Beschreibung Titel
Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines Bremssvstems eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Bremssystem für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
In der DE 10 2010 040 854 A1 sind ein hydraulisches Bremssystem und ein Verfahren zu dessen Betrieb beschrieben. Mittels einer Nutzung des hydraulischen Bremssystems oder eines Ausführens des Verfahrens zu dessen Betrieb soll es möglich sein, ein Fahrzeug mittels mindestens eines Elektromotors und eines hydraulischen Bremssystems abzubremsen.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 und ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung gewährleistet eine hohe Druckstellgenauigkeit beim Einstellen des ersten Ist-Bremsdrucks entsprechend/gleich dem festgelegten ersten Soll- Bremsdruck und des zweiten Ist-Bremsdrucks entsprechend/gleich dem festgelegten zweiten Soll-Bremsdruck. Dazu können Komponenten eines ESP-Systems des
Bremssystems, welche in der Regel in einem herkömmlichen Bremssystem bereits vorliegen, eingesetzt werden. Für das mittels der vorliegenden Erfindung realisierbare
komfortable und genaue Druckstellen können somit bereits vorhandene Komponenten eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung ist somit ohne eine die Herstellungskosten oder den Bauraumbedarf des Bremssystems steigernde Weiterbildung realisierbar.
5 Außerdem erlaubt die vorliegende Erfindung eine achsspezifische Modulation der Ist- Bremsdrücke. Gleichzeitig ist mittels der vorliegenden Erfindung gewährleistbar, dass eine gewünschte Verteilung der Bremsmomente zwischen Vorderachse und Hinterachse verlässlich einhaltbar ist. Ein durch eine Störung der gewünschten Verteilung der
Bremsmomente induziertes Nicken des Fahrzeugs, welches der Fahrer häufig als störend 10 wahrnimmt, ist somit verlässlich unterbunden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ansteuereinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt, mittels des mindestens einen zweiten Steuersignals eine Δρ-Regelung des zu reduzierenden ersten Ist-Bremsdrucks durch das erste Umschaltventil und/oder eine Api s Regelung des zu reduzierenden zweiten Ist-Bremsdrucks durch das zweite Umschaltventil zu steuern. Dies erlaubt eine hohe Genauigkeit beim Einstellen des gewünschten ersten Ist-Bremsdrucks und/oder des gewünschten zweiten Ist-Bremsdrucks mittels des dadurch ausgeführten Druckabbaus. Durch die Verwendung einer sogenannten Ap-Regelung entfällt auch in erster Näherung die Abhängigkeit des einzustellenden ersten Ist- 20 Bremsdrucks und/oder zweiten Ist-Bremsdrucks von der Volumenaufnahme des
hydraulischen Bremssystems.
Als Alternative oder als Ergänzung dazu kann die Ansteuereinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt sein, mittels des mindestens einen vierten Steuersignals eine Δρ-Regelung des 25 zu steigernden ersten Ist-Bremsdrucks durch das mindestens eine erste Radeinlassventil und/oder eine Δρ-Regelung des zu steigernden zweiten Ist-Bremsdrucks durch das mindestens eine zweite Radeinlassventil zu steuern. Somit ist auch für den auf diese Weise ausgeführten Druckaufbau eine hohe Genauigkeit gewährleistbar.
30 Bevorzugter Weise ist die Ansteuereinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt, mittels des
mindestens einen ersten Steuersignals und/oder des mindestens einen dritten
Steuersignals mindestens einen Plunger als Hauptbremszylinder-Druckvariiereinrichtung anzusteuern. Die Einstellung des gewünschten Hauptbremszylinderdrucks ist somit unabhängig von den Radeinlassventilen und den Umschaltventilen ausführbar. Zusätzlich
35 ist der Plunger mittels eines vergleichsweise einfachen Ansteuerschemas betreibbar, da er lediglich eine ausreichend große Druckdifferenz, nicht aber einen exakten Druck,
gewährleisten muss. Für die vorliegende Erfindung kann somit ein vergleichsweise kostengünstiger Plunger, insbesondere mit einer billigen Ansteuerelektronik, verwendet werden. Vorzugsweise ist die Ansteuereinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt, den ersten Soll- Bremsdruck und/oder den zweiten Soll-Bremsdruck unter zusätzlicher Berücksichtigung mindestens eines mittels mindestens eines Elektromotors auf mindestens eine dem mindestens einen ersten Radbremsbremszylinder und/oder dem mindestens einen zweiten Radbremszylinder zugeordnete Achse ausübbaren Generator-Bremsmoments festzulegen. Die vorliegende Erfindung gewährleistet somit auch eine konstante
Bremskraftverteilung während einer Rekuperation. Durch die hohe Druckstellgenauigkeit können Verzögerungsschwankungen während der Rekuperation minimiert werden. Die vorliegende Erfindung kann somit auch dazu genutzt werden, den Fahrer zum Kauf eines mit dem mindestens einen Elektromotor ausgestatteten Fahrzeugs, welches ein weniger Energie verbrauchendes und emissionsärmeres Fahren erlaubt, anzuregen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Ansteuereinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung des Vorgabesignals, des ersten Soll-Bremsdrucks, des zweiten Soll-Bremsdrucks, des ermittelten oder geschätzten ersten Ist-Bremsdrucks und/oder des ermittelten oder geschätzten zweiten Ist-Bremsdrucks eine Soll-Größe bezüglich einer mittels eines Bremskraftverstärkers auf das Bremsbetätigungselement auszuübenden Verstärkerkraft festzulegen und ein der Soll-Größe entsprechendes Bremskraftverstärker- Steuersignal an den Bremskraftverstärker auszugeben. Die Soll-Größe kann mittels der Ansteuereinrichtung insbesondere so festlegbar sein, dass der Fahrer ein
standardgemäßes Bremsbetätigungsgefühl (Bremspedalgefühl) während der Betätigung des Bremsbetätigungselements hat. Insbesondere kann mittels der auf diese Weise vorgegebenen Verstärkerkraft realisiert werden, dass der Fahrer eine der Soll- Fahrzeugverzögerung entsprechende Gegenkraft/Rückantwort des
Bremsbetätigungselements während der Betätigung spürt.
