DE10065239A1 - Operation of motor vehicle braking system involves driving changeover valve depending on pressure value decreasing from demand value with time constant between 0 and less than 1 - Google Patents
Operation of motor vehicle braking system involves driving changeover valve depending on pressure value decreasing from demand value with time constant between 0 and less than 1Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs. Die Bremsanlage weist einen Bremskraftverstärker, Radbremszylinder, die Rädern des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind, und eine Ventilanordnung auf. Die Ventilanordnung verteilt den von der Bremsanlage erzeugten Bremsdruck auf die Radbremszylinder. Ein in der Bremsanlage enthaltenes Umschaltventil, das zwischen einem aktiven und einem passiven Druckaufbau in der Bremsanlage umschaltet und zwischen dem Bremskraftverstärker und der Ventilanordnung angeordnet ist, wird derart angesteuert, dass es als ein gesteuertes Druckbegrenzungsventil betrieben wird.The present invention relates to a method for Operation of a brake system of a motor vehicle. The Brake system has a brake booster, Wheel brake cylinder assigned to the wheels of the motor vehicle are, and a valve assembly. The valve assembly distributes the brake pressure generated by the brake system the wheel brake cylinders. One included in the braking system Switching valve that is between an active and a passive pressure build-up in the brake system and between the brake booster and the valve assembly is arranged is controlled such that it as a controlled pressure relief valve is operated.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Steuergerät für eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs. Die Bremsanlage weist einen Bremskraftverstärker, Radbremszylinder, die Rädern des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind, und eine Ventilanordnung auf. Die Ventilanordnung verteilt den von der Bremsanlage erzeugten Bremsdruck auf die Radbremszylinder.The invention also relates to a control device for a Brake system of a motor vehicle. The brake system points a brake booster, wheel brake cylinder, the wheels are assigned to the motor vehicle, and a Valve arrangement on. The valve arrangement distributes the from the brake system generated brake pressure on the Wheel brake cylinder.
Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren ein Speicherelement für ein Steuergerät einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs. Auf dem Speicherelement ist ein Computerprogramm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig ist. Das Speicherelement ist insbesondere als ein Read-Only-Memroy, als ein Random-Access-Memory oder als ein Flash-Memory ausgebildet.The present invention further relates to a Storage element for a control unit of a brake system Motor vehicle. There is a on the storage element Computer program stored on a computing device, in particular on a microprocessor, is executable. The Storage element is particularly as a read-only memory, as a random access memory or as a flash memory educated.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Computerprogramm, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig ist.Finally, the invention also relates to a Computer program running on a computing device, in particular on a microprocessor, is executable.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge bekannt. Bremsanlagen für Personenkraftwagen sind üblicherweise als hydraulische Bremsanlagen ausgebildet und verfügen über einen Bremskraftverstärker zur Entlastung des Fahrers des Kraftfahrzeugs. Mit einer hydraulischen Bremsanlage sind gezielte Eingriffe in einen Bremsvorgang, bspw. zur Erhöhung der fahrdynamischen Sicherheit des Kraftfahrzeugs, möglich. Gezielte Bremseingriffe erfolgen bspw. bei einem Antiblockiersystem (ABS) oder bei einer Fahrdynamikregelung (FDR).The prior art is different Brake systems for motor vehicles known. Braking systems for Passenger cars are usually called hydraulic Brake systems trained and have one Brake booster to relieve the driver of the Motor vehicle. With a hydraulic brake system targeted interventions in a braking process, for example Increasing the driving dynamics safety of the motor vehicle, possible. Targeted braking interventions take place, for example, at one Anti-lock braking system (ABS) or with a vehicle dynamics control (FDR).
In den Fig. 2 und 3 sind aus dem Stand der Technik bekannte Bremsanlagen dargestellt, die sich in der Aufteilung der Bremskreisläufe unterscheiden. In Fig. 2 ist eine sog. Vorderachs-/Hinterachsaufteilung dargestellt, bei der ein Bremskreis auf die Radbremszylinder (VL, VR) der Vorderräder und ein Bremskreis auf die Radbremszylinder (HL, HR) der Hinterräder wirkt. In Fig. 3 ist eine sog. diagonale Aufteilung dargestellt, bei der jeweils ein Bremskreis auf einen Radbremszylinder (VL, VR) eines Vorderrades und einen Radbremszylinder (HL, HR) des diagonal gegenüberliegenden Hinterrades wirkt. In FIGS. 2 and 3 known braking systems are shown in the prior art, which differ in the distribution of braking cycles. In Fig. 2 is a so-called. Front axle / Hinterachsaufteilung is shown, in which a brake circuit for the wheel brake cylinders (VL, VR) of the rear wheels affects the front wheels and a brake circuit for the wheel brake cylinders (HL, HR). In Fig. 3 a so-called. Diagonal division is shown, in each of which a brake circuit acts on a wheel brake cylinder (VL, VR) of a front wheel and a wheel brake cylinder (HL, HR) of the diagonally opposite rear wheel.
