DE10142040A1 - Verfahren und Regelsystem zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren Bremsbetätigungssystems - Google Patents
Verfahren und Regelsystem zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren BremsbetätigungssystemsInfo
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Abstract
Es werden Verfahren sowie Regelsysteme zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren Bremsbetätigungssystems für Kraftfahrzeuge vorgeschlagen, mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter (4), mit mindestens einer durch eine elektronische Steuereinheit (32) ansteuerbaren Druckquelle (20), mit deren Druck Radbremsen (7, 8, 9, 10) des Fahrzeuges beaufschlagbar sind, denen Drucksensoren sowie Druckregelventile (Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28) zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von dem an ihnen anliegenden Differenzdruck mittels einer elektrischen Größe analog ansteuerbar sind und die die Radbremsen (7-10) in einer Druckaufbauphase mit der Druckquelle (20) verbinden, in einer Druckhaltephase geschlossen sind bzw. geschlossen werden und in einer Druckabbauphase die Radbremsen (7-10) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (4) verbinden. DOLLAR A Um eine Anpassung der Abhängigkeit zwischen der elektrischen Größe und dem Differenzdruck an Fertigungsstreuungen und Alterungseffekte, sowie veränderliche Umgebungsbedingungen zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die elektrische Größe bei dem zu identifizierenden Druckregelventil (Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28) in der Druckhaltephase langsam variiert wird, bis eine erkennbare Druckänderung in der dem Druckregelventil (Einlaßventil 17, 18; Auslaußventil 27, 28) zugeordneten Radbremse (7, 8) erfolgt, wonach eine Korrektur der Abhängigkeit der elektrischen Größe von dem Differenzdruck durchgeführt wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines
elektronisch regelbaren Bremsbetätigungssystems für
Kraftfahrzeuge, mit einem drucklosen Druckmittelvorrats
behälter, mit mindestens einer durch eine elektronische
Steuereinheit ansteuerbaren Druckquelle, mit deren Druck
Radbremsen des Fahrzeuges beaufschlagbar sind, denen
Drucksensoren sowie Druckregelventile (Einlaßventil;
Auslaßventil) zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von dem an
ihnen anliegenden Differenzdruck mittels einer elektrischen
Größe analog ansteuerbar sind und die die Radbremsen in einer
Druckaufbauphase mit der Druckquelle verbinden, in einer
Druckhaltephase geschlossen sind bzw. geschlossen werden und in
einer Druckabbauphase die Radbremsen mit dem
Druckmittelvorratsbehälter verbinden.
Ein derartiges Bremsbetätigungssystem ist zum Beispiel aus der
EP 0 832 019 B1 bekannt. Die den Radbremsen zugeordneten Druck
regelventile des vorbekannten Bremsbetätigungssystems sind als
paarweise angeordnete elektromagnetisch analog ansteuerbare
Ventile nach Sitzventilbauart ausgeführt, von denen die in der
Verbindung zwischen der Druckquelle und den Radbremsen
geschalteten Einlaßventile als stromlos geschlossene
Sitzventile ausgebildet sind und in seiner geschlossenen
Schaltstellung eine Druckbegrenzungsfunktion erfüllen, während
die in der Verbindung zwischen den Radbremsen und dem
Druckmittelvorratsbehälter geschalteten Auslaßventile als
stromlos offene Ventile ausgebildet sind, die in ihrer offenen
Schaltstellung die Verbindung freigeben und in ihrer
geschlossenen Schaltstellung absperren.
Die vorhin erwähnte Veröffentlichung läßt jedoch keine
Maßnahmen erkennen, die eine Anpassung der
Ansteuercharakteristik der Druckregelventile an
Fertigungsstreuungen und Alterungseffekte, sowie veränderliche
Umgebungsbedingungen, ermöglichen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur
Ansteuerung eines elektronisch regelbaren
Bremsbetätigungssystems der eingangs genannten Gattung sowie
Regelsysteme vorzuschlagen, die die gleichbleibende Qualität
der Druckregelung garantieren, indem sie eine zuverlässige
Anpassung der Ansteuercharakteristik der Druckregelventile an
störende Einflüsse ermöglichen, die deren einwandfreie Funktion
beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Verfahren dadurch gelöst,
daß die elektrische Größe bei dem zu identifizierenden
Druckregelventil (Einlaßventil; Auslaßventil) in der
Druckhaltephase langsam variiert wird, bis eine erkennbare
Druckänderung in der dem Druckregelventil zugeordneten
Radbremse erfolgt, wonach eine Korrektur der Abhängigkeit der
elektrischen Größe von dem Differenzdruck durchgeführt wird.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen,
daß die Druckregelventile (Einlaßventil; Auslaßventil) als im
Ruhezustand geschlossene Ventile ausgeführt sind und daß die
Variation der elektrischen Ansteuergröße eine Erhöhung ist, die
von einem Wert ausgeht, der unterhalb des Wertes liegt, der für
das Öffnen des Druckregelventils (Einlaßventil; Auslaßventil)
erforderlich ist.
Eine andere Alternative besteht darin, daß die dem Druckabbau
dienenden Druckregelventile (Auslaßventile) als im Ruhezustand
offene Ventile ausgeführt sind und daß die Variation der
elektrischen Ansteuergröße eine Absenkung ist, die von einem
Wert ausgeht, der oberhalb des Wertes liegt, der für das Halten
des Druckregelventils (Auslaßventil) im geschlossenen Zustand
erforderlich ist.
Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn die Variation der
elektrischen Größe in bestimmten Fahrsituationen,
beispielsweise beim Fahrzeugstillstand, in einem bestimmten
Bereich der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei einer geringen
Änderungsgeschwindigkeit eines Raddrucksollwertes, oder bei
einer Mindestdauer der Druckhaltephase erfolgt. Die Variation
der elektrischen Ansteuergröße wird abgebrochen, wenn die
Differenz aus Solldruck und Istdruck einen vorgegebenen
Toleranzbereich verläßt, dessen Grenzen in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt werden.
Nach einem weiteren vorteilhaften Erfindungsmerkmal sind die
Druckregelventile als elektromagnetisch ansteuerbare Ventile
ausgeführt und die elektrische Größe ist ein dem
elektromagnetischen Antrieb zuzuführender elektrischer Strom,
oder die Druckregelventile sind als piezoelektrisch
ansteuerbare Ventile ausgeführt und die elektrische Größe ist
eine dem Piezoantrieb zuzuführende elektrische Spannung.