Die oben aufgezählten Vorteile sind auch bei einem Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer derartigen Steuervorrichtung realisiert.
Des Weiteren sind die beschriebenen Vorteile gewährleistbar durch ein Ausführen des entsprechenden Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Das
Verfahren ist entsprechend den oben beschriebenen Ausführungsformen der
Steuervorrichtung weiterbildbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer ersten Ausführungsform des
Verfahrens;
Fig. 2 ein Koordinatensystem zum Erläutern einer zweiten Ausführungsform des
Verfahrens; und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der
Steuervorrichtung.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer ersten Ausführungsform des
Verfahrens.
Mittels des nachfolgend beschriebenen Verfahrens ist es möglich, ein mit zumindest einem hydraulischen Bremssystem ausgestattetes Fahrzeug mit einer von einem Fahrer des Fahrzeugs und/oder von einer Geschwindigkeits-Steuerautomatik des Fahrzeugs vorgegebenen Soll-Fahrzeugverzögerung a abzubremsen. Beispielsweise kann der Fahrer mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements des Fahrzeugs, wie z.B. eines Bremspedals, eine Vorgabegröße bezüglich der auf das Fahrzeug auszuübenden Soll-Fahrzeugverzögerung a angeben. Die Vorgabegröße kann insbesondere ein
Verstellweg des Bremsbetätigungselements, wie beispielsweise ein Pedalweg eines Bremspedals, ein Stangenweg, eine auf das Bremsbetätigungselement ausgeübte Fahrerbremskraft und/oder eine entsprechende Größe sein. Unter der Geschwindigkeits- Steuerautomatik kann z.B. ein ACC-System verstanden werden.
Die Soll-Fahrzeugverzögerung a und die Fahrzeugmasse m legen eine auf das linke Vorderrad auszuübende Abbremskraft FVL, eine auf das rechte Vorderrad auszuübende Abbremskraft FVR, eine auf das linke Hinterrad auszuübende Abbremskraft FHL und eine auf das rechte Hinterrad auszuübende Abbremskraft FHR fest. Sofern die Räder lediglich mittels des hydraulischen Bremssystems abgebremst werden (rein hydraulisches
Bremsen) gilt für die Summe der Abbremskrafte FVL, FVR, FHL und FHR nach Gleichung (Gl. 1 ):
FVL+FVR+FHL+FHR
(rein hydraulisches Bremsen)
Jede der Abbremskrafte FVL, FVR, FHL und FHR bewirkt ein Bremsmoment MVL, MVR, MHL oder MHR auf das zugeordnete Rad, wobei sich anhand eines Radius des linken Vorderrads rVL das auf das linke Vorderrad ausgeübte Bremsmoment MVL, anhand eines Radius des rechten Vorderrads rVR das auf das rechte Vorderrad ausgeübte
Bremsmoment MVR, anhand eines Radius des linken Hinterrads rHL das auf das linke Hinterrad ausgeübte Bremsmoment MHL und anhand eines Radius des rechten
Hinterrads rHR das auf das rechte Hinterrad ausgeübte Bremsmoment MHR ergeben nach Gleichungen (Gl 2.1 ) bis (Gl 2.4) mit:
(Gl. 2A ) MVL = FVL * rVL
(Gl. 2.2) MVR = FVR * rVR
(Gl. 2.3) MHL = FHL * rHL
(Gl. 2.4) MHR = FHR * rHR Die Bremsmomente MVL, MVR, MHL und MHR korrelieren zu einem Bremsdruck pVL in einem dem linken Vorderrad zugeordneten Radbremszylinder, einem Bremsdruck pVR in einem dem rechten Vorderrad zugeordneten Radbremszylinder, einem Bremsdruck pHL in einem dem linken Hinterrad zugeordneten Radbremszylinder oder einem Bremsdruck pHR in einem dem rechten Hinterrad zugeordneten Radbremszylinder jeweils nach Gleichungen (Gl. 3.1 ) bis (Gl. 3.4) mit:
(Gl. 3.1 ) MVL = pVL * cVL
(Gl. 3.2) MVR = pVR * cVR
(Gl. 3.3) MHL = pHL * cHL
(Gl. 3.4) MHR = pHR * cHR
wobei cVL eine Konstante des dem linken Vorderrad zugeordneten Radbremszylinders, cVR eine Konstante des dem rechten Vorderrad zugeordneten Radbremszylinders, cHL eine Konstante des dem linken Hinterrad zugeordneten Radbremszylinders und cHR eine Konstante des dem rechten Hinterrad zugeordneten Radbremszylinders ist.