Aus der DE 198 14 216 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung mindestens einer Fahrdynamikgröße eines Kraftfahrzeugs bekannt. Dieser Regelung liegt eine Bremsanlage der in Fig. 2 dargestellten Art zugrunde. Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Bremsanlage ist ausführlich in der DE 198 14 216 A1 beschrieben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.DE 198 14 216 A1 discloses a method and a device for regulating at least one driving dynamics variable of a motor vehicle. This regulation is based on a brake system of the type shown in FIG. 2. The mode of operation of the brake system shown in FIG. 2 is described in detail in DE 198 14 216 A1, to which express reference is made.
Der Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs ein Bremspedal 1. Über einen Bremskraftverstärker verstärkt wird ein Vordruck pVor in einem Hydraulikkreislauf eines Bremsaggregats 2 aufgebaut. Der Vordruck pVor liegt für jeden Bremskreislauf an einem Ansaugventil AV1, ASV2 und an einem Umschaltventil USV1, USV2 an. In Abhängigkeit von Fahrzeugparametern, die bspw. die fahrdynamische Stabilität des Kraftfahrzeugs beschreiben, werden unterschiedliche Radbremszylinder VL, VR, HR, HL mit einem Bremsdruck pKreis beaufschlagt. Der Bremsdruck pKreis kann über Einlassventile EVVL, EVVR, EVHR, EVHL den einzelnen Radbremszylindern VL, VR, HR, HL zugeführt werden. Über Auslassventile AVVL, AVVR, AVHR, AVHL kann der Bremsdruck von den Radbremszylindern VL, VR, HR, HL wieder weggeführt werden. Um im Bedarfsfall Hydraulikflüssigkeit zu den Radbremszylindern VL, VR, HR, HL hinzuführen oder von diesen wegzuführen ist in jedem Bremskreis mindestens eine Rückförderpumpe RFP1, RFP2 vorgesehen, die von einem Elektromotor angetrieben wird.The driver of the motor vehicle actuates a brake pedal 1 to decelerate the motor vehicle. A pre-pressure pVor is built up in a hydraulic circuit of a brake unit 2 via a brake booster. The pre-pressure pVor is applied to an intake valve AV1, ASV2 and a changeover valve USV1, USV2 for each brake circuit. Depending on vehicle parameters, which describe, for example, the dynamic driving stability of the motor vehicle, different wheel brake cylinders VL, VR, HR, HL are acted upon by a brake pressure pKreis. The brake pressure pKreis can be supplied to the individual wheel brake cylinders VL, VR, HR, HL via intake valves EVVL, EVVR, EVHR, EVHL. The brake pressure can be routed away from the wheel brake cylinders VL, VR, HR, HL via exhaust valves AVVL, AVVR, AVHR, AVHL. In order to supply hydraulic fluid to or from the wheel brake cylinders VL, VR, HR, HL if necessary, at least one return pump RFP1, RFP2 is provided in each brake circuit and is driven by an electric motor.
Für eine normale vom Fahrer ausgelöste Verzögerung des Kraftfahrzeugs sind die Ansaugventile AV1, AV2 geschlossen und die Umschaltventile USV1, USV2 offen, also in der in Fig. 2 dargestellten Stellung. Die Einlassventile EVVL, EVVR, EVHR, EVHL sind offen und die Auslassventile AVVL, AVVR, AVHR, AVHL sind geschlossen. Auf diese Weise kann Hydraulikflüssigkeit zu den Radbremszylindern VL, VR, HR, HL geführt werden und sich dort ein Bremsdruck aufbauen. For a normal deceleration of the motor vehicle triggered by the driver, the intake valves AV1, AV2 are closed and the changeover valves USV1, USV2 are open, that is to say in the position shown in FIG. 2. The intake valves EVVL, EVVR, EVHR, EVHL are open and the exhaust valves AVVL, AVVR, AVHR, AVHL are closed. In this way, hydraulic fluid can be guided to the wheel brake cylinders VL, VR, HR, HL and a brake pressure can be built up there.
Bei dieser Art der Verzögerung spricht man von einem sog. passiven Druckaufbau in der Bremsanlage.This type of delay is known as a passive pressure build-up in the brake system.
Das Kraftfahrzeug kann jedoch auch, insbesondere im Rahmen fahrdynamischer Korrekturen des Kraftfahrzeugs, von dem Steuergerät der Bremsanlage ausgelöst verzögert werden. Dazu werden die Ansaugventile AV1, AV2 geöffnet und die Umschaltventile USV1, USV2 geschlossen. Die Einlassventile EVVL, EVVR, EVHR, EVHL und die Auslassventile AVVL, AVVR, AVHR, AVHL werden derart angesteuert, dass ein gewünschter Bremsdruck an dem gewünschten Radbremszylindern anliegt. Auf diese Weise kann je nach Bedarf einem oder mehreren Radbremszylindern VL, VR, HR, HL Hydraulikflüssigkeit zugeführt oder weggeführt und ein Bremsdruck auf- und abgebaut werden. Bei dieser Art der Verzögerung erfolgt ein sog. passiver Druckaufbau in der Bremsanlage. Bei dieser Art der Verzögerung spricht man von einem sog. aktiven oder teilaktiven Druckaufbau in der Bremsanlage. Bei einem teilaktiven Druckaufbau betätigt der Fahrer zwar das Bremspedal und es kommt zu einem geringfügigen Aufbau eines Bremsdrucks an den Radbremszylinder; dieser Bremsdruck reicht zur Stabilisierung des Kraftfahrzeugs jedoch nicht aus und wird deshalb erhöht.However, the motor vehicle can also, especially in the frame vehicle dynamics corrections of the motor vehicle from which Control unit of the brake system triggered delayed. For this purpose, the intake valves AV1, AV2 are opened and the Changeover valves UPS1, UPS2 closed. The intake valves EVVL, EVVR, EVHR, EVHL and the exhaust valves AVVL, AVVR, AVHR, AVHL are controlled in such a way that a desired one Brake pressure is applied to the desired wheel brake cylinders. In this way, one or more can be used as required Wheel brake cylinders VL, VR, HR, HL hydraulic fluid fed or carried away and a brake pressure up and be dismantled. With this type of delay occurs a So-called passive pressure build-up in the brake system. At this The type of delay is called an active or partially active pressure build-up in the brake system. At a partially active pressure build-up the driver does that Brake pedal and there is a slight build up of a Brake pressure on the wheel brake cylinder; this brake pressure is not sufficient to stabilize the motor vehicle and is therefore increased.
