DE102013224143A1

DE102013224143A1 - Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs und Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013224143A1
Application number: DE102013224143.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Bunk; Kosmas Knoedler; Dagobert Masur; Urs Bauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2015-05-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Schritten: Mindestens einmaliges Aufbauen zumindest eines Bremsdrucks über einem vorgegebenen Schwellwert in mindestens einer hydraulischen Radbremse des Bremssystems trotz einer fahrer- oder assistenzseitig aktiv oder passiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs(S1), trotz eines fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenen Soll-Bremsmoments unter einem bewirkten Reibbremsmoment und/oder obwohl ein fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenes Soll-Bremsmoment mittels mindestens eines Generators vollständig generatorisch ausführbar ist (S2), wobei das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse zyklisch und/oder ab einem Ermittelt mindestens eines vorgegebenen Indikators für ein Nichteinhalten einer vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen eines Zustands mindestens eines Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand ausgeführt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem und ein Bremssystem für ein Fahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und ein Bremssystem für ein Fahrzeug.
Stand der Technik
In der DE 10 2008 054 856 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage beschrieben. Bei einer Ausführung des Verfahrens wird während einer Fahrt eines mit der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage ausgestatteten Fahrzeugs nach einem Erkennen einer schnellen Rücknahme eines Gaspedals, einer Annäherung eines Fußes eines Fahrzeugführers an ein Bremspedal oder nach einem Unterschreiten eines Mindestabstands zu einem vorausliegenden Hindernis ein Luftspiel in Radbremsen der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage durch Betätigung eines Bremskraftverstärkers, insbesondere eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers, verkleinert oder eliminiert. Auf diese Weise soll bei einer anschließenden Bremsbetätigung des Fahrzeugführers das Fahrzeug schneller abbremsbar sein.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Steuervorrichtung für ein Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
Vorteile der Erfindung
Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung ermöglichen ein vorteilhaftes Entgegenwirken zur Verhinderung/Behebung von Zustandsänderungen an mindestens einem Element der mindestens einen Reibbremse. Insbesondere solche Zustandsänderungen, welche auf ein Nichtbenutzen der jeweiligen hydraulischen Reibbremse im alltäglichen Fahrbetrieb zurückzuführen sind, sind mittels der vorliegenden Erfindung schnell behebbar. Durch den mittels der vorliegenden Erfindung ausführbaren Druckaufbau in der mindestens einen Radbremszange, welcher autonom erfolgt oder durch einen Verzicht auf ein mögliches rekuperatives Bremsen bewirkt wird, kann insbesondere einer unerwünschten Änderung/Verschlechterung eines Verhältnisses zwischen einem mittels der jeweiligen Reibbremse bewirkten Reibbremsmoment und dem darin vorliegenden Bremsdruck verhindert/behoben werden. Somit ist gewährleistbar, dass die jeweilige Reibbremse für spätere Bremsbetätigungen wieder in einem vorteilhaften Zustand vorliegt.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Gegenstände der vorliegenden Erfindung vor allem ein Auftreten von Alterungsschäden, Verschleißschäden, Korrosionsschäden und Schäden durch eine thermische Beanspruchung an der mindestens einen Reibbremse unterbinden oder rechtzeitig beheben können. Die vorliegende Erfindung kann somit eine Lebensdauer oder Einsatzzeit der mindestens einen Reibbremse steigern. Mittels der vorliegenden Erfindung können somit Reparaturkosten und Ersatzteilkosten eingespart werden.
Durch die mittels der vorliegenden Erfindung zyklisch oder bedarfsgerecht ausführbare Konditionierung der jeweiligen hydraulischen Radbremse kann insbesondere eine Korrosion einer Bremsscheibe, eine Korrosion einer Bremstrommel oder ein Verglasen von Bremsbelägen verlässlich verhindert/behoben werden. Mittels der Konditionierung der hydraulischen Radbremse ist damit sicherstellbar, dass eine vorteilhafte Effizienz von dieser erhalten bleibt. Somit kann in einer Notbremssituation weiterhin eine maximale Bremswirkung der jeweiligen hydraulischen Radbremse abgerufen werden. Ein unerwünschtes Verschlechtern der Proportionalitätskonstante der jeweiligen hydraulischen Radbremse ist somit nicht zu befürchten.
Insbesondere Bremsbelagverschleißindikatoren können bei der Überwachung der mindestens einen hydraulischen Radbremse berücksichtigt werden. Auch basierend auf einem rein zeitgesteuerten Algorithmus und/oder auf einem Algorithmus, welcher die einzelnen Betätigungen/Bremsungen überwacht, kann der Zustand der mindestens einen hydraulischen Radbremse des Bremssystems überwacht werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird unter Berücksichtigung zumindest einer Information bezüglich eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie und/oder der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment festgelegt. Zyklisch und/oder bei einem Vorliegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators wird, obwohl das maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment größer als das vorgegebene Soll-Bremsmoment ist und zumindest sofern das Soll-Bremsmoment größer als das mittels der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck bewirkte Reibbremsmoment ist, der Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert zumindest in der jeweiligen hydraulischen Radbremse zumindest einmalig aufgebaut. Andernfalls kann der mindestens eine Generator zum Ausüben eines Generatorbremsmoments gleich einem Minimum des maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments und des Soll-Bremsmoments angesteuert werden. Somit können die Vorteile eines rekuperativen Bremsens solange genutzt werden, bis die Vorteile einer verstärkten Nutzung der mindestens einen Radbremse zum Gewährleisten von deren guten Zustand und deren vorteilhafter Einsetzbarkeit überwiegen. Deshalb ist bei der hier beschriebenen Ausführungsform des Verfahrens weiterhin eine gute rekuperative Effizienz zum Reduzieren einer Schadstoffemission und eines Kraftstoffverbrauchs eines Fahrzeugs gewährleistet. Der Benutzer des betriebenen Bremssystems zieht somit immer den größten Nutzen aus der jeweils vorliegenden Situation.
Beispielsweise kann als der mindestens eine vorgegebene Indikator für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse ermittelt werden, ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls und/oder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Bremsungen ein vorgegebener Mindestbremsdruckaufbau niemals oder seltener als mit einer vorgegebenen Mindesthäufigkeit in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ausgeführt wird. Auch ein Nichtbenutzen des Fahrzeugs für eine längere Zeitdauer kann als der mindestens eine vorgegebene Indikator ermittelt werden. Gegebenenfalls können eine Korrosion, ein Verschleiß und/oder eine Veralterung mindestens eines Elements der jeweiligen Radbremse durch das verstärkte Einsetzen von dieser schnell und verlässlich behoben werden.
Als Alternative oder als Ergänzung dazu kann als der mindestens eine vorgegebene Indikator für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von dem Normalzustand ermittelt werden, ob eine Korrosion ein Verschleiß, eine Flüssigkeitsbenetzung, eine Flüssigkeitsdurchdringung, ein Verglasen, eine thermische Überbeanspruchung und/oder eine Alterung des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse festgestellt wird. Sofern mindestens einer der hier aufgezählten Indikatoren festgestellt wird, kann verlässlich mittels der Ausführung des Verfahrens der gute Zustand und die verlässliche Einsetzbarkeit der jeweiligen hydraulischen Reibbremse wiederhergestellt werden. Somit können insbesondere Alterungseffekte an der jeweiligen hydraulischen Radbremse so frühzeitig behoben/unterbunden werden, dass die Lebenszeit der jeweiligen hydraulischen Radbremse verlängerbar ist.
