EP2790982A1 - Verfahren und vorrichtung zur einstellung eines bremsmoments mindestens einer reibbremse eines rades - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur einstellung eines bremsmoments mindestens einer reibbremse eines rades

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EP2790982A1
EP2790982A1 EP12805645.4A EP12805645A EP2790982A1 EP 2790982 A1 EP2790982 A1 EP 2790982A1 EP 12805645 A EP12805645 A EP 12805645A EP 2790982 A1 EP2790982 A1 EP 2790982A1
Authority
EP
European Patent Office
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friction
brake
coefficient
wheel
torque
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12805645.4A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Stebner
Stefan Schröder
Andreas Konert
Frank Borchers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Publication of EP2790982A1 publication Critical patent/EP2790982A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172—Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2220/00—Monitoring, detecting driver behaviour; Signalling thereof; Counteracting thereof
    • B60T2220/04—Pedal travel sensor, stroke sensor; Sensing brake request
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/10—ABS control systems
    • B60T2270/14—ABS control systems hydraulic model
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/60—Regenerative braking
    • B60T2270/604—Merging friction therewith; Adjusting their repartition

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for adjusting a braking torque of at least one friction brake of a wheel.
  • Wheel brake in a vehicle as the ratio of wheel brake torque to wheel brake to determine.
  • the temperature of the brake which has an influence on the friction coefficient in the brake, is taken into account in accordance with this document. This makes it possible to take into account the temperature dependence of the brake characteristic value during ongoing operation and to update it continuously.
  • WO 2009/106455 A1 discloses a method for determining the brake characteristic value in a wheel brake of a vehicle, wherein the brake characteristic value depends on wheel brake torque and wheel brake pressure and preferably as the ratio of wheel brake torque
  • Wheel brake pressure is defined or calculated. It is envisaged that the
  • Radbremsmoment measured via a Radmomentensensor and the calculation of the brake characteristic is used as a basis.
  • the measurement of the wheel brake torque by means of the associated sensor is carried out continuously during operation, so that a permanent update of the brake characteristic value is achieved and corresponding Brake settings can also be carried out during operation when the brake characteristic value changes.
  • This makes it possible to respond to sudden changes, such as a sudden change in the brake characteristic, which may be the case, for example, in changing conditions due to wet conditions, as well as slower changing conditions in the wheel brake system such as aging, wear or fading.
  • the permanent and continuous monitoring and determination of the brake characteristic value or coefficient of friction is carried out in a wheel-specific manner, in particular for each individual wheel brake, so that it is also possible to respond to changing conditions on a wheel-by-wheel basis.
  • the disadvantage is that the measurement of the wheel brake is very expensive.
  • a method for determining a characteristic value of a wheel brake wherein the characteristic value represents the relationship between braking torque or braking force and the control variable of a wheel brake, which causes the Zuposition the wheel brake, wherein the brake characteristic value determined depending on operating variables is, wherein the determination of the brake characteristic wheel individually takes place in dependence of wheel-specific variables.
  • the control variable is preferably the brake pressure or a control variable of one
  • a method for a brake system of a motor vehicle which has an electric regenerative brake, in particular a generator, and a number of at least one brake pressure generating means via a brake fluid actuated hydraulic friction brakes, the total delay of deceleration shares of the friction brakes and the electric regenerative brake, wherein the at least one brake pressure generating means by an auxiliary power operated master cylinder, in particular tandem master cylinder is formed, and wherein when braking with an electrically regenerative brake braking means is discharged into a pressure accumulator, wherein a
  • Brake process is divided over an electronic control unit in a number of time phases, which differ by the allocation of the braking torque of friction brakes and electric regenerative brakes, wherein during a braking operation via a control unit, a first control process is performed, which adjusts the target brake pressures on the friction brakes and a second control process is performed, with which the pressure of a braking means, which is responsive to a brake pressure generating means for setting a predetermined by the braking system force / displacement-delay line for Brake generating means is set, wherein the pressure in the tandem master cylinder and thus the applied pressure on the brake pedal is adjusted with an electronic switching valve.
