DE102021206562A1 - Method for braking a vehicle, braking system for a vehicle and control system for a braking system for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs umfasst ein Erfassen eines Bremswunschsignals, welches eine Zielverzögerung des Fahrzeugs repräsentiert, ein Erzeugen eines hydraulischen Bremsdrucks in einem Radbremszylinder basierend auf dem erfassten Bremswunschsignal mittels einer ersten Druckerzeugungseinrichtung, welche hydraulisch mit dem Radbremszylinder verbunden ist, ein Senden eines einen Betriebszustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung repräsentierenden Statussignals an eine Bremsdruckregelanlage, welche eine hydraulisch an den Radbremszylinder gekoppelte zweite Druckerzeugungseinrichtung aufweist, ein Detektieren eines Übertragungsfehlers des Statussignals, ein Modulieren des Bremsdrucks mittels der ersten Druckerzeugungseinrichtung, wenn ein Übertragungsfehler detektiert wird, ein Erfassen eines Vordrucks in einem hydraulischen Pfad zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und dem Radbremszylinder an einer Stelle, die zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und der zweiten Druckerzeugungseinrichtung gelegen ist, ein Ermitteln des Betriebszustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung anhand des erfassten Vordrucks basierend auf der Modulation des Bremsdrucks, und ein zumindest teilweises Erzeugen des Bremsdrucks mittels der zweiten Druckerzeugungseinrichtung, wenn ein Fehlerzustand als Betriebszustand der Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird.A method for braking a vehicle includes detecting a braking request signal which represents a target deceleration of the vehicle, generating a hydraulic brake pressure in a wheel brake cylinder based on the detected braking request signal using a first pressure generating device which is hydraulically connected to the wheel brake cylinder, sending an operating state the status signal representing the first pressure generation device to a brake pressure control system, which has a second pressure generation device hydraulically coupled to the wheel brake cylinder, detection of a transmission error in the status signal, modulation of the brake pressure by means of the first pressure generation device if a transmission error is detected, detection of a preliminary pressure in a hydraulic path between the first pressure generating device and the wheel brake cylinder at a point between the first pressure generating device and is located in the second pressure-generating device, determining the operating state of the first pressure-generating device using the recorded admission pressure based on the modulation of the brake pressure, and at least partially generating the brake pressure by means of the second pressure-generating device if an error state is determined as the operating state of the pressure-generating device.
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs, eine Bremsanlage für ein Fahrzeug sowie ein Steuerungssystem für eine Bremsanlage eines Fahrzeugs.The present invention relates to a method for braking a vehicle, a braking system for a vehicle and a control system for a braking system of a vehicle.
Stand der TechnikState of the art
In Straßenfahrzeugen, wie z.B. PKWs oder LKWs, kommen typischerweise hydraulische Bremssysteme zum Einsatz. Zunehmend werden solche hydraulischen Bremssysteme nach einem „Brake-by-Wire“-Prinzip betrieben, wobei eine Betätigung einer Bremsbetätigungseinrichtung wie eines Bremspedals sensorisch erfasst und daraus ein Bremswunsch ermittelt wird, welcher eine gewünschte Verzögerung des Fahrzeugs repräsentiert. Aus dem Bremswunsch wird dann ein hydraulischer Druck ermittelt, der mittels einer Druckerzeugungseinrichtung, wie z.B. einem elektrisch angetriebenen Plunger, in einem Radbremszylinder zum Bremsen eines Rads des Fahrzeugs erzeugt wird.Hydraulic braking systems are typically used in road vehicles such as cars or trucks. Increasingly, such hydraulic brake systems are operated according to a "brake-by-wire" principle, with actuation of a brake actuation device such as a brake pedal being detected by sensors and a braking request being determined therefrom, which represents a desired deceleration of the vehicle. A hydraulic pressure is then determined from the braking request, which is generated by means of a pressure generating device, such as an electrically driven plunger, in a wheel brake cylinder for braking a wheel of the vehicle.
Ferner weisen Bremssysteme von Straßenfahrzeugen üblicherweise Bremsdruckregelanlagen zur radindividuellen Bremsdruckregelung auf, z.B. um eine Anti-Blockier-Funktion (ABS) auszuführen. Typischerweise verfügen solche Bremsdruckregelanlagen über eine eigene Druckerzeugungseinrichtung sowie über eine Ventilanordnung zur radindividuellen Druckvariation.Furthermore, brake systems of road vehicles usually have brake pressure control systems for wheel-specific brake pressure control, e.g. to perform an anti-lock braking function (ABS). Typically, such brake pressure control systems have their own pressure generation device and a valve arrangement for wheel-specific pressure variation.
Wenn bei nach dem Brake-by-Wire-Prinzip arbeitenden Bremssystemen die Druckerzeugungseinrichtung ausfällt, wird typischerweise ein Hauptbremszylinder, welcher durch die Bremsbetätigungseinrichtung betätigbar ist, hydraulisch mit dem Radbremszylinder verbunden, so dass manuell der erforderliche Bremsdruck erzeugt werden kann.If the pressure generating device fails in brake systems working according to the brake-by-wire principle, a master brake cylinder, which can be actuated by the brake actuation device, is typically hydraulically connected to the wheel brake cylinder, so that the required brake pressure can be generated manually.
