WO2011069716A1 - Verfahren zur vermeidung von bremsenquietschen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for braking a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
- Wheel brake no mechanical penetration anymore.
- the driver's brake request is detected by sensors in these brake systems and evaluated by a control unit, according to the driver's instructions a brake actuator such.
- a brake actuator such.
- B. an electric motor drives. The electric motor then presses the brake shoes against a brake disc and exerts a desired braking force. Also applicable to braking systems with e.g. electrical
- Brake booster which can achieve driver independent brake circuit pressures.
- Wheel brake are excited by certain influences to vibrate, causing a high-frequency brake squeal occurs. This is perceived by many drivers as unpleasant and incidentally leads to increased wear of the brake discs. The brake squeal occurs especially when the brake pressure is kept constant by the driver for a long time.
- the invention is based on the idea that the braking force acting on the brake, especially in a phase in which the driver or a brake assistance system a substantially constant braking force is required to vary automatically, thereby preventing squeaking of the brakes.
- the modulation of the braking force is preferably carried out by means of a control unit having a brake actuator, such as. B. controls an electric motor accordingly.
- the dynamics and / or the amplitude of the automatic braking force modulation can be specified depending on the braking situation. In this way, brake squeal can be effectively and easily prevented.
- the braking force is varied in a band between an upper and a lower limit.
- the two limit values are preferably at the same distance from a desired setpoint braking force. But the band can also be shifted up or down with respect to the desired braking force.
- the width and position of the band can either be fixed or depend on the height of the required brake pressure.
- the limits for different braking force ranges different distances to the setpoint.
- the dynamics of the braking force modulation in particular their frequency or gradient can basically be freely defined. According to a preferred embodiment of the invention, the dynamics of the modulation for different braking force ranges is specially tuned. So z. B. the frequency of the modulation of the height of the required brake pressure or the braking force depend. The terms “braking force” and “brake pressure” are used synonymously here.
- the time course of the braking force modulation can, for. B. sinus or sawtooth, or have a different continuous shape.
- Braking force by a predetermined trigger signal such as a specific noise or mechanical vibration triggered.
- a predetermined trigger signal such as a specific noise or mechanical vibration triggered.
- To measure a particular squeaking noise z. B. be provided an acoustic sensor.
- an adapted control strategy for the braking force modulation according to the invention can be selected. As long as there is no trigger signal, preferably no braking force modulation is performed.
- the brake actuator independently of the driver's request so that even with a very weak actuation of the foot brake pedal at least one predetermined minimal braking force is exerted. In this way, it is prevented that the brake pads only slightly abut the brake disc without developing the desired braking effect, with only a squeaking of the brake is to be expected. Furthermore, this minimum value can ensure that even in poorer braking conditions, eg on wet roads, always a
- Fig. 1 shows schematically the printing behavior according to an embodiment of the present invention.
- Fig. 1 shows schematically a pressure curve of the hydraulic brake pressure in a brake circuit over time.
- the desired hydraulic pressure desired by the driver or a brake assistance system is marked with m.
- the actual acting pressure p is shown as a dashed, zigzag-shaped line.
- the pressure oscillates in a narrow band a between a lower limit ai and an upper limit a 2 by the setpoint m.
- the distance of the two limit values ai and a 2 to the setpoint m is the same here, but may also be different. Due to the varying brake pressure p brake squeal is effectively prevented.
- the frequency or the gradient of the modulation can also be changed depending on the braking situation.
- the modulation is not limited to a zig-zag shape.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs, das eine Bremsanlage aufweist, bei der zwischen Bremspedal und Bremsaktuator keine mechanische Kopplung besteht. Zur Vermeidung von Bremsenquietschen wird vorgeschlagen, die vom Bremsaktuator ausgeübte Bremskraft in einer Phase des Bremsvorgangs, in der eine vom Fahrer oder einem Assistenzsystem gewünschte Bremskraft im Wesentlichen konstant ist, automatisch zu variieren.
