WO2023237445A1 - Verfahren zum betreiben eines bremssystems eines fahrzeugs, vorrichtung zum betreiben eines bremssystems eines fahrzeugs, fahrzeug - Google Patents

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WO2023237445A1
WO2023237445A1 PCT/EP2023/064865 EP2023064865W WO2023237445A1 WO 2023237445 A1 WO2023237445 A1 WO 2023237445A1 EP 2023064865 W EP2023064865 W EP 2023064865W WO 2023237445 A1 WO2023237445 A1 WO 2023237445A1
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WO
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brake pedal
brake
pedal
blocked
actuation force
Prior art date
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PCT/EP2023/064865
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Inventor
Florian Haag
Nikolas Loeffelmann
Martin Marquart
Andreas JAKOBSEN
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T2270/82—Brake-by-Wire, EHB

Definitions

  • the invention also relates to a device for operating a brake system of a vehicle, wherein the brake system has a brake pedal that can be displaced in a limited movement path, at least one actuable friction brake device and at least one controllable hydraulic actuator for actuating the friction brake device, and wherein the brake pedal is mechanically and hydraulically controlled by the hydraulic actuator is decoupled that actuation of the friction brake device by the hydraulic actuator is independent at least when the brake pedal is blocked of a displacement of the brake pedal, with a first sensor for monitoring a pedal position of the brake pedal, and with a second sensor for monitoring an actuating force acting on the brake pedal.
  • the brake system has a brake pedal that can be displaced in a limited movement path, at least one operable friction brake device, at least one controllable hydraulic actuator for actuating the friction brake device.
  • the brake pedal is mechanically and hydraulically decoupled from the hydraulic actuator in such a way that actuation of the friction brake device by the hydraulic actuator is independent of a displacement of the brake pedal, at least when the brake pedal is blocked. There is therefore no mechanical or hydraulic coupling that inevitably converts actuation of the friction brake device by the hydraulic actuator into a displacement of the brake pedal. In this respect, the friction brake device can still be actuated by the hydraulic actuator even when the brake pedal is blocked.
  • a pedal position of the brake pedal and an actuation force acting on the brake pedal are monitored. Depending on the detected pedal position and the detected actuation force, it is checked whether the brake pedal is blocked in the movement path. If it is determined that the brake pedal is not blocked in the path of movement, so A target braking torque is specified depending on the detected pedal position. The level of the target braking torque is therefore determined depending on the detected pedal position. The hydraulic actuator is then controlled depending on the specified target braking torque. This means that a driver's braking request from a driver of the vehicle is precisely implemented. However, if it is determined that the brake pedal is blocked in the movement path, an emergency function is activated in the method known from published patent application DE 10 2019 130309 A1.
  • the target braking torque is increased with an increase in the actuation force and reduced with a reduction in the actuation force.
  • an emergency braking torque is also generated as part of the emergency function.
  • the level of the emergency braking torque is not determined depending on the specifically detected actuation force, so that the driver cannot influence the level of the emergency braking torque.
  • the driver's braking request is downgraded. This can be avoided by the procedure according to the invention. Rather, a change is made from pedal position control to actuation force control without downgrading the driver's braking request.
  • the brake pedal is limited Movement path can be moved, i.e. between a first end position of the brake pedal and a second end position of the end pedal. If the brake pedal is blocked in the movement path, the brake pedal is blocked in a pedal position located between the end positions
  • the target braking torque is specified independently of the detected pedal position when it is determined that the brake pedal is blocked.
  • the recorded pedal position is therefore only taken into account during the test, but not when specifying the target braking torque. If the brake pedal is blocked, there is no sufficient correlation between the pedal position and the driver's braking request.
  • the actuation force is only filtered when the actuation force is reduced. This is sufficient to effectively prevent the previously mentioned sudden reduction in the target braking torque.
  • the actuation force is filtered according to a larger filter coefficient when the actuation force is reduced than when the actuation force is increased.
  • filtering the actuation force is also advantageous when the actuation force is increased. In this way, a sudden increase in the braking torque generated by the friction brake device can be avoided.
  • a lower filter coefficient is sufficient.
  • a safety function is triggered. For example, when it is determined that the brake pedal is blocked, the predetermined period of time is started. If, after the time has elapsed, it is determined that the brake pedal is still blocked, the safety function is triggered. In principle, it is possible to precisely implement the driver's braking request when the brake pedal is blocked. However, this state should not be maintained in the long term, which is why triggering the safety function is preferred. Different types of security functions can be provided. According to a preferred embodiment, it is provided that a warning signal is provided for the driver of the vehicle as part of the safety function.
  • the vehicle according to the invention is characterized by the device according to the invention with the features of claim 12. From that too the advantages already mentioned arise. Further preferred features and combinations of features result from what has been described above and from the claims.