Bevorzugter Weise wird als der mindestens eine vorgegebene Indikator für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von dem Normalzustand ermittelt, ob ein Verhältnis zwischen mindestens einem Ist-Reibbremsmoment der jeweiligen hydraulischen Radbremse und mindestens einem in der betreffenden hydraulischen Radbremse vorliegenden Ist-Druck von einem vorgegebenen Normalverhältnis abweicht. Eine derartige Auswertung ist mittels einer vergleichsweise kostengünstigen und relativ wenig Bauraum benötigenden Elektronik machbar. Außerdem können der mindestens eine Ist-Druck und das mindestens eine zugehörige Ist-Reibbremsmoment mittels Sensoren ermittelt werden, welche in der Regel bereits an einem Fahrzeug verbaut sind. Eine Ausführbarkeit des hier beschriebenen Verfahrens ist somit bereits gewährleistet, ohne dass dazu zusätzliche Sensoren oder eine kostengünstige Elektronik mit einem vergleichsweise großen Volumen benötigt werden.
Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einer entsprechenden Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs gewährleistet.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Elektronikeinrichtung zusätzlich zum Ansteuern des mindestens einen Generators ausgelegt. Wahlweise kann mittels der Elektronikeinrichtung unter Berücksichtigung zumindest einer bereitgestellten Information bezüglich eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie und/oder der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment festlegbar sein. Alternativ kann die Elektronikeinrichtung jedoch auch zum Ansteuern des mindestens einen Generators unter Berücksichtigung eines von einer externen Elektronik bereitgestellten maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments ausgelegt sein. Vorzugsweise ist mittels der Elektronikeinrichtung zyklisch und/oder bei einem Vorliegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators, obwohl das maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment größer als das vorgegebene Soll-Bremsmoment ist und zumindest sofern das Soll-Bremsmoment größer als das mittels der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck bewirkte Reibbremsmoment ist, die mindestens eine Komponente zum Aufbauen zumindest des Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert ansteuerbar. Andernfalls ist der mindestens eine Generator mittels der Elektronikeinrichtung vorteilhafterweise zum Ausüben eines Generatorbremsmoments gleich einem Minimum des maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments und des Soll-Bremsmoments ansteuerbar. Somit können, sofern die Vorteile eines verstärkten Einsetzens der jeweiligen Reibbremse die Vorteile eines Aufladens einer Fahrzeugbatterie überwiegen, diese sichergestellt werden.
Auch die Elektronikeinrichtung kann zusätzlich dazu ausgelegt sein, als dem mindestens einen vorgegebenen Indikator für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse zu ermitteln, ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls und/oder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Bremsungen ein vorgegebener Mindestbremsdruckaufbau niemals oder seltener als mit einer vorgegebenen Mindesthäufigkeit in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ausgeführt wird. Entsprechend kann auch ein längerer Stillstand des Fahrzeugs als Indikator mittels der Elektronikeinrichtung wertbar sein. Die Elektronikeinrichtung kann dann bei einem Vorliegen/Feststellen eines derartigen Indikators durch ein verstärktes Einsetzen der mindestens einen hydraulischen Radbremse deren Zustand verbessern.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Elektronikeinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt, mindestens ein Sensorsignal zumindest eines Drucksensors, eines Bremsbelagverschleißsensors, eines Flüssigkeitssensors und/oder eines Beschleunigungssensors zum Ermitteln des mindestens einen vorgegebenen Indikators auszuwerten. Beispiele für den mindestens einen aus derartigen Sensorsignalen herauslesbaren Indikator sind oben bereits genannt. Die Elektronikeinrichtung kann somit Sensoren nutzen, welche in der Regel bereits am Fahrzeug verbaut sind. Durch die mittels der Elektronikeinrichtung realisierbare Multifunktionalität dieser Sensoren sind die Gesamtkosten des damit ausgestatteten Fahrzeugs reduzierbar.
Vorzugsweise ist mittels der Elektronikeinrichtung ein elektromechanischer Bremskraftverstärker als die mindestens eine Komponente zum Aufbauen des Bremsdrucks über den vorgegebenen Schwellwert in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ansteuerbar. Somit ist der vorteilhafte Druckaufbau in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ohne eine Geräuschentstehung machbar. Zudem gewährleistet das Einsetzen des elektromechanischen Bremskraftverstärkers eine verbesserte Druckstellgenauigkeit. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass anstelle des elektromechanischen Bremskraftverstärkers auch ein Bremskraftverstärker eines anderen Bremskraftverstärkertyps oder mindestens eine hydraulische Komponente des Bremssystems zum Realisieren des gewünschten Druckaufbaus in der mindestens einen hydraulischen Radbremse einsetzbar ist. Als Alternative oder zur Unterstützung des (elektromechanischen) Bremskraftverstärkers kann gegebenenfalls auch Druckaufbau mittels des ESP-Systems durch die Elektronikeinrichtung ansteuerbar/auslösbar sein.
Die beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer derartigen Steuervorrichtung gewährleistet. Es wird darauf hingewiesen, dass das Bremssystem gemäß den oben ausgeführten Ausführungsformen der Steuervorrichtung und des Verfahrens weiterbildbar ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
1 ein Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs;
2 ein Koordinatensystem zum Erläutern einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs;
3 ein Koordinatensystem zum Erläutern einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs;
4a und 4b Koordinatensysteme zum Erläutern einer vierten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs;
5 ein Koordinatensystem zum Erläutern einer fünften Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs; und
6 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt ein Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs.
In der Ausführungsform der 1 umfasst das Verfahren einen optionalen Verfahrensschritt S0. In dem Verfahrensschritt S0 wird für mindestens eine hydraulische Radbremse des Bremssystems untersucht/geprüft, ob mindestens ein vorgegebener Indikator für ein Nichteinhalten einer vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen eines Zustands mindestens eines Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand vorliegt. Dies kann beispielhaft über die Teilschritte S01 und S02 erfolgen. In dem Teilschritt S01 kann mindestens eine Größe, aus welcher sich der mindestens eine vorgegebene Indikator für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen eines Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand herleiten lässt, ermittelt/gemessen werden. In dem Teilschritt S02 kann anschließend die mindestens eine in dem Teilschritt S01 ermittelte/gemessene Größe mit mindestens einer Normalgröße verglichen werden. Gegebenenfalls kann das Abweichen der mindestens einen in dem Teilschritt S01 ermittelten/gemessenen Größe von der mindestens einen Normalgröße als das Vorliegen des mindestens einen Indikators für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von dem Normalzustand gewertet werden.
