DE102013225746A1 - Fahrzeugbremssystem - Google Patents

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Herbert Vollert
Manfred Gerdes
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugbremssystems (10) umfasst: Bestimmen einer gewünschten Bremscharakteristik an einer Radbremse (16); Ermitteln eines Solldrucks und eines Sollvolumenstroms in einem Hydrauliksystem (14) zum Versorgen der Radbremse (16) mit Hydraulikflüssigkeit, um die gewünschte Bremscharakteristik zu erzeugen; und Ansteuern eines Aktuators (24), der dazu ausgeführt ist, eine vom Fahrer erzeugte Bremskraft zu verstärken und/oder einen Bremsdruck im Hydrauliksystem (14) aufzubauen, so dass der Solldruck und der Sollvolumenstrom im Hydrauliksystem (14) erreicht werden.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Steuereinheit zum Steuern eines Fahrzeugbremssystems als auch ein Fahrzeugbremssystem.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Seit der Serieneinführung des ESP (Elektronisches Stabilitätsprogramm) im Jahr 1995 gab es am Hydraulikschaltplan des ESP-Hydrauliksystems keine wesentlichen Veränderungen. Der Anteil passiver Funktionen, wie z.B. ABS (Antiblockiersystem), stellte damals gegenüber aktiven Funktionen wie ESP und ASR noch den überwiegenden Anteil der Funktionalität des Systems dar.
  • Mit der Entwicklung sogenannter Mehrwertfunktionen, wie z.B. CDD (Controlled Deceleration for Driver Assistance Systems), hat sich dies grundlegend geändert. Der Anteil dieser Funktionen hat mittlerweile die dominierende Rolle übernommen, das Verhältnis zwischen passiven und aktiven Funktionen hat sich dadurch umgekehrt.
  • Für die Zukunft wird es immer mehr Funktionen geben, die zur Fahrerunterstützung Verzögerungseingriffe durch aktive Druckaufbauten anfordern. Beispiele hierfür sind Funktionen für ein VDM (Vehicle Dynamics Management), wie z.B. DWT-B (Dynamic Wheel Torque Control by Brake), oder aber Weiterentwicklungen im Rahmen von bestehenden Funktionen für ACC Stop&Go (Adaptive Cruise Control).
  • Bei diesen neuen Funktionen spielt eine gewisse Anforderung an die Druckaufbaudynamik eine fundamentale Rolle, um die Funktion selbst umsetzen zu können. Der Druckaufbau im Hydrauliksystem wird dabei in der Regel von einer Förderpumpe umgesetzt. Die Kundenakzeptanz dieser Funktionen hängt zudem entscheidend von der komfortablen Umsetzung ab, denn eine Vielzahl dieser Eingriffe findet bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten oder aber im Stillstand statt. Somit entfallen maskierende Umgebungsgeräusche durch Fahrtwind, Reifen oder beispielsweise den Verbrennungsmotor und auch bisher als leise eingestufte Geräusche (die von der Förderpumpe im Betrieb erzeugt werden können) können zu massiven Kundenbeanstandungen führen.
  • Durch die zunehmende Einführung elektrifizierter Fahrzeuge kann sich diese Problematik verschärfen. Zum einen durch die Aufteilung der Verzögerungsmomente auf Generator und Bremse und die während der Fahrt notwendige Verblendung beider Anteile, um dem Fahrer eine der Bremspedalstellung entsprechende Fahrzeugverzögerung unabhängig vom verfügbaren Generatormoment einzustellen. Zum anderen durch den Wegfall der Geräusche des Verbrennungsmotors, der bisher zur Maskierung der systembedingten ESP-Geräusche verwendet wurde, speziell die Geräusche der Förderpumpe zum autonomen Aufbau von hydraulischem Bremsdruck während ACC.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mit der Erfindung können die oben genannten Probleme umgangen bzw. zumindest entschärft werden. Insbesondere kann der Fahrkomfort gesteigert werden.
  • Diese Vorteile können mit dem Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erreicht werden. Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.
  • Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugbremssystems. Das Verfahren kann beispielsweise vollelektronisch von einer Steuereinheit durchgeführt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren die Schritte von: Bestimmen einer gewünschten Bremscharakteristik an einer Radbremse; Ermitteln eines Solldrucks und eines Sollvolumenstroms in einem Hydrauliksystem zum Versorgen der Radbremse mit Hydraulikflüssigkeit, um die gewünschte Bremscharakteristik zu erzeugen; und Ansteuern eines Aktuators, der dazu ausgeführt ist, eine vom Fahrer erzeugte Bremskraft zu verstärken, einen Bremsdruck im Hydrauliksystem aufzubauen und/oder einen Bremswunsch eines Fahrerassistenzsystems autonom (d.h. ohne Fahrerbetätigung eines Bremspedals) umzusetzen, so dass der Solldruck und der Sollvolumenstrom im Hydrauliksystem erreicht werden.
  • Das Hydrauliksystem kann beispielsweise mehrere Ventile und/oder eine Förderpumpe umfassen und kann von der Steuereinheit dazu angesteuert werden, Fahrassistenzfunktionen wie etwa ABS, ESP und ACC durchzuführen. Die Steuereinheit ist somit dazu ausgeführt, die Aufgabe der Förderpumpe durch Ansteuern eines Bremskraftverstärkers (dem Aktuator) zu unterstützen bzw. zu ersetzen. Dies erfolgt durch Ermitteln des benötigten Solldrucks und des benötigten Volumenstroms, um die gewünschte Bremscharakteristik zu erzeugen.
  • Die Steuereinheit kann beispielsweise eine ABS/ESP-Steuereinheit sein. Durch eine gezielte Kommunikation zwischen der ABS/ESP-Steuereinheit und beispielsweise einem elektromechanischen Bremskraftverstärker und einer unterlagerten Volumenstromregelung zur Kompensation von systembedingten Schwankungen der Volumenaufnahme heutiger Radbremsen kann über den gesamten zur Verfügung stehenden Druckbereich heutiger Fahrerassistenzfunktionen bedarfsgerecht hydraulischer Druck im Bremssystem eines Fahrzeugs erzeugt werden.
  • Insbesondere ist die ABS/ESP-Steuereinheit dazu ausgeführt, mit einem Bremsverstärker zu kommunizieren und diesen anzusteuern. Ohne eine gezielte Kommunikation zwischen den beteiligten Komponenten ist eine optimale Funktionsperformance bei gleichzeitiger Minimierung störender Geräusche in der Regel nicht umsetzbar und das Potential der zur Verfügung stehenden Aktuatoren und Funktionen kann nicht optimal genutzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren weiter den Schritt von: Ermitteln eines Motormoments eines Motors des Aktuators basierend auf dem Solldruck und dem Sollvolumenstrom und Ansteuern des Motors mit diesem Motormoment. Der Aktuator kann beispielsweise einen Elektromotor umfassen, dessen Motormoment mittels eines variablen Eingangstroms des Motors einstellbar ist. Das Motormoment kann beispielsweise mittels einer Formel, die mittels eines Computerprogramms in der Steuereinheit implementiert ist, aus den Größen des Solldrucks und des Sollvolumenstroms berechnet werden.
  • Mit dem Verfahren werden der Solldruck und der Sollvolumenstrom, d.h. die Druck- und Volumenanforderung, kombiniert, um die resultierende Druckaufbaudynamik von der Radbremse, d.h. unterschiedlichen Radelastizitäten, zu entkoppeln, zudem aber auch eine robuste Druckeinstellung durch Vorgabe eines Sollmotormoments als Vorsteuerung zu gewährleisten.
  • Entweder kann der Motor direkt über das Motormoment gesteuert werden oder aus dem Motormoment kann eine Motorgeschwindigkeit oder eine Motorposition bestimmt werden, über die dann der Motor gesteuert wird. Die Steuerung des Motors kann momenten-, geschwindigkeits- oder aber positionsbasiert umgesetzt sein. Im Weiteren wird eine Formulierung auf Momentenebene beibehalten.
  • Die Bewegungsgleichung des Antriebmotors eines elektromechanischen Aktuators lautet J· dω / dt = MMotor – MVerlust – K1·pHZ (1) mit dem Massenträgheitsmoment J des elektromechanischen Aktuators, dem Antriebsmoment MMotor, dem Verlustmoment MVerlust und der durch den Aktuator angeschlossenen Last K1·pHZ.
