WO2002014130A1 - Verfahren und vorrichtung zur bremsdruckregelung - Google Patents

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WO2002014130A1
WO2002014130A1 PCT/EP2001/009287 EP0109287W WO0214130A1 WO 2002014130 A1 WO2002014130 A1 WO 2002014130A1 EP 0109287 W EP0109287 W EP 0109287W WO 0214130 A1 WO0214130 A1 WO 0214130A1
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WO
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pressure
brake
valve
emergency braking
dangerous
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PCT/EP2001/009287
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Gronau
Jochen FÜHRER
Marco LÖWERT
Ralf Reviol
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co.Ohg
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Publication date
Priority claimed from DE10137016.4A external-priority patent/DE10137016B4/de
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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
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • 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
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • B60T8/3275—Systems with a braking assistant function, i.e. automatic full braking initiation in dependence of brake pedal velocity

Definitions

  • the invention relates to a method for brake pressure control for a hydraulic vehicle brake system with at least two brake travel with a isolating valve and a changeover valve, in which a dangerous or emergency braking situation is determined and in the case when a dangerous or emergency braking situation is detected, the driver during braking is supported by building up a higher brake pressure. Furthermore, the invention relates to a brake assistant system for a hydraulic vehicle brake system with an externally controllable pressure booster, in particular a motor-pump unit, and a detection device for a dangerous or emergency braking situation and with at least two brake circuits with a isolating valve and a changeover valve.
  • BA Brake Assistant
  • the brake assistant automatically intervenes in the braking process as soon as he detects an emergency braking situation and if the driver reacts too timidly. This situation is recognized by evaluating the actuation of the brake pedal.
  • the brake system has corresponding means for detecting and evaluating a brake application by the driver. In such a case, the use of the brake assistant shortens the braking distance by building up the full braking force as quickly as possible.
  • a suitable energy source which can be controlled by the brake assist system, and therefore an externally controllable unit for increasing the brake pressure or the braking force, is provided.
  • One possibility to represent the brake assist function is provided by hydraulic brake systems with a controllable pressure booster unit, such as a motor-pump unit, a valve between a connection of the master brake cylinder and the outlet of the pressure booster unit, hereinafter referred to as “isolating valve *, a valve between a connection of the Master brake cylinder and the input of the pressure booster, hereinafter referred to as “changeover valve *, and a detection device for an emergency braking situation.
  • a controllable pressure booster unit such as a motor-pump unit
  • isolated valve * a valve between a connection of the Master brake cylinder and the outlet of the pressure booster unit
  • changeover valve * a valve between a connection of the Master brake cylinder and the input of the pressure booster
  • Brake systems with a control device, an externally controllable motor-pump unit, isolating valves, changeover valves and pressure sensors for the pressure in the tandem master brake cylinder (THZ), which can be used for the brake assistant are known.
  • a typical form of such a brake system is an electronically controlled hydraulic brake system with an electronic stability program (ESP).
  • ESP electronic stability program
  • a brake system with ESP enables intervention that, in an unstable driving situation to compensate for a rotation of the vehicle about the vertical axis, generates an additional yaw moment that counteracts the rotation of the vehicle by individually building or reducing brake pressure in a wheel brake.
  • the brake assistant usually detects a panicked brake pedal actuation based on THZ pressure signals. If a critical pressure gradient is exceeded due to a “panic-like” brake pedal actuation, the isolating valves are closed, the changeover valves opened and the pump switched on. The pressure applied via the pedal is increased by the pump to the blocking pressure level. With this pressure control, the pressure in the wheel brakes follows that of the tandem master brake cylinder. This makes it possible to modulate the wheel pressure within the brake assist mode. Switching off the function of the brake assistant occurs when the pressure falls below a minimum.
  • HBA hydroaulic brake assistants
  • the emergency situation mentioned can also be detected via pedal travel monitoring and / or driver foot monitoring.
  • HBA necessary to control the pump, close the isolation valve (TV) and open the electrical changeover valve (EUV).
  • the additional volume required for pressure build-up is extracted from the THZ via the changeover valve. This sucking away of the volume leads to a pressure drop in the THZ, which can be erroneously interpreted as a reduction in the braking request or, if the pedal travel increases, as an increase in the braking request.
  • a “filtering of the THZ pressure and / or the pedal travel * means here that for the period of the filtering no evaluation regarding the driver's request recognition can be provided, whereby phase delays and loss of information occur. This leads to an adverse inertia.
  • the volume supply due to very frequent actuation of the changeover valve has a further negative effect in systems with a hydraulic accumulator between the wheel brakes and the pump inlet (low pressure accumulator (NDS)):
  • NDS low pressure accumulator
  • Another disadvantage of systems with a low-pressure damper between the wheel brakes and the THZ is that the low-pressure damper is filled by opening the changeover valve during active pressure build-up, which can be felt in the brake pedal.
  • the invention has for its object to provide a method for brake pressure control and a brake assist system that enables the build-up of a higher brake pressure with reduced actuation of the changeover valves, without reducing the effectiveness and performance of the system and improving the driver's request detection.
