DE102022113893A1

DE102022113893A1 - System und verfahren zum bereitstellen einer bremsschwundangabe

Info

Publication number: DE102022113893A1
Application number: DE102022113893.3A
Authority: DE
Inventors: David S. Patterson; Thomas Svensson; Rob Eaton
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2021-06-10
Filing date: 2022-06-01
Publication date: 2022-12-15
Also published as: CN115465251A; US11926304B2; US20220396248A1

Abstract

Ein Fahrzeugsteuersystem zum Steuern des Bremsens in einem Fahrzeug kann ein Bremssystem beinhalten, das mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs wirkgekoppelt ist, um Bremseingaben an das eine oder die mehreren Räder als Reaktion auf eine Drehmomentanforderung bereitzustellen, die basierend auf einer Pedalposition erzeugt wird. Das System kann ferner einen Pedalpositionssensor, der mit einem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um die Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu bestimmen, einen Pedalgefühlsimulator, der mit dem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um dem Fahrer eine taktile Rückmeldung über eine auf das Bremspedal aufgebrachte Pedalkraft bereitzustellen, einen Beschleunigungsmesser zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs während der Betätigung des Bremspedals und einen Rückmeldungsverstärker beinhalten, der mit dem Pedalgefühlsimulator wirkgekoppelt ist, um einen Pedalkraftversatz bereitzustellen, um die dem Bremspedal bereitgestellte Pedalkraft basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erhöhen.

Description

GEBIET DER TECHNIK
Beispielhafte Ausführungsformen betreffen im Allgemeinen Fahrzeugsteuertechnik und betreffen insbesondere ein System und Verfahren zum Bereitstellen einer Bremsschwundangabe für elektrisch unterstützte Bremsen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
„Bremsschwund“ kann auftreten, wenn sich eine Erhöhung der thermischen Energie eines Bremsereignisses bis zu einem Punkt erhöht, der eine Reduzierung der Bremsdrehmomentausgabe verursacht. Bei einem herkömmlichen Bremssystem spürt der Fahrer eine Kraftrückmeldung über das Bremspedal. Dementsprechend kann der Fahrer während des Bremsschwunds das Bedürfnis verspüren, das Bremspedal tiefer in den verfügbaren Pedalhub zu treten. Bei herkömmlichen Bremssystemen wird durch den erhöhten Weg ein Zustand erreicht, der als „Auslauf“ bekannt ist, bei dem sich die Pedalkraft nicht linear erhöht. Dies hängt mit einer Erhöhung des Verriegelungsdrucks zusammen, der einen höheren Druck erfordert, um die gleiche Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erreichen. Das Phänomen wird durch den Fahrer als taktile Rückmeldung wahrgenommen.
Unterdessen trennen elektrisch unterstützte Bremsen, wie z. B. diejenigen, die eine elektronische Verstärkungsbremsung (electronic boost breaking - EBB) einsetzen, das Bremspedal von der Druckbeaufschlagung der Bremssättel des Bremssystems. Stattdessen setzt das EBB-System einen linearen Aktor ein, um den angeforderten Druck basierend auf der Eingabe des Fahrers an dem Bremspedal aufzubringen. Wenn das Bremsschwundphänomen aufzutreten beginnt, bringt das EBB-System weiterhin den angeforderten Druck auf, aber der Fahrer bemerkt die vorstehend erwähnte Auslaufbedingung möglicherweise nicht. Der Fahrer kann dann weiterhin mehr Druck und Pedalwegeingabe auf das Bremspedal aufbringen. Obwohl ein EBB-System typischerweise einen Bremsdruck abgibt, der sich erhöht, bis der volle Systemdruck basierend auf dem aufgebrachten Bremspedalweg abgegeben wird, kann das EBB-System normalerweise nicht die gleiche Art von Rückmeldung bereitstellen, die ein herkömmliches Bremssystem über das Bremspedal erzeugen würde.
Da EBB-Systeme elektronisches Bremsen einsetzen, kann ein Pedalsimulator verwendet werden, um zu versuchen, ein ähnliches Gefühl wie bei herkömmlichen Bremssystemen zu simulieren. Diese Simulationen schaffen es jedoch nicht immer, den gleichen Ausgaben nahezukommen, die in herkömmlichen Bremssystemen zu spüren wären. Das Auftreten von Bremsschwund ist ein Beispiel für eine Situation, in der die Simulation möglicherweise nicht die gleiche taktile Rückmeldung des herkömmlichen Bremssystems bereitstellt. Der Fahrer ist sich dann möglicherweise des Bremsschwundphänomens nicht bewusst und betätigt das Bremspedal möglicherweise nicht auf die gleiche Weise, wie es sonst zu erwarten wäre.
Dementsprechend kann es wünschenswert sein, eine Strategie zum Bereitstellen einer Bremsschwundangabe zu definieren, die umgesetzt werden kann, um eine zufriedenstellendere Benutzererfahrung für Fahrer bereitzustellen.
KURZDARSTELLUNG EINIGER BEISPIELE
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Fahrzeugsteuersystem zum Steuern des Bremsens in einem Fahrzeug bereitgestellt werden. Das Fahrzeugsteuersystem kann ein Bremssystem beinhalten, das mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs wirkgekoppelt ist, um Bremseingaben an das eine oder die mehreren Räder als Reaktion auf eine Drehmomentanforderung bereitzustellen, die basierend auf einer Pedalposition erzeugt wird. Das Fahrzeugsteuersystem kann ferner einen Pedalpositionssensor, der mit einem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um die Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu bestimmen, einen Pedalgefühlsimulator, der mit dem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um dem Fahrer eine taktile Rückmeldung über eine auf das Bremspedal aufgebrachte Pedalkraft bereitzustellen, einen Beschleunigungsmesser zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs während der Betätigung des Bremspedals und einen Rückmeldungsverstärker beinhalten, der mit dem Pedalgefühlsimulator wirkgekoppelt ist, um einen Pedalkraftversatz bereitzustellen, um die dem Bremspedal bereitgestellte Pedalkraft basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erhöhen.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremsschwundangabe für ein Fahrzeug bereitgestellt werden. Das Verfahren kann Empfangen einer Angabe der Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung eines Bremspedals eines Bremssystems, Empfangen einer Bremsschwundangabe, die basierend auf einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs erzeugt wird, und Erzeugen einer Pedalkrafteingabe in das Bremspedal, um einem Fahrer des Fahrzeugs eine taktilen Rückmeldung bereitzustellen, beinhalten. Die Pedalkrafteingabe kann basierend auf einem Pedalkraftversatz erzeugt werden, welcher der Bremsschwundangabe zugeordnet ist.