Die Umschaltventile schalten die Bremsanlage also zwischen einem passiven und einem aktiven bzw. teilaktivem Druckaufbau um. Die aus dem Stand der Technik bekannten Umschaltventile haben jedoch den Nachteil, dass sie ständig zwischen einem Minimaldruck und einem Maximaldruck umschalten. Bei geschlossenem Umschaltventil wird ein Druck aufgebaut, der erst bei Erreichen des Öffnungsdrucks, d. h. des in der Bremsanlage zulässigen Maximaldrucks, wieder abgebaut wird. Durch dieses ständige Hin- und Herschalten der Umschaltventile ist das Bremsaggregat einer extrem hohen Belastung ausgesetzt, da der Bremsdruck bei jedem aktiven Druckaufbau bis zum Maximalwert des Bremsdrucks ansteigt, bevor er wieder abgebaut wird.The changeover valves thus switch the brake system between a passive and an active or partially active Pressure build up around. The known from the prior art Switching valves have the disadvantage, however, that they are constantly on between a minimum pressure and a maximum pressure switch. When the changeover valve is closed, a pressure is applied built up that only when the opening pressure is reached, d. H. the maximum pressure permitted in the brake system, again is broken down. Through this constant switching back and forth of the changeover valves is the braking unit one extreme exposed to high loads because the brake pressure at each active pressure build-up to the maximum value of the brake pressure increases before it is broken down again.
Aus dem Stand der Technik sind des weiteren Bremsanlagen bekannt, bei denen die Umschaltventile als steuerbare Druckbegrenzungsventile ausgebildet sind. Eine solche Bremsanlage ist bspw. aus der DE 196 44 883 A1 bekannt, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Bei derart ausgebildeten Umschaltventilen kann der Öffnungsdruck der Umschaltventile beliebig verändert werden, so dass sie nicht ständig zwischen dem Minimaldruck und dem Maximaldruck umschalten. Bei geschlossenem Umschaltventil wird vielmehr ein Druck aufgebaut, der bereits bei Erreichen des Öffnungsdrucks, der durchaus unterhalb des in der Bremsanlage zulässigen Maximaldrucks liegen kann, wieder abgebaut wird. Dadurch ist das Bremsaggregat einer wesentlich geringeren Belastung ausgesetzt, da der Bremsdruck bei jedem aktiven Druckaufbau nicht bis zum Maximalwert des Bremsdrucks sondern lediglich bis zu dem eingestellten Öffnungsdruck ansteigt, bevor er wieder abgebaut wird.Brake systems are also from the prior art known in which the switching valves as controllable Pressure relief valves are formed. Such Brake system is known, for example, from DE 196 44 883 A1 which is expressly referred to. With such trained switching valves, the opening pressure of the Switching valves can be changed arbitrarily so that they not constantly between the minimum pressure and the Switch over maximum pressure. With the changeover valve closed rather, a pressure is built up that is already at Reaching the opening pressure, which is well below the in allowable maximum pressure of the brake system, is dismantled again. This makes the brake unit one exposed to much less stress since the Brake pressure not up to every active pressure build-up Maximum value of the brake pressure but only up to that set opening pressure increases before returning is broken down.
Bei der aus der DE 196 44 883 A1 bekannten Bremsanlage wird das Umschaltventil im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau jedoch unmittelbar in Abhängigkeit von einem minimalen Druckwert angesteuert. Bei der Ansteuerung des Umschaltventils im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau wird ein während des aktiven oder teilaktiven Druckaufbaus in der Bremsanlage herrschender Bremsdruck, der in etwa dem an dem Umschaltventil eingestellten Öffnungsdruck entspricht, nicht berücksichtigt. Bei einem relativ hoch eingestellten Öffnungsdruck kann die Druckdifferenz zwischen dem Öffnungsdruck und dem Minimalwert sehr groß sein, so dass der in der Bremsanlage herrschende Bremsdruck im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau schlagartig auf den Minimalwert abfällt. Das kann ebenfalls zu relativ hohen mechanischen Belastungen der Bremsanlage führen.In the brake system known from DE 196 44 883 A1 the changeover valve following an active or partially active pressure build-up, however, directly dependent controlled by a minimum pressure value. In the Activation of the changeover valve following one active or partially active pressure build-up is during the active or partially active pressure build-up in the brake system prevailing brake pressure, which is about that on the Changeover valve corresponds to the set opening pressure, not considered. With a relatively high one Opening pressure can be the pressure difference between the Opening pressure and the minimum value must be very large, so that the brake pressure in the brake system afterwards of an active or partially active pressure buildup drops to the minimum value. That can also be too relative lead to high mechanical loads on the brake system.
