DE10227740A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen und/oder Modifizieren von Bremsdrücken - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen und/oder Modifizieren von Bremsdrücken

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zum Überwachen und/oder Modifizieren von Bremsdrücken in Randbremsen eines Fahrzeugs. DOLLAR A Um die hydraulische Wirksamkeit der eingesteuerten Bremsdrücke zu überwachen und ggf. zu korrigieren, sind folgende Schritte vorgesehen: DOLLAR A Ermitteln der Verzögerungsvorgabe, DOLLAR A Vergleichen der Verzögerungsvorgabe mit der tatsächlichen Verzögerung und DOLLAR A Ermitteln von Korrekturwerten für die Bremsdrücke nach Maßgabe des Vergleichs.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und/oder Modifizieren von Bremsdrücken in Radbremsen eines Fahrzeugs und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
  • Vakuum-Bremskraftverstärker benötigen eine vom Motor zur Verfügung gestellte Unterdruckversorgung zur Unterstützung der von dem Fahrer aufzubringenden Pedalkraft. Abhängig vom Motor kann schon bei relativ geringen Pedalkräften ein Zustand erreicht werden, wo eine weitere Erhöhung der Kraft auf die Betätigungseinheit nur durch eine Steigerung der Pedalkraft möglich ist, da der Vakuum-Bremskraftverstärker die maximal mögliche Unterstützungskraft erreicht hat. Den Zustand bezeichnet man als Aussteuerpunkt des Verstärkers. Bremsungen die über dem Aussteuerpunkt des Vakuum- Bremskraftverstärkers stattfinden, stellen dabei hohe Anforderungen an den Fahrer hinsichtlich der aufzubringenden Pedalkraft. Aus diesem Grund werden zunehmend Bremssysteme (OHB-V) eingesetzt, die durch einen aktiven hydraulischen Bremsdruckaufbau den Fahrer unterstützen. Derartige Bremssysteme weisen in der Regel ein Motor-Pumpen-Aggregat und ein Hydraulikaggregat auf, die von einer elektronischen Regelung, wie ESP, ABS, ASR und dgl. entsprechend der gewünschten Bremskraftunterstützung gesteuert werden.
  • Bei dem Druckaufbau in den Radbremsen mittels hydraulischer Unterstützung über den Aussteuerpunkt des Vakuum- Bremskraftverstärkers hinaus werden die (analogisierten) Trennventile geschlossen und die Hydraulikpumpe fördert Bremsflüssigkeit aus der Betätigungseinheit, vorzugsweise einem Tandemhauptzylinder (THZ), in die Radbremsen. In der Druckabbauphase muss der zusätzlich erzeugte Druck über die Trennventile komfortabel bezüglich Pedalgefühl und Bremswirkung in der Betätigungseinheit abgebaut werden. Die Einstellung der Druckdifferenz zwischen der Betätigungseinheit und den Bremsen-Aktuatoren erfolgt über die analogisierten Trennventile, die mittels eines einzustellenden Stromes gesteuert werden.
  • Oben angesprochene Systeme haben das systembedingte Problem, daß Toleranzen, die durch Alterung, Temperatur, oder Ansteuerungsungenauigkeiten hervorgerufen werden, nicht ausgeregelt werden können, da die Systeme bevorzugt ohne Raddrucksensoren betrieben werden. Diese kostengünstige Variante läßt aber nur eine Steuerung zu, welche eine Überwachung der Funktion erforderlich macht.
  • Aufgabe dieser Erfindung ist es die hydraulische Wirksamkeit der eingesteuerten Bremsdrücke zu überwachen und ggf. zu korrigieren.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein gattungsgemäßes Verfahren mit den folgenden Schritten durchgeführt wird:
    Ermitteln der Verzögerungsvorgabe,
    Vergleichen der Verzögerungsvorgabe mit der tatsächlichen Verzögerung, und
    Ermitteln von Korrekturwerten für die Bremsdrücke nach Maßgabe des Vergleichs.