Eine sinnvolle Weiterbildung des Erfindungsgedankens besteht
darin, daß der Druckverlauf in der dem Druckregelventil
zugeordneten Radbremse während der Variation der elektrischen
Größe zyklisch in einem Zeitfenster beobachtet wird und jeweils
der maximale bzw. minimale Druckwert ermittelt wird, der
wiederum zur Ermittlung einer Erkennungsschwelle für die
Druckänderung am Ausgang bzw. Eingang des dem Druckaufbau bzw.
dem Druckabbau dienenden Druckregelventils herangezogen wird.
Dabei wird vorzugsweise bei einem dem Druckaufbau dienenden
Druckregelventil eine Erkennungsschwelle E im Fenster i gemäß
der Formel
E = Max(p)| Fenster (i-1) + ∈ festgelegt,
wobei ∈ ein die Ventilleckage sowie Störungen des den
Druckverlauf erfassenden Drucksensors berücksichtigender
Verfahrensparameter ist.
Beim Überschreiten der Erkennungsschwelle durch den Druckwert
am Ausgang des Druckregelventils zu einem Zeitpunkt tdetekt wird
auf das Öffnen des Druckregelventils (Einlaßventil)
geschlossen.
Bei einem dem Druckabbau dienenden Druckregelventil wird
dagegen eine Erkennungsschwelle E im Fenster i gemäß der Formel
E = Max(p)| Fenster (i-1) - ∈ festgelegt,
wobei ∈ ein die Ventilleckage sowie Störungen des den
Druckverlauf erfassenden Drucksensors berücksichtigender
Verfahrensparameter ist.
Beim Unterschreiten der Erkennungsschwelle durch den Druckwert
am Eingang des Druckregelventils zu einem Zeitpunkt tdetekt wird
auf das Öffnen des Druckregelventils (Auslaßventil)
geschlossen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird zum Zeitpunkt (tdetekt) der Über- bzw.
Unterschreitung der Erkennungsschwelle durch den Druckwert am
Ausgang des dem Druckaufbau dienenden Druckregelventils
(Einlaßventil) bzw. am Eingang des dem Druckabbau dienenden
Druckregelventils (Auslaßventil) ein Zeitpunkt gemäß der Formel
treakt = tdetekt - τ
berechnet, wobei τ den zeitlichen Versatz zwischen der durch
die Ansteuerung hervorgerufenen Reaktion des Druckregelventils
und der Erkennung dieser Reaktion anhand der Druckänderung
bezeichnet.
Der zeitliche Versatz wird vorzugsweise abhängig von einem die
Viskosität des Druckmittels charakterisierenden Signals
festgelegt.
Nach einem weiteren vorteilhaften Erfindungsmerkmal
erfolgt die Korrektur der Abhängigkeit des Ansteuerstromes
I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) insbesondere bei
elektromagnetisch ansteuerbaren Ventilen nach der Formel
I(Δp)neu = I(Δp)alt.(1-λ) + λ.Ireakt,
wobei treakt den der Druckänderung in der dem Druckregelventil
zugeordneten Radbremse entsprechenden Ansteuerstromwert im
Zeitpunkt (treakt), I (Δp)alt den Wert der Abhängigkeit des
Ansteuerstromes Io(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen
Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur
(Adaption) und I(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit des
Ansteuerstromes Io(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der
Durchführung der (Adaption) bezeichnen. Die Adaptionsrate λ ist
hierbei aus dem Intervall (0, 1] zu wählen.
Bei piezoelektrisch ansteuerbaren Ventilen erfolgt die
Korrektur der Abhängigkeit der anzulegenden Spannung Uo(Δp) vom
Differenzdruck (Δp) nach der Formel
U(Δp)neu = U(Δp)alt.(1-λ) + λ . Ureakt,
wobei Ureakt den der Druckänderung in der dem Druckregelventil
zugeordneten Radbremse entsprechenden Ansteuerspannungswert im
Zeitpunkt (treakt), U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der
Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen
Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur
(Adaption) und U(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit der
Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der
Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen, wobei die
Adaptionsrate λ aus dem Intervall (0, 1] zu wählen ist.
Gemäß einem zweiten Verfahren wird die vorhin gestellte Aufgabe
dadurch gelöst, daß die Häufigkeit der Ansteuervorgänge des
Druckregelventils (Einlaßventil; Auslaßventil) ermittelt und
nach Maßgabe eines in der Radbremse einzusteuernden
Solldruckverlaufs zur Korrektur bzw. Absenkung der Abhängigkeit
der elektrischen Größe von dem Differenzdruck herangezogen
wird. Dieses Verfahren, das nur auf die Absenkung der
Ansteuercharakteristik begrenzt ist, kann auch außerhalb von
Druckhaltephasen angewandt werden.
Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn bei steigendem bzw.
konstantem Solldruckverlauf die Zahl der Ansteuervorgänge des
dem Druckabbau dienenden Druckregelventils (Auslaßventil)
ermittelt wird, wobei beim Überschreiten eines Schwellenwertes
auf eine zu starke Ansteuerung des dem Druckaufbau dienenden
Druckregelventils (Einlaßventil) geschlossen wird, bzw. wenn
bei fallendem bzw. konstantem Solldruckverlauf die Zahl der
Ansteuervorgänge des dem Druckaufbau dienenden
Druckregelventils (Einlaßventil) ermittelt wird, und daß beim
Überschreiten eines Schwellenwertes auf eine zu starke
Ansteuerung des dem Druckabbau dienenden Druckregelventils
(Auslaßventil) geschlossen wird.
Nach einem weiteren vorteilhaften Erfindungsmerkmal wird die
ermittelte Zahl (NAb, NAuf) mit einem maximal zugelassenen
Zahlenwert (NAb*, NAUf*) verglichen, der nach der
Formel
NAb* = fB.TAuf bzw. NAuf = fB.TAb, gebildet wird, wobei
fB eine maximal zugelassene Ansteuerungsfrequenz und TAUf, TAb
die Dauer der Anstiegs- bzw. Abfallphase des Solldruckverlaufs
bezeichnen. Beim Überschreiten des maximal zugelassenen
Zahlenwertes (NAb*, NAUf*) wird auf eine zu starke Ansteuerung
des dem Druckanstieg- bzw. -abfall dienenden Druckregelventils
(Einlaßventil, Auslaßventil) geschlossen.
Weitere vorteilhafte Merkmale des zweiten erfindungsgemäßen
Verfahrens sind den Unteransprüchen 26 bis 29 zu entnehmen.
Ein erfindungsgemäßes Regelsystem zur Durchführung der vorhin
erwähnten Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß ein
Druckregler vorgesehen ist, dem als Eingangsgrößen ein Druck-
Sollwert, mit dem eine der Radbremsen des Fahrzeuges zu
beaufschlagen ist, ein Druck-Istwert, mit dem eine der
Radbremsen des Fahrzeuges beaufschlagt ist, sowie der an dem
betrachteten Druckregelventil anliegende hydraulische
Differenzdruckwert zugeführt werden und dessen Ausgangsgröße
der Sollwert der zur Ansteuerung des Druckregelventils
verwendeten elektrischen Größe ist, und daß Mittel zur
Korrektur (Adaption) der Abhängigkeit der elektrischen Größe
von dem Differenzdruckwert vorgesehen sind.
Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn der Druckregler aus
einem linearen Regler, einem Vorsteuermodul sowie einem
Korrekturmodul besteht, wobei dem linearen Regler als
Eingangsgröße die aus Druck-Sollwert und Druck-Istwert
gebildete Regelabweichung zugeführt wird, während dem
Vorsteuermodul ein den an dem betrachteten Druckregelventil
anliegenden hydraulischen Differenzdruck repräsentierendes
Signal zugeführt wird, wobei das Vorsteuermodul einen
Vorsteuerwert der zur Ansteuerung des Druckregelventils
verwendeten elektrischen Größe erzeugt, der dem Öffnungspunkt
des Druckregelventils entspricht und der zu der Ausgangsgröße
des linearen Reglers zur Bildung des Sollwerts der zur
Ansteuerung des Druckregelventils verwendeten elektrischen
Größe hinzuaddiert wird und wobei dem Korrekturmodul als
Eingangsgrößen der Druck-Istwert sowie der Differenzdruck
zugeführt werden und dessen Ausgangsgröße (K1, K2) das Verhalten
des Vorsteuermoduls beeinflußt.
Die Ausgangsgröße (K1) des Korrekturmoduls wird vorzugsweise
als Differenz:
K1 = I(Δp)neu - I(Δp)alt bzw.
K1 = U(Δp)neu - U(Δp)alt definiert, wobei
I Δp)alt bzw. U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der elektrischen Ansteuergröße I(Δp) bzw. U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Adaption) und I(Δp)neu bzw. U(Δp)neu den Wert der elektrischen Ansteuergröße I(Δp) bzw. U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen.
K1 = I(Δp)neu - I(Δp)alt bzw.
K1 = U(Δp)neu - U(Δp)alt definiert, wobei
I Δp)alt bzw. U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der elektrischen Ansteuergröße I(Δp) bzw. U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Adaption) und I(Δp)neu bzw. U(Δp)neu den Wert der elektrischen Ansteuergröße I(Δp) bzw. U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen.
Schließlich ist bei einem Regelsystem zur Durchführung des
zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, daß dem
Korrekturmodul zusätzlich als Eingangsgröße der Druck-Sollwert
(PSoll) zugeführt wird und daß seine Ausgangsgröße K2 = -ΔI
aus dem Vergleich der ermittelten Zahl der Ansteuervorgänge
(NAb, NAuf) mit einem maximal zugelassenen Zahlenwert (NAb*, NAuf*)
abgeleitet wird, wobei beim Überschreiten des maximal
zugelassenen Zahlenwertes (NAb*, NAuf*) die Abhängigkeit der
elektrischen Größe abgesenkt wird.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an einem
Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein vereinfachtes Schaltbild eines
Bremsbetätigungssystems, bei dem das erfindungsgemäße
Verfahren verwendet werden kann,
Fig. 2 eine diagrammatische Darstellung des
Radbremsdruckverlaufs zur Ermittlung eines
Schwellenwertes für ein elektromagnetisch
betätigbares, dem Druckaufbau dienendes
Druckregelventil;
Fig. 3 eine diagrammatische Darstellung des
Radbremsdruckverlaufs zur Ermittlung eines
Schwellenwertes für ein elektromagnetisch
betätigbares, dem Druckabbau dienendes
Druckregelventil;
Fig. 4 den Aufbau eines Druckreglers zur Durchführung des
erstgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 5 den Aufbau eines Druckreglers zur Durchführung des
zweitgenannten erfindungsgemäßen Verfahrens; und
Fig. 6 eine Darstellung der Funktion des in Fig. 4 gezeigten
Vorsteuermoduls.
Das in Fig. 1 dargestellte, elektronisch regelbare
Bremsbetätigungssystem besteht aus einem mittels eines
Betätigungspedals 1 betätigbaren, zweikreisigen
Hauptbremszylinder bzw. Tandemhauptzylinder 2, der mit einem
Pedalwegsimulator 3 zusammenwirkt sowie zwei voneinander
getrennte Druckräume aufweist, die mit einem drucklosen
Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung stehen. An den
ersten Druckraum (Primärdruckraum) sind mittels einer
absperrbaren ersten hydraulischen Leitung 5 beispielsweise der
Vorderachse zugeordnete Radbremsen 7, 8 angeschlossen. Das
Absperren der Leitung 5 erfolgt mittels eines ersten
Trennventils 11, während in einem zwischen den Radbremsen 7, 8
geschalteten Leitungsabschnitt 12 ein elektromagnetisch
betätigbares, vorzugsweise stromlos offenes (S0)
Druckausgleichsventil 13 eingefügt ist, das bei Bedarf eine
radindividuelle Bremsdruckregelung ermöglicht.
Der zweite Druckraum des Hauptbremszylinders 2, an den ein
Drucksensor 15 angeschlossen sein kann, ist über eine mittels
eines zweiten Trennventils 14 absperrbare zweite hydraulische
Leitung 6 mit dem anderen, der Hinterachse zugeordneten
Radbremsenpaar 9, 10 verbindbar. In einem zwischen den
Radbremsen 9, 10 geschalteten Leitungsabschnitt 16 ist wieder
ein elektromagnetisch betätigbares, vorzugsweise stromlos
offenes (S0) Druckausgleichsventil 19 eingefügt. Da der Aufbau
des an den zweiten Druckraum des Hauptbremszylinders 2
angeschlossenen hydraulischen Kreises identisch dem des in der
vorstehenden Beschreibung erläuterten Bremskreises 11
entspricht, braucht er im nachfolgenden Text nicht mehr
erörtert zu werden.
Wie der Zeichnung weiter zu entnehmen ist, ist ein als
Fremddruckquelle dienendes Motor-Pumpen-Aggregat 20 mit einem
Hochdruckspeicher 21 vorgesehen, das seinerseits aus einer
mittels eines Elektromotors 22 angetriebenen Pumpe 23 sowie
einem der Pumpe 23 parallel geschalteten Druckbegrenzungsventil
24 besteht. Die Saugseite der Pumpe 23 ist über ein
Druckbegrenzungsventil 24 an den vorhin erwähnten
Druckmittelvorratsbehälter 4 angeschlossen. Der von der Pumpe
23 aufgebrachte hydraulische Druck wird von einem nicht
dargestellten Drucksensor überwacht oder durch Schätzung
ermittelt.
