DE102013218330A1 - Verfahren zum Betreiben eines Bremskraftverstärkers, Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens und ein den Bremskraftverstärker und das Steuergerät umfassendes Bremssystem - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Bremskraftverstärkers, Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens und ein den Bremskraftverstärker und das Steuergerät umfassendes Bremssystem Download PDF

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    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/662Electrical control in fluid-pressure brake systems characterised by specified functions of the control system components

Abstract

Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Steuerung eines Bremskraftverstärkers in einem hydraulischen Bremssystem, in dem der kleinsten Teildrucksollwert aus wenigstens drei Teildrucksollwerten (pTarget-V, pTarget-Wh, pTarget-DRR) ermittelt wird, welcher dann als Zieldrucksollwert festgelegt wird und der dann mittels eines Bremskraftverstärkers eingestellt wird.

Description

  • Stand der Technik
  • In der DE 20 2010 017 605 U1 sind ein Bremskraftverstärker sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Betrieb beschrieben. Zur Steuerung/Regelung des Bremskraftverstärkers ist ein Steuergerät beschrieben, welches anhand von Signalen einer Sensoreinrichtung zum Ermitteln eines Verschiebewegs einer Eingangsstange sowie anhand von Signalen eines Motors des Bremskraftverstärkers diesen ansteuert. Optional können auch Signale eines Differenzwegsensors zur Bestimmung einer Relativauslenkung zwischen der Eingangsstange und einem Verstärkerkörper oder eines Kraftsensors zur Bestimmung einer Fahrerkraft von dem Steuergerät ausgewertet werden.
  • In Fahrsituationen mit Bremsung kann es vorkommen, dass durch gleichzeitigen Bremsdruckaufbau von Fahrer, Bremskraftverstärker und Rückförderung der ABS-/ESP-Rückförderpumpe zu hohen Drücken im Bremssystem kommt. Diese hohen Drücke verschlechtern die Bremspedalhaptik und belasten das Bremssystem unnötig. Der Fahrer wird dadurch irritiert, da er diese Abweichung nicht gewohnt ist. Aufgabe der des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, situationsgerecht im Falle einer ABS-Regelung, also wenn die ABS-/ESP-Rückförderpumpe viel Volumen zurückfördern kann, den Druck im Bremssystem so zu steuern, dass die Bremspedalhaptik als angenehm empfunden wird, die Bremsperformance (minimal möglicher Bremsweg) sichergestellt werden kann und die Belastung für das Bremssystem so klein wie möglich wird, um die Bremssystemkomponenten nicht zu überlasten.
  • Kern der Erfindung ist die Ermittlung der notwendigen Drucksollwerte im Bremssystem anhand des aktuellen Fahrerverhaltens, des Zustandes der Bremsanlage und der Fahrbahnbeschaffenheit sowie weiteren Kennwerten der Fahrsituation, z.B. der Fahrzeuggeschwindigkeit.Der so ermittelte Zieldruckwert wird mittels eines elektronischen Bremskraftverstärkers eingestellt. Auf diese Weise wird situationsgerecht die Belastung für das Bremssystem begrenzt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bremskraftverstärkers in einem hydraulischen Bremssystem, welches mehrere Schritte umfasst. Es wird ein kleinster Teildrucksollwert aus wenigstens drei Teildrucksollwerten ausgewählt. Daraufhin wird der kleinste Teildrucksollwert als Zieldrucksollwert für das Bremssystem festgelegt. Der Bremskraftverstärker wird zur Einstellung des Zieldrucksollwerts mittels des Bremskraftverstärkers gesteuert. Anhand der unterschiedlichen Teildrucksollwerte kann von unterschiedlichen Bereichen des Bremssystems jeweils ein Teildrucksollwert abgefragt, und somit die aktuelle Betriebssituation des Bremssystems erfasst werden. Die Auswahl des kleinsten dieser vorliegenden Anforderungswerte und Steuern des Bremskraftverstärkers zur Einstellung dieses Werts als Zieldrucksollwert ermögllicht ein materialschonendes und für den Fahrer nicht mit einem unerwarteten Gefühl verbundenes Betreiben des Bremssystems. In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens werden der erste Teildrucksollwert in Abhängigkeit eines Radbremsdrucks, der zweite Teildrucksollwert in Abhängigkeit der Betätigung der Bremsanlage durch den Fahrer und der dritte Teildrucksollwert in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt. Da wie eingangs beschrieben die Teildrucksollwerte die aktuelle Situation des Bremssystems darstellen ist es vorteilhaft, wesentliche Eigenschaften des aktuellen Betriebszustands wie die Betätigungsart durch den Fahrer, oder der vorherrschende Radbremsdruck bei der Bestimmung der Sollwerte zu berücksichtigen.
