DE102021214233A1

DE102021214233A1 - Verfahren zur Steuerung einer Radbremse

Info

Publication number: DE102021214233A1
Application number: DE102021214233.8A
Authority: DE
Inventors: Sascha Gröger; Matthias Muntu; Jürgen Böhm
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2021-12-13
Filing date: 2021-12-13
Publication date: 2023-06-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer elektromechanischen Radbremse eines Kraftfahrzeugs durch eine der Radbremse zugeordnete lokale Radbremssteuereinheit, wobei die Radbremssteuereinheit über eine erste Datenverbindung mit einer zentralen Bremsensteuereinheit des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei die Radbremssteuereinheit über eine von der ersten Datenverbindung verschiedene zweite Datenverbindung mit einer Bremsbetätigungseinheit verbunden ist, wobei die Bremsbetätigungseinheit zur Erfassung eines Verzögerungswunsches ausgebildet ist. Das Verfahren weist dabei das Ermitteln einer Position des der Radbremse zugeordneten Rades an dem Fahrzeug, das Ermitteln eines Status der zentralen Bremsensteuereinheit, das Ermitteln eines durch die Bremsbetätigungseinheit erfassten Verzögerungswunsches, das Ermitteln einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, das Ermitteln des Drehverhaltens des der Radbremse zugeordneten Rades unter Berücksichtigung der Raddrehzahl des Rades und der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, das Ermitteln eines Steuerungsmodus zur Steuerung des Kraftstellers der Radbremse durch die Radbremssteuereinheit, wobei der Steuerungsmodus ein anzuwendendes Regelverhalten zur Anpassung des durch den Kraftsteller der Radbremse erzeugten Bremsmoments vorgibt, das Ermitteln von Steuerparametern zur Anpassung des durch den Kraftsteller der Radbremse erzeugten Bremsmoments durch Anwendung des ermittelten Steuerungsmodus und das Ansteuern des Kraftstellers auf Grundlage der ermittelten Steuerparameter auf.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Radbremse in Form einer elektromechanischen Betriebsbremse.
Elektromechanische Radbremsen als Betriebsbremsen sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Bauformen bekannt. Die häufigsten Bauformen derartiger Bremsen sind elektromechanisch betätigte Trommelbremsen oder elektromechanisch betätigte Scheibenbremsen. Beiden Bauformen ist dabei gemein, dass durch einen Kraftsteller eine Kraft auf einen Reibpartner ausgeübt wird - im Falle einer Trommelbremse eine Spreizkraft und im Fall einer Scheibenbremse eine Spannkraft - sodass ein mit dem Reibpartner drehfest verbundenes Fahrzeugrad mit einem die Rotation des Fahrzeugrads verzögernden Bremsmoment beaufschlagt wird. Die Stärke des erzeugten Bremsmoments ist dabei direkt abhängig von der ausgeübten Spreiz- bzw. Spannkraft.
Zur Ansteuerung einer solchen Radbremse werden üblicherweise durch eine Betätigungseinrichtung, beispielsweise ein elektronisches Bremspedal, Betätigungsinformationen erfasst. Diese Informationen werden durch eine zentrale Bremsensteuereinheit interpretiert und in Ansteuerbefehle umgesetzt, die dann an die einzelnen Radbremsen übermittelt werden. Die elektromechanischen Radbremsen weisen dabei üblicherweise lokale Radbremssteuereinheiten auf, die dazu ausgebildet sind, auf Grundlage der empfangenen Ansteuerbefehle den Kraftsteller der Radbremse anzusteuern, sodass die von der zentralen Bremsensteuereinheit angeforderten Bremskräfte erzeugt werden. Dabei wird im Normalbetrieb durch die zentrale Bremsensteuereinheit zudem das Drehverhalten der Fahrzeugräder dahingehend überwacht, ob lokal der Radschlupf innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegt, wobei im Falle eines zu hohen Schlupfs entsprechende Steuerbefehle zur Umsetzung einer ABS-Regelung an die lokalen Radbremssteuereinheiten ausgegeben werden. Eine entsprechende Architektur zur Signalübermittlung zwischen den Radbremsen, der Betätigungseinrichtung und der zentralen Bremsensteuereinheit ist beispielhaft in der DE 10 2020 213 130 A1 angegeben.
Dabei ist vorgesehen, dass eine durch die Betätigungseinrichtung erfasste Bremsanforderung direkt durch die Radbremssteuereinheiten erfasst und umgesetzt werden kann. Ist dabei die geforderte Verzögerung zu hoch für den aktuellen Fahrbahnreibwert, geht das Rad in die Blockierung. In diesem Fall ist das Fahrzeug durch die fehlende Seitenführungskraft nicht mehr steuerbar und der Bremsweg verlängert sich. Bei einem Ausfall der zentralen Bremsensteuereinheit muss dabei weiterhin gewährleistet sein, dass das Fahrzeug sicher verzögert werden kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Radbremse in Form einer elektromechanischen Betriebsbremse anzugeben, das auch bei einem Ausfall der zentralen Bremsensteuereinheit weiterhin ein sicheres Verzögern des Fahrzeugs durch die Radbremsen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Radbremse in Form einer elektromechanischen Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs durch eine der Radbremse zugeordnete lokale Radbremssteuereinheit, wobei die Radbremse wenigstens einen elektromotorisch angetriebenen Kraftsteller zur Erzeugung eines auf ein der Radbremse zugeordnetes Rad wirkenden Bremsmoments aufweist. Die Radbremssteuereinheit ist dabei über eine erste Datenverbindung mit einer zentralen Bremsensteuereinheit des Kraftfahrzeugs verbunden, wobei die Radbremssteuereinheit über eine von der ersten Datenverbindung verschiedene zweite Datenverbindung mit einer Bremsbetätigungseinheit verbunden ist und wobei die Bremsbetätigungseinheit ferner zur Erfassung eines Verzögerungswunsches ausgebildet ist. Das Verfahren weist dabei die Ausführung der nachfolgenden Schritte durch die Radbremssteuereinheit auf:

- Ermitteln einer Position des der Radbremse zugeordneten Rades an dem Fahrzeug,
- Ermitteln eines Status der zentralen Bremsensteuereinheit,
- Ermitteln eines durch die Bremsbetätigungseinheit erfassten Verzögerungswunsches,
- Ermitteln einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit,
- Ermitteln des Drehverhaltens des der Radbremse zugeordneten Rades unter Berücksichtigung der Raddrehzahl des Rades und der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit,
- Ermitteln eines Steuerungsmodus zur Steuerung des Kraftstellers der Radbremse durch die Radbremssteuereinheit unter Berücksichtigung des ermittelten Drehverhaltens, des ermittelten Verzögerungswunsches, des Status der zentralen Bremsensteuereinheit und der Position des der Radbremse zugeordneten Rades, wobei der Steuerungsmodus ein anzuwendendes Regelverhalten zur Anpassung des durch den Kraftsteller der Radbremse erzeugten Bremsmoments vorgibt,
- Ermitteln von Steuerparametern zur Anpassung des durch den Kraftsteller der Radbremse erzeugten Bremsmoments durch Anwendung des ermittelten Steuerungsmodus und
- Ansteuern des Kraftstellers auf Grundlage der ermittelten Steuerparameter.

