DE10238217B4 - Control of the brake pressure at steep pressure increase gradients - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern des an einer Radbremse (9) wirkenden Bremsdrucks in einem Bremssystem mit einer Druckerzeugungseinrichtung (4) zum Erzeugen eines Bremsdrucks, einem Einlaßventil (5) zum Einlassen eines Bremsfluids in die Radbremse (9), und einem Druckbegrenzungsventil (3) zum Begrenzen des Bremsdrucks auf einen vorgebbaren Schwellenwert, dadurch gekennzeichnet, daß der am Druckbegrenzungsventil (3) einstellbare Schwellenwert in Abhangigkeit vom Druckaufbaugradienten eingestellt wird.Method for controlling the brake pressure acting on a wheel brake (9) in a brake system with a pressure generating device (4) for generating a brake pressure, an inlet valve (5) for admitting a brake fluid into the wheel brake (9), and a pressure limiting valve (3) for limiting of the brake pressure to a predeterminable threshold value, characterized in that the threshold value which can be set at the pressure limiting valve (3) is set as a function of the pressure build-up gradient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des an einer Radbremse wirkenden Bremsdrucks gemaß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Bremssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.The invention relates to a method for controlling the brake pressure acting on a wheel brake according to the preamble of patent claim 1 and a brake system according to the preamble of patent claim 4.

Beim Anfahren und Beschleunigen eines Fahrzeugs auf glatter Fahrbahn konnen die Antriebsräder schon bei Vorgabe eines geringen Antriebsmoments in starken Schlupf kommen, oder des Fahrzeug bei dynamischer Kurvenfahrt ins Schleudern geraten. Im Rahmen einer ASR- oder ESP-Regelung werden die entsprechenden Rader automatisch gebremst, um die Traktion des Fahrzeugs zu verbessern und die Stabilität des Fahrzeugs zu gewahrleisten. Dabei wird auf Anforderung der ASR- oder ESP der in der Radbremse herrschende Bremsdruck automatisch auf einen vorgegebenen Sollwert eingestellt.When starting and accelerating a vehicle on a slippery road surface, the drive wheels can already come in strong specification when a low drive torque, or get the vehicle in dynamic cornering skidding. As part of an ASR or ESP control, the corresponding wheels are automatically braked to improve the traction of the vehicle and to ensure the stability of the vehicle. At the request of the ASR or ESP, the brake pressure prevailing in the wheel brake is automatically set to a predetermined desired value.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bremssystems fur die vier Räder 8 eines Fahrzeugs. 1 shows a schematic representation of a braking system for the four wheels 8th of a vehicle.

Bei einem Bremsvorgang, bei dem der Fahrer das Bremspedal 1 aktiv betatigt, werden die Bremsen 9 der Räder 8 gemäß der vom Fahrer aufgebrachten Bremskraft mit Druck beaufschlagt. Dabei wird ein Bremsfluid vom Hauptbremszylinder 10 über Hydraulikleitungen 7, ein hochdruckfestes Schaltventil 2 und Einlaßventile 5 jeweils zu den Bremsen 9 der Fahrzeugrader 8 geleitet.In a braking operation where the driver depresses the brake pedal 1 Actively activates the brakes 9 the wheels 8th pressurized in accordance with the braking force applied by the driver. This is a brake fluid from the master cylinder 10 via hydraulic lines 7 , a high-pressure-resistant switching valve 2 and intake valves 5 each to the brakes 9 the vehicle wheels 8th directed.

Bei einem durch eine Regelung bewirkten Bremseneingriff wird der Bremsdruck von einer Hydraulikpumpe 4 erzeugt, die von der Regeleinrichtung entsprechend angesteuert wird. Während eines Pumpenzyklus wird ein Bremsfluid dabei zunächst über das hochdruckfeste Schaltventil 2 angesaugt und anschließend die Bremse 9 durch Austreiben des Kolbens mit Druck beaufschlagt. Nach einer mehrere Pumpenzyklen andauernden Druckaufbauphase wird schließlich ein (quasi) stationärer Bremsdruck an den Radbremsen 9 erreicht. Bremsdruck und der Druckaufbaugradient, d. h. der Gradient, mit dem der Bremsdruck zunimmt, werden dabei von der Regelung als entsprechende Sollwerte vorgegeben.In a brake application caused by a control, the brake pressure from a hydraulic pump 4 generated, which is controlled by the control device accordingly. During a pump cycle, a brake fluid is initially on the high-pressure resistant switching valve 2 sucked in and then the brake 9 pressurized by expelling the piston. After a pressure build-up phase lasting several pump cycles, finally, a (quasi) stationary brake pressure at the wheel brakes becomes 9 reached. Brake pressure and the pressure increase gradient, ie the gradient with which the brake pressure increases, are specified by the control as corresponding setpoints.