  • the hydraulic actuator is preferably designed to actuate a master brake cylinder of the brake system.
  • the brake system 8 also has a brake pedal 17 that can be moved in an infinitely variable manner.
  • the brake pedal 17 can be actuated by a driver of the vehicle 1.
  • the brake pedal 17 is pivotally mounted.
  • the brake pedal 17 can be moved between a first end position and a second end position, i.e. within a limited movement path.
  • the first end position is a neutral position of the brake pedal 17.
  • the brake pedal 17 assumes the neutral position in the absence of an actuation force provided by the driver and acting on the brake pedal 17. If the driver presses the brake pedal 17, the brake pedal 17 is displaced from the first end position towards the second end position.
  • the control unit 22 checks, depending on the detected pedal position and the detected actuation force, whether the brake pedal 17 is blocked in its path of movement. For example, the brake pedal 17 is blocked if an object such as a bottle is caught under the brake pedal 17. If the brake pedal 17 is blocked in its movement path, the brake pedal 17 is blocked in a pedal position located between the first end position and the second end position. Accordingly, further displacement of the brake pedal 17 is blocked from this pedal position in the direction of the second end position.
  • a fifth step S5 the control unit 22 controls the first hydraulic actuator 14 depending on the predetermined target braking torque.
  • the vehicle 1 is then decelerated according to the specified target braking torque.
  • the control unit 22 controls the second hydraulic actuator 16 in the fifth step S5 depending on the predetermined target braking torque. In this case too, the vehicle 1 is decelerated according to the specified target braking torque.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs (1), wobei das Bremssystem (8) ein in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbares Bremspedal (17), zumindest eine betätigbare Reibbremseinrichtung (9) und zumindest einen ansteuerbaren Hydraulikaktuator (14, 16) zum Betätigen der Reibbremseinrichtung (9) aufweist, und wobei das Bremspedal (17) von dem Hydraulikaktuator (14, 16) derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt ist, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtung (9) durch den Hydraulikaktuator (14, 16) zumindest bei einer Blockierung des Bremspedals (17) unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals (17) ist, wobei der Hydraulikaktuator (14, 16) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollbremsmoment angesteuert wird, wobei eine Pedalstellung des Bremspedals (17) und eine auf das Bremspedal (17) einwirkende Betätigungskraft überwacht werden, wobei in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung und der erfassten Betätigungskraft geprüft wird, ob das Bremspedal (17) in dem Bewegungsweg blockiert ist, und wobei das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal (17) nicht blockiert ist, in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung vorgegeben wird. Es ist vorgesehen, dass das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal (17) blockiert ist, in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft vorgegeben wird.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs, Vorrichtung zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs, Fahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs, wobei das Bremssystem ein in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbares Bremspedal, zumindest eine betätigbare Reibbremseinrichtung und zumindest einen ansteuerbaren Hydraulikaktuator zum Betätigen der Reibbremseinrichtung aufweist, und wobei das Bremspedal von dem Hydraulikaktuator derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt ist, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtung durch den Hydraulikaktuator zumindest bei einer Blockierung des Bremspedals unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals ist, wobei der Hydraulikaktuator in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollbremsmoment angesteuert wird, wobei eine Pedalstellung des Bremspedals und eine auf das Bremspedal einwirkende Betätigungskraft überwacht werden, wobei in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung und der erfassten Betätigungskraft geprüft wird, ob das Bremspedal in dem Bewegungsweg blockiert ist, und wobei das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal nicht blockiert ist, in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung vorgegeben wird.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs, wobei das Bremssystem ein in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbares Bremspedal, zumindest eine betätigbare Reibbremseinrichtung und zumindest einen ansteuerbaren Hydraulikaktuator zum Betätigen der Reibbremseinrichtung aufweist, und wobei das Bremspedal von dem Hydraulikaktuator derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt ist, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtung durch den Hydraulikaktuator zumindest bei einer Blockierung des Bremspedals unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals ist, mit einem ersten Sensor zum Überwachen einer Pedalstellung des Bremspedals, und mit einem zweiten Sensor zum Überwachen einer auf das Bremspedal einwirkenden Betätigungskraft.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, mit einem Bremssystem, das ein in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbares Bremspedal, zumindest eine betätigbare Reibbremseinrichtung und zumindest einen ansteuerbaren Hydraulikaktuator zum Betätigen der Reibbremseinrichtung aufweist, und wobei das Bremspedal von dem Hydraulikaktuator derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt ist, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtung durch den Hydraulikaktuator zumindest bei einer Blockierung des Bremspedals unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals ist.
