DE69834480T2 - Gerät und Verfahren zur Bereitstellung eines Bremssteuersignals - Google Patents

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    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Bereitstellen einer Bremssteuerung auf Basis des Bremspedalswegs und des Hauptbremszylinderdrucks. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Mischen eines dem Weg des Bremspedals entsprechendes Signals mit einem dem Druck des Hauptbremszylinders entsprechenden Signal, um ein Bremssteuersignal an eine Bremssteuerschleife zu liefern.
  • 2. Hintergrund der Erfindung
  • Drucksteuersysteme sind erforderlich, um eine auf Bremssysteme auszuübende und von ihnen abzugebende Menge Bremsdruck zu steuern. Drucksteuerung wird bei elektrohydraulischen Bremssystemen (EHB-Systeme) angewendet, die auch die für Antiblockiersysteme (ABS), Antischlupfregelungen (ASR) und Fahrzeugstabilitätskontrollsysteme (vehicle stability control – VSC) verwendete Steuerfunktionen ausführen können.
  • Ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Bremssystems für ein Fahrzeug ist in 1 dargestellt. Ein solches System ist im US-Patent Nummer 5,551,769, erteilt an Mark Luckevich beschrieben. Das herkömmliche Bremssystem ist ein Hydrauliksystem und enthält ein Bremspedal 212, einen Bremsschalter 213, einen Hauptbremszylinder 214, Steuerventile 216, Bremsflüssigkeitsleitungen 218, 220, 222, 224 und 226 sowie ein rechtes Vorderrad 228 und ein linkes Vorderrad 230 und ein Paar Hinterräder 232.
  • Das herkömmliche System enthält ein Paar Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensoren 234 zum Messen der Geschwindigkeit jedes der Vorderräder 228 und 230 und ein Paar Fahrzeugrad-Geschwindigkeitssensoren 236 zum Messen der Geschwindigkeit jedes der Hinterräder 232. Das System enthält ferner eine Bremssystem-Steuereinheit 238. Jeder der Radsensoren 234 und 236 ist funktional mit der Steuereinheit 238 verbunden, die selbst über eine elektrische Verbindung oder Lichtleiterverbindung funktional mit dem Steuerventil 216 des Antiblockiersystems verbunden ist.
  • Bei herkömmlichen Bremssystemen wie dem in 1 dargestellten erfolgt der Eingang seitens des Fahrers über das Bremspedal 212 in den Hauptbremszylinder 214. Dieses ist ein mechanisches System, bei dem Bremsbefehl und -kraft durch die mechanische Bewegung eines auf die Bremsflüssigkeit wirkenden Hauptbremszylinderkolbens bereitgestellt werden. Dann wird der Druck verstärkt (gewöhnlich mit einem Unterdrucksystem) und durch die Flüssigkeit zu den Bremssätteln und Rotoren übertragen.
  • Bei herkömmlichen Bremssystemen wird ein auf dem Wegbetrag des Bremspedals 212 basierendes Bremssignal an die Steuereinheit 238 geliefert. Obwohl dieses Signal bei der Bestimmung eines gewünschten Betrags des an Bremssätteln auszuübenden Drucks brauchbar ist, ist ein Signal wünschenswert, das ein besserer Hinweis auf einen gewünschten Bremsbetrag ist, wie er durch die Betätigung des Bremspedals 212 durch einen Fahrer des Fahrzeugs bestimmt wird.
  • Die US 5,230,549 offenbart ein Kraftfahrzeugbremssystem mit adaptiver Bremskraftsteuerung, die einen Sensor zum Detektieren eines Versatzes des Bremspedals und einen Sensor zum Detektieren einer auf das Bremspedal ausgeübten Kraft aufweist. Die bremskrafterzeugenden Mechanismen werden dann auf Basis des detektierten Versatzes des Bremspedals und der detektierten auf das Bremspedal ausgeübten Kraft gesteuert.
  • Die WO 96/34784 A1 offenbart einen Sollwertgenerator mit Sensoren zum Erfassen einer auf das Bremspedal ausgeübten Kraft und eines Hauptbremszylinderdrucks und mit einer Schaltung, die Ausgangssignale der Sensoren gewichtet und die gewichteten Signale addiert, um ein Ausgangssignal zu erzeugen. Insbesondere erfolgt das Gewichten der Signale der Sensoren so, dass ein Sensorsignal mit einem besseren Rauschabstand im Vergleich zu den anderen Sensorsignalen mit einem größeren Gewichtungsfaktor gewichtet wird.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Funktionsweise von Fahrzeugbremssystemen hinsichtlich eines gewünschten Bremsbetrags des Fahrers bereitzustellen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Hauptansprüchen bereit.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen durchgehend entsprechende Teile kennzeichnen, deutlicher; es zeigen:
  • 1 ein herkömmliches elektrohydraulisches Bremssteuersystem;
  • 2 ein elektrohydraulisches Bremssystem gemäß der Erfindung;
  • 3 ein Blockdiagramm einer Steuereinheit, die in dem System gemäß der Erfindung verwendet werden kann;
  • 4 ein Blockdiagramm einer Schwundkompensationseinheit (Fading-Kompensationseinheit), die in dem System gemäß der Erfindung verwendet werden kann;
  • 5 ein Blockdiagramm einer Bremsentemperatur-Schätzungseinheit, die in dem System gemäß der Erfindung verwendet werden kann;
  • 6 ein Blockdiagramm einer Druckberechnungseinheit, die in dem System gemäß der Erfindung verwendet werden kann; und
  • 7 ein Blockdiagramm einer Springer-Berechnungseinheit, die in dem System gemäß der Erfindung verwendet werden kann.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird hierin unter Bezugnahme auf die 2 bis 7 beschrieben.
  • 2 zeigt ein Bremssystem für ein elektrohydraulisches Bremssystem (EHB-System) gemäß der Erfindung. Bei einem EHB-System wird der Bremsbefehl, der auf dem gewünschten durch den Pedalweg und den Hauptbremszylinderdruck bestimmten Bremsbetrag basiert, an den Bremssätteln in ein Bremsdrehmoment umgesetzt. Vorzugsweise werden Proportionaldruckregelventile mit hoher Wiedergabetreue verwendet, um den Bremsdruck auszuüben und zu regeln. Hydraulische Kraft wird durch eine Pumpe und einen Hochdruckspeicher (high pressure accumulator – HPA) bereitgestellt. Bei einem Bremssystem mit elektrischer Signalübertragung (Brake-by-wire-System, BBW-System) wird die gesamte Bremskraft durch einen "elektrischen Bremssattel" erzeugt. Demgemäß erfolgt die Bremsensteuerung bei beiden Systemen elektronisch, wobei der Hauptunterscheidungsfaktor darin liegt, dass das EHB-System ein Hydraulik-Untersystem (oder ein "nasses" System) behält und das BBW-System ein rein elektronisches (oder "trockenes") System ist.
  • In 2 wird die Bewegung eines Bremspedals 12 durch einen Pedalweganzeiger 15 detektiert, der ein Signal ausgibt, das einer Steuereinheit 50 einen Bremspedalwegbetrag angibt. Der Hauptbremszylinderdruck wird von einem Drucksensor 16 gemessen, der ein Signal ausgibt, das der Steuereinheit 50 den Hauptbremszylinderdruck angibt. Andere Fahrzeugsensoren 55 liefern ebenfalls Eingänge an die Steuereinheit 50 wie z. B. Raddrehzahl, Bewegungsbetrag des Lenkrads usw.
  • Die Steuereinheit 50 gibt ein Steuersignal an einen Ventiltreiber 52 aus, um Ventile 54 in einen Zustand zu versetzen, dass ein gewünschter Bremsdruckbetrag vom Hochdruckspeicher (HPA) 64 geliefert und auf Bremssättel 80 ausgeübt wird. Jedes Rad des Fahrzeugs hat einen Druckmesswertwandler (pressure transducer – PT) 72 und einen Bremssattel 80, wie in 2 dargestellt ist. Jedes Ventil 54 wird von einem vom Ventiltreiber 52 erhaltenen entsprechenden Signal unabhängig gesteuert. Die Druckmesswertwandler (PT) 72 messen einen Betrag des tatsächlichen Bremsdrucks an den Bremssätteln 80 und diese Messungen werden als Rückkopplungssignale zum Ventiltreiber 52 rückgekoppelt. Unter Verwendung dieser Rückkopplungssignale stellt der Ventiltreiber 52 zur Beseitigung von Druckbefehlfehlern eine Druckkompensation mittels einer geschlossenen Regelschleife bereit, um den gewünschten Bremsdruckbetrag zu erreichen.