  • the invention is based on the technical problem of providing a method and a device for adjusting a braking torque of at least one friction brake of a wheel, which are simple in construction or process and adjust the braking torque accurately.
  • the method and / or the device for setting a braking torque of at least one friction brake of a wheel of a motor vehicle comprises a unit for determining a desired driver braking torque, wherein a desired wheel braking torque is assigned to the driver braking desired torque.
  • the driver brake desired torque is equal to the desired wheel brake torque.
  • the unit for determining a driver's braking desired torque is preferably supplied to at least one pedal travel of a brake pedal, from which the driver's braking desired torque is determined.
  • the actuation time can also be taken into account in order to take account of an in-stop or closing of the brake. By in-stop or closing of the brake is understood that with the same pedal travel with time, the braking torque of a brake increases.
  • the device has a pressure determining unit for determining and building up a brake pressure for generating the desired wheel braking torque, taking into account a friction coefficient of the friction brake, and a sensor for detecting the actual brake pressure.
  • the device now additionally comprises a friction coefficient model to which at least the actual brake pressure is supplied, wherein in the coefficient of friction model, a coefficient of friction is determined at least as a function of the actual brake pressure and fed back to the pressure determining unit. This allows an iterative approach to the real coefficient of friction, which is subject to permanent fluctuations due to internal and external influences. Since the actual brake pressure in relation to
  • Braking torque can be measured very easily, the structure is sensorically very simple, with the additional effort is limited to the creation of Reibwertmodells.
  • the device comprises a unit for
  • Electric machine is for example an electric drive motor of a Electric vehicle or hybrid vehicle. It may be a single electric machine or several, which are designed for example as wheel hub motors.
  • the division is preferably carried out under energetic aspects, ie it is desirable to apply the largest possible portions of the driver's braking torque desired by regenerative braking torques. In extreme cases, the driver's braking torque is applied completely regenerative. If, however, the driver's braking request torque exceeds the maximum regenerative braking torque which can be applied, then the friction brake must additionally be braked.
  • the control can be, for example, hydraulic or electric.
  • the coefficient of friction model at least one of
  • the brake frequency is, for example, a
  • Counter reading which reflects the grinding state of the friction brake.
  • the actuation time reflects the in-stop behavior of the friction brake. It is understood that the enumeration is not exhaustive, but also other parameters can be taken into account.
  • characteristic curves are stored for the individual variables, which reflect a relationship of the coefficient of friction of the respective size, wherein in a fusion unit the individual values for the coefficient of friction are combined to form a common coefficient of friction. Since the dependencies vary greatly from the friction brake material used, the characteristic curves are preferably determined and stored in advance empirically.
  • a coefficient of friction is determined for each wheel brake or axle-by-axle for the friction brakes.
  • FIGURE shows a schematic block diagram of a device for adjusting a braking torque of at least one friction brake of a wheel.
  • the device 1 for setting a braking torque of at least one friction brake comprises a unit 2 for determining a driver's braking desired torque M so n, a unit 3 for torque distribution, a pressure determining unit 4 for determining and building a
  • Detecting an actual brake pressure p B _ is and a coefficient of friction model. 6
  • the unit 2 is supplied with a pedal travel s and an actuation time t of the pedal, and a driver brake desired torque M so n is determined from these input variables.
  • the pedal travel s is assigned a moment, wherein the moment M is a function of the brake pressure and an ideal coefficient of friction C p , which is assumed to be constant. Since the pressure p is dependent on the volume, which in turn is a function of the pedal travel s, the
  • Torque characteristic corrected by a pV characteristic so that there is no linear relationship between M and s.
  • This torque M which is dependent on the pedal travel s is also supplemented by an additional torque M z which takes into account the closing of the brake, ie, as time increases, the real braking torque on a friction brake increases.
  • This behavior is also expected by the driver when braking additionally or exclusively as a generator. The sum of the two torque components is then the driver brake desired torque M soN .