In der
In Bremssystemen, bei denen die Bremsdruckregelanlage beim Ausfall der fremdangesteuerten Druckerzeugungseinrichtung die Erzeugung des gewünschten Bremsdrucks übernimmt, kommuniziert die fremdangesteuerten Druckerzeugungseinrichtung üblicherweise ihren Betriebsstatus an die Bremsdruckregelanlage. Wenn der Betriebsstatus nicht mehr übermittelt oder wenn ein Fehlerzustand an die Bremsdruckregelanlage gemeldet wird, greift diese als Back-up ein. Hierbei können Situationen auftreten, in denen für die Bremsdruckregelanlage nicht eindeutig feststellbar ist, ob die fremdangesteuerte Druckerzeugungseinrichtung tatsächlich in einem Fehlerzustand vorliegt oder ob lediglich die Übertragung des Betriebsstatus ausfällt, obwohl die fremdangesteuerte Druckerzeugungseinrichtung fehlerfrei arbeitet.In brake systems in which the brake pressure control system takes over the generation of the desired brake pressure if the externally controlled pressure generating device fails, the externally controlled pressure generating device usually communicates its operating status to the brake pressure control system. If the operating status is no longer transmitted or if an error condition is reported to the brake pressure control system, this intervenes as a backup. Situations can arise in which the brake pressure control system cannot clearly determine whether the externally controlled pressure generating device is actually in an error state or whether only the transmission of the operating status fails, although the externally controlled pressure generating device is working correctly.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Bremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Steuerungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zur Verfügung.The present invention provides a method having the features of claim 1, a braking system having the features of claim 8 and a control system having the features of claim 9.
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs ein Erfassen eines Bremswunschsignals, welches eine Zielverzögerung des Fahrzeugs repräsentiert, ein Erzeugen eines hydraulischen Bremsdrucks in einem Radbremszylinder basierend auf dem erfassten Bremswunschsignal mittels einer ersten Druckerzeugungseinrichtung, welche hydraulisch mit dem Radbremszylinder verbunden ist, ein Senden eines einen Betriebszustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung repräsentierenden Statussignals an eine Bremsdruckregelanlage, welche eine hydraulisch an den Radbremszylinder gekoppelte zweite Druckerzeugungseinrichtung aufweist, ein Detektieren eines Übertragungsfehlers des Statussignals, ein Modulieren des Bremsdrucks mittels der ersten Druckerzeugungseinrichtung, wenn ein Übertragungsfehler detektiert wird, ein Erfassen eines Vordrucks in einem hydraulischen Pfad zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und dem Radbremszylinder an einer Stelle, die zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und der zweiten Druckerzeugungseinrichtung gelegen ist, ein Ermitteln des Betriebszustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung anhand des erfassten Vordrucks basierend auf der Modulation des Bremsdrucks und ein zumindest teilweises Erzeugen des Bremsdrucks mittels der zweiten Druckerzeugungseinrichtung, wenn ein Fehlerzustand als Betriebszustand der Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird.According to a first aspect of the invention, a method for braking a vehicle includes detecting a braking request signal which represents a target deceleration of the vehicle, generating a hydraulic brake pressure in a wheel brake cylinder based on the detected braking request signal using a first pressure generating device which is hydraulically connected to the wheel brake cylinder , sending a status signal representing an operating state of the first pressure generating device to a brake pressure control system, which has a second pressure generating device hydraulically coupled to the wheel brake cylinder, detecting a transmission error of the status signal, modulating the brake pressure by means of the first pressure generating device if a transmission error is detected, detecting a form in a hydraulic path between the first pressure generating device and the wheel brake cylinder at a point between the first pressure-generating device and the second pressure-generating device, determining the operating state of the first pressure-generating device using the recorded form based on the modulation of the brake pressure and at least partially generating the brake pressure by means of the second pressure-generating device if an error state is determined as the operating state of the pressure-generating device.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Bremsanlage für ein Fahrzeug vorgesehen. Die Bremsanlage umfasst einen Sensor zur Erfassung eines Bremswunschsignals, einen Radbremszylinder zur Erzeugung einer Reibkraft an einem Rad des Fahrzeugs, eine erste Druckerzeugungseinrichtung, welche hydraulisch an den Radbremszylinder gekoppelt und dazu eingerichtet ist, einen hydraulischen Druck in dem Radbremszylinder zu erzeugen, eine Bremsdruckregelanlage mit einer zweiten Druckerzeugungseinrichtung, welche hydraulisch an den Radbremszylinder gekoppelt und dazu eingerichtet ist, unabhängig von der ersten Druckerzeugungseinrichtung einen hydraulischen Druck in dem Radbremszylinder zu erzeugen, einen Vordrucksensor zum Erfassen eines Vordrucks in einem hydraulischen Pfad zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und dem Radbremszylinder an einer Stelle, die zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und der zweiten Druckerzeugungseinrichtung gelegen ist, und ein Steuerungssystem, welches mit dem Betätigungssensor, der ersten Druckerzeugungseinrichtung und der Bremsdruckregelanlage signalverbunden und dazu eingerichtet ist, das Bremssystem zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der voranstehenden Ansprüche zu veranlassen.According to a second aspect of the invention, a brake system for a vehicle is provided. The brake system includes a sensor for detecting a brake request signal, a wheel brake cylinder for generating a frictional force on a wheel of the vehicle, a first pressure generating device which is hydraulically coupled to the wheel brake cylinder and is set up to generate a hydraulic pressure in the wheel brake cylinder, a brake pressure control system with a second pressure generating device, which hydraulically coupled to the wheel brake cylinder and is set up to generate a hydraulic pressure in the wheel brake cylinder independently of the first pressure generation device, a admission pressure sensor for detecting a admission pressure in a hydraulic path between the first pressure generation device and the wheel brake cylinder at a point between the first pressure generation device and the second pressure generation device is located, and a control system which is signal-connected to the actuation sensor, the first pressure generation device and the brake pressure control system and is set up to cause the brake system to carry out a method according to one of the preceding claims.
