DE102016203735A1 - Method for operating a brake system, pressure regulator for a brake system and brake system - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage (1), umfassend Radbremsen (8, 9, 10, 11), in die eine Druckbereitstellungseinrichtung (5) bedarfsweise zum Druckaufbau Druckmittel verschiebt, indem sie einen Systemdruck (PSys) bereitstellt, wobei ein Sollsystemdruck (PSys,Soll) angefordert wird, und wobei aufgrund der Sollsystemdruckanforderung von der Druckbereitstellungseinrichtung (5) der Systemdruck (PSys) in der geforderten Höhe des Sollsystemdrucks (PSys,Soll) aufgebaut wird, wobei der zeitliche Verlauf des Systemdrucks (PSys) auf Druckschwingungen überwacht wird, und wobei bei Erkennen einer Druckschwingung der von der Druckbereitstellungseinrichtung (5) zum Druckaufbau bereitgestellte Volumenstrom des Druckmittels reduziert wird.Method for operating a brake system (1) comprising wheel brakes (8, 9, 10, 11) into which a pressure supply device (5) shifts pressure medium to build up pressure as required by providing a system pressure (PSys), a desired system pressure (PSys, Soll ) is requested, and wherein due to the target system pressure request from the pressure supply means (5) the system pressure (PSys) in the required level of the desired system pressure (PSYS, Soll) is constructed, the temporal course of the system pressure (PSYS) is monitored for pressure oscillations, and wherein upon detection of a pressure oscillation, the volume flow of the pressure medium provided by the pressure supply device (5) for pressure buildup is reduced.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage, umfassend Radbremsen, in die eine Druckbereitstellungseinrichtung bedarfsweise zum Druckaufbau Druckmittel verschiebt, indem sie einen Systemdruck bereitstellt, wobei ein Sollsystemdruck angefordert wird, und wobei aufgrund der Sollsystemdruckanforderung von der Druckbereitstellungseinrichtung der Systemdruck in der geforderten Höhe des Sollsystemdrucks aufgebaut wird. Sie betrifft weiterhin einen Druckregler für eine Bremsanlage. Sie betrifft weiterhin eine Bremsanlage.The invention relates to a method for operating a brake system, comprising wheel brakes, in which a pressure supply device for pressure buildup pressure medium displaces by providing a system pressure, wherein a target system pressure is requested, and wherein due to the target system pressure request from the pressure supply device, the system pressure in the required height of Target system pressure is built. It further relates to a pressure regulator for a brake system. It also relates to a brake system.
„Brake-by-Wire“-Bremsanlagen für Kraftfahrzeuge finden eine immer größere Verbreitung. Derartige Bremsanlagen umfassen oftmals neben einem durch den Fahrzeugführer betätigbaren Hauptbremszylinder eine elektrisch („by-Wire“) ansteuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, mittels welcher in der Betriebsart „Brake-by-Wire“ eine Betätigung der Radbremsen stattfindet."Brake-by-wire" brake systems for motor vehicles are becoming increasingly widespread. Such brake systems often comprise, in addition to an actuatable by the driver master cylinder an electrically ("by-wire") controllable pressure supply device by means of which in the operating mode "brake-by-wire" takes place an actuation of the wheel brakes.
Bei diesen Bremssystemen, insbesondere elektrohydraulischen Bremssystemen mit der Betriebsart „Brake-by-Wire“, ist der Fahrer von dem direkten Zugriff auf die Bremsen entkoppelt. Bei Betätigung des Pedals werden gewöhnlich eine Pedalentkopplungseinheit und ein Simulator betätigt, wobei durch eine Sensorik der Bremswunsch des Fahrers erfasst wird. Der gewöhnlich als Hauptbremszylinder ausgebildete Pedalsimulator dient dazu, dem Fahrer ein möglichst vertrautes und komfortables Bremspedalgefühl zu vermitteln. Der erfasste Bremswunsch führt zu der Bestimmung eines Sollbremsmomentes, woraus dann der Sollbremsdruck für die Bremsen ermittelt wird. Der Bremsdruck wird dann aktiv von einer Druckbereitstellungseinrichtung in den Bremsen aufgebaut.In these brake systems, in particular electro-hydraulic brake systems with the "brake-by-wire" mode, the driver is decoupled from the direct access to the brakes. Upon actuation of the pedal usually a pedal decoupling unit and a simulator are operated, which is detected by a sensor, the braking request of the driver. The pedal simulator, which is usually designed as a master brake cylinder, serves to give the driver as familiar and comfortable a brake pedal feel as possible. The detected braking request leads to the determination of a desired braking torque, from which then the target brake pressure for the brakes is determined. The brake pressure is then actively built up by a pressure supply device in the brakes.
