DE102006012146B4 - Verfahren zur Berechnung des Drucks in einem Bremskraftverstärker und Bremssystem mit Bremskraftverstärker - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Berechnung des Drucks in einem Bremskraftverstärker, bei dem aus den dem Bremskraftverstärker zufließenden Luftmassenströmen sowie den abfließenden Luftmassenströmen der aktuelle Druck (pBKV) im Bremskraftverstärker bestimmt wird, weiterhin der hydraulische Bremsdruck (pB) in einem an den Bremskraftverstärker angeschlossenen Bremssystem (10) ausgewertet wird, und eine zufließende Luftmassenstromkomponente in Abhängigkeit der Auswertung des Bremsdrucks generiert und in die Bestimmung des Bremskraftverstärkerdrucks einbezogen wird.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Berechnung des Drucks in einem Bremskraftverstärker sowie weiterhin auf ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Bremssystem mit Bremskraftverstärker.
• Moderne Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit einem Unterdruck-Bremskraftverstärker ausgestattet, um die vom Fahrer aufgebrachte Bremskraft zu erhöhen. Bei Ottomotoren wird hierzu eine Druckdifferenz zwischen dem Ansaugtrakt des Motors und der Außenumgebung genutzt. Ein Beispiel für einen solchen Bremskraftverstärker ist in 1 schematisch dargestellt. Dieser umfasst zwei durch eine Membran 1 getrennte Kammern 2 und 3, die über einen Unterdruckkanal 4 miteinander verbunden sind. Über einen Saugrohranschluss 5 steht die Unterdruckkammer 2 mit dem Ansaugtrakt des Motors in Verbindung und wird so mit Unterdruck beaufschlagt. In der Ausgangsstellung, das heißt bei nicht betätigtem Bremspedal (in 1 ist hierzu lediglich dessen Druckstange 8 dargestellt), herrscht in beiden Kammern 2 und 3 der gleiche Druck. Bei einer Betätigung des Bremspedals wird der Unterdruckkanal 4 geschlossen. Zudem öffnet ein Außenluftventil 9, so dass Luft in die Arbeitskammer 3 einströmen kann. Die Membran 1 verschiebt sich aufgrund der so entstehenden Druckdifferenz in den Kammern 2 und 3 in eine die Bremspedalbetätigung unterstützende Richtung. Bei dem hier dargestellten Beispiel greift die Membran 1 an einer Kolbenstange 6 an, die auf einen Hauptbremszylinder eines hydraulischen Bremssystems 10 einwirkt. Beim Lösen des Bremspedals wird der Unterdruckkanal 4 zwischen den Kammern 2 und 3 wieder geöffnet und das Außenluftventil 9 geschlossen, so dass ein Druckausgleich zwischen den Kammern 2 und 3 stattfinden kann.
• Durch die Verschiebung der Membran 1 vergrößert sich bei einer Betätigung des Bremspedals das Volumen der Arbeitskammer 3 auf Kosten der Unterdruckkammer 2. Je weiter das Bremspedal niedergetreten wird, desto größer wird das Volumen der Arbeitskammer 3 und damit der Lufteintrag in dem Bremskraftverstärker. Beim Entlasten des Bremspedals kommt es zu einer entgegengesetzten Membranverschiebung. Aus dem hiermit verbundenen Druckausgleich resultiert ein Druckanstieg in der Unterdruckkammer 2. Ist der Unterdruck im Saugrohr verhältnismäßig gering, steht bei einer unmittelbar folgenden erneuten Bremsbetätigung unter Umständen in Ermangelung eines ausreichenden Differenzdrucks nur eine eingeschränkte Verstärkung zur Verfügung. In diesem Fall können Ersatzmaßnahmen eingeleitet werden, um eine ausreichende Bremskraft bereitzustellen. Hierfür ist es erforderlich, den aktuellen Druck im Bremskraftverstärker möglichst genau zu kennen.
• Üblicherweise wird der Druck im Bremskraftverstärker mittels eines Sensors gemessen. So ist beispielsweise aus der WO 2005/123476 A1 bekannt, einen Drucksensor an der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers anzuordnen. Die Verwendung solcher Sensoren wird überdies in der DE 102 22 517 A1 und in der DE 100 57 728 A1 beschrieben.