Beispielsweise kann in den Teilschritt S01 ein Verhältnis zwischen mindestens einem Ist-Reibbremsmoment M_ac der jeweiligen Radbremse und mindestens einem in der betreffenden Radbremse jeweils vorliegenden Ist-Druck p_ac ermittelt/gemessen werden. Ein derartiges Verhältnis kann auch als Proportionalitätskonstante c umschrieben werden, welche nach Gleichung (Gl. 1) definiert ist mit: M_ac = c·p_ac (Gl. 1)
Die Proportionalitätskonstante c, bzw. das Verhältnis zwischen dem mindestens einen Ist-Reibbremsmoment M_ac der jeweiligen Radbremse und dem mindestens einen in der betreffenden Radbremse jeweils vorliegenden Ist-Druck p_ac kann insbesondere aus den Sensorsignalen mindestens eines Beschleunigungssensors und mindestens eines Drucksensors hergeleitet werden. Die Proportionalitätskonstante c ist (unter anderem) eine Funktion einer Reibpaarung mindestens zweier sich kontaktierender Elemente der jeweiligen hydraulischen Radbremse, z.B. eine Funktion einer Reibpaarung zwischen einem Bremsbelag und einer Bremsscheibe/Bremstrommel. Ein Abweichen der Proportionalitätskonstante c von einem vorgegebenen Normalwert, bzw. ein Abweichen des Verhältnisses zwischen dem mindestens einen Ist-Reibbremsmoment M_ac der jeweiligen Radbremse und dem mindestens einen in der betreffenden Radbremse jeweils vorliegenden Ist-Druck p_ac von einem vorgegebenen Normalverhältnis, kann vor allem durch ein geändertes Reibungsverhältnis zwischen den mindestens zwei sich kontaktierenden Elementen der jeweiligen hydraulischen Radbremse hervorgerufen werden. Insbesondere ein geändertes Reibungsverhältnis zwischen einem Bremsbelag und einer Bremsscheibe/Bremstrommel kann die Abweichungen hervorrufen. Somit können eine Korrosion, ein Verschleiß, eine Flüssigkeitsbenetzung, eine Flüssigkeitsdurchdringung, ein Verglasen, eine thermische Überbeanspruchung und/oder eine Alterung des mindestens einen Elements der jeweiligen Radbremse zu einem Abweichen der Proportionalitätskonstante c von dem Normalwert, bzw. zu einem Abweichen des entsprechenden Verhältnisses von dem vorgegebenen Normalverhältnis, führen. Deshalb kann das Vorliegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen Radbremse von einem Normalzustand festgestellt werden, wenn die Proportionalitätskonstante c von dem vorgegebenen Normalwert, bzw. das entsprechende Verhältnis von dem vorgegebenen Normalverhältnis, abweicht.
Anstelle eines Herleitens und Auswertens der Proportionalitätskonstante c, bzw. des entsprechenden Verhältnisses, kann auch eine Größe ermittelt/gemessen werden, welche eine Korrosion, einen Verschleiß, eine Flüssigkeitsbenetzung, eine Flüssigkeitsdurchdringung, ein Verglasen, eine thermische Überbeanspruchung und/oder eine Alterung des mindestens einen Elements der jeweiligen Radbremse direkt wiedergibt. Dazu können auch mindestens ein Flüssigkeitssensor und/oder mindestens ein Bremsbelagverschleißsensor eingesetzt werden. Sofern die mindestens eine ermittelte/gemessene Größe von der mindestens einen Normalgröße abweicht, kann dies als Vorliegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von dem Normalzustand gewertet werden. Beispielsweise können in den Teilschritten S01 und S02 auch Bremsbelagverschleißindikatoren ermittelt und ausgewertet werden.
Die Teilschritte S01 und S02 können somit zum Überwachen eines Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse ausgeführt werden. Insbesondere können in dem Teilschritt S02 eine Korrosion einer Bremsscheibe/Bremstrommel der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder ein Verglasen eines Bremsbelags der jeweiligen hydraulischen Radbremse festgestellt werden. Auch andere störende Einflüsse können mittels der Teilschritte S01 und S02 in der jeweiligen hydraulischen Radbremse detektiert werden.
Als Alternative oder als Ergänzung zu einem Ermitteln, ob der Zustand des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von dem vorgegebenen Normalzustand abweicht, kann mittels der Teilschritte S01 und S02 auch ermittelt werden, ob der mindestens eine vorgegebene Indikator für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen Radbremse vorliegt. Beispielsweise kann dazu ermittelt werden, ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls und/oder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Bremsungen ein vorgegebener Mindestbremsdruckaufbau niemals oder seltener als mit einer vorgegebenen Mindesthäufigkeit in der jeweiligen Radbremse ausgeführt wird. Sofern dies zutrifft, kann darauf geschlossen werden, dass die vorgegebene Mindestauslastung der jeweiligen Radbremse nicht eingehalten wird. (Das vorgegebene Zeitintervall, bzw. die vorgegebene Anzahl von Bremsungen kann bei Regen reduziert werden. Entsprechend kann auch die Mindesthäufigkeit bei Regen gesteigert werden.)
Sofern in dem Verfahrensschritt S0 das Vorlegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand festgestellt wird, wird bei dem Verfahren der 1 wahlweise einer der beiden nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte S1 und S2 ausgeführt. Man kann dies auch so umschreiben, dass die Verfahrensschritte S1 und S2 ab einem Ermitteln des mindestens einen vorgegebenen Indikators ausgeführt werden. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass eine derartige situationsbedingte Ausführung mindestens eines der Verfahrensschritte S1 und S2 lediglich optional ist.
Bei einer Alternative zur Ausführungsform der 1 kann mindestens einer der Verfahrensschritte S1 und S2 auch zyklisch ausgeführt werden. Auch mittels eines derartigen zyklischen Ausführens mindestens eines der Verfahrensschritte S1 und S2, beispielsweise unter Einhaltung einer vorgegebenen Ausführungsfrequenz, können die unten beschriebenen Vorteile realisiert werden. Unter dem zyklischen Ausführen mindestens eines der Verfahrensschritte S1 und S2 kann sowohl ein Ausführen nach einem Überschreiten einer Zeitschwelle als auch ein Ausführen nach einem Überschreiten einer Schwellanzahl/Mindestanzahl verstanden werden.
Jeder der Verfahrensschritte S1 und S2 beinhaltet ein mindestens einmaliges Aufbauen zumindest eines Bremsdrucks über einem vorgegebenen Schwellwert in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse des Bremssystems. Vorteilhafte Vorgehensweisen zum Aufbauen des Bremsdrucks werden unten noch beschrieben.
In dem Verfahrensschritt S1 erfolgt das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse trotz einer fahrer- oder assistenzseitig aktiv oder passiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Man kann dies auch als einen autonomen Druckaufbau, speziell als einen autonomen Druckaufbau zur Konditionierung der jeweiligen hydraulischen Radbremse ohne eine Fahrzeugverzögerungsanforderung, umschreiben, welcher in dem Verfahrensschritt S1 ausgeführt wird. Demgegenüber erfolgt in dem Verfahrensschritt S2 das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse obwohl ein fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenes Soll-Bremsmoment mittels mindestens eines Generators des Fahrzeugs vollständig generatorisch ausführbar ist. Umschreibbar ist dies als ein Druckaufbau in der jeweiligen hydraulischen Radbremse zu ihrer Konditionierung, ausgelöst durch eine Fahrzeugverzögerungsanforderung.
In der Ausführungsform der 1 wird der Verfahrensschritt S1 oder S2 ausgeführt, welcher aktuell vorteilhafter ist. Dazu wird in der Ausführungsform der 1 nach dem Verfahrensschritt S0 ein optionaler Zwischenschritt S11 ausgeführt, in welchem untersucht wird, ob ein autonomer Druckaufbau (Verfahrensschritt S1) möglich ist. Sofern dies zutrifft, wird anschließend der Verfahrensschritt S1 ausgeführt.
