DE102010031673B4 - Method for automatically stopping a vehicle at a standstill - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum automatischen Halten eines Fahrzeugs im Stillstand mittels einer Bremsanlage (17), die einen Hauptbremszylinder (4) und mehrere Radbremsen (11) umfasst, wobei ein Solldruck (psoll) ermittelt und durch entsprechende Bestromung eines Druckstellventils (8a, 8b) an wenigstens einer der Radbremsen (11) eingestellt wird,wobei der am Druckstellventil (8a, 8b) einzustellende Ventilstrom (iusv) in Abhängigkeit vom Solldruck (psoll), von einem am Hauptbremszylinder (4) herrschenden Bremsdruck (pMC) und einem zusätzlichen Korrekturterm ermittelt wird, wobei ein Vordruckgradient ermittelt und der Korrekturterm abhängig vom Vordruckgradienten gemäß folgender Formel berechnet wird:dpMCdtΔtDELAYwobei pMCder Vordruck und Δtdelayeine Zeitverzögerung ist.Method for automatically holding a vehicle at a standstill by means of a brake system (17) which comprises a master brake cylinder (4) and a plurality of wheel brakes (11), a setpoint pressure (psoll) being determined and by corresponding energizing of a pressure control valve (8a, 8b) on at least one of the wheel brakes (11) is set, with the valve current (iusv) to be set at the pressure control valve (8a, 8b) being determined as a function of the setpoint pressure (psoll), a brake pressure (pMC) prevailing at the master brake cylinder (4) and an additional correction term, with a pre-pressure gradient is determined and the correction term is calculated as a function of the pre-pressure gradient according to the following formula: dpMCdtΔtDELAYwhere pMC is the pre-pressure and Δtdelay is a time delay.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Halten eines Fahrzeugs im Stillstand.The invention relates to a method for automatically stopping a vehicle at a standstill.
Stand der TechnikState of the art
Moderne Fahrzeuge mit einem Fahrdynamikregelungssystem, wie zum Beispiel ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm), umfassen ein speziell angepasstes Bremssystem zur Durchführung automatischer, radindividueller Bremseingriffe an den Rädern. Derartige Bremssysteme haben in der Regel mehrere Ventile, um zwischen einem normalen Bremsbetrieb (Fußbremsbetrieb) und einem automatischen Bremsbetrieb umzuschalten.Modern vehicles with a driving dynamics control system, such as ESP (electronic stability program), include a specially adapted braking system for carrying out automatic, wheel-specific braking interventions on the wheels. Such braking systems usually have several valves to switch between normal braking (foot braking) and automatic braking.
Aus der
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Das Bremssystem umfasst ein Fuß-Bremspedal 1, einen Bremskraftverstärker 2 mit einem daran angeschlossenen Hauptbremszylinder 4, auf dem ein Bremsflüssigkeitsbehälter 3 angeordnet ist. Bei einer Betätigung des Fuß-Bremspedals 1 wird in den Hauptbremsleitungen 5a, 5b ein entsprechender Druck erzeugt, der über ein Umschaltventil 8a und die beiden Einlassventile 10a, 10b auf die Bremsen 11 der Räder 12 wirkt. Der Pfad, in dem sich bei Betätigung des Fuß-Bremspedals 1 Druck aufbaut, ist durch Pfeile b gekennzeichnet. Ein Hochdruck-Schaltventil 7a ist in diesem Zustand geschlossen.The brake system comprises a foot brake pedal 1, a brake booster 2 with a master brake cylinder 4 connected to it, on which a brake fluid container 3 is arranged. When the foot brake pedal 1 is actuated, a corresponding pressure is generated in the
Bei einem Eingriff der Fahrdynamikregelung wird der Bremsdruck mit Hilfe einer Hydraulikpumpe 9a, die von einem Steuergerät (nicht gezeigt) angesteuert wird, automatisch aufgebaut. Während der Regelung ist das Umschaltventil 8a geschlossen und das Hochdruckschaltventil 7a meist geöffnet. Die Hydraulikpumpe 9a fördert das Hydraulikfluid dann entlang der Pfade a zu den Bremsen 11. Das Hydraulikfluid strömt somit aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 3 durch die Hauptbremsleitung 5a, das Hochdruckschaltventil 7a, eine Ansaugleitung 6a, durch die Hydraulikpumpe 9a und weiter durch die Einlassventile 10a, 10b zu den Bremsen 11. Die Modulation des Bremsdrucks erfolgt mittels der Einlassventile 10a, 10b und der Auslassventile 13a, 13b, wobei kurzzeitige Druckspitzen in einem Ausgleichsbehälter 14a gepuffert werden. When the driving dynamics control intervenes, the brake pressure is automatically built up with the aid of a
Durch eine Zusatzfunktion des Bremssystems 17, die auch als Halte- oder Hillholdfunktion bezeichnet wird, ist es möglich, ein Fahrzeug im Stillstand automatisch zu halten, ohne dass der Fahrer hierzu die Fußbremse betätigen müsste. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Haltefunktionen, wie zum Beispiel HHC (Hill-Hold Control) oder AVH (Automatic Vehicle Hold) bekannt, die grundsätzlich wie folgt arbeiten: Bei einem Bremsvorgang, bei dem der Fahrer das Fahrzeug bis zum Stillstand abbremst, wird der Bremsdruck mit Hilfe von Schaltventilen in den Radbremsen eingesperrt. Die Ventile werden hierzu von einem Steuergerät, in dem die HHC-Funktion hinterlegt ist, entsprechend angesteuert. Der Bremsdruck bleibt dadurch automatisch in den Radbremsen erhalten, auch wenn der Fahrer den Fuß vom Bremspedal nimmt.An additional function of the