• Allerdings ist die Montage und Verkabelung solcher Sensoren am Bremskraftverstärker aufwändig und umständlich.
• Um dies zu vermeiden, ist weiterhin bekannt, den Druck im Bremskraftverstärker nicht zu messen, sondern aus anderen Parametern abzuschätzen, die am Fahrzeug beispielsweise zum Zweck der Motorssteuerung verfügbar sind. Auf die Möglichkeit, einen Drucksensor durch ein Druckschätzverfahren zu ersetzen, wird in der DE 199 25 794 A1 hingewiesen. Ein solches Verfahren ist überdies in der JP2002145044 offenbart, welches hierzu einen Kraftsensor am Bremspedal auswertet.
• Weiterhin ist aus der EP 0 967 131 B1 bekannt, den Aussteuerungspunkt eines Bremskraftverstärkers allein auf der Grundlage von am Fahrzeug bereits bekannten Daten zu bestimmen. Insbesondere wird in der EP 0 967 131 B1 vorgeschlagen, mithilfe eines Modells des Bremskraftverstärkers aus dem Druck des Hauptbremszylinders und dem Saugrohrabsolutdruck die Bremspedalkraft und den Aussteuerungspunkt abzuschätzen. Hierbei wird vorausgesetzt, dass der Druck des Hauptbremszylinders und der Weg der Membran des Bremskraftverstärkers in einer festen Beziehung zueinander stehen, die für das Berechnungsmodell in einer Zuordnungstabelle abgelegt ist. Zudem berücksichtigt das Berechnungsmodell die dem Bremskraftverstärker zufließenden und von diesem abfließenden Luftmassenströme.
• Schließlich ist aus der DE 199 25 794 A1 bekannt, den Aussteuerungspunkt unter Berücksichtigung des Differenzdrucks zwischen dem Druck in der Unterdruckkammer und/oder der Arbeitskammer und dem Umgebungsdruck sowie der zeitlichen Ableitung des Hauptbremszylinderdrucks zu bestimmen. Die Differenzdrücke werden entweder mittels eigener Sensoren gemessen oder geschätzt. Wie eine solche Schätzung der Druckgrößen vorzunehmen ist, wird in der DE 199 25 794 A1 jedoch nicht näher erläutert.
• Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Berechnung des Drucks in einem Bremskraftverstärker anzugeben, mit dem sich der aktuelle Bremsverstärkerdruck, das heißt der Druck in der Unterdruckkammer, mit hoher Genauigkeit bestimmen lässt, und ein Bremssystem mit einem Bremskraftverstärker zur Durchführung dieses Verfahrens zur Verfügung zu stellen.
• Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und ein Bremssystem mit den Merkmalen von Patentanspruch 12 gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird aus dem Bremskraftverstärker zufließenden Luftmassenströmen sowie abfließenden Luftmassenströmen der aktuelle Druck im Bremskraftverstärker bestimmt. Weiterhin wird der hydraulische Bremsdruck in einem an den Bremskraftverstärker angeschlossenen Bremssystem ausgewertet. In Abhängigkeit der Auswertung des Bremsdrucks wird eine zufließende Luftmassenstromkomponente generiert, die in die Bestimmung des Bremskraftverstärkerdrucks einbezogen wird.
• Die Berücksichtigung des hydraulischen Bremsdrucks ermöglicht eine qualitative Bewertung der Bremspedalbetätigung. Hierdurch ist eine genaue Berechnung der dem Bremskraftverstärker zugeführten Luft möglich, wodurch sich der Bremskraftverstärkerdruck, das heißt der Druck in der Unterdruckkammer, sehr genau modellieren lässt. Bei zu geringem Unterdruck im Bremskraftverstärker können so geeignete Ersatzmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt aktiviert werden.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Auswertung des Bremsdrucks dessen zeitliche Änderung bestimmt. Hierdurch können dynamische Vorgänge sehr gut abgebildet werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bei betätigtem Bremspedal fahrerseitige Schwankungen der Pedalkraft auftreten. Solche werden bei einer Modellbildung, die lediglich auf die Bremspedalbetätigung abstellt, nicht erkannt. Durch die Einbeziehung des Bremsdruckgradienten können solche Schwankungen festgestellt und bei der Berechnung des Bremskraftverstärkerdrucks durch entsprechende zufließende Luftmassenstromkomponenten berücksichtigt werden.