  • Vorteilhaft können durch das erfindungsgemäße Verfahren für eine kurze Zeit eine Korrektur der Stellgrößen der analogen Ventile ermittelt und somit Effekte auf ein akzeptables Maß reduziert werden, die darin bestehen können, dass beim Lösen der Bremse das Pedal z. B. durch Fehler des Druckmodells oder der Ventilkennlinien "kleben" bleibt oder sich ein Nachbremsen einstellt. Das Pedalgefühl wird verbessert oder der wird Komfort größer.
  • Gegenstand der Erfindung ist ferner, eine gattungsgemäße Vorrichtung so auszugestalten, dass die Vorrichtung aufweist, eine erste Ermittelungseinheit zum Ermitteln der Verzögerungsvorgabe,
    eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der Verzögerungsvorgabe mit der tatsächlichen Verzögerung, und
    eine zweite Ermittlungseinheit zum Ermitteln von Korrekturwerten für die Bremsdrücke nach Maßgabe des Vergleichs.
  • Zum Ermitteln der Korrekturwerte aus der Verzögerungsvorgabe und der tatsächlichen Verzögerung sind folgende Schritte zweckmäßig:
    Ermitteln des Drucks einer Betätigungseinheit anhand gemessener Werte,
    Ermitteln der Verzögerungsvorgabe (Req_VEHACC) aus dem mit einem Faktor gewichteten Druck der Betätigungseinheit,
    Ermitteln der Korrekturwerte aus der Differenz der Verzögerungsvorgabe und der tatsächlichen Verzögerung.
  • Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird der Druck der Betätigungseinheit mit einem Verstärkungsfaktor gewichtet.
  • Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass die Differenz der Verzögerungsvorgabe und der tatsächlichen Verzögerung in Filtern gefiltert wird. Die Filter sind bevorzugt 1ter oder 2ter Ordnung.
  • Zur weiteren Verbesserung des Verfahrens, wird die Differenz mit unterschiedlichen Filterzeitkonstanten (F_Fast, F_Slow), vorzugsweise mit Grenzfrequenzen von 1 Hz und 15 Hz, gefiltert.
  • Zur weiteren Verbesserung der Überwachung bzw. der Modifikation der Bremsdrücke wird die Abweichung der Verzögerungsvorgabe von der tatsächlichen Verzögerung aus der Größe der Differenz (DIFF) von der mit unterschiedlichen Filterzeitkonstanten (F_Fast, F_Slow) gefilterten Differenz (VEHACC-REQ_VEHACC) der Verzögerungsvorgabe und der tatsächlichen Verzögerung gebildet.
  • Es ist besonders vorteilhaft, dass die Abweichung mit einem Schwellenwert verglichen wird und nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses Korrekturwerte für die Bremsdrücke gebildet werden.
  • Zur Ansteuerung der Trennventile ist es besonders zweckmäßig, dass die Korrekturwerte insbesondere nach Maßgabe der Stromeinstellung eines elektromagnetisch ansteuerbaren Ventils bezugnehmend auf eine Formel oder eine Kennlinie ermittelt werden.
  • Des Weiteren ist die Vorrichtung, die Bestandteil einer Bremsanlage ist, vorteilhaft so weitergebildet, dass ein Drucksensor den Druck der Betätigungseinheit ermittelt, dass die erste Ermittlungseinheit aufweist eine Korrekturstufe zum Ermitteln der Verzögerungsvorgabe (Req_VEHACC) aus dem mit einem Faktor gewichteten Druck der Betätigungseinheit, und dass die zweite Ermittlungseinheit einen Subtrahierer aufweist, zum Ermitteln der Korrekturwerte aus der Differenz der Verzögerungsvorgabe und der tatsächlichen Verzögerung.
  • Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung angegeben und wird im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
  • Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ausführungsform zum Überwachen und/oder Modifizieren von Bremsdrücken,
  • Fig. 2 Darstellungen von Zeitverläufen zu Erläuterung der erfindungsgemäßen Ermittlung von Korrekturwerten.
  • Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Überwachen bzw. Modifizieren von Bremsdrücken die im wesentlichen eine erste Ermittlungseinheit 30 zum Ermitteln einer Verzögerungsvorgabe und eine zweite Ermittlungseinheit 31 zum Ermitteln von Korrekturwerten für Bremsdrücke aufweist. Die Überwachung erfolgt über eine Ähnlichkeitsbetrachtung von der vom Fahrer über das Bremspedal vorgegebenen Fahrzeugverzögerung und der Fahrzeugreaktion, vorzugsweise der tatsächlichen Fahrzeugverzögerung. Es wird dabei die Situation betrachtet, bei der der Fahrer mittels aktivem hydraulischen Bremsdruckaufbau (OHB-V) unterstützt wird. Die vom Fahrer initiierte Verzögerungsvorgabe wird aus dem mit einem Drucksensor gemessenen Druck der Betätigungseinheit, der mit einem Verstärkungsfaktor multipliziert wird, ermittelt. Der Verstärkungsfaktor resultiert aus der hydraulischen Bremskraftverstärkung der Fahrervorgabe. Der verstärkte Druck der Betätigungseinheit ist der angeforderte Druck (Req_Press). Die Betätigungseinheit kann beispielsweise ein Tandern- Hauptzylinder (THZ) sein. Dieser Wert 10 wird in einem Multiplizierer 11 mit einem Faktor A multipliziert, so dass man eine Verzögerungsvorgabe (Req_VEHACC) als Ausgangssignal erhält. Das zweite Signal 13, welches zu dem Vergleich in dem Vergleicher 12 herangezogen wird, ist das Fahrzeugverzögerungssignal (VEHACC). Dies kann modellbasiert ermittelt oder mit einem Beschleunigungssensor gemessen werden. Fig. 2.1 zeigt den Signalverlauf während einer kurzen Zeitspanne, die eine für eine Bildung der Verzögerungssignale typische Situation wiedergeben. Der angeforderte Druck ist mit Req_Press, die Verzögerungsvorgabe mit Req_VEHACC und das Fahrzeugverzögerungssignal mit VEACC bezeichnet. Typische Situationen können beim Lösen der Bremse auftreten, wenn das Pedal z. B. durch Fehler des Druckmodells oder der Ventilkennlinien "kleben" bleibt oder sich ein selbsttätiges Nachbremsen einstellt. Zunächst wird in dem Subtrahierer 12 die Differenz 14 von VEHACC und Req_VEHACC gebildet. Diese Größe wird zwei Filtern 15, 16, z. B. Tiefpassfiltern, mit unterschiedlicher Filterzeitkonstante (F_Fast, F_Slow) zugeführt. Die Filter sind bevorzugt von lter oder 2ter Ordnung, die Grenzfrequenzen sind 1 Hz, bzw 15 Hz. Auf diese Weise entsteht, wie Fig. 2.2 zeigt, ein sich relativ langsam änderndes Differenzsignal 14 SF und ein auch die schnelleren Änderungen wiedergebendes Differenzsignal 14 FF. Bildet man nun in einem weiteren Subtrahierer 18 die Differenz 17 aus F_Fast-F_Slow kann an der Größe der Differenz 17(DIFF) die Abweichung der Fahrzeugreaktion (VEHACC) von der Fahrervorgabe (Req_VEHACC) detektiert werden. Die Größe der Abweichung 17 wird in einem Tiefpassfilter 22 gefiltert. In Fig. 2.3 sind das Signal 17 und das gefilterte Signal 17F dargestellt. Vom Eingangssignal 17F wird der Schwellwert S abgezogen, Block 19. Das Ausgangssignal 19A wird auf Werte > O begrenzt.
  • Nach der Multiplikation des Ausgangssignals 19A in einem Multiplizierer 20 mit Faktoren B wird das Ausgangssignal 21zur Korrektur des Druckmodells und damit letztendlich der Stromeinstellung des analogen Trennventils herangezogen werden.