Figurenliste
Nachdem die Erfindung somit allgemein beschrieben wurde, wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die nicht zwingend maßstabsgetreu gezeichnet sind und bei denen Folgendes gilt:

1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
2 veranschaulicht ein Blockdiagramm einiger Komponenten des Fahrzeugsteuersystems aus 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
3A veranschaulicht einen Verlauf des Drucks gegenüber der Pedalkraft für herkömmliche und elektronische Bremssysteme;
3B veranschaulicht einen Verlauf des Drucks gegenüber der Pedalkraft für beispielhafte Ausführungsformen, der dem Diagramm aus 3 hinzugefügt wurde;
4 veranschaulicht einen Verlauf der Pedalkraft gegenüber dem Pedalweg ohne Verstärkung einer beispielhaften Ausführungsform;
5 veranschaulicht einen Verlauf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber der Pedalkraft sowohl mit als auch ohne Rückmeldungsverstärkung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
6A veranschaulicht einen Verlauf des Bremsdrucks gegenüber der Pedalkraft sowohl mit als auch ohne Rückmeldungsverstärkung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
6B veranschaulicht einen Verlauf der Drehmomentrate gegenüber der Pedalkraft sowohl mit als auch ohne Rückmeldungsverstärkung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
7 veranschaulicht einen Verlauf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg sowohl mit als auch ohne Rückmeldungsverstärkung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
8 veranschaulicht ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugbremssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Einige beispielhafte Ausführungsformen werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, in denen einige, aber nicht alle beispielhaften Ausführungsformen gezeigt sind. Tatsächlich sollten die in dieser Schrift beschriebenen und abgebildeten Beispiele nicht als einschränkend hinsichtlich des Schutzumfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfiguration der vorliegenden Offenbarung ausgelegt werden. Vielmehr werden diese beispielhaften Ausführungsformen bereitgestellt, sodass diese Offenbarung anwendbare gesetzliche Anforderungen erfüllt. Gleiche Bezugszeichen kennzeichnen durchgehend gleiche Elemente. Weiterhin ist der Ausdruck „oder“ im in dieser Schrift verwendeten Sinne als ein logischer Operator auszulegen, der wahr ergibt, wenn einer oder mehrere seiner Operanden wahr sind. Im in dieser Schrift verwendeten Sinne ist unter einer Wirkkopplung eine direkte oder indirekte Verbindung zu verstehen, die in jedem Fall eine funktionelle Verbindung von Komponenten ermöglicht, die miteinander wirkgekoppelt sind.
Wie vorstehend angemerkt, kann es wünschenswert sein, Strategien zu definieren, die ermöglichen, dass das Pedalgefühl in Bezug auf das Bremsschwundphänomen eher dem eines herkömmlichen Bremssystems entspricht. Da die Pedalkraft normalerweise nur den Weg durch einen Pedalgefühlsimulator betrifft, der ungeachtet stromabwärtiger Änderungen im Bremssystem konstant ist, kann in dieser Hinsicht eine Rückmeldung (mindestens relativ zu der Rückmeldung, die normal ist und sich für herkömmliche Bremssysteme intuitiv anfühlt) bereitgestellt werden. Beispielhafte Ausführungsformen können dieses Problem angehen, indem sie eine Bremsschwundangabe bereitstellen, die verwendet werden kann, um die Rückmeldung zu verbessern, die dem Fahrer bereitgestellt wird.
In dieser Hinsicht kann beispielsweise ein Pedalsimulator mit einem Rückmeldungsverstärker einer beispielhaften Ausführungsform bereitgestellt sein, um die Rückmeldungsbereitstellungsfähigkeit zu verbessern. Der Rückmeldungsverstärker innerhalb eines EBB-Systems kann die Mittel bereitstellen, mit denen eine Kurve der gewünschten Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg (rate of velocity reduction versus pedal travel - RVRvT) abgestimmt werden kann, um mit einer Eingabeanforderung eines Fahrers übereinzustimmen. Der Fahrer kann dann die Bremse bis zu einem gewünschten Weg betätigen, der in eine Drehmomentanforderung und schließlich in eine Druckanforderung umgewandelt werden kann, die eher einem herkömmlichen Bremssystem ähnelt. Der Rückmeldungsverstärker kann eine Eingabe bereitstellen, um das Pedalgefühl für eine gegebene Anstrengung in einem Pedalgefühlsimulator (pedal feel simulator - PFS) zu simulieren und die Beziehung zwischen dem Pedalweg und der Pedalkraft für das Fahrzeug zu definieren. Durch die Verwendung des PFS und der RVRvT-Abstimmung kann es möglich sein, ein taktisches Rückmeldungssystem zu entwickeln, welches das alltägliche Bremsgefühl nicht beeinträchtigt, jedoch eine erhöhte Kraftrückmeldung unterstützt, wenn das Fahrzeug tiefer in den Bremsschwund (z. B. während einer Rennstreckenleistung) gerät. Dies unterscheidet sich von herkömmlichen Systemen, die versuchen können, das PFS zu verwenden, um eine höhere Anstrengung bei längerem Weg zu erzielen, da beispielhafte Ausführungsformen druckgesteuert sind und das Pedalgefühl ohne Bremsschwund bei längeren Wegen nicht stören.
1 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Steuersystems 100 einer beispielhaften Ausführungsform. Die Komponenten des Steuersystems 100 können in ein Fahrzeug 110 integriert sein (z. B. indem sie mit einem Fahrgestell des Fahrzeugs 110, verschiedenen Komponenten des Fahrzeugs 110 und/oder elektronischen Steuersystemen des Fahrzeugs 110 wirkgekoppelt sind). Es ist anzumerken, dass, obwohl die Komponenten aus 1 mit dem Fahrzeug 110 wirkgekoppelt sein können, es sich versteht, dass eine derartige Verbindung direkt oder indirekt sein kann. Darüber hinaus können einige der Komponenten des Steuersystems 100 über Zwischenverbindungen zu anderen Komponenten entweder des Fahrgestells oder anderer elektronischer und/oder mechanischer Systeme oder Komponenten mit dem Fahrzeug 110 verbunden sein.
Das Steuersystem 100 kann einen Normalbetriebsmodus aufweisen, der eine Eingabevorrichtung in Form von Steuerpedalen und des Lenkrads (oder Handrads) beinhaltet. Die Pedale können ein Bremspedal und ein Gaspedal beinhalten, die schwenkbar am Boden des Fahrzeugs 110 montiert sind und durch einen Bediener 125 betätigbar sind. Das Bremspedal kann im Allgemeinen verwendet werden, um Eingaben für einen Steuervorgang des Bremsmoments bereitzustellen, und das Fahrpedal kann verwendet werden, um Eingaben für einen Steuervorgang des Antriebsmoments bereitzustellen. Es kann jedoch sein, dass der Normalbetriebsmodus nicht für alle Fälle wünschenswert ist. Darüber hinaus können außerdem auswählbare andere Betriebsmodi vorhanden sein, die einen oder mehrere Geländefahrerunterstützungsmodi, Parkmodi, Abbiegeunterstützungsmodi, Bremsunterstützungsmodi usw. beinhalten. Dementsprechend kann das Steuersystem 100 einiger beispielhafter Ausführungsformen ferner eine Benutzerschnittstelle 120 beinhalten.