Eine dritte hydraulische Leitung 26 verbindet den
Hochdruckspeicher 21 mit den Eingangsanschlüssen von zwei
elektromagnetisch analog ansteuerbaren, stromlos geschlossenen
2/2-Wegeventilen 17, 18, die als Einlaßventile den Radbremsen 7
und 8 vorgeschaltet sind. Außerdem sind die Radbremsen 7, 8
über je ein elektromagnetisch analog ansteuerbares, stromlos
geschlossenes 2/2-Wegeventil bzw. Auslaßventil 27, 28 an eine
vierte hydraulische Leitung 29 angeschlossen, die andererseits
mit dem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung
steht. Der in den Radbremsen 7, 8 herrschende hydraulische
Druck wird mit Hilfe je eines Drucksensors 30, 31 ermittelt.
Der gemeinsamen Ansteuerung des Motor-Pumpen-Aggregats 20 sowie
der Elektromagnetventile 11, 13, 14, 17, 18, 19, 27, 28 dient eine
elektronische Steuereinheit 32, der als Eingangssignale die
Ausgangssignale eines mit dem Betätigungspedal 1 zusammenwir
kenden Betätigungswegsensors 33 sowie des vorhin erwähnten
Drucksensors 15 zugeführt werden und die eine
Fahrerverzögerungswunscherkennung ermöglichen. Zur
Fahrerverzögerungswunscherkennung können jedoch auch andere
Mittel, beispielsweise ein die Betätigungskraft am
Betätigungspedal 1 sensierender Kraftsensor verwendet werden.
Als weitere Eingangsgrößen werden der elektronischen
Steuereinheit 32 die Ausgangssignale der Drucksensoren 30, 31
sowie die der Geschwindigkeit des Fahrzeuges entsprechenden
Ausgangssignale von lediglich schematisch angedeuteten
Radsensoren zugeführt, wobei die den Radbremsen 7, 8
zugeordneten Radsensoren mit den Bezugszeichen 34, 35 versehen
sind.
Es ist allgemein bekannt, daß die der Ansteuerung der vorhin
erwähnten Ein- (17, 18) und Auslaßventile 27, 28 dienende
elektrische Größe, im dargestellten Ausführungsbeispiel der
elektrische Strom, von dem am zu identifizierenden
Druckregelventil anliegenden hydraulischen Differenzdruck, der
im nachfolgenden Text mit Δp bezeichnet wird, abhängig ist.
Zur Anpassung der Abhängigkeit zwischen dem elektrischen Strom
und dem Differenzdruck, der sog. Ansteuercharakteristik der
Druckregelventile an störende Einflüsse, wie
Fertigungsstreuungen und Alterungseffekte, sowie veränderliche
Umgebungsbedingungen werden die erfindungsgemäßen Verfahren
verwendet, deren Durchführung im nachfolgenden Text im
Zusammenhang mit Fig. 2-6 erläutert wird. Dabei ist zu
berücksichtigen, daß das erste Verfahren nur während der sog.
Druckhaltephase anwendbar ist, in der sämtliche
Druckeregelventile 17, 18, 27, 28 geschlossen sind bzw.
geschlossen werden. Es wird davon ausgegangen, daß, wie vorhin
beschrieben wurde, alle Druckregelventile 17, 18, 27, 28 als,
stromlos geschlossene 2/2-Wegeventile ausgeführt sind, die
mittels eines elektromagnetischen Antriebs analog ansteuerbar
sind. Dementsprechend wird die Ansteuerungscharakteristik der
Ventile, d. h. die Abhängigkeit des dem elektromagnetischen
Antrieb zuzuführenden elektrischen Stroms von dem am Einlaß-
(17, 18) bzw. am Auslaßventil (27, 28) anliegenden hydraulischen
Differenzdruck Δp, (die in der vorhin erwähnten elektronischen
Steuereinheit 32 abgelegt ist), wie folgt korrigiert bzw.
angepaßt:
Für jedes zu identifizierende Druckregelventil, beispielsweise
das Einlaßventil 17 (Fig. 1) wird der Druckverlauf p(t) in der
diesem Einlaßventil 17 zugeordneten Radbremse 7 mittels des
Drucksensors 30 zyklisch in einem Zeitfenster Tw (s. Fig. 2)
beobachtet und jeweils der maximale Signalwert in diesem
Zeitraum ermittelt. Zu dem ermittelten Maximalwert wird ein
Verfahrensparameter ∈ hinzuaddiert, der eine am Ventil 17
auftretende Leckage sowie Störungen des Drucksensors 30
berücksichtigt. Dadurch werden in den einzelnen Zeitfenstern i
(i = 0, 1, 2, 3, . . .) Schwellenwerte E1, E2, E3 . . . gemäß der
folgenden Formel festgelegt.
E = Max(p)| Fenster (i-1) + ∈
Es wird nun angenommen, daß im Zeitpunkt t0 (s. Fig. 2) eine
bestimmte Fahrsituation, beispielsweise ein Fahrzeugstillstand,
auftritt und eine Druckhaltephase (Δp = 0) erkannt wird. In
diesem Zeitpunkt wird der elektromagnetischen Antrieb des
Einlaßventils 17 bestromt und der Strom IEin langsam erhöht,
wobei in jedem Zeitfenster 1, 2, 3, . . . der Druckverlauf mit dem
vorhin erwähnten, ermittelten Schwellenwert E1, E2, E3 . . .
verglichen wird. Wird der Schwellenwert E3 (im Zeitfenster 3)
bei der Ansteuerung des Einlaßventils 17 im Zeitpunkt tdetect
überschritten, so wird eine Druckänderung erkannt und eine
Korrektur der Ansteuercharakteristik für den aktuellen
Betriebspunkt Δp vorgenommen. Als Korrekturwert wird der zum
Zeitpunkt treakt = tdetect - τ eingestellte Ansteuerstromwert Ireakt
herangezogen, wobei der Wert τ die erwartete Reaktionszeit des
Systems Einlaßventil/Radbremse angibt. Sofern die Temperatur
der hydraulischen Komponenten erfaßt wird, kann die
Temperaturabhängigkeit der Reaktionszeit berücksichtigt werden.
