DE102019215344A1 - Method and electronic control device for operating a braking system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine elektronische Steuereinheit, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium zum Betreiben eines Bremssystems umfassend einen Hydraulikaktor (100) sowie zwei Bremseinheiten (101,102), wobei während einer ersten Phase (10) eines Druckaufbaus in einer ersten der zwei Bremseinheiten (101) ein Ziel-Druckniveau (p1) vorherrscht, und in einer zweiten der zwei Bremseinheiten (102) ein mit dem Ziel-Druckniveau (p1) verglichenes niedrigeres Druckniveau (p2) vorliegt. Ausgehend von dem niedrigeren Druckniveau (p2) wird mittels des Hydraulikaktors (100) in der zweiten der zwei Bremseinheiten eine Druckerhöhung auf das Ziel-Druckniveau (p1) durchgeführt wird, und in einer zweiten Phase (20) die Druckerhöhung in der ersten Bremseinheit (101) und in der zweiten Bremseinheit (102) mittels des Hydraulikaktors (100) fortgeführt.The invention relates to a method, an electronic control unit, a computer program and a machine-readable storage medium for operating a brake system comprising a hydraulic actuator (100) and two brake units (101, 102), wherein during a first phase (10) a pressure build-up in a first of the two brake units ( 101) a target pressure level (p1) prevails, and a lower pressure level (p2) compared to the target pressure level (p1) is present in a second of the two brake units (102). Starting from the lower pressure level (p2), a pressure increase to the target pressure level (p1) is carried out by means of the hydraulic actuator (100) in the second of the two brake units, and in a second phase (20) the pressure increase in the first brake unit (101) ) and continued in the second brake unit (102) by means of the hydraulic actuator (100).
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems umfassend einen Hydraulikaktor sowie zwei Bremseinheiten. Während einer ersten Phase eines Druckaufbaus liegt in einer ersten der zwei Bremseinheiten ein Ziel-Druckniveau vor, und in einer zweiten der zwei Bremseinheiten liegt dagegen ein mit dem Ziel-Druckniveau verglichenes niedrigeres Druckniveau vor. Ausgehend von dem niedrigeren Druckniveau wird mittels des Hydraulikaktors in der zweiten der zwei Bremseinheiten eine Druckerhöhung auf das Ziel-Druckniveau durchgeführt wird. In einer zweiten Phase wird die Druckerhöhung dann in der ersten Bremseinheit und in der zweiten Bremseinheit mittels des Hydraulikaktors fortgeführt.The invention relates to a method for operating a brake system comprising a hydraulic actuator and two brake units. During a first phase of a pressure build-up, a target pressure level is present in a first of the two brake units and, on the other hand, a lower pressure level compared to the target pressure level is present in a second of the two brake units. Starting from the lower pressure level, the hydraulic actuator in the second of the two brake units is used to increase the pressure to the target pressure level. In a second phase, the pressure increase is then continued in the first brake unit and in the second brake unit by means of the hydraulic actuator.