  • the object is solved by the features of claims 1 and 10. Particularly preferred embodiments of the invention are specified in the dependent subclaims.
  • the conversion factor (EUV) is one Brake circuit is only activated until a pressure reduction phase is or has been detected on at least one wheel of this circuit.
  • pressure reduction phase here means a phase in which brake fluid is discharged from the wheel brake for a specific period of time during ABS control on a wheel by opening a preferably normally closed exhaust valve and closing a preferably normally open intake valve, and preferably into a memory, in particular low-pressure accumulator, is passed, whereby the pressure prevailing in the wheel brake is reduced.
  • the detection of a dangerous or emergency braking situation or the beginning of a noble braking situation can in principle be done by a suitable system, also dependent on the driver's wishes, e.g. a distance sequence control, but preferably this means the direct recognition of a driver's request for emergency braking.
  • the volume in the low-pressure accumulator is used as a volume reserve for building up pressure for the brake assist function.
  • the volume in the low-pressure accumulator is first used to build up pressure. Only when this volume is insufficient is the switchover valve opened to supply volume from the THZ. At this time, the pressure medium reservoir is not connected to the THZ.
  • the wheel that is not yet in a pressure reduction phase is thus preferably supplied by the pressure reduction volume introduced into the low pressure accumulator on the other wheel.
  • the volume available for building up pressure in the low-pressure accumulator can advantageously be determined by means of a model-based calculation.
  • a pressure reduction phase is or has been detected which leads to a filling of a
  • Another preferred method for determining the driver's request is based on a THZ pressure or pedal travel specification (reference).
  • a THZ pressure or pedal travel specification reference
  • the changeover valve position, filling of the low pressure accumulator and the control of the pressure increasing unit, in particular the pump are used.
  • the driver's request "hold deceleration" is concluded if, in the event of a pressure reduction with the changeover valve closed, the THZ pressure rises and / or the brake pedal travel changes accordingly
  • the THZ pressure is reduced or if the THZ pressure is reduced in the case of an open changeover valve and / or the brake pedal travel is extended by the amount of the volume discharged into the brake. Values for the THZ pressure deviate from a specified reference value and / or pedal travel interpreted accordingly. This means that if the THZ pressure remains constant despite an overflow of a pressure relief valve, although a pressure increase could be expected, it can be concluded that the driver wants to release the brake.
  • EUV opening the changeover valve
  • the volume flow deducted can be determined using a known stroke volume, estimated filling level and speed of the pump.
  • the pressure drop to be expected in the THZ can be determined from this variable if the driver does not adjust the pedal. If the pressure drops more, the driver wants to release the brake pedal or brake. If the pressure rises or remains constant, the deceleration corresponds to the driver's request.
  • An unfiltered or almost unfiltered THZ pressure monitoring and / or pedal travel monitoring is preferably carried out.
  • a filter-related phase delay and loss of information does not occur. This not only enables improved absolute value consideration, but also an evaluation can be carried out with regard to the change gradient.
  • a combined view of gradient and THZ pressure enables more precise monitoring of the driver's request.
  • Another advantage of the process is the comfort gain (pedal feel, noise) that results from the less frequent overflow of the pressure relief valve (DBV) in the isolating valve.
  • DBV pressure relief valve
  • a full control of the pump during ABS control is not necessary with a hydraulic brake assistant.
  • the control can be carried out depending on the switching position of the switchover valve. It is also possible to use the control specified by the ABS, whereby the residual energy of a pump can also be used, which only continues to run after activation. A renewed activation of this pump can then be omitted if necessary.
  • the invention further relates to a brake assistant system for a hydraulic vehicle brake system with an externally controllable pressure booster, in particular a motor-pump unit, and a detection device for an emergency braking situation and with at least two brake circuits with a separating valve and a changeover valve, which is characterized in that at or After activating a brake assistant function by recognizing an emergency braking situation by the detection device, the changeover valve of a brake circuit is only activated until a pressure reduction phase is or has been detected on at least one wheel of this circuit.
  • the method and the brake assist system are particularly useful for hydraulic brake systems with ESP.
  • the figure shows a schematic representation of a hydraulic brake system with a brake assist system.
  • the brake system shown in the figure has a brake pedal 39, a brake booster 4, a brake cylinder (tandem master cylinder, THZ) 1 and a hydraulic fluid reservoir 3.
  • the master cylinder 1 generates a brake pressure on the outlet side primarily in accordance with the driver's request generated by the brake pedal 39.
  • Pressure sensors 11, 55 are provided in the master cylinder 1 or its hydraulic connecting lines 50, 51, by means of which the driver's braking request can be detected.
  • the brake pressure is supplied to the valve block 38 via hydraulic lines 50, 51.
  • the wheel brakes 30, 33 are also connected to the valve block 38 via lines 34, 35.
  • An inlet valve 7.44 and an outlet valve 9.45 are assigned to a wheel brake 30, 33.