Nach einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Steuerungssystem für eine Bremsanlage eines Fahrzeugs vorgesehen. Das Steuerungssystem kann z.B. in der Bremsanlage nach dem zweiten Aspekt der Erfindung eingesetzt werden und ist allgemein dazu eingerichtet, eine Bremsanlage zur Ausführung des Verfahrens nach dem ersten Aspekt der Erfindung zu veranlassen. Das erfindungsgemäße Steuerungssystem umfasst eine erste Steuerungseinheit mit einer Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einem Sensor zum Erfassen eines eine Zielverzögerung des Fahrzeugs repräsentierenden Bremswunschsignals, einer Ausgangsschnittstelle zur Verbindung mit einer ersten Druckerzeugungseinrichtung, welche hydraulisch mit einem Radbremszylinder verbunden ist, und einer Kommunikationsschnittstelle, wobei die erste Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, ein Betätigungssignal zur Betätigung der ersten Druckerzeugungseinrichtung basierend auf dem Bremswunschsignal an der Ausgangsschnittstelle auszugeben, ein Statussignal, welches einen Betriebszustand der ersten Steuerungseinheit repräsentiert, an der Kommunikationsschnittstelle auszugeben, einen Übermittlungsfehler des Statussignals zu detektieren und, wenn ein Übermittlungsfehler detektiert wird, das Betätigungssignal zu modulieren, um den von der ersten Druckerzeugungseinrichtung erzeugten Bremsdruck zu modulieren. Ferner weist das Steuerungssystem eine zweite Steuerungseinheit mit einer Ausgangsschnittstelle zur Verbindung mit einer hydraulisch an den Radbremszylinder gekoppelten zweiten Druckerzeugungseinrichtung einer Bremsdruckregelanlage, einer Eingangsschnittstelle zur Verbindung mit einem Vordrucksensor zum Erfassen eines Vordrucks in einem hydraulischen Pfad zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und dem Radbremszylinder an einer Stelle, die zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und der zweiten Druckerzeugungseinrichtung gelegen ist, und einer Kommunikationsschnittstelle auf, welche mit der Kommunikationsschnittstelle der ersten Steuerungseinheit verbunden ist, wobei die zweite Steuerungseinheit dazu eingerichtet ist, anhand des Vordrucks einen Fehlerzustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung basierend auf der Modulation des Bremsdrucks zu detektieren und ein Betätigungssignal an der Ausgangsschnittstelle auszugeben, um den Bremsdruck zumindest teilweise mittels der zweiten Druckerzeugungseinrichtung zu erzeugen.According to a third aspect of the invention, a control system for a brake system of a vehicle is provided. The control system can be used, for example, in the braking system according to the second aspect of the invention and is generally arranged to cause a braking system to carry out the method according to the first aspect of the invention. The control system according to the invention comprises a first control unit with an input interface for connection to a sensor for detecting a braking request signal representing a target deceleration of the vehicle, an output interface for connection to a first pressure generating device which is hydraulically connected to a wheel brake cylinder, and a communication interface, the first control unit is set up to output an actuation signal for actuating the first pressure generating device based on the brake request signal at the output interface, to output a status signal, which represents an operating state of the first control unit, at the communication interface, to detect a transmission error of the status signal and, if a transmission error is detected, modulate the actuation signal to modulate the brake pressure generated by the first pressure generating device. Furthermore, the control system has a second control unit with an output interface for connection to a second pressure generation device of a brake pressure control system, which is hydraulically coupled to the wheel brake cylinder, an input interface for connection to a admission pressure sensor for detecting a admission pressure in a hydraulic path between the first pressure generation device and the wheel brake cylinder at a point, located between the first pressure generating device and the second pressure generating device, and a communication interface, which is connected to the communication interface of the first control unit, wherein the second control unit is set up to use the form to indicate an error state of the first pressure generating device based on the modulation of the brake pressure detect and output an actuation signal at the output interface to the brake pressure at least partially by means of the zw ei to generate pressure generating device.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin, bei einem Kommunikationsausfall zwischen einer ersten, fremdangesteuerten Druckerzeugungseinrichtung und einer Bremsdruckregelanlage, welche z.B. zur Ausführung einer Antiblockier-Funktion wie ABS oder ESP eingerichtet sein kann, eine Modulation des Bremsdrucks mit der ersten Druckerzeugungseinrichtung vorzunehmen, welche mittels eines Vordrucksensors in einem hydraulischen Pfad zwischen der ersten Druckerzeugungseinrichtung und dem Radbremszylinder als Vordruck erfasst wird. Der erfasste Vordruck wird durch die Bremsdruckregelanlage, z.B. durch eine Steuerungseinheit der Bremsdruckregelanlage ausgewertet. Somit kann trotz des Ausfalls der Kommunikation bzw. trotz der fehlenden Möglichkeit, ein Statussignal direkt an die Bremsdruckanlage zu senden, der Betriebsstatus der ersten Druckerzeugungseinrichtung an die Bremsdruckregelanlage übermittelt werden. Wenn anhand des erfassten Druckverlaufs des Vordrucks festgestellt wird, dass die erste Druckerzeugungseinrichtung ausgefallen ist, z.B. wenn in einem Fall, in dem kein Statussignal an der Bremsdruckregelanlage bzw. an der Steuerungseinheit der Bremsdruckregelanlage empfangen wird, keine Modulation des Vordrucks