In der Regel weisen die an einer Achse angeordneten Räder gleiche Radien rVL, rVR, rHL und rHR auf. Auch die Konstanten cVL, cVR, cHL und cHR der einer gemeinsamen Achse zugeordneten Radbremszylinder sind normalerweise gleich. Gleichung (Gl. 1 ) lässt sich somit als Gleichung (Gl. 4) umschreiben mit: c\ R cHR
(Gl. 4) a = * (pVL + pVR) H * (pHL + pHR) (rein hydraulisches Bremsen)
(Anstelle von cVR und rVR können auch cVL und rVL und/oder anstelle von cHR und rHR können auch cHL und rHL in Gleichung (Gl. 4) und die weiteren Gleichungen eingesetzt werden.)
Die oben angegebenen Gleichungen (Gl. 1 und Gl. 4) gelten für ein Ausführen des nachfolgend beschriebenen Verfahrens, bei welchem rein hydraulisch gebremst wird. Bevorzugter Weise wird das Verfahren jedoch zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit mindestens einem generatorisch einsetzbaren Elektromotor verwendet. In diesem Fall kann mittels des mindestens einen Elektromotors mindestens ein zusätzliches Generator-Bremsmoment auf die Räder und/oder die Achsen des Fahrzeugs ausgeübt werden. Auf diese Weise kann der in den jeweiligen Radbremszylindern aufzubauende Bremsdruck durch eine Nutzung des mindestens einen Elektromotors reduziert werden. Für jedes auf ein Rad und/oder eine Achse des Fahrzeugs ausgeübtes Generator- Bremsmoment kann ein„theoretischer" Bremsdruck pgVL, pgVR, pgHL und pgHR hergeleitet werden, welcher in dem jeweiligen Radbremszylinder aufzubauen wäre, damit ein dem Generator-Bremsmoment entsprechendes Reib-Bremsmoment bewirkt wird. Sofern das nachfolgend beschriebene Verfahren mittels eines Bremssystems mit mindestens einem generatorisch einsetzbaren Elektromotor ausgeführt wird, kann die oben ausgeführte Gleichung (Gl. 4) erweitert werden zu Gleichung (Gl. 5) mit: m*rVR * (p ' VL + p ' g "VL + p ' VR + pgVR) ' * (pHL + pgHL + pHR + pgHR)

(hydraulisches und generatorisches Bremsen),
wobei pgVL ein„theoretischer" Bremsdruck bezüglich des Radbremszylinders des linken Vorderrads, pgVR ein„theoretischer" Bremsdruck bezüglich des Radbremszylinders des rechten Vorderrads, pgHL ein„theoretischer" Bremsdruck bezüglich des
Radbremszylinders des linken Hinterrads und pgHR ein„theoretischer" Bremsdruck bezüglich des Radbremszylinders des rechten Vorderrads sind.
Wenn in den Radbremszylindern des gleichen Bremskreises ein gemeinsamer
Bremsdruck pVR oder pHR vorliegt, so vereinfacht sich Gleichung (Gl. 4) zu Gleichung (Gl. 6) mit:
2*cVR * VR + 2*cHR * (rejn hydraulisches Bremsen)
m*rVR r m*rHR r \ ι
Wenn zusätzlich achsweise das gleiche Generator-Bremsmoment mittels des mindestens einen Elektromotors ausgeübt wird, vereinfacht sich Gleichung (Gl. 5) zu Gleichung (Gl. 7) mit: 2 ".*cVR 2.*cHR
* (pVR + pgVR) H * (pHR + pgHR) (hydraulisches und
generatorisches Bremsen)
(Anstelle von pgVR kann auch pgVL und/oder anstelle von pgHR kann auch pgHL in Gleichung (Gl. 7) eingesetzt werden.)
Sofern in allen Radbremszylindern der in dem Hauptbremszylinder des Bremssystems auftretende Hauptbremszylinderdruck pHZ vorliegt, vereinfacht sich Gleichung (Gl. 6) zu Gleichung (Gl. 8) mit:
2*cVR * -pnz + 2*cHR rejn hydraulisches Bremsen)
m*rVR m*rHR (Dies gilt insbesondere bei einer Teilbremsung.)
Entsprechend vereinfacht sich auch Gleichung (Gl. 7) zu Gleichung (Gl. 9) mit:
(Gl. 9) a = * (pHZ + pgVR) + * (pHZ + pgHR) (hydraulisches und
generatorisches Bremsen)
Sofern die Soll-Fahrzeugverzögerung a mittels eines Einsteuerns des
Hauptbremszylinderdrucks pHZ gewährleistet werden soll, müssen deshalb die
Gleichungen (Gl. 10) und (Gl. 1 1 ) eingehalten werden mit:
(Gl. 10) pHZ = a*m*rvR*rHR . jn (-,γ^υΐ^ι-,^ Bremsen)
' r 2*(cVR*rHR+cHR*rVR) 3 1 m*a*rVR*rHR-2*(cVR*pgVR*rHR + cHR*pgHR*rVR) ,, , ,. , ,
(Gl. 1 1 ) pHZ = — —— (hydraulisches und
' r 2*(cVR*rHR+cHR*rVR) 3
generatorisches Bremsen)
Mittels der vorliegenden Erfindung kann jedoch darauf verzichtet werden, den
Hauptbremszylinderdruck pHZ so einzustellen, dass er der Gleichung (Gl. 10) oder (Gl. 1 1 ) entspricht. Somit wird zum Ausführen des vorteilhaften Verfahrens auch keine Hydraulikkomponente zu einem vergleichsweise genauen Einstellen/Einregeln des Hauptbremszylinderdrucks pHZ benötigt. Stattdessen realisiert das nachfolgend beschriebene Verfahren eine viel einfachere Vorgehensweise zum Gewährleisten der gewünschten Soll-Fahrzeugverzögerung a.