Das tatsächliche Bremsen erfolgt also durch aktiven Druckaufbau in den Bremskreisen mit Hilfe einer Druckbereitstellungseinrichtung, die von einer Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird. Durch die hydraulische Entkopplung der Bremspedalbetätigung von dem Druckaufbau lassen sich in derartigen Bremssystemen viele Funktionalitäten wie ABS, ESC, TCS, Hanganfahrhilfe etc. für den Fahrer komfortabel verwirklichen.The actual braking thus takes place by active pressure build-up in the brake circuits by means of a pressure supply device, which is controlled by a control and regulation unit. As a result of the hydraulic decoupling of the brake pedal actuation from the pressure build-up, many functionalities such as ABS, ESC, TCS, hill-start assist etc. can be comfortably realized for the driver in such brake systems.
Die Druckbereitstellungseinrichtung in oben beschriebenen Bremssystemen wird auch als Aktuator bzw. hydraulischer Aktuator bezeichnet. Insbesondere werden Aktuatoren als Linearaktuatoren bzw. Lineareinheiten ausgebildet, bei denen zum Druckaufbau ein Kolben axial in einen hydraulischen Druckraum verschoben wird, der in Reihe mit einem Rotations-Translationsgetriebe gebaut ist. Die Motorwelle eines Elektromotors wird durch das Rotations-Translationsgetriebe in eine axiale Verschiebung des Kolbens umgewandelt.The pressure-providing device in brake systems described above is also referred to as an actuator or hydraulic actuator. In particular, actuators are designed as linear actuators or linear units in which a piston is axially displaced into a hydraulic pressure chamber for pressure build-up, which is built in series with a rotational-translation gear. The motor shaft of an electric motor is converted by the rotation-translation gear in an axial displacement of the piston.
Aus der
Im Normalbetrieb wird der Fahrer durch Schalten der Trennventile bzw. Fahrertrennventile von den Radbremsen getrennt, und der Linearaktuator wird durch Schalten der Zuschaltventile bzw. Aktuatorzuschaltventile hydraulisch mit den Radbremsen verbunden. Eine Bewegung des Kolbens des Linearaktuators aus seiner Ruhelage in den Druckraum verschiebt Bremsflüssigkeitsvolumen vom Linearaktuator über die geöffneten Einlassventile in die Radbremsen und bewirkt auf diese Weise einen Druckaufbau in den Radbremsen. Im umgekehrten Fall, also beim Zurückfahren des Kolbens in Richtung seiner Ruhelage, erfolgt ein Druckabbau in den Radbremsen. Die Einstellung eines geforderten Systemdruckes erfolgt mit Hilfe eines geeigneten Druckreglers.In normal operation, the driver is disconnected from the wheel brakes by switching the isolation valves or driver isolation valves, and the linear actuator is hydraulically connected to the wheel brakes by switching the engagement valves. A movement of the piston of the linear actuator from its rest position into the pressure chamber displaces the volume of brake fluid from the linear actuator via the open inlet valves into the wheel brakes and thus causes a build-up of pressure in the wheel brakes. In the opposite case, so when moving back the piston in the direction of its rest position, there is a pressure reduction in the wheel brakes. The setting of a required system pressure is carried out with the aid of a suitable pressure regulator.
Zur Druckregelung steht ein Drucksensor zur Verfügung, der den von dem Linearaktuator aufgebrachten hydraulischen Systemdruck, der auch in der hydraulischen Kammer bzw. dem Druckraum des Linearaktuators herrscht, erfasst. Die Position des Kolbens des Linearaktuators wird gewöhnlich gemessen durch einen Motorwinkelsensor. Aus diesem Motorwinkelsignal wird ein Motordrehzahlsignal, beispielsweise durch Differentiation, ermittelt.For pressure control, a pressure sensor is available which detects the hydraulic system pressure applied by the linear actuator, which also prevails in the hydraulic chamber or the pressure chamber of the linear actuator. The position of the piston of the linear actuator is usually measured by a motor angle sensor. From this motor angle signal, an engine speed signal, for example by differentiation, determined.