Der Bediener 125 kann die Benutzerschnittstelle 120 bedienen, die einen Moduswahlschalter zum Schalten aus dem Normalbetriebsmodus in einen beliebigen der anderen Betriebsmodi beinhalten oder definieren kann. In einer beispielhaften Ausführungsform können die anderen Betriebsmodi, die durch den Bediener 125 über die Benutzerschnittstelle 120 ausgewählt werden können, einen Bremsunterstützungsmodus beinhalten, bei dem eine Bremsschwundrückmeldung eingeleitet werden kann, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Es ist anzumerken, dass, obwohl der Ausdruck Bremsunterstützungsmodus in dieser Schrift im Allgemeinen für den Verweis auf den Modus verwendet wird, bei dem die beispielhaften Ausführungsformen durchgeführt werden, der Name des Modus, bei dem beispielhafte Ausführungsformen angewandt werden können, nicht von Bedeutung und sicherlich nicht einschränkend ist. In dieser Hinsicht sind auch ein anderer oder ein beliebiger anderer Modus möglich, in denen die in dieser Schrift beschriebene Funktionalität angewendet wird. Darüber hinaus können beispielhafte Ausführungsformen dazu programmiert werden, standardmäßig betrieben zu werden, und daher in einigen Fällen der Normal- (oder einzige) Betriebsmodus sind.
Das Steuersystem 100 von beispielhaften Ausführungsformen kann zudem das Drehmomentsteuermodul 130 beinhalten, das Teil einer Steuerung 140 oder anderweitig mit dieser wirkgekoppelt sein kann. Das Drehmomentsteuermodul 130 kann dazu konfiguriert sein, ein positives Drehmoment (z. B. Antriebsmoment) und/oder ein negatives Drehmoment (z. B. Bremsmoment, Nutzbremsmoment usw.), das auf die Räder 180 aufgebracht werden soll, einzeln, paarweise oder zusammen (z. B. je nach Zustand der Kraftübertragung und/oder Fahrzeugart), wie in dieser Schrift beschrieben, basierend auf Eingaben von einem beliebigen oder allen von der Steuerung 140, der Benutzerschnittstelle 120 oder anderen Komponenten des Fahrzeugs 110 zu bestimmen. In einigen Fällen kann die Steuerung 140 Teil eines elektronischen Steuersystems des Fahrzeugs 110 sein, das dazu konfiguriert ist, andere Aufgaben durchzuführen, die einen Antriebs- und Bremssteuervorgang oder eine Leistungsverwaltung betreffen oder auch nicht. Die Steuerung 140 könnte jedoch in einigen Fällen eine dedizierte oder eigenständige Steuerung sein.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 140 Informationen empfangen, die verwendet werden, um den Fahrzeugstatus von verschiedenen Komponenten oder Unterbaugruppen 150 des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Zusätzlich oder alternativ dazu können verschiedene Sensoren beinhaltet sein, die mit den Komponenten oder Unterbaugruppen 150 wirkgekoppelt sein können und Eingaben an die Steuerung 140 bereitstellen können, die zum Bestimmen des Fahrzeugstatus verwendet werden. Derartige Sensoren können Teil eines Sensornetzwerkes 160 sein und Sensoren des Sensornetzwerkes 160 können über einen Fahrzeugkommunikationsbus (z. B. einen Controller-Area-Network-Bus (CAN-Bus)) 165 mit der Steuerung 140 (und/oder den Komponenten oder Unterbaugruppen 150) wirkgekoppelt sein.
Die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 können zum Beispiel das Lenkrad des Fahrzeugs, eine Bremsbaugruppe, ein Antriebssystem und/oder eine Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 beinhalten. Die Bremsbaugruppe kann dazu konfiguriert sein, Bremskomponenten des Fahrzeugs 110 (z. B. Reibungsbremsen und elektrischen Bremsverfahren, wie etwa Nutzbremsung) Bremseingaben basierend auf einem durch die Steuerung 140 und/oder das Drehmomentsteuermodul 130 bestimmten Bremsmoment bereitzustellen. In einigen Fällen kann die Bremsbaugruppe ein elektrisches Bremskraftverstärkungssystem (electric brake boost system - EBB-System) beinhalten, das elektrische Bremskraftverstärker verwendet, um Fahrereingaben zu erfassen und die Menge an Pedaldruck, die zum Bremsen benötigt wird, zu reduzieren. Das Antriebssystem kann einen Benzinmotor, einen Elektromotor oder eine beliebige andere geeignete Antriebsvorrichtung beinhalten.
Die Steuerung 140 und/oder das Drehmomentsteuermodul 130 können dazu konfiguriert sein, positive und negative Drehmomenteingaben zur Bereitstellung an Komponenten einer Kraftübertragung 170 (z. B. Antriebswelle, Differential(e), Achswelle(n) usw.) und Räder 180 des Fahrzeugs 110 zu bestimmen. Somit kann das Drehmomentsteuermodul 130 zum Beispiel positive Drehmomenteingaben zur Bereitstellung an das Antriebssystem bestimmen, um Antriebsdrehmoment auf die Räder 180 der Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 über die Kraftübertragung 170 aufzubringen, und negative Drehmomenteingaben zur Bereitstellung an die Räder 180 in Form von Bremsmoment, Nutzbremsmoment oder dergleichen bestimmen. Darüber hinaus können ein oder mehrere entsprechende Sensoren des Sensornetzwerkes 160, die mit der Bremsbaugruppe und/oder der Radbaugruppe wirkgekoppelt sein können, Informationen betreffs Bremsmoment, Bremsmomentverhältnis, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Drehzahlen einzelner Räder, Vorder-/Hinterraddrehzahlen, Fahrzeugneigung usw. bereitstellen. Andere Beispiele für die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 und/oder entsprechende Sensoren des Sensornetzwerkes 160 können Informationen betreffs Gierung, seitlicher G-Kraft, Lenkradwinkel, Drosselposition, Fahrgestell- und/oder Fahrzeugsteuerungsauswahlmöglichkeiten zugeordneten Wahltastenstellungen, usw. bereitstellen.
Dementsprechend kann die Steuerung 140 zum Beispiel dazu in der Lage sein, zahlreiche unterschiedliche Parameter, Angaben und andere Informationen zu empfangen, die unterschiedliche dem Fahrzeugstatus zugeordnete Situationen oder Bedingungen betreffen oder diese angeben können. Die Steuerung 140 kann zudem Informationen empfangen, welche die Absicht des Bedieners 125 (z. B. basierend auf Modusauswahl, Bremsdruck, Pedalposition (für das Bremspedal oder das Gaspedal) usw.) relativ zu der Steuerung verschiedener Betriebsaspekte des Fahrzeugs 110 angeben, und dann dazu konfiguriert sein, die empfangenen Informationen in Verbindung mit der Ausführung eines oder mehrerer Steueralgorithmen zu verwenden, die verwendet werden können, um dem Drehmomentsteuermodul 130 Anweisungen bereitzustellen, um das Aufbringen von positivem und negativem Drehmoment auf die Räder der Radbaugruppe des Fahrzeugs 110 zu steuern.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Bediener 125 die Benutzerschnittstelle 120 verwenden, um den Bremsunterstützungsmodus auszuwählen. Wie vorstehend angemerkt, ist jedoch eine Modusauswahl nicht erforderlich, und die in dieser Schrift beschriebenen Funktionen können in einigen Ausführungsformen unabhängig von einer Modusauswahl normalerweise angewendet werden. Die Benutzerschnittstelle 120 kann durch eine interaktive Anzeige in dem Fahrzeug 110 realisiert sein und kann daher ein mit verschiedenen Funktionen belegbarer Schalter sein, der auf der Anzeige bereitgestellt ist. In anderen Beispielen kann die Benutzerschnittstelle 120 jedoch einen physischen Schalter, einen Knopf, eine Taste oder ein anderes auswählbares Bedienelement beinhalten, das sich im Cockpit des Fahrzeugs 110 befindet. In einigen Ausführungsformen kann die Benutzerschnittstelle 120 zudem das Bremspedal und das Gaspedal beinhalten. Das Bremspedal und das Gaspedal können jedoch alternativ als konkrete Teile der Komponenten oder Unterbaugruppen 150 betrachtet werden, und Informationen betreffs Position und Druck für das Bremspedal können durch entsprechende Sensoren des Sensornetzwerkes 160 bereitgestellt werden. Durch die Auswahl des Bremsunterstützungsmodus kann das Drehmomentsteuermodul 130 entsprechend aktiviert werden, um den in dieser Schrift beschriebenen automatisierten Bremssteuervorgang basierend auf Informationen bereitzustellen, die durch die Komponenten oder Unterbaugruppen 150 und/oder entsprechende Sensoren des Sensornetzwerkes 160 bereitgestellt werden. Genauer gesagt, kann die Auswahl des Bremsunterstützungsmodus eine Steuerung von Bremsschwundrückmeldungsfähigkeiten basierend auf Pedalpositions- und Bremsdruckeingaben ermöglichen, die durch das Sensornetzwerk 160 erkannt werden (z. B. dem Bremspedal und dem Bremsdruck zugeordnet).