  • In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der so ermittelte Zieldrucksollwert mit dem aktuell im Bremssystem vorherrschenden Druck verglichen. Die aus dem Vergleich ermittelte Druckdifferenz aus Zieldrucksollwert und vorherrschendem Druck wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeregelt. So kann in vorteilhafter Weise bestimmt werden, wie weit der ermittelte Zieldrucksollwert vom aktuell vorherrschenden Druckwert im Bremssystem entfernt ist. Dadurch ist eine Regelgröße für das Verfahren festgelegt. Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Druckdifferenz durch Veränderung der Verstärkung des Bremskraftverstärkers in Form einer Anpassung der Soll-Drehgeschwindigkeit eines Motors des Bremskraftverstärkers oder durch Anpassen des Motormoments des Motors des Bremskraftverstärkers ausgeregelt wird. Auf diese Weise gleicht der Bremskraftverstärker die ermittelte Druckdifferenz aus.
  • In vorteilhafter Weise wird die Soll-Drehgeschwindigkeit des Motors (303) abhängig von der Druckdifferenz ermittelt und durch eine Grenze für die Motordrehgeschwindigkeit auf eine begrenzte Motorgeschwindigkeit begrenzt wird. Durch eine solche Begrenzung wird vermieden, dass der Bremskraftverstärker mit einer zu hohen Motorgeschwindigkeit betrieben wird. Dies stellt eine Sicherheitsmaßnahme für den Bremskraftverstärker dar und verhindert negative Rückwirkungen auf das Pedalgefühl des Fahrers.
  • Weiterhin ist vorteilhaft, dass vor Ansteuerung des Motors des Bremskraftverstärkers mit der begrenzten Motordrehgeschwindigkeit überprüft wird, ob eine Ansteuerung mit der begrenzten Motorgeschwindigkeit ausgeführt werden soll oder mit der durch die Bremsbetätigung seitens des Fahrers vorgegebenen Motorgeschwindigkeit. Dies verhindert, dass eine Anpassung der vom Fahrer durch die Bremsbetätigung vorgegebenen Motorgeschwindigkeit des Bremskraftverstärkers in Richtung der begrenzten Motorgeschwindigkeit erfolgt, wenn dies situationsbedingt nicht mehr notwendig ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung erfolgt die Überprüfung anhand des vorherrschenden Drucks im Bremssystem, anhand der Bremsbetätigung durch den Fahrer sowie anhand dem Vorliegen einer Bremsdruckmodulation seitens einer Bremsdruckmodulationseinheit erfolgt. Dies hat zum Vorteil, dass die aktuelle Bremssituation erneut abgefragt wird und somit die anstehende Nachregelung der Moorgeschwindigkeit nochmals plausibilisiert wird. Dies gewährleistet erneut eine erhöhte Sicherheit des Bremssystems.
  • In vorteilhafter Weise erfolgt die die Auswahl der ersten, zweiten und dritten Teildrucksollwerte aus einem identischen Druckbereich zwischen Maximaldruck und Minimaldruck des Bremssystems. Somit ist für alle drei Teildruckwerte gewährleistet, dass ein zulässiger Bereich an Druckwerten nicht anhand der Regelung des Bremskraftverstärkers verlassen werden kann.
