DE102009045759A1

DE102009045759A1 - Method for controlling brake system of motor vehicle, involves holding braking force at wheel independent of operation of actuation device in one condition, and diminishing force after existence of another condition in two process steps

Info

Publication number: DE102009045759A1
Application number: DE102009045759A
Authority: DE
Inventors: Robin Clemens
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2011-04-21
Anticipated expiration: 2029-10-17
Also published as: DE102009045759B4

Abstract

The method involves holding braking force at a wheel of a vehicle independent of operation of an actuation device in operating condition. The braking force is diminished after existence of another operating condition in two process steps with different degradation speeds. The braking force is diminished with high degradation speed up to safe retaining braking force lying above necessary retaining braking force in one of the process steps, where the vehicle is provided in stop operating condition by the safe retaining braking force. An independent claim is also included for a device for controlling a brake system of a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Fahrzeugs, wobei in wenigstens einem ersten Betriebszustand eine Bremskraft an wenigsten einem Rad des Fahrzeugs unabhängig von der Betätigung einer Betätigungseinrichtung gehalten wird und wobei die Bremskraft nach Vorliegen eines zweiten Betriebszustandes abgebaut wird.The invention relates to a method for controlling a brake system of a vehicle, wherein in at least a first operating state, a braking force on at least one wheel of the vehicle is held independently of the actuation of an actuating device and wherein the braking force is reduced after the presence of a second operating state.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Verhindern, dass ein Fahrzeug bei einem Anfahrvorgang in eine der Anfahrrichtung entgegengesetzte Richtung rollt, wobei während des ersten Betriebszustands, bei dem sich das Fahrzeug in einem Stillstandzustand befindet, die Bremsanlage des Fahrzeugs so gesteuert wird, dass eine Bremskraft an wenigstens einer Radbremse aufgebaut und/oder aufrechterhalten wird.More particularly, the invention relates to a method for preventing a vehicle from rolling in a direction opposite to the approach direction during a starting operation, wherein during the first operating state in which the vehicle is in a stationary state, the brake system of the vehicle is controlled such that a braking force is built on at least one wheel brake and / or maintained.

Die Erfindung betrifft ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.The invention further relates to a device suitable for carrying out the method.

Unter der Bezeichnung Hillholder oder der im Folgenden verwendeten Bezeichnung Hill Start Assist (HSA) sind Anfahrhilfen bekannt, bei denen der Fahrer eines Fahrzeugs anhand eines Verfahrens der eingangs genannten Art bei einem Anfahrvorgang an einer Steigung unterstützt wird.Under the name Hillholder or the term Hill Start Assist (HSA) used hereinafter starting aids are known in which the driver of a vehicle is supported by a method of the type mentioned in a startup on a slope.

Üblicherweise ist dabei vorgesehen, dass eine Betriebsbremsanlage des Fahrzeugs mit einer Energieversorgungseinheit ausgestattet ist, mittels welcher automatisch ein bestimmter Bremsdruck bzw. eine Bremskraft in einer oder mehreren Radbremsen des Fahrzeugs aufgebaut oder ein von dem Fahrer in einer oder mehreren Radbremsen eingestellter Bremsdruck solange aufrechterhalten wird, bis ein Losrollen des Fahrzeugs festgestellt wird. Ein Losrollen oder Anrollen wird nach einer vorgegebenen Zeitdauer automatisch von der HSA-Funktion ausgelöst, da aus Sicherheitsgründen das Fahrzeug nur für diese vorgegebene Zeitdauer mit der Betriebsbremse an einem Hang gehalten werden darf. Die Lösevorgänge werden dabei nicht durch eine Handlung des Fahrers ausgelöst. Alternativ kann es vorgesehen sein, dass während des Stillstands eine Bremskraft mittels einer fremdsteuerbaren Feststellbremseinrichtung erzeugt wird, welche während des Anfahrvorgangs gelöst wird.Usually, it is provided that a service brake system of the vehicle is equipped with a power supply unit by means of which a certain brake pressure or a braking force is automatically built up in one or more wheel brakes of the vehicle or a brake pressure set by the driver in one or more wheel brakes is maintained, until a rolling of the vehicle is detected. A roll-on or roll-on is automatically triggered by the HSA function after a predetermined period of time, since for safety reasons, the vehicle may be held on a slope only for this predetermined period of time with the service brake. The dissolution processes are not triggered by an action of the driver. Alternatively, it may be provided that during braking a braking force is generated by means of a externally controllable parking brake device, which is released during the starting process.

Bisherige HSA-Funktionen bauen bei einem Fahrzeug, das durch ein Bremssystem auf geneigtem Untergrund festgehalten wird, die Bremskraft mit einer Rampe mit konstantem Gradienten linear ab. Zu einem bekannten Zeitpunkt t-1 (1) beginnt die Steuerung der Bremsanlage damit, die Bremskraft mit dem Ziel des vollständigen Abbaus zu verringern. Zu einem vorher nicht bekannten Zeitpunkt wird die Bremskraft soweit abgebaut sein, dass die Hangabtriebskraft das Fahrzeug hangabwärts beschleunigt. Bei erkannter Fahrzeugbewegung wird die Abbaurampe nicht angehalten.Previous HSA functions linearly reduce the braking force with a ramp with a constant gradient in a vehicle that is held on a sloped surface by a braking system. At a known time t-1 ( 1 ) begins the brake control system so as to reduce the braking force with the aim of complete degradation. At a previously unknown time, the braking force will be reduced so far that the downhill power accelerates the vehicle down the slope. If a vehicle movement is detected, the reduction lamp is not stopped.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die sicherstellen, dass die aktivierte Anfahrunterstützung am Berg nicht zu einem unkontrollierten Fahrzeugverhalten beiträgt.The invention is therefore based on the object to provide a method and an apparatus which ensure that the activated start-up assistance on the mountain does not contribute to an uncontrolled vehicle behavior.

