WO2021139998A1 - Method for braking a vehicle - Google Patents

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WO2021139998A1
WO2021139998A1 PCT/EP2020/086821 EP2020086821W WO2021139998A1 WO 2021139998 A1 WO2021139998 A1 WO 2021139998A1 EP 2020086821 W EP2020086821 W EP 2020086821W WO 2021139998 A1 WO2021139998 A1 WO 2021139998A1
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WO
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braking
braking force
vehicle
force
duration
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/086821
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German (de)
French (fr)
Inventor
Raphael Oliveira
Anurag Mehta
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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 Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2021139998A1 publication Critical patent/WO2021139998A1/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/12Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T2230/00Monitoring, detecting special vehicle behaviour; Counteracting thereof
    • B60T2230/04Jerk, soft-stop; Anti-jerk, reduction of pitch or nose-dive when braking

Definitions

  • the invention relates to a method for braking a vehicle.
  • the invention also relates to a control device, a computer program product and a computer-readable medium for carrying out the method.
  • the invention also relates to a brake system for a vehicle.
  • a jolt or audible or perceptible vibrations also known as NVH (noise, vibration, harshness).
  • US Pat. No. 9,358,962 B2 describes a method for stopping a motor vehicle which has an electronic environment control device for evaluating the data of one or more environment sensors and an electronic brake control device for controlling a brake system, which exchange information and / or instructions via a data connection.
  • the method comprises the following steps: acquiring a distance to a vehicle traveling ahead; Determining the driving speed of the motor vehicle; Regulating the distance to the vehicle in front by the environment control device if the vehicle speed exceeds a transfer threshold value; and stopping the motor vehicle by the brake control device if the driving speed is less than or equal to the transfer threshold value.
  • the environment control device specifies a target route for the brake control device, after which the motor vehicle should stop.
  • US 2017/0205831 A1 describes a stopping distance system with which a stopping distance of a vehicle is received.
  • a train that has a multitude of acceleration segments is displayed according to the stopping distance with a plotter.
  • a vehicle brake and / or a vehicle drive are adjusted based on the trajectory to stop the vehicle.
  • the acceleration segments include at least two of the following driving situations: an upward movement, a slowdown, a downward movement, and a final deceleration.
  • WO 2008/012160 A1 describes a device for speed and stopping control in motor vehicles with a sensor system for locating a vehicle in front, a slave controller for controlling the distance between the vehicle in front and the vehicle in front while driving and a stopping controller that brakes the vehicle in front, when it is detected that the vehicle in front is stopping or will stop.
  • a rolling phase controller is implemented in the stopping controller, which keeps the vehicle's speed approximately constant during a rolling phase shortly before the vehicle comes to a standstill.
  • Embodiments of the present invention advantageously make it possible to avoid unpleasant jolts, noises or vibrations when a vehicle is brought to a standstill, for example with the aid of a driver assistance function.
  • a first aspect of the invention relates to a method for braking a vehicle, the vehicle having a brake actuator for generating a braking force for braking the vehicle and a control unit for controlling the brake actuator.
  • the method comprises the following steps, which can in particular be carried out in the specified order: Receiving a braking request in the control device; Determining a braking duration during which the braking force is to be generated to stop the vehicle based on the braking request; Determining a time profile of a braking force gradient of the braking force based on the braking duration, the braking force gradient being greater in magnitude at the end of the braking duration than at the beginning of the braking duration; and controlling the brake actuator in order to generate the braking force in accordance with the course of the braking force gradient.
  • a rigidity in the braking force build-up can vary depending on a braking force already present in the brake system, for example a hydraulic pressure. If the braking force in the braking system increases, the rigidity also increases. This means that a brake actuator, such as a pump or an electric motor, must first run at increased speed in order to increase the braking force. Since the rigidity increases accordingly, the brake actuator can run at a lower speed for a further increase in braking force. With the method described here and below, it can be achieved that the brake actuator runs at a relatively low speed during the phase of the increase in braking force, as a result of which vibrations during the braking process are reduced.
  • a dynamic braking force gradient is used instead of a constant braking force gradient.
  • the braking force that is required to bring the vehicle to a standstill and to keep it at a standstill can be built up based on a time-dependent function such as a polynomial function or some other function whose function value increases over time.
  • a brake actuator can, for example, be a pump for building up hydraulic or pneumatic pressure in a brake system of the vehicle.
  • the braking request can, for example, be output by a driver assistance function of the vehicle when the driver assistance function has recognized that the vehicle should be braked.
  • the braking request can be output taking into account a driver's request, for example depending on an accelerator or brake pedal position.
  • the driver assistance function can, for example, be an electronic brake management system of the vehicle or a component thereof. It is useful if the braking time is shorter than 1 s.
  • a braking force gradient can be understood to mean a change, in particular an increase in the braking force per unit of time.
  • the course of the braking force gradient can be specified by any continuous function that outputs output values that increase linearly or non-linearly with increasing input values, in particular using a polynomial of the second or higher degree.
  • the braking force gradient can also run exponentially.
  • the braking force gradient can be flatter at the beginning of the braking period than at the end of the braking period. In this way, on the one hand, vibrations, such as those caused by a fast-running pump in the brake system, can be reduced.
  • a relatively large braking force can be built up by the end of the braking period, which makes it possible to keep the vehicle safely at a standstill; H. to prevent the vehicle from jerking after stopping.
  • a second aspect of the invention relates to a control device which is configured to carry out the method as described above and below.
  • Features of this method can also be features of the control unit and vice versa.
  • a third aspect of the invention relates to a brake system which is configured to carry out the method as described above and below.
  • Features of this method can also be features of the braking system and vice versa.
  • the computer readable medium can be volatile or non-volatile data storage.
  • the computer-readable medium can be a hard disk, a USB storage device, a RAM, ROM, EPROM or flash memory.
  • the computer readable medium can also be a downloadable program code
  • Data communication network such as the Internet or a data cloud.
  • Features of the method, as described above and below, can also be features of the computer program and / or the computer-readable medium, and vice versa.
  • the course of the braking force gradient can be defined by a polynomial of the second or higher degree.
  • the braking force gradient can thus be determined with little computational effort.
  • the braking force gradient can always increase in amount during the braking period. This has the effect that the braking force increases relatively steeply towards the end of the braking period. As a result, the vehicle can be brought to a standstill without jolts and safely kept at a standstill.
  • the braking duration can be determined based on a target braking force, an actual braking force and an actual driving force.
  • a target braking force can be understood to mean a braking force that should be present in the braking system at the end of the braking period.
  • An actual braking force can be understood to mean a braking force that is present in the braking system at the beginning of the braking period.
  • An actual drive force can be understood to mean a force generated by a drive train of the vehicle at the beginning of the braking period.
  • the actual driving force and the braking force can be directed in the same or opposite directions depending on the driving situation of the vehicle, for example depending on the inclination of the vehicle. As a result, the braking duration can be estimated with sufficient accuracy.
  • a braking force ratio can be calculated based on the actual braking force and the target braking force. Furthermore, a driving force ratio can be calculated based on the actual driving force and the target braking force.
  • the reference braking duration can vary depending on a driving situation of the vehicle, for example.
  • the braking force ratio can be calculated taking into account a braking force weighting factor with:.
  • the braking force weighting factor can have values assume from 0 to 1. As a result, an effect of the braking force ratio on the braking duration can be influenced.