  • the breakdown of the driver's braking request torque M soN to a regenerative braking torque M n g and a target wheel braking M SONR then takes place.
  • an engine control unit 7 transmits to an electric machine 8 a regenerative actual braking torque M istg and an available braking torque M gReserve , ie how much braking torque the electric machine 8 could still apply . If the electric machine can apply the entire driver's braking torque M soN , it is preferable to brake only as a generator, the braking behavior due to the consideration of M z being like a vehicle having only friction brakes.
  • the available braking torque M gReserve of the electric machine 8 is insufficient , then the difference must be applied by the at least one friction brake or in the case of several friction brakes by a plurality of friction brakes. In the case of several friction brakes, the division of the braking torques on the various friction brakes can then also be effected by the unit 3.
  • the desired wheel braking torque M so n R is then supplied to the pressure determining unit 4, which calculates a brake pressure p, in order to obtain the desired set wheel braking torque Ms 0
  • the generated actual brake pressure p B-ist is then measured by the sensor 5 and fed to the friction coefficient model 6.
  • the measured actual brake pressure p B-ist is assigned a coefficient of friction Cp and fed to a fusion unit 9.
  • a wheel speed V, a brake temperature T, an actuation time t and a brake frequency n are fed to the coefficient of friction model 6, a characteristic exists for each variable that reflects a relationship between the respective magnitude and the coefficient of friction Cp.
  • the fusion unit 9 Derived from the characteristic curves are supplied to the fusion unit 9, which then determines a common coefficient of friction Cp, which is then fed to the pressure determining unit 4, which then uses this corrected coefficient of friction Cp for pressure determination.
  • the coefficient of friction Cp is permanently tracked, so that more and more precisely M so n R is established by the pressure determining unit 4.
  • the driver braking desired torque M SON then appears as the sum of M SO iig and M SO HR. It should be noted that the different coefficients of friction Cp can be weighted differently in the fusion unit 9, with the proportion of actual brake pressure preferably being greatest is.
  • the wheel speed V is preferably made available to the coefficient of friction model 6 via a bus system, for example a CAN bus system.
  • the brake temperature T can be sensed or derived from a temperature model in which, for example, the brake temperature is derived or estimated from other parameters.
  • the actuation time t corresponds to the time t, which also goes to the unit 2, so that it can be supplied by the pedal itself.
  • the brake frequency n is a count of how often the brake has been actuated since installation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (1) zur Ermittlung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines Rades eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Einheit (2) zur Ermittlung eines Fahrerbremswunschmoments (M soll ), wobei dem Fahrerbremswunschmoment (M soll ) ein Soll-Radbremsmoment (M sollR ) zugeordnet wird, eine Druckermittlungseinheit (4) zur Ermittlung und Aufbau eines Bremsdrucks zur Erzeugung des Soll-Radbremsmoments (M sollR ) unter Berücksichtigung eines Reibwertes (Cp) der Reibbremse und einen Sensor (5) zur Erfassung des Ist-Bremsdrucks (p B-ist ), wobei die Vorrichtung (1) ein Reibwertmodell (6) umfasst, dem mindestens der Ist-Bremsdruck (p B-ist ) zugeführt wird, wobei in dem Reibwertmodell (6) mindestens in Abhängigkeit des Ist-Bremsdrucks (p B-ist ) ein Reibwert (Cp) ermittelt und an die Druckermittlungseinheit (4) zurückgeführt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines Rades
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines Rades.
Aus der DE 103 09 933 A1 ist es bekannt, den Bremsenkennwert bzw. Reibwert einer
Radbremse in einem Fahrzeug als Verhältnis von Radbremsmoment zu Radbremsdruck zu bestimmen. Um äußeren Einflüssen auf den Bremsenkennwert Rechnung zu tragen, wird gemäß dieser Druckschrift die Temperatur der Bremse berücksichtigt, die einen Einfluss auf den Reibbeiwert in der Bremse hat. Damit ist es möglich, auch während des laufenden Betriebs die Temperaturabhängigkeit des Bremsenkennwertes zu berücksichtigen und diesen fortlaufend zu aktualisieren.