Dabei soll das Fahrzeug sich frühestens zum Zeitpunk t-1 und spätestens nach t-3 für den Fahrer spürbar in Bewegung setzen.The vehicle should set in motion at the earliest at the time t-1 and at the latest after t-3 for the driver.

Ferner soll das Fahrzeug sich komfortgerecht in Bewegung setzen. Insbesondere soll die Beschleunigung des Fahrzeugs beim Rückrollen so weit wie möglich nach oben begrenzt sein.Furthermore, the vehicle should set comfortable in motion. In particular, the acceleration of the vehicle when rewinding should be limited as far as possible upwards.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen des Verfahrens sowie der Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a device having the features of patent claim 10. Advantageous developments of the method and the device are the subject of the dependent claims.

Das Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage eines Fahrzeugs sieht vor, dass bei wenigstens einem ersten Betriebszustand Bremskraft an wenigsten einem Rad des Fahrzeugs unabhängig von der Betätigung einer Betätigungseinrichtung gehalten wird. Liegt ein zweiter Betriebszustand, nämlich ein nicht durch den Fahrer selbst angeforderter Bremskraftabbau vor, wird die Bremskraft abgebaut bzw. die Bremswirkung verringert. Der Abbau der Bremskraft wird nach einer vorgegebenen Zeitdauer ausgelöst. Vorteilhaft wird dabei erfindungsgemäß die Bremskraft bzw. die Bremswirkung in mindestens zwei Verfahrensschritten mit unterschiedlichen Abbaugeschwindigkeiten bzw. unterschiedlichen Zeitgradienten abgebaut bzw. verringert. Unter einem Zeitgradienten wird dabei die Änderungsrate verstanden, mit der die Bremskraft über der Zeit abgebaut wird. Da die Bremskräfte den Bremsdruckwerten eines hydraulischen Bremssystems entsprechen, werden unter dem Begriff Bremskraft auch Bremsdruckwerte verstanden. Bei einer hydraulischen Bremsanlage handelt es sich im ersten Verfahrenschritt um die Änderung des Bremsdruckwertes in einem Zeitintervall vorgegebener Länge, wobei während einer vorgegebenen Anzahl von aufeinanderfolgenden Ermittlungszeitpunkten stets ein erster Wert in Abhängigkeit von Variablen, wie Fahrzeugmasse, Längsneigungswinkel des Fahrzeugs oder Antriebsmoment eines Motors des Fahrzeugs variiert wird, so dass sich eine schnelle Abbaugeschwindigkeit des Druckwerts ergibt, während in dem zweiten Verfahrenschritt während einer vorgegebenen Anzahl von aufeinanderfolgenden Ermittlungszeitpunkten stets ein zweiter Wert in Abhängigkeit von Variablen variiert wird, so dass sich ein geringe Abbaugeschwindigkeit des Druckwerts ergibt.The method for controlling a brake system of a vehicle provides that, in at least one first operating state, braking force is held on at least one wheel of the vehicle independently of the actuation of an actuating device. If a second operating state, namely a braking force reduction not requested by the driver himself, occurs, the braking force is reduced or the braking effect is reduced. The degradation of the braking force is triggered after a predetermined period of time. Advantageously, according to the invention, the braking force or the braking effect is reduced or reduced in at least two process steps with different rates of degradation or different time gradients. A time gradient is understood to mean the rate of change with which the braking force is reduced over time. Since the braking forces correspond to the brake pressure values of a hydraulic brake system Under the term braking force and brake pressure values understood. In a hydraulic brake system is in the first step, the change in the brake pressure value in a time interval of predetermined length, wherein during a predetermined number of successive determination times always a first value depending on variables such as vehicle mass, pitch angle of the vehicle or drive torque of an engine of the vehicle is varied, so that there is a fast degradation rate of the pressure value, while in the second process step during a predetermined number of successive determination times always a second value is varied depending on variables, so that there is a low degradation rate of the pressure value.