  • the driving force ratio can be calculated taking into account a driving force weighting factor with: For example, the
  • Driving force weighting factor can take values from 0 to 1. As a result, an effect of the driving force ratio on the braking duration can be influenced.
  • the reference braking duration can indicate a braking duration during which the braking force is to be generated in order to stop the vehicle when the actual braking force is zero and the actual driving force corresponds to a driving force when the vehicle is idling.
  • the course of the braking force gradient can be determined as a function of an earlier course of the braking force, for example the setpoint braking force or a gradient with respect to the setpoint braking force.
  • Fig. 1 shows a vehicle with a braking system according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a diagram to illustrate a time profile of a braking force gradient, determined by a control device from FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • the figures are only schematic and not true to scale.
  • the same reference symbols denote the same or equivalent features.
  • the braking system 102 is designed to brake the vehicle 100.
  • the brake system 102 comprises a brake actuator 104, for example in the form of a pump, which is designed to apply a braking force F B to the brakes 106 of the vehicle 100, for example in the form of hydraulic or pneumatic pressure, whereby the vehicle 100 is braked.
  • the brake system 102 comprises a control unit 108 which is configured to control the brake actuator 104 in a suitable manner.
  • control unit 108 is configured to receive a braking request 112 from a driver assistance system 110 of the vehicle 100 or a component thereof, for example a brake assistant for the (partially) automated execution of a braking or parking maneuver, which indicates that the vehicle 100 has stopped and to convert the brake request 112 into a corresponding control signal 114 for controlling the brake actuator 104.
  • the control device 108 can be part of an on-board computer of the vehicle 100, for example.
  • control unit 108 is configured to generate the braking force F B with a braking force gradient dF B , which increases steadily in terms of amount during a braking period.
  • FIG. 2 shows a diagram 200 with a possible profile 202 of the braking force gradient dF B during the braking duration t B.
  • the braking force gradient dF B is defined here by a function G (t) and, starting from a negative initial value, falls initially flat, then comparatively steeply into the negative , in particular towards the end of the braking period t B.
  • G (t) a function
  • G (t) the braking force gradient
  • setpoint setpoint
  • the target braking force F B, target is illustrated by an area between a horizontal line of the target gradient dF B, target and a time axis of the diagram 200.
  • the target braking force F B, Soll can be distributed in a suitable manner over the braking duration t B , in particular it can be distributed such that the target braking force F B, Soll is only distributed towards the end of the braking duration t B , ie shortly before the vehicle 100 comes to a standstill, increases in amount very sharply, that is, it goes negative, while it increases only relatively weakly in amount at the beginning of the braking duration t B.
  • FIG. 3 shows an exemplary sequence of a method 300 for braking the vehicle 100.
  • the method 300 can be carried out by the control device 108 from FIG. 1.
  • the method 300 begins with a step 310, in which the braking request 112 is received in the control unit 108. Based on the braking request 112, the control unit 108 determines the braking duration t B that is required in order to build up a braking force F B sufficient to stop the vehicle 100.
  • Driving force weighting factor C A a driving force ratio R A is calculated, for example using the following equations:
  • R B and R A are limited to a maximum of 1 and a minimum of 0, respectively. Furthermore, R A is only calculated when the vehicle 100 is traveling uphill, since here the driving force can counteract the downhill force to a certain extent.
  • the constants C B and C A influence the effect of the ratios on the braking duration t B , ie on the duration of the braking force build-up, and can each assume values from 0 to 1.
  • the braking force F B can be built up quickly enough to reduce undesired vehicle movements.
  • the braking force F B can be built up slowly enough to increase the vibrations caused by the brake actuator 104 reduce.
  • a step 340 the braking force ratio R B and the driving force ratio R A are offset against a reference duration t Ref in order to obtain the braking duration t B.
  • the reference duration t Ref can, for example, indicate a duration during which the braking force F B is to be built up when the actual braking force F B, Ist is at least approximately zero and the actual driving force F A, Ist is at least approximately with a minimum driving force when idling of the vehicle 100 matches.
  • a suitable increase in the braking force gradient dF B is determined for the calculated braking duration t B with the aid of the function G (t).
  • the brake actuator 104 is activated in accordance with the increase in the braking force gradient dF B , so that the vehicle 100 is brought to a standstill and kept at a standstill at the end of the braking period t B without unpleasant jolts, vibrations or noises.
  • the braking force gradient dF B can be kept relatively low during a braking operation between an estimated stopping time at which the vehicle 100 stops and a time approximately 0.3 s to 0.5 s before the stopping time and then increased again in terms of amount. This makes it possible to ensure that sufficient braking force F B is built up at an early stage and undesired vehicle movements are avoided after the vehicle 100 has been brought to a standstill.
  • a continuous increase in the braking force gradient dF B can be calculated using an nth order polynomial with time t as the input value and a varying braking force gradient dF B as the output value.
  • a braking force can thus be built up shortly before the vehicle 100 comes to a standstill with a comparatively low braking force gradient dF B , which promotes pleasant, jerk-free braking behavior.
  • the build-up of braking force after the estimated stopping time can then take place with a braking force gradient dF B which is greater in magnitude.
  • dF B a braking force gradient
  • the braking force ⁇ F B to be built up can be calculated with:

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to a method (300) for braking a vehicle (100), wherein the vehicle (100) comprises a brake actuator (104) for generating a braking force (F B ) for braking the vehicle (100), and a control device (108) for controlling the brake actuator (104). The method (300) comprises the following steps: receiving (310) a brake request (112) in the control device (108); determining (320, 330, 340) a braking duration (t B ) for which the braking force (F B ) is to be generated, in order to bring the vehicle (100) to a stop, based on the brake request (112); determining (350) a time progression (202) of a braking force gradient (dF B ) of the braking force (F B ) based on the braking duration (t B ), wherein the braking force gradient (dF B ) at the end of the braking duration (tB) is greater in terms of amount than at the start of the braking duration (t B ); and actuating (360) the brake actuator (104) in order to generate the braking force (F B ) according to the progression (202) of the braking force gradient (dF B ).

Description

Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs Method for braking a vehicle
Gebiet der Erfindung Field of invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Steuergerät, ein Computerprogrammprodukt und ein computerlesbares Medium zum Ausführen des Verfahrens. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bremssystem für ein Fahrzeug. The invention relates to a method for braking a vehicle. The invention also relates to a control device, a computer program product and a computer-readable medium for carrying out the method. The invention also relates to a brake system for a vehicle.
Stand der Technik State of the art
Bei einem teil- oder vollautomatisierten Bremsmanöver eines Fahrzeugs kann es kurz vor Stillstand des Fahrzeugs, etwa infolge einer schnell laufenden Pumpe einer Bremsanlage, zu einem Ruck oder hör- oder spürbaren Schwingungen kommen, kurz auch NVH (Noise, Vibration, Harshness) genannt. During a partially or fully automated braking maneuver of a vehicle, shortly before the vehicle comes to a standstill, for example as a result of a fast-running brake system pump, there may be a jolt or audible or perceptible vibrations, also known as NVH (noise, vibration, harshness).