Die Dimensionierung und Parametrisierung des Druckreglers erfolgt auf der Basis des statischen und dynamischen Verhaltens des zu regelnden Prozesses, in diesem Fall der Bremsanlage, z.B. in seinem Nominalzustand. Weicht der zu regelnde Prozess stark von diesem Auslegungszustand in einer Art und Weise ab, dass die Stelleingriffe der Druckregelung zu groß sind, führt dies im geschlossenen Druckregelkreis zum Teil zu signifikanten Schwingungen im Systemdruck, die sich störend auf Bremsfunktion, Geräusch und Komfort auswirken sowie zu einem erhöhten Verschleiß der beteiligten Bauteile führen.The dimensioning and parameterization of the pressure regulator is based on the static and dynamic behavior of the process to be controlled, in this case the brake system, e.g. in its nominal state. If the process to be controlled differs greatly from this design state in such a way that the control actions of the pressure control are too great, this leads in part to significant oscillations in the system pressure which have a negative effect on the brake function, noise and comfort and also in the closed pressure control circuit lead to increased wear of the components involved.
Derartige Abweichungen rühren beispielsweise her vom Betrieb der Bremsanlage bei niedrigen Temperaturen, was eine erhebliche Erhöhung der Viskosität der Bremsflüssigkeit bedingt. Sie können auch bedingt sein durch Aktuatorzuschaltventile, die aufgrund einer zu geringen Bestromung der Ventilspulen überhaupt nicht oder nur unzureichend geöffnet sind. Such deviations are caused, for example, by the operation of the brake system at low temperatures, which causes a considerable increase in the viscosity of the brake fluid. You may also be conditional by Aktuatorzuschaltventile that are not open at all or only insufficiently due to a low current to the valve spools.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen störungsfreien Betrieb der Bremsanlage zu ermöglichen. Weiterhin soll ein Druckregler bereitgestellt werden, der einen störungsfreien Betrieb einer Bremsanlage ermöglicht. Zudem soll eine Bremsanlage bereitgestellt werden, die besonders störungsfrei betrieben werden kann.The invention is therefore an object of the invention to allow trouble-free operation of the brake system. Furthermore, a pressure regulator is to be provided, which enables trouble-free operation of a brake system. In addition, a brake system is to be provided, which can be operated particularly trouble-free.
In Bezug auf das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der zeitliche Verlauf des Systemdrucks auf Druckschwingungen überwacht wird, wobei bei Erkennen einer Druckschwingung der von der Druckbereitstellungseinrichtung zum Druckaufbau bereitgestellte Volumenstrom des Druckmittels reduziert wird.With regard to the method, this object is achieved in that the temporal course of the system pressure is monitored for pressure oscillations, wherein upon detection of a pressure oscillation of the provided by the pressure supply means for pressure build-up volume flow of the pressure medium is reduced.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass aus verschiedenen Gründen Druckschwingungen in der Bremsanlage verhindert werden sollten. Sie verhindern nämlich ein präzises Einstellen eines angeforderten Bremsdruckes und sorgen für Störeinflüsse bei Regelvorgängen. Eine Druckanforderung kann dabei durch einen vom Fahrer geäußerten Bremswunsch durch Betätigung des Bremspedals und/oder durch ein Fahrassistenz- und/oder Fahrsicherheitssystem erfolgen.The invention is based on the consideration that for various reasons, pressure oscillations in the brake system should be prevented. Namely, they prevent a precise setting of a requested brake pressure and cause disturbances during control processes. A pressure request can be effected by a braking request issued by the driver by actuating the brake pedal and / or by a driver assistance and / or driving safety system.
Wie nunmehr erkannt wurde, können aufgetretene Druckschwingungen bis auf ein Minimum reduziert und das Auftreten von neuen Druckschwingungen verhindert werden, indem der Volumenstrom reduziert wird. Dabei wird weiterhin der geforderte Druck eingestellt, allerdings kann diese Maßnahme zu einer Reduzierung der Geschwindigkeit des Druckaufbaus führen, so dass schnelle Bremsflüssigkeitsbewegungen, die zum Auftreten von Druckschwingungen führen können, vermieden werden.As has now been recognized, pressure oscillations which have occurred can be reduced to a minimum and the occurrence of new pressure oscillations can be prevented by reducing the volume flow. In this case, the required pressure is still set, but this measure can lead to a reduction in the speed of the pressure build-up, so that rapid brake fluid movements that can lead to the occurrence of pressure oscillations are avoided.