Vorteilhaft wird in dem ersten Verfahrensschritt die Bremskraft mit einer hohen Abbaugeschwindigkeit bzw. mit einem hohen Zeitgradienten bis zu einer oberhalb der erforderlichen Halte-Bremskraft liegenden sicheren Halte-Bremskraft, bei der gewährleistet ist, dass sich das Fahrzeug in einem Stillstands-Betriebszustand befindet, abgebaut. Unter der erforderlichen Halte-Bremskraft wird dabei die geschätzte Bremswirkung verstanden, die zum Halten des Fahrzeugs mindestens nötig ist. In dem zweiten Verfahrensschritt wird vorteilhaft die Bremskraft mit einer niedrigen Abbaugeschwindigkeit bzw. mit einem niedrigen Zeitgradienten bis auf die erforderliche Halte-Bremskraft, bei der noch keine Fahrzeugbewegung stattfindet, abgebaut. Die Halte Bremskraft geht dann über in eine Löse-Bremskraft, wo eine Fahrzeugbewegung beginnt. Dabei wird die Bremskraft so abgebaut, dass die Rückrollbeschleunigung des Fahrzeugs für eine bestimmte Zeit nach oben beschränkt bleibt.Advantageously, in the first method step, the braking force is reduced with a high degradation speed or with a high time gradient up to a safe holding brake force above the required holding braking force, which ensures that the vehicle is in a standstill operating state , Under the required holding brake force is understood the estimated braking effect that is at least necessary for holding the vehicle. In the second method step, the braking force is advantageously reduced with a low rate of reduction or with a low time gradient, except for the required holding braking force, at which no vehicle movement is yet taking place. The holding brake force then goes into a release brake force where vehicle motion begins. The braking force is reduced so that the rollback acceleration of the vehicle remains limited for a certain time up.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass die für den Abbau der Bremskraft vorgesehenen Abbaugeschwindigkeiten in den beiden Verfahrensschritten in Abhängigkeit von den Fahrzeugmassen variiert werden. Durch die variable Abbaugeschwindigkeit der Bremskraft kann das Bremssystem die Bremskraft umso langsamer abbauen, je wahrscheinlicher oder unkomfortabler ein Losrollen des Fahrzeugs eingeschätzt wird.An expedient embodiment of the invention provides that the degradation rates provided for the reduction of the braking force are varied in the two method steps as a function of the vehicle masses. Due to the variable rate of degradation of the braking force, the braking system can reduce the braking force the slower, the more likely or uncomfortable a rolling of the vehicle is estimated.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass die für den Abbau der Bremskraft vorgesehenen Abbaugeschwindigkeiten in den beiden Verfahrensschritten in Abhängigkeit von dem Längsneigungswinkel des Fahrzeugs variiert werden. Der Längsneigungswinkel des Fahrzeugs wird dabei aus den Messsignalen eines Längsbeschleunigungssensors des Fahrzeugs ermittelt.A further expedient embodiment of the invention provides that the degradation rates provided for the reduction of the braking force are varied in the two method steps as a function of the longitudinal inclination angle of the vehicle. The longitudinal inclination angle of the vehicle is determined from the measurement signals of a longitudinal acceleration sensor of the vehicle.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Abbaugeschwindigkeit im zweiten Verfahrenschritt in Abhängigkeit von vorgegeben Komfortkriterien variiert. Ein Komfortkriterium ist die Abbaugeschwindigkeit bei einem bestimmten Wert der Fahrzeugmasse, dem während des Stillstands vorliegenden Längsneigungswinkel des Fahrzeugs und dem Antriebsmoment, insbesondere bei Fahrzeugen mit Automatikgetrieben.In a further advantageous embodiment of the invention, the rate of degradation in the second process step is varied as a function of predetermined comfort criteria. A comfort criterion is the speed of reduction at a certain value of the vehicle mass, the longitudinal inclination angle of the vehicle during the standstill and the drive torque, in particular in vehicles with automatic transmissions.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird in einem dritten Verfahrensschritt die Bremskraft während einer vorgegebenen Zeitdauer konstant gehalten wird, wenn eine Fahrzeugbewegung im zweiten Verfahrensschritt ermittelt wurde. Dadurch wird vorteilhaft die Rückrollbeschleunigung beschränkt.In a preferred embodiment, in a third method step, the braking force is kept constant for a predetermined period of time, if a vehicle movement was determined in the second method step. As a result, the rollback acceleration is advantageously limited.

In einer ebenfalls vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in einem vierten Verfahrensschritt die Restbremskraft abgebaut wird.In a likewise advantageous embodiment of the invention, it is provided that in a fourth method step, the residual braking force is reduced.

Die Erfindung stellt zudem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereit. Die Vorrichtung zur Steuerung einer Bremsanlage eines Fahrzeugs, weist Mittel zum Halten der Bremskraft an wenigsten einem Rad des Fahrzeugs unabhängig von der Betätigung einer Betätigungseinrichtung, wie eines Bremspedals, in wenigstens einem ersten Betriebszustand und Mittel zum Abbau der Bremskraft nach Vorliegen eines zweiten Betriebszustandes auf, wobei der Vorrichtung ein Berechnungsmittel zugeordnet ist, das die Bremskraft mit unterschiedlichen Änderungsraten der Abbaugeschwindigkeiten anhand von vorgegebenen Werten und Variablen berechnet und die Vorrichtung die Bremskraft in mindestens zwei Schritten mit den berechneten unterschiedlichen Abbaugeschwindigkeiten abbaut.The invention also provides an apparatus for carrying out the method. The apparatus for controlling a brake system of a vehicle, comprising means for holding the braking force to at least one wheel of the vehicle, independently of the operation of an actuating device, such as a brake pedal, in at least a first operating state and means for reducing the braking force after the presence of a second operating state, wherein the apparatus is associated with a calculating means that calculates the braking force at different rates of degradation of the degradation rates based on predetermined values and variables, and the apparatus degrades the braking force in at least two steps with the calculated different degradation rates.

Die Erfindung zeichnet sich durch einen schnellen Verlauf der Abbaugeschwindigkeit der Bremswirkung bis hinab zur sicheren Halte-Bremswirkung aus und von da an durch einen möglichst langsamen Verlauf der Abbaugeschwindigkeit. Das Fahrzeug beginnt innerhalb eines kurzen Zeitintervalls loszurollen. Vorteilhaft variiert die Abbaugeschwindigkeit der Bremskraft dabei je nach Wahrscheinlichkeit und Komfortwirkung des zu erwartenden Rückrollens. Sobald das Fahrzeug losrollt, wird der Abbau der Bremskraft für eine gewisse Zeit angehalten.The invention is characterized by a fast course of the degradation rate of the braking effect down to the safe holding-braking effect and from there by the slowest possible course of the degradation rate. The vehicle starts to roll within a short time interval. Advantageously, the rate of degradation of the braking force varies depending on the probability and comfort effect of the expected rewinding. As soon as the vehicle starts to roll off, the reduction of the braking force is stopped for a certain time.