Description
Beschreibung
Titel
Verfahren zur Vermeidung von Bremsenquietschen Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen einen Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Bei neu entwickelten Bremsanlagen, wie z. B. elektromotorischen Bremsen, besteht zwischen dem vom Fahrer betätigten Fuß-Bremspedal und der
Radbremse kein mechanischer Durchgriff mehr. Der Fahrerbremswunsch wird bei diesen Bremsanlagen sensorisch erfasst und von einem Steuergerät ausgewertet, das entsprechend der Fahrervorgabe einen Bremsaktuator, wie z. B. einen Elektromotor, ansteuert. Der Elektromotor drückt dann die Bremsbacken gegen eine Bremsscheibe und übt eine gewünschte Bremskraft aus. Ebenso anwendbar ist das Verfahren auf Bremssysteme mit z.B. elektrischen
Bremskraftverstärkern, welche fahrerunabhängige Bremskreisdrücke erzielen können.
Während eines Bremsvorgangs können die Bremsenkomponenten der
Radbremse durch bestimmte Einflüsse zum Schwingen angeregt werden, wodurch ein hochfrequentes Bremsenquietschen auftritt. Dies wird von vielen Fahrern als unangenehm empfunden und führt im Übrigen auch zu einem erhöhten Verschleiß der Bremsscheiben. Das Bremsenquietschen tritt insbesondere dann auf, wenn der Bremsdruck vom Fahrer über längere Zeit konstant gehalten wird.
Um ein Quietschen der Bremsen zu verhindern, sind in der Vergangenheit zahlreiche Verbesserungen vorgeschlagen worden. Beispielsweise ist vorgeschlagen worden, Zusatzmassen an den Bremssätteln anzubringen,
unterschiedliche Belaggeometrien oder Belagqualitäten zu verwenden, die Abstützung der Beläge zu variieren oder Dämpfungsbleche vorzusehen.
Die bekannten Maßnahmen reichen jedoch nicht aus, um das Problem des Bremsenquietschens zuverlässig zu beseitigen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bremsen eines Kfz zu schaffen, das das Auftreten von Bremsenquietschen insbesondere bei einem Bremsmanöver mit konstanter Bremskraft reduziert.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zu Grunde, die an der Bremse wirkende Bremskraft vor allem in einer Phase, in der vom Fahrers oder einem Brems- Assistenzsystem eine im Wesentlichen konstante Bremskraft gefordert wird, automatisch zu variieren, um dadurch ein Quietschen der Bremsen zu verhindern. Die Modulation der Bremskraft erfolgt vorzugsweise mittels eines Steuergeräts, das einen Bremsaktuator, wie z. B. einen Elektromotor entsprechend ansteuert. Die Dynamik und/oder die Amplitude der automatischen Bremskraftmodulation können je nach Bremssituation spezifisch festgelegt werden. Auf diese Weise lässt sich ein Bremsenquietschen wirkungsvoll und einfach verhindern.
Gemäß einer ersten Ausführungsform wird die Bremskraft in einem Band zwischen einem oberen und einem unteren Grenzwert variiert. Die beiden Grenzwerte befinden sich vorzugsweise im gleichen Abstand zu einer gewünschten Soll-Bremskraft. Das Band kann aber auch bezüglich der Soll- Bremskraft nach oben oder unten verschoben sein.
Die Breite und Position des Bandes können entweder fest vorgegeben sein oder von der Höhe des geforderten Bremsdrucks abhängen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung haben die Grenzwerte für
unterschiedliche Bremskraftbereiche unterschiedliche Abstände zum Sollwert. So können beispielsweise für kleine Solldrücke zwischen 20 bar und 25 bar andere Bandbreiten als für hohe Solldrücke zwischen 40 bar und 50 bar gelten. Dadurch kann das Bremsenquietschen über den gesamten Betriebsbereich der Bremse wirkungsvoll verhindert werden.
Die Dynamik der Bremskraftmodulation, insbesondere deren Frequenz oder Gradient kann grundsätzlich frei definiert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Dynamik der Modulation für verschiedene Bremskraftbereiche speziell abgestimmt. So kann z. B. die Frequenz der Modulation von der Höhe des geforderten Bremsdrucks bzw. der Bremskraft abhängen. Die Begriffe„Bremskraft" und„Bremsdruck" werden hier synonym verwendet.
Der zeitliche Verlauf der Bremskraftmodulation kann z. B. sinus- oder sägezahnförmig sein, oder einen andere stetige Form aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Modulation der
Bremskraft durch ein vorgegebenes Triggersignal, wie z. B. ein bestimmtes Geräusch oder eine mechanische Schwingung, ausgelöst werden. Zur Messung eines bestimmten Quietschgeräuschs kann z. B. ein akustischer Sensor vorgesehen sein. Je nach Intensität oder Frequenz des Triggersignals kann eine angepasste Regelstrategie für die erfindungsgemäße Bremskraftmodulation ausgewählt werden. Solange kein Triggersignal vorliegt, wird vorzugsweise keine Bremskraftmodulation durchgeführt.