Nachteilig hierbei ist allerdings, dass die Temperatur lediglich eine Einflussgröße auf den Bremsenkennwert darstellt, wohingegen sonstige Einflussgrößen wie beispielsweise
Feuchtigkeit, Salznebel, Verschleiß oder Alterung des Bremsbelags nicht berücksichtigt werden. Diese Größen beeinflussen den Bremsenkennwert aber sowohl über längere Betriebszeiträume als auch aktuell während einer Fahrt in ganz erheblichem Maße. Die genaue Kenntnis des Bremsenkennwertes dient zum einen der Erkennung einer Fehlfunktion der Bremse und zum andern der Verbesserung der Gesamtbremswirkung durch eine radindividuelle Einstellung der Fahrzeugbremse.
Aus der WO 2009/106455 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung des Bremsenkennwerts in einer Radbremse eines Fahrzeugs bekannt, wobei der Bremsenkennwert von Radbremsmoment und Radbremsdruck abhängig und vorzugsweise als Verhältnis von Radbremsmoment zu
Radbremsdruck definiert ist bzw. berechnet wird. Dabei ist vorgesehen, dass das
Radbremsmoment über einen Radmomentensensor gemessen und der Berechnung des Bremsenkennwerts zu Grunde gelegt wird. Die Messung des Radbremsmoments mittels des zugeordneten Sensors wird im laufenden Betrieb kontinuierlich durchgeführt, so dass eine permanente Aktualisierung des Bremsenkennwertes erreicht wird und entsprechende Bremseneinstellungen bei einer Änderung des Bremsenkennwertes ebenfalls im laufenden Betrieb durchgeführt werden können. Damit ist es möglich, sowohl auf plötzlich eintretende Änderungen zu reagieren, beispielsweise einer plötzlichen Änderung des Bremsenkennwertes, was beispielsweise bei veränderten Fahrbahnbedingungen durch Nässe der Fall sein kann, als auch auf sich langsamer ändernde Bedingungen im Radbremssystem wie z.B. Alterung, Abnutzung oder Fading. Die permanente und kontinuierliche Überwachung und Bestimmung des Bremsenkennwertes bzw. Reibwertes wird insbesondere für jede einzelne Radbremse radindividuell durchgeführt, so dass auch entsprechend radindividuell auf sich ändernde Bedingungen reagiert werden kann. Nachteilig ist, dass die Messung des Radbremsmoments sehr aufwendig ist.
Aus der DE 100 1 1 270 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung eines Kennwertes einer Radbremse bekannt, wobei der Kennwert den Zusammenhang zwischen Bremsmoment oder Bremskraft und der Steuergröße einer Radbremse, die die Zuspannung der Radbremse bewirkt, darstellt, wobei der Bremsenkennwert abhängig von Betriebsgrößen ermittelt wird, wobei die Ermittlung des Bremsenkennwertes radindividuell in Abhängigkeit radspezifischer Größen erfolgt.
Vorzugsweise ist die Steuergröße der Bremsdruck oder eine Ansteuergröße einer
elektromotorischen Radbremse. Vorzugsweise sind die radspezifischen Größen der
Radschlupf, die Radaufstandskraft, der Radbremsdruck sowie der Radradius.