Gegenüber bekannten HSA-Funktionen besteht der Vorteil darin:

1. Unter Einhaltung der zulässigen gesamten Haltedauer wird die Bremskraft bzw. der Bremsdruck so abgebaut, dass das Fahrzeug gebremst zurückrollt.
2. Im ersten Verfahrensschritt, der schnellen Abbauphase der Bremskraft, wird die die Bremswirkung der Bremskraft zügig auf einen Niveau einer Bremswirkung reduziert, bei der das Fahrzeug mit großer Wahrscheinlichkeit nicht wegrollt.
3. Im zweiten Verfahrensschritt, der langsamen Abbauphase erfolgt der Abbau der Bremskraft so langsam, dass bei erkannter Fahrzeugbewegung der Abbau der Bremskraft sofort und ohne weitere Verluste an Bremswirkung angehalten werden kann.
4. Gegenüber einem Abbau der Bremskraft in der langsamen Phase mit gleichbleibender Abbaugeschwindigkeit wird beim variablen Abbau der Bremskraft die Abbaugeschwindigkeit der Bremskraft über den gesamten Abbauvorgang hinweg daran anpasst, als wie häufig oder als wie bedeutend der Anwender einen bestimmten, durch Variablen, wie die Fahrzeugmasse, gekennzeichneten Anwendungsfall beurteilt.
5. Dadurch kann beim Einhalten der zeitlichen Randbedingungen der HSA-Funktion der Abbau für häufig auftretende Fahrzeugmassen besonders langsam erfolgen.
6. Dadurch wiederum kann das Bremssystem die einsetzende Fahrzeugbewegung besser abbremsen.

Compared to known HSA functions, the advantage is:

1. In compliance with the permissible total holding time, the braking force or the brake pressure is reduced so that the vehicle rolls back braked.
2. In the first process step, the fast degradation phase of the braking force, the braking effect of the braking force is rapidly reduced to a level of braking effect, in which the vehicle is unlikely to roll away.
3. In the second process step, the slow degradation phase of the degradation of the braking force is so slow that when detected vehicle movement of the degradation of the braking force can be stopped immediately and without further loss of braking effect.
4. Compared to a reduction of the braking force in the slow phase with a constant rate of degradation is the variable degradation of the braking force, the degradation rate of the braking force throughout the degradation process away adapted to how often or how significant the user a particular, by variables such as the vehicle mass , designated use case assessed.
5. As a result, if the time constraints of the HSA function are met, the reduction for frequently occurring vehicle masses can be particularly slow.
6. This in turn, the brake system can slow down the onset of vehicle movement better.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

1 eine zweiphasige Abbaurampe mit variablen Abbaugeschwindigkeiten 1 a biphasic degradation lamp with variable degradation rates

2 Beispiele für variable Abbaugeschwindigkeiten 2 Examples of variable degradation rates

Es wird hier beispielhaft von einem Kraftfahrzeug mit einer hydraulischen Bremsanlage ausgegangen, bei der eine von dem Fahrer des Fahrzeugs bediente Betätigungseinrichtung mit einem Bremskraftverstärker verbunden ist, welcher einen Druck innerhalb einer Hydraulikflüssigkeit in einem Hauptzylinder der Bremsanlage aufbaut. Dieser wird über Hydraulikleitungen zu den Bremszylindern an den gebremsten Rädern des Fahrzeugs übertragen.It is assumed here by way of example of a motor vehicle with a hydraulic brake system, in which an actuated by the driver of the vehicle actuator is connected to a brake booster which builds a pressure within a hydraulic fluid in a master cylinder of the brake system. This is transmitted via hydraulic lines to the brake cylinders on the braked wheels of the vehicle.

Bei der Betätigungseinrichtung handelt es sich üblicherweise um ein von dem Fahrer mit einem Fuß zu betätigendes Bremspedal.The actuating device is usually a brake pedal to be operated by the driver with one foot.

Neben mechanisch-hydraulischen Bremsanlagen eignen sich dabei insbesondere auch elektrohydraulische Bremsanlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei denen der Bremskraftverstärker durch eine Druckversorgungseinheit ersetzt ist, welche elektronisch über ein Steuergerät mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist.In addition to mechanical-hydraulic brake systems, in particular, electrohydraulic brake systems are also suitable for carrying out the method according to the invention, in which the brake booster is replaced by a pressure supply unit, which is electronically connected to the actuating device via a control unit.

Ferner wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug von einem Motor, beispielsweise einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor angetrieben wird, der ein Antriebsmoment erzeugt, das über einen Antriebsstrang an wenigstens ein Rad, vorzugsweise an wenigstens zwei Räder des Fahrzeugs übertragen wird.Furthermore, it is assumed that the vehicle is driven by an engine, for example an internal combustion engine or an electric motor, which generates a drive torque which is transmitted via a drive train to at least one wheel, preferably to at least two wheels of the vehicle.

Den Ausgangspunkt für die Erfindung bildet die Möglichkeit, die Bremskraft der Bremsanlage des Fahrzeugs unabhängig von der Stellung des durch den Fahrer zum Bremsen zu betätigenden Fußpedals einstellen zu können, welche insbesondere in Fahrzeugen mit einer Bremsschlupfregelung (ABS), einer Antriebsschlupfregelung (ASR) und/oder einer auf Bremseneingriffen basierenden Gierrateregelung (ESP) bereits besteht.The starting point for the invention is the possibility of being able to adjust the braking force of the brake system of the vehicle independently of the position of the foot pedal to be actuated by the driver for braking, which in particular in vehicles with a brake slip control (ABS), traction control (ASR) and / or a brake intervention based yaw rate control (ESP) already exists.