Das Verfahren umfasst einen Verfahrensschritt S1 , in welchem ein in zumindest einem ersten Radbremszylinder eines ersten Bremskreises des Bremssystems einzustellender erster Soll-Bremsdruck und ein in zumindest einem zweiten Radbremszylinder eines zweiten Bremskreises des Bremssystems einzustellender zweiter Soll-Bremsdruck festgelegt werden. Das Festlegen des ersten Soll-Bremsdrucks und des zweiten Soll- Bremsdrucks erfolgt unter Berücksichtigung zumindest der (von dem Fahrer mittels der Betätigung des Bremsbetätigungselements und/oder von der Geschwindigkeits- Steuerautomatik vorgegebenen) Vorgabegröße bezüglich der auf das Fahrzeug auszuübenden Soll-Fahrzeugverzögerung a. Auf diese Weise können z.B. der erste Soll- Bremsdruck für die zwei Radbremszylinder des ersten Bremskreises und der zweite Soll- Bremsdruck für die zwei Radbremszylinder des zweiten Bremskreises festgelegt werden. Insbesondere kann Gleichung (Gl. 6) (bei einem Bremssystem ohne einen generatorisch betreibbaren Elektromotor) oder Gleichung (Gl. 7) (bei einem Bremssystem mit mindestens einem generatorisch einsetzbaren Elektromotor) zum Festlegen der Soll- Bremsdrücke verwendet werden.
Häufig wird eine konstante Bremskraftverteilung zwischen den beiden Achsen des Fahrzeugs bevorzugt. In diesem Fall kann, sofern der erste Bremskreis einer ersten Achse und der zweite Bremskreis einer zweiten Achse des Fahrzeugs zugeordnet ist, beim Festlegen des ersten Soll-Bremsdrucks und des zweiten Soll-Bremsdrucks noch die Gleichung (Gl. 12) oder (Gl.13) zusätzlich berücksichtigt werden mit:
(rein hydraulisches Bremsen)
-— -*VHR
—r*(pVR+pgVR)
(hydraulisches und generatorisches Bremsen)
—^*(pHR+pgHR)
, wobei C das konstante Verhältnis der Bremskraftverteilung wiedergibt.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Berücksichtigung mindestens einer der oben angegebenen Gleichungen in dem Verfahrensschritt S1 optional ist. Die Ausführbarkeit des Verfahrensschritts S1 ist nicht darauf beschränkt.
Nach dem Verfahrensschritt S1 werden ein in zumindest dem ersten Radbremszylinder des ersten Bremskreises vorliegender erster Ist-Bremsdruck unter Berücksichtigung des festgelegten ersten Soll-Bremsdrucks und ein in zumindest dem Radbremszylinder des zweiten Bremskreises vorliegender zweiter Ist-Bremsdruck unter Berücksichtigung des festgelegten zweiten Soll-Bremsdrucks variiert. Dazu werden zumindest die
Verfahrensschritte S2 und S3 oder zumindest die Verfahrensschritte S4 und S5 ausgeführt. Sofern ein Reduzieren des ersten Ist-Bremsdrucks entsprechend/gleich dem festgelegten ersten Soll-Bremsdruck und des zweiten Ist-Bremsdrucks entsprechend/gleich dem festgelegten zweiten Soll-Bremsdrucks vorteilhaft/gewünscht ist, können die
Verfahrensschritte S2 und S3 ausgeführt werden. In dem zuerst ausgeführten
Verfahrensschritt S2 wird der Hauptbremszylinderdruck pHZ in dem Hauptbremszylinder des Bremssystems kleiner-gleich einem Minimum des ersten Soll-Bremsdrucks und des zweiten Soll-Bremsdrucks eingestellt. Der Hauptbremszylinderdruck pHZ kann beispielsweise so eingestellt/eingeregelt werden, dass er unter der Hälfte des Minimums des ersten Soll-Bremsdrucks und des zweiten Soll-Bremsdrucks liegt.
Vorzugsweise wird dazu der Hauptbremszylinderdruck pHZ mittels mindestens eines Plungers reduziert. Da bei der Einstellung des Hauptbremszylinderdrucks pHZ in dem Verfahrensschritt S2 selbst eine vergleichsweise große Abweichung des eingestellten Hauptbremszylinderdrucks pHZ (gegenüber einem vorgegebenen Solldruck) nicht/kaum zu Nachteilen bei der Ausführung des hier beschriebenen Verfahrens führt, vereinfacht sich das Ansteuerschema des mindestens einen zum Einstellen des
Hauptbremszylinderdrucks pHZ verwendeten Plungers. Somit kann der Verfahrensschritt S2 mittels mindestens eines vergleichsweise kostengünstigen Plungers verlässlich ausgeführt werden.
