DE112004002343B4

DE112004002343B4 - Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes

Info

Publication number: DE112004002343B4
Application number: DE112004002343.2T
Authority: DE
Inventors: Tobias Scheller; Andreas Neu
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2003-12-24
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2022-05-12
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: DE112004002343D2; WO2005063539A1

Abstract

Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage, bei dem den Bremsdruck in den einzelnen Radbremsen (10, 11) bestimmende Eingangsgrößen ausgewertet und Stellgrößen von Hydraulikventilen (6) festgelegt werden, wobei mindestens zwei Strategien zum Einregeln des Bremsdrucks vorgesehen sind, und wobei nach einer zweiten Strategie die Regelung nach Maßgabe eines Differenzdrucks vor und hinter dem Hydraulikventil (6) erfolgt,dadurch gekennzeichnet, dass nach einer ersten Strategie die Regelung nach Maßgabe eines Volumenstroms durch das Hydraulikventil (6) bei einem angenommenen konstanten, vor und hinter dem Hydraulikventil (6) gebildeten Differenzdruck erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Einregeln eines Bremsdruckes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.
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, wie beispielsweise aus der WO 03066404 A1 bekannt ist. 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 geregelt werden.
Bei dem Druckaufbau in den Radbremsen mittels hydraulischer Unterstützung über den Aussteuerpunkt des Vakuum-Bremskraftverstärkers hinaus werden die Trennventile, meist analogisierte Elektromagnetventile, zwischen dem Tandemhauptzylinder (THZ) und den Radbremsen geschlossen. Die Hydraulikpumpe fördert dann Bremsflüssigkeit aus dem Tandemhauptzylinder (THZ) in die Radbremsen und erhöht so den Bremsdruck. In der Druckabbauphase muss der zusätzlich erzeugte Druck über die Trennventile komfortabel bezüglich Pedalgefühl und Bremswirkung in den Tandemhauptzylinder abgebaut werden. Dazu sind meist zwei zusätzliche Drucksensoren an den Radbremsen, je einer für jeden Bremskreis, nötig, um den Raddruck zu ermitteln.
Aus der DE 101 06 464 A1 ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines elektronohschen Bremssystems bekannt, bei dem Druckregelventile die Radbremsen wahlweise mit einer Druckquelle oder einem Behälter verbinden. Dabei wird der elektrische Strom des Ventils basierend auf dem Differenzdruck über dem Ventil begrenzt.
Die DE 102 24 059 A1 offenbart ein Verfahren zum Einregeln eines Bremsdrucks ohne Kenntnis eines gemessenen Raddrucks, indem eine Kennlinie genutzt wird, die die den Ventilstrom mit der Druckdifferenz korreliert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage zu schaffen.
Das Problem wird durch ein Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes mit sämtlichen Merkmalen der Patentansprüche 1 und 11 gelöst. Eine Volumenstrom-Kennlinie ist gespeichert oder wird ermittelt, die den Wert der Stellgröße des Hydraulikventils mit einem Volumenstrom durch das Hydraulikventil bei einem angenommenen konstanten, vor und hinter dem Hydraulikventil gebildeten Differenzdruck korreliert, und die Stellgröße des Hydraulikventils wird nach Maßgabe der Volumenstrom-Kennlinie bestimmt.
Aufgrund der gegebenen Eigenschaften des Ventils je nach Differenzdruck und Stellung des Ventils bei diesem Druckunterschied vor und hinter dem Ventil stellt sich ein Volumenstrom ein. Durch eine Veränderung der Ventilstellung in einer Zwischenstellung, d.h. zwischen den Endstellungen „auf“ und „zu“, wird der Volumenstrom nach der Erfindung definiert veränderbar.
Als Trennventil wird vorteilhaft ein stromlos offenes, elektromagnetisch betätigbares Ventil eingesetzt. Das Verfahren wird vorteilhaft durch ein Regelprogramm mit den entsprechenden Programmschritten in einem Regler durchgeführt. Die Regelung nach Maßgabe des Volumenstroms durch das Hydraulikventil bei einem angenommenen konstanten, vor und hinter dem Hydraulikventil gebildeten Differenzdruck erfolgt dabei vorteilhaft für einen Programmdurchlauf oder Reglerzyklus (1 Looop).