Bremszylinder von Radbremsen sind dafür typischerweise über als Magnetventile ausgeführte Ventile mit dem Hauptbremszylinder verbunden, welche in drei verschiedenen Stellungen betrieben werden können. In einer ersten Stellung besteht ein ungehinderter Durchgang vom Hauptzylinder zu dem Radzylinder, so dass der Bremsdruck in dem Hauptzylinder an die Radzylinder übertragen wird. In einer zweiten Stellung ist der Durchgang vom Hauptzylinder zu den Radzylindern unterbrochen, so dass der Bremsdruck in den Radzylindern konstant gehalten wird. In einer dritten Stellung ist der Radzylinder mit einem Rücklauf verbunden, so dass der Bremsdruck in diesem Radzylinder sinkt.Brake cylinders of wheel brakes are typically connected via solenoid valves designed as valves to the master cylinder, which can be operated in three different positions. In a first position, there is an unobstructed passage from the master cylinder to the wheel cylinder, so that the brake pressure in the master cylinder is transmitted to the wheel cylinders. In a second position, the passage from the master cylinder to the wheel cylinders is interrupted, so that the brake pressure in the wheel cylinders is kept constant. In a third position of the wheel cylinder is connected to a return, so that the brake pressure drops in this wheel cylinder.

Ferner steht in vielen Fahrzeugen eine typischerweise als Pumpe ausgebildete elektronisch gesteuerte Druckversorgung zur Verfügung, die es ermöglicht einen Druck einzustellen, der größer ist, als der durch den Fahrer mittels des Bremskraftverstärkers in dem Hauptzylinder aufgebaute Druck.Further, in many vehicles there is an electronically controlled pressure supply, typically designed as a pump, which allows a pressure greater than the pressure built up by the driver by means of the brake booster in the master cylinder to be set.

Es ist vorgesehen, zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und insbesondere zum Aufrechterhalten und/oder Abbauen des Bremsdrucks Ventile zu verwenden. It is intended to use for carrying out the method according to the invention and in particular for maintaining and / or reducing the brake pressure valves.

Fahrzeuge, in denen eine ABS-, ASR und/oder ESP-Regelung durchgeführt wird, verfügen zudem auch über eine Sensorik, die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann, wie beispielsweise insbesondere über Bremsdrucksensoren zum Erfassen des in dem Hauptzylinder vorliegenden Bremsdrucks p und/oder der in den Radbremszylindern vorliegenden Bremsdrücke p_i, Radrehzahlsensoren und Beschleunigungssensoren und Sensoren, die z. B. die Fahrpedalstellung bereitstellen. Werte weiterer Größen, wie beispielsweise insbesondere das momentane von dem Motor des Fahrzeugs bereitgestellte Antriebsmoment M_M, werden von Motormanagement des Fahrzeugs zur Verfügung gestellt.Vehicles in which an ABS, ASR and / or ESP control is performed, also have a sensor that can be used to carry out the method according to the invention, such as in particular via brake pressure sensors for detecting the present in the master cylinder brake pressure p and / or present in the wheel brake cylinders brake pressures p _i , Raddrehzahlsensoren and acceleration sensors and sensors, the z. B. provide the accelerator pedal position. Values of further variables, such as in particular the momentary drive torque M _M provided by the engine of the vehicle, are provided by the engine management system of the vehicle.

Zur Durchführung der HSA-Funktion ist eine Steuereinheit mit einer Berechnungseinheit vorgesehen, die Aktivierungssignale auswerten und die Ventile der Radbremsen und/oder die Druckversorgung steuern. Die Steuereinheit ist eigenständig ausgeführt oder in einem ABS, ASR- und/oder ESP-Regler integriert.To carry out the HSA function, a control unit with a calculation unit is provided which evaluates activation signals and controls the valves of the wheel brakes and / or the pressure supply. The control unit is self-contained or integrated in an ABS, ASR and / or ESP controller.

Beim Abbauen des Bremsdrucks p bzw. der Bremsdrücke p_i wird die Fahrzeugmasse berücksichtigt. Der beim Stillstand des Fahrzeugs vorliegende Längsneigungswinkel α_A sowie das beim Stillstand vorliegende Antriebsmoment M_M,A des Motors werden vorzugsweise ebenfalls erfasst und die Auswertung einbezogen.When reducing the brake pressure p or the brake pressures p _i , the vehicle mass is taken into account. The present at standstill of the vehicle pitch angle α _A and present at a standstill drive torque M _{M, A of} the engine are preferably also detected and included the evaluation.

Der Anrollvorgang kann dabei durch eine Auswertung von Signalen der Raddrehzahlsensoren erkannt werden, wobei ein Losrollen von der Steuereinheit dann festgestellt wird, wenn die Drehzahl eines oder mehrerer Räder nach einem Stillstand einen von Null verschiedenen Wert annimmt.The Anrollvorgang can be detected by an evaluation of signals from the wheel speed sensors, wherein a loose rolling is detected by the control unit when the speed of one or more wheels after a standstill assumes a value other than zero.

Der Wert für das Antriebsmoment M_M wird der Steuereinheit direkt von dem Motormanagement bereitgestellt oder über ein weiteres Steuergerät an diese übertragen.The value for the drive torque M _M is provided to the control unit directly from the engine management or transmitted via another control unit to this.