Andernfalls wird von dem Zwischenschritt S11 zu einem weiteren optionalen Zwischenschritt S21 weitergeleitet, in welchem eine geeignete Betätigung eines Bremsbetätigungselements, wie z.B. eines Bremspedals, oder eines zur Auslösung einer Bremsung ausgelegten Fahrpedals durch einen Fahrer abgewartet wird. Anschließend kann der Verfahrensschritt S2 während der geeigneten Betätigung des Bremsbetätigungselements/Fahrpedals ausgeführt werden. Insbesondere kann fortlaufend unter Berücksichtigung zumindest einer Information bezüglich eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie und/oder der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment festgelegt werden. Der Verfahrensschritt S2 erfolgt jedoch zyklisch und/oder bei einem Vorliegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators obwohl das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment größer als das vorgegebene Soll-Bremsmoment ist. Wahlweise kann mit dem Verfahrensschritt S2 in einer derartigen Situation begonnen werden, sobald das Soll-Bremsmoment größer als das Reibbremsmoment ist, welches zumindest mittels der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck bewirkt wird.
Zur besseren Veranschaulichung ist in 1 auch ein Verfahrensschritt S3 skizziert, welcher vorzugsweise ausgeführt wird, sofern kein Vorliegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand festgestellt wird. In dem Verfahrensschritt S3 wird der mindestens eine Generator so angesteuert, dass ein fahrer- oder assistenzseitig vorgegebener Bremswunsch vollständig generatorisch ausgeführt wird.
Jeder der Verfahrensschritte S1 und S2 realisiert durch das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert in der jeweiligen hydraulischen Radbremse eine vorteilhafte Konditionierung der hydraulischen Radbremse. Mittels der vorteilhaften Konditionierung der hydraulischen Radbremse können insbesondere Verschleißerscheinungen, welche auf ein Nichtbenutzen der jeweiligen hydraulischen Radbremse zurückzuführen sind, behoben werden. Speziell Alterungseffekte können mittels des Ausführens mindestens eines der Verfahrensschritte S1 und S2 frühzeitig an der jeweiligen hydraulischen Radbremse behoben/verhindert werden. Auch feuchtigkeits- und/oder temperaturbedingte Änderungen an der jeweiligen hydraulischen Radbremse können mittels des mindestens einmaligen Druckaufbaus in der jeweiligen hydraulischen Radbremse frühzeitig behoben werden. Das Ausführen mindestens eines der Verfahrensschritte S1 und S2, welches sowohl zyklisch als auch situationsbedingt erfolgen kann, trägt somit vorteilhaft zur Verlängerung einer Lebensdauer/Einsetzzeit der mindestens einen hydraulischen Radbremse des Bremssystems bei.
Als Alternative oder als Ergänzung zu mindestens einem der Verfahrensschritte S1 und S2 kann auch ein mindestens einmaliges Aufbauen zumindest des Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse in Situationen ausgeführt werden, in welchen ein fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenes Soll-Bremsmoments unter einem Reibbremsmoment liegt, welches mittels zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck bewirkt wird. Auch ein derartiger Verfahrensschritt gewährleistet die in dem vorausgehenden Absatz beschriebenen Vorteile. Unter dem mindestens einmaligen Aufbauen zumindest des Bremsdrucks trotz einer fahrerseitig passiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann z.B. ein Bremsdruckaufbau über dem vorgegebenen Schwellwert in der mindestens einen hydraulischen Radbremse während einer Nichtbetätigung eines Bremsbetätigungselements des Bremssystems verstanden werden. Ein derartiges Bremsbetätigungselement kann insbesondere ein Bremspedal sein. Die Nichtbetätigung des Bremsbetätigungselements, während welcher das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks erfolgt, kann während einer Fahrt des Fahrzeugs oder bei einem Stillstand des Fahrzeugs vorliegen.
Es wird hier allerdings darauf hingewiesen, dass die Ausführbarkeit des hier beschriebenen Verfahrens nicht auf Fahrzeuge, welche mit einem ausschließlich zur Auslösung einer Verlangsamung/Abbremsung des Fahrzeugs ausgelegten Bremsbetätigungselement ausgestattet sind, limitiert ist. Stattdessen ist das Verfahren auch ausführbar bei Fahrzeugen, welche für einen Einpedalbetrieb ausgelegt sind. Beispielsweise kann das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks auch während der fahrerseitig aktiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgen. Unter der fahrerseitig aktiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung der aktuellen Geschwindigkeit kann im Einpedalbetrieb ein Drücken des Fahrerfußes auf das Fahrpedal verstanden werden. In der Regel ist im Einpedalbetrieb der Fahrpedalbetätigungsweg des Fahrpedals in drei Abschnitte aufgeteilt, wobei bei einem Fahrpedalbetätigungsweg unter einem ersten Grenzwert (z.B. 10% Fahrpedalbetätigungsweg) eine Verzögerung/Abbremsung des Fahrzeugs, bei einem Fahrpedalbetätigungsweg zwischen dem ersten Grenzwert und einem größeren zweiten Grenzwert (z.B. 15% Fahrpedalbetätigungsweg) ein momentfreies Fahren (Segelbetrieb) und bei einem Fahrpedalbetätigungsweg über dem zweiten Grenzwert ein Beschleunigen des Fahrzeugs erfolgt. Somit kann das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks auch während eines Drückens des Fahrerfußes auf das Fahrpedal, bzw. bei einem Fahrpedalbetätigungsweg über dem ersten Grenzwert, erfolgen. Eine Gasrücknahme, bzw. ein Zurückziehen des Fahrerfußes von dem Fahrpedal wird somit für den Bremsdruckaufbau nicht abgewartet.
Somit können auch bei im Einpedalbetrieb steuerbaren Fahrzeugen Verschmutzungen und weitere Nichtbenutzungseffekte an den hydraulischen Radbremsen beseitigt oder verhindert werden. Auch im Einpedalbetrieb steuerbare Fahrzeuge sind somit bei Notbremsungen aufgrund der auch über einen längeren Zeitraum beibehaltbaren hohen Reibwerte der hydraulischen Radbremsen mit einem relativ kurzen Bremsweg abbremsbar. Außerdem werden durch die realisierte Beibehaltung der hohen Reibwerte der hydraulischen Radbremsen Zielbremsungen, wie beispielsweise beim Einparken, und Bremsungen bei einer vollständig aufgeladenen Fahrzeugbatterie oder einer Überhitzung der Leistungselektronik der Elektromaschine für den Fahrer komfortabler.
Auch während einer assistenzseitig aktiv oder passiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung der aktuellen Geschwindigkeit kann das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks erfolgen. Eine derartige Situation liegt beispielsweise während eines aktiven Betriebs eines Fahrerassistenzsystems (z.B. eines ACC-Systems oder eines Notbremssystems) vor. Anstelle des Begriffs „assistenzseitig“ kann damit auch der Begriff „assistenzsystemseitig“ verwendet werden.
Auch das fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenen Soll-Bremsmoment kann mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements oder eines Fahrpedals (durch Zurückziehen des Fahrerfußes) oder von einem Fahrerassistenzsystem vorgegeben werden. Das Verfahren ist somit bei einer Vielzahl verschiedener Fahrzeuge ausführbar. Obwohl das Verfahren bei Elektro- und Hybridfahrzeugen sehr vorteilhaft ist, ist seine Ausführbarkeit nicht auf einen derartigen Fahrzeugtyp beschränkt.