  • the inlet valve is open when de-energized and the outlet valve is closed when de-energized.
  • the inlet valve 7 receives pressurized hydraulic fluid from a pressure source, for example the master cylinder 1.
  • a hydraulic pump 8 is provided for the wheel brakes 30, 33.
  • the hydraulic pump 8 delivers hydraulic fluid which may be under pressure to the inlet side of the inlet valve 7.44.
  • 8 denotes the mechanical part of the pump, for example an eccentric pump provided in or on the valve block, 14 the electric drive, for example an electric motor.
  • the pump 8 is generally connected to a source of hydraulic fluid. In the embodiment shown, it can draw hydraulic fluid from the master cylinder 1.
  • the pump 8, 14 is located between a suction-side check valve 40 and an outlet-side check valve 41. Between the outlet of the pump 8 and the primary pressure source or master cylinder 1 there is a separating valve 12, which can be closed, for example, when the pump 8 is in operation. This ensures that the delivered fluid passes through the inlet valve 7.44 into the wheel brake 30.33 and does not flow backwards in the direction of the THZ 1. 15 is a low pressure accumulator which receives the hydraulic fluid flowing out via the outlet valve 9,45. 42 is a check valve. The changeover valve 13 is usually closed when de-energized, and the isolating valve 12 is normally open when de-energized. Parallel to it is a bypass line 5 Check valve 6 and a pressure relief valve 43 switched.
  • the check valve 6 opens to the wheel brake 30, 33.
  • the pump 8 acts for the wheel brakes 33, 30.
  • the brake system is designed such that they are each provided for a pair of wheel brakes 33, 30 of a diagonally divided brake circuit.
  • the pump 8 operates the wheel brake 33, for example for the right front axle and the wheel brake 30 for the left rear axle. Since the second brake circuit for the respective other wheel brakes of an axle is constructed identically and is connected to the hydraulic line 51, a description can be dispensed with.
  • the system also has a surge tank 48, a pressure throttle 49 and a low pressure or pulsation damper 52.
  • a wheel sensor 23, 25 is provided on each of the wheels of the brake circuit.
  • the signals are fed to an electronic control unit 28 which determines the vehicle speed v Ref from the wheel speeds on the basis of predetermined criteria.
  • further sensors in particular a yaw rate sensor, a lateral acceleration sensor, a longitudinal acceleration sensor and a steering wheel angle sensor, are connected to the control unit 28 (not shown here).
  • Each wheel thus has an individually controllable wheel brake 30, 33.
  • These brakes are operated hydraulically and receive pressurized hydraulic fluid via the hydraulic lines 34, 35.
  • the brake pressure is set via the valve block 38, the valve block 38 being controlled independently of the driver by electrical signals which are generated in the electronic control 28.
  • the control 28 is preferably with a Engine control unit of the drive unit connected.
  • the brake circuit can be a circle of a diagonally divided brake system, for example.
  • the brake circuit can also have a different division, for example black and white.
  • the driver initiates a braked maneuver by actuating the pedal 39.
  • the actuation is via the
  • Brake booster 4 is amplified and conveyed from the reservoir 3 via the THZ 1 hydraulic fluid into the brake line 50 and the wheel brakes 33, 30 with the isolating valve 12 and inlet valves 7.44 open.
  • the changeover valve 13 is closed.
  • an active pressure build-up takes place.
  • the active pressure build-up preferably takes place via a pulse-width-modulated (PWM) control of the pump 8 or the motor 14 by the control unit 28.
  • PWM pulse-width-modulated
  • the maximum brake pressure is set by closing the isolating valve 12, the changeover valve 13 of this brake circuit being activated only as long as until a pressure reduction phase is detected by the control unit 28 on at least one wheel 30, 33.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bremsdruckregelung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit mindestens zwei Bremskreisen (50, 52) mit einem Trennventil (12) und einem Umschaltventil (13), bei dem eine Gefahr- bzw. Notbremssituation ermittelt wird und im Fall, wenn eine Gefahr- bzw. Notbremssituation erkannt wird, der Fahrer während einer Bremsung unterstützt wird durch Aufbau eines höheren Bremsdrucks, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass beim Aufbau eines höheren Bremsdrucks das Umschaltventil (13) eines Bremskreises (50, 51) nur solange aktiviert wird, bis an mindestens einem Rad (30, 33) dieses Kreises (50, 51) eine Druckabbauphase detektiert wird. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Bremsassistentensystem, bei dem nach Erkennen einer Gefahr-bzw. Notbremsituation die Erkennungseinrichtung (28) das Umschaltventil (13) eines Bremskreises (50, 51) nur solange aktiviert, bis an mindestens einem Rad (30, 33) dieses Kreises (50, 51) eine Druckabbauphase detektiert wird.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BREMSDRUCKREGELUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bremsdruckregelung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit mindestens zwei Brems reisen mit einem Trennventil und einem Umschaltventil, bei dem eine Gefahr- bzw. Notbremssituation ermittelt wird und im Fall, wenn eine Gefahr - bzw. Notbremssituation erkannt wird, der Fahrer während einer Bremsung unterstützt wird durch Aufbau eines höheren Bremsdrucks. Ferner betrifft die Erfindung ein Bremsassistentsystem für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einer fremdansteuerbaren Druckerhöhungseinheit, insbesondere ein Motor-Pumpen-Aggregat, und einer Erkennungseinrichtung für eine Gefahr- bzw. Notbremssituation und mit mindestens zwei Bremskreisen mit einem Trennventil und einem Umschaltventil.