  • Da Änderungen im Fahrzeugverhalten die durch Veränderungen der Fahrwiderstände (z. B. Bergfahrt) hervorgerufen werden, im Vergleich zu einer vom Fahrer eingesteuerten Bremsdruckveränderung langsam entstehen, führt dies nicht zu einer hinreichend großen DIFF Bildung (Strom wird nicht korrigiert). Abweichungen die konstant sind, werden ebenfalls nicht in DIFF abgebildet. Dies hat den Vorteil, daß diese "Fehleinstellung" nicht detektiert und somit auch nicht korrigiert wird, da die Einstellung (Req_VEHACC) vom Fahrer nicht verändert wird und als akzeptiert angesehen werden kann.

Claims (10)

1. Verfahren zum Überwachen und/oder Modifizieren von Bremsdrücken in Radbremsen eines Fahrzeugs mit den Schritten
Ermitteln der Verzögerungsvorgabe,
Vergleichen der Verzögerungsvorgabe mit der tatsächlichen Verzögerung, und
Ermitteln von Korrekturwerten für die Bremsdrücke nach Maßgabe des Vergleichs.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte
Ermitteln des Drucks einer Betätigungseinheit anhand gemessener Werte,
Ermitteln der Verzögerungsvorgabe (Req VEHACC) aus dem mit einem Faktor gewichteten Druck der Betätigungseinheit,
Ermitteln der Korrekturwerte aus der Differenz der Verzögerungsvorgabe und der tatsächlichen Verzögerung.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck der Betätigungseinheit mit einem Verstärkungsfaktor gewichtet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz in Filtern gefiltert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz mit unterschiedlichen Filterzeitkonstanten (F_Fast, F_Slow), vorzugsweise mit Grenzfrequenzen von 1 Hz und 15 Hz, gefiltert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung der Verzögerungsvorgabe von der tatsächlichen Verzögerung aus der Größe der Differenz (DIFF) von der mit unterschiedlichen Filterzeitkonstanten (F_Fast, F_Slow) gefilterten Differenz (VEHACC-REQ_VEHACC) der Verzögerungsvorgabe und der tatsächlichen Verzögerung gebildet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abweichung mit einem Schwellwert verglichen wird und nach Maßgabe des Vergleichsergebnisses Korrekturwerte für die Bremsdrücke gebildet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte insbesondere nach Maßgabe der Stromeinstellung eines elektromagnetisch ansteuerbaren Ventils bezugnehmend auf eine Formel oder eine Kennline ermittelt werden.
9. Vorrichtung zum Überwachen und/oder Modifizieren von Bremsdrücken in Radbremsen eines Fahrzeugs mit mehr als zwei Räder, wobei zumindest einige der Räder mit Aktuatoren versehen sind, wobei der jeweils einem Rad zugeordnete Aktuator unabhängig von den anderen betätigbar ist und mit elektronischen Reglern für einen ABS-, ASR-, ESP- oder ACC- Regeleingriff, der nach Maßgabe von geschätzten oder gemessenen Größen, wie Raddrehzahlen, Gierwinkelgeschwindigkeit, Beschleunigung, Druck der mit dem Bremspedal verbundenen Betätigungseinheit, durchgeführt wird, gekennzeichnet durch
eine erste Ermittelungseinheit zum Ermitteln der Verzögerungsvorgabe,
eine Vergleichseinheit zum Vergleichen der Verzögerungsvorgabe mit der tatsächlichen Verzögerung, und
eine zweite Ermittlungseinheit zum Ermitteln von Korrekturwerten für die Bremsdrücke nach Maßgabe des Vergleichs.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Drucksensor den Druck der Betätigungseinheit ermittelt,
dass die erste Ermittlungseinheit aufweist eine Korrekturstufe zum Ermitteln der Verzögerungsvorgabe (Req_VEHACC) aus dem mit einem Faktor gewichteten Druck der Betätigungseinheit, und
dass die zweite Ermittlungseinheit einen Subtrahierer aufweist, zum Ermitteln der Korrekturwerte aus der Differenz der Verzögerungsvorgabe und der tatsächlichen Verzögerung.
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