Die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte werden dabei bevorzugt wiederholt im Rahmen eines Regelverfahrens durchgeführt, wobei innerhalb eines Regeldurchlaufs (Loop) einzelne Verfahrensschritte auch mehrfach durchgeführt werden können. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Regeldurchlauf über eine Zeitspanne von 10ms zu erfolgen hat, sodass eine feine Regelung des Bremsverhaltens erreicht wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden auch die lokalen Radbremssteuereinheiten in die Lage versetzt, das Fahrzeug mittels der elektromechanischen Betriebsbremsen auch dann noch sicher zu verzögern, wenn die zentrale Bremsensteuereinheit ausgefallen ist, oder allgemeiner von der zentralen Bremsensteuereinheit keine Steuersignale mehr an die lokalen Radbremssteuereinheiten übermittelt werden. Dabei werden die Steuerparameter der Radbremsen bevorzugt so gewählt, dass der Radschlupf des verzögerten Rades stets unterhalb eines definierten Schwellwerts gehalten wird, sodass durch das verzögerte Rad weiterhin ausreichende Seitenführungskräfte erzeugt werden können. Der Schwellwert kann dabei von unterschiedlichen weiteren Faktoren abhängig sein, wie es im Folgenden noch ausgeführt werden wird.
Die im Rahmen dieser Erfindungsmeldung betrachteten elektromechanischen Betriebsbremsen können dabei als elektromechanische Scheibenbremsen ausgeführt sein, bei denen eine Zuspannkraft mittels Elektromotors, eines Vorschaltgetriebes und eines Rotations/Translationsgetriebes erzeugt wird, wobei die Summe aus Elektromotor, Vorschaltgetriebe und Rotations/Translationsgetriebe als „Kraftsteller“ bezeichnet wird. Die Zuspannkraft, also die Kraft, mit der die Bremsbeläge der Radbremse gegen eine mit dem entsprechenden Fahrzeugrad drehfest verbundene Bremsscheibe gedrückt werden, erzeugt dann ein entsprechendes Bremsmoment an dem betrachteten Rad. Je nach Ausführungsform und Regelungskonzept kann dabei die Ansteuerung der Radbremse so sein, dass entsprechend dem angeforderten Verzögerungswunsch entweder eine vorgegebene, definierte Spannkraft oder ein vorgegebenes, definiertes Bremsmoment eingestellt wird.
Anstelle einer elektromechanischen Scheibenbremse kann auch eine elektromechanisch betätigte Trommelbremse betrachtet werden, bei der die Motor-/Getriebeeinheit ein Spreizmodul betätigt, das mit einer aufgrund der angeforderten Wunschverzögerung vorgegebenen Spreizkraft die Bremsbeläge an die Bremstrommel andrückt und somit ein entsprechendes Bremsmoment erzeugt. In diesem Fall wäre die Kombination aus Motor-/Getriebeeinheit und Spreizmodul als „Kraftsteller“ zu interpretieren. Auch bei der elektromechanischen Trommelbremse kann je nach Ausführungsform und Regelungskonzept die Ansteuerung so sein, dass eine definierte Spreizkraft oder ein Bremsmoment entsprechend des Verzögerungswunsches eingestellt wird.
Die lokalen Radbremssteuereinheiten sind dabei bevorzugt ausschließlich einer einzigen Radbremse zugeordnet und stellen nur für den Kraftsteller eben dieser Radbremse die entsprechenden Steuerparameter bereit.
Innerhalb der Radbremssteuereinheit kann dabei eine separate Routine bzw. Regelmodul hinterlegt sein, die die Radbremssteuereinheit zur Durchführung der Verfahrensschritte veranlasst. Im Folgenden wird diese Routine auch als „Radblockierverhinderer“ bzw. kurz RBV oder RBV Modul bezeichnet. Der im Zuge des Verfahrens ermittelte Steuerungsmodus wird dabei im Folgenden auch als „RBV Zustand“ bzw. „RBV Zustand“ bezeichnet und gibt vor, welche Abfragen bzw. Regelschritte zur Steuerung eines durch den Kraftsteller erzeugten Bremsmoments innerhalb des aktuellen Regelzyklus (Loop) durchzuführen sind. Dementsprechend kann es sich bei den im Rahmen des Verfahrens ermittelten Steuerparametern insbesondere um eine Soll-Spannkraft, eine Soll-Spreizkraft oder ein Soll-Bremsmoment handeln.
Nach einer Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass das die Radbremssteuereinheit über eine dritte Datenverbindung mit wenigstens einer lokalen Radbremssteuereinheit einer weiteren Radbremse des Kraftfahrzeugs direkt verbunden ist und das Ermitteln der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit das Empfangen und Auswerten von Raddrehzahlen der übrigen Fahrzeugräder über die dritte Datenverbindung von den lokalen Radbremssteuereinheiten der übrigen Radbremsen beinhaltet. Aus der Summe der Raddrehzahlen der einzelnen Fahrzeugräder kann dann auf eine Referenzgeschwindigkeit des Fahrzeugs geschlossen werden, beispielsweise mithilfe eines Einspurmodells des Fahrzeugs. Dabei kann insbesondere zusätzlich ein Status der jeweiligen Radbremssteuereinheiten abgefragt werden, wobei nur diejenigen Raddrehzahlen bei der Bestimmung der Referenzgeschwindigkeit berücksichtigt werden, die von einer Radbremssteuereinheit übermittelt wurden, deren Status die volle Funktionsfähigkeit der Radbremssteuereinheit anzeigt.
Die konkrete Bestimmung der Referenzgeschwindigkeit, also die konkrete Berechnungsvorschrift, kann dabei ferner davon abhängen, an welcher Position des Fahrzeugs sich die Radbremse befindet.
Die dritte Datenverbindung kann dabei je nach Position der Radbremse identisch mit der zweiten Datenverbindung sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nur eine erste der Radbremsen des Fahrzeugs mit der Bremsbetätigungseinheit, insbesondere einem elektrischen Bremspedal, direkt verbunden ist, während die weiteren Radbremsen lediglich indirekt über die erste Radbremse mit der Bremsbetätigungseinheit verbunden sind. In diesem Fall wäre für die weiteren Radbremsen die zweite Datenverbindung identisch mit der dritten Datenverbindung.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann ferner vorgesehen sein, dass bei dem Ermitteln der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und/oder einer Fahrzeugverzögerung und/oder Änderung des Drehverhaltens eines Fahrzeugrades eine zu einem früheren Zeitpunkt bestimmte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und/oder Fahrzeugverzögerung und/oder Änderung des Drehverhaltens des Fahrzeugrades berücksichtigt wird. Auf diese Weise können kurzfristige Ausschläge der ermittelten Werte herausgefiltert werden, sodass ein harmonisches Regelverhalten erzielt wird. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein neu ermittelte Referenzgeschwindigkeit v_ref,neu aus einer in einer vorhergehenden Loop ermittelten Referenzgeschwindigkeit v_ref,alt und einer im aktuellen Loop ermittelten maximalen Radgeschwindigkeit eines der Fahrzeugräder v_neu,max nach der Vorschrift $v_{r e f, n e u} = \frac{3 \cdot v_{r e f, a l t} + v_{n e u, m a x}}{4}$
ermittelt wird.