Systeme zur Bremsunterstützung bei Gefahr- bzw. Notbremssituationen sind bekannt unter der Bezeichnung „Bremsassistent (BA) . Der Bremsassisten greift automatisch in den Bremsablauf ein, sobald er eine Notbremssituation erkennt und wenn der Fahrer zu zaghaft reagiert. Diese Situation wird durch eine Bewertung der Betätigung des Bremspedals erkannt. Dazu weist das Bremssystem entsprechende Mittel zum Erfassen und Auswerten einer Bremsbetätigung durch den Fahrer auf. Der Einsatz des Bremsassistenten verkürzt in einem derartigen Fall den Bremsweg, indem schnellstmöglich die volle Bremskraft aufgebaut wird. Dazu ist eine geeignete, durch das Bremsassistent-System ansteuerbare Energiequelle, somit eine fremdansteuerbare Einheit zur Erhöhung des Bremsdrucks bzw. der Bremskraft vorgesehen. Eine Möglichkeit, die Bremsassistentfunktion darzustellen, bieten hydraulische Bremssysteme mit einer ansteuerbaren Druckerhöhungseinheit, wie ein Motor-Pumpen-Aggregat, einem Ventil zwischen einem Anschluß des HauptbremsZylinders und dem Ausgang der Druckerhöhungseinheit, im folgenden als „Trennventil* bezeichnet, einem Ventil zwischen einem Anschluß des HauptbremsZylinders und dem Eingang der Druckerhöhungseinheit, im folgenden als „Umschaltventil* bezeichnet, und einer Erkennungseinrichtung für eine Notbremssituation.
Bremssysteme mit einem Steuerergerät, einem fremdansteuerbaren Motor-Pumpen-Aggregat, Trennventilen, Umschaltventilen und Drucksensoren für den Druck im Tandem-HauptbremsZylinders (THZ) , die für den Bremsassistenten genutzt werden können, sind bekannt. Eine typische Form eines derartigen Bremssystems ist ein elektronisch geregeltes hydraulisches Bremssystem mit einem Elekronischen Stabilitäts Programm (ESP) . Ein Bremssystem mit ESP ermöglicht einen Eingriff, der in einer instabilen Fahrsituation zur Kompensation einer Drehung des Fahrzeugs um die Hochachse ein zusätzliches, der Drehung des Fahrzeugs entgegen wirkendes Giermoment erzeugt, indem individuell in einer Radbremse Bremsdruck aufgebaut bzw. abgebaut wird.
Der Bremsassistent ermittelt meist eine panikartige Bremspedalbetätigung nach Maßgabe von THZ-Drucksignalen. Bei Überschreiten eines kritischen Druckgradienten durch ein „panikartige* Bremspedalbetätigung werden die Trennventile geschlossen, die Umschaltventile geöffnet und die Pumpe eingeschaltet. Der über das Pedal eingebrachte Druck wird von der Pumpe auf Blockierdruckniveau gesteigert. Bei dieser Druckregelung folgt der Druck in den Radbremsen demjenigen des Tandem-HauptbremsZylinders. Dadurch besteht die Möglichkeit, innerhalb des Modus des Bremsassistenten den Raddruck zu modulieren. Das Abschalten der Funktion des Bremsassistenten erfolgt mit Unterschreiten eines Mindestdrucks. Diese Bremsassistenten sind auch unter dem Begriff „hydraulische Bremsassistenten (HBA) bekannt. Die angesprochene Notsituation kann neben oder alternativ zu der THZ-Drucküberwachung auch über eine Pedalwegüberwachung und/oder Fahrerfussüberwachung erkannt werden.
Für eine möglichst effiziente und gleichzeitig sichere Funktion des Bremsassistenten ist eine genaue Fahrerwunscherkenung bzw. -nachbildung notwendig, was nicht nur das Erkennen einer vorliegenden Notbremssituation, sondern auch das Erkennen einer durch den Bremsassistenten zu hoch eingestellten Verzögerung, die vom Fahrer nicht gewünscht wird, beinhaltet. In bestehenden Sytemen mit hydraulischem Bremsassistenten stellt es ein Problem dar, die vom Fahrer gewünschte Verzögerung anhand des THZ-Drucks und/oder Pedalwegs festzustellen, da diese Größen stark von anderen Funktionen des Bremssystems überlagert werden. Aus diesem Grund ist es schwer erkennbar, wenn der Fahrer den Reibwert nicht mehr gänzlich ausnutzen will (Verlassen einer ABS-Regelung) , was zu einem, vom Fahrer nicht gewünschten, Nachbremsen führen kann. Diese Fehlfunktion ist auch von einem „Normalfahrer* subjektiv zu spüren.