Mittels des Verfahrens können unterschiedliche Druckniveaus in Bremssystemen vor einer anstehenden Druckerhöhung in zwei Bremseneinheiten gemeinsam ausgeglichen werden. So kann beispielsweise die durckniedrigere Achse (mit Radbremszylindern, an denen ein niedrigerer Druck vorherrscht) an die druckhöhere Achse (mit Radbremszylindern, an denen der höhere Druck anliegt) herangeführt werden. Ein derartiges Heranführen erlaubt einen kontrollierten Übergang von der ersten Phase des Druckaufbaus in die zweite Phase des Druckaufbaus. Ein sorgfältig gesteuerter und/oder geregelter Übergang von der ersten Phase des Druckaufbaus in die zweite Phase des Druckaufbaus lässt einen solchen Übergang vom Fahrer des Kraftfahrzeugs unbemerkt oder mit nur geringfügiger Wahrnehmung erfolgen, da er die Arbeitsweise des Hydraulikaktors beim Druckaufbau als im Wesentlichen konstant wahrnimmt.By means of the method, different pressure levels in brake systems can be compensated jointly in two brake units before a pressure increase is imminent. For example, the lower pressure axle (with wheel brake cylinders on which a lower pressure prevails) can be brought up to the higher pressure axle (with wheel brake cylinders on which the higher pressure is applied). Such an approach allows a controlled transition from the first phase of the pressure build-up to the second phase of the pressure build-up. A carefully controlled and / or regulated transition from the first phase of pressure build-up to the second phase of pressure build-up allows the driver of the motor vehicle to make such a transition unnoticed or with little awareness, since he perceives the operation of the hydraulic actuator to be essentially constant during pressure build-up.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens wird bei der Drucksteigerung in der ersten Phase ein erster Volumenfluss mittels des Hydraulikaktors erzeugt, und beim Übergang von der ersten Phase in die zweite Phase ein zweiter Volumenfluss mittels des Hydraulikaktors erzeugt wird, der im Wesentlichen dem ersten Volumenfluss entspricht. Dies hat zum Vorteil, dass der Hydraulikaktor mit gleichbleibender Last betrieben werden kann, ohne am Übergang mit anderen, insbesondere mit höheren Lastanforderungen konfrontiert zu sein. Der Hydraulikaktor muss so nicht beschleunigt werden, was in der Regel zu für den Fahrer wahrnehmbaren Lastwechseln führen würde, beispielsweise in Form von Vibrationsverhalten und/oder Motorgeräuschen des Hydraulikaktors.In an advantageous embodiment of the method, when the pressure increases in the first phase, a first volume flow is generated by means of the hydraulic actuator, and when the transition from the first phase to the second phase a second volume flow is generated by means of the hydraulic actuator, which essentially corresponds to the first volume flow. This has the advantage that the hydraulic actuator can be operated with a constant load without being confronted at the transition with other, in particular with higher, load requirements. The hydraulic actuator does not have to be accelerated in this way, which would generally lead to load changes that the driver can perceive, for example in the form of vibration behavior and / or engine noises of the hydraulic actuator.
In weiterer Ausgestaltung wir der erste Volumenfluss durch Vorgabe eines ersten Soll-Druckgradienten für den Hydraulikaktor erzeugt wird. Somit ist durch Verwendung einer einfachen Führungsgröße in Form des Druckgradienten ein einfaches Einstellen des angestrebten Volumenflusses machbar. Der vorherrschende Druckgradient kann leicht analysiert und zur Regelung verwendet werden, da Drucksensoren an den entsprechenden Stellen im Hydrauliksystem vorgehalten sind, um einen Druckaufbau mittels des Hydraulikaktors zu regeln.In a further embodiment, the first volume flow is generated by specifying a first setpoint pressure gradient for the hydraulic actuator. Thus, by using a simple reference variable in the form of the pressure gradient, a simple setting of the desired volume flow is feasible. The prevailing pressure gradient can easily be analyzed and used for regulation, since pressure sensors are provided at the appropriate points in the hydraulic system in order to regulate a pressure build-up by means of the hydraulic actuator.
Ebenso wird in Ausgestaltung des Verfahrens der zweite Volumenfluss durch Vorgabe eines zweiten Soll-Druckgradienten für den Hydraulikaktor erzeugt. Dies hat ebenfalls eine einfache Regelbarkeit zum Vorteil.Likewise, in an embodiment of the method, the second volume flow is generated by specifying a second setpoint pressure gradient for the hydraulic actuator. This also has the advantage of being easy to regulate.
In weiterer Ausprägung des Verfahrens ist der zweite Soll-Druckgradient kleiner als der erste Soll-Druckgradient. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass - trotz der erhöhten Volumenaufnahme, weil zwei Bremseinheiten jetzt durch den Aktor zu versorgen sind - trotzdem der dabei vorherrschende Volumenfluss im Wesentlichen konstant gehalten wird und der Aktor keiner anderen Last ausgesetzt wird.In a further development of the method, the second target pressure gradient is smaller than the first target pressure gradient. In this way it can be achieved that - despite the increased volume uptake because two brake units are now to be supplied by the actuator - the prevailing volume flow is kept essentially constant and the actuator is not subjected to any other load.