Der Längsneigungswinkel α des Fahrzeugs wird vorzugsweise aus Messsignalen a_Sensor eines Längsbeschleunigungssensors des Fahrzeugs ermittelt. Dieser erfasst die Summe aus einer Beschleunigung v . des Fahrzeugs und der Hangabtriebsbeschleunigung g·sin(α). Im Stillstand das Fahrzeug ist die Beschleunigung v . des Fahrzeugs Null und es gilt somit

wobei g die Erdbeschleunigung bezeichnet, die üblicherweise einen Wert von etwa 9,81 m/s² annimmt. Anhand von Gleichung 1 ergibt sich dabei ein positiver Längsneigungswinkel α, wenn das Heck des Fahrzeugs bergab gerichtet ist, und ein negativer Längsneigungswinkel α, wenn das Fahrzeugheck bergauf gerichtet ist.The longitudinal inclination angle α of the vehicle is preferably determined from measurement signals a _{sensor of} a longitudinal acceleration _sensor of the vehicle. This captures the sum of an acceleration v. of the vehicle and the downhill acceleration g · sin (α). At standstill the vehicle is the acceleration v. of the vehicle zero and it is thus valid

where g denotes the gravitational acceleration, which usually assumes a value of about 9.81 m / s ² . From equation 1, a positive pitch angle α results when the rear of the vehicle is directed downhill, and a negative pitch angle α when the rear of the vehicle is uphill.

Zur Auswertung werden die zum Zeitpunkt des Losrollens erfassten Werte p_A, M_M,A, a_Sensor,A der Größen p, M_M und a_Sensor in einem Speicher der Steuereinheit gespeichert. Die Messsignale werden der Steuereinheit mit der Berechnungseinheit dabei vorzugsweise kontinuierlich bereitgestellt, und es wird ein Steuerbefehl zum Speichern der Werte erzeugt, wenn anhand der Signale wenigstens eines Raddrehzahlsensors ein Anfahren des Fahrzeugs wie vorstehend beschrieben von der Steuereinheit erkannt wird.For evaluation, the values detected at the time of Losrollens p _A, M _{M, A,} a _{sensor, A} sizes are stored p, M _M, and a _sensor in a memory of the control unit. The measurement signals are preferably continuously provided to the control unit with the calculation unit, and a control command for storing the values is generated when, based on the signals of at least one wheel speed sensor, starting of the vehicle is detected by the control unit as described above.

Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Fahrzeug gerade anzurollen beginnt, besteht ein Gleichgewicht zwischen einer auf das Fahrzeug wirkenden Hangabtriebskraft F_H einerseits und der Summe aus einer Bremskraft F_B und einer von dem Motor bewirkten Antriebskraft F_A, die der Hangabtriebskraft F_H beide entgegenwirken, andererseits. Es gilt somit: F_M = F_B + F_A (2) At the time when the vehicle is about to start rolling, there is a balance between a downhill force F _H acting on the vehicle and the sum of a braking force F _B and a driving force F _A caused by the engine, both counteracting the downhill force F _H , on the other hand. It thus applies: F _M = F _B + F _A (2)

Bei einem Längsneigungswinkel α ergibt sich dabei eine Hangabtriebskraft von F_H = m·g·sin(α) (3) wobei m die Masse des Fahrzeugs bezeichnet.In a longitudinal inclination angle α results in a downgrade force of F _H = m · g · sin (α) (3) where m denotes the mass of the vehicle.

Anhand von Gleichung 2 kann aus den zum Zeitpunkt des Anfahrens gemessenen Größen die Fahrzeugmasse m bestimmt werden. Es ergibt sich dabei:

Based on equation 2, the vehicle mass m can be determined from the quantities measured at the time of starting. It results in:

Die beim Anrollen gemessenen Werte sind hier mit einem Index A gekennzeichnet.The values measured when rolling up are marked here with an index A.

Die Steuereinheit berechnet die Fahrzeugmasse m bei jedem Zündungsneustart bzw. bei jedem einem Zündungsneustart folgenden Anfahrvorgang. Bei einer bevorzugten manuellen Aktivierung der HSA-Funktion durch den Fahrer des Fahrzeugs ist es darüber hinaus vorgesehen, die Fahrzeugmasse m bei jedem Anrollvorgang, der automatisch von der HSA-Funktion vorgenommen wird, zu bestimmen, so dass sie bei einem Anrollvorgang an einem Hang zur Verfügung stehen.The control unit calculates the vehicle mass m every time the ignition is re-started or after each start-up following an ignition restart. In a preferred manual activation of the HSA function by the driver of the vehicle, it is also provided to determine the vehicle mass m at each roll-up, which is automatically performed by the HSA function, so that they are in a roll on a slope for To be available.

Darüber hinaus wird die geschätzte Fahrzeugmasse m nach jedem Zündungsneustart und in einer möglichen Ausführungsform auch nach jedem eine vorgegebener Zeitdauer überschreitenden Stillstand des Fahrzeugs auf einen vorgegebenen Wert zurückgesetzt, der durch einen dynamisch bestimmten Wert ersetzt wird, sobald ein solcher vorliegt. Bei dem vorgegebenen Wert kann es sich beispielsweise um die Fahrzeugmasse m handeln, die einem zulässigen Gesamtgewicht des Fahrzeugs und bei vorhandener Anhängerkupplung einem zulässigen Gesamtgewicht des aus dem Fahrzeug und einem Anhänger bestehenden Gespanns entspricht.Moreover, the estimated vehicle mass m is reset to a predetermined value after each ignition restart and in one possible embodiment, even after each standstill of the vehicle exceeding a predetermined period of time, which is replaced by a dynamically determined value as soon as it exists. The predetermined value may be, for example, the vehicle mass m, which corresponds to a permissible total weight of the vehicle and, if the trailer coupling is present, to a permissible total weight of the vehicle and trailer combination.