Ferner kann die Sicherheit des Verfahrens dadurch erhöht werden, dass nach einer weiteren Ausführungsform bei Bestimmung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit durch eine einem Hinterrad zugeordnete Radbremssteuereinheit die maximale individuelle Radgeschwindigkeit der Fahrzeugräder als Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit angenommen wird. Auf diese Weise wird ausgeschlossen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unterschätzt wird, bzw. es wird auf diese Weise eine Sicherheitsreserve bei der Bestimmung der Referenzgeschwindigkeit eingeführt, da die ermittelte Referenzgeschwindigkeit tendenziell zu hoch eingeschätzt wird und mithin eine ABS-Regelung aufgrund eines tendenziell zu groß bestimmten Radschlupfs eines Hinterrades früher einsetzt.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass das Ermitteln des Drehverhaltens des der Radbremse zugeordneten Rades das Ermitteln eines Radschlupfs des Rades beinhaltet, wobei aus dem ermittelten Radschlupf eine Klassifizierung des Radschlupfs abgeleitet wird und wobei die Klassifizierung des Radschlupfs bei der Bestimmung des Steuerungsmodus berücksichtigt wird. Bei der Klassifizierung des Radschlupfs kann es sich insbesondere um eine Information darüber handeln, ob der Radschlupf unterhalb eines idealen Radschlupfs, oberhalb eines idealen Radschlupfs oder bei einem maximalen Radschlupf von 1 liegt. Der Radschlupf µ berechnet sich dabei beispielsweise als Quotient aus der Differenz von Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit v_ref und Radgeschwindigkeit v_rad und der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit nach der Vorschrift $μ = \frac{v_{r e f} - v_{r a d}}{v_{r e f}}$
Die jeweilige Klassifizierung des Radschlupfs gibt dann beispielsweise an, ob der Schlupf stabil (unterhalb des idealen Radschlupfs), instabil (oberhalb des idealen Radschlupfs) oder blockiert (gleich 1, bzw. v_rad=0) ist. Die Bestimmung eines anzuwendenden Steuerungsmodus bzw. die Ermittlung von Steuerparametern für den Kraftsteller erfolgt dann bevorzugt ausschließlich auf Grundlage der ermittelten Klassifizierung des Schlupfs und nicht unter Berücksichtigung des expliziten Zahlenwerts des Schlupfs.
Analog hierzu ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass das Ermitteln des Drehverhaltens des der Radbremse zugeordneten Rades das Ermitteln einer Änderung der Raddrehzahl des Rades beinhaltet, wobei aus der ermittelten Änderung der Raddrehzahl eine Klassifizierung des Verzögerungsverhaltens abgeleitet wird und wobei die Klassifizierung des Verzögerungsverhaltens bei der Bestimmung des Steuerungsmodus berücksichtigt wird. Hierbei wird ausgehend von einer ermittelten Radverzögerung festgestellt, ob die Radverzögerung auf stabiles Fahrverhalten, ein instabiles Fahrverhalten oder eine Erholung der Radverzögerung aus einem Schlupfeinlauf hinweist.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist ferner vorgesehen, dass wenn der ermittelte Status der zentralen Bremsensteuereinheit einen Ausfall der zentralen Bremsensteuereinheit anzeigt, ein Stellbereich des Kraftstellers zur Erzeugung des Bremsmoments limitiert wird. Auf diese Weise kann effektiv ein zu schneller oder insbesondere zu starker Kraftaufbau oder Kraftabbau des Kraftstellers verhindert werden, der zu einer instabilen Fahrlage des Fahrzeugs führen könnte.
Ferner ist nach einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass der ermittelte Steuerungsmodus von einem Steuerungsmodus abhängt, der im Zuge einer vorhergehenden Ermittlung eines Steuerungsmodus ermittelt wurde. So kann insgesamt ein harmonisches und effizientes Regelverhalten erreicht werden, da eine sprunghafte Änderung des Regelverhaltens effektiv vermieden wird.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer vereinfachten Reglerstruktur eines RBV Moduls,
2 eine schematische Darstellung eines erweiterten RBV Moduls,
3 ein Flussdiagramm einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
4 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Bestimmung der Eingangssignale der Radbremssteuereinheit,
5 ein Flussdiagramm eines ersten Teils einer beispielhaften Bestimmung des Drehverhaltens des Fahrzeugrades,
6 ein Flussdiagramm eines zweiten Teils der beispielhaften Bestimmung des Drehverhaltens des Fahrzeugrades, insbesondere einer Bewertung des Radverhaltens,
7 ein Flussdiagramm eines dritten Teils der beispielhaften Bestimmung des Drehverhaltens des Fahrzeugrades, insbesondere einer Bewertung des Radverhaltens,
8 ein Flussdiagramm einer beispielhaften Bestimmung des Steuerungsmodus bzw. des RBV Zustand,
9 bis 13 Flussdiagramme einer beispielhaften Bestimmung von Steuerparametern bzw. eines Eingriffs in die Bremsensteuerung durch das RBV Modul.

Im Folgenden werden einander ähnliche oder identische Merkmale mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die 4 bis 13 zeigen dabei Teilbereiche einer fortlaufenden Abfolge von Verfahrensschritten. Dementsprechend werden bei einem Übergang zwischen den in den Figuren gezeigten Teilbereichen des Verfahrens jeweils die Zwischenergebnisse und ermittelten Werte für die nachfolgenden Verfahrensschritte weitergegeben.
Ohne Begrenzung der Allgemeinheit werden die folgenden Betrachtungen und das erfindungsgemäße Verfahren exemplarisch am Beispiel der elektromechanischen Scheibenbremse dargestellt, der eine vorgegebene Zuspannkraft einstellt. Sie lassen sich ohne Weiteres auch auf die elektromechanische Trommelbremse und/oder Anordnungen, die Anforderungen zum Einstellen eines Bremsmoments stellen, übertragen. Im Folgenden wird eine Abweichung von einem Normalbetrieb der Radbremse bzw. des Bremssystems als „Rückfallebene“ bezeichnet.
Durch das Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere in Form eines Radblockierverhinderers (RBV), also eines Regelmoduls, das in einer lokalen Radbremssteuereinheit ausgeführt wird, wird das Blockieren des Rades, welches an die lokale Radbremssteuereinheit angeschlossen ist, effektiv verhindert. Dabei verwendet der RBV in der einfachsten Ausführung hauptsächlich Signale, die auf der eigenen Radbremssteuereinheit gebildet werden. Die 1 zeigt hierzu eine schematische Darstellung einer vereinfachten Reglerstruktur eines RBV Moduls. Dabei wird nur die lokale Radgeschwindigkeit, die lokale Ist-Spannraft der elektromechanischen Radbremse (EMB) und der Verzögerungswunsch zur Berechnung der lokalen Soll-Spannkraft verwendet.