In weiterer Ausprägung des Verfahrens wird die Druckerhöhung so ausgeführt, dass in der zweiten Phase das Druckniveau in der ersten Bremseinheit sowie in der zweiten Bremseinheit auf ein weiteres Druckniveau angehoben wird. Durch anfängliches Angleichen der Druckniveaus mit nachgelagerter Fortführung des Druckaufbaus auf ein gemeinsames Ziel-Druckniveau wird erreicht, wird ein komfortables, für den Fahrer nicht als störend empfundenes Druckeinstellen an beiden Bremseinheiten erreicht.In a further embodiment of the method, the pressure increase is carried out in such a way that in the second phase the pressure level in the first brake unit and in the second brake unit is raised to a further pressure level. By initially adjusting the pressure levels with subsequent continuation of the pressure build-up to a common target pressure level, a comfortable pressure setting is achieved on both brake units that is not perceived as annoying for the driver.
In vorteilhafter Ausgestaltung wird durch die Druckerhöhung in der ersten Phase und die Druckerhöhung in der zweiten Phase ein hydraulisches Bremsmoment entsprechend dem weiteren Druckniveau eingestellt, welches ein wegfallendes und/oder abnehmendes regeneratives Bremsmoment kompensiert. Auf diese Weise kann einfach und komfortabel, ohne für den Fahrer störende Einflüsse beim Lastwechsel ein Druckaufbau in regenerativen Bremssystem eingesetzt werden, bei denen häufig Anpassung der hydraulischen Bremswirkungen erforderlich sind, weil das generatorisch hervorgerufene Bremsmoment schwankt, beispielsweise auf Grund von der vorherrschenden Fahrzeuggeschwindigkeit oder dem Füllstand eines elektrischen Energiespeichers.In an advantageous embodiment, the pressure increase in the first phase and the pressure increase in the second phase set a hydraulic braking torque corresponding to the further pressure level, which compensates for a falling and / or decreasing regenerative braking torque. In this way, a pressure build-up in regenerative braking systems can be used easily and conveniently, without disturbing influences for the driver during load changes, in which adaptation of the hydraulic braking effects is often required because the braking torque produced by the generator fluctuates, for example due to the prevailing vehicle speed or the Fill level of an electrical energy storage device.
Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens auszuführen, sowie ein Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.The invention further comprises a computer program which is set up to carry out all steps of the method, as well as a machine-readable storage medium on which the computer program is stored.
Ferner betrifft die Erfindung eine elektronische Steuereinheit, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens auszuführen.The invention also relates to an electronic control unit which is set up to carry out all steps of the method.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand von Figuren beschrieben.
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1 zeigt schematisch ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit einem Aktor, zwei hydraulischen Bremseinheiten für jeweils eine Primärachse und eine Sekundärachse und jeweils zugeordneten Radbremsen. -
2 zeigt Druckverläufe an den Radbremsen der Primärachse und der Sekundärachse in unterschiedlichen Phasen sowie eine Stellgröße eine Bremsdruckerzeugers. -
3 zeigt einen Ablauf eines Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems.
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1 shows schematically a brake system of a vehicle with an actuator, two hydraulic brake units for each a primary axle and a secondary axle and respectively assigned wheel brakes. -
2 shows pressure curves at the wheel brakes of the primary axle and the secondary axle in different phases as well as a manipulated variable of a brake pressure generator. -
3 shows a sequence of a method for operating a brake system.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Ein Bremsaktor
Die Bremseinheiten
Der Bremsaktor
Ferner umfasst das Bremssystem
Bei einem kooperativen Betreiben des beschriebenen hydraulischen Bremssystems mit einem regenerativen Bremssystem kann es erforderlich sein, nur in einem ersten Teil des hydraulischen Bremssystems Hydraulikdruck vorzuhalten, und einen zweiten Teil nicht mit Druck zu versehen, oder nur mit einem niedrigeren Druck. Dies kann dann erforderlich sein, wenn beispielsweise Räder, die Radbremsen des zweiten Teils zugeordnet sind, generatorisch gebremst werden und die Bremswirkung nicht, oder nicht alleine durch die hydraulischen Radbremsen hervorgerufen wird.In the case of cooperative operation of the hydraulic brake system described with a regenerative brake system, it may be necessary to maintain hydraulic pressure only in a first part of the hydraulic brake system and not to provide a second part with pressure, or only with a lower pressure. This may be necessary if, for example, wheels that are assigned to the wheel brakes of the second part are braked as a generator and the braking effect is not, or not only, caused by the hydraulic wheel brakes.