Ein derartiges Bremssystem zum Durchführen automatischer Bremseingriffe, das mit zwei Bremskreisen und zudem mit Zusatzpumpen zum schnelleren Bremsdruckaufbau ausgestattet ist, ist aus der Druckschrift DE 196 44 883 A1 bekannt. Auch die Druckschrift DE 44 37 701 A1 offenbart ein ähnliches Bremssystem. Dieses wurde zur Unterstützung von durch den Fahrer eingeleiteten Bremseingriffen und für automatische Bremseingriffe, sowie zur Antriebsschlupfregelung in kritischen Fahrsituationen, wie beispielsweise bei Kurvenfahrt, konzipiert.Such a brake system for performing automatic braking interventions, which is equipped with two brake circuits and also with additional pumps for faster brake pressure build-up, is from the document DE 196 44 883 A1 known. Also the publication DE 44 37 701 A1 discloses a similar braking system. This was designed to support driver-initiated brake interventions and automatic brake interventions, as well as traction control in critical driving situations such as cornering.

Bei niedrigem Druckaufbaugradient folgt der in den Bremsen 9 vorherrschende Bremsdruck dem Solldruck mit relativ geringer zeitlicher Verzögerung.At low pressure build-up gradient follows in the brakes 9 prevailing brake pressure the target pressure with relatively little time delay.

Bei schnellem, dynamischem Druckaufbau, d. h. bei steilem Druckaufbaugradient, stellt sich der Bremsdruck in den Radbremsen 9 jedoch erst mit einer beträchtlichen zeitlichen Verzögerung ein. Dies beruht auf der Tatsache, daß sich bei hohem dynamischen Druckaufbau an den Einlaßventilen 5 ein Staudruck einstellt, der den gewünschten Solldruck (z. B. 20 bar) wesentlich übersteigen kann. Steigt der Druck im Bremssystem über den gewünschten stationären Sollwert, so wird ein Druckbegrenzungsventil 3, das auf den entsprechenden Sollwert eingestellt ist, überströmt und vermindert den Druck im Bremskreis. Dies führt zu einem ungewollten Volumenverlust über das Druckbegrenzungsventil 3 in einer Druckaufbauphase, in der der Bremsdruck an der Bremse 9 des Rades 8 den gewünschten Sollwert noch nicht erreicht hat.With rapid, dynamic pressure build-up, ie with a steep pressure build-up gradient, the brake pressure in the wheel brakes 9 but only with a considerable delay. This is due to the fact that at high dynamic pressure build-up at the intake valves 5 sets a back pressure, which can significantly exceed the desired target pressure (eg 20 bar). If the pressure in the brake system rises above the desired steady-state setpoint, a pressure relief valve will be activated 3 , which is set to the appropriate setpoint, flows and reduces the pressure in the brake circuit. This leads to an unwanted loss of volume via the pressure relief valve 3 in a pressure build-up phase, in which the brake pressure on the brake 9 of the wheel 8th has not yet reached the desired setpoint.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Bremsverhalten der Radbremsen bei steilen Druckaufbaugradienten zu verbessern.It is therefore the object of the present invention to improve the braking behavior of the wheel brakes at steep pressure increase gradient.

Gelost wird diese Aufgabe gemaß der Erfindung durch die im Patentanspruch 1 sowie 4 angegebenen Merkmale. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.Gelost is this object according to the invention by the features specified in claim 1 and 4 features. Further embodiments of the invention are the subject of dependent claims.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, den Schwellenwert eines Druckbegrenzungsventils, mit dem der maximale Druck im Bremskreis eines Bremssystems eingestellt wird, in Abhängigkeit vom Druckaufbaugradienten einzustellen. Dadurch wird das Druckbegrenzungsventil bei kurzfristigen Drucküberhohungen im Bremskreis nicht überströmt und der in der Radbremse wirkende Bremsdruck baut sich schneller auf.The essential idea of the invention is to set the threshold value of a pressure relief valve, with which the maximum pressure in the brake circuit of a brake system is set, as a function of the pressure increase gradient. As a result, the pressure limiting valve is not overflowed with short-term pressure surges in the brake circuit and the brake pressure acting in the wheel brake builds up faster.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung wird mit zunehmendem Druckaufbaugradienten ein hoherer Schwellenwert am Druckbegrenzungsventil eingestellt. D. h., bei steileren Druckaufbaugradienten wird ein Schwellenwert eingestellt, der vergleichsweise hoher ist als bei gleichem Solldruck und flacheren Druckaufbaugradienten. Die Erhohung des Schwellenwertes kann kontinuierlich oder stufenweise erfolgen.According to a preferred embodiment of the invention, a higher threshold value is set at the pressure limiting valve as the pressure build-up gradient increases. That is, at steeper pressure buildup gradients, a threshold is set that is comparatively higher than at the same target pressure and flatter pressure buildup gradient. The increase of the threshold value can be continuous or stepwise.