Bei der Korrelation des Volumenstroms mit der Stellgröße wird vorteilhaft ein Kennfeld für verschiedene Differenzdrücke verwendet.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass mit dem Verfahren ein Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen mit einem Volumenstrom einer Druckflüssigkeit (Bremsflüssigkeit) durch das Hydraulikventil in einem Bereich von 5 bis 20 cm³/sec, vorzugsweise ca. 10 cm³/sec, erfolgt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auch dadurch gelöst, dass mindestens zwei Strategien zum Einregeln des Bremsdrucks vorgesehen sind, wobei nach einer ersten Strategie die Regelung nach Maßgabe eines Volumenstroms durch das Hydraulikventil bei einem angenommenen konstanten, vor und hinter dem Hydraulikventil gebildeten Differenzdruck erfolgt, und wobei nach einer zweiten Strategie die Regelung nach Maßgabe eines Differenzdrucks vor und hinter dem Hydraulikventil erfolgt.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen nach der ersten Strategie nach dem oben beschriebenen Verfahren erfolgt.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass mit der zweiten Strategie ein Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen mit einem Volumenstrom einer Druckflüssigkeit (Bremsflüssigkeit) durch das Hydraulikventil in einem Bereich von kleiner 5 bis 20 cm³/sec, vorzugsweise kleiner ca. 10 cm³/sec, erfolgt.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass für das Einregeln des Bremsdruckes nach der zweiten Strategie eine Druckdifferenz-Kennlinie gespeichert ist oder ermittelt wird, die den Wert der Stellgröße des Hydraulikventils mit einem vor und hinter dem Hydraulikventil gebildeten Differenzdruck korreliert, und dass die Stellgröße des Hydraulikventils nach Maßgabe der Druckdifferenz-Kennlinie bestimmt wird.
Vorteilhaft wird die Stellgröße aus der Druckdifferenz zwischen dem Solldruck für die Radbremsen und dem Druck einer Betätigungseinrichtung (Druckdifferenz des Hydraulikventils) bestimmt. Der Druck der Betätigungseinrichtung (THZ) wird über den bei einer ESP-Regelung in einem Bremskreis vorhandenen Drucksensor und der Solldruck in einem bekannten Modell ermittelt.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Stellgröße ein elektrischer Ventilstrom ist, mittels dem das Hydraulikventil analog gesteuert wird.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass nach der zweiten Strategie die Stellgröße, vorzugsweise der Ventilstrom, dem Verlauf der Druckdifferenz-Kennlinie (Öffnungspunkt-Kennlinie) zwecks Einstellung eines Differenzdrucks folgt. Diese Druckdifferenz-Kennlinie beschreibt den Zusammenhang zwischen der Stellgröße, insbesondere den Ventilstrom (Stellstrom) und dem maximal einstellbaren Differenzdruck am Ventil.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass eine dritte Strategie zum Einregeln des Bremsdrucks vorgesehen ist, bei der die Regelung nach Maßgabe einer Sprungfunktionen zu dem maximalen Wert der Stellgröße erfolgt.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass mit der dritten Strategie ein Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen mit einem Volumenstrom einer Druckflüssigkeit (Bremsflüssigkeit) durch das Hydraulikventil in einem Bereich von größer 5 bis 20 cm³/sec, vorzugsweise größer ca. 10 cm³/sec, erfolgt.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass ein vorgegebener veränderlicher Bremsdruck eingeregelt wird, der eine hydraulische Verstärkung des in die Bremsanlage eingesteuerten Bremsdruckes bewirkt.
Besonders vorteilhaft wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Druckabbau des Bremsdruckes in den Radbremsen eingeregelt.
Mit Kenntnis der Ventilkennlinie eines Trennventils, des Tandemhauptzylinder-Druckes und des Soll-Druckes für die Radbremsen kann nach den erfindungsgemäßen Verfahren ein Ventilstrom bestimmt und so eingestellt werden, dass sich ein bestimmter Raddruck einstellt, der nicht unterschritten wird, ohne dass zusätzliche Drucksensoren, die die Raddrücke messen, erforderlich sind.