2 zeigt ein Koordinatensystem zum Erläutern einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. In dem Koordinatensystem der 2 ist die Abszisse die Zeitachse t, während die Ordinate Druckwerte p wiedergibt.
In der Ausführungsform der 2 wird situationsbedingt und/oder zyklisch ein autonomer Druckaufbau in der jeweiligen Radbremse zwischen den Zeiten t0 und te ausgeführt. Unter einem autonomen Druckaufbau ist ein Steigern eines Bremsdrucks p_ac in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ohne ein Vorliegen eines fahrer- oder assistenzseitigen Bremswunsches zu verstehen, d.h. ein Fahrer betätigt in diesem Fall weder ein Bremsbetätigungselement des Bremssystems (wie beispielsweise ein Bremspedal) noch löst er über ein zur Vorgabe eines Soll-Bremsmoments ausgelegtes Fahrpedal eine Bremsung aus. Entsprechend wird auch von einen Fahrerassistenzsystem (wie z.B. einem ACC-System oder einem Notbremssystem) zu dem gegebenen Zeitpunkt keine Bremsung des Fahrzeugs angefordert. Unter einem situationsbedingten Ausführen des autonomer Druckaufbaus kann verstanden werden, dass der autonome Druckaufbau nach einem Feststellen/Erkennen mindestens eines der oben genannten Indikatoren erfolgt. Vor allem durch einen autonomen Druckaufbau, welcher basierend auf einem Zustandsmodell für die jeweilige hydraulische Radbremse ausgelöst wird, wird eine vorteilhafte Konditionierung der jeweiligen hydraulischen Radbremse erreicht.
In der Ausführungsform der 2 wird der Bremsdruck p_ac in der jeweiligen hydraulischen Radbremse zwischen den Zeiten t0 und t1 (über den Atmosphärendruck) gesteigert, indem mittels eines aktiven Betriebs mindestens einer Pumpe eines mit der jeweiligen hydraulischen Radbremse ausgestatteten Bremskreises des Bremssystems (z.B. mindestens einer Rückförderpumpe) Bremsflüssigkeit in zumindest die jeweilige hydraulische Radbremse gepumpt wird. Ein Hochdruckschaltventil und ein Umschaltventil des betreffenden Bremskreises werden zwischen den Zeiten t0 und t1 so angesteuert, dass die gewünschte Bremsflüssigkeitsverschiebung in die jeweilige hydraulische Radbremse gewährleistet ist. Zwischen den Zeiten t1 und t2 wird der in der jeweiligen hydraulischen Radbremse vorliegende Bremsdruck p_ac auf einen (nahezu) konstanten Wert über dem vorgegebenen Schwellwert p1 gehalten. Der vorgegebene Schwellwert p1 ist vorzugsweise so gewählt, dass bei einem derartigen Bremsdruck p_ac eine gezielte Konditionierung der jeweiligen hydraulischen Radbremse möglich ist. Bevorzugter Weise liegt der Schwellwert p1 jedoch unter einem Grenzwert p2, ab welchem ein Fahrer den ausgeführten autonomen Druckaufbau aufgrund einer Verzögerungsschwankung des Fahrzeugs wahrnehmen würde. Gegebenenfalls kann zum Konstanthalten des Bremsdrucks p_ac in der jeweiligen hydraulischen Radbremse die mindestens eine Pumpe zwischen den Zeiten t1 und t2 zumindest zeitweise aktiviert werden. Ab der Zeit t2 wird der in der jeweiligen hydraulischen Radbremse vorliegende Bremsdruck p_ac abgebaut. Dies kann durch ein entsprechendes Ansteuern der Ventile des betreffenden Bremskreises erfolgen.
Der in 2 schematisch wiedergegebene autonome Druckaufbau in der jeweiligen hydraulischen Radbremse wird mittels der mindestens einen Pumpe, mittels des Hochdruckschaltventils und mittels des Umschaltventils ausgeführt. Während somit zwischen den Zeiten t0 und te der in der jeweiligen hydraulischen Radbremse vorliegende Bremsdruck p_ac über den Atmosphärendruck erhöht ist, liegt im Hauptbremszylinder zwischen den Zeiten t0 und te ein in 2 ebenfalls eingezeichneter Hauptbremszylinderdruck p0 von (ungefähr) dem Atmosphärendruck vor.
3 zeigt ein Koordinatensystem zum Erläutern einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Auch in dem Koordinatensystem der 3 ist die Abszisse die Zeitachse t, während die Ordinate Druckwerte p wiedergibt.
Der in 3 schematisch wiedergegebene autonome Druckaufbau weist den zeitlichen Verlauf der zuvor ausgeführten Ausführungsform auf. Allerdings wird in der Ausführungsform der 3 der autonome Druckaufbau ausschließlich durch Ansteuerung eines Bremskraftverstärkers des Bremssystems umgesetzt. Zwischen den Zeiten t0 und te ist der Hauptbremszylinderdruck p0 somit (nahezu) gleich dem Bremsdruck p_ac in der jeweiligen hydraulischen Radbremse.
Das Benutzen des Bremskraftverstärkers zum Ausführen des autonomen Bremsdruckaufbaus ist mit dem Vorteil verbunden, dass zwischen den Zeiten t0 und te alle hydraulischen Komponenten des Bremssystems (Komponenten des ESP-Systems) passiv sind und der vorteilhafte Druckaufbau somit (nahezu) geräuschfrei erfolgt. Geräusche, wie z.B. ein Klicken von Ventilen oder Pumpengeräusche, werden bei einem Einsatz des Bremskraftverstärkers zum Ausführen des autonomen Bremsdruckaufbaus in der Regel nicht ausgelöst. Dies steigert den Fahrkomfort für einen Fahrer.
Vorzugsweise wird der autonome Bremsdruckaufbau mittels eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers des Bremssystems ausgeführt. Ein derart ausgeführter autonomer Bremsdruckaufbau ermöglicht eine Nutzung der in der Regel vergleichsweise hohen Druckstellgenauigkeit des elektromechanischen Bremskraftverstärkers. Der Bremsdruck p_ac kann damit in der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit einer relativ guten Genauigkeit leicht eingestellt werden. Insbesondere kommt es bei einem mittels des elektromechanischen Bremskraftverstärkers ausgeführten Druckaufbau zu keinen für einen Fahrer spürbaren/wahrnehmbaren Verzögerungsschwankungen. Man kann diesen Vorteil auch als eine robustere Umsetzung des gewünschten autonomen Bremsdruckaufbaus umschreiben.
4a und 4b zeigen Koordinatensysteme zum Erläutern einer vierten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. In den Koordinatensystemen der 4a und 4b sind die Abszissen jeweils die Zeitachse t, während die Ordinaten Bremsmomente M wiedergeben.
In der Ausführungsform der 4a und 4b wird ein Bremssystem betrieben, welches mindestens einen Generator umfasst. Mittels des mindestens einen Generators ist ein Generatorbremsmoment Mg auf mindestens ein Rad und/oder auf mindestens eine Achse des Fahrzeugs so ausübbar, dass das Fahrzeug verzögerbar/abbremsbar ist. Als der mindestens eine Generator kann mindestens ein elektrischer Motor des Fahrzeugs, wie z.B. ein elektrischer Antriebsmotor des Fahrzeugs, eingesetzt werden. Das hier beschriebene Verfahren kann somit vor Allem für ein Elektro- oder Hybridfahrzeug genutzt werden.