• Vorzugsweise wird die zufließende Luftmassenstromkomponente als eine mathematische Funktion des Bremsdruckgradienten dargestellt.
• Zudem kann zwischen Zuständen wie ”Bremse treten” und ”Bremse lösen” unterschieden werden, indem beispielsweise jedem Zustand eine bremsdruckgradientenabhängige Funktion oder ein bremsdruckgradientenabhängiges Kennfeld für die zufließende Luftmassenstromkomponente zugeordnet wird.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird eine zufließende Luftmassenstromkomponente generiert, wenn bei betätigtem Bremspedal der Bremsdruckgradient einen vorgegebenen Schwellwert unterschreitet.
• Weiterhin kann eine zufließende Luftmassenstromkomponente dann generiert werden, wenn bei betätigtem Bremspedal der Bremsdruckgradient einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
• Vorzugsweise werden für die Berechnungen des Bremskraftverstärkerdrucks als Eingangsgrößen der Saugrohrdruck, der Umgebungsdruck, ein Bremsbetätigungssignal sowie der hydraulische Bremsdruck im Bremssystem verwendet. Diese Größen stehen in der Regel am Fahrzeug zur Verfügung und müssen nicht eigens gemessen werden. Der für die Berechnung des Bremskraftverstärkerdrucks erforderliche apparative Aufwand bleibt daher minimal. Insbesondere werden keine zusätzlichen Sensoren benötigt.
• So können beispielsweise die abfließenden Luftmassenströme aus dem errechneten Bremskraftverstärkerdruck und dem Saugrohrdruck ermittelt werden.
• Bei Systemstart wird für die Berechnung des pneumatischen Drucks im Bremskraftverstärker vorzugsweise zunächst der Umgebungsdruck als Bremskraftverstärkerdruck angenommen. Die Initialisierung mit dem Umgebungsdruck besitzt den Vorteil, dass bei noch nicht ausreichend aufgebautem Unterdruck im Bremskraftverstärker gegebenenfalls Zusatzmaßnahmen für die Bereitstellung einer ausreichenden Bremskraftverstärkung veranlasst werden können.
• In vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt die Berechnung des Drucks im Bremskraftverstärker über die Aufsummierung von Signalen, welche die einzelnen Luftmassenströme repräsentieren. Es ist jedoch auch denkbar, diese in Druckgrößen umzuwandeln und als solche aufzusummieren.
• Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise in eine Steuereinrichtung eines Bremssystems oder in eine Motorsteuerung implementiert. Die Steuereinrichtung umfasst hierzu Mittel zur Bestimmung der dem Bremskraftverstärker zufließenden und abfließenden Luftmassenströme, Mittel zur Auswertung des Bremsdrucks im Bremssystem, Mittel zur Erzeugung eines eine zufließende Luftmassenstromkomponente repräsentierenden Signals in Abhängigkeit der Auswertung des hydraulischen Bremsdrucks im Bremssystem, und Mittel zur Aufsummierung der die Luftmassenströme repräsentierenden Signale und zur Bereitstellung eines den Bremskraftverstärkerdruck repräsentierenden Signals aus den die Luftmassenströme repräsentierenden Signalen.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
• 1 eine schematische Ansicht eines Bremskraftverstärkers mit angeschlossenem Hauptbremszylinder eines hydraulischen Bremssystems,