  • In vorteilhafter Weise wird der erste Teilbremsdrucksollwert in Abhängigkeit eines Radbremsdrucks mittels eines Signals einer Raddruckmodulationseinheit ermittelt wird, wobei das Signal dem höchsten der aktuell vorliegenden Radbremsdruckwerte von an das Bremssystem angeschlossenen Radbremsen des Bremssystems entspricht. Durch diese Signalweitergabe wird die aktuelle Bremssituation adäquat an das Steuergerät des Bremskraftverstärkers weitergegeben.
  • Weiterhin umfasst die Ermittlung des ersten Teilbremsdrucksollwerts eine Filterung und eine Offsetbeaufschlagung umfasst, womit gewährleistet wird, dass stets ein ausreichend hoher Druck im Bremssystem vorhanden ist.
  • Ferner werden die Teilbremsdrucksollwerte anhand von Eingangsgrößen (vvehicle, pEstmax, DRR) aus Kennfeldern entnommen werden oder anhand von Gleichungen berechnet. Die vorliegende Erfindung befasst sich ebenso mit einem Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Das erfindungsgemäße Bremssystem umfasst einen Bremskraftverstärker der mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens betrieben wird sowie eine Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Figurenbeschreibung
  • 1 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zu Regelung eines Bremskraftverstärkers.
  • 2 zeigt die Bestimmung von Teildrucksollwerten die in die Regelung des Bremskraftverstärkers eingehen.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Bremskraftverstärkers.
  • Ausführungsformen
  • In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Bremssystem eine Steuereinheit 1 sowie eine Bremsdruckmodulationseinheit 2. Die Steuereinheit 1 steuert und/oder regelt den Bremskraftverstärker 308 des Bremssystems.
  • 3 zeigt schematisch einen elektromechanischen Bremskraftverstärker 308. Der Bremskraftverstärker beaufschlagt über eine Ausgangsstange 305 einen Hauptbremszylinder 304, genauer gesagt einen Eingangskolben des Hauptbremszylinders 304 mit einer Kraft, um somit in bekannter Weise einen Druck in einem hydraulischen Bremssystem aufzubauen.
  • Dazu befindet sich eine Reaktionsscheibe 306 zwischen der Ausgangsstange 305 des Bremskraftverstärkers 308 einerseits und einem Verstärkerkörper 301 sowie einer Eingangsstange 302 andererseits. Über die Eingangsstange 302 kann der Fahrer eine Kraft auf die Ausgangsstange 305 über die Reaktionsscheibe 306 übertragen. Der Verstärkerkörper kann mittels eines Motors 303 über ein Getriebe 307, welches die Rotation des Motors umsetzt, translativ versetzt werden. Das Getriebe 307 ist ein Rotations-Translations-Umsetungsgetriebe. Somit kann durch den Motor 303 über das Getriebe 307 der Verstärkerkörper 301 bewegt werden und dieser ebenfalls über die Reaktionsscheibe 306 die Ausgangsstange 305 mit Kraft beaufschlagen.
  • Der Versatz des Verstärkerkörpers 301 in Bezug auf das Verstärkergehäuse 309 ist als Größe sBB gezeigt. Die Auslenkung der Eingangsstange 302 aus Ihrer Ruheposition als Größe sIR.
  • Der Bremskraftverstärker 308 wird abhängig von unterschiedlichen Größen geregelt, auf die im Folgenden eingegangen wird. Die Beschreibung erfolgt hierbei in Schritten mit den zugeordneten Bestandteilen der Steuereinheit 1.
  • Um den im Bremssystem erforderlichen Druckbedarf abzudecken wird eine geschlossene Regelung verwendet. Dazu wird ein Drucksensorsignal verwendet, welches einem gemessenen Druck im Bremssystem entspricht. Dieses Signal kann direkt und/oder indirekt dem System zugeführt werden. So kann das Drucksensorsignal direkt durch Verbauen eines Drucksensors in der Bremsdruckmodulationseinheit 2 zur Verfügung stehen, oder aber auch durch einen separat verbauten Drucksensor, der über eine Datenleitung das Drucksensorsignal zur Verfügung stellt.