Des Weiteren kann auch vorgesehen sein, den Bremsdruck in Abhängigkeit eines Feuchtigkeitswertes einzustellen. Nasse Bremsscheiben verhalten sich in Bezug auf die Geräuschemission stark unterschiedlich zu trockenen
Bremsscheiben. Mit Kenntnis eines Feuchtigkeitswertes, wie z. B.„nasse" oder „trockene Fahrbahn", kann somit die Bremskraftmodulation auf den jeweiligen Bremsenzustand eingestellt werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den Bremsaktuator unabhängig vom Fahrerwunsch so zu steuern, dass auch bei einer sehr schwachen Betätigung des Fuß-Bremspedals zumindest eine vorgegebene
minimale Bremskraft ausgeübt wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Bremsbeläge nur leicht an der Bremsscheibe anliegen, ohne die gewünschte Bremswirkung zu entfalten, wobei lediglich ein Quietschen der Bremse zu erwarten ist. Ferner kann dieser Mindestwert gewährleisten, dass auch bei schlechteren Bremsbedingungen, z.B. bei nasser Fahrbahn, immer eine
Bremswirkung erzielt wird.
Fig. 1 zeigt schematisch das Druckverhalten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Druckverlauf des hydraulischen Bremsdrucks in einem Bremskreis über der Zeit. Dabei ist der vom Fahrer oder einem Brems- Assistenzsystem gewünschte hydraulische Solldruck mit m gekennzeichnet. Der tatsächlich wirkende Druck p ist als gestrichelte, zick-zack-förmige Linie dargestellt. Wie zu erkennen ist, pendelt der Druck in einem schmalen Band a zwischen einem unteren Grenzwert ai und einem oberen Grenzwert a2 um den Sollwert m. Der Abstand der beiden Grenzwerte ai bzw. a2 zum Sollwert m ist hier jeweils gleich groß, kann aber auch unterschiedlich sein. Durch den variierenden Bremsdruck p wird ein Bremsenquietschen wirksam verhindert. Neben dem Abstand der Grenzwerte ai bzw. a2 zum Sollwert m kann auch die Frequenz oder der Gradient der Modulation je nach Bremssituation verändert werden. Die Modulation ist auch nicht auf eine zick-zack-förmige Form beschränkt.
Ferner sind zwei Zeitpunkte t-ι und t2 dargestellt, die die Endpunkte einer steigenden Flanke markieren. Zum Zeitpunkt t2 erreicht der Druck p den
Maximalwert a2. Die Dauer der ansteigenden und fallenden Flanken des Signals ist hier gleich lang, sie kann aber auch unterschiedlich sein.
Claims
Ansprüche
Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs, das eine Bremsanlage aufweist, bei der ein Bremspedal und ein Bremsaktuator mechanisch voneinander entkoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Bremsaktuator ausgeübte Bremskraft in einer Phase des Bremsvorgangs, in der eine vom Fahrer oder einem Assistenzsystem gewünschte Bremskraft im
Wesentlichen konstant ist, automatisch variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft in einem Band zwischen einem unteren und einem oberen Grenzwert (a-ι, a2) um den gewünschten Wert (m) variiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Grenzwerte (a-ι, a2) zum gewünschten Wert (m) gleich groß ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Abstand der Grenzwerte (a-ι, a2) zum
gewünschten Wert (m) von der Höhe des gewünschten Werts (m) abhängig ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dynamik der Bremskraftvariation von der Höhe des gewünschten Bremskraftwerts (m) abhängig ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die automatische Variation der Bremskraft durch ein vorgegebenes Triggersignal, insbesondere ein Geräusch, ausgelöst wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Variation der Bremskraft abhängig von einem Feuchtigkeitswert eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass bei einer sehr schwachen Bremspedalbetätigung eine vorgegebene Mindest-Bremskraft ausgeübt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Frequenz der Bremskraftvariation von der Höhe des gewünschten Bremskraftwerts abhängig ist.
10. Steuergerät, umfassend Mittel zum Durchführen eines der vorstehend
beanspruchten Verfahren.
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