US 9,358,962 B2 beschreibt ein Verfahren zum Anhalten eines Kraftfahrzeugs, das ein elektronisches Umfeldsteuergerät zur Auswertung der Daten eines oder mehrerer Umfeldsensoren und ein elektronisches Bremsensteuergerät zur Ansteuerung eines Bremssystems aufweist, die über eine Datenverbindung Informationen und/oder Anweisungen austauschen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Erfassen eines Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug; Ermitteln der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs; Regeln des Abstands zu dem vorausfahrenden Fahrzeug durch das Umfeldsteuergerät, wenn die Fahrgeschwindigkeit einen Übergabeschwellenwert übersteigt; und Anhalten des Kraftfahrzeugs durch das Bremsensteuergerät, wenn die Fahrgeschwindigkeit kleiner oder gleich dem Übergabeschwellenwert ist. Abhängig von dem erfassten Abstand gibt das Umfeldsteuergerät eine Sollstrecke für das Bremsensteuergerät vor, nach der das Kraftfahrzeug stehen soll. US Pat. No. 9,358,962 B2 describes a method for stopping a motor vehicle which has an electronic environment control device for evaluating the data of one or more environment sensors and an electronic brake control device for controlling a brake system, which exchange information and / or instructions via a data connection. The method comprises the following steps: acquiring a distance to a vehicle traveling ahead; Determining the driving speed of the motor vehicle; Regulating the distance to the vehicle in front by the environment control device if the vehicle speed exceeds a transfer threshold value; and stopping the motor vehicle by the brake control device if the driving speed is less than or equal to the transfer threshold value. Depending on the detected distance, the environment control device specifies a target route for the brake control device, after which the motor vehicle should stop.
US 2017/0205831 Al beschreibt ein Anhaltedistanzsystem, mit dem eine Anhaltedistanz eines Fahrzeugs empfangen wird. Eine Bahn, die eine Vielzahl von Beschleunigungssegmenten aufweist, wird gemäß der Anhaltedistanz mit einem Plotter dargestellt. Eine Fahrzeugbremse und/oder ein Fahrzeugantrieb werden basierend auf der Bahn eingestellt, um das Fahrzeug anzuhalten. Die Beschleunigungssegmente umfassen mindestens zwei der folgenden Fahrsituationen: ein Hinauffahren, eine Verlangsamung, ein Hinunterfahren, eine abschließende Verlangsamung. US 2017/0205831 A1 describes a stopping distance system with which a stopping distance of a vehicle is received. A train that has a multitude of acceleration segments is displayed according to the stopping distance with a plotter. A vehicle brake and / or a vehicle drive are adjusted based on the trajectory to stop the vehicle. The acceleration segments include at least two of the following driving situations: an upward movement, a slowdown, a downward movement, and a final deceleration.
WO 2008/012160 Al beschreibt eine Vorrichtung zur Geschwindigkeits- und Anhalteregelung in Kraftfahrzeugen mit einem Sensorsystem zur Ortung eines Vorderfahrzeugs, einem Folgeregler zur Regelung des Abstands des eigenen Fahrzeugs zum Vorderfahrzeug während der Fahrt und einem Anhalteregler, der das eigene Fahrzeug in den Stand bremst, wenn erkannt wird, dass das Vorderfahrzeug anhält oder anhalten wird. In dem Anhalteregler ist ein Rollphasenregler implementiert, der während einer Rollphase kurz vor dem Stillstand des eigenen Fahrzeugs dessen Geschwindigkeit annähernd konstant hält. WO 2008/012160 A1 describes a device for speed and stopping control in motor vehicles with a sensor system for locating a vehicle in front, a slave controller for controlling the distance between the vehicle in front and the vehicle in front while driving and a stopping controller that brakes the vehicle in front, when it is detected that the vehicle in front is stopping or will stop. A rolling phase controller is implemented in the stopping controller, which keeps the vehicle's speed approximately constant during a rolling phase shortly before the vehicle comes to a standstill.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren, ein Steuergerät, ein Computerprogrammprodukt, ein computerlesbares Medium und ein Bremssystem gemäß den unabhängigen Ansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des hier vorgestellten Ansatzes ergeben sich aus der Beschreibung und sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Against this background, the approach presented here presents a method, a control device, a computer program product, a computer-readable medium and a braking system according to the independent claims. Advantageous developments and improvements of the approach presented here emerge from the description and are described in the dependent claims.
Vorteile der Erfindung Advantages of the invention
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen es in vorteilhafter Weise, unangenehme Rucke, Geräusche oder Vibrationen zu vermeiden, wenn ein Fahrzeug, etwa mithilfe einer Fahrerassistenzfunktion, zum Stehen gebracht wird. Embodiments of the present invention advantageously make it possible to avoid unpleasant jolts, noises or vibrations when a vehicle is brought to a standstill, for example with the aid of a driver assistance function.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bremsen eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug einen Bremsaktor zum Erzeugen einer Bremskraft zum Bremsen des Fahrzeugs und ein Steuergerät zum Steuern des Bremsaktors aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte, die insbesondere in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt werden können: Empfangen einer Bremsanforderung in dem Steuergerät; Bestimmen einer Bremsdauer, während der die Bremskraft erzeugt werden soll, um das Fahrzeug anzuhalten, basierend auf der Bremsanforderung; Bestimmen eines zeitlichen Verlaufs eines Bremskraftgradienten der Bremskraft basierend auf der Bremsdauer, wobei der Bremskraftgradient am Ende der Bremsdauer betragsmäßig größer als am Anfang der Bremsdauer ist; und Ansteuern des Bremsaktors, um die Bremskraft entsprechend dem Verlauf des Bremskraftgradienten zu erzeugen. A first aspect of the invention relates to a method for braking a vehicle, the vehicle having a brake actuator for generating a braking force for braking the vehicle and a control unit for controlling the brake actuator. The method comprises the following steps, which can in particular be carried out in the specified order: Receiving a braking request in the control device; Determining a braking duration during which the braking force is to be generated to stop the vehicle based on the braking request; Determining a time profile of a braking force gradient of the braking force based on the braking duration, the braking force gradient being greater in magnitude at the end of the braking duration than at the beginning of the braking duration; and controlling the brake actuator in order to generate the braking force in accordance with the course of the braking force gradient.
Eine Steifigkeit beim Bremskraftaufbau kann abhängig von einer bereits im Bremssystem vorhandenen Bremskraft, etwa einem Hydraulikdruck, variieren. Nimmt die Bremskraft im Bremssystem zu, so erhöht sich auch die Steifigkeit. Das bedeutet, dass ein Bremsaktor, wie etwa eine Pumpe oder ein Elektromotor, zunächst mit erhöhter Drehzahl laufen muss, um die Bremskraft zu erhöhen. Da die Steifigkeit entsprechend zunimmt, kann der Bremsaktor für eine weitere Bremskraftsteigerung mit niedrigerer Drehzahl laufen. Mit dem hier und im Folgenden beschriebenen Verfahren kann erreicht werden, dass der Bremsaktor während der Phase der Bremskraftsteigerung mit verhältnismäßig niedriger Drehzahl läuft, wodurch Schwingungen während des Bremsvorgangs verringert werden. A rigidity in the braking force build-up can vary depending on a braking force already present in the brake system, for example a hydraulic pressure. If the braking force in the braking system increases, the rigidity also increases. This means that a brake actuator, such as a pump or an electric motor, must first run at increased speed in order to increase the braking force. Since the rigidity increases accordingly, the brake actuator can run at a lower speed for a further increase in braking force. With the method described here and below, it can be achieved that the brake actuator runs at a relatively low speed during the phase of the increase in braking force, as a result of which vibrations during the braking process are reduced.