feststellbar ist, greift die zweite Druckerzeugungseinrichtung der Bremsdruckregelanlage ein und erzeugt zumindest teilweise den gewünschten Bremsdruck im Radbremszylinder.One of the ideas on which the invention is based is that, in the event of a communication failure between a first, externally controlled pressure generating device and a brake pressure control system, which can be set up, for example, to carry out an anti-lock function such as ABS or ESP, the brake pressure is modulated with the first pressure generating device, which by means of a Form sensor is detected in a hydraulic path between the first pressure generating device and the wheel brake cylinder as a form. The recorded admission pressure is evaluated by the brake pressure control system, e.g. by a control unit of the brake pressure control system. Thus, the operating status of the first pressure generating device can be transmitted to the brake pressure control system despite the failure of the communication or despite the inability to send a status signal directly to the brake pressure system. If it is determined on the basis of the recorded pressure profile of the form that the first pressure generating device has failed, e.g. if no modulation of the form can be detected in a case in which no status signal is received at the brake pressure control system or at the control unit of the brake pressure control system, the second takes effect Pressure generating device of the brake pressure control system and generates at least partially the desired brake pressure in the wheel brake cylinder.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass Situationen, in denen der Betriebsstatus der ersten Druckerzeugungseinrichtung nicht mehr als Signal, z.B. über ein Bussystem, an die Bremsdruckregelanlage übermittelt wird, dennoch anhand des erfassten Vordrucks zuverlässig feststellbar ist, ob die erste Druckerzeugungseinrichtung funktionsfähig ist oder eine Erzeugung des Bremsdrucks zumindest zum Teil ersatzweise mittels der zweiten Druckerzeugungseinrichtung der Bremsdruckregelanlage erfolgen soll. Dadurch kann vorteilhaft eine ungewollte Aktivierung der Bremsdruckregelanlage bei funktionsfähiger erster Druckerzeugungseinrichtung vermieden werden. Insbesondere wird eine Kommunikation zwischen der ersten Steuereinheit, die die erste Druckerzeugungseinrichtung steuert, und der zweiten Steuereinheit, die die Bremsdruckregelanlage steuert, unabhängig vom Signalaustausch zwischen deren Kommunikationsschnittstellen ermöglicht. Dies verbessert die Zuverlässigkeit der Steuerung der gesamten Bremsanlage.One advantage of the invention is that situations in which the operating status of the first pressure-generating device is no longer transmitted as a signal, e.g. via a bus system, to the brake pressure control system can still be reliably determined on the basis of the recorded form whether the first pressure-generating device is functional or not Generation of the brake pressure is to be carried out at least in part as an alternative by means of the second pressure generating device of the brake pressure control system. As a result, an unintentional activation of the brake pressure control system can advantageously be avoided when the first pressure generating device is functional. In particular, communication between the first control unit, which controls the first pressure generating device, and the second control unit, which controls the brake pressure control system, is made possible independently of the signal exchange between their communication interfaces. This improves the reliability of the control of the entire braking system.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.Advantageous refinements and developments result from the further dependent claims and from the description with reference to the figures of the drawing.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Ermitteln des Betriebszustands der ersten Druckerzeugungseinrichtung anhand des erfassten Vordrucks basierend auf der Modulation des Bremsdrucks ein Auswerten einer Frequenz und/oder einer Amplitude des Vordrucks umfasst. Beispielsweise können durch die Frequenz und/oder die Amplitude, die dem Vordruck durch die von der ersten Druckerzeugungsvorrichtung vorgenommene Druckmodulation aufgeprägt werden, verschiedene Fehlerzustände codiert werden.According to some specific embodiments, it can be provided that the determination of the operating state of the first pressure generating device based on the detected admission pressure based on the modulation of the brake pressure includes an evaluation of a frequency and/or an amplitude of the admission pressure. For example, various error states can be encoded by the frequency and/or the amplitude that are impressed on the form by the pressure modulation performed by the first pressure-generating device.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Fehlerzustand der Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird, wenn die Amplitude außerhalb eines vorbestimmten Amplitudenbereichs liegt. Beispielsweise kann ein Fehlerzustand angenommen werden, wenn die Amplitude kleiner einem vorbestimmten Schwellwert ist. Ein Vorteil der Auswertung der Amplitude liegt darin, dass diese rechentechnisch einfach aus einem vom Vordrucksensor erfassten Drucksignal ermittelbar ist.According to some specific embodiments, it can be provided that the error state of the pressure generating device is determined when the amplitude is outside a predetermined amplitude range. For example, an error condition can be assumed if the amplitude is less than a predetermined threshold value. One advantage of evaluating the amplitude is that it can be determined in a simple computational manner from a pressure signal detected by the admission pressure sensor.