  • Die Druckmesswertwandler 72 können entweder nahe dem Ventiltreiber 52 oder nahe den Bremssätteln 80 angeordnet sein. Wenn die Druckmesswertwandler 72 nahe dem Ventiltreiber 52 angeordnet sind, wird ein Bremsdruckbetrag an den Bremssätteln 80 auf Basis der Bremsleitungslänge von den Druckmesswertwandlern 72 und den Bremssätteln und des gemessenen Bremsdrucks an den Druckmesswertwandlern 72 geschätzt. Wenn alternativ Druckregelventile für die Ventile 54 verwendet werden, besteht kein Bedarf an Druckmesswertwandlern, weil die Kompensation durch die Schleife hydraulisch erfolgt. Bei einer alternativen Konfiguration sind die Ventiltreiber in der Steuereinheit 50 enthalten.
  • Die Ventile 54 werden durch entsprechende Signale getrieben, die einer Differenz zwischen dem jeweiligen Steuersignal und dem jeweiligen Rückkopplungssignal entsprechen. Die Steuereinheit 50 liefert auch Signale an eine Pumpe 92, die verwendet wird, um Hydraulikflüssigkeit an den Hochdruckspeicher 64 zu liefern. Der Hochdruckspeicher 64 gibt Flüssigkeit unter Druck an die Eingangsöffnungen der Ventile 54 aus. Ein Druckmesswertwandler 74 liefert ein Signal an die Steuereinheit 50, das den aktuellen Druck im Hochdruckspeicher 64 angibt.
  • In 2 ist außerdem eine Niederdrucköffnung für jedes der Ventile 54 dargestellt, wodurch jedes Mal, wenn eine Druckminderung erforderlich ist, Flüssigkeit aus den Niederdrucköffnungen der Ventile 54 zu einem Vorratsbehälter 93 strömt, wodurch der Druck in den Hydraulikleitungen 78 verringert wird. Die im Vorratsbehälter 93 gesammelte Flüssigkeit wird zum Wiederauffüllen des Hochdruckspeichers 54 über die Pumpe 92 verwendet.
  • Bei dem in 2 dargestellten System liefert die Steuereinheit 50 ein Ausgangssignal an den Ventiltreiber 52 auf Basis des Ausgangs eines speziellen Steuersystems wie z. B. Fahrzeugstabilitätskontrollsystems (VSC-Systems), Antischlupfregelungssystems (ARS), Antiblockiersystems (ABS) oder eines Basisbremsregelsystems (base brake control system – BBC-Systems).
  • Beim System gemäß der Erfindung gibt ein Bremsdrucksteuersystem Fahrzeuginformationen und radspezifische Informationen ein und bestimmt, wann und mit welcher Rate der Bremsdruck gesteuert werden soll. Das Bremsdrucksteuersystem verwendet radspezifische Informationen und Fahrzeuginformationen, um einen Spannungsbefehl (oder Strombefehl) zu berechnen, der zum Steuern des Raddrucks verwendet wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform steuert ein Spannungsbefehl den Raddruck an jedem Rad durch die Aktivierung eines Druckregelventils (pressure control valve – PCV). Der Spannungsbefehl wird als eine Funktion der dynamischen Radreaktion modifiziert, so dass bei Bestimmung, dass die Raddrehzahlreaktion instabil ist, die vom Fahrer befohlene Bremsspannung so modifiziert wird, dass sich eine Druckminderung ergibt, wodurch die vorübergehende Reaktion des instabilen Rads stabilisiert wird.
  • Wie oben erwähnt gibt der Pedalweganzeiger 15 ein einen Bremspedalwegbetrag angebendes Signal an die Steuereinheit 50 aus und der Hauptbremszylinder-Drucksensor 16 gibt ein Signal aus, das den Druck des Hauptbremszylinders angibt. Auf Basis dieser zwei Signale sowie eines geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeitssignals, das auf Basis von Informationen bestimmt wird, die von den Fahrzeugsensoren 55 erhalten werden, bestimmt die Steuereinheit 50 ein Basisbremsbefehlsignal PBBC, das einen gewünschten Betrag des Bremsens durch den Fahrer angibt. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal wird bei der Berechnung eines Betrags des Bremseinsprungs verwendet, der ein optionales Merkmal der vorliegenden Erfindung ist. Eine Schwundkompensationsfunktion ist ebenfalls ein optionales Merkmal der vorliegenden Erfindung. Wie aus 3 ersichtlich ist, heißt das, dass eine alternative Konfiguration (nicht dargestellt) die Springer-Berechnungseinheit 347 nicht enthalten würde und kein Schwundkompensationssignal Fade_Comp erhalten würde und dadurch ein Basisbremsbefehlsignal auf Basis des Pedalwegs und von Hauptbremszylinderdruckeingängen ohne Verwendung dieser anderen Werte berechnen würde.
  • Bei normalen Betätigungen der Bremse bestimmt die Steuereinheit 50 ein erstes Befehlssignal auf Basis des Bremspedalwegs gemäß der folgenden Gleichung: Pcmd_travel = [(Ped_Travel – Ped_Travel_Min)·K1 + (Ped_Travel – Ped_Travel_Min)2·K2]wobei Ped_Travel ein Signal ist, das die Steuereinheit 50 vom Pedalweganzeiger 15 erhält und das einen Betrag des Wegs des Bremspedals 12 angibt. In der obigen Gleichung ist Ped_Travel_Min ein konstanter Wert, der einen bestimmten Betrag der Strecke angibt, um die das Pedal bewegt werden muss, bevor ein auf dem Pedalweg basierender Basisbremsbefehl erzeugt wird, und K1 und K2 sind Konstanten für die jeweiligen linearen und quadratischen Terme des Pedalwegs, die zur Erzeugung von PBBC verwendet werden.
  • Die Steuereinheit 50 bestimmt ein zweites Befehlssignal auf Basis des Hauptbremszylinderdrucks gemäß der folgenden Gleichung: Pcmd_mc_p = [(P_mc – P_mc_min)·K3 + (P_mc – P_mc_min)2·K4],wobei P_mc ein Signal ist, das die Steuereinheit 50 vom Hauptbremszylinder-Drucksensor 16 erhält und das einen Betrag des Drucks des Hauptbremszylinders angibt. In der obigen Gleichung ist P_mc_min ein konstanter Wert, der einen bestimmten Betrag des Drucks angibt, der im Hauptbremszylinder erfasst werden muss, bevor ein Basisbremsbefehl an hand des Hauptbremszylinderdrucks erzeugt wird, und K3 und K4 sind Konstanten für die jeweiligen linearen und quadratischen Terme des Hauptbremszylinderdrucks, die zur Erzeugung von PBBC verwendet werden. Bei beiden oben angegebenen Gleichungen werden Begrenzungs- und Spielfunktionen auf das Pedalwegsignal Ped_Travel und das Hauptbremszylinder-Drucksignal P_mc angewendet, wie später beschrieben, die aber nicht hier besprochen wird, um die vorliegende Erfindung zum gegenwärtigen Zeitpunkt klarer zu beschreiben.
  • Die Steuerschaltung 50 bestimmt auch einen Mischterm gemäß der folgenden Gleichung: Wblend = Ped_Travel·Kblend_gain – Pblend_offset,wobei Kblend_gain eine Konstante ist, die für einen Mischverstärkungswert verwendet wird, und Pblend_offset eine Konstante, die für einen Misch-Offsetwert verwendet wird. Wblend wird durch einen Begrenzer (siehe 6) begrenzt, um einen Mischwert zwischen 0 und 1 zu erhalten.