  • Ebenso kann das Drucksensorsignal aus anderen Größen abgeleitet sein, beispielsweise aus belastungsrelevanten Größen wie z.B. Motormoment des Antriebsmotors des Bremskraftverstärkers 308.
  • In 1 ist dargestellt, wie ausgehend von der Bremsdruckmodulationseinheit 2, beispielsweise einem bekannten ESP System, ein Drucksensorsignal pESP an die Steuereinheit 2 des Bremskraftverstärkers weitergegeben wird.
  • Dieses Drucksensorsignal pESP wird nun dazu genutzt, um den Bremskraftverstärker 308 anzusteuern. Dabei wird die Bremskraftverstärkung des Bremskraftverstärkers derart verändert, dass der aktuell tatsächlich vorliegende Druck im Bremssystem an den ermittelten Bremsdruckbedarf pTarget angeglichen wird.
  • Dazu wird beispielsweise der Weg sBB des Verstärkerkörpers 301 (auch Boostbody genant) des Bremskraftverstärkers 308 mit vorgebbarer Drehgeschwindigkeit ωMotor über die Motoransteuerung mittels des Motors 303 des Bremskraftverstärkers 308 verschoben.
  • In einem ersten Teil 3 Steuerverfahrens erfolgt die Ermittlung des Zieldrucks pTarget. Der Zieldruck pTarget entspricht dem aktuell vorliegenden Druckbedarf des Bremssystems den es mittels des Bremskraftverstärkers 308 einzustellen gilt.
  • Dieser Druckbedarf hängt unter anderem ab
    • • vom Fahrerverhalten 202, also ob der Fahrer das Bremspedal eher vorsichtig oder stark, mit hoher Kraft und/oder Geschwindigkeit betätigt,
    • • vom Fahrbahnreibwert 203 (griffige Fahrbahn oder glatte Fahrbahn)
    • • und von der Fahrzeuggeschwindigkeit 201 (hohe Geschwindigkeit vs. Stillstand).
  • Dies wird anhand von 2 genauer beschrieben.
  • 2 stellt einen Teil der Berechnung des Druckbedarfes pTarget dar.
  • Es wird für die aufgezählten Kriterien Fahrerverhalten 202, Fahrbahnreibwert 203 und Fahrzeuggeschwindigkeit 201 jeweils ein Teildrucksollwert ermittelt. Der Wert für den jeweiligen Teildrucksollwert liegt zwischen einem minimalem Druckbedarf (pMin) und einem maximalen Druckbedarf (pMax) für Fahrerbremswunsch, für Fahrbahnreibwert, sowie für Fahrzeuggeschwindigkeit. Die eigentliche Auswahl des jeweiligen Teildrucksollwerts kann über Kennfelder oder auch über Gleichungen, insbesondere Geradengleichungen erfolgen. Der fahrerabhängige Teildrucksollwert pTarget-DRR wird anhand einer Wegdifferenz DRR (siehe 3) zwischen einem Eingangsstangenweg SIR und dem – aus dem gemessenen Drehwinkel des Motors des Bremskraftverstärkers rechnerisch ermittelten – Weg des Verstärkerkörpers sBB im Bremskraftverstärker ermittelt (DRR=Driver Brake Request Recognition). Es handelt sich also um die Wegdifferenz zwischen Eingangsstangenweg und Verstärkerweg.
  • Ist dieser Wegunterschied klein, so wird ein kleiner Teildrucksollwert pTarget-DRR angenommen, ist die Wegdifferenz groß, wird ein größerer Teildrucksollwert pTarget-DRR angenommen. Die Wahl des der Wegdifferenz entsprechenden Teildrucksollwerts pTarget-DRR erfolgt über Kennfelder oder auch über Gleichungen, insbesondere Geradengleichungen. Die Wegdifferenz stellt ein Maß für die Betätigung der Bremse seitens des Fahrers dar.