Stand der Technik
Ein Bremssystem und ein Verfahren der eingangs genannten Art sind beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2019 130309 A1 bekannt. Das Bremssystem weist ein in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbares Bremspedal, zumindest eine betätigbare Reibbremseinrichtung zumindest einen ansteuerbaren Hydraulikaktuator zum Betätigen der Reibbremseinrichtung auf. Dabei ist das Bremspedal von dem Hydraulikaktuator derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtung durch den Hydraulikaktuator zumindest bei einer Blockierung des Bremspedals unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals ist. Es ist also keine mechanische oder hydraulische Kopplung vorhanden, die eine Betätigung der Reibbremseinrichtung durch den Hydraulikaktuator zwangsläufig in eine Verlagerung des Bremspedals umsetzt. Insofern kann auch bei blockiertem Bremspedal noch eine Betätigung der Reibbremseinrichtung durch den Hydraulikaktuator stattfinden. Bei dem aus der Offenlegungsschrift DE 10 2019 130309 A1 bekannten Verfahren werden eine Pedalstellung des Bremspedals und eine auf das Bremspedal einwirkende Betätigungskraft überwacht. In Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung und der erfassten Betätigungskraft wird geprüft, ob das Bremspedal in dem Bewegungsweg blockiert ist. Wird dabei festgestellt, dass das Bremspedal in dem Bewegungsweg nicht blockiert ist, so wird ein Sollbremsmoment in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung vorgegeben. Die Höhe des Sollbremsmomentes wird also in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung festgelegt Der Hydraulikaktuator wird dann in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Sollbremsmoment angesteuert Dies führt dazu, dass ein Fahrerbremswunsch eines Fahrers des Fahrzeugs präzise umgesetzt wird. Wird jedoch festgestellt, dass das Bremspedal in dem Bewegungsweg blockiert ist, so wird bei dem aus der Offenlegungsschrift DE 10 2019 130309 A1 bekannten Verfahren eine Notfallfunktion aktiviert.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass der Fahrer die Bremsung des Fahrzeugs auch bei blockiertem Bremspedal präzise steuern kann. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal blockiert ist, in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft vorgegeben wird. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die erfasste Betätig ungs kraft bei in dem Bewegungsweg blockiertem Bremspedal ausreichend genau mit dem tatsächlichen Fahrerbremswunsch des Fahrers korrespondiert. Die Höhe des Sollbremsmomentes wird bei blockiertem Bremspedal also in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft festgelegt. Beispielsweise wird bei einer erfassten ersten Betätigungskraft ein anderes Sollbremsmoment beziehungsweise ein Sollbremsmoment mit einer anderen Höhe vorgegeben als bei einer erfassten zweiten Betätigungskraft. Vorzugsweise wird das Sollbremsmoment mit einer Erhöhung der Betätigungskraft erhöht und mit einer Verringerung der Betätigungskraft verringert. Zwar wird auch in dem aus der Offenlegungsschrift DE 10 2019 130309 A1 bekannten Verfahren im Rahmen der Notfallfunktion ein Notbremsmoment erzeugt. Die Höhe des Notbremsmomentes wird jedoch nicht in Abhängigkeit von der konkret erfassten Betätigungskraft festgelegt, sodass der Fahrer die Höhe des Notbremsmomentes nicht beeinflussen kann. In dem vorbekannten Verfahren wird also eine Degradierung des Fahrerbremswunsches vorgenommen. Dies kann durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise vermieden werden. Vielmehr wird von einer Pedalstellungsregelung ohne Degradierung des Fahrerbremswunsches zu einer Betätigungskraftregelung gewechselt. Das Bremspedal ist erfindungsgemäß in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbar, also zwischen einer ersten Endstellung des Bremspedals und einer zweiten Endstellung des Endpedals. Ist das Bremspedal in dem Bewegungsweg blockiert, so ist das Bremspedal in einer zwischen den Endstellungen gelegenen Pedalstellung blockiert
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal blockiert ist, unabhängig von der erfassten Pedalstellung vorgegeben wird. Die erfasste Pedalstellung wird also lediglich im Rahmen der Prüfung berücksichtigt, aber nicht beim Vorgeben des Sollbremsmomentes. Bei blockiertem Bremspedal ist keine ausreichende Korrelation zwischen der Pedalstellung und dem Fahrerbremswunsch gegeben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal blockiert ist, gemäß einer Übertragungsfunktion vorgegeben wird, die als Eingangsgröße die erfasste Betätigungskraft und als Ausgangsgröße das Sollbremsmoment aufweist. Durch die Übertragungsfunktion ist einer erfassten Betätigungskraft ein gewünschtes Sollbremsmoment präzise zuordenbar. Vorzugsweise weist die Übertragungsfunktion eine Kennlinie, eine Kennlinienschar oder ein Kennfeld auf.