Es ist nach der Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer hydraulischen Pumpe und einem vorzugsweise analog regelbaren Hydraulikventil, vorgesehen, welche Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass durch eine Ansteuerung der hydraulischen Pumpe ein veränderlicher Bremsdruck erzeugt wird, mittels der eine gewünschte hydraulische Verstärkung in jedem Bremskreis einer Fahrzeugbremse erfolgt und dass eine Veränderung des Bremsdrucks mittels einer Regelung des Hydraulikventils nach dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen

1 eine Bremsanlage mit zwei Bremskreisen
2 eine Volumenstrom-Kennlinie nach der Erfindung in einer schematischen Darstellung
3 eine Druckdifferenz-Kennlinie gemäß der zweiten Strategie nach der Erfindung in einer schematischen Darstellung
4 eine schematische Darstellung des Signalverlaufs des Volumenstromes Q gegen den Bremsdruck für die drei Strategien nach der Erfindung

Der in 1 dargestellte eine Bremskreis einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit zwei Bremskreisen besteht aus einer Betätigungseinheit 1, z.B. einem Bremszylinder, mit einem Bremskraftverstärker 2, der durch ein Bremspedal 3 betätigt wird. An der Betätigungseinheit 1 ist ein Vorratsbehälter 4 angeordnet, der ein Druckmittelvolumen enthält und in der Bremslösestellung an die Arbeitskammer der Betätigungseinheit angeschlossen ist. Der dargestellte eine Bremskreis weist eine an eine Arbeitskammer der Betätigungseinheit 1 angeschlossene Bremsleitung 5 mit einem Trennventil 6 auf, das in seiner Ruhestellung einen offenen Durchgang für die Bremsleitung 5 bildet. Das Trennventil 6 wird üblicherweise elektromagnetisch betätigt.
Die Bremsleitung 5 verzweigt sich in zwei Bremsleitungen 8, 9, die jeweils zu einer Radbremse 10, 11 führen. Die Bremsleitungen 8, 9 enthalten jeweils ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil 12, 19, das in seiner Ruhestellung offen ist und durch Erregung des Betätigungsmagneten in eine Sperrstellung geschaltet werden kann. Jedem Einlassventil 12, 19 ist ein Rückschlagventil 13 parallel geschaltet, das in Richtung des Bremszylinders 1 öffnet. Parallel zu diesen Radbremskreisen 26, 27 ist ein sogenannter Rückförderkreis angeschlossen, der aus Rücklaufleitungen 15, 32, 33 mit einer Pumpe 16 besteht. Die Radbremsen 10, 11 schließen über jeweils ein Auslassventil 14, 17 über Rücklaufleitungen 32, 33 an die Rücklaufleitung 15 an und damit an die Saugseite der Pumpe 16, deren Druckseite mit der Bremsdruckleitung 8 in einem Einmündungspunkt E zwischen dem Trennventil 6 und den Einlassventilen 12, 19 verbunden ist.
Die Pumpe 16 ist als Hubkolbenpumpe mit nicht näher dargestelltem Druckventil und einem Saugventil ausgebildet. An der Saugseite der Pumpe 16 befindet sich ein Niederdruckspeicher 20, bestehend aus einem Gehäuse 21 mit einer Feder 22 und einem Kolben 23.
In der Verbindung zwischen dem Niederdruckspeicher 20 und der Pumpe 16 ist ein vorgespanntes, zu der Pumpe öffnendes Rückschlagventil 34 eingesetzt.
Die Saugseite der Pumpe 16 ist weiterhin über eine Saugleitung 30 mit einem Niederdruckdämpfer 18 und einem Umschaltventil 31 mit dem Bremszylinder 1 verbunden.
Außerdem weist der Bremskraftübertragungskreis neben dem Hydraulikaggregat 43 eine Einrichtung 28 zur Steuerung der Bremsanlage auf. Die Einrichtung ist im wesentlichen eine ESP-Regeleinheit 45, der ein Modell 41 zum Ermitteln des Soll-Bremsdruckes und eines Soll-Volumenstromes durch das Trennventil sowie ein Speicher 42 zum Hinterlegen der Ventilkennlinien (Differenzdruck-Kennlinie und Volumenstrom-Kennlinie), zwecks Regelung des Trennventils 6, zugeordnet. Der Drucksensor 40, der den Druck der Betätigungseinheit 1 feststellt, ist in der Bremsleitung 5 zwischen dem Bremszylinder 1 und dem Umschaltventil 31 bzw. dem Trennventil 6 angeordnet. Den Rädern zugeordnete Drehzahlsensoren sind mit 50, 51 bezeichnet. Eingangsgrößen, die der ESP-Regeleinheit 45 zugeführt werden, wie zum Beispiel die Signale der Drehzahlsensoren, mindestens eines Gierratensensors, eines Beschleunigungssensors oder des Drucksensors 40, sind exemplarisch mit 55-57 bezeichnet.