  • Der fahrbahnreibwertabhängige Teildrucksollwert pTarget-Wh wird anhand von Schätz- oder Messgrößen anhand der Radbremszylinderdrücke pRR, pRL, pFR und pFL entsprechend den vier Radbremszylindern eines Fahrzeugs ermittelt. Zum einen ist dies möglich anhand eines Signals pEstMax der Druckmodulationseinheit 2. Dieser Wert entspricht dem zu jedem Abtastzeitpunkt der Datenübertragung zwischen Druckmodulationseinheit 2 und Steuereinheit 1 vorliegenden Maximaldruck aus den vier Bremsdrücken pRR, pRL, pFR und pFL der angeschlossenen Radbremsen. Die Bremsdruckmodulationseinheit 2 ermittelt den Maximaldruck der angeschlossenen Radbremsen und überträgt diesen an die Steuereinheit 1. Dem Druckwert pEstMax kann dann ein entsprechender Teildrucksollwert pWh zugeordnet werden. Die eigentliche Auswahl des jeweiligen Teildrucksollwerts kann über Kennfelder oder auch über Gleichungen, insbesondere Geradengleichungen erfolgen.
  • Alternativ kann ein pEstmax entsprechender Wert auch rechnerisch anhand von baulichen und internen Größen des Bremskraftverstärkers 308 ermittelt werden. Dazu wird durch Multiplikation des Verschiebewegs des Bremskraftverstärkers sBB mit der Druckwirkfläche des Hauptbremszylinders 304 ein Teilvolumen ermittelt. Dieses Teilvolumen wird additiv mit dem Totvolumen VOffset des Bremssystems verknüpft. Anhand der bekannten Druck Volumen Kennlinie des Bremssystems kann dann wiederrum ein Druckwert bestimmt werden, dem analog wie bei pEstMax ein Teildrucksollwert p pWh zugeordnet wird.
  • Der auf eine dieser Arten ermittelte fahrbahnreibwertabhängige Teildrucksollwert pWh wird in einem weiteren Schritt gefiltert und mit Hilfe eines Offsetaufschlages erhöht. Nach diesem Schritt liegt dann ein korrigierter Wert Teildrucksollwert pTarget-Wh vor. Durch die Erhöhung wird sichergestellt, dass der Druck in jedem Falle (auch im Fehlerfalle) groß genug ist um mit maximaler Sicherheit bremsen zu können.
  • Hohe Radbremszylinderdrücke sind bei realen Fahrten im Straßenverkehr relativ selten, bei den normalerweise auftretenden Komfortbremsungen werden nur niedrige Drücke umgesetzt. Bei ABS-Regelungen auf Niedrigreibwert, die relativ lange dauern und damit anteilig hohe Belastungen erzeugen können, wird ebenfalls nur ein niedriger Radbremszylinderdruck ermittelt. Damit kann ein kleiner Druckbedarf für das Bremssystem vorgegeben werden. Nur auf hohem Reibwert muss für den ABS-Fall ein sehr hoher Druck bereitgestellt werden.
  • Der fahrzeuggeschwindigkeitsabhängige Teildruckbedarf pTarget-V der Bremsanlage wird für kleine Fahrzeuggeschwindigkeiten vVehicle nahe Stillstand Min mit kleinen Werten belegt. Dadurch wird die Belastung im ggf. lang andauernden Fahrzeugstillstand – z.B. im Verkehrsstau – für das gesamte Bremssystem reduziert. Bei höheren Geschwindigkeiten vVehicle größer Max wird der Druckbedarf auf den Maximalwert gelegt. Es können auch weitere Sonderfälle betrachtet werden, um den Druckbedarf des Bremssystems an dieser Stelle ergänzend zu definieren.
  • Für alle drei Kriterien wird die gleiche Parametrierung der minimal und maximal zulässigen Teildrucksollwerte (pmin bzw. pmax) vorgegeben.
