völlig entbremst werden, d. h. dort keinerlei Druck oder Bremskraft aufgebaut wird. In diesem Sinne ist die Um­ setzung des Fahrerwunsch begrenzt. In Fig. 5 ist ein Fluss­ diagramm dargestellt, welches die Grobstruktur eines Pro­ gramms repräsentiert zur Ausführung der dargestellten Vorge­ hensweise ausführt. Auch dieses Programm wird bei Vorliegen einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer im vorgegebenen Zeittakt durchlaufen. In einem ersten Schritt 300 wird über­ prüft, ob eine Betriebssituation vorliegt, die ein Entbrem­ sen einzelner Räder erlaubt. Dies ist beispielsweise eine Stillstandsituation oder eine Bremssituation bei geringer Geschwindigkeit oder mit geringem Bremswunsch. Ist dies nicht der Fall, werden gemäß Schritt 302 alle Räder durch die entsprechenden Regler im Rahmen der Normalbremsung durchgeführt. Ist eine derartige Betriebssituation jedoch eingetreten, so wird gemäß Schritt 304 wenigstens ein, vor­ zugsweise zwei Druckregler deaktiviert, d. h. die Sollwerte auf den Wert 0 gelegt. Dies kann beispielsweise ein einzel­ nes Rad oder Räder einer Achse, vorzugsweise der Hinterachse sein. Die Einregelung des fahrerabhängigen Sollwertes, der gegebenenfalls gemäß der Vorgehensweise nach Fig. 2 be­ grenzt ist, erfolgt gemäß Schritt 306 über die Regler der anderen Räder. Das danach beendete Programm wird mit vorge­ gebenen Zeittakt während des Bremsvorgangs erneut durchlau­ fen.

Anstelle des Fahrers wird ein Bremswunsch in einem Ausfüh­ rungsbeispiel auch von wenigstens einem anderen Steuersy­ stem, z. B. einem adaptiven Fahrgeschwindigkeitsregler (ACC), vorgegeben.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung einer Radbremse, wobei der Rad­ bremse eine elektrisch betätigbare Stelleinrichtung zugeord­ net ist, die über ein Ansteuersignal in Abhängigkeit eines Sollwertes zum Erzeugen von Bremskraft angesteuert wird, wo­ bei ausgehend von der Bremspedalbetätigung oder von anderen Steuersystemen ein Bremswunsch ermittelt wird, der in seiner Größe und/oder seiner Änderung in eine Betätigung der Stel­ leinrichtung umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer vorgegebenen Betriebssituation die Umset­ zung der Größe des Bremswunsches und/oder seiner Änderung in eine Betätigung der Stelleinrichtung begrenzt ist.

2. Verfahren nach Einspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Betriebssituation der Stillstand des Fahr­ zeugs ist.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, das im Stillstand des Fahrzeugs der Bremsdruck oder die Bremskraft auf einen vorgegebenen Wert begrenzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass im Stillstand des Fahrzeugs eine die Bremskraft repräsentierende Größe auf einen Grenzwert reduziert wird, wenn außerhalb des Stillstandes ein größerer Wert für die Bremskraft vorgegeben wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass, wenn ein Losrollen des Fahrzeugs im Stillstand erkannt wird, eine Erhöhung des Grenzwertes erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der Aufbaugradient des Bremsdrucks und/oder der Bremskraft in den wenigstens einen Betriebszustand begrenzt ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass ein Ventil vorgesehen ist, wel­ ches zwei Druckregelkreise verbindet, wobei in wenigstens einer vorgegebenen Betriebssituation das Ventil zur Verbin­ dung der Druckregelkreise angesteuert wird und die Regelung des Drucks nur mittels eines Druckregelkreises erfolgt, wäh­ rend der andere Druckregler deaktiviert ist oder in seinem Druckhaltemodus überführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass die Begrenzung darin besteht, dass wenigstens eine Radbremse nicht gebremst wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Betriebszu­ stand der Stillstand des Fahrzeugs oder eine Betriebssitua­ tion ist, in der das Fahrzeug eine geringe Geschwindigkeit aufweist, der Fahrer nur einen geringen Bremswunsch vorgibt oder eine geringe Bremswunschänderung vorgibt.

10. Vorrichtung zur Steuerung einer Bremse, mit einer Steu­ ereinheit, welche wenigstens eine der Radbremse zugeordnete, elektrisch betätigter Stelleinrichtung ansteuert, wobei die Steuereinheit die Ansteuerung in Abhängigkeit eines wenig­ stens von der Bremspedalbetätigung oder einem anderen Steu­ ersystem abgeleiteten Bremswunsch vornimmt und diesen in seiner Größe und/oder seiner Änderung in eine Ansteuergröße umsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit in wenigstens einer vorgegebenen Betriebssituation die Ansteue­ rung der Stelleinrichtung begrenzt, wobei die Umsetzung des Bremswunsches in seiner Größe und/oder der Änderungsdynamik begrenzt ist.