DE102018213935A1

DE102018213935A1 - Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Info

Publication number: DE102018213935A1
Application number: DE102018213935.0A
Authority: DE
Inventors: Artur Zizer; Andreas Zipprich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-08-17
Filing date: 2018-08-17
Publication date: 2020-02-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p). Das Verfahren umfasst dabei die Schritte des Bestimmens eines statischen Aussteuerdrucks (pstat) des Bremskraftverstärkers, des Bestimmens eines dynamischen Aussteuerdrucks (pdyn) des Bremskraftverstärkers anhand der Formel p= p-p, wobei ein Differenzdruck (p) aus einem ermittelten Messwert und einem zum Differenzdruck (p) und zum Messwert hinterlegten Korrelationswert bestimmt wird, und des Anpassens des HBA Schwelldrucks (p), für den Fall, dass der dynamische Aussteuerdruck (p) kleiner als der Schwelldruck (p) der HBA ist, wobei ein angepasster Schwelldruck (p) nach der FormelP* = (p-p)×(K-1)+p, berechnet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
Ein hydraulischer Bremsassistent (HBA) ist eine Funktion, bei welcher der Fahrer zum Erreichen der Vollverzögerung auf Basis einer detektierten Gefahrenbremsung unterstützt wird. Wird eine Panikbremsung auf Basis der Fahrereingangsgrößen wie beispielsweise des Hauptzylinderdruckgradienten und des Hauptzylinderdrucks erkannt, wird durch die HBA eine Vollverzögerung des Fahrzeuges eingeleitet, indem durch die Ansteuerung der hydraulischen Pumpe im ESP ein Druckniveau an den Rädern eingestellt wird, das dem Blockierdruck-Niveau entspricht. Ziel der HBA ist es somit, den Fahrer bei erkannter Gefahrenbremsung zu unterstützen und schnellst möglichst die größtmögliche Verzögerung des Fahrzeuges zu erreichen.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2010 042 589 A1 ist ein Verfahren zum automatischen Bremsen eines Fahrzeuges mittels einer hydraulischen Bremsanlage bekannt.
Der Hintergrund der Erfindung liegt darin, dass sich bei der Verwendung eines Bremskraftverstärkers ein Aussteuerpunkt ergibt, welcher bei einem Aussteuerdruck liegt. Der Aussteuerpunkt ist dabei der Punkt, bei welcher der Bremskraftverstärker eine reduzierte Verstärkung des Bremsdruckes aufweist. Dieser Aussteuerpunkt verschiebt sich bei schneller, panischer Pedalbetätigung zu kleineren Druckniveaus. Dadurch ergibt sich das Problem, dass eine HBA Auslösung nicht bei gleicher Pedalkraft erfolgt. Ebenso verändert sich die Pedalkraft, bei welcher eine Übergabe bei Lösen des Bremspedals an den Fahrer erfolgt. Dies führt zu einem unterschiedlichen Bremspedalverhalten für den Fahrer. Dadurch kommt es beim Fahrer zu Irritationen, welche das Bremsverhalten beeinträchtigen können.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks anzugeben, bei welchem ein Auslösen der HBA und eine Übergabe an den Fahrer bei gleicher Pedalkraft erfolgt.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Die jeweils rückbezogenen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Hinsichtlich einer Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens wird auf Anspruch 11 verwiesen.
Das Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks p_HBA nach der Erfindung umfasst dabei die Schritte des Bestimmens eines statischen Aussteuerdrucks pstat des Bremskraftverstärkers, des Bestimmens eines dynamischen Aussteuerdrucks pdyn des Bremskraftverstärkers anhand der Formel P_dyn = p_stat - p_diff, wobei ein Differenzdruck p_diff aus einem ermittelten Messwert und einem zum Differenzdruck p_diff und zum Messwert hinterlegten Korrelationswert bestimmt wird, und des Anpassens des HBA Schwelldrucks p_HBA , für den Fall, dass der dynamische Aussteuerdruck pdyn kleiner als der Schwelldruck p_HBA der HBA ist, wobei ein angepasster Schwelldruck P_HBA* nach der Formel $p_{H B A *} = (p_{H B A} - p_{d y n}) \times (K_{B r e m s k r a f t v e r s t \ddot{a} r k u n g s f a k t o r} - 1) + p_{H B A},$
berechnet wird.