  • Die Steuereinheit 50 berücksichtigt auch die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Betrag des Pedalwegs beim Bestimmen eines Betrags des Bremseinsprungs, um dem Betätiger der Fahrzeugbremse ein komfortables Gefühl zu vermitteln, während sie einen sicheren Fahrzeugbremsbetrieb aufrechterhält. Dies erfolgt durch eine Springer-Berechnungseinheit, die später beschrieben wird und in 7 detailliert dargestellt ist.
  • Anhand der oben erwähnten Gleichungen bestimmt die Steuereinheit 50 einen Basisbremsbefehl PBBC gemäß der folgenden Gleichung: PBBC = Pcmd_travel·(1 – Wblend) + Pcmd_mc_p·(Wblend) + K5·Ableitung (Pcmd_mc_p),wobei K5 eine Konstante ist, die verwendet wird, um dem Bremsbefehls PBBC einen dynamischen Teil zu liefern, der auf der Ableitung (oder Änderungsgeschwindigkeit) von Pcmd_travel basiert.
  • Bei der vorliegenden Erfindung verarbeitet die Steuereinheit 50 Ped_Travel und P_mc effektiv, um ein Ausgangssignal PBBC bereitzustellen, das einen gewünschten Bremsbetrag eines Fahrers angibt. Insbesondere stellt die Steuereinheit 50 Begrenzungs- und Spiel funktionen bereit, um Rauschterme zu verringern und einen ordnungsgemäßen Vorgang der Berechnung des Basisbremsbefehls PBBC sicherzustellen. Die Begrenzungs- und Spielfunktionen tragen zur Bereitstellung eines echten Bremsgefühls bei und ermöglichen eine ordnungsgemäße Steuerung des Bremsens durch ein Bremssteuersystem. Die Spielfunktion wirkt in Fällen, in denen es einen bereits angewendeten bestimmten Betrag des Pedalwegs (oder Hauptbremszylinderdrucks), beispielsweise 7 mm, gibt, und liefert eine solche Funktion, dass jede kleine Bewegung des Bremspedals, beispielsweise eine Änderung des Bremspedalwegs um 0,5 mm (oder eine Änderung des Hauptbremszylinderdrucks um z. B. 0,25 bar), in dieser Situation keine Änderung des Ausgangssignals PBBC bewirkt. Deshalb ist eine gewisse messbare Bewegung des Bremspedals (oder messbarer Betrag der Änderung des Hauptbremszylinderdrucks) erforderlich, um eine Änderung von PBBC in Fällen zu bewirken, in denen das Bremspedal bereits eine bestimmte Strecke von einer unbetätigten Position aus bewegt worden war (oder in denen ein bestimmter Betrag des Hauptbremszylinderdrucks bereits vorher besteht).
  • Herkömmliche Systeme verwenden eine mechanische Verbindung der Bremsen mit der Hydraulik, um einen Bremsbetrag zu liefern. Beim System gemäß der Erfindung wird jedoch die Absicht des Fahrers jeweils "elektrisch" durch den Pedalweg und den Hauptbremszylinderdruck, die einen gewünschten Bremsbefehlausgang liefern, gemessen.
  • 3 zeigt ein Blockdiagramm der Steuerschaltung 50, die eine Druckberechnungseinheit 300 enthält, die ein auf einem Pedalwegsignal Ped_Travel und einem Hauptbremszylinder-Drucksignal P_mc basierendes Ausgangssignal Out_1 liefert. Zum Ausgangssignal Out_1 wird ein Ausgang Out der Springer-Berechnungseinheit 347 durch einen Addierer 307 addiert, und der Ausgang des Addierers 307 wird mit einem auf einer Leitung 325 erhaltenen Schwundkompensationssignal Fade_Comp multipliziert. Das Schwundkompensationssignal Fade_Comp liefert einen Gewichtungsfaktor, der in Fällen verwendet wird, in denen die Bremsen einen bestimmten Zeitbetrag lang betätigt worden sind oder nahezu immer betätigt worden sind und was eine erhöhte Erwärmung in den Bremsbelägen verursacht. Diese erhöhte Erwärmung beeinträchtigt den Reibungskoeffizienten der Bremsbeläge und verringert folglich die Wirksamkeit des Bremsens. In diesen Situationen, in denen das Bremspedal länger getreten worden ist als eine vorgegebene Zeitspanne (z. B. beim Hinunterfahren einer langen Bergstrecke bei Schneeverhältnissen), liefert das Bremsschwund-Kompensationssignal Fade_Comp zur Kompensation der durch die erwärmten Bremsbeläge verursachten Verringerung der Abbremsung eine "Verstärkung" des Ausgangs des Addierers 307 (z. B. Faktor größer als 1,0), um einen gewünschten Bremsbetrag selbst in Fällen zu erreichen, in denen die Bremsbeläge wegen eines erwärmten Zustands der Bremsen nicht mit vollständiger Betriebsbereitschaft arbeiten.
  • Eine beim Erzeugen von Fade_Comp verwendete Bremsschwundkompensation hat eine Funktion zum Bestimmen einer Zeitspanne, in der die Bremsen ständig (oder nahezu ständig) betätigt gewesen sind. Die Zeitspanne kann ohne weiteres anhand eines Bremspedalwegsensors bestimmt werden. Die Bremsschwund-Kompensationseinheit hat auch eine Funktion zum Bestimmen eines Betrags der Verminderung der tatsächlichen Abbremsung auf Grund dessen, dass das Bremsen eine bestimmte Zeitspanne lang angewendet worden ist. Diese Funktion kann z. B. durch eine Nachschlagetabelle ausgeführt werden, die tatsächliche Testdaten der Bremswirksamkeit gegenüber der Zeit, in der Bremsen ständig (oder nahezu ständig) betätigt waren, enthalten, um den Anstieg eines Basisbremssignals zu bestimmen, der erforderlich ist, um den gewünschten Bremsbetrag eines Fahrers zu erreichen.
  • Ein Blockdiagramm einer Schwundkompensationseinheit 500, die in dem System gemäß der Erfindung verwendet werden kann, ist in 4 dargestellt. Die Schwundkompensationseinheit 500 gibt einen eine Fahrzeuggeschwindigkeit angebenden Geschwindigkeitswert Avel und einen einen Bremsdruck angebenden Bremsdruckwert P_xx ein (d. h. P_rr = Bremsdruck rechts hinten (right rear), P_fl = Bremsdruck vorn links (front left) usw.). Anhand dieser Eingänge schätzt ein Bremsentemperaturblock 510 eine Bremsentemperatur, was z. B. durch eine Nachschlagetabelle erfolgen kann. Die geschätzte Bremsentemperatur wird zur Begrenzung des Ausgangswerts auf einen annehmbaren Bereich an einen Begrenzer 512 geliefert, der das Schwundkompensationssignal Fade_Comp ausgibt. Ein Blockdiagramm eines Bremsentemperaturblocks 510, der in dem System gemäß der Erfindung verwendet werden kann, ist in 5 dargestellt. Einzelzeiten dieser Figur sind hierin nicht detailliert dargelegt, um die vorliegende Erfindung klarer zu beschreiben. Auf einem hohen Niveau liefert der Bremsentemperaturblock 510 ein Kühlmodell und ein Erwärmungsmodell für eine Zeitspanne der Betätigung/Nichtbetätigung der Bremsen, um die aktuelle Bremsentemperatur zu schätzen.
