DE102015223392A1 - Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker - Google Patents

Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker Download PDF

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Abstract

Ein Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker (1), umfasst ein Erfassen einer an einem Bremspedal (2) anliegenden Pedal-Istkraft (FIst), ein Ermitteln einer Pedal-Sollkraft (FSoll) für das Bremspedal in Abhängigkeit der erfassten Pedal-Istkraft (FIst) sowie mindestens einer weiteren Größe, und ein Erzeugen eines Stellsignals (MMotor_Soll) für den elektromechanischen Bremskraftverstärker (1) unter Berücksichtigung der Differenz zwischen der ermittelten Pedal-Sollkraft (FSoll) und der erfassten Pedal-Istkraft (FIst).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen elektromechanischen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit einem Sensor zur Erfassung der vom Fahrer an einem Bremspedal aufgebrachten Pedal-Istkraft.
  • Ein entsprechender elektromechanischer Bremskraftverstärker ist aus EP 1 638 830 B1 bekannt.
  • Zur Bereitstellung der Bremskraft wird dort zum einen reiner Vorsteuerbetrieb vorgeschlagen, bei dem ein festes Verhältnis aus Pedal-Istkraft und Verstärkerkraft vorgegeben wird. Dazu kann der Strom i eines Elektromotors des elektromechanischen Bremskraftverstärkers proportional zur Pedal-Istkraft eingestellt werden. Zudem wird in EP 1 638 830 B1 vorgeschlagen, den Proportionalitätsfaktor in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und/oder der Beladung zu verändern. Er muss nicht notwendigerweise konstant sein, sondern kann bei hohen Pedalkräften oder hohen Pedalgeschwindigkeiten erhöht werden, wie z. B. bei einer Panikbremsung oder mit einem Bremsassistent.
  • Zur Bereitstellung der Bremskraft wird in EP 1 638 830 B1 alternativ eine Kraftregelung vorgeschlagen, welche auf der Summenkraft aus der vom Fahrer am Bremspedal aufgebrachten Pedal-Istkraft und der vom elektromechanischen Bremskraftverstärker beigesteuerten Unterstützungskraft beruht. Dazu wird die Pedal-Istkraft mit einem ersten Sensor erfasst. Ein weiterer Sensor wird benötigt, um die Ist-Summenkraft oder die Verstärkerkraft allein zu erfassen. Gemäß EP 1 638 830 B1 wird die Pedal-Istkraft mit einem gegebenenfalls variablen Verstärkungsfaktor multipliziert. Die Summe aus Pedal-Istkraft und Verstärkungskraft stellt dabei den Regelungssollwert dar. Istwert ist die tatsächliche erfasste Summenkraft. Das Moment des Elektromotors des elektromechanischen Bremskraftverstärkers wird über einen Regler gemäß der Regeldifferenz geregelt.
  • Gemäß EP 1 638 830 B1 ist auch bei einer Kraftregelung eine variable Bremskraftverstärkung möglich. So kann beispielsweise in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit bei hohen Fahrgeschwindigkeiten eine hohe Verstärkung eingestellt werden. Damit erhält der Fahrer das Gefühl einer kräftig zupackenden, gut verzögernden Bremse. Bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten, insbesondere beim Parkieren, kann die Verstärkung verringert werden, um die Feindosierbarkeit für den Fahrer zu verbessern. Etwaige Fehler in der Bremsanlage können durch eine leichte Verringerung des Verstärkungsfaktors dem Fahrer angezeigt werden. Er wird dies dadurch bemerken, dass er für die gleiche Abbremsung eine höhere Pedalkraft aufbringen muss. Alternativ kann der Verstärkungsfaktor leicht pulsieren.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Lösungen aufzuzeigen, welche die Möglichkeiten einer Rückkopplung zum Fahrerfuß weiter verbessern.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst:
    • • ein Erfassen einer an einem Bremspedal anliegenden Pedal-Istkraft,
    • • ein Ermitteln einer Pedal-Sollkraft für das Bremspedal in Abhängigkeit der erfassten Pedal-Istkraft sowie mindestens einer weiteren Größe, und
    • • ein Erzeugen eines Stellsignals für den elektromechanischen Bremskraftverstärker unter Berücksichtigung der Differenz zwischen der ermittelten Pedal-Sollkraft und der erfassten Pedal-Istkraft.