Grundgedanke des Verfahrens ist somit, anhand des gemessenen Systemdruckverlaufs die hierdurch verursachten Schwingungen zu detektieren und daraus eine entsprechende Anpassung der Stelleingriffe des Druckreglers zu veranlassen. Bei Erkennen einer Druckschwingung wird bevorzugt somit die Geschwindigkeit, mit der die Druckbereitstellungseinrichtung das für den Druckaufbau erforderliche Bremsflüssigkeitsvolumen in die Radbremsen verschiebt, reduziert.The basic idea of the method is thus to detect the vibrations caused thereby on the basis of the measured system pressure curve and to cause a corresponding adaptation of the control inputs of the pressure regulator from this. Upon detection of a pressure oscillation, the speed with which the pressure supply device shifts the brake fluid volume required for the pressure build-up into the wheel brakes is thus preferably reduced.
Die Reduzierung des Volumenstroms bedeutet dabei, dass die Zeit, die gebraucht wird, um ausgehend von dem momentan ausgehend Istsystemdruck den geforderten Systemdruck zu erreichen, durch entsprechende Maßnahmen verlängert wird gegenüber dem momentan eingestellten Fall.The reduction in the volume flow means that the time required to reach the required system pressure starting from the instantaneous system pressure is extended by appropriate measures compared to the currently set case.
Vorteilhafterweise wird der Volumenstrom wieder erhöht, wenn für eine vorgegebene Zeitspanne keine Druckschwankung erkannt wurde. Auf diese Weise kann die Dynamik der aktiven Druckregelung wieder optimiert werden, wenn Druckschwingungen nicht auftreten.Advantageously, the volume flow is increased again when no pressure fluctuation was detected for a predetermined period of time. In this way, the dynamics of the active pressure control can be optimized again, if pressure oscillations do not occur.
Die Druckbereitstellungseinrichtung weist vorzugsweise einen Elektromotor auf, dessen Motorwelle mit einer Motordrehzahl betrieben wird, wobei ein Rotations-Translationsgetriebe die Rotation der Motorwelle in eine Translation eines Druckkolbens umsetzt, der zum Druckaufbau in einen hydraulischen Druckraum der Druckbereitstellungseinrichtung verfahren wird, und wobei zur Einstellung des Systemdruckes eine Sollmotordrehzahl angefordert wird, und wobei zur Reduzierung der Geschwindigkeit des Druckaufbaus eine Reduzierung der geforderten Sollmotordrehzahl erfolgt. Je höher die Motordrehzahl ist, umso schneller ist die axiale Verfahrgeschwindigkeit des Druckkolbens in den hydraulischen Druckraum. Eine Reduzierung der Motordrehzahl resultiert somit in einer verringerten Verfahrgeschwindigkeit, so dass der Druckaufbau langsamer erfolgt.The pressure-providing device preferably has an electric motor whose motor shaft is operated at an engine speed, wherein a rotational-translation gear converts the rotation of the motor shaft in a translation of a pressure piston, which is moved to build up pressure in a hydraulic pressure chamber of the pressure supply device, and wherein for adjusting the system pressure a desired engine speed is requested, and wherein to reduce the speed of the pressure build-up, a reduction of the required target engine speed is carried out. The higher the engine speed, the faster the axial travel speed of the pressure piston into the hydraulic pressure chamber. A reduction of the engine speed thus results in a reduced travel speed, so that the pressure build-up is slower.
Zur Reduzierung der Sollmotordrehzahl wird diese bevorzugt mit einem Drehzahlskalierungsfaktor multipliziert, der kleiner gleich eins (≤1) und größer als ein vorgegebener, minimaler Drehzahlskalierungsschwellenwert ist.To reduce the target engine speed, it is preferably multiplied by a speed scaling factor that is less than or equal to one (≦ 1) and greater than a predetermined, minimum speed scaling threshold.