  • Der Bremsdruck in einem hydraulischen Bremssystem wird durch die Änderung eines Volumens in einer gegebenen Elastizität an der Radbremse erzeugt. Die Volumenänderung kann dabei nichtlinear vom Druck abhängen. Die sich einstellende Druckänderung in der Radbremse ist gegeben durch
    Figure DE102013225746A1_0002
  • ERad ist hierbei die Elastizität der Radbremse und qRad der Volumenstrom, der in das Rad fließt. Bedingt durch die Schwankung der Elastizität an der Radbremse ist dieser volumetrische Druckaufbau in der Regel starken Schwankungen unterworfen. Die Genauigkeit eines volumetrischen Druckaufbaus in einer Radbremse hängt normalerweise von der genauen Kenntnis der Volumenaufnahme ab.
  • Aus (1) und (2) ergibt sich der angeforderte Solldruck pSoll zu
    Figure DE102013225746A1_0003
  • Das notwendige Antriebsmoment des elektromechanischen Bremskraftverstärkers ist damit MMotor = K1·pSoll + J·K2·q .Soll + MVerlust (4)
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung hängt das Motormoment (beispielsweise linear) vom Solldruck und von der zeitlichen Veränderung des Sollvolumenstroms ab. Die beiden Werte K1 und K2 (die ggf. vom Betriebspunkt abhängig sind) und das Massenträgheitsmoment J sind durch die Geometrie und den Aufbau des Aktuators gegeben. Das Verlustmoment MVerlust kann je nach Betriebspunkt zur Laufzeit abgeschätzt werden. Der resultierende Schätzfehler kann auch als Störgröße in die Steuerung eingehen.
  • Die beiden Eingangsgrößen pSoll und qSoll beschreiben den Solldruck und die Solldynamik des angeforderten Druckaufbaus, die sich aus der aktuellen Bremscharakteristik ergibt. Speziell die Verwendung des Solldrucks pSoll bei der Bestimmung des Motormoments erlaubt eine Limitierung zu steiler Druckanstiege für eine Radbremse mit verringerter Elastizität.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann mit der Formel (4) auch ein Verlustmoment des Motors berücksichtigt werden.
  • Unsicherheiten bei der Ansteuerung des Motors eines elektromechanischen Aktuators können durch eine unterlagerte Regelung kompensiert werden, bei der beispielsweise der Druck im Hydrauliksystem gemessen wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird der Sollvolumenstrom basierend auf einem ermittelten Druck im Hydrauliksystem geregelt. Abweichungen, die sich zwischen eingestelltem Druck und angefordertem Druck ergeben, können durch die Schwankung der Volumenaufnahme der Radbremse bedingt sein. Diese Störgröße kann deshalb über eine unterlagerte Regelung berücksichtigt und der angeforderte Sollvolumenstrom korrigiert werden. Die Abweichung kann in diesem Fall aus der Druckdifferenz zwischen einem verbauten Vordrucksensor und dem angeforderten Solldruck der Fahrerassistenzfunktion bestimmt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Regelung des Sollvolumenstroms über einen Korrekturterm für das Motormoment. Auch eine andere Korrektur bei der Ansteuerung des Aktuators ist denkbar, beispielsweise eine Korrektur über ein Korrekturmoment, das aus der Abweichung vom Sollvolumenstrom bestimmt werden kann.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Bremscharakteristik basierend auf einem Bremsassistenzverfahren bestimmt, das unabhängig von einer vom Fahrer auf das Bremspedal ausgeübten Kraft eine zeitliche Veränderung der Bremskraft ermittelt. Beispielsweise kann dies ABS, ESP und/oder ACC sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren weiter ein Ansteuern einer Förderpumpe des Hydrauliksystems, falls der vom Aktuator erzeugte Solldruck und/oder Sollvolumenstrom nicht ausreicht. Es ist möglich, dass das Hydrauliksystem auch eine Förderpumpe und/oder zusätzliche Ventile aufweist, mit denen zusätzlich oder alternativ der erforderliche Bremsdruck und/oder der erforderliche Volumenstrom aufgebaut werden können.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Steuereinheit für ein Fahrzeugbremssystem, die dazu ausgeführt ist, das Verfahren, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, durchzuführen. Beispielsweise kann die Steuereinheit einen Prozessor umfassen, auf dem ein entsprechendes Computerprogramm ausgeführt wird.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem, das ein Hydrauliksystem aufweist, das dazu ausgeführt ist, eine Radbremse mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen, eine Steuereinheit zum Ansteuern von Ventilen des Hydrauliksystems und einen Aktuator zum Verstärken einer vom Fahrer erzeugten Bremskraft umfasst, über den Druck im Hydrauliksystem erhöhbar ist und/oder über den ein Volumenstrom von Hydraulikflüssigkeit in das Hydrauliksystem erzeugbar ist.