  • Aus den vorliegenden Teildruckbedarfswerten pTarget-V, pTarget-Wh sowie pTarget-DRR wird mittels einer Minimumauswahl der kleinste Teildruckbedarf als Sollwert pTarget für die Druckregelung ausgewählt.
  • Die Signale werden als logisches UND verknüpft. Nur wenn der Fahrer die Bremse energisch betätigt (DRR > Max) UND die Fahrbahn einen hohen Reibwert aufweist (pEstMax > Max) UND die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch genug ist (vvehicle > Max) ist, ist auch der höchste Druck im Bremssystem notwendig. Anders gesagt kann, wenn beispielsweise der Fahrer die Bremse nur leicht betätigt ODER der Reibwert der Fahrbahn niedrig ist ODER das Fahrzeug steht, ein niedriger Druck ausreichend sein. Dieses Vergleichsergebnis pTarget wird für die weitere Einstellung der Bremskraftverstärkung verwendet. Dadurch ist der einzustellende Druck im Bremssystem festgelegt.
  • Ziel der Regelung ist die Einstellung des Druckes pTarget über eine gezielte Variation der Bremskraftunterstützung seitens des Bremskraftverstärkers. Dies erfolgt über eine gezielte Zurücknahme des Weges oder der Kraft des Bremskraftunterstützungselementes in Form des Motormoments des Motors 303 des Bremskraftverstärkers.
  • In einem Folgeschritt 4 des dargestellten Ausführungsbeispiels wird dazu der als Solldruck pTarget in Schritt 3 abgeleitete Druckbedarf der Bremsanlage von dem vorherrschenden Istdruck pESP abgezogen und dadurch ein Differenzdrucksignal ΔpControl erzeugt. Dieses Differenzdrucksignal ΔpControl wird einem Regelalgorithmus 5 (Pressure Controller, z.B. ein PID-Regler) zugeführt, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Ausgangssignal eine einzustellende Motorgeschwindigkeit des Motors des Bremskraftverstärkers ermittelt und ausgibt.
  • Im Folgeschritt 6 (Limitation) wird diese Soll-Motorgeschwindigkeit des Motors des Bremskraftverstärkers begrenzt und als ωTarget-lim ausgegeben. Dadurch wird sichergestellt, dass der Fahrer und der Bremskraftverstärker keine zu hohen Änderungen des aktuellen Arbeitspunktes zu erwarten haben. Dies bedeutet, dass die aktuell vorliegende Bremskraftverstärkung nicht zu stark verändert werden darf, um den Fahrer nicht dadurch zu irritieren. Dies stellt eine Sicherheitsfunktion des Bremskraftverstärkers dar.
  • Im folgenden Schritt 7 (Controller Coordination) wird sichergestellt, dass die nun vorliegende Ansteuerung des Elektromotors des Bremskraftverstärkers mit dem Fahrerverhalten zusammen passt. Dazu wird überprüft, ob die Bremse weiterhin betätigt ist. Größen, die dies ermöglichen sind der aktuell vorliegende Differenzweg DRR sowie die Sollmotorgeschwindigkeit ωTarget die ursprünglich entsprechend dem Fahrerbremswunsch vorgegeben wurde. Aus dem Signal des Eingangstangenweges sIR wird dieser ursprüngliche Sollwert ωTarget für die Motorgeschwindigkeit ermittelt, die eine Bremskraftverstärkung für alle Fahrsituationen sicherstellt. Dies erfolgt durch Berechnung des Differenzwegs DRR = sBB – sIR als Differenz aus Verstärkerkörperweg sBB und Eingangsstangenweg sIR und der zeitlichen Ableitung des Eingangstangenweges sIR als dynamische Führungsgrößenaufschaltung, in Form eines Vorsteuersignals. Die Abfrage prüft so auf zwei redundanten Wegen den Fahrerbremswunsch, um ein Fehlverhalten der Regelung auszuschließen.