  • Nunmehr sei erneut auf 3 verwiesen, wonach der Ausgang der Verstärkungsschaltung 306 an eine Auflösungsschaltung 310 geliefert wird, die an ihrem Eingang eine Mindestschrittgröße von Änderungen bereitstellt, um Regelschwingungen und/oder Rauschen zu verringern. Die Auflösungsschaltung 310 stellt effektiv eine Quantisierungsfunktion bereit und ist bei der bevorzugten Ausführungsform auf einen Schrittgrößenwert von 0,3 bar eingestellt. Der Ausgang der Auflösungsschaltung 310 wird an eine Verstärkungsschaltung 371 und dann an eine Anstiegs-/Abfallgeschwindigkeits-Begrenzungsschaltung 315 geliefert, die bei der bevorzugten Ausführungsform so eingestellt ist, dass sie einen Ausgangswert innerhalb eines Bereichs von nicht über 500 bar/s liefert. Der obere Bereich der Anstiegs-/Abfallgeschwindigkeits-Begrenzungsschaltung 315 kann so eingestellt werden, dass er zu bestimmten Betriebsbedingungen passt (d. h. 700 bar/s). Die Elemente im gestrichelten Rahmen 320 von 3 werden verwendet, um sicherzustellen, dass der Druck aus einem Ventil vor dem Parken des Ventils sanft auf 0 bar übergeht. Dies geschieht durch Befehlen eines P_hpa – P_negative1 entsprechenden Signals, wobei P_negative1 eine Konstante ist, die bei der bevorzugten Ausführungsform in Fällen, in denen das gewünschte Basisbremssignal (Out 1) eines Fahrers nicht weniger als 5 bar unter dem Hochdruckspeicherdruck P_hpa liegt, auf einen 5 bar entsprechenden Wert gesetzt ist.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform wird der Druckbefehl durch die Verwendung von P_negative und Out_2 so erweitert, dass er einen negativen Wertebereich enthält, wobei P_negative bei der bevorzugten Ausführungsform auf einen Wert gesetzt ist, der einem –3 bar-Basisbremsbefehl entspricht. Obwohl in einem Bremssystem eigentlich kein Bremsunterdruck ("negativer Bremsdruck") existiert, liegt der Zweck eines befohlenen Bremsunterdruckwerts in der Beseitigung eines etwaigen Restbremsdrucks von den Bremsen, wenn eine Freigabe des Bremspedals auftritt, was schneller durchgeführt werden kann als wenn lediglich ein befohlener Bremsdruckwert "null" bereitgestellt wird. Er ist außerdem in Fällen brauchbar, in denen ein Ventil einen Offsetfehler (Versatzfehler) aufweist, so dass ein Basisbremsbefehl "null" nicht dazu führt, dass das Ventil vollständig geparkt wird. Durch Bereitstellen eines Unterdruckbefehls wird bewirkt, dass dieses Ventil in einer Position hinter der geparkten Position geparkt wird, wodurch die Ventile zu weit getrieben werden, um sicherzustellen, dass selbst Ventile mit Offsetfehlern ordnungsgemäß geparkt werden.
  • Der Anstiegs-/Abfallgeschwindigkeitsbegrenzer 315 erhält einen Ausgang von der Druckbefehl-Verstärkungseinheit 371, die bei der bevorzugten Ausführungsform auf eine Verstärkungsfaktor 1 eingestellt ist aber auf jeden speziellen Wert eingestellt werden kann, um ein Basisbremssignal mit einem bestimmten Bereich zulässiger Werte bereitzustellen, die zum Treiben der Ventile zu bestimmten Positionen verwendet werden. Der zulässige Wertebereich basiert hauptsächlich auf dem Typ der verwendeten Ventile. Der Anstiegs-/Abfallge schwindigkeitsbegrenzer 315 begrenzt den Anstieg und Abfall eines in ihn eingegebenen Signals so, dass er innerhalb eines vorgegebenen Bereichs von Anstiegs-/Abfallgeschwindigkeiten liegt (d. h. nicht über 500 bar/s). Der Anstiegs-/Abfallgeschwindigkeitsbegrenzer 315 stellt eine Geschwindigkeitsbegrenzungsfunktion bereit, um während drastischer Änderungen des Basisbremsbefehlsignals kein Unbehagen beim Fahrer zu verursachen, während er einen sicheren Bremsbetrieb aufrechterhält.
  • Der Ausgang des Anstiegs-/Abfallgeschwindigkeitsbegrenzers 315 wird durch einen Begrenzer 374 auf einen annehmbaren Bereich von Werten für den im System verwendeten Ventiltyp begrenzt, und der Ausgang des Begrenzers 374 wird an einen ersten Eingang eines Addierers 378 geliefert. Der zweite Eingang des Addierers 378 ist verbunden, um einen konstanten Wert P_negative zu erhalten, der bei der bevorzugten Ausführungsform auf einen Wert eingestellt ist, der –3 bar entspricht. Der Ausgang von Addierer 378 wird an einen ersten Eingang eines ersten 2:1-Schalters 382 geliefert. Ein zweiter Eingang des ersten 2:1-Schalters 382 erhält einen Wert, der auf 5 bar unter P_hpa eingestellt ist. Ein Begrenzer 384 ist auf einen derartigen Wert eingestellt, dass beim Abfallen des Hochdruckspeicherdrucks P_hpa unter 105 bar der Ausgang des Begrenzers 384 auf einem Wert bleibt, der 100 bar entspricht. Dies geschieht zur Bereitstellung eines Mindestpegels, um für eine ordnungsgemäße Funktionsweise zu sorgen, selbst wenn eine Störung in einem Hochdruckspeicher-Drucksensor auftritt (der den Wert P_hpa liefert) oder wenn eine Störung im Hochdruckspeicher selbst auftritt.
  • Der Wert P_negative1 wird durch das Rechenwerk 391 von P_hpa abgezogen und an einen Vergleicher 389 und an einen ersten Eingang des ersten 2:1-Schalters 382 geliefert. Der zweite Eingang in den ersten 2:1-Schalter 382 wird auch in den Vergleicher 389 eingegeben, der diese zwei Eingänge vergleicht, um zu bestimmen, welcher von diesen durch den ersten 2:1-Schalter 382 ausgegeben werden soll. In einem Fall, in dem der zweite Eingang größer ist als der erste Eingang, was darauf hinweist, dass der Fahrer einen Bremsdruckbetrag wünscht, der sehr weitgehend dem entspricht, was aktuell im Hochdruckspeicher verfügbar ist, ist der Ausgang des ersten 2:1-Schalters 382 der zweite Wert. Andernfalls ist der Ausgang des ersten 2:1-Schalters 382 der erste Wert. Der zweite Wert wird in Fällen verwendet, in denen das gewünschte Basisbremsbefehlssignal des Fahrers (auf dem Pedalweg und dem Hauptbremszylinderdruck basierend) mehr als 5 bar unter dem Hochdruckspeicherdruck liegt. In solchen Fällen würde die Bereitstellung eines auf dem gewünschten Basisbremsbefehlsignal des Fahrers basierenden Basisbremsbefehls wegen der Freigabe praktisch der gesamten druckbeaufschlagten Flüssigkeit im Hochdruckspeicher zu Rauschen und Klingeln führen, was unerwünscht ist. Folglich wird für das Basisbremsbefehlsignal eine Obergrenze bereitgestellt, um etwaige Wirkungen auf Grund der Freigabe von im Wesentlichen des gesamten Drucks im Hochdruckspeicher verursachtem Rauschen und/oder Klingeln zu verringern, wobei diese Obergrenze 5 bar unter dem aktuellen Druck des Hochdruckspeichers liegt.
  • Der Ausgang des ersten 2:1-Schalters 382 wird an einen ersten Eingang eines zweiten 2:1-Schalters 393 und auch an einen Steuereingang des zweiten 2:1-Schalters 393 geliefert. Der zweite 2:1-Schalter 393 liefert einen Ausgang auf Basis eines Unterdruckwerts (P_Negative = ein Wert, der einem –3 bar-Befehl entspricht), wenn ein vom Fahrer gewünschter Bremsdruck niedriger ist als eine vorgegebene Schwelle. Ein Addierer 395 erhält an seinem ersten Eingang den Wert P_Negative (der einem Bremsdruck von –3 bar entspricht) und er erhält an seinem zweiten Eingang vom Druckberechnungsabschnitt 300 einen Wert Out_2 und liefert an seinem Ausgang eine Summe dieser zwei Werte. Der Ausgang des Addierers 395 wird an einen zweiten Eingang des zweiten 2:1-Schalters 393 geliefert. Auf Basis des Werts des Ausgangs des ersten 2:1-Schalters 382, der entweder größer oder kleiner als der vorgegebene Wert ist, wird entweder der erste Eingang oder der zweite Eingang des zweiten 2:1-Schalters 393 als der Ausgangs-Basisbremsbefehl PBBC gewählt.