Wie vorstehend angemerkt, können, wenn das Drehmomentsteuermodul 130 aktiv ist, Ausgaben des Drehmomentsteuermoduls 130 Komponenten der Kraftübertragung 170 des Fahrzeugs 110 bereitgestellt werden. Die Steuerung 140 kann daher Informationen empfangen, um es der Steuerung 140 zu ermöglichen, einen Zustand der Kraftübertragung 170 des Fahrzeugs 110 zu bestimmen, oder die konkreten Kraftübertragungseigenschaften für die beteiligte Fahrzeugart können in die Algorithmen programmiert werden, die durch die Steuerung 140 ausführbar sind. Die Kraftübertragung 170 kann eine Vorder- und eine Hinterachse und verschiedene Antriebskomponenten für die Vorder- und die Hinterachse und/oder die Komponenten beinhalten, die eine Kopplung dazwischen bereitstellen. Somit kann die Kraftübertragung 170 zum Beispiel ein Differential (z. B. ein vorderes Differential für ein Fahrzeug mit Vorderradantrieb) und Zahnräder und/oder Kupplungskomponenten beinhalten, welche die Vorder- und die Hinterachse (und/oder deren Antriebskomponenten) wirkkoppeln. In einigen Beispielen, wie etwa, wenn das Fahrzeug 110 ein Batterieelektrofahrzeug (battery electric vehicle - BEV) ist, kann die Kraftübertragung 170 einzelne Elektromotoren entweder für jede Achse oder sogar für jedes Rad beinhalten.
Unter jetziger Bezugnahme auf 2 wird der Betrieb der Steuerung 140 und des Drehmomentsteuermoduls 130 ausführlicher beschrieben. 2 veranschaulicht ein Blockdiagramm verschiedener Komponenten des Steuersystems 100 ausführlicher. In dieser Hinsicht veranschaulicht 2 zum Beispiel beispielhafte Interaktionen zwischen der Steuerung 140 und dem Drehmomentsteuermodul 130 relativ zu Informationen, die dadurch empfangen werden (z. B. von dem Sensornetzwerk 160, von verschiedenen der Komponenten/Unterbaugruppen 150 und/oder von der Benutzerschnittstelle 120). Eine Verarbeitungsschaltung (z. B. ein Prozessor 210 und ein Speicher 220) in der Steuerung 140 kann die empfangenen Informationen durch Ausführen eines oder mehrerer Steueralgorithmen verarbeiten. Die Steueralgorithmen können Anweisungen beinhalten, die zum Abrufen und Ausführen durch den Prozessor 210 in dem Speicher 220 gespeichert sein können. In einigen Fällen kann der Speicher 220 ferner eine oder mehrere Tabellen (z. B. Lookup-Tabellen) speichern und können verschiedene Berechnungen und/oder Anwendungen unter Verwendung von Informationen in den Tabellen und/oder der Informationen, wie in dieser Schrift beschrieben, ausgeführt werden.
Der Prozessor 210 kann dazu konfiguriert sein, die Steueralgorithmen nacheinander oder parallel auszuführen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Prozessor 210 jedoch dazu konfiguriert sein, mehrere Steueralgorithmen parallel (z. B. gleichzeitig) und im Wesentlichen in Echtzeit auszuführen. Die Steueralgorithmen können dazu konfiguriert sein, verschiedene Berechnungen basierend auf den empfangenen/erzeugten Informationen hinsichtlich konkreter Bedingungen von Fahrzeugkomponenten durchzuführen. Die Steueralgorithmen können daher verschiedene Funktionen basierend auf den empfangenen Informationen ausführen und Ausgaben erzeugen, um die Steuerung des auf die Räder des Fahrzeugs 110 (z. B. einzeln oder paarweise) aufgebrachten Drehmoments zu steuern. Das Drehmomentsteuermodul 130 kann selbst ein Steueralgorithmus sein oder es kann Steueralgorithmen in Form von Funktionsmodulen (oder Untermodulen) beinhalten, die dazu konfiguriert sind, konkrete Funktionen, für die sie konfiguriert sind, betreffs der Steuerung des Fahrzeugs 110 in der in dieser Schrift beschriebenen Weise durchzuführen. Somit kann die Steuerung 140 zum Beispiel als Reaktion auf das Ausführen der Steueralgorithmen tatsächlich als das Drehmomentsteuermodul 130 fungieren. In anderen Fällen kann das Drehmomentsteuermodul 130 jedoch eine Komponente oder ein Modul der Steuerung 140 oder eine vollständig getrennte Komponente sein (die z. B. ihre eigene entsprechende Verarbeitungsschaltung beinhaltet).
In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Drehmomentsteuermodul 130 einen Pedalgefühlsimulator 230 beinhalten oder anderweitig mit diesem zusammenarbeiten, der eine taktile Rückmeldung in Form einer Pedalkraft 232 an ein Bremspedal 240 des Fahrzeugs 110 basierend auf einer Pedalposition 242 bereitstellt. Unterdessen kann ein Pedalpositionssensor 244 (z. B. des Sensornetzwerkes 160) die Pedalposition 242 des Bremspedals 240 erkennen, um anzugeben, an welchem Punkt entlang des vollen Bewegungsbereiches des Bremspedals 240 sich das Bremspedal 240 derzeit befindet (z. B. zwischen gegensätzlichen Zuständen von vollständig niedergedrückt und überhaupt nicht niedergedrückt).