  • Ferner wird überprüft, ob die Bremsdruckmodulationseinrichtung – also der ESP-Regler – sich im weiterhin im Antiblockierbetrieb befindet (ABSActive), und weiterhin hohe Druckwerte vorliegen, welche die erfindungsgemäße Druckregelung notwendig machen (ABSActive). Dazuhin wird überprüft, ob ein bedenkliches Verhalten des Bremssystemdruckes pESP vorliegt, d.h. ob die Drucksensorsignale hohe Werte anzeigen. Dies kann anhand der Größe des Wertes pESP ermittelt und im Schritt 7 als Eingangsgröße zugeführt werden.
  • In Schritt 7 wird entschieden ob alle drei Bedingungen – Bremse noch betätigt, ABS aktiv und Druck noch hoch – erfüllt sind. Ist dies der Fall wird der ermittelte Motoransteuerwert ωTarget-lim durchgeleitet als Größe ωMotor, ansonsten wird die vom Fahrer vorgegebene Motorgeschwindigkeirt ωTarget weitergeleitet als ωMotor. Somit erfolgt eine Plausibilisierung der an den Motor weitergereichten Solldrehgeschwindigkeit ωMotor abhängig von der aktuell vorliegenden Situation.
  • Ausgangssignal aus Schritt 7 ist ωMotor, der Motorgeschwindigkeitssollwert des Bremskraftverstärkermotors 303. Dieser Sollwert wird der Motorregelung 9 (Motor-Control) übergeben, die anhand eines Vergleiches mit der Ist-Geschwindigkeit des Bremskraftverstärkermotors den Bremskraftverstärkermotor in Schrit 10 so ansteuert, das der Motor die Sollmotorgeschwindigkeit ωMotor annimmt.
  • Mittels des dem Motor 303 nachgeschalteten Getriebes 307 wird in Schritt 11 die Drehbewegung des Motors 303 in eine Längsbewegung des Verstärkerkörpers 301 umgewandelt was zu einem Versatz des Verstärkerkörpers um sBB führt.
  • Zusammen mit dem Eingangsstangenweg des Fahrers sIR durch Versatz der Eingangsstange 302 ergibt sich über weitere konstruktive Übertragungselemente wie der Reaktionsscheibe 306 mechanisch der Weg sTMC des Hauptbremszylinders in Schritt 13. Der Versatz der Kolben des Hauptbremszylinders führt in bekannter Weise zu einer Druckbeaufschlagung der Bremsflüssigkeit und somit zu einem Druck im Bremssystem auf den beiden Ausgangsleitungen des Hauptbremszylinders (pTMC1,2).
  • Die Bremsdruckmodulationseinrichtung 2 weist in bekannter Weise eine Rückförderpumpe, die im ABS Betriebsfall aktiv ist und die im Falle einer Aktivität eine zusätzliche Druckmodulation durch einen Volumenstrom qPump erzeugt. Der Volumenstrom der Pumpe führt in Kombination mit dem am Hauptbremszylinderausgang vorliegenden Druck pTMC1,2 zu einem neuen vorliegenden Druck pESP der wiederum in die Regelung eingeht.
  • Die Bremsdruckmodulationseinheit 2 misst den Bremssystemdruck am Hauptbremszylinderausgang und stellt diesen, wie anfänglich schon beschrieben per Datenleitung als pESP zur Verfügung.