  • Es ist zu verstehen, dass Merkmale des Verfahrens, so wie obenstehend und untenstehend beschrieben, auch Merkmale der Steuereinheit und des Fahrzeugbremssystems sein können und umgekehrt.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben.
  • 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Fahrzeugbremssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 zeigt schematisch Funktionskomponenten einer Steuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Grundsätzlich sind identische oder ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • 1 zeigt einen Ausschnitt eines Fahrzeugbremssystems 10, das einen elektromechanischen Bremskraftverstärker 12, ein Hydrauliksystem 14, eine Radbremse 16 und eine Steuereinheit 18 umfasst. Über einen Pedalhebel 20 kann ein Fahrer die Radbremse 16 betätigen, indem über einen Hydraulikzylinder 22, der mit dem Pedalhebel 20 verbunden ist, in dem Hydrauliksystem 14 Druck und/oder Volumenstrom aufgebaut wird, der von dem Hydrauliksystem auf die Radbremse 16 übertragen wird und dort beispielsweise eine Bremsbacke gegen eine Bremsscheibe drückt.
  • Der elektromechanische Bremskraftverstärker 12 weist einen Aktuator 24 auf, der den vom Fahrer erzeugten Druck bzw. den Volumenstrom noch erhöhen kann. Zudem ist auch ein autonomer Druckaufbau möglich ohne das der Fahrer das Bremspedal betätigt, bzw. die Fahrpedalstellung reduziert. Der Aktuator 24 kann somit als Bremskraftverstärker aufgefasst werden, der beispielsweise elektromechanisch arbeitet und beispielsweise einen Elektromagneten umfasst, der bei Bestromung die vom Fahrer auf den Hydraulikzylinder 22 ausgeübte Kraft verstärkt.
  • Das Hydrauliksystem 14 weist ein direkt mit dem Hydraulikzylinder 22 verbundenes Hauptventil 26 und ein direkt mit dem Hydraulikzylinder 22 verbundenes Steuerventil 28 auf. Das Hauptventil 26 ist von der Steuereinheit 18 schaltbar (d.h. kann von der Steuereinheit 18 geöffnet und geschlossen werden). Das Steuerventil 28 ist steuerbar, d.h. kann von der Steuereinheit 18 variabel geöffnet und geschlossen werden. Über den Öffnungsgrad kann der Druck und/oder der Volumenstrom im Hydrauliksystem 14 am Eingang des Drucksteuerventils 28 zur Radbremse 16 gesteuert werden. Auch eine Förderpumpe 30, die Hydraulikflüssigkeit vom Ausgang des Hauptventils 26 zum Eingang des Steuerventils 28 fördern kann, ist von der Steuereinheit 18 steuerbar und kann den Druck und/oder Volumenstrom am Eingang des Steuerventils 28 erhöhen. Wenn das Hauptventil 26 geöffnet ist, kann Hydraulikflüssigkeit von seinem Eingang zu seinem Ausgang strömen und kann von der Förderpumpe 30 zum Eingang des Steuerventils 28 gefördert werden, das Hydraulikflüssigkeit über seinen Ausgang zurück in Richtung Hydraulikzylinder 22 durchlassen kann. Über eine entsprechende Steuerung der Förderpumpe 30 und des Steuerventils 28 kann somit der Druck an der Radbremse 16 und/oder der Volumenstrom von Hydraulikflüssigkeit zur Radbremse 16 erhöht und vermindert werden.
  • Weiter umfasst das Hydrauliksystem 14 ein von der Steuereinheit 18 steuerbares Einlassventil 32 zwischen dem Eingang des Drucksteuerventils 28 und der Radbremse 16, über den beispielsweise die Druckverteilung und/oder Volumenstromverteilung auf mehrere Radbremsen 16 (an verschiedenen Rädern) eingestellt werden kann, die auch mit dem Eingang des Drucksteuerventils 28 verbunden sein können.
  • Parallel zum Drucksteuerventil 28 und parallel zum Einlassventil 32 umfasst das Hydrauliksystem weiter (nicht ansteuerbare) Rückschlagventile 34.