Deshalb ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die mechanischen Belastungen einer hydraulischen Bremsanlage, die im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau auftreten können, zu reduzieren.Therefore, it is an object of the present invention that mechanical loads on a hydraulic brake system, those following an active or partially active Pressure build-up can occur to reduce.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von dem Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage der eingangs genannten Art vor, dass das Umschaltventil im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau in Abhängigkeit von einem Druckwert angesteuert wird, der ausgehend von einem Sollwert für einen Druckbegrenzungswert des Umschaltventils während des aktiven oder teilaktiven Druckaufbaus mit einer vorgebbaren Zeitkonstante abfällt, wobei die Zeitkonstante Werte zwischen 0 und <1 annehmen kann.To achieve this object, the invention suggests of the method of operating a brake system type mentioned above that the switching valve in Connection to an active or partially active pressure build-up in Depending on a pressure value is controlled, the based on a setpoint for a pressure limitation value of the changeover valve during the active or partially active Pressure build-up drops with a predefinable time constant, the time constant taking values between 0 and <1 can.
Das Umschaltventil kann bspw. von einem Steuergerät der Bremsanlage angesteuert und dadurch der Öffnungsdruck variiert werden. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren angesteuerte Umschaltventil öffnet also während eines aktiven oder teilaktiven Druckaufbaus nicht erst nach Erreichen eines in der Bremsanlage zulässigen Maximaldrucks sondern, in Abhängigkeit von bestimmten gemessenen oder geschätzten Größen und verschiedenen Parametern der Bremsanlage, bereits nach Erreichen des Öffnungsdrucks, der in der Regel unterhalb des in der Bremsanlage zulässigen Maximaldrucks liegt. Dabei ist selbstverständlich die volle Funktionsfähigkeit der Bremsanlage sichergestellt.The changeover valve can, for example, by a control unit of the Brake system controlled and thus the opening pressure can be varied. That according to the inventive method controlled changeover valve opens during one active or partially active pressure build-up not only after Reaching a maximum pressure permitted in the brake system but, depending on certain measured or estimated sizes and various parameters of the Brake system, already after reaching the opening pressure, the usually below that permitted in the braking system Maximum pressure is. Of course, the full one Functionality of the brake system ensured.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren angesteuerte Umschaltventil schaltet also lediglich zwischen einem Minimaldruck und dem an dem Umschaltventil eingestellten Öffnungsdruck hin und her. Bei geschlossenem Umschaltventil wird ein Druck aufgebaut, der bereits bei Erreichen des Öffnungsdrucks, also in der Regel vor Erreichen des Maximaldrucks, wieder abgebaut wird.The controlled by the inventive method Switch valve thus only switches between one Minimum pressure and the one set on the changeover valve Opening pressure back and forth. With the changeover valve closed a pressure is built up that already when the Opening pressure, usually before reaching the Maximum pressure, is reduced again.
Im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau wird das Umschaltventil erfindungsgemäß derart angesteuert, dass der Bremsdruck nicht schlagartig auf einen Minimalwert abfällt, sondern langsam mit einer vorgebbaren Zeitkonstante zwischen 0 und <1 auf diesen Minimalwert abfällt. Dadurch können mechanische Belastungen der Bremsanlage, die im Anschluß an einen aktiven oder einen teilaktiven Druckaufbau durch einen schlagartigen Abfall des Bremsdrucks auftreten können, vermieden und die Lebensdauer der Bremsanlage deutlich erhöht werden.Following an active or partially active pressure build-up the changeover valve is controlled according to the invention in such a way that the brake pressure does not suddenly drop to a minimum value drops, but slowly with a definable Time constant between 0 and <1 at this minimum value falls off. This can cause mechanical loads on the Brake system that follows an active or a partially active pressure build-up due to a sudden drop of the brake pressure can occur, avoided and the Brake system life can be increased significantly.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Druckwert pDBVAng
zur Ansteuerung des Umschaltventils aus der Gleichung
According to an advantageous development of the present invention, it is proposed that the pressure value pDBVAng for controlling the changeover valve from the equation
pDBVAng := pDBVAng - (pDBVAng - pDBVSoll).ttp
pDBVAng: = pDBVAng - (pDBVAng - pDBVSoll) .ttp
ermittelt wird, wobei pDBVSoll ein Sollwert für einen Druckbegrenzungswert des Umschaltventils während des aktiven oder teilaktiven Druckaufbaus und ttp die Zeitkonstante ist. Diese Gleichung entspricht einer zeitdiskret formulierten Filterung mit einem Tiefpass 1. Ordnung.is determined, where pDBVSoll is a setpoint for a Pressure limiting value of the changeover valve during the active or partially active pressure build-up and ttp the Time constant. This equation corresponds to one Time-discretely formulated filtering with a low pass 1. Order.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Steuergerät der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Steuergerät Mittel zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens aufweist.As another solution to the problem of the present Invention is based on the control unit of the beginning mentioned type suggested that the control device means for carrying out the method according to the invention.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Speicherelements, das für ein Steuergerät einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Speicherelement ein Computerprogramm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Speicherelement abgespeichertes Computerprogramm realisiert, so dass dieses mit dem Computerprogramm versehene Speicherelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Computerprogramm geeignet ist. Als Speicherelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, bspw. ein Read-Only- Memroy, ein Random-Access-Memory oder ein Flash-Memory.The realization of the inventive method in the form of a Storage element for a control unit of a brake system a motor vehicle is provided. It is on the Storage element a computer program stored on a computing device, in particular on a microprocessor, executable and for executing the invention Process is suitable. In this case, the Invention by a stored on the memory element Computer program realized so that this with the Computer program provided memory element in the same The invention represents how the method for its Execution the computer program is suitable. As Storage element can in particular be an electrical one Storage medium are used, e.g. a read-only Memroy, a random access memory or a flash memory.
Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, wenn es auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, abläuft. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das Computerprogramm auf einem Speicherelement, insbesondere auf einem Flash-Memory, abgespeichert ist.The invention also relates to a computer program for Execution of the method according to the invention is suitable, if it is on a computing device, especially on a Microprocessor, expires. It is particularly preferred if the computer program on a storage element, is stored in particular on a flash memory.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen: Other features, applications and advantages of the Invention result from the following description of embodiments of the invention, which in the Drawing are shown. Thereby form all described or illustrated features for themselves or in any Combination the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their Relationship and regardless of their wording or Representation in the description or in the drawing. It demonstrate:
Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform; Fig. 1 is a flow diagram of a method according to a preferred embodiment;
Fig. 2 eine erste aus dem Stand der Technik bekannte Bremsanlage; Fig. 2 shows a first known from the prior art braking system;
Fig. 3 eine zweite aus dem Stand der Technik bekannte Bremsanlage; und Fig. 3 shows a second known from the prior art braking system; and
Fig. 4 eine Bremsanlage, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommen kann. Fig. 4 shows a brake system in which the inventive method can be used.
In den Fig. 2 und 3 sind aus dem Stand der Technik bekannte Bremsanlagen 30 dargestellt. Auf die Beschreibung der bekannten Bremsanlagen 30 in der Beschreibungseinleitung wird Bezug genommen. Die Bremsanlagen 30 unterscheiden sich in der Aufteilung der Bremskreisläufe I, II. In Fig. 2 ist eine sog. Vorderachs- /Hinterachsaufteilung und in Fig. 3 eine sog. diagonale Aufteilung dargestellt. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bremsanlagen 30 sind die Umschaltventile USV1 und USV2 als reine Schaltventile ausgebildet, die während eines aktiven Druckaufbaus ständig zwischen einem Minimaldruck und einem in der Bremsanlage 30 zulässigen Maximaldruck umschalten. Durch dieses ständige Hin- und Herschalten der Umschaltventile ist das Bremsaggregat 32 einer extrem hohen Belastung ausgesetzt, da der Bremsdruck bei jedem aktiven Druckaufbau bis zum Maximalwert des Bremsdrucks ansteigt, bevor er wieder abgebaut wird.In FIGS. 2 and 3 known braking devices 30 are shown in the prior art. Reference is made to the description of the known brake systems 30 in the introduction to the description. The braking devices 30 differ in the distribution of the brake circuits I, II. In Fig. 2 is a so-called. Front axle / Hinterachsaufteilung and in Fig. 3 shows a so-called. Diagonal division. In the brake systems 30 known from the prior art, the changeover valves USV1 and USV2 are designed as pure switching valves, which constantly switch between a minimum pressure and a maximum pressure permitted in the brake system 30 during an active pressure build-up. Due to this constant switching of the changeover valves, the brake unit 32 is exposed to an extremely high load, since the brake pressure rises with each active pressure build-up to the maximum value of the brake pressure before it is reduced again.
Aus der der DE 196 44 883 A1 ist des weiteren eine Bremsanlage 30 bekannt, von der ein Bremskreislauf I in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser Bremsanlage 30 sind die Umschaltventile USV als steuerbare Druckbegrenzungsventile ausgebildet. Bei derart ausgebildeten Umschaltventilen USV kann der Öffnungsdruck der Umschaltventile USV beliebig verändert werden, so dass sie nicht ständig zwischen dem Minimaldruck und dem Maximaldruck umschalten. Bei geschlossenem Umschaltventil USV wird vielmehr ein Druck aufgebaut, der bereits bei Erreichen des Öffnungsdrucks, der in der Regel unterhalb des in der Bremsanlage 30 zulässigen Maximaldrucks liegt, wieder abgebaut wird. Dadurch ist das Bremsaggregat 32 einer wesentlich geringeren Belastung ausgesetzt.A brake system 30 is also known from DE 196 44 883 A1, of which a brake circuit I is shown in FIG. 3. In this brake system 30 , the switchover valves UPS are designed as controllable pressure relief valves. In the case of switchover valves UPS designed in this way, the opening pressure of the switchover valves UPS can be changed as desired, so that they do not constantly switch between the minimum pressure and the maximum pressure. Rather, when the switchover valve UPS is closed, a pressure is built up which is reduced again when the opening pressure is reached, which is generally below the maximum pressure permitted in the brake system 30 . As a result, the brake unit 32 is exposed to a significantly lower load.