Ein generatorisches Verzögern/Abbremsen des Fahrzeugs mittels des mindestens einen Generators ist mit dem Vorteil einer Umwandlung einer kinetischen Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie zum Aufladen mindestens einer Fahrzeugbatterie verbunden. Allerdings führt ein derartiges rekuperatives Verzögern/Abbremsen des Fahrzeugs häufig zu einer weniger starken Nutzung der mindestens einen hydraulischen Radbremse des Bremssystems.
Vorzugsweise wird bereits vor einem Beginn einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements, bzw. vor einer Bremsvorgabe durch eine entsprechende Betätigung eines Fahrpedals durch einen Fahrer unter Berücksichtigung zumindest einer Information bezüglich eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie und/oder einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt, wie hoch ein mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment ist. Dies ist vorteilhaft, da der mindestens eine Generator in der Regel bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer Generatoreinsatz-Mindestgeschwindigkeit oder bei einer vollständig aufgeladenen Fahrzeugbatterie nicht generatorisch zum Verzögern/Abbremsen des Fahrzeugs einsetzbar ist.
Die in 4a schematisch wiedergegebenen Verfahrensschritte werden zyklisch und/oder ab einem Ermitteln mindestens eines vorgegebenen Indikators für ein Nichteinhalten einer vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen eines Zustands mindestens eines Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand ausgeführt. Beispiele für den mindestens einen Indikator sind oben schon beschrieben. Mittels der in 4a schematisch wiedergegebenen Verfahrensschritte ist trotz der weniger starken Nutzung der mindestens einen hydraulischen Radbremse zum Verlangsamen/Abbremsen des Fahrzeugs ein Auftreten von ungewollten Änderungen an der mindestens einen hydraulischen Radbremse verhinderbar. Insbesondere ein Auftreten von Alterungs- und/oder Verschleißerscheinungen an der mindestens einen hydraulischen Radbremse kann auf diese Weise hinausgezögert/unterbunden werden.
Zur Zeit t0 betätigt der Fahrer das Bremsbetätigungselement seines Fahrzeugs oder gibt über eine entsprechende Betätigung seines zur Bremsauslösung ausgelegten Fahrpedals eine Soll-Bremsung vor. Alternativ kann zur Zeit t0 auch ein Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs die Soll-Bremsung anfordern. Die fahrer- oder assistenzseitig eingeleitete Fahrzeugverzögerung wird für eine Konditionierung der jeweiligen hydraulischen Radbremse genutzt. Dazu wird ab der Zeit t0, obwohl zu dieser Zeit der fahrer- oder assistenzseitige Bremswunsch vollständig generatorisch ausführbar ist, zuerst ein Bremsdruck in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse aufgebaut, welcher ein Reibbremsmoment M_ac zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse gleich einem fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenen Soll-Bremsmoment M0 bewirkt. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass zwischen den Zeiten t0 und t11 kein Generatorbremsmoments Mg des mindestens einen Generators zum Verlangsamen/Abbremsen des Fahrzeugs aktiviert/eingesetzt wird, obwohl zwischen den Zeiten t0 und t11 der Ladezustand der Fahrzeugbatterie und die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen derartigen Einsatz erlauben. Vorzugsweise wird somit zwischen den Zeiten t0 und t11 kein Generatorbremsmoments Mg des mindestens einen Generators zum Verlangsamen/Abbremsen des Fahrzeugs aktiviert, obwohl das mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment größer als das fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebene Soll-Bremsmoment M0 ist.
Zur Zeit t11 liegt in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ein Bremsdruck über dem vorgegebenen Schwellwert vor. (Dies ist bildlich dargestellt, indem das Reibbremsmoment M_ac über einem Bremsmomentschwellwert M1 liegt, welcher bei einem Vorliegen des Schwellwerts auftritt.) Trotzdem steigt das fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebene Soll-Bremsmoment M0 bis zu einer Zeit t12 weiter an. Die weitere Erhöhung des Bremswunsches wird zwischen den Zeiten t11 und t12 durch Zuschalten des mindestens einen Generators zum generatorischen Verzögern/Abbremsen des Fahrzeugs umgesetzt. Dadurch kann zumindest ein Teil des fahrer- oder assistenzseitigen Bremswunsches weiterhin zur Energiegewinnung genutzt werden. Vorzugsweise wird dazu der mindestens eine Generator so angesteuert, dass eine Summe des Generatorbremsmoments Mg des mindestens einen Generators und des Reibbremsmoments M_ac zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment M0 ist.
Ab der Zeit t13 nimmt der fahrer- oder assistenzseitige Bremswunsch wieder ab. Solange das vorgegebene Soll-Bremsmoment M0 größer als das Reibbremsmoment M_ac zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse bleibt, wird der mindestens eine Generator vorteilhafterweise so angesteuert, dass das Generatorbremsmoment Mg abnimmt und gleichzeitig die Summe des Generatorbremsmoments Mg und des Reibbremsmoments M_ac gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment M0 ist. Ab der Zeit t14 wird das vorgegebene Soll-Bremsmoment M0 kleiner als das Reibbremsmoment M_ac.
Der Bremsdruck in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse wird deshalb ab der Zeit t14 abgebaut.
Die in 4b schematisch dargestellten Verfahrensschritte geben eine Vorgehensweise wieder, welche als Alternative zu den Verfahrensschritten der 4a ausgeführt wird. Bei dieser Vorgehensweise wird der mindestens eine Generator, sofern das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment größer als das Soll-Bremsmoment M0 ist, zum Ausüben eines Generatorbremsmoments Mg gleich dem Soll-Bremsmoment M0 angesteuert.
Lediglich zyklisch oder ab dem Ermitteln des mindestens einen vorgegebenen Indikators (wenn mit einer hohen Wahrscheinlichkeit ein kritischer Zustand der jeweiligen hydraulischen Radbremse vorliegt) wird mittels der Vorgehensweise der 4a ein Teil des fahrer- oder assistenzseitigen Bremswunsches mittels der jeweiligen hydraulischen Radbremse umgesetzt. Dies geschieht, da in einer derartigen Situation das Verbessern des Zustands der jeweiligen hydraulischen Radbremse vorteilhafter als die andernfalls gewonnene Energieeinsparung ist. Für die meisten fahrer- oder assistenzseitig angeforderten Fahrzeugverzögerungen kann jedoch der Bremswunsch weiterhin vollständig generatorisch umgesetzt werden. Deshalb ist während der meisten Verzögerungen des Fahrzeugs eine gute Rekuperationseffizienz weiterhin gewährleistet.
5 zeigt ein Koordinatensystem zum Erläutern einer fünften Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Auch in dem Koordinatensystem der 5 ist die Abszisse die Zeitachse t, während die Ordinate Bremsmomente M wiedergibt.