Bei der nächsten Bremsenbetätigung wird vorteilhafterweise der Drehzahlskalierungsfaktor um einen Drehzahlskalierungserhöhungswert erhöht. Auf diese Weise wird wieder ein schnellerer Druckaufbau eingestellt, so dass die Dynamik des entsprechenden Druckreglers wieder erhöht wird. Werden bei diesem Bremsvorgang erneut Druckschwingungen detektiert, erfolgt wieder wie oben beschrieben eine Verringerung der Motordrehzahl.In the next brake application, the speed scaling factor is advantageously increased by a speed scaling increase value. In this way, a faster pressure build-up is set again, so that the dynamics of the corresponding pressure regulator is increased again. If pressure oscillations are detected again in this braking process, a reduction of the engine speed takes place again as described above.
In einer bevorzugten Ausführungsform hängt der Drehzahlskalierungserhöhungswert ab von dem aktuellen Wert des Drehzahlskalierungsfaktors. Beispielsweise kann dadurch erreicht werden, dass bei einer starken vorangegangenen Reduzierung der Motordrehzahl diese nur gering erhöht werden, um nicht sofort wieder in einem Motordrehzahlbereich zu landen, in dem Druckschwingungen entstehen.In a preferred embodiment, the speed scaling increase value depends on the current value of the speed scaling factor. For example, it can be achieved that with a strong previous reduction of the engine speed, these are only slightly increased in order not to immediately land again in an engine speed range in which pressure vibrations arise.
Bei Erkennung von Druckschwingungen wird bevorzugt die Bestromung von bereits aktivierten Zuschaltventilen geändert. Die Zuschaltventile verbinden im offenen Zustand die Druckbereitstellungseinrichtung mit den Radbremsen und trennen sie von diesen im geschlossenen Zustand. Die Änderung der Bestromung erfolgt bevorzugt im Wesentlichen dadurch, dass die bereits bestromten Ventile erneut mit einem Wert zum Öffnen der Ventile bestromt werden, wobei der Wert für den Ventilöffnungsstrom ebenso wie der Wert für den Haltestrom gegenüber der Einstellung für den Normalbetrieb erhöht werden kann.When detecting pressure oscillations, the energization of already activated connecting valves is preferably changed. The connection valves connect the pressure supply device with the wheel brakes in the open state and separate them from these in the closed state. The change in the energization is preferably carried out essentially in that the already energized valves are energized again with a value for opening the valves, wherein the value for the valve opening current as well as the value for the holding current compared to the setting for normal operation can be increased.
Eine Druckschwingung wird vorteilhafterweise erkannt, wenn die zeitliche Ableitung des Systemdruckes, also sein zeitlicher Gradient, und/oder der Vorzeichenwechsel der zeitlichen Ableitung des Systemdruckes jeweils außerhalb eines oder mehrerer vorgegebenen Schwellenwertbereiche liegen. Eine erkannte Druckschwingung ist vorzugsweise gekennzeichnet durch simultan vorliegende große Druckänderungen und eine hohe Frequenz dieser Änderungen.A pressure oscillation is advantageously detected when the time derivative of the system pressure, ie its temporal gradient, and / or the change of sign of the time derivative of the system pressure are each outside one or more predetermined threshold ranges. A detected pressure oscillation is preferably characterized by simultaneously large pressure changes and a high frequency of these changes.
Vorteilhafterweise werden zu, vorzugsweise mit gleichem zeitlichen Abstand, wiederkehrenden Erfassungszeitpunkten der Wert des Istsystemdruckgradienten und Vorzeichenwechsel des Istsystemdruckgradienten ermittelt bzw. bestimmt, wobei ein erster Zähler mit einem Ursprungswert, der insbesondere Null ist, vorgesehen ist, der um einen ersten Wert, vorzugsweise Eins, erhöht wird, wenn der Istsystemdruckgradient an einem Erfassungszeitpunkt außerhalb eines vorgegebenen ersten Druckgradienttoleranzbandes liegt. Dies bedeutet insbesondere, dass der zeitliche Istdruckgradient betragsmäßig einen vorgegebenen positiven Schwellenwert überschreitet. Ein derartiger Zähler lässt sich in zuverlässiger und robuster Weise in einem Regler implementieren, wobei die Erfassungszeitpunkte bevorzugt jeweils Reglerloops entsprechen, die in gleichen zeitlichen Abständen aufeinander folgen.Advantageously, the value of the Istsystemdruckgradienten and sign change of Istsystemdruckgradienten are determined or determined at preferably the same time interval, wherein a first counter is provided with an original value, which is in particular zero, by a first value, preferably one, is increased when the Istsystemdruckgradient is at a detection time outside a predetermined first pressure gradient tolerance band. This means, in particular, that the temporal Istdruckgradient amount exceeds a predetermined positive threshold. Such a counter can be implemented in a controller in a reliable and robust manner, the detection times preferably corresponding to controller loops which follow one another at the same time intervals.