Das Signal „Status zentral Bremsensteuereinheit“, das über eine erste Datenverbindung von der zentralen Bremsensteuereinheit an die lokalen Radbremssteuereinheiten übermittelt wird, teilt dem RBV Modul aktiv mit, dass dieser aktiv werden soll, oder der RBV wird aktiv durch Fehlen des Signals (Signal ungültig). Sollte eine der lokalen Radbremssteuereinheiten in die Rückfallebene fallen, wird der RBV ebenfalls aktiv. Die lokale Radposition entspricht der Information, an welchem Rad (Vorderachse/ Hinterachse/ Rechts/ Links) sich die betrachtete Radbremse befindet und wird verwendet, um den Eingriff in den Verzögerungswunsch weiter zu unterscheiden. So wird beispielsweise an einem Rad, welches sich an der Vorderachse befindet, bevorzugt ein höherer Radschlupf zugelassen als an einem Rad, welches sich an der Hinterachse befindet.
Wird die geschätzte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit nur aus der lokalen Radgeschwindigkeit gebildet, kann sich die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit leicht mit der lokalen Radgeschwindigkeit gegen 0 rechnen. Hier wird bevorzugt versucht, durch eine geeignete Filterung der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit und durch eine längere Freilaufphase des lokalen Rades eine bessere Referenz für die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erzeugen.
Da in der Rückfallebene allerdings der Status und die Radgeschwindigkeit der anderen lokalen Radbremssteuereinheiten bevorzugt über eine dritte Datenverbindung (bspw. CAN, Flexray, Ethernet, ...) zu Verfügung stehen, ist nach einer Ausführungsform vorgesehen, dass durch eine Erweiterung des RBV eine Verbesserung der Steuerung der Radbremse erreicht wird. Die einfachste Ausführung, wie sie in der 1 gezeigt ist, wird daher bevorzugt nur unter der Bedingung verwendet, dass alle anderen lokalen Radbremssteuereinheiten ungültige Signale senden.
Die 2 zeigt demgegenüber eine schematische Darstellung eines erweiterten RBV Moduls. Hier werden, neben den in 1 gezeigten Signalen, noch die Radgeschwindigkeiten der drei anderen lokalen Radbremssteuereinheiten sowie deren Status eingelesen.
Im RBV wird aus allen gültigen Radgeschwindigkeiten eine geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit gebildet, welche dann als Referenz verwendet wird. Durch den Einsatz des RBV kann also auch in der Rückfallebene ein Blockieren der Räder verhindert werden, womit das Fahrzeug stets steuerbar bleibt. Die 3 zeigt dabei den schematischen Aufbau des RBV Moduls in Form eines Flussdiagramms einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei werden zunächst in Schritt 100 die Eingangssignale des RBV Moduls ermittelt und geprüft. Im Anschluss werden in Schritt 102 die benötigenden lokalen Signale berechnet und das Raddrehverhalten ermittelt und bewertet. Abhängig vom ermittelten Raddrehverhalten wird anschließend in Schritt 104 ein RBV Zustand als Steuerungsmodus ermittelt und auf Grundlage dieses RBV Zustands werden in Schritt 108 Steuerparameter für einen Eingriff in die Verzögerungsanforderung berechnet und mithin das Verhalten des Kraftstellers der Radbremse ermittelt. Die fünf Schritte werden im Folgenden näher beschrieben.
In der 4 ist ein Flussdiagramm einer beispielhaften Bestimmung und Prüfung der Eingangssignale gemäß Verfahrensschritt 100 in Form eines Programmmoduls veranschaulicht. Dabei werden bei Aufruf des Programmmoduls die notwendigen Signale, beispielsweise auch aus einer vorangegangenen Regelung an die Funktion übergeben. Nach Aufruf des Moduls wird zunächst in Schritt 200 die lokale Radposition ermittelt. Es wird also das Eingangssignal lokale Radposition ausgelesen und die Radposition gespeichert, zum Beispiel „Rad vorne rechts“. Im Anschluss wird in Schritt 202 der Status der zentralen Bremsensteuereinheit geprüft, also überprüft, ob der Status die reguläre Funktionsfähigkeit der zentralen Bremsensteuereinheit anzeigt, oder ein Fehler gemeldet wird. Ist das Signal nicht vorhanden, wird es als Fehler betrachtet. Die zentrale Bremsensteuereinheit würde hier zum Beispiel durch einen Ausfall keinen Status senden. Im nächsten Schritt 204 wird der Verzögerungswunsch ermittelt. Hier wird bevorzugt der Verzögerungswunsch infolge des Ausfalls der zentral Bremsensteuereinheit, direkt über die zweite Datenverbindung aus der Bremsbetätigungseinheit eingelesen.
Anschließend wird in Schritt 206 die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit ermittelt. Hierzu wird der Status der drei anderen lokalen Radbremssteuereinheiten geprüft und von allen gültigen Radbremssteuereinheiten, also jenen, die erwartungsgemäß funktionieren, die jeweilig gesendete lokale Radgeschwindigkeit bzw. Raddrehzahl in die Berechnung mit einbezogen. Aus allen gültigen Radgeschwindigkeiten wird die maximale Radgeschwindigkeit ermittelt und zu der bis dahin in vorangegangenen Durchläufen des Verfahrens ermittelten Referenzgeschwindigkeit anteilig addiert. Die Referenzgeschwindigkeit wird dabei bevorzugt zusätzlich gefiltert und durch einen maximalen Anstiegsbegrenzer in positiver und negativer Richtung limitiert.
Sollte sich der RBV in einer aktiven Regelung befinden, also gegenwärtig eine ABS-Regelung durchführen, und die Radposition ein Hinterrad sein, wird die ermittelte maximale Radgeschwindigkeit über die errechnete Referenzgeschwindigkeit geschrieben, sofern die ermittelte maximale Radgeschwindigkeit größer ist als die errechnete Referenzgeschwindigkeit. Auf diese Weise wird eine Fehleinschätzung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und mithin eine fehlerhafte Regelung des Radschlupfs hin zu zu großen Schlupfwerten vermieden.
In einem letzten Schritt 208 wird der ermittelte Status der zentralen Bremsensteuereinheit verwendet, um zu entscheiden, ob der RBV aktiv wird (Schritt 210) oder ob die RBV Signale auf ihre inertialen Werte gesetzt werden (Schritt 212). In diesem Beispiel exemplarisch wird der RBV gestartet, beispielsweise da die zentrale Bremsensteuereinheit keinen Status gemeldet hat und somit ein Fehler vorliegt.
Wird im vorhergehenden Modul, wie es in der 4 gezeigt ist, festgestellt, dass die zentrale Bremsensteuereinheit nicht korrekt arbeitet, also die Rückfallebene auszuführen ist, wird in einem nachgeschalteten Modul das Drehverhalten des der Radbremse zugeordneten Fahrzeugrads ermittelt. Hierzu ist in der 5 ein Flussidagramm eines ersten Teils einer beispielhaften Bestimmung des Drehverhaltens des Fahrzeugrades dargestellt, wobei hier im Wesentlichen die lokalen Radsignale ermittelt werden, wie es in Schritt 102 der 3 bereits angedeutet wurde. In diesem Block werden, wie in zu sehen, zunächst in Schritt 300 die Stoppschwellen für einen Kraftabbau der elektromechanischen Radbremse in Abhängigkeit der Radposition gesetzt. Handelt es sich um ein Vorderrad 302, werden die Stoppschwellen auf Vorderrad-Werte gesetzt, im anderen Fall 304 auf Hinterrad-Werte.