Die Korrektur der Ansteuercharakteristik I(Δp) anhand des zum
Zeitpunkt treakt eingestellten Wertes des Ansteuerstroms Ireakt
erfolgt vorzugsweise nach einer Adaptionsvorschrift der Form
I(Δp)neu = I(Δp)alt.(1-λ) + λ.Ireakt
wobei die Adaptionsrate λ aus dem Intervall (0, 1] zu wählen
ist. Kleine Werte λ führen zu einer größeren Robustheit
gegenüber Fehlmessungen, Werte λ nahe 1 bewirken eine
schnellere Adaption der gespeicherten Ansteuercharakteristik an
das beobachtete Ventilverhalten. Bei der Formulierung der
Adaptionsvorschrift bezeichnet I(Δp)alt den Wert der
Ansteuercharakteristik I(Δp) im aktuellen Betriebspunkt Δp vor
der Durchführung der Adaption, während I(Δp)neu den Wert nach
der Adaption bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde im Zusammenhang mit einem
dem Druckaufbau dienenden Einlaßventil beschrieben, das mittels
eines durch elektrischen Strom ansteuerbaren
elektromagnetischen Antriebs betätigt wird. Die beschriebene
Vorgehensweise kann jedoch selbstverständlich auch bei
elektromagnetisch betätigbaren, dem Druckabbau dienenden
Auslaßventil verwendet werden. Eine entsprechende, vereinfachte
Darstellung ist in Fig. 3 gezeigt. Das Verfahren kann ebenfalls
analog bei Druckregelventilen angewandt werden, die mittels
eines Piezoantriebs angesteuert werden. In diesem Fall ist dann
die das Ist-Verhalten der Piezoventile beeinflussende Größe die
an den Piezoantrieb anzulegende Spannung.
Das zweite erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen
in einer Absenkung der Ansteuercharakteristik bei grenzstabilem
Regelkreisverhalten. Die beschriebene Methode dient der
Erkennung grenzstabiler Zustände des Druckregelkreises, die
durch eine zu hoch eingestellte Ansteuercharakteristik I(Δp)
bzw. U(Δp)verursacht werden, wobei die Methode auch außerhalb
der vorhin erwähnten Druckhaltephase angewandt werden kann.
Unter dem Begriff Grenzstabilität wird hierbei ein häufiger
Wechsel von Ansteuervorgängen der Ein- und Auslaßventile bei
konstantem, monoton steigendem oder monoton fallendem Solldruck
verstanden. Dieses Verhalten ist mit einem um den Solldruckwert
schwingenden Radbremsendruck verbunden.
Die Erkennung der beschriebenen Situation und die Zuordnung zur
Ansteuerung des Ein- und Auslaßventils basiert auf der
folgenden Grundidee:
Die Häufigkeit der Auslaßventil-Ansteuervorgänge bei steigendem
bzw. konstantem Solldruckwert ist ein Indikator für eine zu
starke Ansteuerung des Einlaßventils, während die Häufigkeit
der Einlaßventil-Ansteuervorgänge bei fallendem bzw. konstantem
Solldruckwert ein Indikator für eine zu starke Ansteuerung des
Auslaßventils ist. Zur Ausnutzung dieser Zusammenhänge werden
Druckanstiegs- und -abfallphasen innerhalb des
Solldruckverlaufs anhand dessen zeitlicher Änderung
klassifiziert, wobei die Dauer der Druckanstiegsphase mit TAuf
und die Dauer der Druckabfallphase mit TAb bezeichnet werden.
Während einer Druckanstiegsphase (TAuf) wird die Zahl (NAb) der
Ansteuervorgänge des dem Druckabbau dienenden Auslaßventils
27, 28 ermittelt. Ähnlich wird während einer Druckabfallphase
(TAb) die Zahl (NAuf) der Ansteuervorgänge des dem Druckaufbau
dienenden Einlaßventils 17, 18 ermittelt.
Am Ende der jeweiligen Phase wird die ermittelte Zahl NAb bzw.
NAuf der Ansteuervorgänge mit einem maximal zugelassenen
Zahlenwert (NAb*, NAuf*) verglichen, für den die folgenden
Gleichungen gelten:
NAb* = fB.TAuf und NAuf = fB.TAb, wobei
fB eine maximal zugelassene Ansteuerungsfrequenz bezeichnet.
Die parametrierbare Ansteuerungsfrequenz fB berücksichtigt die
Tatsache, daß auch bei idealer Konfiguration des Druckreglers
mit einer gewissen Anzahl von Über- bzw. Unterschwingungen zu
rechnen ist.
Liegt die ermittelte Zahl NAb, NAuf der Ansteuervorgänge
oberhalb des maximal zugelassenen Zahlenwertes NAb*, NAuf*, wird
dies auf eine zu starke Ansteuerung des dem Druckauf- bzw.
-abbau dienenden Einlaßventils 17, 18 bzw. Auslaßventils 27, 28
zurückgeführt.
Bei einer durch den beschriebenen Algorithmus detektierten
Grenzstabilität des Druckregelkreises durch eine zu starke
Ansteuerung eines Ein- oder Auslaßventils, wird die für das
betreffende Ventil in der elektronischen Steuereinheit 32
gespeicherte Ansteuercharakteristik I(Δp) nach der folgenden
Adaptionsvorschrift durchgeführt:
I(Δp)neu = I(Δp)alt - ΔI.
Die Vorsteuercharakteristik wird somit um einen vorgegebenen
Betrag ΔI abgesenkt. Dabei bezeichnet I(Δp)alt den Wert der
Ansteuercharakteristik I(Δp) im aktuellen Betriebspunkt Δp
vor der Durchführung der Adaption, während I(Δp)neu den Wert
nach der Adaption bezeichnet.
In Fig. 4 bis 6 ist schließlich ein Druckregler zur
Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren dargestellt. Dem
dargestellten Druckregler 40, der einen Bestandteil der vorhin
erwähnten elektronischen Steuereinheit 32 bildet, werden als
Eingangsgrößen Signale zugeführt, die den Druck-Sollwert PSoll,
mit dem eine der Radbremsen 7, 8 zu beaufschlagen ist, den
Druck-Istwert PIst, mit dem eine der Radbremsen 7, 8
beaufschlagt ist, sowie den am entsprechenden Druckregelventil
anliegenden Differenzdruck Δp repräsentieren. Die
Ausgangsgröße des Druckreglers 40 stellt den Sollwert ISoll bzw.
USoll des dem elektromagnetisch ansteuerbaren Druckregelventil
zuzuführenden elektrischen Stroms bzw. der an das
piezoelektrisch ansteuerbare Druckregelventil anzulegenden
Spannung dar.