Aus der EP 1 625 044 B1 ist ein Verfahren für ein Bremssystem eines Kraftfahrzeugs bekannt, das eine elektrisch-regenerative Bremse, insbesondere einen Generator, und eine Anzahl von mindestens einem Bremsdruckerzeugungsmittel über ein Bremsmittel betätigte hydraulische Reibbremsen aufweist, dessen Gesamtverzögerung sich aus Verzögerungsanteilen der Reibbremsen und der elektrisch-regenerativen Bremse zusammensetzt, wobei das mindestens eine Bremsdruckerzeugungsmittel durch einen mit Hilfskraft betriebenen Hauptzylinder, insbesondere Tandemhauptzylinder, gebildet wird und wobei beim Bremsen mit einer elektrisch regenerativen Bremse Bremsmittel in einen Druckspeicher abgeleitet wird, wobei ein
Bremsvorgang über eine elektronische Regeleinheit in eine Anzahl von zeitlichen Phasen aufgeteilt wird, wobei sich diese durch die Aufteilung des Bremsmomentes von Reibbremsen und elektrisch-regenerativen Bremsen unterscheiden, wobei während eines Bremsvorgangs über eine Regeleinheit ein erster Regelprozess durchgeführt wird, der Sollbremsdrücke an den Reibbremsen einregelt und ein zweiter Regelprozess durchgeführt wird, mit dem der Druck eines Bremsmittels, das auf ein Bremsdruckerzeugungsmittel zurückwirkt, zur Einstellung einer durch das Bremssystem vorgegebenen Kraft/Weg-Verzögerungslinie für ein Bremserzeugungsmittel eingestellt wird, wobei der Druck im Tandemhauptzylinder und damit der anliegende Druck am Bremspedal mit einem elektronischen Umschaltventil eingeregelt wird.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines Rades zu schaffen, die einfach im Aufbau bzw. Ablauf sind sowie das Bremsmoment genau einstellen.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 6. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Verfahren bzw. die Vorrichtung zur Einstellung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines Rades eines Kraftfahrzeugs umfasst eine Einheit zur Ermittlung eines Fahrerbremswunschmoments, wobei dem Fahrerbremswunschmoment ein Soll- Radbremsmoment zugeordnet wird. Bei Ausführungsformen, wo ausschließlich Reibbremsen vorhanden sind, ist das Fahrerbremswunschmoment gleich dem Soll-Radbremsmoment. Der Einheit zur Ermittlung eines Fahrerbremswunschmoments wird dabei vorzugsweise mindestens ein Pedalweg eines Bremspedals zugeführt, aus dem das Fahrerbremswunschmoment ermittelt wird. Zusätzlich kann dabei auch noch die Betätigungszeit berücksichtigt werden, um ein In- Stop bzw. Zuziehen der Bremse zu berücksichtigen. Unter In-Stop bzw. Zuziehen der Bremse wird verstanden, dass bei gleichem Pedalweg mit der Zeit das Bremsmoment einer Bremse ansteigt. Weiter weist die Vorrichtung eine Druckermittlungseinheit zur Ermittlung und Aufbau eines Bremsdrucks zur Erzeugung des Soll-Radbremsmoments unter Berücksichtigung eines Reibwertes der Reibbremse auf sowie einen Sensor zur Erfassung des Ist-Bremsdrucks. Die Vorrichtung umfasst nun zusätzlich ein Reibwertmodell, dem mindestens der Ist-Bremsdruck zugeführt wird, wobei in dem Reibwertmodell mindestens in Abhängigkeit des Ist-Bremsdrucks ein Reibwert ermittelt und an die Druckermittlungseinheit zurückgeführt wird. Dies ermöglicht eine iterative Annäherung an den realen Reibwert, der aufgrund innerer und äußerer Einflüsse permanenten Schwankungen unterworfen ist. Da der Ist-Bremsdruck im Verhältnis zum
Bremsmoment sehr einfach gemessen werden kann, ist der Aufbau sensorisch sehr einfach, wobei der zusätzliche Aufwand sich auf die Erstellung des Reibwertmodells beschränkt.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Einheit zur
Momentenaufteilung, in der das Fahrerbremswunschmoment in ein generatorisches
Bremsmoment einer Elektromaschine und ein Radbremsmoment aufgeteilt wird. Die
Elektromaschine ist dabei beispielsweise ein elektrischer Antriebsmotor eines Elektrofahrzeuges oder Hybridfahrzeuges. Dabei kann es sich um eine einzige Elektromaschine handeln oder um mehrere, die beispielsweise als Radnabenmotoren ausgebildet sind. Die Aufteilung erfolgt dabei vorzugsweise unter energetischen Gesichtspunkten, d.h. es wird angestrebt, möglichst große Anteile des Fahrerbremswunschmoments durch generatorische Bremsmomente aufzubringen. Im Extremfall wird das Fahrerbremswunschmoment vollständig generatorisch aufgebracht. Übersteigt jedoch das Fahrerbremswunschmoment das maximal aufbringbare generatorische Bremsmoment, so muss über die Reibbremse zusätzlich gebremst werden. Die Ansteuerung kann dabei beispielsweise hydraulisch oder elektrisch sein.