Die Ventilkennlinien VK und DK (siehe 2 und 3), die im nichtflüchtigen Speicher 42 hinterlegt sind, können durch eine Vermessung der Ventile oder durch eine Kalibrierung am Bandende ermittelt werden. Die Kalibrierung am Bandende der Fertigung der Bremsanlage oder des Fahrzeugs stellt eine vorteilhafte Variante dar, da hier die komplette Kette der Einflußfaktoren (Teiber, Spulen, Ventil, etc.) in die aufgenommene Kennlinie einfließen. Diese Kennlinien ermöglicht es den durch Ansteuerung der Pumpe 16 erzeugten Druck so zu steuern, daß die gewünschte hydraulische Verstärkung mit Druckaufbau-, Druckhalte- und Druckabbauphasen hinreichend genau eingestellt werden kann, ohne daß der Fahrer den Unterschied zum geregelten System (mit Raddrucksensoren) auflösen kann.
Die Bremsanlage arbeitet wie folgt:
Bei z.B. Bremsungen erhöht der Fahrer über das Pedal 3 und die Betätigungseinheit 1 mit dem Vakuum-Bremskraftverstärker 2 den Bremsdruck in dem Hydraulikaggregat 43 , ohne dass das Fahrzeug entsprechend der Pedalkraft verzögern würde. Die Einrichtung 28 wertet bei der Einbremsung über das Pedal den von dem Drucksensor 40 ermittelten Druck der Betätigungseinheit 1 bzw. den in die Bremsleitung 5 eingesteuerten Bremsdruck aus. Erreicht der Druck einen Grenzwert, der den Aussteuerdruck der Betätigungseinheit bzw. den Aussteuerpunkt des Vakuum-Bremskraftverstärkers 2 beschreibt, erfolgt die Übergabe von der pneumatischen Bremskraftunterstützung durch den Vakuum-Bremskraftverstärker 2 hin zu der aktiven Bremskraftverstärkung durch die Pumpe 16, insbesondere nach der Beziehung $P_{soll} = P_{Aussteuetpunkt} + Faktor K \times (P_{THZ} {-P}_{Aussteuerpunkt})$
mit P_soll=Solldruck, P_{Aussteuerpunkt}=Druck am Aussteuerpunkt des Bremskraftverstärkers, P_THZ = Druck der Betätigungseinheit. Dazu werden bei geöffnetem Umschaltventil 31 im Druckaufbau die (analogisierten) Trennventile 6 geschlossen und die Hydraulikpumpe 16 fördert Bremsfluid aus dem Bremszylinder 1, z.B. einem Tandemhauptzylinder (THZ), in die Radbremsen 10, 11. Die Einlassventile 12 bzw. 19 sind geöffnet, die Auslassventile 14 bzw. 17 geschlossen.
In der Druckabbauphase wird der zusätzlich erzeugte Druck über die analogisierten Trennventile 6 komfortabel bezüglich Pedalgefühl und Bremswirkung nach den erfindungsgemäßen Verfahren in den Bremszylinder 1 abgebaut.
In der 2 ist eine Volumenstrom-Kennlinie KV nach der Erfindung abgebildet. Die Volumenstrom-Kennlinie KV zeigt den Wert des Volumenstromes durch das Hydraulikventil (Trennventil) bei einem konstanten, vor und hinter dem Hydraulikventil gebildeten Differenzdruck, der Druckdifferenz ΔP₀, in Abhängigkeit von der Stellgröße, dem am Hydraulikventil eingeregelten Stellstrom I.
Für beispielsweise einen Druckabbau von einem Druck 1 nach einem Druck 2 über das Trennventil muss ein bekanntes Volumen an Bremsflüssigkeit über das Trennventil strömen.