Um über das vom Fahrer vorgegebene THZ-Druckniveau eine erhöhte
Energieversorgung des Systems zu ermöglichen, das bedeutet t zumindest wenn Druck aufgebaut werden soll, ist es bei einem
HBA nötig, die Pumpe anzusteuern, das Trennventil (TV) zu schliessen und das elektrische Umschaltventil (EUV) zu öffnen. Das für den Druckaufbau erforderliche Zusatzvolumen wird über das Umsehaltventil dem THZ entzogen. Dieses Wegsaugen des Volumens führt zu einem Druckabfall im THZ, was fälschlich als Rücknahme des Bremswunsches oder bei Zunahme des Pedalweges fälschlich als Zunahme des Bremswunsches interpretiert werden kann. Es ist möglich, durch eine starke Filterung des THZ- Drucks und/oder des Pedalweges die durch Systemaktivitäten bedingten Signalveränderungen zu minimieren oder zu eliminieren. Eine „Filterung des THZ-Drucks und/oder des Pedalweges* bedeutet hier, dass für den Zeitraum der Filterung keine Auswertung bezüglich der Fahrerwunscherkennung vorgesehen werden kann, wodurch Phasenverzug und Informationsverluste auftreten. Dies führt zu einer nachteiligen Reaktionsträgheit .
Die Volumenzuführung durch sehr häufige Betätigung des Umschaltventils bedingt einen weiteren negativen Effekt bei Systemen mit einem hydraulischen Speicher zwischen den Radbremsen und dem Pumpeneingang (Niederdruckspeicher (NDS) ) : Solange das Umschaltventil eines Bremskreises geöffnet ist, ist ein Leerfördern des Niederdruckspeichers dieses Kreises nicht möglich. Dadurch entsteht ein „Totvolume ^ im Niederdruckspeicher, welches dem System nur langsam wieder zur Verfügung gestellt werden kann. Diese Tatsache kann zur Erschöpfung eines oder mehrerer THZ-Kreise und bis zum Ausfall des ABS-Systems führen, da bei einer kompletten Befüllung des Niederdruckspeichers kein Druck mehr abgebaut werden kann über den Niederdruckspeicher.
Ein weiterer Nachteil ist bei Systemen mit einem Niederdruckdämpfer zwischen den Radbremsen und dem THZ ein durch das Öffnen des Umschaltventils beim aktiven Druckaufbau verbundenes Befüllen des Niederdruckdämpfers, was im Bremspedal spürbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bremsdruckregelung und ein Bremsassistensystems zu schaffen, das den Aufbau eines höheren Bremsdrucks bei reduzierter Betätigung der Umschaltventile ermöglicht, ohne die Effektivität und Leistung des Systems herabzusetzen und die Fahrerwunscherkennung zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 10 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Für die Erfindung ist es demnach wesentlich, dass bei oder nach einem Aktivieren einer Bremsassistenten-Funktion durch insbesondere das Erkennen einer Gefahr- oder Notbremssituation, vorzugsweise ein Fahrerwunsch nach einer Notbremsung, bzw. eines Beginns einer Nobre ssituation, das Umsehalt entil (EUV) eines Bremskreises nur solange aktiviert wird, bis an mindestens einem Rad dieses Kreises eine Druckabbauphase detektiert wird bzw. wurde.
Der Begriff „Druckabbauphase* bedeutet hier eine Phase, bei der während einer ABS-Regelung an einem Rad durch Öffnen eines vorzugsweise stromlos geschlossenen Auslassventils und Schließen eines vorzugsweise stromlos offenen Einlassventils für einen bestimmten Zeitraum Bremsflüssigkeit aus der Radbremse abgeführt wird und vorzugsweise in einen Speicher, insbesondere Niederdruckspeicher, geleitet wird, wodurch der in der Radbremse herrschende Druck verringert wird.
Das Erkennen einer Gefahr- oder Notbremssituation bzw. eines Beginns einer Nobremssituation kann im Grundsatz durch ein dafür geeignetes, auch fahrerwunschabhängiges System, z.B. eine Abstandsfolgeregelung, erfolgen, vorzugsweise ist damit aber das direkte Erkennen eines Fahrerwunsches nach einer Notbremsung gemeint.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird bei Systemen mit einem Niederdruckspeicher das Volumen im Niederdruckspeicher als Volumenreserve zum Druckaufbau für die Bremsassistenten- Funktion benutzt. In der weiteren Regelung wird zuerst das im Niederdruckspeicher befindliche Volumen zum Druckaufbau verwendet. Erst wenn dieses Volumen nicht ausreichend ist, wird das Umsehaltventil geöffnet, um Volumen aus dem THZ zuzuführen. Zu diesem Zeitpunkt hat der Druckmittelvorratsbehälter keine Verbindung mit dem THZ.