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass bei Feststellen, dass das Bremspedal blockiert ist, in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft eine der Betätigungskraft zugeordnete Pedalstellung ermittelt wird, und dass das Sollbremsmoment gemäß einer Übertragungsfunktion vorgegeben wird, die als Eingangsgröße die ermittelte Pedalstellung und als Ausgangsgröße das Sollbremsmoment aufweist. Es wird also zunächst in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft die zugeordnete Pedalstellung ermittelt. Diese Pedalstellung geht dann beim Vorgeben des Sollbremsmomentes als Eingangsgröße in die Übertragungsfunktion ein. Dies hat den Vorteil, dass zur Durchführung des Verfahrens auf eine bestehende Regelungsarchitektur zurückgegriffen werden kann. Vorzugsweise wird das Sollbremsmoment sowohl bei blockiertem Bremspedal als auch bei nicht blockiertem Bremspedal mittels derselben Übertragungsfunktion vorgegeben. Vorzugsweise weist die Übertragungsfunktion eine Kennlinie, eine Kennlinienschar oder ein Kennfeld auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Betätigungskraft zumindest bei einer Verringerung der Betätigungskraft gefiltert wird. Nimmt der Fahrer seinen Fuß von dem betätigten Bremspedal, so ist die Rückstellung des Bremspedals in seine Neutralstellung gedämpft. Die Betätigungskraft verringert sich jedoch schlagartig. Durch die Filterung der Betätigungskraft wird verhindert, dass die schlagartige Verringerung der Betätigungskraft in eine schlagartige Verringerung des Sollbremsmomentes umgesetzt wird. Dies könnte sonst dazu führen, dass das durch die Reibbremseinrichtung erzeugte Bremsmoment ruckartig abnimmt.
Vorzugsweise wird die Betätigungskraft nur bei einer Verringerung der Betätigungskraft gefiltert. Dies ist ausreichend, um die zuvor erwähnte schlagartige Verringerung des Sollbremsmomentes wirksam zu verhindern.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Betätigungskraft bei einer Verringerung der Betätigungskraft gemäß einem größeren Filterkoeffizient gefiltert wird als bei einer Erhöhung der Betätigungskraft. Grundsätzlich ist die Filterung der Betätigungskraft auch bei einer Erhöhung der Betätigungskraft von Vorteil. Hierdurch kann eine ruckartige Zunahme des durch die Reibbremseinrichtung erzeugten Bremsmomentes vermieden werden. Dabei ist jedoch verglichen mit der Verringerung der Betätigungskraft ein geringerer Filterkoeffizient ausreichend.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass bei Feststellen, dass die Blockierung des Bremspedals bereits für eine vorgegebene Zeitdauer vorliegt, eine Sicherheitsfunktion ausgelöst wird. Beispielsweise wird mit Feststellen, dass das Bremspedal blockiert ist, die vorgegebene Zeitdauer gestartet. Wird nach Ablauf der Zeitdauer festgestellt, dass das Bremspedal immer noch blockiert ist, so wird die Sicherheitsfunktion ausgelöst. Grundsätzlich ist eine präzise Umsetzung des Fahrerbremswunsches bei blockiertem Bremspedal möglich. Dennoch sollte dieser Zustand nicht längerfristig aufrechterhalten werden, weshalb das Auslösen der Sicherungsfunktion bevorzugt ist. Dabei können verschiedene Arten von Sicherheitsfunktionen vorgesehen sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im Rahmen der Sicherheitsfunktion ein Warnsignal für den Fahrer des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Durch das Warnsignal wird der Fahrer auf das blockierte Bremspedal aufmerksam gemacht, sodass der Fahrer selbst eine geeignete Maßnahme durchführen kann. Beispielsweise wird ein optisch, akustisch und/oder haptisch wahrnehmbares Warnsignal bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich wird im Rahmen der Sicherheitsfunktion eine Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs begrenzt. Alternativ oder zusätzlich wird das Fahrzeug im Rahmen der Sicherheitsfunktion automatisiert in den Stillstand verzögert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine bei Feststellen, dass das Bremspedal blockiert ist, vorliegende Pedalstellung als Referenzstellung gespeichert wird, und dass bei Erfassen einer die Referenzstellung übersteigenden Pedalstellung festgestellt wird, dass die Blockierung des Bremspedals gelöst ist. Eine die Referenzstellung übersteigende Pedalstellung ist ein sicheres Indiz dafür, dass das Bremspedal nicht mehr blockiert ist. Beispielsweise ist ein zuvor unter dem Bremspedal eingeklemmter Gegenstand nun nicht mehr unter dem Bremspedal angeordnet, sodass der Gegenstand das Bremspedal dann nicht mehr blockiert. Wird festgestellt, dass die Blockierung des Bremspedals gelöst ist, so wird das Sollbremsmoment dann vorzugsweise wieder in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung vorgegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 11 durch ein Steuergerät aus, das speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Wird das Steuergerät bestimmungsgemäß gebraucht, so wird das Verfahren also durch das Steuergerät beziehungsweise in dem Steuergerät durchgeführt. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 12 durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Vorzugsweise ist der Hydraulikaktuator dazu ausgebildet, einen Hauptbremszylinder des Bremssystems zu betätigen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen
Figur 1 ein Fahrzeug in einer schematischen Darstellung und
Figur 2 ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugs.
Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 1 in einer schematischen Darstellung. Das Fahrzeug 1 weist eine Vorderradachse 2 mit zwei Rädern 3 und 4 sowie eine Hinterradachse 5 mit zwei Rädern 6 und 7 auf. Das Fahrzeug 1 weist außerdem ein hydraulisches Bremssystem 8 auf. Das Bremssystem 8 weist mehrere Reibbremseinrichtungen 9 auf. Jedem der Räder 3, 4, 6 und 7 ist eine jeweils andere der Reibbremseinrichtungen 9 zugeordnet.
Das Bremssystem 8 weist außerdem einen Hauptbremszylinder 10 auf, der vorliegend als Tandem-Hauptbremszylinder 10 ausgebildet ist. Der Hauptbremszylinder 10 ist durch zwei erste Hydraulikleitungen 11 mit einem Hydraulikblock 12 des Bremssystems 8 fluidtechnisch verbunden. Der Hydraulikblock 12 ist durch mehrere zweite Hydraulikleitungen 13 mit Nehmerzylindern der Reibbremseinrichtungen 9 fluidtechnisch verbunden. Wird der Hauptbremszylinder 10 betätigt, so wird eine Hydraulikflüssigkeit durch die Hydraulikleitungen 11 und 13 in die Nehmerzylinder der Reibbremseinrichtungen 9 verschoben, sodass die Reibbremseinrichtungen 9 betätigt werden und ein Reibbremsmoment erzeugen.
Das Bremssystem 8 weist einen ansteuerbaren ersten Hydraulikaktuator 14 auf. Der erste Hydraulikaktuator 14 ist dem Hauptbremszylinder 10 zugeordnet und dazu ausgebildet, die Reibbremseinrichtungen 9 durch Betätigen des Hauptbremszylinders 10 zu betätigen. Der erste Hydraulikaktuator 14 und der Hauptbremszylinder 10 bilden gemeinsam eine Hubkolbenpumpe 15. Das Bremssystem 8 weist außerdem einen ansteuerbaren zweiten Hydraulikaktuator 16 auf. Auch der zweite Hydraulikaktuator 16 ist dazu ausgebildet, die Reibbremseinrichtungen 9 durch Steigern des Hydraulikdrucks der Hydraulikflüssigkeit zu betätigen. Vorliegend ist der zweite Hydraulikaktuator 16 eine in den Hydraulikblock 12 integrierte Radialkolbenpumpe 16.
Das Bremssystem 8 weist außerdem ein insbesondere stufenlos verlagerbares Bremspedal 17 auf. Das Bremspedal 17 ist durch einen Fahrer des Fahrzeugs 1 betätigbar. Vorliegend ist das Bremspedal 17 schwenkbar gelagert. Das Bremspedal 17 ist zwischen einer ersten Endstellung und einer zweiten Endstellung verlagerbar, also in einem begrenzten Bewegungsweg. Die erste Endstellung ist eine Neutralstellung des Bremspedals 17. Das Bremspedal 17 nimmt die Neutralstellung in Abwesenheit von einer durch den Fahrer bereitgestellten und auf das Bremspedal 17 einwirkenden Betätigungskraft ein. Betätigt der Fahrer das Bremspedal 17, so wird das Bremspedal 17 ausgehend von der ersten Endstellung in Richtung der zweiten Endstellung verlagert. Das Bremspedal 17 ist von dem ersten Hydraulikaktuator 14 und dem zweiten Hydraulikaktuator 16 derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtungen 9 durch einen der Hydraulikaktuatoren 14 und 16 unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals 17 ist. Die Reibbremseinrichtungen 9 können also durch die Hydraulikaktuatoren 14 und 16 betätigt werden, ohne dass dies zwangsläufig zu einer Veränderung der Pedalstellung des Bremspedals 17 führt. Stattdessen ist lediglich eine signaltechnische Verbindung zwischen dem Bremspedal 17 und den Hydraulikaktuatoren 14 und 16 vorhanden. Somit ist das Bremssystem 8 als Brake-by-Wire-Bremssystem 8 ausgebildet.