Bei der Bremsanlage 30 aus Fig. 3 wird das Umschaltventil USV im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau jedoch unmittelbar in Abhängigkeit von einem minimalen Druckwert, d. h. von dem Druckwert, auf den der Bremsdruck im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau absinken soll, angesteuert. Bei der Ansteuerung des Umschaltventils USV im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau wird ein während des aktiven oder teilaktiven Druckaufbaus in der Bremsanlage 30 herrschender Bremsdruck, der in etwa dem während des aktiven oder teilaktiven Druckaufbaus an dem Umschaltventil USV eingestellten Öffnungsdruck entspricht, nicht berücksichtigt. Bei einem relativ hoch eingestellten Öffnungsdruck kann die Druckdifferenz zwischen dem Öffnungsdruck und dem Minimalwert sehr groß sein, so dass der in der Bremsanlage 30 herrschende Bremsdruck im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau schlagartig auf den Minimalwert abfällt. Das kann ebenfalls zu relativ hohen mechanischen Belastungen der Bremsanlage 30 führen.In the brake system 30 from FIG. 3, the switchover valve UPS is actuated immediately after an active or partially active pressure build-up, as a function of a minimum pressure value, that is to say from the pressure value to which the brake pressure should drop following an active or partially active pressure build-up . When the switching valve UPS is activated following an active or partially active pressure build-up, a brake pressure prevailing during the active or partially active pressure build-up in the brake system 30 , which approximately corresponds to the opening pressure set on the switch-over valve UPS during the active or partially active pressure build-up, is not taken into account. At a relatively high set opening pressure, the pressure difference between the opening pressure and the minimum value can be very large, so that the brake pressure prevailing in the brake system 30 drops suddenly to the minimum value following an active or partially active pressure build-up. This can also lead to relatively high mechanical loads on the brake system 30 .
Um dies zu vermeiden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage 30 vorgeschlagen, bei dem das Umschaltventil USV im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau derart angesteuert wird, dass der in der Bremsanlage 30 herrschende Bremsdruck im Anschluß an den aktiven oder teilaktiven Druckaufbau langsam mit einer vorgebbaren Zeitkonstante im Bereich von 0 bis <1 absinkt. Genauer gesagt, wird ein Ansteuersignal für eine Ansteuerung des Umschaltventils USV im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau in Abhängigkeit von einem Druckwert ermittelt, der ausgehend von einem Sollwert für einen Druckbegrenzungswert des Umschaltventils während des aktiven oder teilaktiven Druckaufbaus mit einer vorgebbaren Zeitkonstante abfällt, wobei die Zeitkonstante Werte zwischen 0 und <1 annehmen kann.In order to avoid this, a method according to the invention for operating a brake system 30 is proposed, in which the switchover valve UPS is controlled in connection with an active or partially active pressure build-up in such a way that the brake pressure prevailing in the brake system 30 slowly follows with the active or partially active pressure build-up a predefinable time constant falls in the range from 0 to <1. To be more precise, a control signal for controlling the switchover valve UPS following an active or partially active pressure build-up is determined as a function of a pressure value which, based on a setpoint for a pressure limit value of the switchover valve, drops with a predefinable time constant during the active or partially active pressure buildup, whereby the time constant can have values between 0 and <1.
In Fig. 1 ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Verfahren beginnt in Fig. 1a in einem Funktionsblock 1. In einem Funktionsblock 2 wird ein erster Offsetwert pSysOff1 für einen aktiven Druckaufbau auf 30 bar gesetzt. In einem Funktionsblock 3 wird ein zweiter Offsetwert pSysOff2 für einen passiven Druckaufbau auf 80 bar gesetzt. In einem Funktionsblock 4 wird ein oberer Grenzwert pDBV für das als Druckbegrenzungsventil ausgebildete Umschaltventil USV auf 150 bar gesetzt. I einem Funktionsblock 5 wird ein Toleranzwert pDBVTol auf 20 bar gesetzt. In einem Funktionsblock 6 wird eine Zeitkonstante ttp, mit der der Bremsdruck im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau langsam abfallen soll, auf 0,2 gesetzt. In einem Funktionsblock 7 wird ein Schätzwert pRadHigh für den höchsten Bremsdruck an einem Radbremszylinder RBZ der Bremsanlage 30 in dem Bremskreis I ermittelt. In einem Funktionsblock 8 wird ein Schätzwert pKreis für den Istwert des in dem Bremsaggregat 32 herrschenden Bremsdrucks ermittelt. In einem Funktionsblock 9 wird ein eingelesener Messwert für den Fahrervordruck pVor ermittelt. In einem Funktionsblock 10 wird ein Messwert für eine Spannung uVr an einem Relais des Umschaltventils USV ermittelt. In einem Funktionsblock 11 wird ein Wert rMagUSV für den ohmschen Widerstand des Ralaismagneten des Umschaltventils USV ermittelt. Dieser kann gemessen oder vorgegeben werden. Schließlich wird in einem Funktionsblock 12 ein Startwert 