Nach der dritten Strategie könnte dazu das Trennventil eine bestimmte Zeit ganz geöffnet werden. Es stellt sich dann beispielsweise typisch ein Differenzdruck von 100 bar und ein Volumenstrom von 50 cm³/sec ein. Dies würde im Bereich von normalen Bremsungen zu einem unkomfortablen Pedalgefühl führen (Pedalschlag) .
Nach der Erfindung wird daher ein definierter, konstanter Volumenstrom, der geringer als der maximal mögliche ist, eingeregelt. Dies erreicht man durch gezielte, nur teilweise Öffnung des Ventils. Dazu wird insbesondere ein elektromagnetisches Ventil durch eine gezielte Bestromung unterhalb des Öffnungsstroms, der zu einem aktuellen Differenzdruck passt, quasi „analog“ geregelt.
Mit anderen Worten wird mittels eines analog regelbaren Ventils für eine im wesentlichen konstante Druckdifferenz ΔP₀, beispielsweise ca. 30 bar, die sich bei einem bestimmten Stellstrom I, dem Öffnungsstrom I_o (I_o = I (ΔP₀)), am Hydraulikventil einstellt, durch Regelung eines Arbeitsstrom I_A am Hydraulikventil ein relativ konstanter Volumenstrom Qc von ca. 5 oder 10 cm³/sec eingestellt.
Durch die Entfernung des Punktes für den Arbeitsstrom I_A von dem Öffnungsstrom I_o für den Differenzdruck von z. B. 30 bar, haben kleine Kennlinienfehler keine merklichen Auswirkungen auf die Regelgüte. Der Druckabbau selbst bleibt sehr gut regelbar durch den reduzierten Volumenstrom. Der Druckabbau ist insgesamt sehr gut dosierbar und für den Fahrer daher auch sehr komfortabel. Denn trotz größerem Volumenstrom durch das Hydraulikventil, das Trennventil 6, in einem Bereich von 5 bis 20 cm³/sec, vorzugsweise ca. 10 cm³/sec, wodurch ein neuer Solldruck schneller als mit der Strategie 2 eingestellt werden kann, können Unstetigkeiten oder Sprünge in dem Druckabbau vermieden werden.
Der Öffnungsstrom I_o (I_o = I (ΔP₀)) ergibt sich aus einer Druckdifferenz-Kennlinie KD. Dies ist in 3 dargestellt. Die Druckdifferenz-Kennlinie KP stellt den Ventilstrom I und die entsprechende Druckdifferenz ΔP dar.
Vorzugsweise wird aber ein Kennfeld für die Volumenstrom-Kennlinie KV verwendet (siehe gestrichelte Linien KV₁ und KV₂ in 2). Hier wird der Wert des Volumenstromes Q durch das Hydraulikventil (Trennventil) bei verschiedenen, als konstant angenommenen, vor und hinter dem Hydraulikventil gebildeten Differenzdrücken ΔP_0,1 und ΔP_0,2 in Abhängigkeit von der Stellgröße, dem am Hydraulikventil eingeregelten Stellstrom I_0,1 und I_0,2, abgebildet.
Die in der 3 abgebildete Druckdifferenz-Kennlinie KD wird darüber hinaus gemäß der zweiten Strategie nach der Erfindung verwendet, wobei ein Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen mit einem Volumenstrom einer Druckflüssigkeit (Bremsflüssigkeit) durch das Hydraulikventil in einem Bereich von kleiner 5 bis 20 cm³/sec, vorzugsweise kleiner ca. 10 cm³/sec, erfolgt.
Wird eine Beschleunigung des Einstellvorgangs notwendig oder gewünscht, so kann nach der ersten Strategie der Ventilstrom I entsprechend der Volumenstrom-Kennlinie VK modifiziert werden (siehe 2). Hierdurch wird ein größerer Volumenstrom im Vergleich mit der zweiten Strategie durch das Trennventil 6 erzeugt. Das heißt, auf schnelle Druckabbauanforderungen wird mit einem weiter geöffneten Trennventil 6 reagiert. Da das Druckmodell nach der ersten Strategie im Grundsatz nicht mehr auf der Öffnungspunktkennlinie KP direkt beruht, werden bei einem längeren, langsamen Druckabbau die Modellfehler auch geringer.