Im vorgeführten Beispiel wird von einem Vorderrad ausgegangen, sodass beispielhaft die Stoppschwelle für die Spannkraft auf die halbe Blockierkraft, in diesem Fall beispielsweise auf 11,25 kN und die Stoppschwelle für den Radschlupf auf 2 Prozent gesetzt wird. Nun werden in Schritt 306 die lokalen Signale: Radschlupf, Radverzögerung, Radverzögerungsgradient, Radverzögerung gefiltert, Fahrzeugverzögerung und Fahrzeugverzögerung gefiltert berechnet. Im Anschluss wird in Schritt 308 die Radschlupfschwelle in Abhängigkeit der Referenzgeschwindigkeit errechnet. Sollte es sich um ein Hinterrad handeln und die Spannkraft kleiner sein als das Niedrigreibwert-Limit, wird in Schritt 310 die Radschlupfschwelle um einen parametrierbaren Prozentwert, hier im Beispiel um 20% reduziert. Das Niedrigreibwert-Limit kann beispielsweise 6,25 kN betragen. Im nächsten Schritt 312 werden der Radverzögerungsschwellenwert und der gefilterte Radverzögerungsschwellenwert in Abhängigkeit der Radposition und der Spannkraft gesetzt. Handelt es sich um ein Vorderrad oder ist die Spannkraft größer als ein definierter Wert, beispielsweise größer als 5 kN, werden die Schwellen in Schritt 314 auf höhere Werte als im anderen Fall 316 gesetzt. In diesem Beispiel wird der Radverzögerungsschwellenwert beispielsweise auf 1,8 g und der gefilterte Radverzögerungsschwellenwert auf 1,2 g gesetzt.
In den 6 und 7 ist die Realisierung des dritten Schritts 104 aus 3 „Radverhalten bewerten“ in Form eines Flussdiagramms dargestellt. In 6 wird dabei zunächst in Schritt 400 die Bedingung geprüft, ob der Radschlupf größer ist als die Radschlupfschwelle multipliziert mit einem Faktor (der Faktor wurde hier beispielsweise mit 2 gewählt) oder die Referenzgeschwindigkeit größer ist als ein oberes Limit (beispielsweise 8 km/h) und gleichzeitig die Radgeschwindigkeit kleiner als ein unteres Limit ist (hier 4 km/h gewählt). Ist der Radschlupf zudem noch größer als die Radschlupfschwelle, ist die Bedingung erfüllt und in Schritt 402 wird die Variable „Schlupf instabil“ auf 1 und die Variable „Schlupf stabil“ wird auf 0 gesetzt. Anschließend wird in Schritt 404 geprüft, ob die Referenzgeschwindigkeit größer als das obere Referenz-Blockier-Limit (angenommen 15 km/h) und die Radgeschwindigkeit kleiner als das untere Referenz Blockier Limit (beispielsweise 3 km/h) ist.
Ist dies der Fall, wird in Schritt 406 die Variable „Schlupf blockiert“ auf 1 gesetzt. Andernfalls wird die Variable „Schlupf blockiert“ in Schritt 408 auf 0 gesetzt. War die erste Bedingung 400 aus 6 hingegen nicht erfüllt, befindet man sich im linken Pfad. In diesem Pfad wird dann in Schritt 410 geprüft, ob der Radschlupf kleiner einem Drittel der Radschlupfschwelle oder die Referenzgeschwindigkeit kleiner als das untere Limit (in diesem Fall 2,5 km/h) ist. In diesem Fall werden in Schritt 412 die Variablen „Schlupf instabil“ auf 0, „Schlupf stabil“ auf 1 und „Schlupf blockiert“ auf 0 gesetzt. Andernfalls werden in Schritt 414 die Variablen „Schlupf instabil“ auf 0, „Schlupf stabil“ auf 0 und „Schlupf blockiert“ auf 0 gesetzt.
Der Ablauf der 6 wird in 7 fortgesetzt. Dabei wird in Schritt 416 zuerst geprüft, ob der Radschlupf größer ist als die Radschlupfschwelle multipliziert mit einem Faktor (hier Faktor 1,5) und addiert mit einem Offset (hier Offset von 1 Prozent gewählt). Ist dies der Fall, wird in Schritt 418 die Variable „Schlupf groß“ auf 1 gesetzt. Andernfalls wird die Variable „Schlupf groß“ in Schritt 420 auf 0 gesetzt. In der dann folgenden Bedingung wird in Schritt 422 überprüft, ob die Radverzögerung größer ist also die Radverzögerungsschwelle und gleichzeitig die gefilterte Radverzögerung größer ist als die gefilterte Radverzögerungsschwelle. Ist die Bedingung erfüllt wir in Schritt 424 die Variable „Verzögerung instabil“ auf 1 und die Variable „Verzögerung Erholung“ auf 0 gesetzt. Ist die Bedingung nicht erfüllt, wird in Schritt 426 die Variable „Verzögerung instabil“ auf 0 gesetzt. Abschließend wird in Schritt 428 noch geprüft, ob die Radverzögerung kleiner als die negative Radverzögerungsschwelle und die gefilterte Radverzögerung kleiner als die negative gefilterten Radverzögerungsschwelle ist. Ist diese Bedingung erfüllt, wird in Schritt 430 die Variable „Verzögerung Erholung“ auf 1, andernfalls wird in Schritt 432 die Variable „Verzögerung Erholung“ auf 0 gesetzt.
Nach der Bewertung des Radverhaltens wird anschließend der Steuerungsmodus bzw. RBV Zustand ermittelt. Dies ist beispielhaft in der 8 in Form eines Flussdiagramms dargestellt. In dem Ablauf der 8 wird zunächst in Schritt 500 geprüft, ob die Variable „Schlupf instabil“ gesetzt ist und gleichzeitig die „Verzögerung instabil“ oder „Schlupf groß“ und RBV Zustand „instabil“ ist und „Verzögerung Erholung“ gleich 0 ist, oder „Schlupf blockiert“ gesetzt ist oder es um ein Hinterrad geht und der RBV Zustand „instabil“ und der instabil Loopzähler kleiner einer Zeitspanne, in diesem Beispiel gewählt 6 bis 60 ms entspricht, und die Blockierkraft kleiner der halben Blockierkraft von 1 g (beispielsweise 8,75 kN) ist. Ist diese Bedingung erfüllt, wird anschließend in Schritt 502 geprüft, ob der RBV Zustand aktuell noch ungleich „instabil“ ist. Ist dies der Fall, wird in Schritt 504 der instabil Loopzähler auf 0 gesetzt. Anschließend wird unabhängig von dem Ergebnis des Schrittes 502 der RBV Zustand in Schritt 506 auf „instabil“ gesetzt und der instabil Loopzähler erhöht.