  • Im Unterschied zu der vorstehend erläuterten Kraftregelung, welche die Ist-Summenkraft aus Pedal-Istkraft und Verstärkerkraft als Rückführungssignal bzw. Regelgröße verwendet, beruht die erfindungsgemäße Lösung auf einer Rückführung allein der Pedal-Istkraft, wodurch das Verhalten des Bremspedalhebels und damit das Bremspedalgefühl eingestellt werden und die Anzahl an benötigten Sensoren verringert werden kann.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
  • So kann beispielsweise zusätzlich eine Vorsteuerung vorgesehen werden, durch welche das Stellsignal des elektromechanischen Bremskraftverstärkers in Abhängigkeit der Pedal-Istkraft oder Pedal-Sollkraft mit einem Wert beaufschlagt wird. Hierüber lässt sich das Ausmaß der Verstärkungskraft unabhängig von der Regelstrecke vorgeben, wodurch das Führungsverhalten verbessert wird. Auftretende Störungen werden dann über die Regelung ausgefangen.
  • In die Ermittlung der Pedal-Sollkraft können als weitere Größen ein oder mehrere der Folgenden Größen einbezogen werden, nämlich der Bremspedalweg, die Bremspedalgeschwindigkeit, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeugsbeschleunigung, die Gierrate des Fahrzeugs und Vordruck einer hydraulischen Bremsanlage. Durch die Einbeziehung mindestens einer solchen Größe lässt sich die Pedal-Sollkraft von der Pedal-Istkraft abweichend vorgeben, um ein gewünschtes Bremspedalgefühl beispielsweise fahrsituationsgerecht einzustellen.
  • Die Pedal-Sollkraft kann beispielsweise mittels einer in einer geeigneten Berechnungseinrichtung abgelegten Berechnungsvorschrift ermittelt werden. Insbesondere ist es möglich, die Pedal-Sollkraft mit Hilfe ein oder mehrerer Kennlinien und/oder Kennfelder zu ermitteln.
  • Ferner kann die Pedal-Sollkraft aus mindestens einem ein statisches Verhalten abbildenden Anteil und mindestens einem ein dynamisches Verhalten abbildenden Anteil berechnet wird, welche gegen einander gewichtet werden. Durch eine Veränderung der Wichtung während des Fahrbetriebs ist eine Modifikation des Bremspedalgefühls möglich.
  • Eine solche Modifikation kann beispielsweise dazu genutzt werden, um damit dem Fahrer eine Bremsempfehlung zu vermitteln.
  • Beispielsweise kann bei einem Bremsschlag, d.h. einer plötzlichen Bremspedalbetätigung mit hoher Fußkraft der Fahrer dadurch unterstützt werden, dass der dynamische Anteil der Pedal-Sollkraft reduziert wird.
  • Bei einer Ziel- oder Anpassbremsung kann hingegen der statische Anteil reduziert werden.
  • Dem ein statisches Verhalten abbildenden Anteil kann beispielsweise die Pedal-Istkraft zugrunde gelegt werden. Zudem können hierzu der Bremspedalweg und/oder der Vordruck einer hydraulischen Bremsanlage berücksichtigt werden.
  • Für den ein dynamisches Verhalten abbildenden Anteil können vor allem die Bremspedalgeschwindigkeit, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeugsbeschleunigung und/oder die Gierrate des Fahrzeugs Berücksichtigung finden.
  • Die Differenz zwischen der Pedal-Sollkraft und der Pedal-Istkraft wird vorzugsweise mittels eines Reglers ausgeregelt.
  • Der Regler kann ebenfalls verstellbar sein, um dem Fahrer durch die Verstellung eine Bremskraftempfehlung zu vermitteln.
  • Eine solche Modifikation des Bremspedalgefühls kann, wie oben bereits angemerkt, in Abhängigkeit einer erkannten Fahrsituation vorgenommen wird. Die Erkennung einer Fahrsituation kann beispielsweise unter Berücksichtigung weiterer am Fahrzeug vorhandener Systeme, wie beispielsweise ABS, ESP und Fahrassistenzsystemen erfolgen.
  • Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch einen elektromechanischer Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit einem Sensor zur Erfassung der vom Fahrer an einem Bremspedal aufgebrachten Pedal-Istkraft gemäß Patentanspruch 9 gelöst. Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker umfasst insbesondere eine Einrichtung zur Vorgabe einer Pedal-Sollkraft für das Bremspedal und einen Regler, dem eingangsseitig die Differenz aus Pedal-Sollkraft und Pedal-Istkraft aufgeschaltet ist und der ausgangsseitig mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker verbunden ist, um für diesen ein Stellsignal bereitzustellen, um hierdurch eine Pedalkraftregelung zu bewerkstelligen, welche wie oben bereits ausgeführt, im Unterschied zu EP 1 638 830 B1 die Pedal-Istkraft als Regelgröße und die Pedal-Sollkraft als Führungsgröße verwendet.
  • Weiterhin kann eine Vorsteuereinrichtung vorgesehen sein, welche in Abhängigkeit der Pedal-Istkraft oder Pedal-Sollkraft das Stellsignal des elektromechanischen Bremskraftverstärkers mit einem Wert beaufschlagt, um das Führungsverhalten zu verbessern.
  • Ferner kann eine Einrichtung zur Beeinflussung der Einrichtung zur Vorgabe der Pedal-Sollkraft und/oder des Reglers und/oder der Vorsteuereinrichtung zur Modifikation der Pedal-Sollkraft, des Regelverhaltens des Reglers und/oder der Verstärkung der Vorsteuereinrichtung zur Darstellung einer Bremskraftempfehlung am Bremspedal in Abhängigkeit einer erkannten Fahrsituation. Hierdurch kann das Bremsgefühl je nach Bedarf eingestellt werden.
  • Beispielsweise ist es möglich, dem Fahrer eine Rückkopplung am Fuß in der Art einer Bremskraftempfehlung zu vermitteln, welche den Fahrer zu einer fahrsituationsgerechten Bremspedalbetätigung motiviert oder veranlasst.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Längsschnittansicht eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Verbund mit einem Bremssystem,
  • 2 eine Darstellung der Regelung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers unter Verwendung der Pedal-Istkraft als Regelgröße und einer Pedal-Sollkraft als Führungsgröße, und in
  • 3 eine Darstellung einer weiteren Regelung mit Vorsteuerung.
  • 1 zeigt ohne Beschränkung hierauf ein mögliches Ausführungsbeispiel eines elektromechanischen Bremskraftverstärker 1 im Einbauzustand zwischen einem Bremspedal 2 und einem Tandem-Hauptbremszylinder 3. Dieses Ausführungsbeispiel dient vor allen der Darstellung des prinzipiellen Aufbaus eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers, um das weiter unten erläuterte Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft besser zu verstehen. Mit anderen Worten, von der dargestellten Struktur kann auch abgewichen werden, solange das unten näher erläuterte Verfahren durchführbar bleibt. Hierzu wird insbesondere auf die noch nicht veröffentlichten Anmeldungen der Anmelderin unter dem Titel "Elektromechanischer Bremskraftverstärker" verwiesen, welche u.a. unterschiedliche zwischen einem elektrischen Antriebsmotor und einer Kolbenstange oder einem Kolben eines Hauptbremszylinders wirksam eingekoppelte Getriebeeinrichtungen zur Übersetzung einer Antriebsbewegung des elektrischen Antriebsmotors in eine Translationsbewegung offenbaren. Deren Inhalt wird in die vorliegende Anmeldung ausdrücklich miteinbezogen.
  • Der elektromechanische Bremskraftverstärker 1 des Ausführungsbeispiels weist eine Kolbenstange 4 zur mechanischen Verbindung des Bremspedals 2 mit einem Primärkolben 5 des Hauptbremszylinders 3 auf.
  • Weiterhin weist der elektromechanische Bremskraftverstärker 1 einen Elektromotor 6 mit einem Stator 7 und einem Rotor 8 auf, die konzentrisch um die Kolbenstange 4 angeordnet sind. Ein ebenfalls koaxial zu der Kolbenstange 4 angeordneter Spindeltrieb umfasst eine drehfest gelagerte, jedoch axial bewegbare Spindelschraube 9, welche über den Rotor 8 des Elektromotors 6 angetrieben ist. Bei Aktivierung des Motors 6 zur Bremskraftverstärkung läuft die Spindelschraube 9 gegen einen Mitnehmer 10 an.