5 gibt ebenfalls Verfahrensschritte schematisch wieder, mittels welchen insbesondere einem Auftreten von Alterungseffekten an der mindestens einen hydraulischen Radbremse des Bremssystems entgegengewirkt werden kann. In der Ausführungsform der 5 wird erst ab einem Soll-Bremsmoment M0, welches die gewünschte gezielte Konditionierung erlaubt, der gewünschte Bremsdruck über dem Schwellwert in der jeweiligen hydraulischen Radbremse aufgebaut. Zwischen den Zeiten t0 und t11 wird deshalb der mindestens eine Generator so angesteuert, dass ein Generatorbremsmoments Mg gleich dem Soll-Bremsmoment M0 zum Verlangsamen/Abbremsen des Fahrzeugs ausgeübt wird. Erst ab der Zeit t11 wird mit dem Bremsdruckaufbau in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse begonnen.
Gleichzeitig kann das Generatorbremsmoment Mg so abgesenkt werden, dass zwischen den Zeiten t11 bis t13 eine Summe aus dem Generatorbremsmoment Mg und dem Reibbremsmoment M_ac dem Soll-Bremsmoment M0 entspricht. Es wird außerdem darauf hingewiesen, dass der Bremsdruck in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse zwischen den Zeiten t11 bis t13 aufgebaut und konstant gehalten wird, obwohl weiterhin das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment größer als das Soll-Bremsmoment M0 ist. Erst zu der Zeit t13 wird mit dem Bremsdruckabbau in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse begonnen.
Die in 5 schematisch dargestellte Vorgehensweise stellt sicher, dass nur während einer zur Konditionierung der jeweiligen hydraulischen Radbremse geeignet starken Bremsung auf das Aufladen der Batterie verzichtet wird.
Wird die beabsichtigte Konditionierung der jeweiligen hydraulischen Radbremse schon während der Fahrzeugverzögerungsanforderung erreicht, so kann der hydraulische Druck optional auch schon früher abgesenkt werden, um das Aufladen der Batterie schnellstmöglich wieder aufzunehmen.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung.
Die in 6 schematisch dargestellte Steuervorrichtung 10 hat eine Elektronikeinrichtung 12, welche dazu ausgelegt ist, mindestens eine (nicht skizzierte) Komponente des Bremssystems so anzusteuern, dass mittels der mindestens einen angesteuerten Komponente eine Bremsdrucksteigerung in mindestens einer hydraulischen Radbremse des Bremssystems ausführbar ist. Das Ansteuern der mindestens einen Komponente erfolgt unter Berücksichtigung zumindest eines bereitgestellten Soll-Bremsmomentsignals 14 bezüglich eines fahrer- oder assistenzseitig vorgegebenen Soll-Bremsmoments. Das Soll-Bremsmomentsignal 14 kann beispielsweise von einem Sensor, wie insbesondere von einem Stangenwegsensor, einem Differenzwegsensor, einem Pedaldrucksensor und/oder einem Pedalkraftsensor, an die Elektronikeinrichtung 12 bereitgestellt sein. Insbesondere kann die Elektronikeinrichtung 12 dazu ausgelegt sein, anhand einer mit dem Soll-Bremsmomentsignal 14 weitergeleiteten Sensorgröße bezüglich eines Stangenwegs, eines Differenzwegs, eines auf ein Pedal ausgeübten Drucks und/oder einer auf ein Pedal ausgeübten Kraft das vorgegebene Soll-Bremsmoment zu erkennen/festzulegen.
Die Elektronikeinrichtung 12 ist zusätzlich dazu ausgelegt, die mindestens eine Komponente mittels mindestens eines Steuersignals 16 zum Aufbauen zumindest eines Bremsdrucks über einem vorgegebenen Schwellwert in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse des Bremssystems während einer der folgenden Situationen anzusteuern. Die Situationen liegen vor trotz einer fahrer- oder assistenzseitig aktiv oder passiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, trotz eines fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenen Soll-Bremsmoments unter einem mittels zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck (über dem Schwellwert) bewirkten Reibbremsmoment und/oder obwohl ein fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenes Soll-Bremsmoment mittels mindestens eines Generators des Fahrzeugs vollständig generatorisch ausführbar ist. Außerdem ist mittels der Elektronikeinrichtung 12 das Ansteuern der mindestens einen Komponente zyklisch und/oder ab einem Ermitteln mindestens eines vorgegebenen Indikators für ein Nichteinhalten einer vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen Radbremse und/oder für ein Abweichen eines Zustands mindestens eines Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand ausführbar.
Bezüglich der im oberen Absatz beschriebenen Situationen zum Aufbauen zumindest des Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse wird auf die oberen Ausführungen verwiesen. Somit kann die Steuervorrichtung 10 in einer Vielzahl verschiedener Fahrzeugtypen, wie beispielsweise Fahrzeuge für einen Einpedalbetrieb, eingesetzt werden.
Beispielsweise ist die Elektronikeinrichtung 12 zusätzlich dazu ausgelegt, mindestens ein Sensorsignal 18 zumindest eines Drucksensors, eines Bremsbelagverschleißsensors, eines Flüssigkeitssensors und/oder eines Beschleunigungssensors zum Ermitteln des mindestens einen vorgegebenen Indikators auszuwerten. Insbesondere kann die Elektronikeinrichtung 12 dazu ausgelegt sein, als den mindestens einen vorgegebenen Indikator für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen Radbremse zu ermitteln, ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls und/oder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Bremsungen ein vorgegebener Mindestbremsdruckaufbau niemals oder seltener als mit einer vorgegebenen Mindesthäufigkeit in der jeweiligen Radbremse ausgeführt wird. Weitere Beispiele für den mindestens einen Indikator sind oben schon beschrieben.
Vorzugsweise ist mittels des mindestens einen Steuersignals 16 der Elektronikeinrichtung 12 ein elektromechanischer Bremskraftverstärker als die mindestens eine Komponente zum Aufbauen des Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ansteuerbar. Aufgrund der vorteilhaften Druckstellgenauigkeit des elektromechanischen Bremskraftverstärkers müssen in diesem Fall weder eine eingeschränkte Wirksamkeit/Unwirksamkeit des Bremsdruckaufbaus aufgrund eines zu niedrigen Bremsdrucks noch vom Fahrer wahrnehmbare Verzögerungsschwankungen aufgrund eines zu hohen Bremsdrucks befürchtet werden. Als Alternative oder als Ergänzung zu dem elektromechanischen Bremskraftverstärker können auch mindestens ein Ventil, z.B. ein Hochdruckschaltventil, ein Umschaltventil, ein Radeinlassventil, ein Radauslassventil und/oder ein Trennventil, und/oder ein Bremskraftverstärker eines anderen Typs mittels des mindestens einen Steuersignals 16 der Elektronikeinrichtung 12 ansteuerbar sein.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Elektronikeinrichtung 12 zusätzlich zum Ansteuern des mindestens einen Generators mittels mindestens eines Generatorsteuersignals 20 ausgelegt. Dazu kann mittels der Elektronikeinrichtung 12 unter Berücksichtigung zumindest einer bereitgestellten Information 22 bezüglich eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie und/oder der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment festlegbar sein. Die Elektronikeinrichtung 12 ist insbesondere so ausgelegt, dass sie zyklisch oder bei einem Vorliegen des mindestens einen Indikators, obwohl das maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment größer als das vorgegebene Soll-Bremsmoment ist und zumindest sofern das Soll-Bremsmoment größer als das mittels der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck bewirkte Reibbremsmoment ist, die mindestens eine Komponente zum Aufbauen zumindest eines Bremsdrucks über dem vorgegebenen Schwellwert in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ansteuert. In diesem Fall wird der mindestens eine Generator höchstens zum Ausüben eines Generatorbremsmoments gleich einer Differenz des Soll-Bremsmoments und des Reibbremsmoment angesteuert. Andernfalls ist die Elektronikeinrichtung 12 vorzugsweise dazu ausgelegt, den mindestens einen Generator zum Ausüben eines Generatorbremsmoments gleich dem Soll-Bremsmoment anzusteuern.