0 für den Druck pDBVAng vorgegeben, in Abhängigkeit dessen das Umschaltventil USV angesteuert wird. Das Verfahren wird in Fig. 1b fortgesetzt. In einem Funktionsblock 13 wird ein Sollwert pSysNW für den Sollwert des in dem Bremskreis I herrschenden Bremsdruckes vorgegeben. In den Funktionsblöcken 2 bis 13 werden also verschiedene Parameter des erfindungsgemäßen Verfahrens definiert und initialisiert.In Fig. 1 is a flow diagram of the method according to the invention. The method begins in FIG. 1a in a function block 1 . In function block 2 , a first offset value pSysOff1 is set to 30 bar for an active pressure build-up. In function block 3 , a second offset value pSysOff2 is set to 80 bar for a passive pressure build-up. In function block 4 , an upper limit value pDBV is set to 150 bar for the switching valve UPS designed as a pressure relief valve. In a function block 5 , a tolerance value pDBVTol is set to 20 bar. In a function block 6 , a time constant ttp, with which the brake pressure should drop slowly after an active or partially active pressure build-up, is set to 0.2. In a function block 7 , an estimate pRadHigh is determined for the highest brake pressure at a wheel brake cylinder RBZ of the brake system 30 in the brake circuit I. In a function block 8 , an estimated value pKreis for the actual value of the brake pressure prevailing in the brake unit 32 is determined. In a function block 9 a reaped measured value for the driver form pVor is determined. A measured value for a voltage uVr at a relay of the switchover valve UPS is determined in a function block 10 . In a function block 11 , a value rMagUSV for the ohmic resistance of the relay magnet of the switchover valve UPS is determined. This can be measured or specified. Finally, in a functional block 12, an initial value 0 is set for the pressure pDBVAng, the UPS, the switching valve is controlled in dependency. The process is continued in FIG. 1b. In a function block 13 , a setpoint pSysNW is specified for the setpoint of the brake pressure prevailing in the brake circuit I. Various parameters of the method according to the invention are thus defined and initialized in function blocks 2 to 13 .
In einem Abfrageblock 14 wird überprüft, ob ein aktiver oder teilaktiver Druckaufbau in dem Bremsanlage 30 vorliegt. Ein aktiver bzw. teilaktiver Druckaufbau liegt vor, wenn ein Druckaufbau an dem Radbremszylinder RBZ gefordert wird, an dem bereits der höchste Bremsdruck anliegt. Falls ein aktiver bzw. teilaktiver Druckaufbau vorliegt, wird in einem Funktionsblock 15 ein Offset pSysOff für die Bremsanlage 30 auf den Wert von pSysOff1 = 30 bar gesetzt. Falls ein passiver Druckaufbau vorliegt, wird in einem Funktionsblock 16 der Offset pSysOff für die Bremsanlage 30 auf den Wert von pSysOff2 = 80 bar gesetzt. Durch den Offset pSysOff können Druckschwingungen in der Bremsanlage 30 berücksichtigt werden, die ihre Usache in den Fördereigenschaften der Rückförderpumpen RFP1, RFP2 haben. Dadurch wird vermieden, dass die Umschaltventile USV ständig auslösen.A query block 14 checks whether there is an active or partially active pressure build-up in the brake system 30 . An active or partially active pressure build-up exists when pressure build-up is required on the wheel brake cylinder RBZ, at which the highest brake pressure is already applied. If there is an active or partially active pressure build-up, an offset pSysOff for the brake system 30 is set to the value of pSysOff1 = 30 bar in a function block 15 . If there is a passive pressure build-up, the offset pSysOff for the brake system 30 is set to the value of pSysOff2 = 80 bar in a function block 16 . By means of the offset pSysOff, pressure vibrations in the brake system 30 can be taken into account, which have their cause in the delivery properties of the return pumps RFP1, RFP2. This prevents the UPS switching valves from constantly tripping.
In einem Funktionsblock 17 wird ein Druck-Sollwert pSysSoll aus der Summe des in Funktionsblock 13 vorgegebenen Sollwerts pSysNW und dem Offset pSysOff ermittelt. In einem Funktionsblock 18 wird ein maximaler Grenzwert pSysMax für den Bremsdruck in der Bremsanlage 30 aus der Summe des in Funktionsblock 4 vorgebenen oberen Druck-Grenzwert pDBV für die Umschaltventile USV und dem in Funktionsblock 5 vorgegebenen Toleranzwert pDBVTol ermittelt. In einem Abfrageblock 19 wird überprüft, ob der Druck-Sollwert pSysSoll größer als der maximale Grenzwert pSysMax ist, und, falls dem so ist, in einem Funktionsblock 20 der Druck-Sollwert pSysSoll gleich dem maximalen Grenzwert pSysMax gesetzt.In a function block 17, a pressure setpoint pSysSoll from the sum of the predetermined in function block 13 and the offset target value pSysNW pSysOff is determined. In a function block 18 , a maximum limit value pSysMax for the brake pressure in the brake system 30 is determined from the sum of the upper pressure limit value pDBV for the switchover valves UPS specified in function block 4 and the tolerance value pDBVTol specified in function block 5 . A query block 19 checks whether the pressure setpoint pSysSoll is greater than the maximum limit value pSysMax and, if so, the pressure setpoint pSysSoll is set equal to the maximum limit value pSysMax in a function block 20 .