  • Im Verstärkerbetrieb drückt die Spindelschraube 9 auf den an der Kolbenstange 4 vorgesehenen Mitnehmer 10 und damit die Kolbenstange 4 mitsamt Bremspedal 2 in Richtung des Hauptbremszylinders 3, d. h. in 1 nach links.
  • Weiterhin ist ein Kraftsensor 11 vorhanden, mit dem die vom Fahrer am Bremspedal 2 aufgebrachte Pedalkraft, im Folgenden auch als Pedal-Istkraft FIst bezeichnet, erfasst wird.
  • Unter Berücksichtigung der Pedal-Istkraft FIst werden, wie weiter unten noch näher erläutert werden wird, die Spulen des Stators 7 des Elektromotors 6 bestromt. Infolgedessen beginnt der Rotor 8, der beispielsweise mit Permanentmagneten versehen sein kann, zu rotieren. Über eine mit dem Rotor 8 fest verbundene oder auch einstückig ausgebildete Außenhülse 12 und Kugeln 13 des Spindeltriebs bewegt sich die Spindelschraube 9 in einer Translationsbewegung in Richtung auf den Tandem-Hauptbremszylinder 3 zu. Die Spindelschraube 9 ist dazu rotationsfest, jedoch translationsfrei gegenüber dem Aufbau gelagert. Sobald die Spindelschraube 9 den Mitnehmer 10 berührt, drückt sie diesen zusammen mit der Fußkraft der Kolbenstange 4 auf den Primärkolben 5. Ein Schwimmkolben 14 überträgt den Druck von einem Primärkreis in einen Sekundärkreis eines Bremssystems. An die zugehörigen Ausgänge 15 und 16 des Tandem-Hauptbremszylinders 3 ist eine ESP-Hydraulikeinheit 17 angeschlossen. Die ESP-Hydraulikeinheit 17 kann einen Drucksensor 18 aufweisen, mit dem der an ihrem Einlass anliegende Vordruck erfasst wird.
  • Sollte der elektromechanische Bremskraftverstärker 1 nicht arbeiten oder stromlos werden, kann der Fahrer mit seinem Fuß die Bremse allein betätigen. Da der Mitnehmer 10 lediglich Druckkräfte überträgt, stört der elektromechanische Bremskraftverstärker 1 hierbei nicht.
  • Im Gegensatz zu Unterdruck-Bremskraftverstärkern arbeitet der elektromechanische Bremskraftverstärker 1 auch dann, wenn der Verbrennungsmotor ausgeschaltet ist. In diesem Fall erhält er seine elektrische Energie aus der Starterbatterie.
  • Um ein stets sicheres Reduzieren des Bremsdrucks auf Null zu ermöglichen, kann der elektromechanische Bremskraftverstärker 1, insbesondere dessen Getriebe, selbsthemmungsfrei ausgebildet sein. Dementsprechend kann der Spindeltrieb so ausgelegt sein, dass bereits durch den hydraulischen Gegendruck und/oder eine Pedalrückholfeder eine ausreichende Rückstellkraft aufgebaut wird, welche den elektromechanischen Bremskraftverstärker 1 in die Nulllage zurückfährt. Es können jedoch auch eine zusätzliche Rückholfeder am Bremskraftverstärker 1 und/oder eine aktive Rückführung in die Nulllage vorgesehen werden.
  • Anhand von 2 soll nunmehr das Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft näher erläutert werden. Hierzu ist ein geschlossener Regelkreis dargestellt, dessen rückgeführte Regelgröße die Pedal-Istkraft FIst ist, welche der Fahrer mit seinem Fuß am Bremspedal 2 aufbringt. Als Führungsgröße dient die Pedal-Sollkraft FSoll, die in einer Einrichtung 20 zur Vorgabe einer Pedal-Sollkraft ermittelt wird. Die Differenz aus Pedal-Sollkraft und Pedal-Istkraft ist einem Regler 21 eingangsseitig aufgeschaltet. Der Regler 21 ist ausgangsseitig mit dem Elektromotor 6 des elektromechanischen Bremskraftverstärkers verbunden ist, um für diesen ein Stellsignal bereitzustellen. Dieses Stellsignal repräsentiert hier ein Motor-Sollmoment MMotor_Soll. Der Elektromotor 6 erzeugt hiermit ein Motor-Istmoment MMotor_Ist, welches über ein Getriebe am Hauptbremszylinder als Kraft zur Wirkung gebracht wird und im Bremssystem für eine entsprechende Druckbeaufschlagung sorgt. Diese Strecke ist in 2 mit 22 bezeichnet. Auf diese Art und Weise wird eine Pedalkraftregelung zu bewerkstelligt, bei welcher die am Bremspedal anliegende Kraft – und nicht etwa die verstärkte Kraft – als Regelgröße betrachtet wird. Die genannten Komponenten der Regelung können auch rein softwaretechnisch in ein Steuergerät implementiert sein.