• 2 eine schematische Ansicht des Berechnungsmodells für die Bestimmung des Bremskraftverstärkerdrucks, und in
• 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Anstiegs des Bremskraftverstärkerdrucks infolge wiederholter Bremsbetätigung.
• Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen Bremskraftverstärker mit einem angeschlossenen hydraulischen Bremssystem für den Einsatz an Kraftfahrzeugen.
• Der Bremskraftverstärker weist eine Membran 1 auf, die dessen Innenraum in zwei Kammern 2 und 3 unterteilt. Beide Kammern 2 und 3 sind über einen Unterdruckkanal 4 miteinander verbunden. Über einen Saugrohranschluss 5 steht die Unterdruckkammer 2 ständig mit dem Ansaugtrakt des Motors in Verbindung und wird so mit dem dort in der Regel vorherrschenden Unterdruck beaufschlagt. Die Membran 1 ist mit einer Kolbenstange 6 gekoppelt und wird durch eine Rückstellfeder 7 in die in 1 gezeigte Ausgangsstellung gedrückt. An der Kolbenstange 6 greift weiterhin eine Druckstange 8 an, die mit einem hier nicht näher dargestellten Bremspedal gekoppelt ist.
• In der gezeigten Ausgangsstellung, das heißt bei nicht betätigtem Bremspedal, herrscht in beiden Kammern 2 und 3 der gleiche Druck. Bei einer Betätigung des Bremspedals wird der Unterdruckkanal 4 geschlossen. Zudem öffnet ein Außenluftventil 9, so dass Luft in die Arbeitskammer 3 einströmen kann. Die Membran 1 verschiebt sich aufgrund der in den Kammern 2 und 3 entstehenden Druckdifferenz in eine die Bremspedalbetätigung unterstützende Richtung und verstärkt die vom Fahrer aufgebrachte Kraft. Diese wird über die Kolbenstange 6 an den Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems 10 übertragen. Beim Lösen des Bremspedals wird der Unterdruckkanal 4 zwischen den Kammern 2 und 3 wieder geöffnet und das Außenluftventil 9 geschlossen, so dass ein Druckausgleich zwischen den Kammern 2 und 3 stattfindet. Hierbei kommt es zeitweilig zu einem Druckanstieg in der Unterdruckkammer 2. Dieser wird nachfolgend durch den Unterdruck im Ansaugtrakt des Motors wieder abgebaut.
• Hat sich bei einer unmittelbar folgenden erneuten Bremsbetätigung in der Unterdruckkammer 2 des Bremskraftverstärkers noch kein ausreichender Unterdruck eingestellt, so werden Ersatzmaßnahmen eingeleitet, um eine ausreichende Bremskraft zur Verfügung zu stellen. Eine Möglichkeit besteht darin, mit einer zusätzlichen Vakuumpumpe für eine ausreichende Druckdifferenz zwischen den Kammern 2 und 3 zu sorgen. Denkbar sind auch bremsdruckerhöhende Maßnahmen im hydraulischen Bremssystem 10. Neben einer elektrischen Pumpe besteht zudem die Möglichkeit, den Unterdruck im Saugtrakt des Verbrennungsmotors durch Veränderung in der Ansteuerung des Verbrennungsmotors zu erhöhen. Um die genannten Ersatzmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt zu aktivieren, ist es erforderlich, den Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers möglichst präzise zu bestimmen.
• Erfindungsgemäß geschieht dies mithilfe eines Berechnungsverfahrens, mit dem unmittelbar ein den Bremskraftverstärkerdruck repräsentierendes Signal erhalten wird. Anhand des aktuellen Bremskraftverstärkerdrucks kann dann entschieden werden, ob und gegebenenfalls welche Ersatzmaßnahmen eingeleitet werden.