3A veranschaulicht einen Verlauf 300 des Drucks (in bar) gegenüber der Pedalkraft (in Newton (N)) für ein herkömmliches Bremssystem und für ein EBB-Bremssystem. Kurve 310 veranschaulicht den Druck gegenüber der Pedalkraft für das herkömmliche Bremssystem und Kurve 320 veranschaulicht den Druck gegenüber der Pedalkraft für das EBB-Bremssystem. Wie in Kurve 310 gezeigt, gibt es, sobald etwa 80 bar Ausgabedruck (oder Bremsdruck) für das herkömmliche Bremssystem erreicht sind, keine weitere Verstärkung durch Unterdruck in dem herkömmlichen Bremssystem. Dieser Mangel an Verstärkung bedeutet, dass für einen stärkeren Druck des Fahrers auf das Bremspedal 240 nicht viel zusätzlicher Bremsdruck hinzugefügt wird, und dies wird vom Fahrer als Auslauf empfunden. Unterdessen stellt das EBB-Bremssystem für Kurve 320 bis zu einem Druck von 180 bar weiterhin Ausgangsdruck bereit, da mehr Verstärkung möglich ist. Wie vorstehend erwähnt, kann der Mangel an jeglicher Auslaufangabe zu stärkerem Schwund und höheren Temperaturen im Bremssystem führen.
Um das Problem eines mangelnden Auslaufs anzugehen, kann eine Schwundbenachrichtigungsfunktion hinzugefügt werden, wie in 2 gezeigt. Dementsprechend können beispielhafte Ausführungsformen einen Rückmeldungsverstärker 250 verwenden, der dazu programmiert sein kann, eine Schwundangabe 252 oder eine Benachrichtigung bereitzustellen, die verwendet werden kann, um dem Fahrer eine taktile Rückmeldung bereitzustellen, die das herkömmliche Bremssystemgefühl eines Auslaufs genauer simuliert, um einen erhöhten Pedalweg für einen gegebenen Druck oder eine gegebene Geschwindigkeitsreduzierungsrate anzufordern. In einigen Fällen kann, wie nachstehend erörtert, die Schwundangabe 252 als ein Druckversatz bereitgestellt werden, um die durch das Bremspedal 240 auf den Fahrer übertragene Pedalkraft 232 zu erhöhen, sodass der Fahrer einen erhöhten Pedalweg für die gleiche Geschwindigkeitsreduzierungsrate bereitstellt. 3B veranschaulicht Kurve 330 (zwischen Kurve 310 und 320), welche die Leistung von beispielhaften Ausführungsformen veranschaulicht, die den Rückmeldungsverstärker 250 einsetzen.
Unter weiterer Bezugnahme auf 2 kann der Normalbetrieb des Drehmomentsteuermoduls 130 für Bremsvorgänge die Erzeugung einer Drehmomentanforderung 260 beinhalten, die dem Bremssystem 270 (z. B. Reibungsbremsen oder lokalen Aktoren an entsprechenden der Räder 180) bereitgestellt wird, das wiederum Bremskräfte auf das Rad oder die Räder 180 des Fahrzeugs 110 mit einem Druck aufbringt, der basierend auf der Drehmomentanforderung 260 vorgeschrieben ist. Wie vorstehend angemerkt, stellt der Pedalgefühlsimulator 230 dem Bediener dann über das Bremspedal 240 basierend auf der Pedalposition 242 in Form einer Pedalkraft 232 eine taktile Rückmeldung bereit. In dieser Hinsicht können verschiedene Beziehungen zwischen der Pedalkraft 232, dem Pedalweg (wie durch die Pedalposition 242 angegeben), der Geschwindigkeitsreduzierungsrate und dem Bremsdruck 280 existieren und sollten gewürdigt werden.
4 veranschaulicht einen Verlauf der nominalen Pedalkraft gegenüber dem Pedalweg für den Pedalgefühlsimulator 230. In dieser Hinsicht veranschaulicht Kurve 400 die Leistung des Pedalgefühlsimulators 230 ohne irgendeine Eingabe von dem Rückmeldungsverstärker 250. In einigen Fällen kann die Bereitstellung des Schwundbenachrichtigungsmerkmals nur bei Geschwindigkeits- oder Betriebsbereichen erwünscht sein, die nicht im normalen täglichen Fahrbereich liegen. Daher kann es wünschenswert sein, die Kurve 400 für normales tägliches Fahren an Ort und Stelle zu belassen und den Rückmeldungsverstärker 250 nur auf einer Rennstrecke oder unter anderen Hochleistungsbedingungen zu betreiben. Die Modusauswahl 282 (z. B. über die Benutzerschnittstelle 120 vorgenommen) kann dafür verantwortlich sein, den Rückmeldungsverstärker 250 zusätzlich zu den nachstehend beschriebenen konkreten Auslösebedingungen oder -bereichen zu aktivieren.
5 veranschaulicht einen Verlauf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber der Pedalkraft und 6 veranschaulicht einen Verlauf des Drucks gegenüber der Pedalkraft sowohl mit als auch ohne Betrieb des Rückmeldungsverstärkers 250. 5 zeigt eine Normalkurve 500 für die Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber der Pedalkraft und eine modifizierte Kurve 510 aufgrund des Betriebs des Rückmeldungsverstärkers 250. Gleichermaßen zeigt 6 eine Normalkurve 600 für den Druck gegenüber der Pedalkraft und eine modifizierte Kurve 610 aufgrund des Betriebs des Rückmeldungsverstärkers 250.
Wie vorstehend angemerkt, kann der Rückmeldungsverstärker 250 dazu programmiert sein, zum Vermeiden einer Beeinträchtigung normaler täglicher Fahrbedingungen einen Schwellenwert oder Auslöser 520 oder 620 zu definieren, bei dem sein Betrieb beginnt. Zudem kann ein Abschaltschwellenwert 530 oder 630 definiert werden, bei dem der Betrieb des Rückmeldungsverstärkers 250 stoppt. Darüber hinaus kann der Rückmeldungsverstärker 250 dazu konfiguriert sein, derart betrieben zu werden, dass, wenn sich der Druck zum Aufrechterhalten einer gegebenen Geschwindigkeitsreduzierungsrate aufgrund von Bremsschwund erhöht, der Schwellenwert oder Auslöser 520 oder 620 anfänglich in einer gewünschten Region erreicht wird, bei der es gewünscht ist, einen größeren Pedalweg für einen gegebenen Druck oder eine gegebene Geschwindigkeitsreduzierungsrate herbeizuführen. In den Beispielen aus 5, 6A und 6B erfolgt der Auslöser 520 oder 620 bei etwa 100 bar Druck oder 150 N Pedalkraft, was in diesem Beispiel einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate von etwa 11 m/s² entspricht. Eine Steigung von etwa 0,02 m/s²/N wird dann für Kurve 510 verwendet, bis etwa 400 N Pedalkraft an dem Abschaltschwellenwert 530 erreicht sind.
Danach kehrt der Betrieb schnell auf die Normalkurve 500 oder 600 zurück, sodass der volle Druck des EBB-Systems bei 500 N erreicht wird.