  • Durch die Ventilbeschaltung im Hydraulikaggregat der Bremsdruckmodulationseinrichtung wird das Verhalten der Radbremszylinderdrücke an der Rädern vorne links pFL, vorne rechts pFR, hinten links pRL und hinten rechts pRR beeinflusst. Die Druckmodulationseinrichtung 2 schätzt oder misst diese Auswirkung mit geeigneten Mitteln, berechnet die aktuellen Werte der Radbremszylinderdrücke pFL, pFR, pRL und pRR und stellt dem Bremskraftverstärker das Maximum der Radbremszylinderdrücke als Signal pEstMax zur Verfügung um wie beschrieben in Schritt 3 den fahrbahnreibwertabhängigen Teilbremsdruckbedarf pTarget-Wh zu ermitteln.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202010017605 U1 [0001]

Claims (13)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Bremskraftverstärkers (308) in einem hydraulischen Bremssystem, umfassend die Schritte – Ermitteln eines kleinsten Teildrucksollwertes (pTarget) aus wenigstens drei Teildrucksollwerten (pTarget-V, pTarget-Wh, pTarget-DRR), – Festlegen des kleinsten Teildrucksollwertes als Zieldrucksollwert (pTarget) für das Bremssystem, – Steuern des Bremskraftverstärkers zur Einstellung des Zieldrucksollwerts (pTarget) mittels des Bremskraftverstärkers.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei – der erste Teildrucksollwert (pTarget-Wh) in Abhängigkeit eines Radbremsdrucks (pEstmax), – der zweite Teildrucksollwert (pTarget-DRR) in Abhängigkeit der Betätigung der Bremsanlage durch den Fahrer (DRR sBB) und – der dritte Teildrucksollwert (pTarget-V) in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit (vvehicle) ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Zieldrucksollwert (pTarget) mit dem aktuell im Bremssystem vorherrschenden Druck (pESP) verglichen wird und die Druckdifferenz (ΔpControl) aus Zieldrucksollwert (pTarget) und vorherrschendem Druck (pESP) ausgeregelt wird (4).
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz durch Veränderung der Verstärkung des Bremskraftverstärkers (308): – durch Anpassen einer Soll-Drehgeschwindigkeit (ωMotor) eines Motors (303) des Bremskraftverstärkers (308) oder – durch Anpassen des Motormoments des Motors (303) des Bremskraftverstärkers (308) ausgeregelt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Drehgeschwindigkeit (ωMotor) des Motors (303) abhängig von der Druckdifferenz (ΔpControl) ermittelt wird und durch eine Grenze für die Motordrehgeschwindigkeit auf eine begrenzte Motorgeschwindigkeit (ωTarget-lim) begrenzt wird (6).
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor Ansteuerung des Motors des Bremskraftverstärkers (308) mit der begrenzten Motordrehgeschwindigkeit (ωTarget-lim) überprüft wird, ob eine Ansteuerung mit der begrenzten Motorgeschwindigkeit (ωTarget-lim) ausgeführt werden soll oder mit der durch die Bremsbetätigung seitens des Fahrers vorgegebenen Motorgeschwindigkeit (ωTarget).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung anhand des vorherrschenden Drucks im Bremssystem, der Bremsbetätigung durch den Fahrer und dem Vorliegen einer Bremsdruckmodulation seitens einer Bremsdruckmodulationseinheit (2) erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der ersten, zweiten und dritten Teildrucksollwerte aus einem identischen Druckbereich zwischen Maximaldruck (pMax) und Minimaldruck (pmin) erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbremsdrucksollwert (pTarget-Wh) in Abhängigkeit eines Radbremsdrucks mittels eines Signals (pEstMax) einer Raddruckmodulationseinheit (2) ermittelt wird, wobei das Signal (pEstMax) dem höchsten der aktuell vorliegenden Radbremsdruckwerte (pFL, pFR, pRL, pRR) von an das Bremssystem angeschlossenen Radbremsen des Bremssystems entspricht.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Ermittlung des ersten Teilbremsdrucksollwerts eine Filterung und eine Offsetbeaufschlagung umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Teilbremsdrucksollwerte, diese anhand von Eingangsgrößen (vvehicle, pEstmax, DRR) aus Kennfeldern entnommen werden oder anhand von Gleichungen berechnet werden.
  12. Steuergerät zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  13. Bremssystem umfassend einen Bremskraftverstärker der mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–11 betrieben und einer Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–11.
DE201310218330 2013-09-12 2013-09-12 Verfahren zum Betreiben eines Bremskraftverstärkers, Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens und ein den Bremskraftverstärker und das Steuergerät umfassendes Bremssystem Pending DE102013218330A1 (de)

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