Darüber hinaus wirken sich Leckagen, die nach der zweiten Strategie im Bereich des Öffnungspunkts eine starke Auswirkung auf den resultierenden Bremsdruck haben, mit der hier beschriebenen ersten Strategie weniger stark aus.
Neben der zweiten Strategie (Bremsdruck folgt dem Verlauf der Kennlinie KP) für kleine Volumenströme und der ersten Strategie (Regelung des Volumenstroms, siehe 2)) für mittlere bis größere Volumenströme ist die dritte Strategie für große Volumenströme vorgesehen. Dabei wird durch eine Sprungfunktionen zu dem maximalen Ansteuerstrom bzw. ein „digitale Regelung“ des Trennventils 6, mit einer nur „Auf“ oder „Zu“ Stellung ohne Zwischenstellungen und Druckeinstellung über die Zeitdauer der Ventilbestromung, ein maximaler Volumenstrom realisiert.
Dies ist in der 4 dargestellt, worin der Volumenstrom Q gegen die Druckdifferenz für die drei Strategien nach der Erfindung gezeigt wird.
Nach der Strategie 3 (obere Kurve in 4) wird durch einen „Sprung“ auf einen maximalen Ansteuerstrom der maximale Volumenstrom Qmax eingestellt. Dieser wird vorteilhaft nur auf einen bestimmten, maximalen Wert ansteigen, denn für das Trennventil ist vorzugsweise eine Druckbegrenzungsfunktion vorgesehen, welche den Bremsdruck auf einen maximal möglichen Bremsdruck begrenzt. Damit wird sichergestellt, dass das hydraulische System der Fahrzeugbremsanlage nicht überlastet wird.
Nach der Strategie 1 (mittlere Kurve in 4) wird der gewünschte Volumenstrom Q_const eingestellt. Dieser Volumenstrom Q_const ist auch bei steigendender Druckdifferenz vor und hinter dem Trennventil konstant. Denn erfindungsgemäß erfolgt eine volumenstromabhängige Regelung des Ansteuerstroms für das Trennventil nach Kennlinie KV (2).
Bei der Strategie 2 (untere Kurve in 4) erfolgt die Einstellung nach Maßgabe einer Druckdifferenz (Kennlinie KP in 3). Daraus resultiert eine Rampenfunktion, bei welcher der Volumenstrom Q_anst mit steigendendem Druckdifferenz vor und hinter dem Trennventil erhöht wird. Denn nach der Erfindung wird hier eine Regelung des Ansteuerstroms für das Trennventil nach Maßgabe einer einzustellenden Druckdifferenz durchgeführt.
Sämtliche Bremsvorgänge kann man prinzipiell in die Abschnitte Druckaufbau, Druckhalten und Druckabbau einteilen. Bei jedem dieser drei Bremszyklen sind im Grundsatz die drei Strategien nach der Erfindung zum Einregeln des Bremsdrucks vorgesehen. Je nach Situation wird die optimal passende der Strategien pro Bremskreis ausgewählt.
Dies ist insbesondere vorgesehen für Bremssysteme mit einer Fahrdynamikregelung (ESP), einer Antriebsschlupfregelung (TCS), einer aktiven Geschwindigkeits- und Abstandsregelung (ACC) oder einer Bremsanlage mit einer aktiven Bremskraftverstärkung durch eine hydraulische Pumpe zur Bremsdruckerhöhung über den Aussteuerpunkt eines Unterdruckbremskraftverstärkers hinaus oder im Fall eines zu geringen Unterdrucks eines Unterdruckbremskraftverstärkers (z.B. bei einem „Kaltstarts“ des Fahrzeugs).
Darüber hinaus wird aus Gründen der Systemsicherheit für ein Schließen des Trennventils im wesentlichen die Strategie verwendet, mit der das Trennventil bestmöglich geschlossen zu halten ist. Das bedeutet, das (stromlos offene) Ventil wird hoch bestromt, damit es sicher geschlossen bleibt. Die Wirkung einer Leckage ist in diesem Bereich (der hohen Bestromung) geringer.