Wenn sich der Druck, der zum Aufrechterhalten einer gegebenen Geschwindigkeitsreduzierungsrate erforderlich ist, aufgrund von Bremsschwund erhöht, wird der Schwellenwert für erhöhten Druck zum Kompensieren des Verlustes der Geschwindigkeitsreduzierungsrate erfüllt. Wenn sie erfüllt ist, wird die Druckanforderung, die normalerweise bereitgestellt würde, künstlich durch den Rückmeldungsverstärker 250 (über die Schwundangabe 252) reduziert. Die Schwundangabe 252 kann dann bewirken, dass der Fahrer mit einem größeren Weg auf das Bremspedal 240 drückt, um den zusätzlichen Verlust bei der Geschwindigkeitsverringerungsrate auszugleichen. Aufgrund der zuvor erwähnten Beziehung zwischen Pedalkraft und Pedalweg des Pedalgefühlsimulators 230 gibt es eine Erhöhung der Kraft, die an den Fahrer über das Bremspedal 240 kommuniziert wird, wie in 6A gezeigt. Diese Erhöhung der Kraft führt dazu, dass der Fahrer zusätzliche Kraft auf das Bremspedal 240 ausüben muss, um die gleiche Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erhalten, die ansonsten erwartet wird. Wie vorstehend angemerkt, beginnt die Drucksubtraktion der Schwundangabe 252, die bewirkt, dass ein erhöhter Weg (und daher eine erhöhte Kraft) auf das Bremspedal 240 durch den Pedalgefühlsimulator 230 erzeugt wird, bei etwa 400 N reduziert zu werden und kehrt bei 500 N auf normal zurück. Es ist anzumerken, dass es sich im Kontext von 6A bei dem Ausdruck „Druck“ um den Hydraulikdruck handelt, der auf die Bremsbeläge aufgebracht wird, um ein negatives Drehmoment an den Rädern 180 zu erzeugen. Ausführungsbeispiele können jedoch auch für Brake-by-Wire-Systeme gelten, bei denen beispielsweise der Ausdruck „Druck“ allgemeiner durch den Ausdruck „Drehmoment“ oder „Drehmomentanforderung“ ersetzt werden kann. Somit kann beispielsweise eine Drehmomentanforderung an den Rädern 180 durch hydraulischen Druck, eine mechanische Schraube, magnetische oder beliebige andere Mittel zum Erzeugen eines Bremsmoments an den Rädern 180 bereitgestellt werden. 6B veranschaulicht ein Beispiel, das einen Verlauf von Drehmoment gegenüber Kraft zeigt, um eine Normalkurve 600' für das Drehmoment gegenüber der Pedalkraft und eine modifizierte Kurve 610' aufgrund des Betriebs des Rückmeldungsverstärkers 250 zu veranschaulichen.
Um wie gewünscht eine taktile Kraftrückmeldung zu erreichen, können beispielhafte Ausführungsformen eine Tabelle 290 für die Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Weg (RVRvT) einsetzen. Beliebige oder alle der vorstehend beschriebenen Verläufe (oder diesen zugeordneten Datentabellen) können eingesetzt werden, um einen beliebigen gewünschten Ausgabeparameter für einen gegebenen Eingabeparameter oder Satz von Parametern aus den Verläufen (oder Datentabellen) zu erlangen. Somit kann die RVRvT-Tabelle 290 in einigen Fällen durch beliebige oder alle der anderen Verläufe aus 4-6 ersetzt oder verstärkt werden. Der Rückmeldungsverstärker 250 kann dazu konfiguriert sein, auf die RVRvT-Tabelle 290 (und/oder beliebige andere Verläufe/Tabellen) zu verweisen, um die Schwundangabe 252 zu bestimmen, die als ein Druckversatz zu der Normalausgabe des Pedalgefühlsimulators 230 bereitzustellen ist. In dieser Hinsicht kann ein Beschleunigungsmesser 292 eine Raten- oder Geschwindigkeitsreduzierungseingabe für den Rückmeldungsverstärker 250 bereitstellen. Der Rückmeldungsverstärker 250 kann auf die RVRvT-Tabelle 290 basierend auf der Eingabe der Geschwindigkeitsreduzierungsrate verweisen, um die Schwundangabe 252 basierend auf einer modifizierten Pedalwegstrecke zu bestimmen, die für die gleiche Menge an Geschwindigkeitsreduzierungsrate erforderlich ist.
7 veranschaulicht einen Verlauf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Weg, der sich aus dem Betrieb der RVRvT-Tabelle 290 relativ zum Betrieb ohne diese ergeben kann. In dieser Hinsicht zeigt Kurve 700 eine unmodifizierte oder Normalbetriebskurve, und Kurve 710 stellt die modifizierte Kurve 710 dar, die durch den Betrieb des Rückmeldungsverstärkers 250 verursacht wird, um den Druckversatz der Schwundangabe 252 zu erzeugen, was einen größeren Pedalweg für eine gegebene Geschwindigkeitsreduzierungsrate innerhalb des Betriebsbereiches des Rückmeldungsverstärkers 250 erfordert. Die modifizierte Kurve 710 erstreckt sich zwischen einem Auslösewert 720 und einem Abschaltwert 730, um den Betriebsbereich des Rückmeldungsverstärkers 250 zu definieren. Somit wird der Bereich unter etwa 45 mm Pedalweg (für dieses Beispiel), wo typischerweise weniger als 11 m/s² Geschwindigkeitsverringerungsrate erforderlich sind, durch den Betrieb des Rückmeldungsverstärkers 250 nicht beeinflusst. Stattdessen werden nur Bereiche oberhalb dieses Schwellenwertes, in denen ein Bremsschwund auftritt, durch den Betrieb des Rückmeldungsverstärkers 250 beeinflusst.
Beispielhafte Ausführungsformen erfüllen den Wunsch, Beeinträchtigungen beim täglichen Fahren zu vermeiden, während sie immer noch eine Rückmeldung während des Schwunds bereitstellen. Die konkreten Umsetzungsdetails hängen typischerweise von der Fahrzeugart und den dieser zugeordneten entsprechenden Betriebs- oder Leistungsmetriken ab. Die RVRvT-Tabelle 290 kann jedoch abstimmbar sein, sodass ein optimierter Betrieb für jede Fahrzeugart erreicht werden kann. Beispielhafte Ausführungsformen können Verriegelungsdruckerhöhungen verwenden, die nicht während Nicht-Schwundbedingungen eingeleitet werden, können aber ansonsten auf ein beliebiges EBB-System oder Brake-by-Wire-System anwendbar sein, welches das Pedalgefühl von dem Hydrauliksystem stromabwärts des Verstärkungssystems trennt.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Fahrer eine Eingabe in das System bereitstellen, indem er das Bremspedal 240 drückt, und wenn der ausgewählte Modus ausgewählt ist oder Schwellenwertkriterien erfüllt sind, kann ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremsschwundangabe ausgeführt werden. 8 veranschaulicht ein Blockdiagramm eines Beispiels für ein derartiges Verfahren. Das Verfahren kann Empfangen einer Angabe der Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung eines Bremspedals eines Bremssystems bei Vorgang 800 beinhalten. Das Verfahren kann ferner Empfangen einer Bremsschwundangabe beinhalten, die basierend auf einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs bei Vorgang 810 erzeugt wird. Das Verfahren kann ferner Erzeugen einer Pedalkrafteingabe in das Bremspedal beinhalten, um einem Fahrer des Fahrzeugs bei Vorgang 820 eine taktile Rückmeldung bereitzustellen. In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren ferner Empfangen einer Angabe des Bremsdrucks beinhalten, der durch das Bremssystem aufgebracht wird. In einigen Ausführungsformen kann der Pedalkraftversatz nur zwischen einem Auslösewert und einem Abschaltwert aufgebracht werden. Beispielsweise kann der Auslösewert die Geschwindigkeitsreduzierungsrate sein, die etwa 11 m/s² erreicht, und der Abschaltwert kann auftreten, wenn die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 23 m/s² erreicht. In einigen Ausführungsformen kann das Erzeugen der Pedalkrafteingabe Einsetzen einer Tabelle der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg beinhalten, um den Pedalkraftversatz basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erzeugen. Der Pedalkraftversatz kann basierend auf Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg des Fahrzeugs bestimmt werden.