• Das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren der Bestimmung des aktuellen Drucks p_BKV im Bremskraftverstärker ist in eine Steuereinrichtung 11 implementiert, die in 3 schematisch dargestellt ist. Der Steuereinrichtung 11 werden als Eingangsgrößen der Saugrohrdruck p_S, der Umgebungsdruck p_U, der Bremsdruck p_B aus dem hydraulischen Bremssystem 10 sowie ein Bremspedalbetätigungssignal s_P, beispielsweise ein Bremslichtsensorsignal zugeführt. Das Bremslichtbetätigungssignal kann lediglich die digitalen Zustände 0 und 1 annehmen. Diese Größen stehen an Fahrzeugen ohne weiteres zur Verfügung, da sie für die Ansteuerung des Motors und des Bremssystems 10 benötigt werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren werden daher keine zusätzlichen Sensoren benötigt.
• Wie 2 zeigt, werden in einem Integrator 12 fortlaufend die dem Bremskraftverstärker. zufließenden und von diesem abfließenden Luftmassenströme aufsummiert. Aus dieser Massenstrombilanz lässt sich dann stets der aktuellen Druck p_BKV im Bremskraftverstärker ermitteln.
• Die abfließenden Luftmassenströme lassen sich anhand geometrischer Gegebenheiten des Bremskraftverstärkers aus der Druckdifferenz zwischen dem aktuellen Druck p_BKV im Bremskraftverstärker und dem Saugrohrdruck p_S, gegebenenfalls unter Berücksichtigung des Umgebungsdrucks p_U berechnen.
• Die zufließende Luftmassenströme hängen von der Bremspedalbetätigung ab. Zudem kann ein Wert für die Leckage berücksichtigt werden.
• In einem vereinfachten Berechnungsansatz, in dem der Bremsdruck p_B nicht benötigt wird, können beim Treten, beim Lösen und während der Betätigung des Bremspedals separate zufließende Luftmassenstromkomponenten generiert werden. Die Lufteinträge in diesen drei Situationen, die allein durch Auswertung des Bremspedalbetätigungssignals s_P unterschieden werden können, werden über entsprechend applizierte Parameter berücksichtigt und der Leckage hinzuaddiert. Die aufsummierte Größe wird dann, gegebenenfalls korrigiert um eine Einströmkorrektur, dem Integrator 12 aufgeschaltet. Um eine ausreichende Sicherheit zu gewährleisten, werden die genannten Parameter jeweils auf einen maximalen Lufteintrag ausgelegt. Auf diese Weise lässt sich der Bremskraftverstärkerdruck für viele Situationen sehr gut abschätzen.
• Allerdings kann es in bestimmten Situationen, beispielsweise bei lediglich leichter Bremspedalbetätigung, zu deutlichen Abweichungen zwischen dem errechneten Bremskraftverstärkerdruck und dem tatsächlich vorhandenen Bremskraftverstärkerdruck kommen.
• Eine genauere Bestimmung des Bremskraftverstärkerdrucks wird durch die Einbeziehung des hydraulischen Bremsdrucks p_B erzielt. Hierbei macht man sich zunutze, dass zwischen dem Bremsdruckgradient dp_B/dt und dem Bremskraftverstärkerdruckgradient ein enger Zusammenhang besteht, der aus 3 ablesbar ist. Die mit p_B bezeichnete Kurve zeigt zwei aufeinanderfolgende verstärkte Bremsbetätigungen B₁ und B₂, zwischen denen das Bremspedalbetätigungssignal s_P eingeschaltet bleibt. Weiterhin ist der Bremsdruckgradient dp_B/dt dargestellt, der im Bereich der verstärkten Bremsbetätigungen B₁ und B₂ zwei Peaks aufweisen. Die weitere Kurve zeigt den hierzu experimentell gemessenen aktuellen Druckverlauf p_BKVreal im Bremskraftverstärker. Wie der 3 entnommen werden kann, verursacht jede verstärkte Bremsbetätigung B₁ und B₂ einen deutlichen Anstieg des aktuellen Drucks p_BKVreal im Bremskraftverstärker.
• Dies wird in der in 2 dargestellten Steuereinrichtung 11 durch eine Logikschaltung für zufließende Luftmassenstromkomponenten abgebildet, die die Auswertung des Bremsdrucks p_B des hydraulischen Bremssystems 10 sowie das Bremspedalbetätigungssignal s_P berücksichtigt.
• Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird aus dem Bremsdruck p_B in einer Differenzierungseinheit 13 zunächst der Bremsdruckgradient bestimmt. Es ist jedoch auch möglich, der Steuereinrichtung 11 den Bremsdruckgradienten unmittelbar zur Verfügung zu stellen oder diesen und den Bremsdruck gemeinsam für die Bestimmung der zufließenden Luftmassenstromkomponenten heranzuziehen.