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Fehlerzustand der Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird, wenn die Frequenz außerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs liegt. Anhand der Frequenz lässt sich ein Fehlerzustand vorteilhaft sehr zuverlässig von anderen Zuständen unterscheiden, die mit einer Druckänderung einhergehen, wie beispielsweise dynamische Druckschwingungen infolge des Verfahrens eines Plungers der ersten Druckerzeugungseinrichtung oder dergleichen.According to some specific embodiments, it can be provided that the error state of the pressure generating device is determined when the frequency lies outside a predetermined frequency range. Based on the frequency, an error state can advantageously be distinguished very reliably from other states that are associated with a pressure change, such as dynamic pressure fluctuations as a result of the displacement of a plunger of the first pressure generating device or the like.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass das Erfassen des Bremswunschsignals ein Erfassen einer Betätigung einer Bremsbetätigungseinrichtung umfasst. Beispielsweise kann mithilfe eines Stellwegsensors der Stellweg der Bremsbetätigungseinrichtung erfasst werden. Die Bremsbetätigungseinrichtung kann beispielsweise ein Bremspedal oder ein Bremshebel sein.According to some specific embodiments, it can be provided that the detection of the brake request signal includes detection of an actuation of a brake actuation device. For example, the travel of the brake actuation device can be detected using a travel sensor. The brake actuation device can be a brake pedal or a brake lever, for example.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass durch das Betätigen der Bremsbetätigungseinrichtung mittels eines an die Bremsbetätigungseinrichtung gekoppelten Hauptbremszylinders ein hydraulischer Rückstelldruck in einem Rückstellsimulator erzeugt wird. Dies bietet den Vorteil, dass die Druckmodulation unabhängig von der Betätigung der Bremsbetätigungseinrichtung erfolgen kann bzw. an der Bremsbetätigungseinrichtung für den Fahrer nicht spürbar ist.According to some specific embodiments, provision can be made for a hydraulic reset pressure to be generated in a reset simulator as a result of the actuation of the brake actuation device by means of a master brake cylinder coupled to the brake actuation device. This offers the advantage that the pressure modulation can take place independently of the actuation of the brake actuation device or the driver cannot feel it at the brake actuation device.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass, wenn ein Fehlerzustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird, der Hauptbremszylinder hydraulisch an den Radbremszylinder gekoppelt wird. Der Hauptbremszylinder bildet somit eine weitere Rückfallebene. Beispielsweise können, wenn ein Fehlerzustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird, der Bremsdruck durch den Hauptbremszylinder und die zweite Druckerzeugungseinrichtung gemeinsam erzeugt werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweite Druckerzeugungseinrichtung den ermittelten Vordruck, der durch Betätigen des Hauptbremszylinders aufgebaut wird, als Bremswunsch interpretiert und basierend auf dem ermittelten Vordruck den Bremsdruck im Radbremszylinder erzeugt. Somit bewirkt die Bremsdruckregelanlage eine Bremsdruckverstärkung.According to some specific embodiments, provision can be made for the master brake cylinder to be hydraulically coupled to the wheel brake cylinder if an error state of the first pressure-generating device is determined. The master brake cylinder thus forms a further fallback level. For example, if an error state of the first pressure-generating device is determined, the brake pressure can be generated jointly by the master brake cylinder and the second pressure-generating device. In particular, it can be provided that the second pressure generating device interprets the determined form, which is built up by actuating the master brake cylinder, as a braking request and generates the brake pressure in the wheel brake cylinder based on the determined form. The brake pressure control system thus causes a brake pressure boost.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass, wenn ein Fehlerzustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird, die erste Druckerzeugungseinrichtung vorzugsweise von dem Radbremszylinder hydraulisch getrennt wird.According to some specific embodiments, it can be provided that if an error state of the first pressure-generating device is determined, the first pressure-generating device is preferably hydraulically separated from the wheel brake cylinder.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass, wenn ein Fehlerzustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird, das zumindest teilweise Erzeugen des Bremsdrucks mittels der zweiten Druckerzeugungseinrichtung basierend auf dem erfassten Vordruck erfolgt. Beispielsweise kann die zweite Steuereinheit das Betätigungssignal zur Betätigung der zweiten Druckerzeugungseinrichtung basierend auf dem erfassten Vordruck erzeugen. Dies bietet den Vorteil, dass alternativ oder zusätzlich zu dem Bremswunschsignal eine zuverlässige Eingangsgröße zur Ermittlung der gewünschten Verzögerung genutzt werden kann.According to some specific embodiments, it can be provided that, if an error state of the first pressure generating device is determined, the brake pressure is at least partially generated by means of the second pressure generating device based on the recorded admission pressure. For example, the second control unit can generate the actuation signal for actuating the second pressure-generating device based on the recorded form. This offers the advantage that, alternatively or in addition to the brake request signal, a reliable input variable can be used to determine the desired deceleration.