Das Fahrzeug 1 weist außerdem eine Vorrichtung 18 zum Betreiben des Bremssystems 8 auf. Die Vorrichtung 18 weist einen ersten Sensor 19 auf. Der erste Sensor 19 ist dazu ausgebildet, eine Pedalstellung des Bremspedals 17 zu überwachen. Die Vorrichtung 18 weist außerdem einen zweiten Sensor 20 auf. Der zweite Sensor 20 ist dazu ausgebildet, die auf das Bremspedal 17 einwirkende Betätigungskraft zu überwachen. Vorliegend ist der zweite Sensor 20 in eine Trittfläche 21 des Bremspedals 17 integriert. Die Vorrichtung 18 weist außerdem ein Steuergerät 22 auf. Das Steuergerät 22 ist dazu ausgebildet den ersten Hydraulikaktuator 14 und den zweiten Hydraulikaktuator 16 anzusteuern. Der erste Sensor 19 und der zweite Sensor 20 sind mit dem Steuergerät 22 kommunikationstechnisch verbunden. Die Sensoren 19 und 20 stellen dem Steuergerät 22 jeweils ihr Sensorsignal bereit.
Im Folgenden wird mit Bezug auf Figur 2 ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben des Bremssystems 8 näher erläutert. Figur 2 zeigt das Verfahren anhand eines Flussdiagramms.
In einem ersten Schritt S1 überwacht der erste Sensor 19 die Pedalstellung des Bremspedals 17 und stellt dem Steuergerät 22 sein Sensorsignal bereit.
In einem zweiten Schritt S2 überwacht der zweite Sensor 20 die auf das Bremspedal 17 einwirkende Betätigungskraft und stellt dem Steuergerät 22 sein Sensorsignal bereit.
In einem dritten Schritt S3 prüft das Steuergerät 22 in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung und der erfassten Betätigungskraft, ob das Bremspedal 17 in seinem Bewegungsweg blockiert ist. Beispielsweise ist das Bremspedal 17 blockiert, wenn ein Gegenstand wie beispielsweise eine Flasche unter dem Bremspedal 17 eingeklemmt ist. Ist das Bremspedal 17 in seinem Bewegungsweg blockiert, so ist das Bremspedal 17 in einer zwischen der ersten Endstellung und der zweiten Endstellung gelegenen Pedalstellung blockiert. Entsprechend ist eine weitere Verlagerung des Bremspedals 17 ausgehend von dieser Pedalstellung in Richtung der zweiten Endstellung gesperrt.
Beispielsweise ermittelt das Steuergerät 22 in dem dritten Schritt S3 laufend Ist- Wertepaare, die durch jeweils eine erfasste Pedalstellung und eine zeitgleich erfasste Betätigungskraft gebildet werden. Das Steuergerät 22 vergleicht dann die ermittelten Ist-Wertepaare mit erwarteten Soll-Wertepaaren. Ergibt der Vergleich, dass die Betätigungskraft bei den Ist-Wertepaaren unerwartet hoch ist, so stellt das Steuergerät 22 fest, dass das Bremspedal 17 blockiert ist.
Ergibt der Vergleich in dem dritten Schritt S3, dass das Bremspedal 17 in dem Bewegungsweg nicht blockiert ist, so wird auf einen vierten Schritt S4 verwiesen. In dem vierten Schritt S4 gibt das Steuergerät 22 dann in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung ein Sollbremsmoment vor. Die Höhe des Sollbremsmomentes wird also in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung festgelegt. Vorzugsweise wird das Sollbremsmoment mit einer Erhöhung der Pedalstellung erhöht und mit einer Verringerung der Pedalstellung verringert. Bei einer Erhöhung der Pedalstellung wird das Bremspedal 17 in Richtung der zweiten Endstellung verlagert. Bei einer Verringerung der Pedalstellung wird das Bremspedal 17 in Richtung der ersten Endstellung verlagert. Das Steuergerät 22 verwendet hierzu eine Übertragungsfunktion, die als Eingangsgröße die erfasste Pedalstellung und als Ausgangsgröße das Sollbremsmoment aufweist.
In einem fünften Schritt S5 steuert das Steuergerät 22 den ersten Hydraulikaktuator 14 in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Sollbremsmoment an. Das Fahrzeug 1 wird dann gemäß dem vorgegebenen Sollbremsmoment verzögert. Alternativ dazu steuert das Steuergerät 22 in dem fünften Schritt S5 den zweiten Hydraulikaktuator 16 in Abhängigkeit von dem vorgegebenen Sollbremsmoment an. Auch in diesem Fall wird das Fahrzeug 1 gemäß dem vorgegebenen Sollbremsmoment verzögert.