Ist die Bedingung in Schritt 500 nicht erfüllt, wird anschließend in Schritt 508 geprüft, ob der Schlupf „instabil“ und der RBV Zustand „instabil“ oder „Erholung“ ist. Trifft dies zu wird in Schritt 510 überprüft, ob der RBV Zustand ungleich „Erholung“ ist. In diesem Fall wird der Erholung Loopzähler in Schritt 512 auf 0 gesetzt. In jedem Fall wird im Anschluss in Schritt 514 der RBV Zustand auf „Erholung“ gesetzt und der Erholung Loopzähler erhöht.
Ist auch die zweite Hauptbedingung in Schritt 508 nicht erfüllt, wird im Weiteren in Schritt 516 geprüft, ob der Schlupf „stabil“ und der RBV Status nicht „inaktiv“ ist. Ist diese Bedingung erfüllt, wird in Schritt 518 nochmals überprüft, ob der aktuelle RBV Zustand ungleich „stabil“ und ungleich „unterbremsen“ ist. Ist dies der Fall wird in Schritt 520 der stabil Loopzähler auf 0 gesetzt. In diesem und im anderen Fall wird anschließend in Schritt 522 der RBV Zustand auf „stabil“ gesetzt und der stabil Loopzähler erhöht. Anschließend wird in Schritt 524 noch geprüft, ob der stabil Loopzähler größer einer Zeitspanne, in diesem Beispiel größer 40, was einer Zeitspanne von 400 Millisekunden bei einer Loop-Dauer von 10 ms entspricht, und die gefilterte Radverzögerung kleiner der Mindestverzögerung ist. Die Mindestverzögerung beträgt in diesem Beispiel 0,5 g. Ist diese Bedingung erfüllt, wird in Schritt 526 der RBV Zustand auf „Unterbremsen“ gesetzt.
Ist auch die dritte Hauptbedingung in Schritt 516 nicht erfüllt wird im Folgenden in Schritt 528 geprüft, ob „Schlupf stabil“ gleich 0 und „Verzögerung instabil“ gleich 0 und RBV Status ungleich „inaktiv“ ist. Ist die Bedingung erfüllt wird in Schritt 530 geprüft, ob der aktuelle RBV Zustand ungleich „optimal“ ist. Ist dies der Fall, wird in Schritt 532 der optimal Loopzähler auf 0 gesetzt. In dem anschließenden Schritt 534 wird unabhängig vom Ergebnis des Schritts 530 der RBV Zustand auf „optimal“ gesetzt und der optimal Loopzähler erhöht.
Ausgehend von dem so ermittelten Steuerungsmodus bzw. RBV Zustand werden anschließend Steuerungsparameter für die Radbremse bzw. den Kraftsteller der Radbremse zur Durchführung eines Bremseingriffs ermittelt, gemäß Schritt 108 der 3. Dies ist im Folgenden mit Bezug auf die 9 bis 13 dargestellt.
Dabei wird zunächst jeweils in einem ersten Schritt 600 der RBV Zustand abgefragt. In einem ersten Fall, der in der 9 dargestellt ist, ist der RBV Status „inaktiv“. In diesem Fall wird in Schritt 602 als erstes geprüft, ob die Spannkraft größer ist als die Stoppschwelle für die Spannkraft und der Radschlupf größer ist als die Stoppschwelle für den Schlupf. Ist dies Bedingung nicht erfüllt, wird in Schritt 604 der Stoppzähler auf 0, die Variable „RBV aktiv“ auf 0 und die Kraftanforderung auf die Spannkraft gesetzt. Ist die Bedingung in Schritt 602 hingegen erfüllt, wird anschließend in Schritt 606 überprüft, ob der Stoppzäher gleich 0 ist. Ist der Stoppzähler gleich 0, wird in Schritt 608 die Spannkraft auf die Kraftanforderung gesetzt. Ist der Stoppzähler hingegen ungleich 0 wird die Kraftanforderung in Schritt 610 um einen Faktor (in diesem Beispiel 0,375 kN) erhöht. Abschließend wird unabhängig vom Ergebnis des Schrittes 606 der Stoppzähler in Schritt 612 erhöht und die Variable „RBV aktiv“ auf 1 gesetzt.
Im zweiten Fall ist der RBV Status „instabil“. Der zweite Fall ist in 10 dargestellt. Hier wird in Schritt 614 zunächst der Kraftabbauzähler erhöht und die Werte für Delta₁ und Delta₂ nach Folgenden Gleichungen berechnet: $\begin{array}{l} D e l t a_{1} = \frac{1000 - R a d s c h u l p f}{100} \\ D e l t a_{2} = \frac{200 - R a d v e r z \ddot{o} g e r u n g}{40} \end{array}$
Im Anschluss wird in Schritt 616 bzw. 618 überprüft, ob Delta₁ oder Delta₂ kleiner als 0 ist. Sollte eine der beiden Variablen kleiner 0 sein, so wird diese in Schritt 620 bzw. 622 auf 0 gesetzt. Danach wird in Schritt 624 das Minimum der beiden Variablen ermittelt und in Schritt 626 der Variable Delta₁ der entsprechende Wert zugeordnet. Anschließend wird in Schritt 628 geprüft, ob der instabil Loopzähler gleich 1 ist. Ist diese Bedingung erfüllt, wird in Schritt 630 die aktuelle Spannkraft auf die Blockierkraft geschrieben und die Variable Deltakraft, also eine vorgesehene Änderung der anliegenden Spannkraft, nach der nachfolgenden Gleichung (1) mit dem Faktor hier beispielsweise 4 berechnet ermittelt: $D e l t a k r a f t = \frac{S p a n n k r a f t}{10} + F a k t o r * R a d v e r z \ddot{o} g e r u n g + \frac{R a d s c h l u p f}{2}$
Nach der Berechnung wird in Schritt 632 geprüft, ob der RBV Zustand aus einer vorherigen Regelschleife „inaktiv“ ist. Ist dies der Fall, wird die errechnete Deltakraft in Schritt 634 mit 1,5 multipliziert. Anderenfalls bleibt die Deltakraft gleich. Anschließend wird in Schritt 636 überprüft, ob es sich um ein Vorderrad handelt. Ist dies der Fall, wird in Schritt 638 vergleichen, ob die Deltakraft kleiner ist als die Mindest-Deltakraft für ein Vorderrad. Ist die Deltakraft kleiner, wird diese in Schritt 640 auf die Mindest-Deltakraft für ein Vorderradgesetzt. Die Mindest-Deltakraft für ein Vorderradsoll hier beispielhaft 1 kN betragen. Handelt es sich hingegen um ein Hinterrad, wird in Schritt 642 verglichen, ob die Deltakraft kleiner ist als die Mindest-Deltakraft für ein Hinterrad. Ist die Deltakraft kleiner, wird diese in Schritt 644 auf die Mindest-Deltakraft für ein Hinterradgesetzt. Die Mindest-Deltakraft für ein Hinterradsoll hier beispielhaft 2,25 kN betragen. Im Nachhinein wird in Schritt 646 die aktuelle Kraftanforderung durch Subtraktion der Deltakraft von der Spannkraft errechnet und die Variablen „RBV aktiv“ auf 1, RBV Zustand auf „instabil“ und Kraftabbauzähler auf 0 gesetzt.