Der erste Zähler wird zusätzlich bevorzugt um den ersten Wert erhöht, wenn der Istsystemdruckgradient an einem Erfassungszeitpunkt außerhalb eines vorgegebenen zweiten Druckgradienttoleranzbandes liegt. Damit kann abgebildet werden, dass sich besonders große Druckänderungen stärker auf die Erkennung einer Druckschwingung auswirken.The first counter is additionally preferably increased by the first value if the Istsystemdruckgradient is at a detection time outside a predetermined second pressure gradient tolerance band. This can be used to illustrate that particularly large pressure changes have a greater effect on the detection of a pressure oscillation.
Nach einer vorgegebenen Anzahl von Erfassungszeitpunkten wird bevorzugt der erste Zähler um einen zweiten Wert, vorzugsweise Eins, reduziert, sofern er größer als sein Ursprungswert war. Dadurch wird erreicht, dass der Zähler wieder auf seinen Ursprungswert reduziert wird, wenn keine Druckschwingungen auftreten.After a predetermined number of acquisition times, the first counter is preferably reduced by a second value, preferably one, if it was greater than its original value. This ensures that the counter is reduced back to its original value when no pressure oscillations occur.
Bevorzugt ist ein zweiter Zähler vorgesehen, der die Anzahl der Erfassungszeitpunkte zwischen zwei Vorzeichenwechseln des Istsystemdruckgradienten zählt. Der zweite Zähler bildet das zweite Schwingungserkennungskriterium ab, welches die Frequenz der jeweiligen Schwingung betrifft.Preferably, a second counter is provided which counts the number of detection times between two sign changes of Istsystemdruckgradienten. The second counter maps the second vibration detection criterion, which relates to the frequency of the respective vibration.
Eine Druckschwingung wird bevorzugt erkannt, wenn der erste Zähler einen vorgegebenen Zählerschwellenwert überschritten hat und wenn der Wert des zweiten Zählers innerhalb eines vorgegebenen Auswertungsintervalls liegt.A pressure oscillation is preferably detected when the first counter has exceeded a predetermined counter threshold value and when the value of the second counter is within a predetermined evaluation interval.
In Bezug auf den Druckregler wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, dass ein oben beschriebenes Verfahren in ihm hardware- und/oder softwaremäßig implementiert ist.With respect to the pressure regulator, the abovementioned object is achieved according to the invention in that a method described above is implemented in it in terms of hardware and / or software.
In Bezug auf die Bremsanlage wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit einem derartigen Druckregler.With respect to the brake system, the above object is achieved according to the invention with such a pressure regulator.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch das beschriebene Verfahren der Komfort der Bremsanlage gesteigert wird, da durch Druckschwingungen verursachte Geräusche oder Einschränkungen der Bremsfunktionen reduziert oder ganz vermieden werden können. Darüber hinaus wird durch eine Reduzierung des Verschleißes der Bauteile die Lebensdauer der verbauten Komponenten bzw. der Bremsanlage erhöht.The advantages of the invention are, in particular, that the comfort of the brake system is increased by the method described, since noises or restrictions of the brake functions caused by pressure vibrations can be reduced or avoided altogether. In addition, the service life of the installed components or the brake system is increased by reducing the wear of the components.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. In it show in a highly schematic representation:
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical parts are provided with the same reference numerals in all figures.