Dazu wird anstelle eines konstanten Bremskraftgradienten ein dynamischer Bremskraftgradient verwendet. Beispielsweise kann die Bremskraft, die erforderlich ist, um das Fahrzeug zum Stehen zu bringen und im Stillstand zu halten, basierend auf einer zeitabhängigen Funktion wie etwa einer Polynomfunktion oder einer sonstigen Funktion, deren Funktionswert mit der Zeit zunimmt, aufgebaut werden. For this purpose, a dynamic braking force gradient is used instead of a constant braking force gradient. For example, the braking force that is required to bring the vehicle to a standstill and to keep it at a standstill can be built up based on a time-dependent function such as a polynomial function or some other function whose function value increases over time.
Ein Bremsaktor kann beispielsweise eine Pumpe zum Aufbauen eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks in einem Bremssystem des Fahrzeugs sein. Die Bremsanforderung kann beispielsweise von einer Fahrerassistenzfunktion des Fahrzeugs ausgegeben werden, wenn die Fahrerassistenzfunktion erkannt hat, dass das Fahrzeug abgebremst werden soll. Die Bremsanforderung kann unter Berücksichtigung eines Fahrerwunsches, beispielsweise abhängig von einer Gas- oder Bremspedalstellung, ausgegeben werden. Die Fahrerassistenzfunktion kann beispielsweise ein elektronisches Bremsenmanagement des Fahrzeugs oder eine Komponente davon sein. Es ist zweckmäßig, wenn die Bremsdauer kürzer als 1 s ist. A brake actuator can, for example, be a pump for building up hydraulic or pneumatic pressure in a brake system of the vehicle. The braking request can, for example, be output by a driver assistance function of the vehicle when the driver assistance function has recognized that the vehicle should be braked. The braking request can be output taking into account a driver's request, for example depending on an accelerator or brake pedal position. The driver assistance function can, for example, be an electronic brake management system of the vehicle or a component thereof. It is useful if the braking time is shorter than 1 s.
Unter einem Bremskraftgradienten kann eine Änderung, insbesondere eine Zunahme der Bremskraft pro Zeiteinheit verstanden werden. Der Verlauf des Bremskraftgradienten kann durch eine beliebige stetige Funktion vorgegeben werden, die mit zunehmenden Eingabewerten linear oder nicht linear zunehmende Ausgabewerte ausgibt, insbesondere etwa durch ein Polynom zweiten oder höheren Grades. Beispielsweise kann der Bremskraftgradient auch exponentiell verlaufen. Der Bremskraftgradient kann am Anfang der Bremsdauer flacher als am Ende der Bremsdauer verlaufen. Dadurch können zum einen Vibrationen, wie sie beispielsweise durch eine schnell laufende Pumpe des Bremssystems verursacht werden, reduziert werden. Zum anderen kann dadurch bis zum Ende der Bremsdauer eine relativ große Bremskraft aufgebaut werden, die es ermöglicht, das Fahrzeug sicher im Stillstand zu halten, d. h. zu verhindern, dass das Fahrzeug nach dem Anhalten einen Ruck macht. A braking force gradient can be understood to mean a change, in particular an increase in the braking force per unit of time. The course of the braking force gradient can be specified by any continuous function that outputs output values that increase linearly or non-linearly with increasing input values, in particular using a polynomial of the second or higher degree. For example, the braking force gradient can also run exponentially. The braking force gradient can be flatter at the beginning of the braking period than at the end of the braking period. In this way, on the one hand, vibrations, such as those caused by a fast-running pump in the brake system, can be reduced. On the other hand, a relatively large braking force can be built up by the end of the braking period, which makes it possible to keep the vehicle safely at a standstill; H. to prevent the vehicle from jerking after stopping.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät, das konfiguriert ist, um das Verfahren, wie es oben und im Folgenden beschrieben ist, auszuführen. Merkmale dieses Verfahrens können auch Merkmale des Steuergeräts sein und umgekehrt. A second aspect of the invention relates to a control device which is configured to carry out the method as described above and below. Features of this method can also be features of the control unit and vice versa.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Bremssystem, das konfiguriert ist, um das Verfahren, wie es oben und im Folgenden beschrieben ist, auszuführen. Merkmale dieses Verfahrens können auch Merkmale des Bremssystems sein und umgekehrt. A third aspect of the invention relates to a brake system which is configured to carry out the method as described above and below. Features of this method can also be features of the braking system and vice versa.
Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Computerprogramm, das, wenn es auf einem Prozessor ausgeführt wird, das Verfahren, wie es oben und im Folgenden beschrieben ist, ausführt, sowie ein computerlesbares Medium, auf dem ein derartiges Computerprogramm gespeichert ist. Further aspects of the invention relate to a computer program which, when it is executed on a processor, executes the method as described above and below, as well as a computer-readable medium on which such a computer program is stored.
Das computerlesbare Medium kann ein flüchtiger oder nicht flüchtiger Datenspeicher sein. Beispielsweise kann es sich bei dem computerlesbaren Medium um eine Festplatte, ein USB-Speichergerät, einen RAM, ROM, EPROM oder Flash-Speicher handeln. Das computerlesbare Medium kann auch ein einen Download eines Programmcodes ermöglichendesThe computer readable medium can be volatile or non-volatile data storage. For example, the computer-readable medium can be a hard disk, a USB storage device, a RAM, ROM, EPROM or flash memory. The computer readable medium can also be a downloadable program code
Datenkommunikationsnetzwerk wie etwa das Internet oder eine Datenwolke (Cloud) sein. Merkmale des Verfahrens, wie es oben und im Folgenden beschrieben ist, können auch Merkmale des Computerprogramms und/oder des computerlesbaren Mediums sein und umgekehrt. Data communication network such as the Internet or a data cloud. Features of the method, as described above and below, can also be features of the computer program and / or the computer-readable medium, and vice versa.
Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden. Ideas for embodiments of the present invention can be viewed, inter alia, as being based on the thoughts and findings described below.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Verlauf des Bremskraftgradienten durch ein Polynom zweiten oder höheren Grades definiert sein. Somit kann der Bremskraftgradient mit geringem Rechenaufwand bestimmt werden. According to one embodiment, the course of the braking force gradient can be defined by a polynomial of the second or higher degree. The braking force gradient can thus be determined with little computational effort.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Bremskraftgradient während der Bremsdauer betragsmäßig stets zunehmen. Dies hat den Effekt, dass die Bremskraft gegen Ende der Bremsdauer relativ steil ansteigt. Dadurch kann das Fahrzeug ruckfrei zum Stehen gebracht werden und sicher im Stillstand gehalten werden. According to one embodiment, the braking force gradient can always increase in amount during the braking period. This has the effect that the braking force increases relatively steeply towards the end of the braking period. As a result, the vehicle can be brought to a standstill without jolts and safely kept at a standstill.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Bremsdauer basierend auf einer Soll- Bremskraft, einer Ist- Bremskraft und einer Ist-Antriebskraft bestimmt werden. Unter einer Soll-Bremskraft kann eine Bremskraft verstanden werden, die am Ende der Bremsdauer im Bremssystem vorhanden sein soll. Unter einer Ist- Bremskraft kann eine Bremskraft verstanden werden, die am Anfang der Bremsdauer im Bremssystem vorhanden ist. Unter einer Ist-Antriebskraft kann eine am Anfang der Bremsdauer von einem Antriebsstrang des Fahrzeugs erzeugte Kraft verstanden werden. Die Ist-Antriebskraft und die Bremskraft können je nach Fahrsituation des Fahrzeugs, etwa je nach Neigung des Fahrzeugs, gleich oder entgegengesetzt gerichtet sein. Dadurch kann die Bremsdauer mit ausreichender Genauigkeit geschätzt werden. According to one embodiment, the braking duration can be determined based on a target braking force, an actual braking force and an actual driving force. A target braking force can be understood to mean a braking force that should be present in the braking system at the end of the braking period. An actual braking force can be understood to mean a braking force that is present in the braking system at the beginning of the braking period. An actual drive force can be understood to mean a force generated by a drive train of the vehicle at the beginning of the braking period. The actual driving force and the braking force can be directed in the same or opposite directions depending on the driving situation of the vehicle, for example depending on the inclination of the vehicle. As a result, the braking duration can be estimated with sufficient accuracy.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Bremskraftverhältnis basierend auf der Ist- Bremskraft und der Soll-Bremskraft berechnet werden. Des Weiteren kann ein Antriebskraftverhältnis basierend auf der Ist-Antriebskraft und der Soll-Bremskraft berechnet werden. Somit kann die Bremsdauer unter Berücksichtigung einer Referenzbremsdauer berechnet werden mit: tB = tRef x (1 — RB ) x (1 + RA). Die Referenzbremsdauer kann beispielsweise abhängig von einer Fahrsituation des Fahrzeugs variieren. Gemäß einer Ausführungsform kann das Bremskraftverhältnis unter Berücksichtigung eines Bremskraftgewichtungsfaktors berechnet werden mit: . Beispielsweise kann der Bremskraftgewichtungsfaktor Werte
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von 0 bis 1 annehmen. Dadurch kann eine Auswirkung des Bremskraftverhältnisses auf die Bremsdauer beeinflusst werden.
According to one embodiment, a braking force ratio can be calculated based on the actual braking force and the target braking force. Furthermore, a driving force ratio can be calculated based on the actual driving force and the target braking force. The braking duration can thus be calculated taking into account a reference braking duration with: t B = t Ref x (1 − R B ) x (1 + R A ). The reference braking duration can vary depending on a driving situation of the vehicle, for example. According to one embodiment, the braking force ratio can be calculated taking into account a braking force weighting factor with:. For example, the braking force weighting factor can have values
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assume from 0 to 1. As a result, an effect of the braking force ratio on the braking duration can be influenced.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Antriebskraftverhältnis unter Berücksichtigung eines Antriebskraftgewichtungsfaktors berechnet werden mit: Beispielsweise kann der
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According to one embodiment, the driving force ratio can be calculated taking into account a driving force weighting factor with: For example, the
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Antriebskraftgewichtungsfaktor Werte von 0 bis 1 annehmen. Dadurch kann eine Auswirkung des Antriebskraftverhältnisses auf die Bremsdauer beeinflusst werden. Driving force weighting factor can take values from 0 to 1. As a result, an effect of the driving force ratio on the braking duration can be influenced.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Referenzbremsdauer eine Bremsdauer angeben, während der die Bremskraft erzeugt werden soll, um das Fahrzeug anzuhalten, wenn die Ist- Bremskraft null ist und die Ist-Antriebskraft mit einer Antriebskraft im Leerlauf des Fahrzeugs übereinstimmt. According to one embodiment, the reference braking duration can indicate a braking duration during which the braking force is to be generated in order to stop the vehicle when the actual braking force is zero and the actual driving force corresponds to a driving force when the vehicle is idling.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Verlauf des Bremskraftgradienten abhängig von einem früheren Verlauf der Bremskraft, etwa der Soll-Bremskraft oder eines Gradienten bezüglich der Soll-Bremskraft, bestimmt werden. According to one embodiment, the course of the braking force gradient can be determined as a function of an earlier course of the braking force, for example the setpoint braking force or a gradient with respect to the setpoint braking force.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind. Embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings, wherein neither the drawings nor the description are to be interpreted as restricting the invention.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug mit einem Bremssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 shows a vehicle with a braking system according to an embodiment of the invention.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines zeitlichen Verlaufs eines Bremskraftgradienten, bestimmt durch ein Steuergerät aus Fig. 1. FIG. 2 shows a diagram to illustrate a time profile of a braking force gradient, determined by a control device from FIG. 1.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den Figuren gleiche oder gleichwirkende Merkmale. 3 shows a flow chart of a method according to an exemplary embodiment of the invention. The figures are only schematic and not true to scale. In the figures, the same reference symbols denote the same or equivalent features.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug 100 mit einem Bremssystem 102. Das Bremssystem 102 ist ausgeführt, um das Fahrzeug 100 abzubremsen. Dazu umfasst das Bremssystem 102 einen Bremsaktor 104, etwa in Form einer Pumpe, die ausgeführt ist, um Bremsen 106 des Fahrzeugs 100 mit einer Bremskraft FB, etwa in Form eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks, zu beaufschlagen, wodurch das Fahrzeug 100 abgebremst wird. Des Weiteren umfasst das Bremssystem 102 ein Steuergerät 108, das konfiguriert ist, um den Bremsaktor 104 in geeigneter Weise anzusteuern. Beispielsweise ist das Steuergerät 108 konfiguriert, um von einem Fahrerassistenzsystem 110 des Fahrzeugs 100 oder einer Komponente davon, etwa einem Bremsassistenten zum (teil-)automatisierten Durchführen eines Brems- oder Parkmanövers, eine Bremsanforderung 112 zu empfangen, die anzeigt, dass das Fahrzeug 100 angehalten werden soll, und die Bremsanforderung 112 in ein entsprechendes Steuersignal 114 zum Steuern des Bremsaktors 104 umzusetzen. Das Steuergerät 108 kann beispielsweise Teil eines Bordcomputers des Fahrzeugs 100 sein. 1 shows a vehicle 100 with a braking system 102. The braking system 102 is designed to brake the vehicle 100. For this purpose, the brake system 102 comprises a brake actuator 104, for example in the form of a pump, which is designed to apply a braking force F B to the brakes 106 of the vehicle 100, for example in the form of hydraulic or pneumatic pressure, whereby the vehicle 100 is braked. Furthermore, the brake system 102 comprises a control unit 108 which is configured to control the brake actuator 104 in a suitable manner. For example, the control unit 108 is configured to receive a braking request 112 from a driver assistance system 110 of the vehicle 100 or a component thereof, for example a brake assistant for the (partially) automated execution of a braking or parking maneuver, which indicates that the vehicle 100 has stopped and to convert the brake request 112 into a corresponding control signal 114 for controlling the brake actuator 104. The control device 108 can be part of an on-board computer of the vehicle 100, for example.