Gemäß manchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass, wenn ein Fehlerzustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung ermittelt wird, die erste Steuerungseinheit in einem ersten Steuerungsgerät einer Bremsdruckerzeugungsanordnung und die zweite Steuerungseinheit in einem zweiten Steuerungsgerät der Bremsdruckregelanlage intergiert ist. Allgemein kann jede Steuerungseinheit eine eigene Prozessoreinheit, z.B. eine CPU, einen Mikroprozessor, einen ASIC, einen FPGA oder dergleichen, aufweisen. Gemäß manchen Ausführungsformen können die Steuerungseinheiten als komplette separate Hardwarekomponenten realisiert sein. Dies bietet den Vorteil, dass diese platzsparend, räumlich getrennt voneinander in einem Fahrzeug verbaut werden können.According to some specific embodiments, it can be provided that if an error state of the first pressure generation device is determined, the first control unit is integrated in a first control device of a brake pressure generation arrangement and the second control unit is integrated in a second control device of the brake pressure control system. In general, each control unit can have its own processor unit, e.g., a CPU, a microprocessor, an ASIC, an FPGA or the like. According to some embodiments, the control units can be implemented as completely separate hardware components. This offers the advantage that they can be installed in a vehicle in a space-saving, spatially separate manner.
Die hierin im Zusammenhang mit einem Aspekt der Erfindung offenbarten Merkmale und Vorteile sind jeweils auch für die anderen Aspekte der Erfindung offenbart.The features and advantages disclosed herein in connection with one aspect of the invention parts are also disclosed for the other aspects of the invention, respectively.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Von den Figuren zeigen:
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1A ,1B eine schematische Darstellung eines hydraulischen Schaltbilds einer Bremsanlage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine schematische Blockdarstellung eines Steuerungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bremsen eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; und -
4 ein Diagramm, in welchem der zeitliche Verlauf von Signalen und Zustandsgrößen einer Bremsanlage während der Durchführung des in3 gezeigten Verfahrens dargestellt sind.
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1A ,1B a schematic representation of a hydraulic circuit diagram of a brake system according to an embodiment of the invention; -
2 a schematic block diagram of a control system according to an embodiment of the invention; -
3 a flowchart of a method for braking a vehicle according to an embodiment of the invention; and -
4 a diagram in which the time course of signals and state variables of a brake system during the implementation of in3 shown method are shown.
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures, the same reference symbols designate identical or functionally identical components, unless otherwise stated.
Die
Wie in
Wie in
Der Betätigungssensor 30 dient zur Erfassung einer zu einem Bremswunschsignals proportionalen Größe, welches eine Zielverzögerung des Fahrzeugs repräsentiert. Beispielsweise kann der Betätigungssensor 30 ein Stellwegsensor sein, welcher dazu eingerichtet ist, einen Stellweg oder eine Verschiebung eines durch einen Fahrer betätigbaren Bremspedals 2 zu erfassen. Der Stellweg ist proportional zum Bremswunsch des Fahrers.The
Der Hauptbremszylinder 12 ist kinematisch an das Bremspedal 2 gekoppelt und durch dieses betätigbar. Durch Verschieben des Bremspedals 2 wird Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 12 heraus transportiert. Wie in
Wie in
Die Bremsdruckregelanlage 120 dient allgemein zur Einstellung eines radindividuellen Bremsdrucks, z.B. zur Ausführung einer Antiblockierfunktion, wie z.B. ABS oder ESP. Wie in
Wie in
Der Vordrucksensor 31 ist an den die erste Druckerzeugungseinrichtung 10 mit dem Radbremszylinder 1 verbindenden hydraulischen Pfad gekoppelt und dazu eingerichtet, einen Druck hydraulischen Pfad an einer Stelle zwischen der ersten und der zweiten Druckerzeugungseinrichtung 10, 20 zu erfassen. Wie in
Wie in den
Wie in
Die zweite Steuereinheit 132 weist eine Eingangsschnittstelle 132A, eine Ausgangsschnittstelle 132B und eine zweite Kommunikationsschnittstelle 131C auf, wie dies in
Die erste und die zweite Steuerungseinheit 131, 132 sind signalverbunden, z.B. durch einen Datenbus 133 wie einen CAN-Bus, wie dies in den
Das Steuerungssystem 130 kann wie in den