• In einem nächsten Schritt 14 wird anhand des Bremspedalbetätigungssignals s_P geprüft, ob eine Bremspedalbetätigung vorliegt. Ist dies der Fall, wird in einem weiteren Schritt 15 geprüft, ob der Bremsdruckgradient für den Zustand ”Bremse treten” einen vorgegebenen ersten Schwellwert c_t überschreitet. Der Schwellwert c_t kann beispielsweise mit 0,2 bar/s angenommen werden. Bei einer Überschreitung des Schwellwerts c_t wird eine Kennlinie K_t für die zufließende Luftmassenstromkomponente im Zustand ”Bremse treten” ausgelesen. Das entsprechende Signal s_t wird dem Leckagesignal s_d hinzuaddiert und gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines Einströmkorrekturfaktors A dem Integrator 12 aufgeschaltet. Mit dem Einströmkorrekturfaktor A können Veränderungen des Umgebungsdrucks p_U in Bezug auf den aktuellen Druck p_BKV im Bremskraftverstärker berücksichtigt werden. Zudem kann die Einströmkorrektur auf die Druckdifferenz zwischen dem Umgebungsdruck p_U und dem aktuellen Druck p_PKV im Bremskraftverstärker skaliert werden.
• Die Kennlinie K_t für den Zustand ”Bremse treten” ist bremsdruckgradientenabhängig, so dass bei einer schnelleren Bremspedalbetätigung der entsprechend schneller ansteigende Bremskraftverstärkerdruck abgebildet wird. Entsprechende Informationen können auch in einer Tabelle oder in einem Kennfeld abgelegt sein.
• Wird bei betätigtem Bremspedal die Bremse nicht vollständig gelöst, womit das Bremspedalbetätigungssignal s_P weiterhin eingeschaltet bleibt, was in einem Schritt 16 geprüft wird, so wird in einem nächsten Schritt 17 geprüft, ob der Bremsdruckgradient einen vorgegebenen zweiten Schwellwert c_l für den Zustand ”Bremse lösen” unterschreitet. Der zweite Schwellwert c_l besitzt ein negatives Vorzeichen und kann beispielsweise mit –0,2 bar/s angenommen werden. Wird der zweite Schwellwert c_l unterschritten, wird eine Kennlinie K_l für die zufließende Luftmassenstromkomponente im Zustand ”Bremse lösen” ausgelesen. Das entsprechende Signal s_l wird wiederum dem Leckagesignal s_d hinzuaddiert und gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines Einströmkorrekturfaktors A dem Integrator 12 aufgeschaltet. Auch in diesem Fall kann die Kennlinie K_l bremsdruckgradientenabhängig gestaltet sein. Anstelle dieser Kennlinie ist auch eine Tabelle oder ein Kennfeld möglich.
• Um zu gewährleisten, dass unmittelbar nach einem Systemstart eine ausreichende Bremskraftverstärkung erfolgt, wird der Integrator 12 mit dem Umgebungsdruck p_U initialisiert. Dies gilt auch für einen etwaigen Reset 18 der Berechnung des aktuellen Drucks p_BKV im Bremskraftverstärker. Kommt es hierbei zu einer Bremspedalbetätigung, wird aus dem Vorliegen des noch zu hohen aktuellen Druck p_BKV im Bremskraftverstärker geschlossen, bremskraftverstärkende Ersatzmaßnahmen zu veranlassen. Liegt im Ansaugtrakt des, Motors ein Unterdruck an, wird über die abfließenden Luftmassenströme jedoch sehr schnell ein ausreichender Unterdruck erzeugt und parallel im Rechenmodell für den aktuellen Druck p_BKV im Bremskraftverstärker errechnet.
• Die Erfindung ermöglicht durch die Einbeziehung des hydraulischen Bremsdrucks in die Ermittlung des aktuellen Drucks p_BKV im Bremskraftverstärker eine hohe Übereinstimmung zwischen dem errechneten Bremskraftverstärkerdruck p_BKM und dem tatsächlich im Bremskraftverstärker vorhandenen Druck.
• Bezugszeichenliste