Das noch nicht in einer Druckabbauphase befindliche Rad wird so vorzugsweise durch das am anderen Rad in den Niederdruckspeicher eingebrachte Druckabbau-Volumen versorgt. Durch eine modellbasierte Berechnung kann das zum Druckaufbau zur Verfügung stehende Volumen im Niederdruckspeicher vorteilhaft ermittelt werden.
In den Phasen, in denen kein Umschaltventile geöffnet ist, wird besonders sicher und genau eine Verzögerungsrücknahmewunsch des Fahrers detektiert. So können vorteilhaft unangenehme Nachbremsungen verhindert werden. Denn es liegen deutlich längere Phasen vor, in denen das Umschaltventil in Ruheposition ist.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass eine Druckabbauphase detektiert wird bzw. wurde, die zu einer Befüllung eines
Niederdruckspeichers geführt hat.
Ein weiteres bevorzugtes Verfahren zur Fahrerwunschfeststellung beruht auf der Grundlage einer THZ-Druck- oder Pedalwegvorgabe (Referenz) . Zur Berechnung dieser Referenz werden die Umschaltventil-Stellung, Befüllung des Niederdruckspeichers und die Ansteuerung der Druckerhöhungseinheit, insbesondere der Pumpe, herangezogen. Auf den Fahrerwunsch „Verzögerung halten" wird geschlossen, wenn im Fall eines Druckabbaus bei geschlossenem Umschaltventil der THZ-Druck ansteigt und/oder der Bremspedalweg sich entsprechend des
Pumpenfördervolumenstroms reduziert oder wenn im Fall eines geöffneten Umschaltventils der THZ-Druck reduziert wird und/oder der Bremspedalweg sich verlängert um das Maß des in die Bremse abgeführten Volumens. Dabei werden von einem vorgegebenen Referenzwert abweichende Werte für den THZ-Druck und/oder Pedalweg entsprechend interpretiert. Das bedeutet, wenn trotz eines Uberströmens eines Druckbegrenzungsventils der THZ-Druck konstant bleibt, obwohl mit einem Druckanstieg zu rechnen wäre, kann darauf geschlosen werden, dass der Fahrer die Bremse lösen möchte. Bei Betrachtung während einer Öffnung des Umschaltventils (EUV) kann über ein bekanntes Hubvolumen, geschätzten Füllungsgrad und Drehzahl der Pumpe der abgezogene Volumenstrom ermittelt werden. Aus dieser Größe kann der zu erwartende Druckabfall im THZ bestimmt werden, wenn der Fahrer das Pedal nicht nachführt. Fällt der Druck stärker ab, will der Fahrer das Bremspedal bzw. die Bremse lösen. Steigt der Druck an oder bleibt er kontant, entspricht die Verzögerung dem Fahrerwunsch.
Da der Reibwert bei aktiviertem Bemsassistenten voll ausgenutzt wird, das bedeutet da das System sich in der ABS-Regelung befindet, wird hier nur ein Verzögerungsrücknahmewunsch vom System umgesetzt.
Es erfolgt vorzugsweise eine ungefilterte oder nahezu ungefilterte THZ-Druckbetrachtung und/oder Pedalwegüberwachung. Ein filterbedingter Phasenverzug und Informationsverlust tritt nicht auf. Dies ermöglicht nicht nur eine verbesserte Absolutwertbetrachtung, sondern eine Auswertung kann auch hinsichtlich des Änderungsgradienten durchgeführt werden. Eine kombinierte Betrachtung von Gradient und THZ-Druck ermöglicht eine exaktere Überwachung des Fahrerwunsches.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens ist der Komfortgewinn (Pedalgefühl, Geräusch) der sich aufgrund des selteneren Uberströmens des Druckbegrenzungsventils (DBV) im Trennventil ergibt.
Eine Vollansteuerung der Pumpe während einer ABS-Regelung ist bei einem hydraulischen Bremsassistenten nicht erforderlich. Die Ansteuerung kann in Abhängigkeit der Schaltstellung des Umschaltvetils vorgenommen werden. Ebenso ist es möglich, die vom ABS vorgegebene Ansteuerung zu nutzen, wobei auch die Restenergie einer Pumpe herangezogen werden kann, die nach zuvor erfolgter Aktivierung nur noch nachläuft. Auf eine erneute Ansteuerung dieser Pumpe kann dann ggf. verzichtet werde .
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Bremsassistentsystem für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einer fremdansteuerbaren Druckerhöhungseinheit, insbesondere ein Motor-Pumpen-Aggregat, und einer Erkennungseinrichtung für eine Notbremssituation und mit mindestens zwei Bremskreisen mit einem Trennventil und einem Umschaltventil, die dadurch gekennzeichnet ist, dass bei oder nach einem Aktivieren einer Bremsassistenten-Funktion durch das Erkennen einer Notbremssituation durch die Erkennungseinrichtung das Umschaltventil eines Bremskreises nur solange aktiviert wird, bis an mindestens einem Rad dieses Kreises eine Druckabbauphase detektiert wird bzw. wurde.