Als Schwelldruck im Sinne der Erfindung wird hierbei der Druck verstanden, bei welcher beim Erreichen des Druckes die HBA auslöst beziehungsweise beim Unterschreiten die HBA an den Bremskraftverstärker oder an den Fahrer übergibt. Der statische Aussteuerdruck pstat ist der Druck, bei welcher unter nicht dynamischer Betätigung des Bremspedals keine weitere Erhöhung des Bremsdruckes über den Bremskraftverstärker stattfindet. Ab diesem Druck ist eine weitere Steigerung des Bremsdruckes entweder durch die HBA oder durch eine weitere Erhöhung der Bremspedalkraft durch den Fahrer möglich. Der dynamische Aussteuerdruck pdyn ist dementsprechend der Aussteuerdruck, welcher sich in Abhängigkeit von der dynamischen Betätigung des Bremspedales einstellt. Dabei reduziert sich der dynamische Aussteuerdruck pdyn mit zunehmender dynamischen Betätigung des Bremspedales.
Die entsprechende Reduktion (Differenzdruck p_diff ) des statischen Aussteuerdrucks pstat wird durch Ermitteln eines die dynamische Betätigung des Bremspedales beschreibenden Messwertes bestimmt. Anhand dieses Messwertes kann über einen für das Bremssystem im Vorfeld hinterlegten Korrelationswert zu diesem Messwert der Differenzdruck p_diff bestimmt werden. Der Korrelationswert ist somit ein Wert, über den anhand des Messwertes der Differenzdruck p_diff bestimmbar ist. Der Korrelationswert korreliert somit mit dem Messwert und dem Differenzdruck p_diff .
Anhand des üblichen HBA Schwelldrucks p_HBA , des dynamischen Aussteuerdrucks pdyn und eines Bremskraftverstärkungsfaktors K_{Bremskraftverstärkungsfaktor} kann anschließend der angepasste Schwelldruck der HBA P_HBA* berechnet werden. Der Bremskraftverstärkungsfaktors K_{Bremskraftverstärkungsfaktor} ist dabei der Faktor, um wieviel sich der Bremsdruck in Abhängigkeit zur Pedalkraft erhöht im Verhältnis zu einer Steigung des Bremsdruckes in Abhängigkeit zur Pedalkraft ohne Bremskraftverstärker. Vereinfacht gesagt ist dies somit der Steigerungsfaktor, welcher sich zu einer Bremsung ohne Bremskraftverstärker ergibt.
Durch die Anpassung des HBA Schwelldrucks ist es möglich trotz einer dynamischen Bremsung einen gleichbleibenden Auslösepunkt der HBA und einen gleichbleibenden Übergabepunkt an den Fahrer zu erhalten. Das Bremspedalverhalten wird dadurch verbessert. Zudem kommt es trotz einer dynamischen Bremsung ohne einer erschwerten Pedalkraft zu einer Auslösung der HBA. Dadurch wird die Sicherheit eines solchen Fahrzeuges erhöht.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der statischen Aussteuerdruck pstat durch Ermitteln einer Differenz zwischen einem Umgebungsdruck und einem inneren Druck des Bremskraftverstärkers bestimmt. Dadurch kann auf einfache Weise der statische Aussteuerdruck pstat berechnet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung wird die Differenz durch einen Differenzdrucksensor bestimmt. Durch einen Differenzdrucksensor wird die Anzahl an Drucksensoren reduziert, so dass die Herstellungskosten minimiert werden.
Vorzugsweise wird der Messwert durch Messung einer Druckänderung in einem Hauptbremszylinder ermittelt. Über die Druckänderung im Hauptbremszylinder können direkte Rückschlüsse auf die Dynamik des Bremsvorganges gezogen werden. Dadurch ist die Dynamik des Bremsvorgangs zuverlässig bestimmbar.