Die in der vorbeschriebenen Weise ermittelte Fahrzeugmasse m wird in der Steuereinheit gespeichert und zur Ermittlung der Abbaugeschwindigkeit des Bremsdrucks bzw. der Bremskraft genutzt, der bei einem Stillstand des Fahrzeugs vorliegt, nachdem die HSA-Funktion aktiviert worden ist.The vehicle mass m determined in the manner described above is stored in the control unit and used for determining the rate of degradation of the brake pressure or braking force that occurs when the vehicle is at a standstill after the HSA function has been activated.

In 1 sind die zeitlichen Verläufe verschiedener Größen aufgetragen. Dabei ist jeweils in der Abszissenrichtung die Zeit t aufgetragen. In der Ordinatenrichtung ist im oberen Diagramm a) der Bremsdruck p aufgetragen und im unteren Diagramm b) die Geschwindigkeit ν mit der der Bremsdruck abgebaut wird.In 1 the temporal courses of different sizes are plotted. In each case, the time t is plotted in the abscissa direction. In the ordinate direction, the brake pressure p is plotted in the upper diagram a) and the speed ν at which the brake pressure is reduced in the lower diagram b).

Ab dem Zeitpunkt t-1 beginnt die Steuerung der Bremsanlage damit, den Bremsdruck abzubauen und damit die Bremswirkung mit dem Ziel des vollständigen Abbaus zu verringern. Zu einem vorher nicht bekannten Zeitpunkt t-3 wird der Bremsdruck soweit abgebaut sein, dass die Hangabtriebskraft das Fahrzeug hangabwärts beschleunigt.From time t-1, the control of the brake system begins to reduce the brake pressure and thus reduce the braking effect with the aim of complete degradation. At a previously unknown time t-3, the brake pressure will be reduced so far that the downhill power accelerates the vehicle down the slope.

Im Einzelnen wird ab t-1 der Bremsdruck in einem ersten Verfahrensschritt mit einer großen Änderung des Druckes pro Zeitintervall bis auf einen geschätzten sicheren Halte-Bremsdruck P_HALTEN verringert. Der Halte-Bremsdruck kann dabei empirisch für verschiedene Fahrzeugtypen ermittelt werden oder in Abhängigkeit von den Parametern Bremsdruck, Längsneigungswinkel und Fahrzeugmasse während bestimmter Fahrsituationen des Fahrzeugs. Dieser erste Verfahrensschritt ist die „Schnelle Phase”. Es folgt der zweite Verfahrensschritt, die „Langsame Phase”, in der die Steuerung der Bremsanlage den Bremsdruck in dem Bremszylinder des Rades bzw. in den Bremszylindern der Räder mit einer kleinen Änderung des Druckes pro Zeitintervall bis auf eine Mindestabbaugeschwindigkeit verlangsamt. Wenn anhand der Signale wenigstens eines Raddrehzahlsensors ein Anfahren des Fahrzeugs wie vorstehend beschrieben von der Steuereinheit erkannt wird, wird in einem dritten Verfahrenschritt zum Zeitpunkt t-3 der restliche Bremsdruck p sofort für eine wählbare kurze Zeitdauer t-4 konstant gehalten. Dies ist die in 1 dargestellte „Bremsphase”. Die Bremsanlage baut den nach Ende der Abbauphase oder der Bremsphase verbleibenden Bremsdruck dann vollständig und komfortgerecht ab („Restabbau”).Specifically, from t-1, the brake pressure is reduced in a first process step with a large change in the pressure per time interval to an estimated safe hold brake pressure P _HOLD . The holding brake pressure can be determined empirically for different types of vehicles or as a function of the parameters brake pressure, pitch angle and vehicle mass during certain driving situations of the vehicle. This first process step is the "fast phase". It follows the second process step, the "slow phase", in which the control of the brake system slows down the brake pressure in the brake cylinder of the wheel or in the brake cylinders of the wheels with a small change in pressure per time interval to a minimum speed reduction. If, based on the signals of at least one wheel speed sensor starting of the vehicle as described above is detected by the control unit, in a third process step at time t-3, the residual brake pressure p is kept constant immediately for a selectable short period of time t-4. This is the in 1 illustrated "braking phase". The brake system reduces the brake pressure remaining after completion of the dismantling phase or the brake phase completely and conveniently ("residual degradation").

Der Abbau des Bremsdrucks während der „Schnellen Phase” erfolgt mit einer hohen Abbaugeschwindigkeit so schnell, dass die HSA-Funktion alle zeitlichen Randbedingungen einhalten kann. Dabei ist vorgesehen, dass der Abbauvorgang ohne Restabbau eine vorgegebene Zeitdauer t-1 bis t-5 nicht überschreitet.The reduction of the brake pressure during the "fast phase" takes place so fast with a high rate of degradation that the HSA function can keep to all boundary conditions. It is provided that the degradation process without residual degradation does not exceed a predetermined period of time t-1 to t-5.