In einer weiteren Ausführungsform wird dem Reibwertmodell mindestens eine der
nachfolgenden Größen Radgeschwindigkeit, Bremsentemperatur, Betätigungszeit oder Bremsenhäufigkeit zugeführt, wobei der Reibwert zusätzlich zum Ist-Bremsdruck von den zugeführten Größen ermittelt wird. Die Bremsenhäufigkeit ist dabei beispielsweise ein
Zählerstand, der den Einschleifzustand der Reibbremse widerspiegelt. Die Betätigungszeit spiegelt das In-Stop- Verhalten der Reibbremse wider. Es versteht sich, dass die Aufzählung nicht abschließend ist, sondern auch noch weitere Parameter berücksichtigt werden können.
In einer weiteren Ausführungsform sind für die einzelnen Größen Kennlinien abgelegt, die einen Zusammenhang des Reibwertes von der jeweiligen Größe widerspiegeln, wobei in einer Fusionseinheit die einzelnen Werte für den Reibwert zu einem gemeinsamen Reibwert zusammengefasst werden. Da die Abhängigkeiten stark vom verwendeten Material der Reibbremse variieren, werden die Kennlinien vorzugsweise vorab empirisch ermittelt und abgelegt.
In einer weiteren Ausführungsform mit mehreren Reibbremsen wird ein Reibwert für jede Radbremse oder achsweise für die Reibbremsen ermittelt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Einstellung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines Rades.
Die Vorrichtung 1 zur Einstellung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse umfasst eine Einheit 2 zur Ermittlung eines Fahrerbremswunschmoments Mson, eine Einheit 3 zur Momentenaufteilung, eine Druckermittlungseinheit 4 zur Ermittlung und Aufbau eines
Bremsdruckes zur Erzeugung eines Soll-Radbremsmoments MsonR, einen Sensor 5 zur
Erfassung eines Ist-Bremsdrucks pB_ist und ein Reibwertmodell 6. Der Einheit 2 wird dabei ein Pedalweg s und eine Betätigungszeit t des Pedals zugeführt und aus diesen Eingangsgrößen ein Fahrerbremswunschmoment Mson ermittelt. Dabei wird dem Pedalweg s ein Moment zugeordnet, wobei das Moment M eine Funktion des Bremsdrucks und eines idealen Reibwertes Cp ist, der als konstant angenommen wird. Da der Druck p abhängig vom Volumen ist, das wiederum eine Funktion vom Pedalweg s ist, wird die
Momentenkennlinie durch eine p-V-Kennlinie korrigiert, so dass kein linearer Zusammenhang zwischen M und s vorliegt. Diesem vom Pedalweg s abhängigen Moment M wird noch ein Zusatzmoment Mz aufaddiert, dass das Zuziehen der Bremse berücksichtigt, d.h. mit steigender Zeit erhöht sich das reale Bremsmoment an einer Reibbremse. Dieses Verhalten erwartet der Fahrer auch, wenn zusätzlich oder ausschließlich generatorisch gebremst wird. Die Summe der beiden Momentenanteile ist dann das Fahrerbremswunschmoment MsoN.