In
Die nicht näher bezeichnete Druckmodulationseinrichtung umfasst beispielsgemäß je hydraulisch betätigbare Radbremsen
Den Einlassventilen
Der Hauptbremszylinder
In der Druckausgleichsleitung
In den an die Druckräume
Die Simulationseinrichtung
Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung
Der durch die Kraftwirkung des Kolbens
In der Steuer- und Regeleinheit
Die Steuer- und Regeleinheit
Der Istsystemdruck bzw. Systemdruck PSys wird in einem Subtraktionsmodul
Die begrenzte Sollmotordrehzahl ωAkt,Soll,Result wird einem Subtraktionsmodul
Der in
Die Erkennung der Druckschwingungen erfolgt dabei auf der Basis der gemessenen Werte für den Systemdruck PSys, indem die durch Ableitung ermittelte Systemdruckänderung d(PSys)/dt betrachtet wird. Zeigt das Signal PSys ein schwingendes Verhalten, so ergeben sich Druckänderungen, die im Vergleich zum normalen, nicht schwingenden Druckgradienten wesentlich größer sind, und zusätzlich vermehrte Wechsel in der Druckänderungsrichtung. Zusätzlich wird das Sollwertsignal PSys,Soll ebenfalls differenziert. Zur Verbesserung der Schwingungserkennung wird das Solldrucksignal bevorzugt vor der Differentiation über eine Anstiegsbegrenzungsfunktion geführt, bei der die Änderung des Sollsignals auf Werte begrenzt wird, die der die Druckbereitstellungseinrichtung
Die beiden Signale d(PSys)/dt und d(PSys,Soll)/dt werden nun einem Zählermodul
Hierfür ist ein erster Zähler NCnt,ε vorgesehen, der um den Wert 1 erhöht wird, wenn der Istdruckgradient d(PSys)/dt das durch (d(PSys,soll)/dt – ε) und (d(PSys,soll)/dt + ε) definierte Toleranzband verletzt. Zur Erhöhung der Auslösegeschwindigkeit kann ein weiteres, gröberes Toleranzband [(d(PSys,soll)/dt – ε2)...(d(PSys,soll)/dt + ε2)] mit ε < ε2 festgelegt werden, so dass bei Verlassen dieses Bandes der Zähler NCnt,ε nochmals um den Wert 1 erhöht wird. Nach jeder n-ten Reglerloop wird NCnt,ε wieder um 1 reduziert, sodass bei einem längeren schwingungsfreien Betrieb dieser Zählerstand sich wieder dem Wert 0 nähert.For this purpose, a first counter N Cnt, ε is provided, which is increased by the value 1 if the actual pressure gradient d (P Sys ) / dt that by (d (P Sys, soll ) / dt - ε) and (d (P Sys , soll ) / dt + ε) violates the defined tolerance band. to Increasing the tripping speed, another, coarser tolerance band [(d (P sys, soll ) / dt -ε 2 )... (D (P sys, soll ) / dt + ε 2 )] can be defined with ε <ε 2 , so that when leaving this band, the counter N Cnt, ε is again increased by the value 1. After every nth controller loop, N Cnt, ε is again reduced by 1, so that with a longer oscillation-free operation, this counter reading again approaches the value 0.
Ein zweiter Zähler Ncnt,T zählt die Zeit bzw. die Anzahl der Reglerloops zwischen zwei Vorzeichenwechseln des Signals Istdruckgradient d(PSys)/dt und ermittelt somit ein Maß für die Periodendauer der Systemdruckschwingung. Zur besseren Auswertung der ermittelten Zählerstände werden die letzten m Werte für Ncnt,T gespeichert.A second counter N cnt, T counts the time or the number of controller loops between two sign changes of the signal Istdruckgradient d (P Sys ) / dt and thus determines a measure of the period of the system pressure oscillation. For a better evaluation of the calculated counter readings, the last m values for N cnt, T are stored.
Überschreitet der erste Zähler NCnt,ε einen vordefinierten Grenzwert NCnt,ε,Limit und liegen die ermittelten Werte des zweiten Zählers Ncnt,T innerhalb eines Auswertungsintervalls, so wird auf eine Druckschwingung erkannt, die einen Eingriff in die Verstärkung des Druckregler erfordert. Zusätzlich kann ein zweites Auswertungsintervall festgelegt werden, welches eine Anpassung der Bestromungsstrategie für die Zuschaltventile
Sind die aufgrund der erkannten Druckschwingung erforderlichen Anpassungsanforderungen gestellt worden, werden die beiden Zähler NCnt,ε und Ncnt,T zurückgesetzt und der Erkennungsvorgang beginnt von neuem.If the adjustment requirements required due to the detected pressure oscillation have been set, the two counters N Cnt, ε and N cnt, T are reset and the recognition process begins again.
Somit kann auf gewisse Weise während einer Bremsung festgestellt werden, ob die durch die Schwingungserkennung angeforderte Maßnahme zu dem gewünschten Effekt führt.Thus, it can be determined in some way during braking, whether the action requested by the vibration detection leads to the desired effect.