  • Der Ausgang Out_2 der Druckberechnungseinheit 300 ist ein Wert, der beim Berechnen des Basisbremsbefehlwerts PBBC verwendet wird, wenn der Bremspedalweg relativ klein ist, und während bestimmter Zeitspannen der Bremspedalfreigabe. Besteht ein Restdruck in den Bremsleitungen, liefert die Druckberechnungseinheit 300 einen Unterdruckbefehl Out_2, der verwendet wird, um den gesamten Druck über eine Regelschleifenberechnung aus den Bremsleitungen abzulassen. Dies wird unter Bezugnahme auf 6 detaillierter erklärt.
  • Der Ausgang Out_1 des Druckberechnungsabschnitts 300 ist ein Wert, der beim Berechnen des Basisbremsbefehlwerts verwendet wird, wenn ein bestimmter Pedalwegbetrag auftritt, und er wird außerdem unter Bezugnahme auf 6 detaillierter erklärt. Insbesondere wenn das Bremspedal sehr leicht betätigt wird (d. h. 2 mm oder weniger Pedalweg), sind der Pedalwegwert Ped_Travel und der Hauptbremszylinder-Druckwert P_mc klein und der Ausgang Out_1 vom Druckberechnungsabschnitt 300 ist ebenfalls ein kleiner Wert. Der Ausgang Out_1 ist nach der Verarbeitung durch die wie in 6 dargestellten Funktionen im mer nach ein relativ kleiner Wert, der geringer ist als die vorgegebene Schwelle des zweiten 2:1-Schalters 393. In diesen Fällen wird ein auf dem Ausgang Out_2 des Druckberechnungsabschnitts 300 und auf P_Negative basierender Unterdruckbefehl verwendet, um ein negatives Basisbremsbefehlsignal PBBC zu liefern, das zum vollständigen Parken der Ventile (selbst der Ventile, die einen Offsetfehler aufweisen mögen) verwendet wird. Mit anderen Worten: Soll ein Ventil auf eine geschlossene Position eingestellt werden, um null Druck zu erreichen, kann ein Ventiloffsetfehler dazu führen, dass das Ventil teilweise geöffnet bleibt, wenn ein Null-Druck-PBBC-Befehl erzeugt wird. Indem stattdessen ein Unterdruck-PBBC-Befehl erzeugt wird, der größer ist als der potentielle Ventiloffset, wird das Ventil zu weit getrieben, um es trotz eines etwaigen Ventiloffsets vollständig zu schließen. Das Zulassen eines Unterdruckbefehls ermöglicht auch die Kompensation der Ventildynamik durch zu weit treibende Ventilbefehlsignale, wenn z. B. während ABS-Befehlen, bei denen schnelles Ablassen des Drucks erforderlich ist, die Verringerung des Bremsdrucks auf null gewünscht ist. Durch Treiben des Basisbremsbefehlsignals PBBC zum Befehlen eines Bremsunterdrucks gewährleistet dies, dass die Ventile vollständig schließen, um maximale Druckminderungsgeschwindigkeiten sicherzustellen.
  • In 6 ist ein Blockdiagramm des Druckberechnungsabschnitts 300 dargestellt. Der Druckberechnungsabschnitt 300 erhält ein Pedalwegsignal Ped_Travel und ein Hauptbremszylinder-Drucksignal P_mc. Auf Basis dieser zwei Eingaben werden Druckwerte Out_1 und Out_2 erzeugt, die bei der Berechnung des Basisbremsbefehls PBBC verwendet werden, wie in 3 dargestellt und oben besprochen.
  • Das Signal Ped_Travel wird an ein Rechenelement 505 geliefert, das einen konstanten Wert Pedal_travel_min von Ped_Tavel subtrahiert, um einen Ausgangswert des Rechenelements 505 zu liefern. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist Pedal_travel_min auf 7 mm eingestellt und verwendet, um sicherzustellen, dass ein auf Out_1 basierendes Basisbremssignal erst erzeugt wird, wenn sich das Pedal mindestens um einen bestimmten Betrag (z. B. mehr als 7 mm von seiner unbetätigten Position aus) bewegt hat. Der Ausgang des Rechenelements 505 wird an eine Spieleinheit 507 geliefert. Die Spieleinheit 507 hat eine Hysterese, die einen vorzugsweise auf 1 mm eingestellten Spielwert aufweist, so dass alle Bewegungen des Bremspedals von weniger als 1 mm, nachdem das Bremspedal sich bereits über einen vorgegebenen Wegbetrag hinaus bewegt hat, keine Änderung des Ausgangs der Spieleinheit 507 verursachen. Der Ausgang der Spieleinheit 507 wird an einen Begrenzer 509 und an einen Begrenzer 511 geliefert, die beide den Ausgang der Spieleinheit 507 auf einen annehmbaren Bereich von Werten begrenzen.
  • Der Ausgang des Begrenzers 511 wird an eine erste lineare und quadratische Berechnungseinheit 513 geliefert und der Ausgang des Begrenzers 509 wird an eine zweite lineare und quadratische Berechnungseinheit 515 geliefert. Der Ausgang der ersten linearen und quadratischen Berechnungseinheit 513 liefert einen Ausgang in der Form K6A + K7A2, wobei A der Ausgangswert des Begrenzers 511 ist, der auf einen Wert von null oder weniger begrenzt worden ist. Der Ausgang der zweiten linearen und quadratischen Berechnungseinheit 515 liefert einen Ausgang in der Form K1B + K2B2, wobei B der Ausgangswert des Begrenzers 509 ist, der auf einen Wert von null oder mehr begrenzt worden ist.
  • Der Ausgang der ersten linearen und quadratischen Berechnungseinheit 513 wird durch einen Begrenzer 542 auf einen Wert von null oder weniger begrenzt und als Out_2 ausgegeben. Insbesondere enthält die erste lineare und quadratische Berechnungseinheit 513 eine Quadriereinheit 563, eine Verstärkungseinheit 564 mit einem Verstärkungswert K6, eine Verstärkungseinheit 565 mit einem Verstärkungswert K7 und ein Rechenelement 567. Der negativwertige Ausgang des Begrenzers 511 wird von der Quadriereinheit 563 quadriert, um einen positiven Wert zu erzeugen. Dieser positive Wert wird durch eine Verstärkungseinheit 565 mit einer Konstante K7 multipliziert. Der Ausgang der Verstärkungseinheit 565 wird an einen "–"-Eingang ("Minus"-Eingang) des Rechenelements 567 geliefert, wo er von einem Wert subtrahiert wird, der K6 mal dem Ausgang des Begrenzers 511 entspricht. Dies ergibt einen vom Rechenelement 567 ausgegebenen negativen Wert, der durch den Begrenzer 542 auf einen Wert von null oder weniger begrenzt wird, wodurch ein auf dem Pedalwegsignal Ped_Travel basierender Unterdruckbefehlswert Out_2 bereitgestellt wird. Der Wert Out_2 wird zum Erzeugen von PBBC verwendet, wenn ein auf Out_1 basierender Basisbremsbefehl weniger als ein fester Wert ist, wie durch den zweiten 2:1-Schalter 393 von 6 bestimmt. Dies geschieht, wenn Ped_Travel klein ist (z. B. < 7 mm), was in der Ausgabe eines negativen Werts aus dem Rechenelement 505 resultiert und dadurch in einem negativen Wert für Out_2 resultiert.
  • Der Ausgang der zweiten linearen und quadratischen Berechnungseinheit 515, der Pcmd_travel entspricht, wird an eine Gewichtungseinheit 517 geliefert, die den Ausgang der zweiten linearen und quadratischen Berechnungseinheit 515 auf Basis eines Betrags des Pedalwegs Ped_Travel mit einem Gewicht versieht. Die zweite lineare und quadratische Berechnungseinheit 515 enthält eine Quadriereinheit 542, eine Verstärkungseinheit 544 mit einem Verstärkungswert K1, eine Verstärkungseinheit 546 mit einem Verstärkungswert K2 und einen Addierer 516.