Um zu vermeiden, dass beim Anhalten des Fahrzeugs 100 NVH-Effekte wie Geräusche, Vibrationen, Rucke oder sonstige Schwingungen auftreten, die einen Fahrkomfort schmälern könnten, ist das Steuergerät 108 konfiguriert, um die Bremskraft FB mit einem Bremskraftgradienten dFB zu erzeugen, der während einer Bremsdauer betragsmäßig stetig zunimmt. In order to avoid that when the vehicle 100 is stopped, NVH effects such as noises, vibrations, jolts or other oscillations that could reduce driving comfort occur, the control unit 108 is configured to generate the braking force F B with a braking force gradient dF B , which increases steadily in terms of amount during a braking period.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm 200 mit einem möglichen Verlauf 202 des Bremskraftgradienten dFB während der Bremsdauer tB. Die Bremsdauer tB beginnt zu einem Zeitpunkt t = 0 und endet zu einem Zeitpunkt t = T. Der Bremskraftgradient dFB ist hier durch eine Funktion G(t) definiert und fällt ausgehend von einem negativen Anfangswert zunächst flach, dann vergleichsweise steil ins Negative ab, insbesondere gegen Ende der Bremsdauer tB. Ebenfalls eingezeichnet ist ein konstanter Soll-Gradient dFB,Soll, dessen Integral eine zum Anhalten des Fahrzeugs 100 erforderliche Soll- Bremskraft FB,Soll beschreibt. Die Soll- Bremskraft FB,Soll ist durch eine Fläche zwischen einer horizontalen Linie des Soll-Gradienten dFB,Soll und einer Zeitachse des Diagramms 200 veranschaulicht. FIG. 2 shows a diagram 200 with a possible profile 202 of the braking force gradient dF B during the braking duration t B. The braking duration t B begins at a point in time t = 0 and ends at a point in time t = T. The braking force gradient dF B is defined here by a function G (t) and, starting from a negative initial value, falls initially flat, then comparatively steeply into the negative , in particular towards the end of the braking period t B. Also shown is a constant setpoint gradient dF B, setpoint , the integral of which is a setpoint value required to stop the vehicle 100. Describes braking force F B, Soll. The target braking force F B, target is illustrated by an area between a horizontal line of the target gradient dF B, target and a time axis of the diagram 200.
Mithilfe der Funktion G(t) kann die Soll-Bremskraft FB,Soll in geeigneter Weise über die Bremsdauer tB verteilt werden, insbesondere so verteilt werden, dass die Soll-Bremskraft FB,Soll erst gegen Ende der Bremsdauer tB, d. h. kurz vor Stillstand des Fahrzeugs 100, betragsmäßig sehr stark zunimmt, d. h. ins Negative fällt, während sie zu Beginn der Bremsdauer tB betragsmäßig nur relativ schwach zunimmt. With the help of the function G (t), the target braking force F B, Soll can be distributed in a suitable manner over the braking duration t B , in particular it can be distributed such that the target braking force F B, Soll is only distributed towards the end of the braking duration t B , ie shortly before the vehicle 100 comes to a standstill, increases in amount very sharply, that is, it goes negative, while it increases only relatively weakly in amount at the beginning of the braking duration t B.
Der Ablauf eines solchen Bremsmanövers mit zunehmendem Bremskraftgradienten dFB wird im Folgenden näher beschrieben. The sequence of such a braking maneuver with an increasing braking force gradient dF B is described in more detail below.
Fig. 3 zeigt einen beispielhaften Ablauf eines Verfahrens 300 zum Bremsen des Fahrzeugs 100. Das Verfahren 300 kann von dem Steuergerät 108 aus Fig. 1 ausgeführt werden. FIG. 3 shows an exemplary sequence of a method 300 for braking the vehicle 100. The method 300 can be carried out by the control device 108 from FIG. 1.
Das Verfahren 300 beginnt mit einem Schritt 310, in dem die Bremsanforderung 112 in dem Steuergerät 108 empfangen wird. Basierend auf der Bremsanforderung 112 bestimmt das Steuergerät 108 die Bremsdauer tB, die erforderlich ist, um eine zum Anhalten des Fahrzeugs 100 ausreichende Bremskraft FB aufzubauen. The method 300 begins with a step 310, in which the braking request 112 is received in the control unit 108. Based on the braking request 112, the control unit 108 determines the braking duration t B that is required in order to build up a braking force F B sufficient to stop the vehicle 100.
Die Bremsdauer tB kann beispielsweise dadurch bestimmt werden, dass in einem Schritt 320 unter Verwendung der Soll-Bremskraft FB,Soll, einer zu Beginn des Bremsmanövers, d. h. zum Zeitpunkt t = 0, im Bremssystem 102 vorhandenen Ist- Bremskraft F B, Ist und eines Bremskraftgewichtungsfaktors CB ein Bremskraftverhältnis RB berechnet wird sowie in einem Schritt 330 unter Verwendung der Soll-Bremskraft FB,Soll, einer zu Beginn des Bremsmanövers, d. h. zum Zeitpunkt t = 0, von einem Antriebsstrang des Fahrzeugs 100 bereitgestellten Ist-Antriebskraft FA, Ist und einesThe braking duration t B can be determined, for example, by the fact that in a step 320 using the target braking force F B, target , an actual braking force F B, which is present in the brake system 102 at the beginning of the braking maneuver, ie at time t = 0 and a braking force ratio R B is calculated using a braking force weighting factor C B and, in a step 330, using the target braking force F B, target , an actual drive force provided by a drive train of the vehicle 100 at the beginning of the braking maneuver, ie at time t = 0 F A, is and one
Antriebskraftgewichtungsfaktors CA ein Antriebskraftverhältnis RA berechnet wird, beispielsweise mithilfe der folgenden Gleichungen:
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Driving force weighting factor C A, a driving force ratio R A is calculated, for example using the following equations:
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Dabei sind RB und RA jeweils auf ein Maximum von 1 und ein Minimum von 0 beschränkt. Ferner wird RA nur dann berechnet, wenn das Fahrzeug 100 bergauf fährt, da hier die Antriebskraft der Hangabtriebskraft bis zu einem gewissen Grad entgegenwirken kann. Die Konstanten CB und CA beeinflussen den Effekt der Verhältniszahlen auf die Bremsdauer tB, d. h. auf die Dauer des Bremskraftaufbaus, und können jeweils Werte von 0 bis 1 annehmen. Here, R B and R A are limited to a maximum of 1 and a minimum of 0, respectively. Furthermore, R A is only calculated when the vehicle 100 is traveling uphill, since here the driving force can counteract the downhill force to a certain extent. The constants C B and C A influence the effect of the ratios on the braking duration t B , ie on the duration of the braking force build-up, and can each assume values from 0 to 1.
Alternativ oder zusätzlich können auch andere berechnete oder gemessene Kraftwerte zur Berechnung von RB und RA verwendet werden. Alternatively or additionally, other calculated or measured force values can also be used to calculate R B and R A.
Somit kann in einer kritischen Situation, in der die Ist- Bremskraft F B, Ist zu niedrig ist oder die zu kompensierende Ist-Antriebskraft FA, Ist zu groß ist, die Bremskraft FB hinreichend schnell aufgebaut werden, um unerwünschte Fahrzeugbewegungen zu reduzieren. Thus, in a critical situation in which the actual braking force F B, Actual is too low or the actual driving force F A, Actual to be compensated is too great, the braking force F B can be built up quickly enough to reduce undesired vehicle movements.