Die Erhöhung des Schwellenwertes erfolgt vorzugsweise anhand von Kennlinien oder Tabellen, die im Regelsystem hinterlegt sind.The increase of the threshold value preferably takes place on the basis of characteristic curves or tables which are stored in the control system.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft naher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Bremssystems; 1 a schematic representation of a brake system;

2 einen Solldruckverlauf mit mehreren dynamischen Druckanstiegen; 2 a desired pressure curve with several dynamic pressure increases;

3 den Stromverlauf in einem Druckbegrenzungsventil mit und ohne Erhohung des Schwellenwertes; und 3 the current flow in a pressure limiting valve with and without increasing the threshold value; and

4 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Verfahrensschritte bei der Einstellung des Solldruck am Druckbegrenzungsventil. 4 a flowchart illustrating the process steps in the setting of the target pressure on the pressure relief valve.

Bezuglich der Erlauterung von 1 wird auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.Regarding the explanation of 1 Reference is made to the introduction to the description.

2 zeigt den Solldruckverlauf in einem Bremssystem, wie er z. B. von einer ASR- oder ESP-Regelung vorgegeben wird. Dabei sind mehrere dynamische Druckanstiege 11 mit steilem Druckaufbaugradienten zu erkennen. 2 shows the desired pressure curve in a brake system, as it z. B. is specified by an ASR or ESP control. There are several dynamic pressure increases 11 to recognize with steep pressure increase gradient.

Wie erwahnt, kann in Phasen mit hohem dynamischen Druckaufbau im Bremskreis ein Druck entstehen, der hoher ist, als der am Druckbegrenzungsventil 3 eingestellte Schwellenwert (i. d. R. ist dies der von der Regelung vorgegebene Solldruck). Das Druckbegrenzungsventil 3 wird während dieser Druckspitzen uberstromt und fuhrt somit zu einer Verzögerung des Druckaufbaus in den Radbremsen 9.As mentioned, in phases with high dynamic pressure build-up in the brake circuit, a pressure may be higher than that at the pressure relief valve 3 set threshold (usually this is the target pressure specified by the control). The pressure relief valve 3 is overflowed during these pressure peaks and thus leads to a delay of the pressure build-up in the wheel brakes 9 ,

Um ein ungewolltes Uberströmen des Druckbegrenzungsventils 3 zu verhindern, wird der Schwellenwert am Druckbegrenzungsventil in Abhängigkeit vom Druckaufbaugradienten erhoht. Dies erfolgt durch entsprechende Einstellung eines Stroms IUSV am Druckbegrenzungsventil 3.To an unintentional overflow of the pressure relief valve 3 To prevent the threshold value is increased at the pressure relief valve in response to the pressure increase gradient. This is done by setting a current I UPS on the pressure relief valve 3 ,

3 zeigt den durch eine Magnetspule des Druckbegrenzungsventils 3 fließenden Strom IUSV über der Zeit t. Wie zu erkennen ist, wird in Phasen hohen dynamischen Druckanstiegs 11 der Strom zur Einstellung des Schwellenwertes gegenüber demjenigen, der sich bei quasi stationärem Druck einstellen würde, erhoht (vergleiche Uberhöhungen 12). 3 shows the through a solenoid coil of the pressure relief valve 3 flowing current I UPS over time t. As can be seen, is in phases of high dynamic pressure increase 11 the current for setting the threshold value increases compared to that which would be set at quasi-steady-state pressure (compare overshoots) 12 ).

Der Stromverlauf ohne Erhohung des Schwellenwerts ist durch das Bezugszeichen 13 gekennzeichnet.The current profile without increasing the threshold is denoted by the reference numeral 13 characterized.

Die Erhohung des Stellstroms erfolgt nur in Phasen 11, in denen der vorherrschende Druckaufbaugradient einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Der durch das Druckbegrenzungsventil 3 fließende Stellstrom IUSV wird in diesen Phasen 11 entsprechend einer abgelegten Kennlinie erhoht und ist somit wahrend des Druckanstiegs höher als bei gleichen Drucken Psoll im quasi statischem Fall (wenn der Gradient kleiner ist als ein vorgegebener Schwellenwert).The increase of the actuating current takes place only in phases 11 in which the prevailing pressure increase gradient exceeds a predetermined threshold. The through the pressure relief valve 3 flowing actuator current I UPS is in these phases 11 is increased according to a stored characteristic curve and is therefore higher during the pressure rise than at the same pressures Psoll in the quasi-static case (when the gradient is smaller than a predetermined threshold value).