  • Der Hauptbremszylinder-Druckwert P_mc wird an ein Rechenelement 519 geliefert, wo ein konstanter Wert P_mc_min von ihm subtrahiert wird. Der Wert P_mc_min ist vorzugsweise auf einen 0,3 bar entsprechenden Wert gesetzt und liefert einen derartigen Wert, dass im Hauptbremszylinder ein bestimmter Druckbetrag existieren muss (z. B. > 0,3 bar), bevor dieser Wert bei der Berechnung von Out_1 verwendet wird. Der Ausgang des Rechenelements 519 wird an eine Spieleinheit 521 geliefert, die vorzugsweise so eingestellt ist, dass sie eine Hysterese mit einem Spielwert 0,25 hat. Demgemäß bewirken etwaige Änderungen des Hauptbremszylinderdrucks um 0,25 bar oder weniger, nachdem der Hauptbremszylinderdruck größer ist als ein vorgegebener Druckwert, keine Änderung des Ausgangs der Spieleinheit 521. Der Ausgang der Spieleinheit 521 wird an einen Begrenzer 523 geliefert, wo er auf einen Wert innerhalb eines annehmbaren Bereichs begrenzt wird.
  • Der Ausgang des Begrenzers 523 wird an eine dritte lineare und quadratische Berechnungseinheit 525 geliefert, die einen Ausgang in der Form K3C + K4C2 bereitstellt, wobei C ein Wert ist, der dem Ausgang von Begrenzer 523 entspricht, der auf einen Wert von null oder mehr begrenzt worden ist. Die dritte lineare und quadratische Berechnungseinheit 525 enthält eine Quadriereinheit 547, eine Verstärkungseinheit 548 mit einem Verstärkungswert K3, eine Verstärkungseinheit 549 mit einem Verstärkungswert K4 und einen Addierer 527. Der Ausgang von Addierer 527, der ein einem anhand des Hauptbremszylinderdrucks P_mc (d. h. Pcmd_mc_p) berechneten erforderlichen Wert entspricht, entspricht dem Ausgang der dritten linearen und quadratischen Berechnungseinheit 525.
  • Der Ausgang von Addierer 527 wird an einen dynamischen Teil 531 geliefert, der eine Ableitung des Ausgangs von Addierer 527 erzeugt und diese Ableitung mit einem festen Verstärkungswert (K5) multipliziert. Ein Addierer 537 addiert: i) den Ausgang des dynamischen Teils 531, der der Änderungsgeschwindigkeit des auf dem Hauptbremszylinderdruck P_mc basierenden erforderlichen Druckbefehl entspricht, ii) einen gewichteten Ausgang des Verstärkungselements 517 (der dem auf Basis des Pedalwegs Ped_Travel berechneten gewichteten Druck entspricht) und iii) einen gewichteten Ausgang des Verstärkungselements 535 (der dem auf Basis des Hauptbremszylinderdrucks P_mc berechneten gewichteten Druck entspricht).
  • Demgemäß basiert der Ausgang Out_1 auf einem ersten einer Funktion des Pedalwegs entsprechenden Wert, einem zweiten einer Funktion des Hauptbremszylinderdrucks entsprechenden Wert und einem dritten Wert, der eine Funktion der Änderungsgeschwindigkeit des anhand des Hauptbremszylinderdrucks berechneten erforderlichen Drucks ist.
  • Die Bestimmung dessen, wie viel von jedem dieser drei Werte zu verwenden ist, um das Ausgangssignal Out_1 bereitzustellen, wird durch die im unteren Abschnitt von 6 befindlichen Elemente geliefert. Insbesondere wird der Pedalwegwert Ped_Travel an eine Spieleinheit 551 geliefert, die bei der bevorzugten Ausführungsform eine Hysterese mit einem Spielwert 7 hat. Der spielbehaftete Ausgang der Spieleinheit 551 wird von einem Multiplizierer 555 mit einem konstanten Wert T_Blend_Gain multipliziert. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist T_Blend_Gain auf 142 gesetzt. Ein anderer konstanter Wert, T_Blend_Offset, der bei der bevorzugten Ausführungsform auf 1 gesetzt ist, wird durch ein Rechenelement 561 vom Ausgang des Multiplizierers 555 subtrahiert, und dieser Wert wird durch den Begrenzer 557 auf einen Bereich innerhalb von 0 bis 1 begrenzt.
  • Der Ausgang des Begrenzers 557 wird an einen "–"-Eingang ("Minus"-Eingang) des Rechenelements 571 geliefert, wo er von einem konstanten Wert "1" subtrahiert wird, um einen Wert zu bereitzustellen, der einem an den Ausgang der zweiten linearen und quadratischen Berechnungseinheit 515 zu liefernden Gewichtungsbetrag entspricht. Der Ausgang des Begrenzers 557 wird auch an ein Verstärkungselement 535 geliefert, wo er dem Ausgang der dritten linearen und quadratischen Berechnungseinheit 525 einen Gewichtungsbetrag bereitstellt. In Fällen, in denen der Ausgang des Begrenzers 557 gleich 1 ist, basiert der Wert Out_1 überhaupt nicht auf dem Pedalwegbetrag Ped_Travel. Wenn der Ausgang des Begrenzers 557 gleich 0 ist, basiert der Wert Out_1 nur auf dem Pedalwegbetrag und der Änderungsgeschwindigkeit des Hauptbremszylinderdrucks und er basiert überhaupt nicht auf dem Betrag des Hauptbremszylinderdrucks. Wenn der Ausgang des Begrenzers 557 gleich 0,5 ist, liefern der Pedalwegbetrag und der Betrag des Hauptbremszylinderdrucks zusammen mit einem vom dynamischen Teil 531 bereitgestellten Betrag gleiche Beträge des Beitrags zum Ausgang Out_1.
  • Die Werte T_Blend_Gain, T_Blend_Offset und die Spielwerte der Spieleinheit 551 werden jeweils auf einen derartigen Wert gesetzt, dass bei einem anfänglichen Betätigen der Bremse (d. h. wenn sich das Bremspedal nur eine bestimmte Stecke aus seiner unbetätigten Position bewegt hat) ein Basisbremsbefehl hauptsächlich auf dem Pedalwegbetrag Ped_Travel und kaum auf dem Hauptbremszylinderdruck P_mc basiert. Bei niedrigen Bremsenbetätigungsbeträgen ist nämlich der Hauptbremszylinderdruck sehr niedrig und die Bereitstellung eines hauptsächlich auf diesem Wert basierenden Basisbremsbefehls kann Ungenauigkeiten in die Berechnung des Basisbremsbefehls PBBC einbringen.
  • Wenn der Betrag der Bremsenbetätigung zunimmt, ermöglicht das System gemäß der Erfindung mehr Beitrag vom Wert P_mc und weniger Beitrag vom Wert Ped_Travel. Während die Bremsen nach der anfänglichen Betätigung weiter betätigt werden (d. h. wenn das Bremspedal von seiner unbetätigten Position weiter weg bewegt wird), nimmt folglich der Beitrag auf Grund des Hauptbremszylinderdrucks P_mc zu, wohingegen der Beitrag auf Grund des Bremspedals Ped_Travel abnimmt. Ferner wird während der Verringerung der Bremsung (d. h. wenn sich das Bremspedal auf seine unbetätigte Position zurückbewegt) der Basisbremsbefehl PBBC berechnet, indem der Hauptbremszylinder-Druckwert P_mc über eine längere Zeitspanne verwendet wird als bezüglich der Verwendung des Pedalwegs Ped_Travel während der Einleitung und Verstärkung der Bremsung. Die Spieleinheit 551 hat nämlich eine Hysterese mit einem wie z. B. bei der bevorzugten Ausführungsform auf einen Wert von 7 eingestellten Spiel, so dass nach dem Freigeben des Bremspedals eine Bewegung des Bremspedals von mehr als 7 mm erforderlich ist, bevor sich der Gewichtungswert, welcher der Ausgang des Begrenzers 557 ist, ändert.
  • Der Betrag der Mischung des Beitrags des Pedalwegs Ped_Travel und des Hauptbremszylinderdrucks P_mc ist auf die für die Konstanten T_Blend_Gain und T_Blend_Offset gewählten spezifischen Werte zurückzuführen, die auf beliebige andere gewünschte Werte gesetzt werden können als die oben als für ein bestimmtes Fahrzeug geeignet angegebenen.