Ergibt der Vergleich in dem dritten Schritt S3 jedoch, dass das Bremspedal 17 in dem Bewegungsweg blockiert ist, so wird auf einen sechsten Schritt S6 verwiesen. In dem sechsten Schritt S6 gibt das Steuergerät 22 dann das Sollbremsmoment in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft vor. Die Höhe des Sollbremsmomentes wird also in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft festgelegt. Vorzugsweise wird das Sollbremsmoment mit einer Erhöhung der Betätigungskraft erhöht und mit einer Verringerung der Betätigungskraft verringert. Das Steuergerät 22 verwendet hierzu eine Übertragungsfunktion, die als Eingangsgröße die erfasste Betätigungskraft und als Ausgangsgröße das Sollbremsmoment aufweist. Es wird also eine andere Übertragungsfunktion als in dem Schritt S4 verwendet. Vorzugsweise wird die Betätigungskraft beziehungsweise das Ausgangssignal des zweiten Sensors 20 gefiltert. Hierdurch kann eine schlagartige Veränderung des Sollbremsmomentes vermieden werden. Insbesondere wird die Betätigungskraft nur bei einer Verringerung der Betätigungskraft gefiltert. Alternativ dazu wird die Betätigungskraft bei einer Verringerung der Betätigungskraft gemäß einem größeren Filterkoeffizient gefiltert als bei einer Erhöhung der Betätig ungs kraft. Auch bei Verweis auf den sechsten Schritt S6 wird anschließend auf den fünften Schritt S5 verwiesen. In dem fünften Schritt S5 steuert das Steuergerät 22 dann den ersten Hydraulikaktuator 22 oder den zweiten Hydraulikaktuator 16 in Abhängigkeit von dem in dem Schritt S6 vorgegebenen Sollbremsmoment an. Weil das Bremspedal 17 mechanisch und hydraulisch von den Hydraulikaktuatoren 14 und 16 entkoppelt ist, können die Reibbremseinrichtungen 9 durch die Hydraulikaktuatoren 14 und 16 trotz blockiertem Bremspedal 17 betätigt werden.
Vorliegend wird bei Feststellen, dass das Bremspedal 17 blockiert ist, zusätzlich auf einen optionalen Schritt S7 verwiesen. In dem Schritt S7 startet das Steuergerät 22 mit Feststellen, dass das Bremspedal 17 blockiert ist, eine vorgegebene Zeitdauer. Zudem speichert das Steuergerät 22 die bei Feststellen, dass das Bremspedal 17 blockiert ist, vorliegende Pedalstellung des Bremspedals 17 als Referenzstellung. Das Steuergerät 22 vergleicht dann laufend die erfasste Pedalstellung mit der gespeicherten Referenzstellung. Ergibt der Vergleich, dass die erfasste Pedalstellung die gespeicherte Referenzstellung übersteigt, so stellt das Steuergerät 22 fest, dass die vorherige Blockierung des Bremspedals 17 gelöst ist. Eine Pedalstellung übersteigt die Referenzstellung dann, wenn sie zwischen der Referenzstellung und der zweiten Endstellung liegt. Es wird dann auf den vierten Schritt S4 verwiesen, sodass das Steuergerät 22 das Sollbremsmoment dann wieder in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung des Bremspedals 17 erfasst.
Läuft jedoch die vorgegebene Zeitdauer ab, ohne dass die Blockierung zuvor wieder gelöst wird, so wird auf einen achten Schritt S8 verwiesen. In dem achten Schritt S8 wird dann eine Sicherheitsfunktion ausgelöst. Beispielsweise wird im Rahmen der Sicherheitsfunktion ein Warnsignal für den Fahrer des Fahrzeugs 1 bereitgestellt. Alternativ oder zusätzlich wird im Rahmen der Sicherheitsfunktion eine Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1 begrenzt. Alternativ oder zusätzlich wird das Fahrzeug 1 im Rahmen der Sicherheitsfunktion automatisiert in den Stillstand verzögert, also unabhängig von einer Betätigung des Bremspedals 17.
In einer alternativen Ausführung des Verfahrens ermittelt das Steuergerät 22 in dem sechsten Schritt S6 in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft eine der Betätigungskraft zugeordnete Pedalstellung. Beispielsweise ermittelt das Steuergerät 22 die Pedalstellung in Abhängigkeit von einer Kennlinie. Anschließend wird bei dieser Ausführung des Verfahrens auf den vierten Schritt S4 verwiesen, wie in Figur 2 gestrichelt angedeutet. In dem vierten Schritt S4 gibt das Steuergerät 22 dann das Sollbremsmoment in Abhängigkeit von der ermittelten Pedalstellung vor. Hierzu verwendet das Steuergerät 22 anstelle der erfassten Pedalstellung die ermittelte Pedalstellung als Eingangsgröße für die erste Übertragungsfunktion. Diese Ausführung des Verfahrens hat den Vorteil, dass sowohl bei blockiertem Bremspedal 17 als auch bei nicht blockiertem Bremspedal 17 dieselbe Regelungsarchitektur verwendet werden kann.