Ausführungsbeispiele können daher zudem ein Fahrzeugsteuersystem zum Steuern des Bremsens in einem Fahrzeug beinhalten. Das Fahrzeugsteuersystem kann ein Bremssystem beinhalten, das mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs wirkgekoppelt ist, um Bremseingaben an das eine oder die mehreren Räder als Reaktion auf eine Drehmomentanforderung bereitzustellen, die basierend auf einer Pedalposition erzeugt wird. Das Fahrzeugsteuersystem kann ferner einen Pedalpositionssensor, der mit einem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um die Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu bestimmen, einen Pedalgefühlsimulator, der mit dem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um dem Fahrer eine taktile Rückmeldung über eine auf das Bremspedal aufgebrachte Pedalkraft bereitzustellen, einen Beschleunigungsmesser zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs während der Betätigung des Bremspedals und einen Rückmeldungsverstärker beinhalten, der mit dem Pedalgefühlsimulator wirkgekoppelt ist, um einen Pedalkraftversatz bereitzustellen, um die Pedalkraft basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erhöhen. Es ist anzumerken, dass die Drehmomentanforderung in einigen Beispielen ferner basierend auf einer Kombination aus Bremspedalkraft und Bremspedalweg (oder -position) erzeugt werden kann.
Das Fahrzeugsteuersystem einiger Ausführungsformen kann zusätzliche Merkmale, Modifikationen, Erweiterungen und/oder dergleichen beinhalten, um weitere Aufgaben umzusetzen oder die Leistung des Systems zu verbessern. Die zusätzlichen Merkmale, Modifikationen, Erweiterungen und/oder dergleichen können in einer beliebigen Kombination miteinander hinzugefügt werden. Es folgt eine Liste verschiedener zusätzlicher Merkmale, Modifikationen und Erweiterungen, die jeweils einzeln oder in einer beliebigen Kombination miteinander hinzugefügt werden können. Zum Beispiel kann das System ferner ein Drehmomentsteuermodul umfassen, das mit dem Bremssystem wirkgekoppelt ist, um die Drehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition bereitzustellen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Rückmeldungsverstärker dem Fahrer den Pedalkraftversatz taktil als eine Schwundangabe bereitstellen. In einigen Fällen kann die Schwundangabe dem Fahrer ferner visuell über eine Benutzerschnittstelle bereitgestellt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform bringt der Rückmeldungsverstärker den Pedalkraftversatz zwischen einem Auslösewert und einem Abschaltwert auf. In einigen Fällen kann der Auslösewert erreicht werden, wenn die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 11 m/s² beträgt, und der Abschaltwert kann erreicht werten, wenn die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 23 m/s² beträgt. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Auslösewert ein Bremsdruck von etwa 100 bar sein und kann der Abschaltwert der Bremsdruck von etwa 200 bar sein. In einigen Fällen kann der Pedalkraftversatz eine Steigung von etwa 0,02 m/s2/N vom Auslösewert bis etwa 400 N aufweisen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Pedalkraftversatz nach etwa 400 N reduziert werden, um bei etwa 500 N null zu erreichen. In einigen Fällen kann das System eine Tabelle der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg beinhalten, und der Rückmeldungsverstärker kann die Tabelle der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg einsetzen, um den Pedalkraftversatz basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erzeugen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Pedalkraftversatz basierend auf Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg des Fahrzeugs bestimmt werden. In einigen Fällen können die Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg Pedalkraft gegenüber Pedalweg beinhalten. In einer beispielhaften Ausführungsform können die Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg basierend auf Artinformationen, die dem Fahrzeug zugeordnet sind, abstimmbar sein. In einigen Fällen kann der Rückmeldungsverstärker basierend auf einer durch den Fahrer vorgenommenen Modusauswahl betreibbar sein.
Viele Modifikationen und andere Ausführungsformen der in dieser Schrift dargelegten Erfindungen werden dem Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich, zu dem diese Erfindungen gehören, der über den Nutzen der in den vorhergehenden Beschreibungen und den zugehörigen Zeichnungen dargelegten Lehren verfügt. Daher versteht es sich, dass die Erfindungen nicht auf die offenbarten konkreten Ausführungsformen beschränkt sein sollen und dass Modifikationen und andere Ausführungsformen im Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche beinhaltet sein sollen. Darüber hinaus versteht es sich, dass, obwohl die vorstehenden Beschreibungen und die zugeordneten Zeichnungen Ausführungsbeispiele im Rahmen bestimmter beispielhafter Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen beschreiben, unterschiedliche Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen durch alternative Ausführungsformen bereitgestellt werden können, ohne vom Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche abzuweichen. In dieser Hinsicht werden zum Beispiel auch andere Kombinationen von Elementen und/oder Funktionen als die vorliegend explizit beschriebenen in Betracht gezogen, wie sie in einigen der beigefügten Patentansprüche dargelegt sein können. In Fällen, in denen in dieser Schrift Vorteile, Nutzen oder Lösungen für Probleme beschrieben werden, versteht es sich, dass derartige Vorteile, Nutzen und/oder Lösungen auf einige beispielhafte Ausführungsformen anwendbar sein können, aber nicht notwendigerweise auf alle beispielhaften Ausführungsformen. Somit sollten die in dieser Schrift beschriebenen Vorteile, Nutzen oder Lösungen nicht als wesentlich, erforderlich oder unabdingbar für alle Ausführungsformen oder für das in dieser Schrift Beanspruchte verstanden werden. Obwohl konkrete Ausdrücke in dieser Schrift herangezogen werden, werden diese lediglich in ihrem allgemeinen und beschreibenden Sinne und nicht zum Zwecke der Einschränkung verwendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugsteuersystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Bremssystem, das mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs wirkgekoppelt ist, um dem einen oder den mehreren Rädern als Reaktion auf eine Drehmomentanforderung, die basierend auf einer Pedalposition erzeugt wird, Bremseingaben bereitzustellen; einen Pedalpositionssensor, der mit einem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um die Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu bestimmen; einen Pedalgefühlsimulator, der mit dem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um dem Fahrer eine taktile Rückmeldung über eine auf das Bremspedal aufgebrachte Pedalkraft bereitzustellen; einen Beschleunigungsmesser zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs während der Betätigung des Bremspedals; und einen Rückmeldungsverstärker, der mit dem Pedalgefühlsimulator wirkgekoppelt ist, um einen Pedalkraftversatz bereitzustellen, um die dem Bremspedal bereitgestellte Pedalkraft basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erhöhen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch ein Drehmomentsteuermodul, das mit dem Bremssystem wirkgekoppelt ist, um die Drehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition bereitzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform stellt der Rückmeldungsverstärker dem Fahrer den Pedalkraftversatz taktil als eine Schwundangabe bereit.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Schwundangabe dem Fahrer ferner visuell über eine Benutzerschnittstelle bereitgestellt.