Der in Fig. 4 und 6 dargestellte Druckregler ist insbesondere
für die Durchführung des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens
geeignet. Wie der Abbildung zu entnehmen ist, wird der vorhin
erwähnte Druckregler 40 im wesentlichen durch einen linearen
Regler 41, ein Vorsteuermodul 42 sowie ein Korrekturmodul
gebildet, das mit dem Bezugszeichen 45 versehen ist. Als
Eingangsgröße des linearen Reglers 41 wird eine Regelabweichung
ΔPR verwendet, die in einer dem linearen Regler 41
vorgeschalteten Subtraktionsstelle 43 aus dem Druck-Sollwert
PSoll sowie dem Druck-Istwert PIst gebildet wird, während in
einer Additionsstelle 44 zu der Ausgangsgröße ISoll,L bzw. USoll,L
des linearen Reglers 41 die Ausgangsgröße ISoll,V bzw. USoll,V des
Vorsteuermoduls 42 hinzuaddiert wird. Im Korrekturmodul 45
werden die vorhin erwähnten Signale PIst und ΔP zu einer
Korrekturgröße K1 verarbeitet, der das Verhalten des
Vorsteuermoduls 42 im Sinne der vorhin beschriebenen Korrektur
bzw. Adaption beeinflußt. Die Korrekturgröße K1 bewirkt, wie
mit dem senkrecht dargestellten Pfeil angedeutet ist, eine
Adaption der im Vorsteuermodul 42 abgelegten
Vorsteuercharakteristik ISoll,V bzw. USoll,V an das beobachtete
Ventilverhalten. Wie Fig. 6 am Beispiel eines elektromagnetisch
ansteuerbaren Druckregelventils zeigt, wird die
Vorsteuercharakteristik ISoll,V = f(Δp) um den Wert der
Korrekturgröße K1 in dem dargestellten Fall "nach oben", d. h.,
zu höheren Stromwerten verschoben.
Der in Fig. 5 dargestellte Druckregler ist insbesondere für die
Durchführung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet.
Wie der Abbildung zu entnehmen ist, entspricht sein Aufbau im
wesentlichen dem des im Zusammenhang mit Fig. 4 und 6
beschriebenen Druckreglers. In seinem Korrekturmodul 46 werden
jedoch der Druck-Sollwert PSoll, der Druck-Istwert PIst sowie
der am zu identifizierenden Druckregelventil anliegende
Differenzdruck ΔP zu einer Korrekturgröße K2 verarbeitet, die,
wie durch den nach unten gerichteten Pfeil angedeutet wird, im
Bedarfsfall eine Absenkung der Vorsteuercharakteristik bewirkt.
Claims (33)
1. Verfahren zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren
Bremsbetätigungssystems für Kraftfahrzeuge, mit einem
drucklosen Druckmittelvorratsbehälter (4), mit mindestens
einer durch eine elektronische Steuereinheit (32)
ansteuerbaren Druckquelle (20), mit deren Druck Radbremsen
(7, 8, 9, 10) des Fahrzeuges beaufschlagbar sind, denen
Drucksensoren sowie Druckregelventile (Einlaßventil 17, 18;
Auslaßventil 27, 28) zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von
dem an ihnen anliegenden Differenzdruck mittels einer
elektrischen Größe analog ansteuerbar sind und die die
Radbremsen (7-10) in einer Druckaufbauphase mit der
Druckquelle (20) verbinden, in einer Druckhaltephase
geschlossen sind bzw. geschlossen werden und in einer
Druckabbauphase die Radbremsen (7-10) mit dem
Druckmittelvorratsbehälter (4) verbinden, dadurch gekenn
zeichnet, daß die elektrische Größe bei dem zu
identifizierenden Druckregelventil (Einlaßventil 17, 18;
Auslaßventil 27, 28) in der Druckhaltephase langsam variiert
wird, bis eine erkennbare Druckänderung in der dem
Druckregelventil (Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28)
zugeordneten Radbremse (7, 8) erfolgt, wonach eine Korrektur
der Abhängigkeit der elektrischen Größe von dem
Differenzdruck durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Druckregelventile (Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28)
als im Ruhezustand geschlossene Ventile ausgeführt sind und
daß die Variation der elektrischen Ansteuergröße eine
Erhöhung ist, die von einem Wert ausgeht, der unterhalb des
Wertes liegt, der für das Öffnen des Druckregelventils
(Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28) erforderlich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem
Druckabbau dienenden Druckregelventile (Auslaßventil
27, 28) als im Ruhezustand offene Ventile ausgeführt sind und
daß die Variation der elektrischen Ansteuergröße eine
Absenkung ist, die von einem Wert ausgeht, der oberhalb des
Wertes liegt, der für das Halten des Druckregelventils
(Auslaßventil 27, 28) im geschlossenen Zustand erforderlich
ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Variation der elektrischen Größe in
bestimmten Fahrsituationen erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Variation der elektrischen Größe beim
Fahrzeugstillstand bzw. in einem bestimmten Bereich der
Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Variation der elektrischen Größe bei einer
geringen Änderungsgeschwindigkeit eines
Bremsendrucksollwertes erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Variation der elektrischen Größe nach einer
Mindestdauer der Druckhaltephase erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Variation der elektrischen Ansteuergröße
abgebrochen wird, wenn die Differenz aus Solldruck und
Istdruck einen vorgegebenen Toleranzbereich verläßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Grenzen des Toleranzbereichs in Abhängigkeit von der
Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckregelventile (17, 18; 27, 28) als
elektromagnetisch ansteuerbare Ventile ausgeführt sind und
daß die elektrische Größe ein dem elektromagnetischen Antrieb
zuzuführender elektrischer Strom (I) ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckregelventile als piezoelektrisch
ansteuerbare Ventile ausgeführt sind und daß die elektrische
Größe eine an den Piezoantrieb anzulegende elektrische
Spannung (U) ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckverlauf in der dem
Druckregelventil (17, 18) zugeordneten Radbremse (7, 8) während
der Variation der elektrischen Größe zyklisch in einem
Zeitfenster (TW) beobachtet wird und jeweils der maximale
Druckwert ermittelt wird, der wiederum zur Ermittlung einer
Erkennungsschwelle (E) für die Druckänderung am Ausgang des
dem Druckaufbau dienenden Druckregelventils (Einlaßventil
17, 18) herangezogen wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Druckverlauf in der dem
Druckregelventil (27, 28) zugeordneten Radbremse (7, 8) während
der Variation der elektrischen Größe zyklisch in einem
Zeitfenster (TW) beobachtet wird und jeweils der minimale
Druckwert ermittelt wird, der zur Ermittlung einer
Erkennungsschwelle (E) für die Druckänderung am Eingang des
dem Druckabbau dienenden Druckregelventils (Auslaßventil
27, 28) herangezogen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Erkennungsschwelle E im Fenster i gemäß der Formel
E = Max(p)| Fenster (i-1) + ∈ festgelegt wird,
wobei ∈ ein die Ventilleckage sowie Störungen des den Druckverlauf erfassenden Drucksensors (30, 31) berücksichtigender Verfahrensparameter ist.