Das Verfahren und das Bremsassistentsystem sind besonders voteilhaft für hydraulische Bremssysteme mit ESP einsetzbar.
Das erfindungsgemäße Bremsassistentsystem sowie das Verfahren wird beispielhaft anhand der folgenden Abbildung (Fig.) und deren Beschreibung erläutert.
Die Fig. zeigt eine schematische Darstellung einer hydraulischen Bremsanlage mit einem Bremsassistentsystem.
Die In der Fig. dargestellte Bremsanlage weist ein Bremspedal 39, einen Bremskraftverstärker 4, einen Bremszylinder (Tandem- Hauptzylinder, THZ) 1 und ein Hydraulikfluidreservoir 3 auf. Der Hauptzylinder 1 erzeugt auslassseitig einen Bremsdruck primär nach Massgabe des durch das Bremspedal 39 erzeugten Fahrerwunsches. In dem Hauptzylinder 1 bzw. dessen Hydraulik- Anschlußleitungen 50,51 sind Drucksensoren 11,55 vorgesehen, mittels denen der Fahrerbremswunsch erfaßt werden kann. Über Hydraulikleitungen 50, 51 wird der Bremsdruck dem Ventilblock 38 zugeführt. Ebenfalls mit dem Ventilblock 38 verbunden sind die Radbremsen 30,33 über Leitungen 34,35. Einer Radbremse 30,33 sind ein Einlassventil 7,44 und ein Auslassventil 9,45 zugeordnet. In der Regel sind das Einlassventil stromlos offen und das Auslassventil stromlos geschlossen. Einlaßseitig empfängt das Einlassventil 7 unter Druck stehendes Hydraulikfluid von einer Druckquelle, beispielsweise dem Hauptzylinder 1. Ausserdem ist eine Hydraulikpumpe 8 für die Radbremsen 30,33 vorgesehen. In der gezeigten Ausführungsform fördert die Hydraulikpumpe 8 ggf. unter Druck stehendes hydraulisches Fluid zur Einlaßseite des Einlassventils 7,44. 8 bezeichnet den mechanischen Teil der Pumpe, beispielsweise eine im oder am Ventilblock vorgesehene Exzenterpumpe, 14 den elektrischen Antrieb, beispielsweise einen Elektromotor. Saugseitig ist die Pumpe 8 allgemein mit einer Hydraulikfluidquelle verbunden. In der gezeigten Ausführungsform kann sie Hydraulikfluid vom Hauptzylinder 1 beziehen. Die Pumpe 8, 14 liegt zwischen einem saugseitigen Rückschlagventil 40 und einem auslaßseitigen Rückschlagventil 41. Zwischen Auslass der Pumpe 8 und primärer Druckquelle bzw. Hauptzylinder 1 befindet sich ein Trennventil 12, das beispielsweise dann geschlossen werden kann, wenn die Pumpe 8 in Betrieb ist. Dadurch wird sichergestellt, dass das geförderte Fluid durch das Einlassventil 7,44 hindurch in die Radbremse 30,33 gelangt und nicht rückwärts in Richtung des THZ 1 strömt. 15 ist ein Niederdruckspeicher, der das über das Auslassventil 9,45 ausströmende Hydraulikfluid empfängt. 42 ist ein Rückschlagventil. Das Umschaltventil 13 ist in der Regel stromlos geschlossen, das Trennventil 12 in der Regel stromlos offen. Parallel zu ihm ist in einer Bypassleitung 5 ein Rückschlagventil 6 und ein Überdruckventil 43 geschaltet. Das Rückschlagventil 6 öffnet zur Radbremse 30,33. In der gezeigten Ausführungsform wirkt die Pumpe 8 für die Radbremsen 33,30. Allgemein kann gesagt werden, dass für jedes der Räder bzw. für jede Radbremse 30,33 individuell Einlassventile 7,44 und Auslassventile 9,45 sowie Rückschlagventile 46,47 vorgesehen sind. Hinsichtlich der Ventile 12,13 ist die Bremsanlage so ausgelegt, dass sie jeweils für ein Paar von Radbremsen 33,30 eines diagonal aufgeteilten Bremskreises vorgesehen sind. In der Ausführungsform der Fig. bedient die Pumpe 8 die Radbremse 33 beispielsweise für die rechte Vorderachse und die Radbremse 30 für die linke Hinterachse. Da der zweite Bremskreis für die jeweils anderen Radbremsen einer Achse identisch aufgebaut und mit der Hydraulikleitung 51 verbunden ist, kann auf eine Beschreibung verzichtet werden. Das System weist ferner einen Ausgleichsbehälter 48, eine Druckdrossel 49 und eine Niederdruck- oder Pulsationsdämpfer 52 auf.