Gemäß einer Ausführungsform bringt der Rückmeldungsverstärker den Pedalkraftversatz zwischen einem Auslösewert und einem Abschaltwert auf.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Auslösewert, dass die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 11 m/s² beträgt, und umfasst der Abschaltwert, dass die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 23 m/s² beträgt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Auslösewert einen Bremsdruck von etwa 100 bar oder ein Bremsmoment von etwa 6500 Nm und umfasst der Abschaltwert einen Bremsdruck von etwa 200 bar oder ein Bremsmoment von etwa 15000 Nm.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Pedalkraftversatz eine Steigung von etwa 0,02 m/s2/N von dem Auslösewert bis etwa 400 N auf.
Gemäß einer Ausführungsform reduziert sich der Pedalkraftversatz nach etwa 400 N, um bei etwa 500 N null zu erreichen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner gekennzeichnet durch eine Tabelle der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg, und wobei der Rückmeldungsverstärker die Tabelle der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg einsetzt, um den Pedalkraftversatz basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Pedalkraftversatz basierend auf Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg des Fahrzeugs bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg Pedalkraft gegenüber Pedalweg.
Gemäß einer Ausführungsform sind die Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg basierend auf Artinformationen, die dem Fahrzeug zugeordnet sind, abstimmbar.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Rückmeldungsverstärker basierend auf einer durch den Fahrer vorgenommenen Modusauswahl betreibbar.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremsschwundangabe für ein Fahrzeug Folgendes: Empfangen einer Angabe der Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung eines Bremspedals eines Bremssystems; Empfangen einer Bremsschwundangabe, die basierend auf einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs erzeugt wird; und Erzeugen einer Pedalkrafteingabe in das Bremspedal, um einem Fahrer des Fahrzeugs eine taktilen Rückmeldung bereitzustellen, wobei die Pedalkrafteingabe basierend auf einem der Bremsschwundangabe zugeordneten Pedalkraftversatz erzeugt wird.
In einem Aspekt der Erfindung beinhaltet das Verfahren Empfangen einer Angabe des Bremsdrucks oder Bremsmoments, der/das durch das Bremssystem aufgebracht wird.
In einem Aspekt der Erfindung wird der Pedalkraftversatz zwischen einem Auslösewert und einem Abschaltwert aufgebracht.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst der Auslösewert, dass die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 11 m/s² beträgt, und umfasst der Abschaltwert, dass die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 23 m/s² beträgt.
In einem Aspekt der Erfindung umfasst das Erzeugen der Pedalkrafteingabe Einsetzen einer Tabelle der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg, um den Pedalkraftversatz basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erzeugen.
In einem Aspekt der Erfindung wird der Pedalkraftversatz basierend auf Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg des Fahrzeugs bestimmt.

Claims

Fahrzeugsteuersystem zum Steuern des Bremsens in einem Fahrzeug, wobei das System Folgendes umfasst: ein Bremssystem, das mit einem oder mehreren Rädern des Fahrzeugs wirkgekoppelt ist, um Bremseingaben an das eine oder die mehreren Räder als Reaktion auf eine Drehmomentanforderung bereitzustellen, die basierend auf einer Pedalposition erzeugt wird; einen Pedalpositionssensor, der mit einem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um die Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung des Bremspedals durch einen Fahrer des Fahrzeugs zu bestimmen; einen Pedalgefühlsimulator, der mit dem Bremspedal wirkgekoppelt ist, um dem Fahrer über eine auf das Bremspedal aufgebrachte Pedalkraft eine taktile Rückmeldung bereitzustellen; einen Beschleunigungsmesser zum Bestimmen einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs während der Betätigung des Bremspedals; und einen Rückmeldungsverstärker, der mit dem Pedalgefühlsimulator wirkgekoppelt ist, um einen Pedalkraftversatz bereitzustellen, um die dem Bremspedal bereitgestellte Pedalkraft basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erhöhen.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Drehmomentsteuermodul, das mit dem Bremssystem wirkgekoppelt ist, um die Drehmomentanforderung basierend auf der Pedalposition bereitzustellen.
System nach Anspruch 2, wobei der Rückmeldungsverstärker dem Fahrer den Pedalkraftversatz taktil als eine Schwundangabe bereitstellt.
System nach Anspruch 3, wobei die Schwundangabe dem Fahrer ferner visuell über eine Benutzerschnittstelle bereitgestellt wird.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rückmeldungsverstärker den Pedalkraftversatz zwischen einem Auslösewert und einem Abschaltwert aufbringt.
System nach Anspruch 5, wobei der Auslösewert umfasst, dass die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 11 m/s² beträgt, und der Abschaltwert umfasst, dass die Geschwindigkeitsreduzierungsrate etwa 23 m/s² beträgt.
System nach Anspruch 5, wobei der Auslösewert einen Bremsdruck von etwa 100 bar oder ein Bremsmoment von etwa 6500 Nm umfasst und der Abschaltwert einen Bremsdruck von etwa 200 bar oder ein Bremsmoment von etwa 15000 Nm umfasst.
System nach Anspruch 5, wobei der Pedalkraftversatz eine Steigung von etwa 0,02 m/s2/N von dem Auslösewert bis etwa 400 N aufweist.
System nach Anspruch 8, wobei sich der Pedalkraftversatz nach etwa 400 N reduziert, um bei etwa 500 N null zu erreichen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Tabelle der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg, und wobei der Rückmeldungsverstärker die Tabelle der Geschwindigkeitsreduzierungsrate gegenüber dem Pedalweg einsetzt, um den Pedalkraftversatz basierend auf der Geschwindigkeitsreduzierungsrate zu erzeugen.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Pedalkraftversatz basierend auf Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg des Fahrzeugs bestimmt wird.
System nach Anspruch 11, wobei die Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg Pedalkraft gegenüber Pedalweg umfassen oder wobei die Eigenschaften der Kraft gegenüber dem Weg basierend auf Artinformationen, die dem Fahrzeug zugeordnet sind, abstimmbar sind.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Rückmeldungsverstärker basierend auf einer durch den Fahrer vorgenommenen Modusauswahl betreibbar ist.
Verfahren zum Bereitstellen einer Bremsschwundangabe für ein Fahrzeug, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen einer Angabe der Pedalposition als Reaktion auf eine Betätigung eines Bremspedals eines Bremssystems; Empfangen einer Bremsschwundangabe, die basierend auf einer Geschwindigkeitsreduzierungsrate des Fahrzeugs erzeugt wird; und Erzeugen einer Pedalkrafteingabe in das Bremspedal, um einem Fahrer des Fahrzeugs eine taktile Rückmeldung bereitzustellen, wobei die Pedalkrafteingabe basierend auf einem Pedalkraftversatz erzeugt wird, welcher der Bremsschwundangabe zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend Empfangen einer Angabe des Bremsdrucks oder Bremsmoments, der/das durch das Bremssystem aufgebracht wird.