1

Membran

2

Unterdruckkammer

3

Arbeitskammer

4

Unterdruckkanal

5

Saugrohranschluss

6

Kolbenstange des Bremskraftverstärkers

7

Rückstellfeder

8

Druckstange

9

Außenluftventil

10

Bremssystem

11

Steuereinrichtung

12

Integrator

13

Differenzierer

14

Überprüfung des Bremspedalbetätigungssignals

15

Schwellwertüberprüfung des Bremsdruckgradienten für den Zustand ”Bremse treten”

16

Überprüfung des Bremspedalbetätigungssignals

17

Schwellwertüberprüfung des Bremsdruckgradienten für den Zustand ”Bremse lösen”

18

Reset

A

Einströmkorrektur

c_l

Schwellwert für den Bremsdruckgradienten für den Zustand ”Bremse lösen”

c_t

Schwellwert für den Bremsdruckgradienten für den Zustand ”Bremse treten”

K_l

Kennlinie die zufließende Luftmassenstromkomponente im Zustand ”Bremse lösen”

K_t

Kennlinie die zufließende Luftmassenstromkomponente im Zustand ”Bremse treten”

p_B

Bremsdruck

p_BKV

Aktueller Druck im Bremskraftverstärker

p_S

Saugrohrdruck

p_U

Umgebungsdruck

s_d

Leckagesignal

s_l

Signal für die zufließende Luftmassenstromkomponente im Zustand ”Bremse lösen”

s_t

Signal für die zufließende Luftmassenstromkomponente im Zustand ”Bremse treten”

s_P

Bremspedalbetätigungssignal

Claims (12)

1. Verfahren zur Berechnung des Drucks in einem Bremskraftverstärker, bei dem aus den dem Bremskraftverstärker zufließenden Luftmassenströmen sowie den abfließenden Luftmassenströmen der aktuelle Druck (p_BKV) im Bremskraftverstärker bestimmt wird, weiterhin der hydraulische Bremsdruck (p_B) in einem an den Bremskraftverstärker angeschlossenen Bremssystem (10) ausgewertet wird, und eine zufließende Luftmassenstromkomponente in Abhängigkeit der Auswertung des Bremsdrucks generiert und in die Bestimmung des Bremskraftverstärkerdrucks einbezogen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung des Bremsdrucks (p_B) dessen zeitliche Änderung bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zufließende Luftmassenstromkomponente eine mathematische Funktion des Bremsdruckgradienten ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zuständen ”Bremse treten” und ”Bremse lösen” unterschieden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zustand eine bremsdruckgradientenabhängige Kennlinie (K_l, K_t) für die zufließende Luftmassenstromkomponente zugeordnet ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine zufließende Luftmassenstromkomponente generiert wird, wenn bei betätigtem Bremspedal der Bremsdruckgradient einen vorgegebenen Schwellwert (c_t) unterschreitet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine zufließende Luftmassenstromkomponente generiert wird, wenn bei betätigtem Bremspedal der Bremsdruckgradient einen vorgegebenen Schwellwert (c_l) überschreitet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Eingangsgrößen der Saugrohrdruck (p_S), der Umgebungsdruck (p_U), ein Bremsbetätigungssignal (s_P) sowie der Bremsdruck (p_B) im Bremssystem (10) verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Systemstart für die Berechnung des aktuellen Drucks (p_BKV) im Bremskraftverstärker zunächst der Umgebungsdruck (p_U) als Bremskraftverstärkerdruck angenommen wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftmassenströme repräsentierenden Signale (s_d, s_l, s_t) zur Bestimmung des aktuellen Drucks (p_BKV) im Bremskraftverstärker fortlaufend aufsummiert werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die abfließenden Luftmassenströme aus dem errechneten aktuellen Druck p_BKV im Bremskraftverstärker und dem Saugrohrdruck (p_S) ermittelt werden.
12. Bremssystem mit Bremskraftverstärker, umfassend ein in einer Steuereinrichtung (11) implementiertes Berechnungsmodell zur Ermittlung des aktuellen Drucks (p_BKV) im Bremskraftverstärker, umfassend: Mittel zur Bestimmung der dem Bremskraftverstärker zufließenden und abfließenden Luftmassenströme, Mittel zur Auswertung des Bremsdrucks (p_B) im Bremssystem, Mittel zur Erzeugung eines eine zufließende Luftmassenstromkomponente repräsentierenden Signals (s_l, s_t) in Abhängigkeit der Auswertung des Bremsdrucks (p_B) im Bremssystem (10), und Mittel zur Aufsummierung der die Luftmassenströme repräsentierenden Signale (sl, st) und zur Bereitstellung eines den aktuellen Druck p_BKV im Bremskraftverstärker repräsentierenden Signals aus den die Luftmassenströme repräsentierenden Signalen.

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