In einem Verfahrensschritt S3 werden ein erstes Umschaltventil des ersten Bremskreises zum zusätzlichen Reduzieren des ersten Ist-Bremsdrucks und/oder ein zweites
Umschaltventil des zweiten Bremskreises zum zusätzlichen Reduzieren des zweiten Ist- Bremsdrucks angesteuert. Auf diese Weise ist ein Druckabbau entsprechend einer Differenz des jeweiligen Soll-Bremsdrucks von dem Hauptbremszylinderdruck pHZ verlässlich und schnell ausführbar. Außerdem ermöglicht die Verwendung der
Umschaltventile, über welche Bremsflüssigkeit aus den jeweiligen Radbremszylindern in mindestens ein Speichervolumen/dem mindestens einen Plunger transferierbar ist, eine Rückforderung ohne den Betrieb einer Rückförderpumpe. Der Verfahrensschritt S3 ist somit geräuschfrei ausführbar. Des Weiteren ist durch die Verwendung der
Umschaltventile auch gewährleistet, dass der Fahrer trotz der Rückforderung kein Vibrieren/keinen Rückstoß des Bremsbetätigungselements spürt.
Bevorzugter Weise werden in dem Verfahrensschritt S3 das erste Umschaltventil zu einer Δρ-Regelung des zu reduzierenden ersten Ist-Bremsdrucks und/oder das zweite
Umschaltventil zu einer Δρ-Regelung des zu reduzierenden zweiten Ist-Bremsdrucks angesteuert. Durch die Verwendung der Ap-Regelung entfällt in erster Näherung auch die Abhängigkeit der eingestellten Ist-Bremsdrücke von der Volumenaufnahme des
Bremssystems.
Sofern ein Steigern des ersten Ist-Bremsdrucks entsprechend/gleich dem festgelegten ersten Soll-Bremsdruck und des zweiten Ist-Bremsdrucks entsprechend/gleich dem festgelegten zweiten Soll-Bremsdruck gewünscht wird, können die Verfahrensschritte S4 und S5 ausgeführt werden. In einem Verfahrensschritt S4 wird der
Hauptbremszylinderdruck pHZ größer-gleich einem Maximum des ersten Soll- Bremsdrucks und des zweiten Soll-Bremsdrucks eingestellt. Beispielsweise kann der
Hauptbremszylinderdruck pHZ größer-gleich einem Doppelten des Maximums des ersten Soll-Bremsdrucks und des zweiten Soll-Bremsdrucks eingestellt/eingeregelt werden.
Auch die in dem Verfahrensschritt S4 ausgeführte Steigerung des
Hauptbremszylinderdrucks pHZ kann mittels mindestens eines (kostengünstigen) Plungers ausgeführt werden. Bei dem hier beschriebenen Verfahren entfällt die herkömmliche Einschränkung bei der Verwendung mindestens eines Plungers, welcher sich herkömmlicher Weise oft nur als„Volumensteller" und nicht als„Drucksteller" mit einer gewünschten Genauigkeit einsetzen lässt. Da der mindestens eine Plunger bei dem hier beschriebenen Verfahren jedoch lediglich als„Volumensteller" eingesetzt wird, ist somit selbst ein kostengünstiger Plunger zur Ausführung des hier beschriebenen
Verfahrens ausreichend.
In einem Verfahrensschritt S5 werden ein mindestens erstes Radeinlassventil des ersten Bremskreises zum zusätzlichen Steigern des ersten Ist-Bremsdrucks und/oder mindestens ein zweites Radeinlassventil des zweiten Bremskreises zum zusätzlichen Steigern des zweiten Ist-Bremsdrucks angesteuert. Auch durch den Verfahrensschritt S5 ist ein Druckaufbau um eine Druckdifferenz, welche einer Differenz des
Hauptbremszylinderdrucks pHZ von dem jeweiligen Soll-Bremsdruck entspricht, für jeden Radbremszylinder verlässlich und genau ausführbar.
Bevorzugt wird in dem Verfahrensschritt S5 das mindestens eine erste Radeinlassventil zu einer Δρ-Regelung des zu steigernden ersten Ist-Bremsdrucks und/oder das mindestens eine zweite Radeinlassventil zu einer Δρ-Regelung des zu steigernden zweiten Ist-Bremsdrucks angesteuert. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass durch die Verwendung der Δρ-Regelung in erster Näherung die Abhängigkeit der eingestellten Ist-Bremsdrücke von der Volumenaufnahme der Hydraulik entfällt. Da die
Volumenaufnahme der Hydraulik über die Lebensdauer des Bremssystems stark schwankt, gewährleistet das hier beschriebene Verfahren somit eine
Behebung/Umgehung herkömmlicher Nachteile/Schwierigkeiten beim Betreiben eines hydraulischen Bremssystems.
Das oben beschriebene Verfahren erlaubt ein bezüglich Druckstellgenauigkeit und geräuschoptimierter Ansteuerung optimiertes Betreiben des verwendeten Bremssystems. Das Verfahren lässt sich auch zur optionalen Nutzung eines Rekuperationspotentials des mindestens einen generatorisch betreibbaren Elektromotors des Fahrzeugs einsetzen.