In der Einheit 3 erfolgt dann die Aufteilung des Fahrerbremswunschmoments MsoN auf ein generatorisches Bremsmoment Msong und ein Soll-Radbremsmoment MsoNR. Hierzu übermittelt ein Motorsteuergerät 7 einer Elektromaschine 8 ein generatorisches Ist-Bremsmoment Mistg und ein verfügbares Bremsmoment MgReserve, d.h. wie viel Bremsmoment die Elektromaschine 8 noch aufbringen könnte. Kann die Elektromaschine das gesamte Fahrerbremswunschmoment MsoN aufbringen, so wird vorzugsweise nur generatorisch gebremst, wobei das Bremsverhalten aufgrund der Berücksichtigung von Mz wie bei einem Fahrzeug ist, dass nur Reibbremsen hat.
Reicht hingegen das verfügbare Bremsmoment MgReserve der Elektromaschine 8 nicht aus, so muss die Differenz durch die mindestens eine Reibbremse bzw. bei mehreren Reibbremsen durch mehrere Reibbremsen aufgebracht werden. Bei mehreren Reibbremsen kann dann die Aufteilung der Bremsmomente auf die verschiedenen Reibbremsen ebenfalls durch die Einheit 3 erfolgen.
Das Soll-Radbremsmoment MsonR wird dann der Druckermittlungseinheit 4 zugeführt, die einen Bremsdruck p berechnet, um bei einem idealen Reibwert Cp das gewünschte Soll- Radbremsmoment Ms0||R zu erzeugen. Der erzeugte Ist-Bremsdruck pB-ist wird dann durch den Sensor 5 gemessen und dem Reibwertmodell 6 zugeführt. Mittels einer Kennlinie wird dem gemessenen Ist-Bremsdruck pB-ist ein Reibwert Cp zugeordnet und einer Fusionseinheit 9 zugeführt. Des Weiteren werden dem Reibwertmodell 6 noch eine Radgeschwindigkeit V, eine Bremsentemperatur T, eine Betätigungszeit t und eine Bremsenhäufigkeit n zugeführt, wobei zu jeder Größe eine Kennlinie existiert, die einen Zusammenhang zwischen der jeweiligen Größe und dem Reibwert Cp widerspiegelt. Die jeweils aus den Kennlinien abgeleiteten Reibwerte Cp werden der Fusionseinheit 9 zugeführt, die dann einen gemeinsamen Reibwert Cp ermittelt, der dann der Druckermittlungseinheit 4 zugeführt wird, die dann diesen korrigierten Reibwert Cp für die Druckermittlung verwendet. Dadurch wird der Reibwert Cp permanent nachgeführt, so dass immer genauer MsonR durch die Druckermittlungseinheit 4 aufgebaut wird. Als Ergebnis stellt sich dann das Fahrerbremswunschmoment MSON als Summe von MSOiig und MSOHR dar. Dabei sei angemerkt, dass in der Fusionseinheit 9 die verschiedenen Reibwerte Cp unterschiedlich stark gewichtet werden können, wobei vorzugsweise der Anteil von Ist-Bremsdruck am größten ist.