Ist in der Überprüfung des Schritts 628 der instabil Loopzähler ungleich 1, ist die Bedingung nicht erfüllt. In diesem Fall wird in Schritt 648 geprüft, ob der Kraftabbauzähler größer gleich Delta₁ ist. Ist die Bedingung erfüllt, wird in Schritt 650 der Kraftabbauzähler auf 0 gesetzt und in Schritt 652 ermittelt, ob der Radverzögerungsgradient kleiner 0 und die Radverzögerung größer 0 ist. In diesem Fall wird in Schritt 654 die Deltakraft aus Gleichung 1 mit dem Faktor (hier beispielsweise 2) berechnet und anschließend in Schritt 656 überprüft, ob die errechnete Deltakraft kleiner als die Mindest-Deltakraft für Faktor 2 ist. Ist die Deltakraft kleiner als die Mindest-Deltakraft für Faktor 2, wird diese in Schritt 658 auf die Mindest-Deltakraft für Faktor 2 gesetzt. Die Mindest-Deltakraft soll hier beispielhaft 1 kN betragen.
Im anderen Fall, in dem die Abfrage des Schrittes 652 nicht erfüllt ist, wird in Schritt 660 die Deltakraft aus Gleichung 1 mit dem Faktor hier beispielsweise 1 errechnet. In diesem Pfad wird dann in Schritt 662 geprüft, ob die Radverzögerung größer als ein Schwellwert ist und in Schritt 664 wird zusätzlich geprüft, ob die Deltakraft kleiner als die Mindest-Deltakraft für Faktor 1. Der Schwellwert soll hier beispielhaft -2 km/h sein. In diesem Fall wird in Schritt 666 die Deltakraft auf die Mindest-Deltakraft für Faktor 1 gesetzt. Die Mindest-Deltakraft für Faktor 1 ist hier beispielsweise 0,625 kN. Nach der Berechnung der Deltakraft wird diese, sollte es sich um ein Hinterrad handeln und die Spannkraft kleiner als ein Niedrigniveau (zum Beispiel 5 kN) sein (Schritt 668), die Deltakraft mit 1,5 multipliziert (Schritt 670). Die neue Kraftanforderung wird dann in Schritt 672 durch Subtraktion der Deltakraft von der Spannkraft errechnet. Anschließend wird in Schritt 674 überprüft, ob die errechnete Kraftanforderung größer ist als die Kraftanforderung aus einer vorhergehenden Reglerschleife minus eines Faktors (hier beispielsweise 0,375 kN). Ist das der Fall, wird die Kraftanforderung in Schritt 676 auf die alte Kraftanforderung minus des Faktors gesetzt. Als letzten Schritt 678 wird in allen Pfaden die errechnete Kraftanforderung noch auf 0 kN nach unten limitiert und die Erholungskraft in Schritt 680 auf die aktuelle Spannkraft gesetzt.
Im dritten Fall ist der RBV Zustand „Erholung“. Dieser Fall ist in 11 dargestellt. Dabei wird zunächst in Schritt 682 geprüft, ob der Erholung Loopzähler gleich 1 ist. Ist die der Fall wird in Schritt 684 die aktuelle Spannkraft auf die Erholungskraft geschrieben. Nun wird in Schritt 686 geprüft, ob die Kraftanforderung größer ist als die Erholungskraft oder ob die Kraftanforderung größer ist als ein Schwellwert. Der Schwellwert soll hier beispielhaft 6,25 kN betragen. In diesen Fällen wird in Schritt 688 die Kraftanforderung auf die Erholungskraft geschrieben. Abschließend wird in Schritt 690 ermittelt, ob die gefilterte Radverzögerung kleiner als ein Schwellwert (hier beispielsweise -1,1 km/h) ist. Ist dies erfüllt, wird in Schritt 692 von der Kraftanforderung die halbe gefilterte Radverzögerung abgezogen.
Im vierten Fall ist der RBV Zustand „stabil“. Diesen Fall zeigt 12. Hier wird als erstes in Schritt 694 geprüft, ob die Erholungskraft kleiner der Niedrigreibwertschwelle (hier beispielhaft als 3,75 kN gewählt) ist. Ist diese Bedingung erfüllt, wird, falls es sich um ein Hinterrad handelt die Deltakraft aus Gleichung 2 in Schritt 696 mit einem Faktor, hier beispielsweise 32, berechnet.
Handelt es sich hingegen um ein Vorderrad, wird in Schritt 698 aus Gleichung 2 mit einem anderen Faktor, hier beispielsweise 16 die Deltakraft bestimmt. Ist die Bedingung nicht erfüllt, wird die Deltakraft, falls es sich um ein Hinterrad handelt aus Gleichung 2 in Schritt 700 mit dem Faktor, hier beispielsweise 16 und bei einem Vorderrad in Schritt 702 aus Gleichung 2 mit dem Faktor, hier beispielsweise 8, berechnet. $D e l t a k r a f t = \frac{B l o c k i e r k r a f t - K r a f t a n f o r d e r u n g}{F a k t o r}$
Im Anschluss wird in Schritt 704 überprüft, ob die gefilterte Radverzögerung kleiner als eine gewählte Schwelle ist. Hier wird exemplarisch -0,8 km/h als Schwelle gewählt. Ferner wird in Schritt 704 geprüft, ob die Kraftanforderung kleiner ist als die Blockierkraft minus eines Faktors, wobei beispielhaft der Faktor 1,25 kN betragen soll. Anschließend wird in Schritt 706 ermittelt, ob die Deltakraft kleiner als eine bestimmte Mindest-Deltakraft, hier beispielhaft zu 0,25 kN gewählt, ist. In diesem Fall wird die Deltakraft in Schritt 708 auf die Mindest-Deltakraft gesetzt. Anschließend wird in Schritt 710 überprüft, ob die gefilterte Radverzögerung kleiner als eine gewählte Schwelle, hier beispielsweise 1,6 km/h, und die Kraftanforderung kleiner als die Blockierkraft minus eines Faktors (zum Beispiel 1,875 kN) ist. Ist dies der Fall, wird in Schritt 712 geprüft, ob die Deltakraft kleiner als eine Mindest-Deltakraft, hier beispielhaft zu 0,5 kN gewählt, ist.
In diesem Fall wird die Deltakraft in Schritt 714 auf die Mindest-Deltakraft gesetzt. Weiterhin wird in Schritt 716 geprüft, ob die gefilterte Radverzögerung kleiner als eine weitere Schwelle ist und die Kraftanforderung kleiner als die Blockierkraft minus eines Faktors (beispielsweise 2,5 kN) ist. Die Schwelle soll hier beispielhaft -3,2 km/h betragen. Anschließend wird in Schritt 718 geprüft, ob die Deltakraft kleiner als Mindest-Deltakraft (beispielsweise 0,75 kN) ist. In diesem Fall wird in Schritt 720 die Deltakraft auf die Mindest-Deltakraft gesetzt. Als letzte Prüfung wird in Schritt 722 ermittelt, ob die Deltakraft kleiner einer unteren Mindest-Deltakraft, beispielsweise 0,1 kN, ist. Ist dies der Fall wird die Deltakraft in Schritt 724 auf Mindestanforderung gesetzt. Abschließend wird die Deltakraft in Schritt 726 zu der Kraftanforderung addiert.