Umgekehrt kann in einer unkritischen Situation, in der die Ist- Bremskraft F B, Ist ausreicht, um der Schwerkraft oder der Ist-Antriebskraft FA, Ist entgegenzuwirken, die Bremskraft FB hinreichend langsam aufgebaut werden, um durch den Bremsaktor 104 verursachte Schwingungen zu verringern. Conversely, in an uncritical situation in which the actual braking force F B, Ist is sufficient to counteract the force of gravity or the actual driving force F A, Ist , the braking force F B can be built up slowly enough to increase the vibrations caused by the brake actuator 104 reduce.
In einem Schritt 340 werden das Bremskraftverhältnis RB und das Antriebskraftverhältnis RA mit einer Referenzdauer tRef verrechnet, um die Bremsdauer tB zu erhalten. Beispielsweise kann die Bremsdauer tB im Schritt 340 folgendermaßen berechnet werden: tB = tRef × (1 — RB ) × (1 + RAIn a step 340, the braking force ratio R B and the driving force ratio R A are offset against a reference duration t Ref in order to obtain the braking duration t B. For example, the braking duration t B can be calculated in step 340 as follows: t B = t Ref × (1 - R B ) × (1 + R A )
Die Referenzdauer tRef kann beispielsweise eine Dauer angeben, während der die Bremskraft FB aufgebaut werden soll, wenn die Ist- Bremskraft F B, Ist zumindest annähernd null ist und die Ist-Antriebskraft FA, Ist zumindest annähernd mit einer minimalen Antriebskraft im Leerlauf des Fahrzeugs 100 übereinstimmt. The reference duration t Ref can, for example, indicate a duration during which the braking force F B is to be built up when the actual braking force F B, Ist is at least approximately zero and the actual driving force F A, Ist is at least approximately with a minimum driving force when idling of the vehicle 100 matches.
In einem Schritt 350 wird für die berechnete Bremsdauer tB mithilfe der Funktion G(t) ein geeigneter Anstieg des Bremskraftgradienten dFB bestimmt. Schließlich wird in einem Schritt 360 der Bremsaktor 104 entsprechend dem Anstieg des Bremskraftgradienten dFB angesteuert, sodass das Fahrzeug 100 am Ende der Bremsdauer tB ohne unangenehme Rucke, Vibrationen oder Geräusche zum Stehen gebracht und im Stillstand gehalten wird. In a step 350, a suitable increase in the braking force gradient dF B is determined for the calculated braking duration t B with the aid of the function G (t). Finally, in a step 360, the brake actuator 104 is activated in accordance with the increase in the braking force gradient dF B , so that the vehicle 100 is brought to a standstill and kept at a standstill at the end of the braking period t B without unpleasant jolts, vibrations or noises.
Beispielsweise kann der Bremskraftgradient dFB während eines Bremsvorgangs zwischen einem geschätzten Anhaltezeitpunkt, zu dem das Fahrzeug 100 anhält, und einem etwa 0,3 s bis 0,5 s vor dem Anhaltezeitpunkt liegenden Zeitpunkt relativ niedrig gehalten werden und anschließend betragsmäßig wieder erhöht werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass frühzeitig eine ausreichende Bremskraft FB aufgebaut wird und unerwünschte Fahrzeugbewegungen vermieden werden, nachdem das Fahrzeug 100 zum Stehen gebracht wurde. For example, the braking force gradient dF B can be kept relatively low during a braking operation between an estimated stopping time at which the vehicle 100 stops and a time approximately 0.3 s to 0.5 s before the stopping time and then increased again in terms of amount. This makes it possible to ensure that sufficient braking force F B is built up at an early stage and undesired vehicle movements are avoided after the vehicle 100 has been brought to a standstill.
Eine kontinuierliche Zunahme des Bremskraftgradienten dFB kann etwa mit einem Polynom n-ter Ordnung mit der Zeit t als Eingangswert und einem variierenden Bremskraftgradienten dFB als Ausgangswert berechnet werden. Damit kann ein Bremskraftaufbau kurz vor Stillstand des Fahrzeugs 100 mit einem vergleichsweise niedrigen Bremskraftgradienten dFB erfolgen, was ein angenehmes, ruckfreies Bremsverhalten begünstigt. A continuous increase in the braking force gradient dF B can be calculated using an nth order polynomial with time t as the input value and a varying braking force gradient dF B as the output value. A braking force can thus be built up shortly before the vehicle 100 comes to a standstill with a comparatively low braking force gradient dF B , which promotes pleasant, jerk-free braking behavior.
Der Bremskraftaufbau nach dem geschätzten Anhaltezeitpunkt kann dann mit einem betragsmäßig größeren Bremskraftgradienten dFB erfolgen. Dadurch kann frühzeitig genug Bremskraft aufgebaut werden, sodass unerwünschte Fahrzeugbewegungen vermieden werden, nachdem das Fahrzeug 100 zum Stehen gebracht wurde. The build-up of braking force after the estimated stopping time can then take place with a braking force gradient dF B which is greater in magnitude. As a result, enough braking force can be built up early enough so that undesired vehicle movements are avoided after the vehicle 100 has been brought to a standstill.
Die Funktion G(t) kann etwa ein Polynom n-ter Ordnung sein. Mit n = 3 ergibt sich G(t ) beispielsweise zu:
Figure imgf000012_0001
The function G (t) can be a polynomial of the nth order, for example. With n = 3, for example, G (t) results in:
Figure imgf000012_0001
Die Ableitung ergibt sich zu:
Figure imgf000012_0002
The derivation is:
Figure imgf000012_0002
Somit kann die Bremskraft FB als bestimmtes Integral von G(t) mit den Grenzen t = 0 und t = T berechnet werden, wobei t = 0 ungefähr 0,3 s bis 0,5 s vor dem Anhaltezeitpunkt liegt und t = T einen Zeitpunkt darstellt, bis zu dem genug Bremskraft aufgebaut sein muss, um das Fahrzeug 100 im Stillstand zu halten. Thus, the braking force F B can be calculated as a certain integral of G (t) with the limits t = 0 and t = T, where t = 0 approximately 0.3 s to 0.5 s before Stopping time is and t = T represents a time by which enough braking force must be built up to keep vehicle 100 at a standstill.
Die aufzubauende Bremskraft ΔFB kann berechnet werden mit:
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The braking force ΔF B to be built up can be calculated with:
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Ein Anfangswert des Bremskraftgradienten G(t = 0) sowie dessen Änderungsrate G'(t = 0) können beispielsweise aus einem früheren Verlauf der Soll-Bremskraft FB,Soll bestimmt werden. An initial value of the braking force gradient G (t = 0) and its rate of change G '(t = 0) can be determined, for example, from an earlier course of the desired braking force F B, Soll .
Alternativ kann die Berechnung des Bremskraftgradienten dFB mit einer beliebigen anderen Funktion erfolgen, solange G(t = 0) deutlich kleiner als G(t = T) ist und die Bremskraftzunahme ähnlich wie in Fig. 2 verläuft. Alternatively, the calculation of the braking force gradient dF B can take place with any other desired function, as long as G (t = 0) is significantly smaller than G (t = T) and the increase in braking force is similar to that in FIG. 2.
Auch können beliebige andere Anfangs-, End- oder Zwischenbedingungen bei der Berechnung von G(t ) zur Optimierung des Bremskraftgradienten dFB verwendet werden. Any other starting, ending or intermediate conditions can also be used in the calculation of G (t) to optimize the braking force gradient dF B.