  • Zur Bereitstellung einer Bremskraft wird fortlaufend die am Bremspedal 2 anliegenden Pedal-Istkraft FIst erfasst. Dies kann beispielsweise mithilfe eines angeeigneter Stelle platzierten Kraftsensors 11 erfolgen. Jedoch kann die am Bremspedal anliegend Kraft auch auf andere Art und Weise und gegebenenfalls auch mittelbar erfasst werden.
  • Ferner wird fortlaufend eine Pedal-Sollkraft FSoll für das Bremspedal 2 ermittelt. Hierzu wird zum einen die vom Fahrer aufgebrachte Pedal-Istkraft FIst berücksichtigt. Zudem geht mindestens eine weitere Größe in die Vorgabe mit ein, welche eine weitere Zustandskomponente des Bremspedals 2 und/oder des Fahrzeugs berücksichtigt. Alternativ oder ergänzend kann die Pedal-Istkraft FIst in ihre Frequenzanteile zerlegt werden, beispielsweise mittels Fast-Fourier-Transformation, wobei einzelne Frequenzbereiche dann gesondert betrachtet und zur Bildung der Pedal-Sollkraft FSoll herangezogen werden können.
  • In die Ermittlung der Pedal-Sollkraft können als weitere Größen eine oder mehrere der Folgenden einbezogen werden, nämlich der Bremspedalweg sP, die Geschwindigkeit vP des Bremspedals, die Fahrzeuggeschwindigkeit v, die Fahrzeugslängsbeschleunigung ax, die Fahrzeugquerbeschleunigung ay, die Gierrate Ψ . und Vordruck p eines hydraulischen Bremssystems.
  • Wie 2 zeigt, kann die Pedal-Sollkraft FSoll beispielsweise mit Hilfe einer oder mehrerer Kennlinien und/oder Kennfelder ermittelt werden.
  • Insbesondere ist es möglich, die Pedal-Sollkraft FSoll aus mindestens einem ein statisches Verhalten abbildenden Anteil Kstat und mindestens einem ein dynamisches Verhalten abbildenden Anteil Kdyn zu berechnen, welche gegen einander gewichtet werden. Diese Gewichtung kann je nach Fahrsituation verändert werden, um das Bremspedalgefühl zu verändern. Ein entsprechender Effekt lässt sich auch dadurch erzielen, dass die betreffenden Kennlinien oder Kennfelder verändert oder je nach Fahrsituation auf andere Kennlinien und/oder Kennfelder zugegriffen werden.
  • Weiterhin kann durch eine solche Modifikation dem Fahrer beispielsweise eine Bremskraftempfehlung vermittelt werden. So kann z.B. bei einer plötzlichen Bremspedalbetätigung mit hoher Fußkraft der Fahrer dadurch unterstützt werden, dass der dynamische Anteil der Pedal-Sollkraft reduziert wird. Bei einer Ziel oder Anpassbremsung wird hingegen vorzugsweise der statische Anteil vermindert. Dem ein statisches Verhalten abbildenden Anteil kann beispielsweise die Pedal-Istkraft zugrunde gelegt werden. Zudem können hierzu der Bremspedalweg und/oder der Vordruck eines hydraulischen Bremssystems berücksichtigt werden. Für den ein dynamisches Verhalten abbildenden Anteil werden vor allem die Bremspedalgeschwindigkeit, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Fahrzeugsbeschleunigung und/oder die Gierrate des Fahrzeugs herangezogen. Wie oben angedeutet, können entsprechende dynamische und statische Anteile auch durch Frequenzanalyse der Pedal-Istkraft erzeugt werden.
  • Unter Berücksichtigung der Differenz zwischen der ermittelten Pedal-Sollkraft und der erfassten Pedal-Istkraft FIst wird schließlich ein Stellsignal MMotor_Soll für den elektromechanischen Bremskraftverstärker, insbesondere dessen Elektromotor 6, generiert. Die gewünschte Verstärkung kann beispielsweise im Regler 21 abgebildet werden.