E = Max(p)| Fenster (i-1) + ∈ festgelegt wird,
wobei ∈ ein die Ventilleckage sowie Störungen des den Druckverlauf erfassenden Drucksensors (30, 31) berücksichtigender Verfahrensparameter ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Überschreiten der Erkennungsschwelle (E) durch den Druckwert
am Ausgang des Druckregelventils (Einlaßventil 17, 18) im
Zeitfenster (i) auf das Öffnen des Druckregelventils
(Einlaßventil 17, 18) geschlossen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Erkennungsschwelle E im Fenster i gemäß der Formel
E = Max(p)| Fenster (i-1) - ∈ festgelegt wird,
wobei ∈ ein die Ventilleckage sowie Störungen des den Druckverlauf erfassenden Drucksensors (30, 31) berücksichtigender Verfahrensparameter ist.
E = Max(p)| Fenster (i-1) - ∈ festgelegt wird,
wobei ∈ ein die Ventilleckage sowie Störungen des den Druckverlauf erfassenden Drucksensors (30, 31) berücksichtigender Verfahrensparameter ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Unterschreiten der Erkennungsschwelle (E) durch den
Druckwert am Eingang des Druckregelventils (Auslaßventil
27, 28) im Zeitfenster (i) auf das Öffnen des
Druckregelventils (Auslaßventil 27, 28) geschlossen wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Zeitpunkt (tdetekt) der Über- bzw.
Unterschreitung der Erkennungsschwelle (E) durch den
Druckwert am Ausgang des dem Druckaufbau dienenden
Druckregelventils (Einlaßventil 17, 18) bzw. am Eingang des
dem Druckabbau dienenden Druckregelventils (Auslaßventil
27, 28) ein Zeitpunkt gemäß der Formel
treakt = tdetekt - τ
berechnet wird, wobei τ den zeitlichen Versatz zwischen der durch die Ansteuerung hervorgerufenen Reaktion des Druckregelventils und der Erkennung dieser Reaktion anhand der Druckänderung bezeichnet.
treakt = tdetekt - τ
berechnet wird, wobei τ den zeitlichen Versatz zwischen der durch die Ansteuerung hervorgerufenen Reaktion des Druckregelventils und der Erkennung dieser Reaktion anhand der Druckänderung bezeichnet.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der
zeitliche Versatz (τ) abhängig von einem die Viskosität des
Druckmittels charakterisierenden Signals festgelegt wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 und 12
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der
Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck
(Δp) nach der Formel
I(Δp)neu = I(Δp)alt.(1-λ) + λ.Ireakt erfolgt,
wobei Ireakt den der Druckänderung in der dem Druckregelventil (Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28) zugeordneten Radbremse (7, 8) entsprechenden Ansteuerstromwert im Zeitpunkt (treakt), I(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Adaption) und I(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen, wobei die Adaptionsrate λ aus dem Intervall (0, 1] zu wählen ist.
I(Δp)neu = I(Δp)alt.(1-λ) + λ.Ireakt erfolgt,
wobei Ireakt den der Druckänderung in der dem Druckregelventil (Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28) zugeordneten Radbremse (7, 8) entsprechenden Ansteuerstromwert im Zeitpunkt (treakt), I(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Adaption) und I(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen, wobei die Adaptionsrate λ aus dem Intervall (0, 1] zu wählen ist.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur der Abhängigkeit
der anzulegenden Spannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach
der Formel
U(Δp)neu U(Δp)alt.(1-λ) + λ.Ureakt erfolgt,
wobei Ureakt den der Druckänderung in der dem Druckregelventil zugeordneten Radbremse entsprechenden Ansteuerspannungswert im Zeitpunkt (treakt), U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Adaption) und U(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit der Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen, wobei die Adaptionsrate λ aus dem Intervall (0, 1] zu wählen ist.
U(Δp)neu U(Δp)alt.(1-λ) + λ.Ureakt erfolgt,
wobei Ureakt den der Druckänderung in der dem Druckregelventil zugeordneten Radbremse entsprechenden Ansteuerspannungswert im Zeitpunkt (treakt), U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Adaption) und U(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit der Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen, wobei die Adaptionsrate λ aus dem Intervall (0, 1] zu wählen ist.
22. Verfahren zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren
Bremsbetätigungssystems für Kraftfahrzeuge, mit einem
drucklosen Druckmittelvorratsbehälter (4), mit mindestens
einer durch eine elektronische Steuereinheit (32)
ansteuerbaren Druckquelle (20), mit deren Druck Radbremsen
(7, 8) des Fahrzeuges beaufschlagbar sind, denen
Druckregelventile (Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28)
zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von dem an ihnen
anliegenden Differenzdruck mittels einer elektrischen Größe
analog ansteuerbar sind und die die Radbremsen (7, 8) in
einer Druckaufbauphase mit der Druckquelle (20) verbinden,
in einer Druckhaltephase geschlossen sind bzw. geschlossen
werden und in einer Druckabbauphase die Radbremsen (7, 8) mit
dem Druckmittelvorratsbehälter (4) verbinden, dadurch
gekennzeichnet, daß die Häufigkeit der Ansteuervorgänge der
Druckregelventile (Einlaßventil 17, 18; Auslaßventil 27, 28)
ermittelt und nach Maßgabe eines in den Radbremsen (7, 8)
einzusteuernden Solldruckverlaufs zur Korrektur (Absenkung)
der Abhängigkeit der elektrischen Größe (I, U) von dem
Differenzdruck (Δp) herangezogen wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
während einer Druckanstiegsphase des Solldruckverlaufs der
Dauer (TAuf) die Zahl (NAb) der Ansteuervorgänge des dem
Druckabbau dienenden Druckregelventils (Auslaßventil 27, 28)
ermittelt wird, und daß beim Überschreiten eines
Schwellenwertes auf eine zu starke Ansteuerung des dem
Druckaufbau dienenden Druckregelventils (Einlaßventil 17, 18)
geschlossen wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß
während einer Druckabfallphase des Solldruckverlaufs der
Dauer (TAb) die Zahl (NAuf) der Ansteuervorgänge des dem
Druckaufbau dienenden Druckregelventils (Einlaßventil 17, 18)
ermittelt wird, und daß beim Überschreiten eines
Schwellenwertes auf eine zu starke Ansteuerung des dem
Druckabbau dienenden Druckregelventils (Auslaßventil 27, 28)
geschlossen wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet,
daß die ermittelte Zahl (NAb, NAuf) mit einem maximal
zugelassenen Zahlenwert (NAb*, NAuf*) verglichen wird, der nach
der Formel
NAb* = fB . TAuf bzw. NAuf = fB.TAb, gebildet wird,
wobei fB eine maximal zugelassene Ansteuerungsfrequenz und TAuf, TAb, die Dauer der Druckaanstiegs- bzw. -abfallphase bezeichnen, und daß beim Überschreiten des maximal zugelassenen Zahlenwertes (NAb*, NAuf*) auf eine zu starke Ansteuerung des dem Druckauf- bzw. -abbau dienenden Druckregelventils (Einlaßventil 17, 18, Auslaßventil 27, 28) geschlossen wird.