Die Strategie 1 und 2 bieten den Vorteil, dass sich Fehler in den Kennlinien nicht als Schlag am Pedal spürbar machen, sondern durch langsame unspürbare Übergangsvorgänge abgebaut werden. Weiter wird die Geräuschentwicklung stark reduziert. Bei der Strategie 1 kann darüber hinaus vorteilhaft trotzdem ein relativ großer Volumenstrom Q durch das Trennventil und damit eine relativ rasche Änderung der Radbremsdrücke erfolgen. Damit wird ein gewünschter Solldruck in den Radbremsen in relativ kurzer Zeit und trotzdem komfortabel und gut regelbar eingestellt.

Claims

Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage, bei dem den Bremsdruck in den einzelnen Radbremsen (10, 11) bestimmende Eingangsgrößen ausgewertet und Stellgrößen von Hydraulikventilen (6) festgelegt werden, wobei mindestens zwei Strategien zum Einregeln des Bremsdrucks vorgesehen sind, und wobei nach einer zweiten Strategie die Regelung nach Maßgabe eines Differenzdrucks vor und hinter dem Hydraulikventil (6) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer ersten Strategie die Regelung nach Maßgabe eines Volumenstroms durch das Hydraulikventil (6) bei einem angenommenen konstanten, vor und hinter dem Hydraulikventil (6) gebildeten Differenzdruck erfolgt.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen (10, 11) nach der ersten Strategie nach einem Verfahren erfolgt, bei dem eine Volumenstrom-Kennlinie gespeichert ist oder ermittelt wird, die den Wert der Stellgröße des Hydraulikventils (6) mit einem Volumenstrom durch das Hydraulikventil (6) bei einem angenommenen konstanten, vor und hinter dem Hydraulikventil (6) gebildeten Differenzdruck korreliert, und dass die Stellgröße des Hydraulikventils (6) nach Maßgabe der Volumenstrom-Kennlinie bestimmt wird.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren ein Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen (10, 11) mit einem Volumenstrom einer Druckflüssigkeit durch das Hydraulikventil (6) in einem Bereich von 5 bis 20 cm³/sec erfolgt.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zweiten Strategie ein Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen (10, 11) mit einem Volumenstrom einer Druckflüssigkeit durch das Hydraulikventil (6) in einem Bereich von kleiner 5 bis 20 cm³/sec.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Einregeln des Bremsdruckes nach der zweiten Strategie eine Druckdifferenz-Kennlinie gespeichert ist oder ermittelt wird, die den Wert der Stellgröße des Hydraulikventils (6) mit einem vor und hinter dem Hydraulikventil (6) gebildeten Differenzdruck korreliert, und dass die Stellgröße des Hydraulikventils (6) nach Maßgabe der Druckdifferenz-Kennlinie bestimmt wird.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach der zweiten Strategie der Ventilstrom dem Verlauf der Druckdifferenz-Kennlinie zwecks Einstellung eines Differenzdrucks folgt.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Strategie zum Einregeln des Bremsdrucks vorgesehen ist, bei der die Regelung nach Maßgabe einer Sprungfunktionen zu dem maximalen Wert der Stellgröße erfolgt.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der dritten Strategie ein Einregeln des Bremsdruckes in den Radbremsen (10, 11) mit einem Volumenstrom einer Druckflüssigkeit durch das Hydraulikventil (6) in einem Bereich von größer 5 bis 20 cm³/sec.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße ein elektrischer Ventilstrom ist, mittels dem das Hydraulikventil (6) analog gesteuert wird.
Verfahren zum Einregeln eines Bremsdruckes in den Radbremsen einer Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Verfahren ein vorgegebener veränderlicher Bremsdruck eingeregelt wird, der eine hydraulische Verstärkung eines in die Bremsanlage eingesteuerten Bremsdruckes bewirkt.
Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer hydraulischen Pumpe (16) und einem analog regelbaren Hydraulikventil (6), dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Ansteuerung der hydraulischen Pumpe (16) ein veränderlicher Bremsdruck erzeugt wird, mittels der eine gewünschte hydraulische Verstärkung in jedem Bremskreis einer Fahrzeugbremse erfolgt und dass eine Veränderung des Bremsdrucks mittels einer Regelung des Hydraulikventils (6) nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 11 erfolgt.