Die in 6 schematisch dargestellte Steuervorrichtung 10 kann in einer vorteilhaften Weiterbildung dazu ausgelegt sein, mindestens eines der oben ausgeführten Verfahren auszuführen. Die Steuervorrichtung 10 ist jedoch nicht auf eine derartige Auslegung beschränkt.
Die Vorteile der Steuervorrichtung 10 sind auch bei einem damit ausgestatteten Bremssystem gewährleistet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008054856 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Schritten: Mindestens einmaliges Aufbauen zumindest eines Bremsdrucks (p_ac) über einem vorgegebenen Schwellwert (p1) in mindestens einer hydraulischen Radbremse des Bremssystems – trotz einer fahrer- oder assistenzseitig aktiv oder passiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (S1), – trotz eines fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenen Soll-Bremsmoments (M0) unter einem mittels zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck (p_ac) bewirkten Reibbremsmoment (M_ac) und/oder – obwohl ein fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenes Soll-Bremsmoment (M0) mittels mindestens eines Generators des Fahrzeugs vollständig generatorisch ausführbar ist (S2), wobei das mindestens einmalige Aufbauen zumindest des Bremsdrucks (p_ac) über dem vorgegebenen Schwellwert (p1) in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse zyklisch und/oder ab einem Ermitteln mindestens eines vorgegebenen Indikators (c) für ein Nichteinhalten einer vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen eines Zustands mindestens eines Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei unter Berücksichtigung zumindest einer Information (22) bezüglich eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie und/oder der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment festgelegt wird, und wobei zyklisch und/oder bei einem Vorliegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators (c), obwohl das maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment größer als das vorgegebene Soll-Bremsmoment (M0) ist und zumindest sofern das Soll-Bremsmoment (M0) größer als das mittels der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck (p_ac) bewirkte Reibbremsmoment (M_ac) ist, der Bremsdrucks (p_ac) über dem vorgegebenen Schwellwert (p1) zumindest in der jeweiligen hydraulischen Radbremse zumindest einmalig aufgebaut wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei als der mindestens eine vorgegebene Indikator für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse ermittelt wird, ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls und/oder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Bremsungen ein vorgegebener Mindestbremsdruckaufbau niemals oder seltener als mit einer vorgegebenen Mindesthäufigkeit in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als der mindestens eine vorgegebene Indikator (c) für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von dem Normalzustand ermittelt wird, ob eine Korrosion, ein Verschleiß, eine Flüssigkeitsbenetzung, eine Flüssigkeitsdurchdringung, ein Verglasen, eine thermische Überbeanspruchung und/oder eine Alterung des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse festgestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als der mindestens eine vorgegebene Indikator (c) für ein Abweichen des Zustands des mindestens einen Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von dem Normalzustand ermittelt wird, ob ein Verhältnis (c) zwischen mindestens einem Ist-Reibbremsmoment (M_ac) der jeweiligen hydraulischen Radbremse und mindestens einem in der betreffenden hydraulischen Radbremse vorliegenden Ist-Druck (p_ac) von einem vorgegebenen Normalverhältnis abweicht.
Steuervorrichtung (10) für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit: einer Elektronikeinrichtung (12), welche dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung zumindest eines bereitgestellten Soll-Bremsmomentsignals (14) bezüglich eines fahrer- oder assistenzseitig vorgegebenen Soll-Bremsmoments (M0) mindestens eine Komponente des Bremssystems so anzusteuern, dass mittels der mindestens einen angesteuerten Komponente eine Bremsdrucksteigerung in mindestens einer hydraulischen Radbremse des Bremssystems ausführbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinrichtung (12) zusätzlich dazu ausgelegt ist, die mindestens eine Komponente zum Aufbauen zumindest eines Bremsdrucks (p_ac) über einem vorgegebenen Schwellwert (p1) in zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse des Bremssystems anzusteuern – trotz einer fahrer- oder assistenzseitig aktiv oder passiv verlangten Beibehaltung oder Steigerung einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs, – trotz eines fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenen Soll-Bremsmoments (M0) unter einem mittels zumindest der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck (p_ac) bewirkten Reibbremsmoment (M1) und/oder – obwohl ein fahrer- oder assistenzseitig aktiv vorgegebenes Soll-Bremsmoment (M0) mittels mindestens eines Generators des Fahrzeugs vollständig generatorisch ausführbar ist, wobei mittels der Elektronikeinrichtung (12) das Ansteuern der mindestens einen Komponente zyklisch und/oder ab einem Ermitteln mindestens eines vorgegebenen Indikators (c) für ein Nichteinhalten einer vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse und/oder für ein Abweichen eines Zustands mindestens eines Elements der jeweiligen hydraulischen Radbremse von einem Normalzustand ausführbar ist.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei die Elektronikeinrichtung (12) zusätzlich zum Ansteuern des mindestens einen Generators ausgelegt ist, wobei mittels der Elektronikeinrichtung (12) unter Berücksichtigung zumindest einer bereitgestellten Information (22) bezüglich eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie und/oder der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ein mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment festlegbar ist, und wobei mittels der Elektronikeinrichtung (12) zyklisch und/oder bei einem Vorliegen des mindestens einen vorgegebenen Indikators (c), obwohl das maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment größer als das vorgegebene Soll-Bremsmoment (M0) ist und zumindest sofern das Soll-Bremsmoment (M0) größer als das mittels der jeweiligen hydraulischen Radbremse mit dem darin vorliegenden Bremsdruck (p_ac) bewirkte Reibbremsmoment (M_ac) ist, die mindestens eine Komponente zum Aufbauen zumindest des Bremsdrucks (p_ac) über dem vorgegebenen Schwellwert (p1) ansteuerbar ist.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Elektronikeinrichtung (12) zusätzlich dazu ausgelegt ist, als den mindestens einen vorgegebenen Indikator für ein Nichteinhalten der vorgegebenen Mindestauslastung der jeweiligen hydraulischen Radbremse zu ermitteln, ob innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls und/oder innerhalb einer vorgegebenen Anzahl von Bremsungen ein vorgegebener Mindestbremsdruckaufbau niemals oder seltener als mit einer vorgegebenen Mindesthäufigkeit in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ausgeführt wird.
Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Elektronikeinrichtung (12) zusätzlich dazu ausgelegt ist, mindestens ein Sensorsignal (18) zumindest eines Drucksensors, eines Bremsbelagverschleißsensors, eines Flüssigkeitssensors und/oder eines Beschleunigungssensors zum Ermitteln des mindestens einen vorgegebenen Indikators (c) auszuwerten.
Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei mittels der Elektronikeinrichtung (12) ein elektromechanischer Bremskraftverstärker als die mindestens eine Komponente zum Aufbauen des Bremsdrucks (p_ac) über dem vorgegebenen Schwellwert (p1) in der jeweiligen hydraulischen Radbremse ansteuerbar ist.
Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer Steuervorrichtung (10) nach einem er Ansprüche 6 bis 10.