Abhängig von einem maximal zur Verfügung stehenden Generator-Bremsmoment des mindestens einen Elektromotors ist mittels des hier beschriebenen Verfahrens ein
Verblenden durch das Variieren der hydraulisch ausgeübten Bremsmomente MVL, MVR, MHL und MHR verlässlich und einfach ausführbar. Aufgrund der schnellen und
verlässlichen Einstellbarkeit der gewünschten Ist-Bremsdrücke mittels der
Verfahrensschritte S2 bis S4 kann das Fahrzeug frühzeitig auf Änderungen der Soll- Fahrzeugverzögerung a und/oder des maximal ausführbaren Generator-Bremsmoments reagieren. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass das hier beschriebene Verfahren auch ausführbar ist, wenn keine genaueren Informationen bezüglich der Charakteristik der Hydraulik, insbesondere bezüglich ihrer Volumenaufnahme, bekannt ist.
Des Weiteren gewährleistet das hier beschriebene Verfahren eine Verteilung der
Bremsmomente zwischen Vorderachse und Hinterachse entsprechend der gewünschten konstanten Bremskraftverteilung C. Selbst während eines Verblendens ist aufgrund der einfachen und schnellen Einstellbarkeit der gewünschten Ist-Bremsdrücke eine
Destabilisierung der gewünschten konstanten Bremskraftverteilung C unterbunden.
Insbesondere ist auf diese Weise ein für den Fahrer als störend wahrnehmbares Nicken des Fahrzeugs verlässlich unterdrückt. In einer Weiterbildung kann das Verfahren auch einen Verfahrensschritt S6 aufweisen. In dem Verfahrensschritt S6 wird unter Berücksichtigung der Vorgabegröße, des ersten Soll- Bremsdrucks, des zweiten Soll-Bremsdrucks, des ermittelten oder geschätzten ersten Ist- Bremsdrucks und/oder des ermittelten oder geschätzten zweiten Ist-Bremsdrucks eine Soll-Größe bezüglich einer mittels eines Bremskraftverstärkers auf das
Bremsbetätigungselement auszuübenden Verstärkerkraft festgelegt. Der
Bremskraftverstärker wird anschließend in den Verfahrensschritt S6 entsprechend angesteuert. Insbesondere kann auf diese Weise die mittels des Bremskraftverstärkers ausgeübte Verstärkerkraft so festgelegt werden, dass der Fahrer eine der vorgegebenen Soll-Fahrzeugverzögerung a entsprechende Rückantwort des Bremssystems unabhängig von den tatsächlich vorliegenden Ist-Bremsdrücken bei der Betätigung des
Bremsbetätigungselements spürt. Mittels des hier beschriebenen Verfahrens kann somit auch ein vorteilhaftes/komfortables Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl) für den Fahrer gewährleistet werden. Fig. 2 zeigt ein Koordinatensystem zum Erläutern einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens.
Die Abszisse des Koordinatensystems der Fig. 2 ist die Zeitachse t (in Sekunden s). Mittels der Koordinate des Koordinatensystems der Fig. 2 sind Drücke p (in bar) wiedergegeben.
Ab einem Zeitpunkt tO betätigt der Fahrer das als Bremspedal ausgebildete
Bremsbetätigungselement. Der Fahrer verschiebt mittels der Betätigung des
Bremsbetätigungselements Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder des
Bremssystems zu den angebundenen Radbremszylindern und baut auf diese Weise in den Radbremszylindern einen Ist-Bremsdruck pist auf. (Der besseren Anschaulichkeit wegen wird im Weiteren von nur einem Ist-Bremsdruck pist in den Radbremszylindern gesprochen.)
Auf die Verwendung des mindestens einen generatorisch einsetzbaren Elektromotors des Bremssystems wird zwischen den Zeiten tO und t1 noch verzichtet. Dies kann
beispielsweise erfolgen, weil das Generatorpotential zwischen den Zeiten tO und t1 noch nicht ausreichend ist.
Erst ab der Zeit t1 wird der mindestens eine Elektromotor zum zusätzlichen Abbremsen des Fahrzeugs verwendet. Beispielsweise kann der mindestens eine eingesetzte
Elektromotor auf diese Weise zum Aufladen einer Batterie genutzt werden. Der mindestens eine Elektromotor bewirkt somit ab der Zeit t1 ein Generator-Bremsmoment ungleich Null, aus welchem sich der oben bereits erwähnte„theoretische" (Generator- Bremsdruck pgen herleiten lässt. (Der besseren Anschaulichkeit wegen wird von nur einem„theoretischen" Bremsdruck pgen ausgegangen.) Um zu gewährleisten, dass trotz des generatorischen Betreibens des mindestens einen Elektromotors die von dem Fahrer vorgegebene Soll-Fahrzeugverzögerung nicht überschritten wird, wird ab der Zeit t1 der an den Radbremszylindern vorliegende Ist-Bremsdruck pist reduziert. Dazu wird der in dem Hauptbremszylinder vorliegende Hauptbremszylinderdruck pHZ durch das Ausführen des Verfahrensschritts S2 zwischen den Zeiten t1 und t2 stark reduziert. Beispielsweise kann der Hauptbremszylinderdruck pHZ bis zu der Zeit t2 auf Null gesenkt werden.
Mittels eines Ausführens des oben schon beschriebenen Verfahrensschritts S3 kann eine gewünschte Druckdifferenz Δρ in den Hauptbremszylindern gegenüber dem
Hauptbremszylinderdruck pHZ so eingestellt werden, dass trotz des starken Abfalls des
Hauptbremszylinderdrucks pHZ ein höherer Ist-Bremsdruck pist in den
Radbremszylindern verlässlich einhaltbar ist.