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs, wobei das Bremssystem (8) ein in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbares Bremspedal (17), zumindest eine betätigbare Reibbremseinrichtung (9) und zumindest einen ansteuerbaren Hydraulikaktuator (14,16) zum Betätigen der Reibbremseinrichtung (9) aufweist, und wobei das Bremspedal (17) von dem Hydraulikaktuator (14,16) derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt ist, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtung (9) durch den Hydraulikaktuator (14,16) zumindest bei einer Blockierung des Bremspedals (17) unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals (17) ist, wobei der Hydraulikaktuator (14,16) in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Sollbremsmoment angesteuert wird, wobei eine Pedalstellung des Bremspedals (17) und eine auf das Bremspedal
(17) einwirkende Betätig ungs kraft überwacht werden, wobei in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung und der erfassten Betätigungskraft geprüft wird, ob das Bremspedal (17) in dem Bewegungsweg blockiert ist, und wobei das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal (17) nicht blockiert ist, in Abhängigkeit von der erfassten Pedalstellung vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal (17) blockiert ist, in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft vorgegeben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal (17) blockiert ist, unabhängig von der erfassten Pedalstellung vorgegeben wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sollbremsmoment bei Feststellen, dass das Bremspedal (17) blockiert ist, gemäß einer Übertragungsfunktion vorgegeben wird, die als Eingangsgröße die erfasste Betätigungskraft und als Ausgangsgröße das Sollbremsmoment aufweist. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellen, dass das Bremspedal (17) blockiert ist, in Abhängigkeit von der erfassten Betätigungskraft eine der Betätigungskraft zugeordnete Pedalstellung ermittelt wird, und dass das Sollbremsmoment gemäß einer Übertragungsfunktion vorgegeben wird, die als Eingangsgröße die ermittelte Pedalstellung und als Ausgangsgröße das Sollbremsmoment aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft zumindest bei einer Verringerung der Betätigungskraft gefiltert wird.
6. Verfahren nach einem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft nur bei einer Verringerung der Betätigungskraft gefiltert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungskraft bei einer Verringerung der Betätigungskraft gemäß einem größeren Filterkoeffizient gefiltert wird als bei einer Erhöhung der Betätigungskraft.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellen, dass die Blockierung des Bremspedals (17) bereits für eine vorgegebene Zeitdauer vorliegt, eine Sicherheitsfunktion ausgelöst wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Sicherheitsfunktion ein Warnsignal für einen Fahrer des Fahrzeugs (1) bereitgestellt wird, dass im Rahmen der Sicherheitsfunktion eine Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs (1) begrenzt wird, und/oder dass das Fahrzeug (1) im Rahmen der Sicherheitsfunktion automatisiert in den Stillstand verzögert wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine bei Feststellen, dass das Bremspedal (17) blockiert ist, vorliegende Pedalstellung als Referenzstellung gespeichert wird, und dass bei Erfassen einer die Referenzstellung übersteigenden Pedalstellung festgestellt wird, dass die Blockierung des Bremspedals (17) gelöst ist.
11 . Vorrichtung zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs, wobei das Bremssystem (8) ein in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbares Bremspedal (17), zumindest eine betätigbare Reibbremseinrichtung (9) und zumindest einen ansteuerbaren Hydraulikaktuator (14,16) zum Betätigen der Reibbremseinrichtung (9) aufweist, und wobei das Bremspedal (17) von dem Hydraulikaktuator (14,16) derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt ist, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtung (9) durch den Hydraulikaktuator
(14.16) zumindest bei einer Blockierung des Bremspedals (17) unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals (17) ist, mit einem ersten Sensor (19) zum Überwachen einer Pedalstellung des Bremspedals (17), und mit einem zweiten Sensor (20) zum Überwachen einer auf das Bremspedal (17) einwirkenden Betätigungskraft, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (22), das speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
12. Fahrzeug, mit einem Bremssystem (8), das ein in einem begrenzten Bewegungsweg verlagerbares Bremspedal (17), zumindest eine betätigbare Reibbremseinrichtung (9) und zumindest einen ansteuerbaren Hydraulikaktuator
(14.17) zum Betätigen der Reibbremseinrichtung (9) aufweist, und wobei das Bremspedal (17) von dem Hydraulikaktuator (14,16) derart mechanisch und hydraulisch entkoppelt ist, dass eine Betätigung der Reibbremseinrichtung (9) durch den Hydraulikaktuator (14,16) zumindest bei einer Blockierung des Bremspedals (17) unabhängig von einer Verlagerung des Bremspedals (17) ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (18) gemäß dem vorhergehenden Anspruch zum Betreiben des Bremssystems (8).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999039950A1 (de) * 1998-02-07 1999-08-12 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren und vorrichtung zur steuerung oder regelung der bremsanlage eines fahrzeuges nach dem 'brake-by-wire'-prinzip
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