  • Mit diesen Ventilen kann die Steuereinheit 18 viele Fahrerassistenz-Bremsverfahren durchführen, wie etwa ABS und ESP. Dazu kann die Steuereinheit die aktuelle Drehgeschwindigkeit des Rads 36, das von der Radbremse 16 gebremst wird, ermitteln (beispielsweise mittels eines Sensors) und mit einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs vergleichen. Weicht die Abrollgeschwindigkeit des Rads 36, die aus der aktuellen Drehgeschwindigkeit ermittelt werden kann, von der aktuellen Geschwindigkeit ab, kann beispielsweise auf ein Durchdrehen des Rads 36 geschlossen werden.
  • Die Steuereinheit 18 kann nun zusätzlich den Aktuator 24 des elektromechanischen Bremskraftverstärkers 12 ansteuern und beispielsweise den Druck vor dem Hauptventil 26 und/oder den Volumenstrom zum Hauptventil 26 erhöhen. Somit kann die Aufgabe der Förderpumpe 30 zumindest teilweise von dem elektromechanischen Bremskraftverstärker 12 übernommen werden.
  • Ein Druck im Hydrauliksystem 14 kann beispielsweise über einen Drucksensor erfasst werden, wodurch auch eine Regelung dieses Drucks durch die Steuereinheit 18 möglich ist. Aus diesem Druck und den bekannten Volumen der Leitungen und/oder der anderen Komponenten des Hydrauliksystems können auch Volumenströme im Hydrauliksystem bestimmt werden, die damit auch durch die Steuereinheit 18 regelbar sind.
  • Der elektromechanische Bremskraftverstärker 12 kann zum Aufbau von hydraulischem Bremsmoment verwendet werden. Wird der elektromechanische Bremskraftverstärker 12 nur druckgesteuert und weist die Radbremse 16 zeitlich abhängig unterschiedliche Volumenaufnahme auf (beispielweise, weil sich Bremsbacken abfahren), zeigen sich in diesem Fall Unterschiede in der resultierenden Druckaufbaudynamik, da der sich einstellende Volumenstrom
    Figure DE102013225746A1_0004
    eine Funktion der anliegenden Druckdifferenz ist.
  • Erfolgt der Druckaufbau ausschließlich weg- und/oder geschwindigkeitsgesteuert, reicht die resultierende Druckstellgenauigkeit in der Regel nicht aus, um Fahrerassistenzfunktionen kundentauglich umzusetzen.
  • Aus diesen Gründen wird vorgeschlagen, den elektromechanischen Bremskraftverstärker 12 über einen Solldruck und einen Sollvolumenstrom zu steuern. Ein entsprechendes Verfahren wird mit Bezug auf die 2 gezeigt, das ein Diagramm mit Funktionskomponenten der Steuereinheit 18, beispielsweise einem ESP-System, zeigt.
  • In einem ersten Schritt bestimmt die Steuereinheit 18 in einem Bremscharakteristik-Modul 40 eine gewünschte Bremscharakteristik an der Radbremse 16. Beispielsweise kann ermittelt werden, dass das Rad 36 durchrutscht und sog. Stotterbremsen eingeleitet werden. Auch ist es möglich, dass die Steuereinheit erkennt, dass das Fahrzeug zu nahe auf ein weiteres Fahrzeug auffährt und leitet einen Bremsvorgang ein, um den Abstand der beiden Fahrzeuge zu vergrößern.
  • In einem weiteren Schritt wird in einem Solldruckmodul 42 aus der Bremscharakteristik eine (zeitlich variable) Solldruckanforderung und in einem Sollvolumenstrommodul 44 aus der Bremscharakteristik eine (zeitlich variable) Sollvolumenstromanforderung ermittelt, die in dem Hydrauliksystem dazu führen, dass die Radbremse 16 die gewünschte Bremscharakteristik erzeugt.
  • Der Aktuator 24 wird dann abhängig von dem Solldruck und dem Sollvolumenstrom gemäß der obigen Formel (4) angesteuert. MMotor = K1·pSoll + J·K2·q .Soll + MVerlust + MKorr (6)
  • Der Solldruck und die Zeitableitung des Sollvolumenstroms werden mit Konstanten multipliziert, die in der Steuereinheit 18 gespeichert sein können und/oder die von den Volumen der Komponenten des Hydrauliksystems 14 abhängen. Weiter ist es möglich, dass eine Verlustleistung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers 12 berücksichtigt wird.