Abschließend wird darauf hingewiesen, dass Begriffe wie „aufweisend“, „umfassend“ etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen. Finally, it should be noted that terms such as “having”, “comprising” etc. do not exclude any other elements or steps and that terms such as “a” or “an” do not exclude a plurality. Reference signs in the claims are not to be regarded as a restriction.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren (300) zum Bremsen eines Fahrzeugs (100), wobei das Fahrzeug (100) einen Bremsaktor (104) zum Erzeugen einer Bremskraft (FB) zum Bremsen des Fahrzeugs (100) und ein Steuergerät (108) zum Steuern des Bremsaktors (104) aufweist, wobei das Verfahren (300) umfasst: 1. A method (300) for braking a vehicle (100), wherein the vehicle (100) has a brake actuator (104) for generating a braking force (F B ) for braking the vehicle (100) and a control unit (108) for controlling the brake actuator (104), the method (300) comprising:
Empfangen (310) einer Bremsanforderung (112) in dem Steuergerät (108); Receiving (310) a braking request (112) in the control unit (108);
Bestimmen (320, 330, 340) einer Bremsdauer (tB), während der die Bremskraft (FB) erzeugt werden soll, um das Fahrzeug (100) anzuhalten, basierend auf der Bremsanforderung (112); Determining (320, 330, 340) a braking duration (t B ) during which the braking force (F B ) is to be generated in order to stop the vehicle (100), based on the braking request (112);
Bestimmen (350) eines zeitlichen Verlaufs (202) eines Bremskraftgradienten (dFB) der Bremskraft (FB) basierend auf der Bremsdauer (tB), wobei der Bremskraftgradient (dFB) am Ende der Bremsdauer (tB) betragsmäßig größer als am Anfang der Bremsdauer (tB) ist; und Determination (350) of a time curve (202) of a braking force gradient (dF B ) of the braking force (F B ) based on the braking duration (t B ), the braking force gradient (dF B ) at the end of the braking duration (t B ) being greater in magnitude than on The beginning of the braking period (t B ) is; and
Ansteuern (360) des Bremsaktors (104), um die Bremskraft (FB) entsprechend dem Verlauf (202) des Bremskraftgradienten (dFB) zu erzeugen. Activation (360) of the brake actuator (104) in order to generate the braking force (F B ) according to the course (202) of the braking force gradient (dF B ).
2. Verfahren (300) nach Anspruch 1, wobei der Verlauf (202) des Bremskraftgradienten (dFB) durch ein Polynom zweiten oder höheren Grades definiert ist. 2. The method (300) according to claim 1, wherein the course (202) of the braking force gradient (dF B ) is defined by a polynomial of the second or higher degree.
3. Verfahren (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bremskraftgradient (dFB) während der Bremsdauer (tB) betragsmäßig stets zunimmt. 3. The method (300) according to any one of the preceding claims, wherein the braking force gradient (dF B ) during the braking period (t B ) always increases in amount.
4. Verfahren (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremsdauer (tB) basierend auf einer Soll- Bremskraft (FB , Soll), einer Ist- Bremskraft ( F B, Ist) und einer Ist-Antriebskraft ( FA, Ist) bestimmt wird. 4. The method (300) according to any one of the preceding claims, wherein the braking duration (t B ) based on a target braking force (F B, target ), an actual braking force (F B, actual ) and an actual driving force (F A , Is ) is determined.
. Verfahren (300) nach Anspruch 4, wobei ein Bremskraftverhältnis (RB) basierend auf der Ist- Bremskraft (FB, Ist) und der Soll-Bremskraft (FB , Soll) berechnet wird; wobei ein Antriebskraftverhältnis (FA) basierend auf der Ist- Antriebskraft (FA, Ist) und der Soll- Bremskraft (FB , Soll) berechnet wird; wobei die Bremsdauer (tB) unter Berücksichtigung einer Referenzbremsdauer (tRef) berechnet wird mit: tB = tRef × (1 — RB ) × (1 + RA. Method (300) according to claim 4, wherein a braking force ratio (R B ) is calculated based on the actual braking force (F B, actual ) and the target braking force (F B, target); wherein a driving force ratio (F A ) is calculated based on the actual driving force (F A, actual ) and the target braking force (F B, target); where the braking duration (t B ) is calculated taking into account a reference braking duration (t Ref ) with: t B = t Ref × (1 - R B ) × (1 + R A )
6. Verfahren (300) nach Anspruch 5, wobei das Bremskraftverhältnis (RB) unter Berücksichtigung eines Bremskraftgewichtungsfaktors (CB) berechnet wird mit:
Figure imgf000015_0001
6. The method (300) according to claim 5, wherein the brake force ratio (R B) is calculated in consideration of a braking force weighting factor (C B) comprising:
Figure imgf000015_0001
7. Verfahren (300) nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Antriebskraftverhältnis (FA) unter Berücksichtigung eines Antriebskraftgewichtungsfaktors (CA) berechnet wird mit:
Figure imgf000015_0002
7. The method (300) according to claim 5 or 6, wherein said driving force ratio (F A) is calculated in consideration of a driving force weighting factor (C A) comprising:
Figure imgf000015_0002
8. Verfahren (300) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Referenzbremsdauer (tRef) eine Bremsdauer angibt, während der die Bremskraft (FB) erzeugt werden soll, um das Fahrzeug (100) anzuhalten, wenn die Ist- Bremskraft (FB, Ist) null ist und die Ist-Antriebskraft (FA, Ist) mit einer Antriebskraft im Leerlauf des Fahrzeugs (100) übereinstimmt. 8. The method (300) according to any one of claims 5 to 7, wherein the reference braking duration (t Ref ) indicates a braking duration during which the braking force (F B ) is to be generated in order to stop the vehicle (100) when the actual braking force (F B, Ist ) is zero and the actual driving force (F A, Ist ) coincides with a driving force when the vehicle (100) is idling.
9. Verfahren (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche: wobei der Verlauf (202) des Bremskraftgradienten (dFB) abhängig von einem früheren Verlauf der Bremskraft (FB,FB, Soll) bestimmt wird. 9. The method (300) according to any one of the preceding claims: wherein the course (202) of the braking force gradient (dF B ) is determined as a function of an earlier course of the braking force (F B , F B, target ).
10. Steuergerät (108), das konfiguriert ist, um das Verfahren (300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen. 10. Control device (108) which is configured to carry out the method (300) according to any one of the preceding claims.
11. Bremssystem (102) für ein Fahrzeug (100), aufweisend: einen Bremsaktor (104) zum Erzeugen einer Bremskraft (FB) zum Bremsen des Fahrzeugs (100); und ein mit dem Bremsaktor (104) gekoppeltes Steuergerät (108) nach Anspruch 10. 11. Brake system (102) for a vehicle (100), comprising: a brake actuator (104) for generating a braking force (F B ) for braking the vehicle (100); and a control device (108) according to claim 10 coupled to the brake actuator (104).
12. Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Steuergerät (108) nach Anspruch 10 das Verfahren (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausführt. 12. Computer program product, comprising instructions that cause the control device (108) according to claim 10 to carry out the method (300) according to any one of claims 1 to 9.
13. Computerlesbares Medium, auf dem das Computerprogramm nach13. Computer-readable medium on which the computer program is based
Anspruch 12 gespeichert ist. Claim 12 is saved.
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