An jedem der Räder des Bremskreises ist je ein Radsensor 23,25 vorgesehen. Die Signale werden einer Elektronik-Regeleinheit 28 zugeführt, die anhand vorgegebener Kriterien aus den Raddrehzahlen die Fahrzeuggeschwindigkeit vRef ermittelt. Weiterhin sind bei einem Bremssystem mit ESP mit der Regeleinheit 28 weitere Sensoren, insbesonder ein Gierratensensor, ein Querbeschleunigungssensor, ein Längsbeschleunigungssensor und ein Lenkradwinkelsensor, verbunden (hier nicht dargestellt) . Jedes Rad weist somit eine individuell ansteuerbare Radbremse 30,33 auf. Diese Bremsen werden hydraulisch betrieben und empfangen unter Druck stehendes Hydraulikfluid über die Hydraulikleitungen 34,35. Der Bremsdruck wird dabei über den Ventilblock 38 eingestellt, wobei der Ventilblock 38 von elektrischen Signalen fahrerunabhängig angesteuert wird, die in der elektronischen Regelung 28 erzeugt werden. Über eine Schnittstelle, insbesondere CAN, ist die Regelung 28 vorzugsweise mit einem Motorsteuergerät der Antriebseinheit verbunden. Der Bremskreis kann beispielsweise ein Kreis einer diagonal aufgeteilten Bremsanlage sein. Selbstverständlich kann der Bremskreis auch eine andere Aufteilung, beispielsweise schwarz-weiss haben.
Ausführungsbeispiel :
Der Fahrer leitet ein gebremstes Manöver durch Betätigung des Pedals 39 ein. Die Betätigung wird über den
Bremskraftverstärker 4 verstärkt und bei geöffnetem Trennventil 12 und Einlassventilen 7,44 aus dem Reservoir 3 über den THZ 1 Hydraulikfluid in die Bremsleitung 50 und die Radbremsen 33,30 gefördert. Das Umschaltventil 13 ist geschlossen.
Wird in in der Regeleinheit 28 über den gemessenen Druckgradienten im THZ eine Norbremssituation erkannt, dann erfolgt ein aktiver Druckaufbau. Der aktive Druckaufbau erfolgt vorzugsweise über eine pulsweitenmodulierte (PWM) Ansteuerung der Pumpe 8 bzw. des Motors 14 von der Regeleinheit 28. Dabei wird der maximale Bremsdruck eingestellt, indem das Trennventil 12 geschlossen wird, wobei das Umschaltventil 13 dieses Bremskreises nur solange aktiviert wird, bis an mindestens einem Rad 30,33 eine Druckabbauphase durch die Steuereinheit 28 detektiert wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Bremsdruckregelung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit mindestens zwei Bremskreisen mit einem Trennventil und einem Umschaltventil, bei dem eine Gefahr- bzw. Notbremssituation, vorzugsweise der Fahrerwunsch einer Notbremsung, ermittelt wird, und im Fall, wenn eine Gefahr- bzw. Notbremssituation, vorzugsweise der Fahrerwunsch einer Notbremsung, erkannt wird, der Fahrer während einer Bremsung unterstützt wird durch Aufbau eines höheren Bremsdrucks, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbau eines höheren Bremsdrucks das Umsehaltventil eines Bremskreises nur solange aktiviert wird, bis an mindestens einem Rad dieses Kreises eine Druckabbauphase detektiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gefahr- bzw. Notbremssituation nach Maßgabe des THZ-Drucks und/oder des Bremspedalwegs ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gefahr- bzw. Notbremssituation in den Phasen ermittelt wird, in denen keines der Umschaltventile geöffnet ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betrachtung des Bremspedalwegs und/oder des THZ-Drucks ungefiltert erfolgt,
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckabbauphase detektiert wird, die zu einer Befüllung eines Niederdruckspeichers geführt hat.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Fahrzeugbremsanlage einen Niederdruckspeicher aufweist und dass der Aufbau des höheren Bremsdrucks eines sich in einer Druckabbau-Phase befindlichen Rades im wesentlichen durch Druckmittelvolumen aus dem Niederdruckspeicher erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Druckaufbau zur Verfügung stehende Volumen im Niederdruckspeicher durch eine modellbasierte Volumenberechnung ermittelt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des höheren Bremsdrucks in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Umsehaltventils (EUV) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbau des höheren - Bremsdrucks mittels einer Pumpe erfolgt und dass die Nachlaufenergie einer zuvor aktivierten Pumpe zum Druckaufbau verwendet wird.
10. Bremsassistentsystem für eine hydraulische r
Fahrzeugbremsanlage mit einer fremdansteuerbaren
Druckerhöhungseinheit, insbesondere ein Motor-Pumpen- Aggregat, und einer Erkennungseinrichtung für eine Gefahrbzw. Notbremssituation und und mit mindestens zwei Bremskreisen mit einem Trennventil und einem Umschaltventil, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erkennen einer Gefahr- bzw. Notbremssituation die Erkennungseinrichtung das Umschaltventil eines Bremskreises nur solange aktiviert, bis an mindestens einem Rad dieses Kreises eine Druckabbauphase detektiert wird.
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