  • Weiter ist es optional möglich, dass der Sollvolumenstrom über eine Druckmessung mit einem Sensor 38 im Hydrauliksystem 14 mit einem Regelmodul 46 geregelt wird, beispielsweise mit einem PID-Regler. Der Drucksensor 38 kann als Vordrucksensor, Kreisdrucksensor oder aber Raddrucksensor ausgeführt sein.
  • Die Regelung kann direkt durch Regelung des Sollvolumenstroms geschehen, dessen zeitliche Ableitung in die Formel (6) eingeht.
  • Auch ist es möglich, dass die Regelung über ein Korrekturmoment MKorr erfolgt, das dem bereits ermittelten Motormoment hinzuaddiert wird.
  • Sollten der Druck und/oder der Volumenstrom, die von dem Aktuator 24 erzeugt werden, nicht ausreichen, um den Solldruck und/oder den Sollvolumenstrom zu erreichen, kann die Steuerung alternativ oder zusätzlich die Förderpumpe 30 ansteuern, um die gewünschten Sollgrößen im Hydrauliksystem 14 zu erreichen.
  • Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugbremssystems (10), das Verfahren umfassend: Bestimmen einer gewünschten Bremscharakteristik an einer Radbremse (16); Ermitteln eines Solldrucks und eines Sollvolumenstroms in einem Hydrauliksystem (14) zum Versorgen der Radbremse (16) mit Hydraulikflüssigkeit, um die gewünschte Bremscharakteristik zu erzeugen; gekennzeichnet durch Ansteuern eines Aktuators (24), der dazu ausgeführt ist, eine vom Fahrer erzeugte Bremskraft zu verstärken und/oder einen Bremsdruck im Hydrauliksystem (14) aufzubauen, so dass der Solldruck und der Sollvolumenstrom im Hydrauliksystem (14) erreicht werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter umfassend: Ermitteln eines Motormoments eines Motors des Aktuators (24) basierend auf dem Solldruck und dem Sollvolumenstrom und Ansteuern des Motors mit diesem Motormoment; und/oder wobei der Aktuator (24) einen Elektromotor umfasst, dessen Motormoment mittels eines variablen Eingangstroms des Motors einstellbar ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Motormoment vom Solldruck und von der zeitlichen Veränderung des Sollvolumenstroms abhängt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Verlustmoment des Motors berücksichtigt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Sollvolumenstrom basierend auf einem ermittelten Druck im Hydrauliksystem geregelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Regelung des Sollvolumenstroms über einen Korrekturterm für das Motormoment erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremscharakteristik basierend auf einem Bremsassistenzverfahren bestimmt wird, das unabhängig von einer vom Fahrer auf das Bremspedal ausgeübten Kraft eine zeitliche Veränderung der Bremskraft ermittelt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend: Ansteuern einer Förderpumpe (30) des Hydrauliksystems, falls ein vom Aktuator (14) erzeugter Druck und/oder Volumenstrom nicht ausreicht.
  9. Steuereinheit für ein Fahrzeugbremssystem, die dazu ausgeführt ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
  10. Fahrzeugbremssystem (10), umfassend: ein Hydrauliksystem (14), das dazu ausgeführt ist, eine Radbremse (16) mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen; eine Steuereinheit (18) zum Ansteuern von Ventilen (26, 28, 32) des Hydrauliksystems (14); einen Aktuator (24) zum Verstärken einer vom Fahrer erzeugten Bremskraft, über den ein Druck im Hydrauliksystem (14) erhöhbar ist und/oder über den ein Volumenstrom von Hydraulikflüssigkeit in das Hydrauliksystem (14) erzeugbar ist; wobei die Steuereinheit (18) dazu ausgeführt ist, den Aktuator (24) anzusteuern und das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014210557A1 (de) 2014-06-04 2015-12-17 Robert Bosch Gmbh Sensorvorrichtung für einen elektromechanischen Bremskraftverstärker und Verfahren zum Ermitteln eines Verlustmoments eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers eines Bremssystems
US10272893B2 (en) 2014-06-04 2019-04-30 Robert Bosch Gmbh Sensor device for an electromechanical brake booster, and method for ascertaining a torque loss of an electromechanical brake booster of a braking system

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