Mit sinkender Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert sich das mittels des mindestens einen Elektromotors maximal ausführbare Generator-Bremsmoment. Ab der Zeit t3 nimmt das mittels des mindestens einen Elektromotor bewirkbare Generator-Bremsmoment deshalb wieder ab. Ab der Zeit t3 sinkt damit auch der„theoretische" (Generator-)Bremsdruck pgen. Durch eine Steigerung des Ist-Bremsdrucks pist kann die Abnahme des„theoretischen" Bremsdrucks pgen ausgeglichen/verblendet werden. Dazu wird mittels des
Verfahrensschritts S4 der Hauptbremszylinderdruck pHZ zwischen den Zeiten t3 und t4 stark gesteigert. Insbesondere kann der Hauptbremszylinderdruck pHZ wieder auf seinen Wert zum Zeitpunkt t1 geregelt werden.
Durch das Ausführen des Verfahrensschritts S5 kann die starke Steigung des
Hauptbremszylinderdrucks pHZ so ausgeglichen werden, dass eine gewünschte
Druckdifferenz Δρ zwischen dem Hauptbremszylinder und den Radbremszylindern vorliegt. Insbesondere kann der Ist-Bremsdruck pist so langsam gesteigert werden, dass er erst zu einer Zeit t5 gleich dem Hauptbremszylinderdruck pHZ wird. Ab einer Zeit t6 reduziert der Fahrer die Betätigung des Bremsbetätigungselements und der Ist- Bremsdruck pist wird entsprechend wieder abgebaut. Zur Zeit t7 ist die Betätigung des Bremsbetätigungselements beendet. Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, lässt sich mittels der hier beschriebenen
Vorgehensweise der Ist-Bremsdruck pist so an den zeitlich variierenden„theoretischen" (Generator-)Bremsdruck pgen anpassen, dass ein Gesamt-Bremsdruck pges als Summe der Bremsdrücke pist und pgen auch zwischen den Zeiten t1 bis t5 konstant einhaltbar ist. Der Gesamt-Bremsdruck pges kann insbesondere der vorgegebenen Soll- Fahrzeugverzögerung a entsprechen.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung.
Die Steuervorrichtung 10 umfasst ein Ansteuereinrichtung 12, mittels welcher ein in zumindest einem ersten Radbremszylinder 14 eines ersten Bremskreises 16 des
Bremssystems einzustellender erster Soll-Bremsdruck und ein in zumindest einem
zweiten Radbremszylinder 18 eines zweiten Bremskreises 20 des Bremssystems einzustellender zweiter Soll-Bremsdrucks festlegbar sind. Die Ansteuereinnchtung 12 ist dazu ausgelegt, das Festlegen der Soll-Bremsdrücke zumindest unter Berücksichtigung eines Vorgabesignals 22 bezüglich der von dem Fahrer mittels der Betätigung des Bremsbetätigungselements 1 1 und/oder von der (nicht dargestellten) Geschwindigkeits- Steuerautomatik vorgebbaren Soll-Fahrzeugverzögerung auszuführen. Außerdem ist mindestens eine Komponente 24 bis 28 des Bremssystems mittels der
Ansteuereinnchtung ansteuerbar, so dass ein in zumindest dem ersten Radbremszylinder 14 des ersten Bremskreises 16 vorliegender erster Ist-Bremsdruck unter Berücksichtigung des festgelegten ersten Soll-Bremsdrucks und ein in zumindest dem zweiten
Radbremszylinder 18 des zweiten Bremskreises 20 vorliegender zweiter Ist-Bremsdruck unter Berücksichtigung des festgelegten zweiten Soll-Bremsdrucks variierbar sind.
Beispielsweise sind der erste Ist-Bremsdruck entsprechend/gleich dem festgelegten ersten Soll-Bremsdruck und der zweite Ist-Bremsdruck entsprechend/gleich dem festgelegten zweiten Soll-Bremsdruck reduzierbar, wobei die Ansteuereinnchtung 12 dazu ausgelegt ist, mindestens ein erstes Steuersignal 30 an eine
Hauptbremszylinder-Druckvariiereinrichtung 24 auszugeben, welche mittels des mindestens einen ersten Steuersignals 30 so ansteuerbar ist, dass der
Hauptbremszylinderdruck pHZ in einem Hauptbremszylinder 32 des Bremssystems kleiner-gleich einem Minimum des ersten Soll-Bremsdrucks und des zweiten Soll- Bremsdrucks einstellbar ist. In diesem Fall ist auch mindestens ein zweites
Steuersignal 36 an ein erstes Umschaltventil 26 des ersten Bremskreises 16
und/oder an ein zweites Umschaltventil 26 des zweiten Bremskreises 20 mittels der Ansteuereinnchtung 12 ausgebbar. Die Umschaltventile 26 sind jeweils mittels des mindestens einen zweiten Steuersignals 36 so ansteuerbar, dass der erste Ist- Bremsdruck und/oder der zweite Ist-Bremsdruck aufgrund eines
Bremsflüssigkeitstransfers durch die angesteuerten Umschaltventile 26 zusätzlich reduzierbar sind.