Im Weiteren wird exemplarisch anhand der Anpassung der Stellangriffe des Druckreglers
Hierbei repräsentiert λSC = 1.0 den Wert, der als Startwert gesetzt wird und der bei der Reglerabstimmung für den Normalzustand eingestellt ist. Wird aufgrund der Schwingungserkennung eine Anforderung zur Reduzierung der Stelleingriffe des Druckreglers
Da nun die Schwingungserkennung nach dem Zurücksetzen der Zähler wieder neu gestartet wird, kann nun festgestellt werden, ob diese Reduzierung des Skalierungsfaktors bereits ausreichend war. In diesem Fall werden im Weiteren keine Schwingungen detektiert. Falls die Schwingungserkennung während der Bremsung erneut anspricht, wird durch das Stellen einer entsprechenden Anforderung der Skalierungsfaktor um ein weiteres Δλ reduziert.Now that the vibration detection is restarted after resetting the counter, it can now be determined whether this reduction of the scaling factor was already sufficient. In this case, no vibrations are subsequently detected. If the vibration detection reacts again during braking, the setting of a corresponding requirement reduces the scaling factor by a further Δλ.
Nach Beendigung der Bremsenbetätigung ergibt sich somit ein Wert λSC,2 für den Skalierungsfaktor. Zur Vermeidung, dass, im Hinblick auf eine möglichst große Dynamik des Linearaktuators bei der Betätigung der Bremse, dieser Wert nicht dauerhaft reduziert bleibt, wird nun im Anpassungsmodul
Im einfachsten Fall kann ΔλSC,AUF ein vordefinierter Wert ΔλSC,AUF,Const sein.In the simplest case, Δλ SC, AUF can be a predefined value Δλ SC, AUF, Const .
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann zusätzlich berücksichtigt werden, wie stark der Skalierungsfaktor während der zurückliegenden Bremsung reduziert wurde. Mit λSC,2 wird der Wert des Skalierungsfaktors nach Beendigung der Bremsung bezeichnet. Der Faktor λSC,1 hingegen repräsentiert den Skalierungsfaktor vor Beginn der letzten Bremsung. Gilt nun, dass der Skalierungsfaktor nur gering reduziert wurde, also λSC,2 ≈ λSC,1, d. h., die Differenz der beiden Skalierungsfaktoren ist insbesondere betragsmäßig – geringer als ein vorgegebener Schwellenwert, wird vor der nächsten Bremsung der Skalierungsfaktor um den erwähnten Wert ΔλSC,AUF,Const erhöht.In a further preferred embodiment, it can additionally be taken into account how much the scaling factor has been reduced during the preceding braking. Λ SC, 2 denotes the value of the scaling factor after termination of the braking. The factor λ SC, 1, however, represents the scaling factor before the start of the last braking. If the scaling factor is only slightly reduced, that is to say λ SC, 2 ≈ λ SC, 1 , ie the difference of the two scaling factors is, in particular, less than a predefined threshold value, the scaling factor before the next braking is increased by the mentioned value Δλ SC, UP, Const increased.
Wurde hingegen eine stärkere Reduzierung der Stellgrößeneingriffe mittels des Faktors λSC vorgenommen, so erfolgt die erneute Anhebung des Skalierungsfaktors vor der nächsten Bremsung in kleineren Schritten, die dann durch ΔλSC,AUF = (λSC,1 – λSC,2)/N definiert sind. Durch die Wahl von N kann beeinflusst werden, wie stark die Änderung des Skalierungsfaktors wieder korrigiert wird bzw. wie stabil der aufgrund der Schwingungserkennung resultierende Skalierungsfaktor bleibt.If, on the other hand, a greater reduction of the manipulated variable interventions has been made by means of the factor λ SC , then the scaling factor is increased again before the next stoppage in smaller steps, which are then represented by Δλ SC, AUF = (λ SC, 1 - λ SC, 2 ) / N are defined. The choice of N can influence how strongly the change in the scaling factor is corrected again or how stable the scaling factor resulting from the vibration detection remains.
Der auf diese Weise berechnete Skalierungsfaktor sowie die Sollmotordrehzahl ωAkt,Soll werden einem Limitierungsmodul
Die im Limitierungsmodul
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