Die Abbaugeschwindigkeit während der „Langsamen Phase”, bei derder Abbau mit einer geringen Änderung des Druckes p pro Zeitintervall erfolgt, ist so gering, dass das Einsetzen der – nun zu erwartenden – Fahrzeugbewegung komfortgerecht ist und dass die Steuerung der Bremsanlage den verbleibenden Bremsdruck sofort und ohne weitere Verluste aufrechterhalten kann. Die Abbaugeschwindigkeit soll für einen festgelegten Wertebereich von Fahrzeugmassen, den Massenbereich, gelten. Die Fahrzeugmassen können, wie vorstehend beschrieben, ermittelt werden oder es handelt sich um die Fahrzeugmasse m, die einem zulässigen Gesamtgewicht des Fahrzeugs und bei vorhandener Anhängerkupplung einem zulässigen Gesamtgewicht des aus dem Fahrzeug und einem Anhänger bestehenden Gespanns entspricht.The degradation rate during the "slow phase", where the degradation occurs with a small change in pressure p per time interval, is so small that the onset of - now expected - vehicle movement is comfortable and that the control of the brake system immediately and can sustain without further losses. The rate of degradation shall apply to a specified range of vehicle masses, the mass range. The vehicle masses can, as described above, be determined or it is the vehicle mass m, which corresponds to a permissible total weight of the vehicle and with existing trailer hitch a permissible total weight of the consisting of the vehicle and a trailer team.

Die Beschleunigung, mit der die Hangabwärts-Bewegung des ungebremsten Fahrzeugs zum Zeitpunkt t-3 einsetzen würde, ist zur Längsneigung α proportional. Der Abbau des Bremsdruckes in den Radzylindern ist stets umso langsamer, je wichtiger ein komfortgerechter Bewegungsbeginn des Fahrzeugs bzw. sofortige Reaktion der Bremsanlage eingeschätzt wird.The acceleration with which the downhill motion of the unbraked vehicle would deploy at time t-3 is proportional to the pitch α. The reduction of the brake pressure in the wheel cylinders is always the slower, the more important a comfortable start of movement of the vehicle or immediate reaction of the brake system is estimated.

Die Wahl verschiedener Abbaugeschwindigkeiten ist in 2 dargestellt.The choice of different degradation rates is in 2 shown.

Bei gegebenem Wirkungsgrad der Bremsanlage und gegebener Hangabtriebsbeschleunigung hängt der Löse-Bremsdruck p-Lösen von der Masse des Fahrzeugs ab. Während das Fahrzeug noch durch den Bremsdruck in dem Radzylinder gehalten wird, lässt sich, wie vorstehend beschrieben, aus anliegendem Bremsdruck und ermitteltem Längsneigungswinkel die Fahrzeugmasse nach oben abschätzen. Der Anwender kann den Komfort bei einsetzender Fahrzeugbewegung je nach Fahrzeugmasse als unterschiedlich bedeutend einschätzen. Dabei gelten folgende Regeln:

a. Je bedeutender der Komfort bei einer bestimmten Fahrzeugmasse ist, desto langsamer soll der Bremsdruck im Bereich des zur Masse korrespondierenden Bremsdrucks abgebaut werden (2, mittlere Fzg-Masse).
b. Je unbedeutender der Komfort bei einer bestimmten Fahrzeugmasse ist, desto schneller darf der Bremsdruck im Bereich des korrespondierenden Bremsdrucks abgebaut werden (2, geringe Fahrzeugmasse).

For a given efficiency of the brake system and given slope acceleration, the release brake pressure p-release depends on the mass of the vehicle. While the vehicle is still held by the brake pressure in the wheel cylinder, can be, as described above, from applied brake pressure and determined longitudinal tilt angle estimate the vehicle mass upwards. Depending on the vehicle mass, the user can estimate the comfort as varying in importance as the vehicle movement begins. The following rules apply:

a. The more significant the comfort is with a certain vehicle mass, the slower the brake pressure in the region of the brake pressure corresponding to the mass is to be reduced ( 2 , medium vehicle mass).
b. The less significant the comfort of a certain vehicle mass, the faster the brake pressure in the region of the corresponding brake pressure may be reduced ( 2 , low vehicle mass).

Claims

A method for controlling a brake system of a vehicle, wherein in at least a first operating state, a braking force on at least one wheel of the vehicle is held independent of the operation of an actuator and wherein the braking force is reduced after the presence of a second operating condition , characterized in that the braking force in at least two Process steps is reduced with different rates of degradation.

A method according to claim 1, characterized in that in the first method step, the braking force with a high degradation speed up to above the required holding braking force lying safe holding brake force, in which the vehicle is in a standstill operating state, is reduced.

A method according to claim 2, characterized in that in the second method step, the braking force with a low degradation speed is reduced to the required holding braking force at which no vehicle movement is taking place or just starts a vehicle movement.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the measures provided for the reduction of the braking force degradation rates in the two process steps depending on the vehicle masses are varied.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the measures provided for the reduction of the braking force degradation rates in the two process steps depending on the pitch angle of the vehicle are varied.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the degradation rate is varied in the second process step in dependence on predetermined comfort criteria.

A method according to claim 6, characterized in that a comfort criterion is the speed of reduction at a given vehicle mass, vehicle tilt angle and drive torque.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a third method step, the braking force is kept constant for a predetermined period of time when a vehicle movement takes place according to claim 3.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that in a fourth method step, the residual braking force is reduced.

Apparatus for controlling a brake system of a vehicle, comprising means for holding the braking force to at least one wheel of the vehicle independently of the operation of a brake pedal in at least a first operating condition and means for reducing the braking force after the presence of a second Operating state, characterized in that the device is associated with a calculation means which calculates the braking force with different degradation speeds based on predetermined values and variables and the device degrades the braking force in at least two steps with the calculated different rates of degradation.

Apparatus according to claim 10, characterized by a longitudinal acceleration sensor whose measurement signals are used to determine the pitch angle of the vehicle.

Device according to claim 11, characterized by an engine management of a vehicle, wherein values provided by the engine management system are made available to the device.