Um das Fahrzeug automatisch zu halten, wird von der Haltefunktion ein Solldruck vorgegeben, der üblicherweise abhängig von der Hangneigung oder anderen Einflussfaktoren ist. Der Solldruck wird dann mit Hilfe der Umschaltventile 8a, 8b eingestellt. Zu diesem Zweck werden die Ventile 8a, 8b mit einem entsprechenden Strom beaufschlagt. Dabei gilt grundsätzlich, dass ein höherer Strom das Ventil weiter schließt und somit ein höherer Bremsdruck in der Radbremse 11 gehalten wird, während ein kleinerer Strom bewirkt, dass sich das Ventil 8a, 8b weiter öffnet. Der zum Einstellen des Solldrucks erforderliche Ventilstrom I ist abhängig von der Druckdifferenz am Umschaltventil 8a, 8b, wobei gilt:
Dabei ist Δpusv die Druckdifferenz am Umschaltventil 8a, 8b, psoll der Solldruck und pMC der am Hauptbremszylinder 4 herrschende Bremsdruck. Wie sich aus den Gleichungen (1) und (2) ergibt, wird die Stellgenauigkeit des Solldrucks psoll maßgeblich von der Genauigkeit des Vordrucks pMC beeinflusst.In this case, Δpusv is the pressure difference at the switching
Der Hauptbremszylinderdruck pMC, im Folgenden auch Vordruck genannt, wird mittels eines Vordrucksensors 18 gemessen. Aufgrund der Signalaufbereitung des Vordrucksignals und der damit verbundenen zeitlichen Verzögerungen entspricht der Messwert nicht dem tatsächlich herrschenden Vordruck. Der Messwert pMC läuft dem tatsächlichen Vordruck hinterher. In einer Phase eines Bremsmanövers, in der der Fahrer das Bremspedal wieder löst, wird der gemessene Vordruck pMC daher stets größer sein als der tatsächlich herrschende Vordruck. Damit entspricht der am Umschaltventil 8a, 8b nach Gleichung (1) ermittelte Ventilstrom nicht der eigentlich gewünschten Druckdifferenz Δpusv, und der Raddruck nicht dem gewünschten Solldruck psoll. Im ungünstigsten Fall kann es daher passieren, dass der Raddruck zu gering ist und das Fahrzeug ungewollt zurückrollt.The master brake cylinder pressure p MC , also called admission pressure below, is measured by means of an
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Stellgenauigkeit des an einer Radbremse einzustellenden Solldrucks zu verbessern.It is therefore the object of the present invention to improve the setting accuracy of the setpoint pressure to be set on a wheel brake.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features specified in claim 1. Further configurations of the invention are the subject matter of dependent claims.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, den Fehler bei der Bestimmung des Ventilstroms, der durch die Abweichung zwischen dem Vordruck-Messwert und dem tatsächlich herrschenden Vordruck entsteht, zu korrigieren. Dadurch kann der von der Haltfunktion des Fahrdynamikregelungssystems geforderte Solldruck wesentlich genauer eingestellt werden. Die Korrektur wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass zur Berechnung der Druckdifferenz Δpusv ein zusätzlicher Korrekturterm eingeführt wird. Der Korrekturterm korrigiert dabei die Abweichung zwischen dem gemessenem Vordruck und dem tatsächlich herrschenden Vordruck am Hauptbremszylinder.According to the invention, it is proposed to correct the error in the determination of the valve current, which occurs as a result of the deviation between the measured admission pressure value and the admission pressure actually prevailing. As a result, the setpoint pressure required by the hold function of the vehicle dynamics control system can be set much more precisely. The correction is preferably implemented by introducing an additional correction term to calculate the pressure difference Δpusv. The correction term corrects the deviation between the measured admission pressure and the actually prevailing admission pressure at the master brake cylinder.
Der Korrekturterm ist eine Funktion des Gradienten des Hauptbremszylinderdrucks. Gemäß der Erfindung wird der Korrekturterm gemäß folgender Formel berechnet:
Bei dem erfindungsgemäßen Druckstellventil handelt es sich vorzugsweise um ein Umschaltventil eines hydraulischen Bremssystems.The pressure control valve according to the invention is preferably a switching valve of a hydraulic brake system.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Druckdifferenz am Ventil aus folgender Gleichung berechnet:
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein aus dem Stand der Technik bekanntes hydraulisches Bremssystem, das für eine Fahrdynamikregelung ausgelegt ist; -
2a den Verlauf des Ventilstroms iusv an einem Umschaltventil gemäß dem Stand der Technik und gemäß der Erfindung; -
2b den Verlauf des gemessenen und des tatsächlichen Vordrucks pMC und des Solldrucks psoll; und -
2c den zeitlichen Verlauf des Solldrucks psoll und eines Rad-Bremsdrucks pRad.
-
1 a hydraulic brake system known from the prior art, which is designed for vehicle dynamics control; -
2a the course of the valve current iusv on a switching valve according to the prior art and according to the invention; -
2 B the progression of the measured and the actual admission pressure p MC and the target pressure p desired ; and -
2c the time profile of the setpoint pressure p setpoint and a wheel brake pressure p wheel .
Bezüglich der Erläuterung von
Die Kennlinie 21 kann beispielsweise gemäß folgender Beziehung ermittelt werden:
Wie in
Claims (3)
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