  • 7 zeigt die Details der Springer-Berechnungseinheit 347. Die Springer-Berechnungseinheit 347 liefert einen Einsprungwert für die Fahrzeugbremsung, der auf der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Avel und auf dem Pedalweg Ped_Travel basiert. Die geschätzte Fahrzeuggeschwindigkeit Avel kann auf beliebige Weise berechnet werden, wie dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, wie z. B. durch Ermitteln des Durchschnitts der vier Raddrehzahlen, und Umwandeln dieses Werts in eine Längsgeschwindigkeit. Der Zweck der Springer-Berechnungseinheit 347 besteht in der Bereitstellung eines kleineren Bremseinsprungs, wenn das Fahrzeug mit langsamer Geschwindigkeit fährt, wie z. B. beim Fahren auf einem Parkplatz, und in der Bereitstellung eines größeren Bremseinsprungs, wenn das Fahrzeug mit einer schnelleren Geschwindigkeit fährt, wie z. B. beim Fahren auf einer Hauptstraße. Dadurch wird durch die Verwendung der Springer-Berechnungseinheit 347 ein besserer Komfort für den Fahrer erreicht. Fährt das Fahrzeug beispielsweise mit 5 km/h auf einem Parkplatz, wenn der Fahrer die Bremsen leicht betätigt, sollte im Fahrzeug kein plötzlicher Ruck wegen der Betätigung der Bremsen auftreten und der Bremseinsprung wird auf einen sehr kleinen Wert eingestellt, um die Abbremsung sachte erreichen zu können. Betätigt der Fahrer jedoch die Bremsen leicht, wenn das Fahrzeug mit einer schnelleren Geschwindigkeit von beispielsweise 30 km/h auf einer Hauptstraße betrieben wird, wird der Einsprung größer gemacht, um einen für die Fahrzeugbetriebsumgebung annehmbaren Abbremsungsbetrag bereitzustellen.
  • In 7 wird eine bei der bevorzugten Ausführungsform auf 0,01428 gesetzte erste Konstante durch einen Multiplizierer 710 mit der geschätzten Fahrzeuggeschwindigkeit Avel multipliziert. Eine bei der bevorzugten Ausführungsform auf den Wert 0,1428 gesetzte zweite Konstante Avel_Spring_Offset wird vom Ausgang des Multiplizierers 710 subtrahiert, wobei die Subtraktion vom Rechenelement 720 ausgeführt wird. Der Ausgang des Rechenelements 720 wird durch einen Begrenzer 730 auf einen Wert zwischen 0 und 1 begrenzt. Der Ausgang des Begrenzers 730 wird an einen ersten Eingang eines Multiplizierers 740 geliefert.
  • Das Pedalwegsignal Ped_Travel wird von einem Multiplizierer 760 mit einer bei der bevorzugten Ausführungsform auf 125 gesetzten dritten Konstante T_Spring_Gain multipliziert. Eine bei der bevorzugten Ausführungsform auf den Wert 1,25 gesetzte vierte Konstante T_Spring_Offset wird vom Ausgang des Multiplizierers 760 subtrahiert, wobei die Subtraktion von einem Rechenelement 770 ausgeführt wird. Der Ausgang des Rechenelements 770 wird durch einen Begrenzer 780 auf einen Wert zwischen 0 und 1 begrenzt. Der Ausgang des Begrenzers 780 wird an einen Multiplizierer 790 geliefert. Der Multiplizierer 790 multipliziert den Ausgang des Begrenzers 780 mit einem konstanten Springer-Einsprungwert Springer_Value, der bei der bevorzugten Ausführungsform auf einen 6 bar entsprechenden Wert eingestellt ist. Der Ausgang des Multiplizierers 790 wird an einen zweiten Eingang des Multiplizierers 740 geliefert und der Ausgang des Multiplizierers 740 entspricht dem Ausgang Out der Springer-Berechnungseinheit 347.
  • Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die für die Springer-Berechnungseinheit 347 bereitgestellten vier Versatz- (Offset-) und Verstärkungs- (Gain-) Konstanten so eingestellt, dass der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Avel zurückzuführende Bremseinsprungbetrag bei 10 km/h beginnt und der auf die Fahrzeuggeschwindigkeit zurückzuführende Einsprung bei 80 km/h und höheren Geschwindigkeiten sein Maximum aufweist. Ähnlich beginnt der auf den Pedalweg zurückzuführende Bremseinsprungbetrag bei einem Pedalweg von 10 mm, und der Einsprung weist sein Maximum bei einem Pedalweg von 18 mm und höheren Pedalwegbeträgen auf. Die in der Springer-Berechnungseinheit 347 verwendeten Konstanten können natürlich auf andere Werte eingestellt werden, um andere auf die Fahrzeuggeschwindigkeit und den Pedalweg zurückzuführende Einsprungbereiche auf Basis spezieller Fahrzeuganforderungen zu schaffen. Der Ausgang Out der Springer-Berechnungseinheit 347 wird mit dem Ausgang Out_1 der Druckberechnungseinheit 300 summiert, wie in 3 dargestellt, um dem Ausgang Out_1 der Druckberechnungseinheit 300 den entsprechenden Bremseinsprungbetrag bereitzustellen.
  • Obwohl hierin eine Ausführungsform beschrieben worden ist, kann für den Durchschnittsfachmann eine Modifikation der beschriebenen Ausführungsform nach den Lehren der Erfindung offensichtlich werden, ohne vom in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Gültigkeitsbereich der Erfindung abzuweichen. Bei einem "reinen" BBW-System, das keine hydraulischen Komponenten aufweist, nicht einmal ein Reserve-Hydraulikbremssystem, steht kein Hauptbremszylinderdruck zur Verwendung bei der Berechnung des Basisbremsbefehlsignals zur Verfügung. Bei diesen Systemen kann die Pedalkraft anstelle des Hauptbremszylinderdrucks verwendet werden, weil der Hauptbremszylinderdruck in jedem Fall ein Maß für die Pedalkraft liefert. Die Pedalkraft kann z. B. durch einen am Bremspedal angeordneten Kraftsensor gemessen werden, oder sie kann auf Basis von Pedalwegeingaben, die vom Pedalwegsensor erhalten werden, berechnet werden.
  • 3 zeigt einen Pedalkraftwert Pedal_Force, der für Systeme bereitgestellt wird, die keinen Hauptbremszylinder aufweisen. Ferner kann die Pedalkraft bei Hauptbremszylinder aufweisenden Systemen verwendet werden, um zu verifizieren, dass der erfasste Hauptbremszylinderdruck P_mc auf Basis der erfassten Pedalkraft Pedal_Force innerhalb annehmbarer Grenzen liegt. Testdaten können von einer Pedalkrafteinheit 399 verwendet werden, um eine solche Verifizierung durchzuführen.
  • 6 zeigt eine Nachschlageeinheit 580, die als Ausfallsicherheits-Vorrichtung verwendet wird. Die Nachschlageeinheit 580 enthält einen Speicher (nicht dargestellt) zum Speichern eines typischen Werts des Betrags Hauptbremszylinderdruck zu Pedalweg z. B. auf Basis von Test- oder experimentellen Daten. In Fällen, in denen der Wert P_mc und der Wert Ped_Travel keine vorgeschriebene Beziehung zueinander aufweisen, wie durch den Ort von im Speicher gespeicherten Datenpunkten bestimmt, wird bestimmt, dass einer der Sensoren nicht ordnungsgemäß funktioniert hat. Die Nachschlageeinheit 580 kann in dieser Situation verwendet werden, um Fehler in einem der Sensoren zu korrigieren. Wird z. B. Ped_Travel als ein großer Wert (20 mm), aber P_mc als ein kleiner Wert (0,1 bar) erfasst, ist einer der zwei Sensoren inkorrekt und die Nachschlageeinheit 580 modifiziert die erfasten Werte, um einen Bremsungsbetrag auf Basis des erfassten Werts, der einen größeren Betrag der erwünschten Bremsung angibt, bereitzustellen (d. h. bei dem angegebenen Beispiel P_mc auf Basis des Pedalwegs von 20 mm zu modifizieren).