Als Alternative oder als Ergänzung dazu können der erste Ist-Bremsdruck
entsprechend/gleich dem festgelegten ersten Soll-Bremsdruck und der zweite Ist- Bremsdrucks entsprechend/gleich dem festgelegten zweiten Soll-Bremsdruck auch steigerbar sein. In diesem Fall ist die Ansteuereinnchtung 12 dazu ausgelegt, mindestens ein drittes Steuersignal 38 an die Hauptbremszylinder-Druckvariiereinrichtung 24 auszugeben, welche mittels des mindestens einen dritten Steuersignals 38 so
ansteuerbar ist, dass der Hauptbremszylinderdruck größer-gleich einem Maximum des ersten Soll-Bremsdrucks und des zweiten Soll-Bremsdrucks einstellbar ist. Außerdem ist mindestens ein viertes Steuersignal 40 an mindestens ein erstes Radeinlassventil 28 des ersten Bremskreises 16 und/oder an mindestens ein zweites Radeinlassventil 28 des zweiten Bremskreises 20 mittels der Ansteuereinrichtung 12 ausgebbar. Die
Radeinlassventile 28 sind jeweils mittels des mindestens einen vierten Steuersignals 40 so ansteuerbar, dass der erste Ist-Bremsdruck und/oder der zweite Ist-Bremsdrucks aufgrund eines Bremsflüssigkeitstransfers durch die angesteuerten Radeinlassventile 28 zusätzlich steigerbar sind.
Vorzugsweise ist die Ansteuereinrichtung 12 zusätzlich dazu ausgelegt, mittels des mindestens einen zweiten Steuersignals 36 eine Δρ-Regelung des zu reduzierenden ersten Ist-Bremsdrucks durch das erste Umschaltventil 26 und/oder eine Δρ-Regelung des zu reduzierenden zweiten Ist-Bremsdrucks durch das zweite Umschaltventil 26 zu steuern. Ebenfalls kann die Ansteuereinrichtung 12 dazu ausgelegt sein, mittels des mindestens einen vierten Steuersignals 40 eine Δρ-Regelung des zu steigernden ersten Ist-Bremsdrucks durch das mindestens eine erste Radeinlassventil 28 und/oder eine Δρ- Regelung des zu steigernden zweiten Ist-Bremsdrucks durch das mindestens eine zweite Radeinlassventil 28 zu steuern. Dies gewährleistet die oben schon beschriebenen Vorteile.
Des Weiteren kann die Ansteuereinrichtung 12 dazu ausgelegt sein, mittels des mindestens einen ersten Steuersignals 30 und/oder des mindestens einen dritten Steuersignals 38 mindestens einen Plunger 24 als Hauptbremszylinder- Druckvariiereinrichtung 24 anzusteuern. Wie oben bereits erklärt wird, kann ein kostengünstiger Plungertyp zum Zusammenwirken mit der Ansteuereinrichtung 12 eingesetzt werden.
In einer Weiterbildung ist die Ansteuereinrichtung 12 zusätzlich dazu ausgelegt, den ersten Soll-Bremsdruck und/oder den zweiten Soll-Bremsdruck unter zusätzlicher Berücksichtigung mindestens eines mittels mindestens eines Elektromotors auf mindestens eine dem mindestens einen ersten Radbremsbremszylinder 14
und/oder dem mindestens einen zweiten Radbremszylinder 16 zugeordnete Achse ausübbaren Generator-Bremsmoments festzulegen. Auch die Steuervorrichtung 10 kann somit zum Verblenden eines zeitlich variierenden Generator-Bremsmoments eingesetzt werden.
In einer anderen Weiterbildung ist die Ansteuereinrichtung 12 zusätzlich dazu
ausgelegt, unter Berücksichtigung des Vorgabesignals 22, des ersten Soll- Bremsdrucks, des zweiten Soll-Bremsdrucks, des ermittelten oder geschätzten ersten Ist-Bremsdrucks und/oder des ermittelten oder geschätzten zweiten Ist- Bremsdrucks eine Soll-Größe bezüglich einer mittels eines Bremskraftverstärkers
42 auf das Bremsbetätigungselement 1 1 auszuübenden Verstärkerkraft festzulegen und ein der Soll-Größe entsprechendes Bremskraftverstärker-Steuersignal 44 an den Bremskraftverstärker 42 auszugeben. Die Steuervorrichtung 10 kann somit mittels des mindestens einen Plungers 24 eine treibende Druckdifferenz zur
Ansteuerung des ESP-Systems bewirken, über das ESP-System die gewünschte achsspezifische Druckeinstellung mit hoher Genauigkeit vornehmen und gleichzeitig durch das Ansteuern des Bremskraftverstärkers 42 ein
standardgemäßes/komfortables Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl)
gewährleisten.
Die Vorteile der Steuervorrichtung 10 sind auch bei einem damit ausgestatteten
Bremssystem gewährleistet. Das in Fig. 3 dargestellte Bremssystem ist lediglich unvollständig wiedergegeben. Beispielsweise kann das Bremssystem zusätzlich zu dem Bremsflüssigkeitsreservoir 46, den Rückförderpumpen 48 und einem Drucksensor 50 auch noch Radauslassventile und Speicherkammern aufweisen. Da diese Komponenten des Bremssystems für die Funktion der Steuervorrichtung 10 jedoch nicht notwendig sind, wird auf ihre Darstellung in Fig. 3 verzichtet.