Vorteilhafterweise wird die Druckänderung mittels eines Drucksensors ermittelt. Über einen Drucksensor kann auf wirtschaftliche Weise die Druckänderung ermittelt werden. Zudem sind Drucksensoren in verschiedenen Ausführungen erhältlich.
In einer bevorzugten Alternative wird der Messwert durch Messung einer Eingangsstangengeschwindigkeit ermittelt. Über die Eingangsstangengeschwindigkeit kann die Dynamik einer Bremspedalbetätigung beschrieben werden. Der Vorteil dabei ist, dass die Eingangsstangengeschwindigkeit direkt mit der Dynamik der Bremspedalbetätigung korrespondiert. Dadurch ist somit eine Ermittlung des dynamischen Aussteuerdrucks möglich. Die Ermittlung der Eingangsstangengeschwindigkeit kann zudem vielfältig und in einfacher Weise erfolgen.
Die Eingangsstangengeschwindigkeit wird dabei vorzugsweise mittels eines Wegsensors ermittelt. Über einen Wegsensor kann der Pedalweg bestimmt werden. Die zeitliche Veränderung des Weges ergibt damit die Eingangsstangengeschwindigkeit. Die Eingangsstangengeschwindigkeit ist somit durch einfache Mittel gut bestimmbar.
In einer weiteren bevorzugten Alternative wird der Messwert durch Messung einer Pedalkraft ermittelt. Der Vorteil der Messung der Pedalkraft ist, dass durch diese bei Kenntnis des dynamischen Aussteuerdruckes direkt der Bremsdruck berechenbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführung wird die Pedalkraft mittels eines Dehnungsmessstreifens ermittelt. Die Vorteile eines Dehnungsmessstreifens sind, dass mit einer sehr hohen Genauigkeiten bei vergleichsweise geringen Kosten eine Messung der Pedalkraft ermöglicht wird. Über verschiedene Verschaltungen von Dehnungsmesstreifen können viele äußere Störeinflüsse eliminiert werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird oberhalb einer definierten Bremspedalkraft und/oder einer Pedalgeschwindigkeit die HBA ausgelöst. Dadurch wird eine Schwelle festgelegt, ab welcher eine Panikbremsung durchgeführt wird, um beispielsweise einen Unfall zu vermeiden. Dieser Schwellwert erhöht somit die Sicherheit für ein solches Fahrzeug.
Die Erfindung umfasst zusätzlich ein Softwareprogrammprodukt, welches zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens angepasst ist. Dieses Softwareprogrammprodukt ermittelt insbesondere die Werte zum Anpassen des HBA Schwelldrucks.
Das Softwareprogrammprodukt ist dabei vorzugsweise auf einem Datenträger gespeichert.
Die Erfindung umfasst zusätzlich eine Vorrichtung welche angepasst ist, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
Zusätzlich umfasst die Erfindung ein Kraftfahrzeug, welches die für das erfindungsgemäße Verfahren angepasste Vorrichtung umfasst.
Dadurch werden die gleichen wie für das Verfahren genannten Vorteile erzielt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 Beispiel einer Anpassung eines HBA Schwelldrucks p_HBA ,
2 Beispielgraph mittels welchem anhand einer Eingangsstangengeschwindigkeit der Differenzdruck p_diff bestimmbar ist,
3 Beispielgraph mittels welchem anhand einer Druckänderung in einem Hauptbremszylinder der Differenzdruck p_diff bestimmbar ist.

In 1 ist ein Beispiel einer Anpassung eines HBA Schwelldrucks p_HBA gezeigt. Der in 1 gezeigten Graph zeigt die Pedalkraft F_P in Abhängigkeit zum Bremsdruck p_B . Die durchgezogene Linie zeigt in diesem Graph eine statische Bremsung Fp_stat . Zusätzlich zeigt die obere waagerechte gestrichelte Linie einen nicht angepassten HBA Schwelldrucks p_HBA . Bei einer Pedalschwellkraft F_HBA (vertikale Linie), bei welcher sich die durchgezogene Linie der statischen Bremsung Fp_stat mit dem HBA Schwelldruck p_HBA schneidet, löst die HBA aus. Bei dieser Bremsung liegt ein statischer Aussteuerdruck pstat oberhalb eines HBA Schwelldrucks p_HBA . Die HBA löst somit aus, bevor der Aussteuerdruck pstat erreicht wird. Entsprechend findet auch eine Übergabe an einen Fahrer bei einer gleichen Pedalschwellkraft F_HBA statt. Es ist somit keine Anpassung des HBA Schwelldrucks p_HBA nötig.