Die zweite Steuerungseinheit 132 ist mit der zweiten Druckerzeugungseinrichtung 20 und gegebenenfalls mit den Ein- und Auslassventilen 23, 24 signalverbunden. Diese Signalverbindung kann beispielsweise ebenfalls über den Datenbus 133 oder eine andere drahtgebundene oder drahtlose Verbindung realisiert werden. Ferner ist der Vordrucksensor 31 mit der zweiten Steuerungseinheit 132, insbesondere mit deren Eingabeschnittstelle 131A signalverbunden, z.B. über den Datenbus 133 oder in ähnlicher Weise. Allgemein ist das Steuerungssystem 130 somit mit dem Betätigungssensor 30, dem Vordrucksensor 31, der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10 und der Bremsdruckregelanlage 120 signalverbunden.The
Wenn die Bremsanlage 100 in einem voll funktionsfähigen Zustand ist, betätigt ein Fahrer, um ein Fahrzeug zu Bremsen, das Bremspedal 2, wodurch der Hauptbremszylinder 12 gegen die Rückstellkraft des Simulators 14 verschoben wird. Die ersten Trennventile 13A sind dabei geschlossen. Der Betätigungssensor 30 erfasst die Betätigung, z.B. den Stellweg des Bremspedals 2, und gibt ein entsprechendes Messsignal aus. Die erste Steuerungseinheit 131 erhält das Messsignal an der Eingabeschnittstelle 131A, ermittelt basierend auf dem Betätigungssignal ein Bremswunschsignal und gibt basierend auf dem Bremswunschsignal ein Steuer- oder Betätigungssignal an der Ausgabeschnittstelle 131B aus, was die erste Druckerzeugungseinrichtung 10 dazu veranlasst, einen dem Bremswunschsignal entsprechenden Bremsdruck im Radbremszylinder 1 zu erzeugen. Die zweiten Trennventile 13B sind in diesem Fall geöffnet. Die erste Steuerungseinheit 131 übermittelt oder sendet über die erste Kommunikationsschnittstelle 131C ein Statussignal an die Kommunikationsschnittstelle 132C der zweiten Steuerungseinheit 132. Das Statussignal repräsentiert einen Betriebszustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10. Beispielsweise kann das Statussignal die Zustände „funktionsfähig“ und „Fehlerzustand“ repräsentieren. Optional kann zusätzlich das Bremswunschsignal an die zweite Steuereinheit 132 übermittelt werden oder die zweite Steuereinheit 132 kann das Betätigungssignal des Betätigungssensors 30 erhalten. Ebenfalls optional kann die zweite Steuerungseinheit 132 ein Betätigungs- oder Steuersignal an ihrer Ausgabeschnittstelle 132B an die zweite Druckerzeugungseinrichtung 20 und die Ein- und Auslassventile 23, 24 ausgeben, um eine Antiblockierfunktion auszuführen, also den Bremsdruck in den Radbremszylindern 1 derart zu variieren, dass ein Blockieren der Räder verhindert wird.When the
Wie in
In einem weiteren Schritt M2 wird der Bremsdrucks in dem Radbremszylinder 1 basierend auf dem erfassten Bremswunschsignal mittels der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10 erzeugt. Wie oben beschrieben, gibt die erste Steuerungseinheit 131 hierzu ein Betätigungssignal zur Betätigung der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10 basierend auf dem Bremswunschsignal an der Ausgangsschnittstelle 131B aus, wobei die gegebenenfalls vorgesehenen ersten Tennventile 13A geschlossen und die zweiten Trennventile 13B geöffnet sind.In a further step M2, the brake pressure in the wheel brake cylinder 1 is generated by means of the first pressure generating device 10 based on the detected braking request signal. As described above,
In Schritt M3 wird das Statussignal an die Bremsdruckregelanlage 120 gesendet. Wie oben beschrieben, übermittelt die erste Steuerungseinheit 131 das Statussignal an die zweite Steuerungseinheit 132. In Schritt M4 wird ein Übertragungsfehler des Statussignals detektiert. Der Schritt M4 kann beispielsweise ein Auswerten eines Bestätigungssignals, das die zweite Steuerungseinheit 132 nach Erhalt des Statussignals an die erste Steuerungseinheit 131 sendet, durch die erste Steuerungseinheit 131 umfassen. Wenn nach dem Senden des Statussignals beispielsweise kein Bestätigungssignal an der ersten Steuerungseinheit 131 empfangen wird, kann die erste Steuerungseinheit 131 einen Übertragungsfehler detektieren. In
Wenn in Schritt M4 ein Übertragungsfehler detektiert wird, wie dies in
In Schritt M6, welcher bereits vor dem Schritt M4, insbesondere bereits gleichzeitig zu den Schritten M1-M4 ausgeführt werden kann, wird der Vordruck mittels des Vordrucksensors 31 erfasst. Wie in