Bei Wegfall oder Abnahme einer generatorischen Bremswirkung an den Rädern, die dem zweiten Teil des hydraulischen Bremssystems zugeordnet sind, muss die hydraulische Bremswirkung an den entsprechenden Radbremsen aufgebaut / angehoben werden.If a regenerative braking effect on the wheels that are assigned to the second part of the hydraulic brake system is eliminated or reduced, the hydraulic braking effect on the corresponding wheel brakes must be built up / increased.
Ebenso kann die generatorische Bremswirkung an denjenigen Rädern anliegen, die dem ersten Teil des hydraulischen Bremssystems zugeordnet sind und dann reduziert werden, wobei trotzdem die hydraulische Bremswirkung an den Rädern die dem zweiten Teil des hydraulischen Bremssystems zugeordnet sind angepasst wird, insbesondere aufgebaut oder angehoben wird.Likewise, the regenerative braking effect can be applied to those wheels that are assigned to the first part of the hydraulic brake system and then reduced, although the hydraulic braking effect on the wheels that are assigned to the second part of the hydraulic brake system is adapted, in particular built up or increased.
Im Folgenden wird von einer Fahrsituation ausgegangen, in der ein Bremsdruck
Bei einer Abnahme oder einem Wegfall der regenerativen Bremswirkung soll der Bremsdruck
Das Einstellen eines Bremsdrucks kann sowohl in der ersten Bremseinheit
Ein Erhöhen des Bremsdrucks
Der Ablauf einer solchen Druckerhöhung des Drucks
Im unteren Teil von
Die erste Bremseinheit
In einer ersten Phase
Die Druckerhöhung in der ersten Phase
Der Druckgradient
Zum Ende der ersten Phase
Die Druckerhöhung in Phase
Da in der ersten Bremseinheit
Ab dem Zeitpunkt
Am Übergangspunkt
Anders ausgedrückt soll gelten:
Nochmals anders ausgedrückt muss der Volumenfluss, welcher durch den Steller
Für die einzelnen Bremseinheiten
Des Weiteren sind die Elastizitäten der einzelnen Bremseinheiten
Dieser Zusammenhang gibt den Volumenbedarf an einem Druck-Arbeitspunkt an um einen entsprechenden Druckzuwachs zu erreichen. Über die Ableitung der Elastizität lässt sich daraus der Volumenstrom für den jeweils angestrebten Druckgradient im Druckarbeitspunkt bestimmen.This relationship indicates the volume requirement at a pressure operating point in order to achieve a corresponding pressure increase. By deriving the elasticity, it is possible to determine the volume flow for the desired pressure gradient at the pressure operating point.
Dabei gilt:
Wertet man den Zusammenhang zwischen Volumenfluss
Mittels des Druckgradienten pGrd 4 als neuer Führungsgröße ab dem Übergang zwischen Phase
Die gemeinsame Druckerhöhung in der ersten Bremseinheit
Im oberen Teil von
Betrachtet man in
Ab Zeitpunkt
Sobald der Zieldruck p2 = p1 in der ersten Bremseinheit
Zu erkennen ist das Angleichen des zweiten Volumenflusses
Das darauffolgende Abfallen der Stellgröße
In einem ersten Schritt
In einem Folgeschritt
In einem weiteren Schritt
Durch das Erhöhen des Bremsdrucks zuerst in der zweiten Bremseinheit
Ferner weist das Bremssystem ein Computerprogramm auf, welches eingerichtet ist, alle Schritte des beschriebenen Verfahrens auszuführen, ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist und eine elektronische Steuereinheit, die eingerichtet ist, alle Schritte des Verfahrens auszuführen.Furthermore, the brake system has a computer program which is set up to carry out all steps of the method described, a machine-readable storage medium on which the computer program is stored and an electronic control unit which is set up to carry out all steps of the method.
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