Im Gegensatz dazu zeigt eine gestrichelte Linie eine dynamische Bremsung Fp_dyn . Die gestrichelte Linie der dynamische Bremsung Fp_dyn weicht dabei von der durchgezogenen Linie der statischen Bremsung Fp_stat mit einer geringeren Steigung ab. Ein dynamischer Aussteuerpunkt pdyn liegt hierbei bei dem Punkt, an welchem die gestrichelte Linie der dynamischen Bremsung Fp_dyn an der durchgezogenen Linie der statischen Bremsung Fp_stat ansetzt. Ab diesem Punkt pdyn wird eine Erhöhung des Bremsdruckes p_B ohne Unterstützung des Bremskraftverstärkers erzielt. Durch Verlängern der gestrichelten Linie der dynamischen Bremsung Fp_dyn wird deutlich, dass bis zum Erreichen des HBA Schwelldrucks p_HBA eine deutlich höhere Pedalkraft F_P für den Fahrer notwendig ist. Dies ist insbesondere bei Panikbremsungen, welche einen hohen Dynamikanteil aufweisen ungünstig, da dadurch eine Vollbremsung deutlich später erzielt wird. Dadurch wird nicht bei allen Bremsungen bei gleicher Pedalkraft F_P die HBA ausgelöst beziehungsweise an den Fahrer übergeben.
Wenn der dynamische Aussteuerpunkt pdyn den HBA Schwelldruck p_HBA unterschreitet ist somit eine Anpassung des HBA Schwelldrucks p_HBA notwendig. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein angepasster HBA Schwelldruck P_HBA* berechnet (untere horizontale Linie). Der HBA Schwelldruck p_HBA wird folglich verringert, so dass die gestrichelte Linie bei einer gleichen Pedalschwellkraft F_HBA (vertikale Linie) den angepasster HBA Schwelldruck P_HBA* schneidet. Dadurch wird die HBA bei einer gleichen Pedalschwellkraft F_HBA ausgelöst und übergeben. Für den Fahrer ist auch bei einer unterschiedlichen dynamischen Betätigung des Bremspedales kein Unterschied spürbar.
Der angepasster HBA Schwelldruck P_HBA* wird dabei durch die Formel P_HBA* = (p_HBA -p_dyn) × (K_{Bremskraftverstärkungsfaktor} -1) +p_HBA, ermittelt. Der Faktor K ist dabei der Bremskraftverstärkungsfaktor, welcher sich aus der Steigung mit Bremskraftverstärker und der Steigung ohne Bremskraftverstärker, d.h. nach Überschreiten des Aussteuerpunktes, ergibt. Folglich berechnet sich dieser Faktor durch $K_{B r e m s k r a f t v e r s t \ddot{a} r k u n g s f a k t o r} = \frac{S t e i g u n g_{o h n e B r e m s k r a f t v e r s t \ddot{a} r ker}}{S t e i g u n g_{m i t B r e m s k r a f t v e r s t \ddot{a} r ker}} .$
Der dynamische Aussteuerdruck pdyn ergibt sich nach folgender Formel: p_dyn = p_stat -p_diff. Zur Ermittlung des dynamischen Aussteuerdrucks pdyn muss ein die Dynamik des Bremsvorganges beschreibender Messwert ermittelt werden. Dies ist beispielsweise eine Eingangsstangengeschwindigkeit vs des Bremspedales. Diese Geschwindigkeit vs wird beispielsweise mit einem Wegsensor ermittelt.