Die absolute Erhohung des Stellstroms wahrend der Phasen hohen dynamischen Druckanstiegs 11 ist mit 14 gekennzeichnet.The absolute increase of the actuating current during the phases of high dynamic pressure increase 11 is with 14 characterized.

4 zeigt nochmals die wesentlichen Verfahrensschritte bei der Erhöhung des Solldrucks am Druckbegrenzungsventil 3. Dabei wird in einem ersten Schritt 20 der Druckaufbaugradient ermittelt und danach in Schritt 21 der Schwellenwert am Druckbegrenzungsventil 3 in Abhangigkeit vom ermittelten Druckaufbaugradienten eingestellt, wobei mit höherem Druckaufbaugradienten ein höherer Schwellenwert eingestellt wird. 4 again shows the essential process steps in increasing the target pressure at the pressure relief valve 3 , This will be done in a first step 20 the pressure buildup gradient is determined and then in step 21 the threshold at the pressure relief valve 3 adjusted depending on the determined Druckaufbaugradienten, with higher Druckaufbaugradienten a higher threshold is set.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Bremspedalbrake pedal
22
Hochdruckfestes SchaltventilHigh pressure resistant switching valve
33
DruckbegrenzungsventilPressure relief valve
44
DruckerzeugungsorgenPressurizing worries
55
Einlaßventilintake valve
66
Auslaßventiloutlet valve
77
Leitungencables
88th
RaderBikes
99
Bremsenbrakes
1010
HauptbremszylinderMaster Cylinder
1111
Bereiche mit hohem DruckanstiegAreas with high pressure rise
1212
StromüberhohungenStromüberhohungen
1313
Stromverlauf im quasi stationären FallCurrent flow in quasi stationary case
1414
Absolute StromuberhohungAbsolute power suppression
20–2120-21
Verfahrensschrittesteps

Claims (5)

Verfahren zum Steuern des an einer Radbremse (9) wirkenden Bremsdrucks in einem Bremssystem mit einer Druckerzeugungseinrichtung (4) zum Erzeugen eines Bremsdrucks, einem Einlaßventil (5) zum Einlassen eines Bremsfluids in die Radbremse (9), und einem Druckbegrenzungsventil (3) zum Begrenzen des Bremsdrucks auf einen vorgebbaren Schwellenwert, dadurch gekennzeichnet, daß der am Druckbegrenzungsventil (3) einstellbare Schwellenwert in Abhangigkeit vom Druckaufbaugradienten eingestellt wird.Method of controlling the wheel brake ( 9 ) acting brake pressure in a brake system with a pressure generating device ( 4 ) for generating a brake pressure, an intake valve ( 5 ) for admitting a brake fluid in the wheel brake ( 9 ), and a pressure relief valve ( 3 ) for limiting the brake pressure to a predefinable threshold, characterized in that the pressure relief valve ( 3 ) adjustable threshold value is set as a function of the pressure increase gradient. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmendem Druckaufbaugradienten ein Schwellenwert eingestellt wird, der vergleichsweise höher ist als bei gleichem Solldruck und flacherem Druckaufbaugradienten.Method according to Claim 1, characterized in that, as the pressure build-up gradient increases, a threshold value is set which is comparatively higher than at the same desired pressure and a flatter pressure build-up gradient. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhohung des Schwellenwertes anhand von Kennlinien oder Tabellen erfolgt, die im System hinterlegt sind.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the increase in the threshold value takes place on the basis of characteristic curves or tables which are stored in the system. Bremssystem, umfassend eine Druckerzeugungseinrichtung (4) zum Aufbau eines auf eine Radbremse (9) wirkenden Bremsdrucks, ein Einlaßventil (5) zum Einlassen eines Bremsfluids in die Radbremse (9), und ein Druckbegrenzungsventil (3) zum Begrenzen des Bremsdrucks auf einen vorgebbaren Schwellenwert, dadurch gekennzeichnet, daß der am Druckbegrenzungsventil (3) einstellbare Schwellenwert in Abhangigkeit vom Druckaufbaugradienten eingestellt wird. Brake system comprising a pressure generating device ( 4 ) for building a wheel brake ( 9 ) acting brake pressure, an inlet valve ( 5 ) for admitting a brake fluid in the wheel brake ( 9 ), and a pressure relief valve ( 3 ) for limiting the brake pressure to a predefinable threshold, characterized in that the pressure relief valve ( 3 ) adjustable threshold value is set as a function of the pressure increase gradient. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhohung des Schwellenwertes am Druckbegrenzungsventil (3) während einer ASR- oder ESP-Regelung erfolgt.Brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the increase in the threshold value at the pressure limiting valve ( 3 ) during an ASR or ESP control.
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