13 zeigt den vierten bis sechsten Fall des RBV Zustands. Im vierten Fall ist der RBV Status „optimal“. Hier wird in Schritt 728 zunächst geprüft, ob die Radverzögerung kleiner als ein gewählter Schwellenwert, in diesem Beispiel 0,4 km/h oder die gefilterte Radverzögerung minus die gefilterte Fahrzeugverzögerung größer ist als ein variabler Faktor. Der Faktor soll hier beispielhaft 4 betragen. Ist diese Bedingung erfüllt, wird in Schritt 730 zu der Kraftanforderung ein konstanter Wert, beispielsweise von 0,025 kN addiert. Ist die Bedingung aus Schritt 728 hingegen nicht erfüllt, wird in Schritt 732 ein konstanter Wert, beispielsweise von 0,063 kN zu der Kraftanforderung addiert.
Im Fünften Fall ist der RBV Zustand „unterbremsen“. In diesem Fall wird in Schritt 734 zu der Kraftanforderung ein konstanter Wert, beispielsweise von 0,5 kN addiert.
Der sechste Fall ist der Default-zweig. Dieser wird erreicht, wenn der RBV Zustand keinen der angegebenen fünf Zustände hat, also unbesetzt ist. In diesem Fall wird in Schritt 736 zunächst geprüft, ob die Verzögerungsanforderung größer 0 ist. Ist dies der Fall wird in Schritt 738 zu der Kraftanforderung ein konstanter Wert, beispielsweise von 0,625kN, addiert. Anschließend wird in Schritt 740 überprüft, ob die Kraftanforderung größer ist als die Verzögerungsanforderung. In diesem Fall wird die Verzögerungsanforderung in Schritt 742 auf die Kraftanforderung geschrieben.
Ist der Entsprechende RBV Zustand abgearbeitet, wird der RBV Zustand in Schritt 744 gespeichert und in Schritt 746 geprüft, ob die Verzögerungsanforderung größer gleich 0 ist. Ist diese Bedingung erfüllt wird in Schritt 748 verglichen, ob die Kraftanforderung größer ist als die Verzögerungsanforderung. In diesem Fall wird die Verzögerungsanforderung in Schritt 750 auf die Kraftanforderung geschrieben. Als letzten Schritt 752 des Moduls werden die Werte von Fahrzeug- und Radgeschwindigkeit gespeichert und das Modul kann im nächsten Durchlauf von neuem beginnen.
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 102020213130 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Radbremse in Form einer elektromechanischen Betriebsbremse eines Kraftfahrzeugs durch eine der Radbremse zugeordnete lokale Radbremssteuereinheit, wobei die Radbremse wenigstens einen elektromotorisch angetriebenen Kraftsteller zur Erzeugung eines auf ein der Radbremse zugeordnetes Rad wirkenden Bremsmoments aufweist, wobei die Radbremssteuereinheit über eine erste Datenverbindung mit einer zentralen Bremsensteuereinheit des Kraftfahrzeugs verbunden ist, wobei die Radbremssteuereinheit über eine von der ersten Datenverbindung verschiedene zweite Datenverbindung mit einer Bremsbetätigungseinheit verbunden ist, wobei die Bremsbetätigungseinheit zur Erfassung eines Verzögerungswunsches ausgebildet ist, wobei das Verfahren die Ausführung der nachfolgenden Schritte durch die Radbremssteuereinheit aufweist: • Ermitteln einer Position des der Radbremse zugeordneten Rades an dem Fahrzeug, • Ermitteln eines Status der zentralen Bremsensteuereinheit, • Ermitteln eines durch die Bremsbetätigungseinheit erfassten Verzögerungswunsches, • Ermitteln einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, • Ermitteln des Drehverhaltens des der Radbremse zugeordneten Rades unter Berücksichtigung der Raddrehzahl des Rades und der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, • Ermitteln eines Steuerungsmodus zur Steuerung des Kraftstellers der Radbremse durch die Radbremssteuereinheit unter Berücksichtigung des ermittelten Drehverhaltens, des ermittelten Verzögerungswunsches, des Status der zentralen Bremsensteuereinheit und der Position des der Radbremse zugeordneten Rades, wobei der Steuerungsmodus ein anzuwendendes Regelverhalten zur Anpassung des durch den Kraftsteller der Radbremse erzeugten Bremsmoments vorgibt, • Ermitteln von Steuerparametern zur Anpassung des durch den Kraftsteller der Radbremse erzeugten Bremsmoments durch Anwendung des ermittelten Steuerungsmodus und • Ansteuern des Kraftstellers auf Grundlage der ermittelten Steuerparameter.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremssteuereinheit über eine dritte Datenverbindung mit wenigstens einer lokalen Radbremssteuereinheit einer weiteren Radbremse des Kraftfahrzeugs direkt verbunden ist und das Ermitteln der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit das Empfangen und Auswerten von Raddrehzahlen der übrigen Fahrzeugräder über die dritte Datenverbindung von den lokalen Radbremssteuereinheiten der übrigen Radbremsen beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Ermitteln der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und/oder einer Fahrzeugverzögerung und/oder Änderung des Drehverhaltens eines Fahrzeugrades eine zu einem früheren Zeitpunkt bestimmte Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit und/oder Fahrzeugverzögerung und/oder Änderung des Drehverhaltens des Fahrzeugrades berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bestimmung der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit durch eine einem Hinterrad zugeordnete Radbremssteuereinheit die maximale individuelle Radgeschwindigkeit der Fahrzeugräder als Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit angenommen wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Drehverhaltens des der Radbremse zugeordneten Rades das Ermitteln eines Radschlupfs des Rades beinhaltet, wobei aus dem ermittelten Radschlupf eine Klassifizierung des Radschlupfs abgeleitet wird und wobei die Klassifizierung des Radschlupfs bei der Bestimmung des Steuerungsmodus berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ermitteln des Drehverhaltens des der Radbremse zugeordneten Rades das Ermitteln einer Änderung der Raddrehzahl des Rades beinhaltet, wobei aus der ermittelten Änderung der Raddrehzahl eine Klassifizierung des Verzögerungsverhaltens abgeleitet wird und wobei die Klassifizierung des Verzögerungsverhaltens bei der Bestimmung des Steuerungsmodus berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der ermittelte Status der zentralen Bremsensteuereinheit einen Ausfall der zentralen Bremsensteuereinheit anzeigt, ein Stellbereich des Kraftstellers zur Erzeugung des Bremsmoments limitiert wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Steuerungsmodus von einem Steuerungsmodus abhängt, der im Zuge einer vorhergehenden Ermittlung eines Steuerungsmodus ermittelt wurde.