In Schritt M7 erfolgt ein Ermitteln des Betriebszustands der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10 anhand des erfassten Vordrucks basierend auf der Modulation des Bremsdrucks. In Schritt M7 wertet beispielsweise die zweite Steuerungseinheit 132 die Modulation des erfassten Vordrucks aus, der proportional zum von der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10 erzeugten Druck ist, zumindest solange die ersten Trennventile 13A geschlossen und die zweiten Trennventile 13B geöffnet sind. Beispielsweise kann die zweite Steuerungseinheit 132 die Amplitude und/oder die Frequenz des Vordrucks auswerten und daraus ermitteln, ob der Betriebszustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10 „Fehlerzustand“ oder als „funktionsfähig“ ist. Ein Fehlerzustand der Druckerzeugungseinrichtung 10 kann in Schritt M7 z.B. ermittelt werden, wenn die Amplitude außerhalb eines vorbestimmten Amplitudenbereichs liegt und/oder wenn die Frequenz außerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs liegt. Allgemein können z.B. durch die Frequenz und/oder die Amplitude der Druckmodulation verschiedene Informationen, z.B. über den Betriebszustand oder weitere Informationen, an die zweite Steuerungseinheit 132 übermittelt werden. Ein Vorteil liegt darin, dass dieser Informationsübertragungsweg auch dann zur Verfügung steht, wenn die Signalkommunikation zwischen den Kommunikationsschnittstellen 131C, 132C der Steuerungseinheiten 131, 132 ausfällt.In step M7, the operating state of the first pressure generating device 10 is determined using the detected admission pressure based on the modulation of the brake pressure. In step M7, for example, the
In
Solange kein Übertragungsfehler detektiert wird, kann in Schritt M7 eine Auswertung des Statussignals durch die zweite Steuerungseinheit 132 erfolgen und der Betriebszustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10 anhand des Statussignals ermittelt werden.As long as no transmission error is detected, the status signal can be evaluated by the
Wenn in Schritt M7 kein Fehlerzustand als Betriebszustand ermittelt wird bzw. der Betriebszustand als „funktionsfähig“ ermittelt wird, wie in
Das heißt, die zweite Steuerungseinheit 132 gibt an ihrer Ausgabeschnittstelle 132B ein Betätigungs- oder Steuersignal aus, welches die zweite Druckerzeugungseinrichtung 20 dazu veranlasst, im Radbremszylinder 1 einen vorbestimmten Druck einzustellen. Wenn in Schritt M7 ein Fehlerzustand als Betriebszustand ermittelt wird, kann optional der Hauptbremszylinder 12 hydraulisch an den Radbremszylinder 1 gekoppelt werden, z.B. indem die ersten Trennventile 13A geöffnet werden. Optional kann zusätzlich die erste Druckerzeugungseinrichtung 10 von dem Radbremszylinder 1 hydraulisch getrennt werden, z.B. indem die zweiten Trennventile 13B geschlossen werden. Um den in den Radbremszylindern 1 erforderlichen Druck zu ermitteln, kann die zweite Steuereinheit 132 z.B. den vom Vordrucksensor 31 erfassten Vordruck auswerten. Der Vordruck ist, wenn die ersten Trennventile 13A geöffnet sind, proportional zum dem vom Hauptbremszylinder 12 erzeugten Druck, welcher wiederum proportional zum Stellweg des Pedals 2 ist. Somit ist der Vordruck proportional zum Bremswunschsignal. Dementsprechend, kann die zweite Steuerungseinheit 132 die zweite Druckerzeugungseinrichtung 10 zum Erzeugen des Bremsdrucks basierend auf dem erfassten Vordruck veranlassen.This means that
Wie in
Das beschriebene Verfahren M bietet somit den Vorteil, dass die zweite Druckerzeugungseinrichtung 20 der Bremsdruckregelanlage 120 zuverlässig als Back-up zur Erzeugung oder Verstärkung des Bremsdrucks aktiviert wird, wenn die erste Druckerzeugungseinrichtung 10 ausfällt. Weiterhin wird in dem Verfahren M zuverlässig eine ungewollte Aktivierung der zweiten Druckerzeugungseinrichtung 20 zur Erzeugung oder Verstärkung des Bremsdrucks vermieden, indem, wenn die Signalkommunikation zwischen den Kommunikationsschnittstellen 131C, 132C der Steuereinheiten 131, 132 der Bremsdruckerzeugungsanordnung 110 und der Bremsdruckregelanlage ausfällt, von der ersten Druckerzeugungsvorrichtung 10 eine Druckmodulation vorgenommen wird, die mithilfe des Vordrucksensors 31 erfasst wird. Somit kann die zweite Steuerungseinheit 132 der Bremsdruckregelanlage 120 anhand des Vordrucks den Betriebszustand der ersten Druckerzeugungseinrichtung 10 weiterhin zuverlässig bestimmen.The method M described thus offers the advantage that the second
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind auch Kombinationen der voranstehenden Ausführungsbeispiele denkbar.Although the present invention above with reference to exemplary embodiments exempla has been explained technically, it is not limited to this, but can be modified in many ways. In particular, combinations of the above exemplary embodiments are also conceivable.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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DE102014225954A1 (en) | 2014-12-16 | 2016-06-16 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Brake control device and brake system |
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