  • Weiter zeigt 3 unten in der Zeichnung einen Weg, der verwendet wird, um einen Verzögerungsbefehl bereitzustellen, der auf dem Ausgang von Addierer 307 basiert. Der Pedalwegbetrag wird zum Befehlen einer Fahrzeugverzögerung unabhängig vom Gewicht (Ladung und/oder Anzahl der Passagiere) des Fahrzeugs verwendet. Die Verzögerung des Fahrzeugs variiert je nach Ladung und Bremsenzustand/-qualität. Wie in 3 dargestellt, wird der Bremsbefehl vom Fahrer verwendet, um zu bestimmen, wie das Fahrzeug verzögern soll, und nicht, wie viel Druck in den Bremsleitungen vorhanden ist. Der Verzögerungsbefehl wird in einem separaten Berechnungsblock (nicht dargestellt) verwendet, der einen aktualisierten Verstärkungswert für das Bremspedal liefert, um Fahrzeugbeladungsschwankungen und Änderungen von Bremsenzustand/-qualität im Laufe der Zeit auszugleichen. Folglich wird ungeachtet der Bremsenqualität und vom Fahrzeug transportierten Ladung für den Fahrer das gleiche "Bremsgefühl" geschaffen.
  • In 3 berechnet eine Berechnungseinheit 351 einen Werte Druck zu Verzögerungs, eine Verstärkungseinheit 353 liefert einen Verzögerungsbefehl-Verstärkungsfaktor (vorzugsweise auf "1" gesetzt) und ein Begrenzer 355 liefert einen begrenzten Ausgang, der dem Verzögerungsbefehl Decel_Command entspricht.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Bereitstellen eines Bremssteuersignals PBBC, aufweisend: einen ersten Sensor (15) zum Erfassen eines Betrags des Weges eines Bremspedals (12), wobei der erste Sensor (15) einen Pedalwegausgang Ped_Travel erzeugt; einen zweiten Sensor (16) zum Erfassen eines Betrags des Drucks oder der Kraft, den bzw. die der Hauptbremszylinder auf das Bremspedal ausübt, wobei der zweite Sensor (16) einen Ausgang P_2 erzeugt; und eine Steuerschaltung (50) zum Bereitstellen des Bremssteuersignals PBBC auf Basis des Pedalwegausgangs Ped_Travel des ersten Sensors (15) und des Ausgangs P_2 des zweiten Sensors (16); dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (50) einen zum Bremsen erforderlichen ersten Druck auf Basis des Pedalwegausgangs Ped_Travel des ersten Sensors (15), einen zum Bremsen erforderlichen zweiten Druck auf Basis des Ausgangs P_2 des zweiten Sensors (16) und als dritten erforderlichen Druck eine Änderungsgeschwindigkeit des zweiten Drucks über einem Zeitraum bestimmt; wobei das Bremssteuersignal PBBC auf dem ersten Druck, dem zweiten Druck und dem dritten Druck basiert.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuerschaltung (50) ein erstes Befehlssignal Pcmd_travel auf Basis des Pedalwegausgangs Ped_Travel des ersten Sensors (15) gemäß der Gleichung Pcmd_travel = [(Ped_Travel – Ped_Travel_Min)·K1 + (Ped_Travel – Ped_Travel_Min)2·K2];bestimmt, wobei Ped_Travel Min ein konstanter Wert ist, der einen Mindestwert von Ped_Travel angibt, und K1 und K2 Konstante sind; die Steuerschaltung (50) ein zweites Befehlssignal Pcmd_P_2 auf Basis des Ausgangs P_2 des zweiten Sensors (16) gemäß der Gleichung Pcmd_P_2 = [(P_2 – P_2_min)·K3 + (P_2 – P_2_min)2·K4]; bestimmt, wobei P_2 min ein konstanter Wert ist, der einen Mindestwert von P_2 angibt, und K3 und K4 Konstante sind; die Steuerschaltung (50) einen Mischterm Wblend gemäß der Gleichung Wblend = Ped_Travel·Kblend_gain – Pblend_offset;bestimmt, wobei Kblend_gain eine Konstante für einen Mischverstärkungswert und Pblend_offset eine Konstante für einen Misch-Offsetwert ist; und die Steuerschaltung (50) das Bremssteuersignal PBBC gemäß der Gleichung PBBC = Pcmd_travel·(1 – Wblend) + Pcmd_P_2·(Wblend) + K5·Ableitung (Pcmd_P_2)bestimmt, wobei K5 eine Konstante ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, aufweisend: einen dritten Sensor (55) zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit, wobei der dritte Sensor einen Fahrzeuggeschwindigkeitsausgang AVEL erzeugt; wobei die Steuerschaltung (50) das Bremssteuersignal PBBC auf Basis des Fahrzeuggeschwindigkeitsausgangs AVEL des dritten Sensors (55) bereitstellt, um einen Einsprung (jump-in) bereitzustellen.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Steuerschaltung (50) einen ersten Eingangsanschluss zum Empfangen als ein erstes Signal, das die Fahrzeuggeschwindigkeit angibt, des Fahrzeuggeschwindigkeitsausgangs AVEL des dritten Sensors (55) aufweist; die Steuerschaltung (50) einen zweiten Eingangsanschluss zum Empfangen als ein zweites Signal, das den Bremspedalweg angibt, des Pedalwegausgangs Ped_Travel des ersten Sensors (15), aufweist; die Steuerschaltung (50) den Gesamtbetrag des Bremseinsprungs auf Basis des ersten und zweiten Signals bestimmt; und die Steuerschaltung (50) einen Speicher aufweist, um einen ersten Verstärkungswert und einen ersten Offsetwert zu speichern, die bei der Bestimmung eines ersten Betrags des Einsprungs verwendet werden, der auf Basis des ersten Signals bereitzustellen ist, und um einen zweiten Verstärkungswert und einen zweiten Offsetwert zu speichern, die bei der Bestimmung eines zweiten Betrags des Einsprungs verwendet werden, der auf Basis des zweiten Signals bereitzustellen ist, sowie einen Multiplizierer zum Multiplizieren des ersten und zweiten Betrags des Einsprungs, um den Gesamtbetrag des Einsprungs für das Fahrzeug zu erhalten.
  5. Verfahren zum Bereitstellen eines Bremssteuersignals, die Schritte aufweisend: Erfassen eines Betrags des Weges eines Bremspedals; und Erfassen eines Betrags des Drucks oder der Kraft, den bzw. die der Hauptbremszylinder auf das Bremspedal ausübt; gekennzeichnet durch Bestimmen eines zum Bremsen erforderlichen ersten Drucks auf Basis des erfassten Wegbetrags; Bestimmen eines zum Bremsen erforderlichen zweiten Drucks auf Basis des erfassten Betrags des Drucks oder der Kraft, den bzw. die der Hauptbremszylinder auf das Bremspedal ausübt; und Bestimmen als dritten erforderlichen Druck eine Änderungsgeschwindigkeit des zweiten Drucks über einem Zeitraum; wobei das Bremssteuersignal auf dem ersten Druck, dem zweiten Druck und dem dritten Druck basiert.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Bremssteuersignal auf einer Gewichtung des ersten und zweiten Drucks und eines Gesamtbetrags des dritten Drucks basiert.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem ein erster Gewichtungswert, der zum Bestimmen eines erforderlichen Druckbeitrags aus dem erfassten Wegbetrag dient, auf Basis des erfassten Wegbetrags bestimmt wird; und ein zweiter Gewichtungswert, der zum Bestimmen eines erforderlichen Druckbeitrags aus dem erfassten Druck oder der erfassten Kraft dient, den bzw. die der Hauptbremszylinder auf das Bremspedal ausübt, auf Basis des erfassten Wegbetrags und nicht des erfassten Drucks oder der erfassten Kraft, den bzw. die der Hauptbremszylinder auf das Bremspedal ausübt, bestimmt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der erste Gewichtungswert, der zum zweiten Gewichtungswert addiert wird, gleich eins ist.
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