Die Radgeschwindigkeit V wird dem Reibwertmodell 6 vorzugsweise über ein Bussystem, beispielsweise ein CAN-Bussystem, zur Verfügung gestellt. Die Bremsentemperatur T kann sensorisch erfasst werden oder aber aus einem Temperaturmodell abgeleitet werden, in dem beispielsweise die Bremstemperatur aus anderen Parametern abgeleitet bzw. geschätzt wird. Die Betätigungszeit t entspricht der Zeit t, die auch in die Einheit 2 geht, so dass dieses vom Pedal selbst zugeführt werden kann. Die Bremsenhäufigkeit n ist ein Zählerstand, wie häufig die Bremse seit dem Einbau betätigt wurde.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Ermittlung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines
Rades eines Kraftfahrzeugs, wobei mittels einer Einheit (2) ein
Fahrerbremswunschmoment (Mson) ermittelt wird, wobei in der Druckermittlungseinheit (4) ein Bremsdruck zur Erzeugung des Soll-Radbremsmoments (MsonR) unter
Berücksichtigung eines Reibwertes (Cp) der Reibbremse ermittelt und aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass
der Ist-Bremsdruck (pe-ist) erfasst wird und einem Reibwertmodell (6) zugeführt wird, wobei in dem Reibwertmodell (6) mindestens in Abhängigkeit des Ist-Bremsdrucks (pB-iSt) ein Reibwert (Cp) ermittelt und an die Druckermittlungseinheit (4) zurückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Elektromaschine (8) ein generatorisches Bremsmoment (Msong) generierbar ist, wobei in einer Einheit (3) zur Momentenaufteilung das Fahrerbremswunschmoment (Mson) in ein generatorisches Bremsmoment (Msong) und ein Soll-Radbremsmoment (MSOHR) aufgeteilt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reibwertmodell (6) mindestens eine der nachfolgenden Größen Radgeschwindigkeit (V),
Bremsentemperatur (T), Betätigungszeit (t) oder Bremsenhäufigkeit (n) zugeführt wird, wobei der Reibwert (Cp) zusätzlich zum Ist-Bremsdruck (pB-iSt) von den zugeführten Größen abhängig ermittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die einzelnen Größen Kennlinien abgelegt sind, die einen Zusammenhang des Reibwertes (Cp) von der jeweiligen Größe widerspiegeln, wobei in einer Fusionseinheit (9) die einzelnen Werte für den Reibwert (Cp) zu einem gemeinsamen Reibwert (Cp) zusammengefasst werden.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibwert (Cp) für jede Radbremse oder achsweise für die Reibbremsen ermittelt wird.
6. Vorrichtung (1 ) zur Ermittlung eines Bremsmoments mindestens einer Reibbremse eines Rades eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine Einheit (2) zur Ermittlung eines Fahrerbremswunschmoments (Mson), wobei dem Fahrerbremswunschmoment (MsoN) ein Soll-Radbremsmoment (MsonR) zugeordnet wird, eine Druckermittlungseinheit (4) zur Ermittlung und Aufbau eines Bremsdrucks zur Erzeugung des Soll-Radbremsmoments ( SOIIR) unter Berücksichtigung eines Reibwertes (Cp) der Reibbremse und einen Sensor
(5) zur Erfassung des Ist-Bremsdrucks (pB-iSt),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung (1 ) ein Reibwertmodell (6) umfasst, dem mindestens der Ist-Bremsdruck (Pe-ist) zugeführt wird, wobei in dem Reibwertmodell (6) mindestens in Abhängigkeit des Ist-Bremsdrucks (pe-ist) ein Reibwert (Cp) ermittelt und an die Druckermittlungseinheit (4) zurückgeführt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) eine Einheit (3) zur Momentenaufteilung umfasst, in der das Fahrerbremswunschmoment (MS0||) in ein generatorisches Bremsmoment (Msong) einer Elektromaschine (8) und ein Radbremsmoment (MsonR) aufgeteilt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reibwertmodell
(6) mindestens eine der nachfolgenden Größen Radgeschwindigkeit (V),
Bremsentemperatur (T), Betätigungszeit (t) oder Bremsenhäufigkeit (n) zugeführt wird, wobei der Reibwert (Cp) zusätzlich zum Ist-Bremsdruck (pB-iSt) von den zugeführten Größen ermittelt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die einzelnen Größen Kennlinien abgelegt sind, die einen Zusammenhang des Reibwertes (Cp) von der jeweiligen Größe widerspiegeln, wobei in einer Fusionseinheit (9) die einzelnen Werte für den Reibwert (Cp) zu einem gemeinsamen Reibwert zusammengefasst werden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Reibwert (Cp) für jede Radbremse oder achsweise für die Reibbremsen ermittelt wird.
EP12805645.4A 2011-12-14 2012-12-05 Verfahren und vorrichtung zur einstellung eines bremsmoments mindestens einer reibbremse eines rades Withdrawn EP2790982A1 (de)

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