  • Wie 3 zeigt kann hierfür auch eine Vorsteuerung vorgesehen werden, durch welche das Stellsignal des elektromechanischen Bremskraftverstärkers mit einem Wert MMotor_Soll beaufschlagt wird. Dieser Wert wird, wie in 3 dargestellt, in Abhängigkeit der Pedal-Istkraft FIst gewonnen. Jedoch kann auch die Pedal-Sollkraft FSoll oder eine Kombination aus Pedal-Istkraft FIst und FSoll als Eingangsgröße für die entsprechende Vorsteuereinrichtung 23 herangezogen werden.
  • Wie bereits ausgeführt, kann die Pedal-Sollkraft modifiziert werden, um damit dem Fahrer eine Bremskraftempfehlung am Fuß zu vermitteln. Alternativ oder ergänzend ist es auch möglich, durch eine Verstellung des Regelverhaltens des Reglers 21 und/oder der Verstärkung der Vorsteuereinrichtung 23 dem Fahrer eine Bremskraftempfehlung zu vermitteln.
  • Für die Erstellung einer Bremskraftempfehlung können Informationen aus Fahrassistenzsystemen mit Abstands- oder Umfeldsensorik, einem Antiblockiersystem, einem Elektronischen Stabilitätsprogramm und/oder der Bremspedalbetätigung herangezogen werden. Wird anhand der solchermaßen erkannten Fahrsituation festgestellt, dass die Bremspedalbetätigung durch den Fahrer inkohärent ist, kann durch gezielte Veränderung des Bremspedalgefühls der Fahrer veranlasst werden, sein Verhalten zu korrigieren. Der elektromechanische Bremskraftverstärker kann aufgrund der Anbindung am Fahrerfuß über die Unterschiede in der Bremsunterstützungskraft empfehlen, mehr oder weniger Bremsdruck oder Pedalweg aufzubauen.
  • Die vorstehend erläuterte Pedalkraftregelung ermöglich ferner, Reglungseffekte, die durch eine hydraulischen Bremsregelung im Bremssystem entstehen und am Fuß wahrgenommen werden, aktiv über den elektromechanischen Bremskraftverstärker auszugleichen, so dass diese Druckschwankungen am Fahrerfuß nicht mehr als Ruckeln wahrgenommen werden.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Abwandlungen näher erläutert. Insbesondere können technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, auch wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    elektromechanischer Bremskraftverstärker
    2
    Bremspedal
    3
    Hauptbremszylinder
    4
    Kolbenstange
    5
    Primärkolben
    6
    Motor
    7
    Stator
    8
    Rotor
    9
    Spindelmutter
    10
    Mitnehmer
    11
    Kraftsensor
    12
    Außenhülse
    13
    Kugel
    14
    Sekundärkolben
    15
    Ausgang des ersten Bremskreises
    16
    Ausgang des zweiten Bremskreises
    17
    Bremssystem mit elektronischem Stabilitätsprogramm (ESP)
    18
    Vordrucksensor
    20
    Einrichtung zur Vorgabe der Pedal-Sollkraft
    21
    Regler
    21
    Pedalrückholfeder
    22
    Strecke
    23
    Vorsteuereinrichtung
    ax
    Fahrzeuglängsbeschleunigung
    ay
    Fahrzeugquerbeschleunigung
    FSoll
    Pedal-Sollkraft
    FIst
    Pedal-Istkraft (Fußkraft am Bremspedal)
    Kstat
    statischer Anteil der Pedal-Sollkraft aus Kennlinie
    Kdyn
    dynamischer Anteil der Pedal-Sollkraft aus Kennlinie
    MMotor_Soll
    Motor-Sollmoment
    MMotor_Ist
    Motor-Istmoment
    sP
    Pedalweg
    v
    Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
    vP
    Pedalgeschwindigkeit
    Ψ .
    Gierrate
  • 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
    • EP 1638830 B1 [0002, 0003, 0004, 0004, 0005, 0022]

Claims (11)

  1. Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker (1), umfassend Erfassen einer an einem Bremspedal (2) anliegenden Pedal-Istkraft (FIst), Ermitteln einer Pedal-Sollkraft (FSoll) für das Bremspedal in Abhängigkeit der erfassten Pedal-Istkraft (FIst) sowie mindestens einer weiteren Größe, Erzeugen eines Stellsignals (MMotor_Soll) für den elektromechanischen Bremskraftverstärker (1) unter Berücksichtigung der Differenz zwischen der ermittelten Pedal-Sollkraft (FSoll) und der erfassten Pedal-Istkraft (FIst).