In einem Funktionsblock 21 wird ein Sollwert pDBVSoll für
den Bremsdruck anhand der Gleichung
In a function block 21 , a setpoint pDBVSoll for the brake pressure is based on the equation
pDBVSoll := pSysSoll - pVor + pDBVTol
pDBVSoll: = pSysSoll - pVor + pDBVTol
ermittelt. In einem Abfragblock 22 wird noch einmal
überprüft, ob ein aktiver oder teilaktiver Druckaufbau
vorliegt. Falls dem so ist, wird in einem Funktionsblock 23
der Druckwert pDBVAng, in Abhängigkeit dessen das
Umschaltventil USV angesteuert wird, gleich dem in
Funktionsblock 21 ermittelten Sollwert pDBVSoll gesetzt.
Anderenfalls wird in einem Funktionsblock 24 der Druckwert
pDBVAng zur Ansteuerung des Umschaltventils USV mit der
vorgegebenen Zeitkonstante ttp langsam abfallend gewählt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die in
dem Funktionsblock 24 angegebene Gleichung
determined. In a query block 22 , it is checked again whether there is an active or partially active pressure build-up. If so, in a function block 23 the pressure value pDBVAng, depending on which the switchover valve UPS is activated, is set equal to the setpoint pDBVSoll determined in function block 21 . Otherwise, in a function block 24 of the pressure value pDBVAng for controlling the changeover valve UPS with the predetermined time constant is chosen ttp slowly sloping. In the present exemplary embodiment, the equation specified in function block 24 corresponds
pDBVAng := pDBVAng - (pDBVAng - PDBVSoll).ttp
pDBVAng: = pDBVAng - (pDBVAng - PDBVSoll) .ttp
einer zeitdiskret formulierten Filterung mit einem Tiefpass 1. Ordnung. Eine andere Wahl des Druckwerts pDBVAng in dem Funktionsblock 24 ist jedoch ohne weiteres möglich.a time-discretely formulated filtering with a 1st order low pass. Another choice of the pressure value pDBVAng in the function block 24 is, however, readily possible.
Entscheidend ist, dass der Druckwert, in Abhängigkeit dass das Umschaltventil USV angesteuert wird, nicht abrupt, sondern mit der vorgebbaren Zeitkonstante ttp allmählich verringert wird.It is crucial that the pressure value, depending on that the UPS switching valve is activated, not abruptly, but gradually with the predefinable time constant ttp is reduced.
Das Verfahren wird in Fig. 1c fortgesetzt. In einem
Funktionsblock 25 wird ein Ansteuerstrom iDBVSoll für das
Relais des Umschaltventils USV ermittelt. Der Ansteuerstrom
iDBVSoll ist eine Funktion des Druckwerts pDBVAng, des
Fahrervordrucks pVor und des Schätzwerts pKreis für den
Abhängigkeit des Ansteuerstroms iDBVSoll, der an dem Relais
des Umschaltventils USV anliegenden Spannung uVr und dem
Widerstand des Relais des Umschaltventils USV nach der
Gleichung
The process is continued in Fig. 1c. A control current iDBVSoll for the relay of the switchover valve UPS is determined in a function block 25 . The control current iDBVSoll is a function of the pressure value pDBVAng, the driver admission pressure pVor and the estimated value pKreis for the dependency of the control current iDBVSoll, the voltage uVr applied to the relay of the switch valve UPS and the resistance of the relay of the switch valve UPS according to the equation
PWMUSV := iDBVSoll/uVr.rMagUSV
PWMUSV: = iDBVSoll / uVr.rMagUSV
ermittelt. In einem Funktionsblock 27 ist das erfindungsgemäße Verfahren beendet.determined. The method according to the invention is ended in a function block 27 .
Die Bremsanlage 30 nach Fig. 4 umfasst auch ein Steuergerät 31, das u. a. auch zur Steuerung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens dient. Das Steuergerät 31 umfasst einen Mikroprozessor 32, auf dem ein Computerprogramm ablauffähig ist, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Das Computerprogramm ist auf einem Speicherelement 33 gespeichert, das als ein Flash-Memory ausgebildet ist. Vor oder während der Ausführung des Computerprogramms wird das Computerprogramm über eine Datenleitung 34 aus dem Speicherelement 33 in den Mikroprozessor 32 übertragen. In dem Steuergerät 31 werden Ansteuersignale für das Umschaltventil USV1, das Ansaugventil AV1 die Einlassventile EVVL, EVHR und die Auslassventile AVVL, AVHR ermittelt.The brake system 30 according to FIG. 4 also includes a control device 31 , which also serves to control the sequence of the method according to the invention. The control unit 31 comprises a microprocessor 32 , on which a computer program can be executed which is suitable for executing the method according to the invention. The computer program is stored on a memory element 33 , which is designed as a flash memory. Before or during the execution of the computer program, the computer program is transferred from the memory element 33 into the microprocessor 32 via a data line 34 . In the control unit 31 , control signals for the changeover valve USV1, the intake valve AV1, the inlet valves EVVL, EVHR and the outlet valves AVVL, AVHR are determined.
Claims (6)
pDBVAng := pDBVAng - (pDBVAng - pDBVSoll).ttp
ermittelt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure value (pDBVAng) from the equation
pDBVAng: = pDBVAng - (pDBVAng - pDBVSoll) .ttp
is determined.
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