NAb* = fB . TAuf bzw. NAuf = fB.TAb, gebildet wird,
wobei fB eine maximal zugelassene Ansteuerungsfrequenz und TAuf, TAb, die Dauer der Druckaanstiegs- bzw. -abfallphase bezeichnen, und daß beim Überschreiten des maximal zugelassenen Zahlenwertes (NAb*, NAuf*) auf eine zu starke Ansteuerung des dem Druckauf- bzw. -abbau dienenden Druckregelventils (Einlaßventil 17, 18, Auslaßventil 27, 28) geschlossen wird.
26. Verfahren nach Anspruch 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckregelventile (17, 18; 27, 28) als elektromagnetisch
ansteuerbare Ventile ausgeführt sind und daß die
elektrische Größe ein dem elektromagnetischen Antrieb
zuzuführender elektrischer Strom ist.
27. Verfahren nach Anspruch 22 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckregelventile als piezoelektrisch ansteuerbare
Ventile ausgeführt sind und daß die elektrische Größe eine
an den Piezoantrieb anzulegende elektrische Spannung ist.
28. Verfahren nach Anspruch 25 und 26, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korrektur der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp)
vom Differenzdruck (Δp) nach der Formel
I(Δp)neu = I(Δp)alt - ΔI erfolgt,
wobei I(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Absenkung) und I(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Absenkung) bezeichnen.
I(Δp)neu = I(Δp)alt - ΔI erfolgt,
wobei I(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Absenkung) und I(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit des Ansteuerstromes I(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Absenkung) bezeichnen.
29. Verfahren nach Anspruch 25 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korrektur der Abhängigkeit der anzulegenden Spannung
U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Formel
U(Δp)neu = U(Δp)alt - ΔU erfolgt,
wobei U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Absenkung) und U(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit der Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Absenkung) bezeichnen.
U(Δp)neu = U(Δp)alt - ΔU erfolgt,
wobei U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Absenkung) und U(Δp)neu den Wert der Abhängigkeit der Ansteuerspannung U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Absenkung) bezeichnen.
30. Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens zur Ansteuerung
eines elektronisch regelbaren Bremsbetätigungssystems, nach
einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
daß ein Druckregler (40) vorgesehen ist, dem als
Eingangsgrößen ein Druck-Sollwert (PSoll), mit dem eine der
Radbremsen (7, 8) des Fahrzeuges zu beaufschlagen ist, ein
Druck-Istwert (PIst), mit dem eine der Radbremsen (7, 8) des
Fahrzeuges beaufschlagt ist, sowie der an dem betrachteten
Druckregelventil (17, 18; 27, 28) anliegende hydraulische
Differenzdruckwert (Δp) zugeführt werden und dessen
Ausgangsgröße der Sollwert (ISoll bzw. USoll) der zur
Ansteuerung des Druckregelventils (17, 18; 27, 28)
verwendeten elektrischen Größe ist, und daß Mittel (45, 46)
zur Korrektur (Adaption) der Abhängigkeit der elektrischen
Größe (I bzw. U) von dem Differenzdruckwert (Δp) vorgesehen
sind.
31. Regelsystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckregler (40) aus einem linearen Regler (41), einem
Vorsteuermodul (42) sowie einem Korrekturmodul (45, 46)
besteht, wobei dem linearen Regler (41) als Eingangsgröße die
aus Druck-Sollwert (PSoll) und Druck-Istwert (PIst) gebildete
Regelabweichung (ΔPR) zugeführt wird, während dem
Vorsteuermodul (42) ein den an dem betrachteten
Druckregelventil (17, 18; 27, 28) anliegenden hydraulischen
Differenzdruck (Δp) repräsentierendes Signal zugeführt wird,
wobei das Vorsteuermodul (42) einen Vorsteuerwert (ISoll,V;
USoll,V) der zur Ansteuerung des Druckregelventils
(17, 18; 27, 28) verwendeten elektrischen Größe (I, U) erzeugt,
der dem Öffnungspunkt des Druckregelventils (17, 18; 27, 28)
entspricht und der zu der Ausgangsgröße (ISoll,L; USoll,L) des
linearen Reglers (41) zur Bildung des Sollwerts (ISoll, USoll)
der zur Ansteuerung des Druckregelventils (17, 18; 27, 28)
verwendeten elektrischen Größe hinzuaddiert wird und wobei
dem Korrekturmodul (45, 46) als Eingangsgrößen der Druck-
Istwert(PIst) sowie der an dem betrachteten (zu
identifizierenden) Druckregelventil anliegende Differenzdruck
(Δp) zugeführt werden und dessen Ausgangsgröße (K1, K2) das
Verhalten des Vorsteuermoduls (42) beeinflußt.
32. Regelsystem nach Anspruch 31 zur Durchführung des
Verfahrens zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren
Bremsbetätigungssystems nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ausgangsgröße (K1) des Korrekturmoduls (45) als
Differenz:
K1 = I(Δp)neu - I(Δp)alt bzw.
K1 = U(Δp)neu - U(Δp)alt definiert ist, wobei
I(Δp)alt bzw. U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der elektrischen Ansteuergröße I(Δp) bzw. U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Adaption) und I(Δp)neu bzw. U(Δp)neu den Wert der elektrischen Ansteuergröße I(Δp) bzw. U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen.
K1 = I(Δp)neu - I(Δp)alt bzw.
K1 = U(Δp)neu - U(Δp)alt definiert ist, wobei
I(Δp)alt bzw. U(Δp)alt den Wert der Abhängigkeit der elektrischen Ansteuergröße I(Δp) bzw. U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) im aktuellen Betriebspunkt (Δp) vor der Durchführung der Korrektur (Adaption) und I(Δp)neu bzw. U(Δp)neu den Wert der elektrischen Ansteuergröße I(Δp) bzw. U(Δp) vom Differenzdruck (Δp) nach der Durchführung der Korrektur (Adaption) bezeichnen.
33. Regelsystem nach Anspruch 31 zur Durchführung des
Verfahrens zur Ansteuerung eines elektronisch regelbaren
Bremsbetätigungssystems nach einem der vorhergehenden
Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Korrekturmodul (46) zusätzlich als Eingangsgröße der
Druck-Sollwert (PSoll) zugeführt wird und daß seine
Ausgangsgröße K2 = -ΔI aus dem Vergleich der ermittelten Zahl
der Ansteuervorgänge (NAb, NAuf) mit einem maximal
zugelassenen Zahlenwert (NAb*, NAuf*) abgeleitet wird, wobei
beim Überschreiten des maximal zugelassenen Zahlenwertes
(NAb*, NAuf*) die Abhängigkeit der elektrischen Größe abgesenkt
wird.
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