  2. Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorsteuerung vorgesehen ist, durch welche das Stellsignal des elektromechanischen Bremskraftverstärkers (1) in Abhängigkeit der Pedal-Istkraft (FIst) und/oder der Pedal-Sollkraft (FSoll) mit einem Wert beaufschlagt wird.
  3. Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Ermittlung der Pedal-Sollkraft (FSoll) als weitere Größen ein oder mehrere der Folgenden einbezogen werden: Bremspedalweg, Geschwindigkeit des Bremspedals, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeuglängsbeschleunigung, Fahrzeugquerbeschleunigung, Gierrate und Vordruck einer hydraulischen Bremsanlage.
  4. Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedal-Sollkraft (FSoll) mit Hilfe einer oder mehrerer Kennlinien und/oder Kennfelder ermittelt wird.
  5. Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedal-Sollkraft (FSoll) aus mindestens einem ein statisches Verhalten abbildenden Anteil (Kstat) und mindestens einem ein dynamisches Verhalten abbildenden Anteil (Kdyn) berechnet wird, welche gegen einander gewichtet werden.
  6. Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedal-Sollkraft (FSoll) modifiziert wird, um damit dem Fahrer eine Bremsempfehlung zu vermitteln.
  7. Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Pedal-Sollkraft (FSoll) und der Pedal-Istkraft (FIst) mittels eines Reglers (21) ausgeregelt wird, wobei der Regler (21) verstellbar ist, um damit dem Fahrer eine Bremskraftempfehlung zu vermitteln.
  8. Verfahren zur Bereitstellung einer Bremskraft an einem Kraftfahrzeug mit elektromechanischem Bremskraftverstärker nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikation in Abhängigkeit einer erkannten Fahrsituation vorgenommen wird.
  9. Elektromechanischer Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit einem Sensor (11) zur Erfassung der vom Fahrer an einem Bremspedal aufgebrachten Pedal-Istkraft (FIst), gekennzeichnet durch eine Einrichtung (20) zur Vorgabe einer Pedal-Sollkraft (FSoll) für das Bremspedal (2), und einen Regler (21), dem eingangsseitig die Differenz aus Pedal-Sollkraft (FSoll) und Pedal-Istkraft (FIst) aufgeschaltet ist, und der ausgangsseitig mit einem Elektromotor (6) verbunden ist, um für diesen ein Stellsignal (MMotor_Soll) bereitzustellen, um hierdurch eine Pedalkraftregelung zu bewerkstelligen.
  10. Elektromechanischer Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit einem Sensor zur Erfassung der vom Fahrer an einem Bremspedal aufgebrachten Pedal-Istkraft (FIst) nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Vorsteuereinrichtung (23), welche in Abhängigkeit der Pedal-Istkraft (FIst) und/oder der Pedal-Sollkraft (FSoll) das Stellsignal (MMotor_Soll) mit einem Wert beaufschlagt.
  11. Elektromechanischer Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit einem Sensor zur Erfassung der vom Fahrer an einem Bremspedal aufgebrachten Pedal-Istkraft (FIst) nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Beeinflussung der Einrichtung (20) zur Vorgabe der Pedal-Sollkraft (FSoll) und/oder des Reglers (21) und/oder der Vorsteuereinrichtung (23) zur Modifikation der Pedal-Sollkraft (FSoll), des Regelverhaltens des Reglers (21) und/oder der Verstärkung der Vorsteuereinrichtung (23) zur Darstellung einer Bremskraftempfehlung am Bremspedal in Abhängigkeit einer beispielsweise mithilfe von Fahrassistenzsystemen, ABS/ESP und/oder Bremspedalbetätigung erkannten Fahrsituation.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1638830B1 (de) 2003-06-18 2007-09-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektromechanischer bremskraftverstärker
WO2010069740A1 (de) * 2008-12-18 2010-06-24 Robert Bosch Gmbh Bremskraftverstärker
DE102013226243A1 (de) * 2013-12-17 2015-06-18 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeugbremsanlage

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