Nach einer Ermittlung der Eingangsstangengeschwindigkeit vs wird anhand eines dazu hinterlegten Korrelationswertes ein Differenzdruck p_diff ermittelt, welcher die durch die Dynamik erhaltene Reduzierung des statischen Aussteuerdrucks pstat zum dynamischen Aussteuerdruck pdyn angibt. In 2 ist ein solcher Beispielgraph für ein Bremssystem gezeigt, mittels welchem anhand der Eingangsstangengeschwindigkeit vs der Differenzdruck p_diff bestimmbar ist.
Eine weitere Möglichkeit zum Ermitteln des Differenzdrucks p_diff ist die Messung einer Druckänderung dp_Hz/dt in einem Hauptbremszylinder. Diese Druckänderung dp_Hz/dt kann beispielsweise über einen Drucksensor ermittelt werden. Ein entsprechender dazu hinterlegter Korrelationswert für ein Bremssystem ist beispielsweise in 3 gezeigt. Anhand dieses Beispielgraphs ist mittels der Druckänderung dp_Hz/dt in dem Hauptbremszylinder der Differenzdruck p_diff bestimmbar.
In entsprechender Weise kann in einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ein solcher Graph für ein Bremssystem für die Pedalkraft erstellt werden. Die Pedalkraft wird dabei mit einem Dehnungsmessstreifen gemessen. Nach einer Messung der Pedalkraft kann darüber der Differenzdruck p_diff bestimmt werden.
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel wird ein Grenzwert für die Bremspedalkraft und/oder der Pedalgeschwindigkeit festgelegt, oberhalb dieser die HBA auslöst, bevor der HBA Schwelldruck erreicht wird. Bei diesem Grenzwert wird von einer Panikbremsung ausgegangen, welche zum beispielsweise zur Vermeidung eines Unfalles durchgeführt wird. Dadurch kann die Sicherheit eines solchen Fahrzeuges erhöht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010042589 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA), wobei das Verfahren die Schritte umfasst: - Bestimmen eines statischen Aussteuerdrucks (pstat) des Bremskraftverstärkers, - Bestimmen eines dynamischen Aussteuerdrucks (pdyn) des Bremskraftverstärkers anhand der Formel p_dyn = p_stat - p_dff, wobei ein Differenzdruck (p_diff) aus einem ermittelten Messwert und einem zum Differenzdruck (p_diff) und zum Messwert hinterlegten Korrelationswert bestimmt wird, und - Anpassen des HBA Schwelldrucks (p_HBA), für den Fall, dass der dynamische Aussteuerdruck (pdyn) kleiner als der Schwelldruck (p_HBA) der HBA ist, wobei ein angepasster Schwelldruck (p_HBA*) nach der Formel P_HBA* = (p_HBA - p_dyn) × (K_{Bremskraftverstärkungsfaktor}-1)+p_HBA , berechnet wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der statischen Aussteuerdruck (pstat) durch ermitteln einer Differenz zwischen einem Umgebungsdruck und einem inneren Druck des Bremskraftverstärkers bestimmt wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz durch einen Differenzdrucksensor bestimmt wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert durch Messung einer Druckänderung (dp_Hz/dt) in einem Hauptbremszylinder ermittelt wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckänderung (dp_Hz/dt) mittels eines Drucksensors ermittelt wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert durch Messung einer Eingangsstangengeschwindigkeit (vs) ermittelt wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsstangengeschwindigkeit (vs) mittels eines Wegsensors ermittelt wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwert durch Messung einer Pedalkraft (F_P) ermittelt wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pedalkraft (F_P) mittels eines Dehnungsmessstreifens ermittelt wird.
Verfahren zum Anpassen eines HBA Schwelldrucks (p_HBA) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb einer definierten Bremspedalkraft und/oder einer Pedalgeschwindigkeit die HBA ausgelöst wird.
Softwareprogrammprodukt, welches zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorherigen Ansprüche angepasst ist.
Datenträger, auf welchem das Softwareprogrammprodukt nach Anspruch 11 gespeichert ist.
Vorrichtung, welche zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 angepasst ist.
Kraftfahrzeug, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 13.