AT527032A4 - brake control device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bremskontrollvorrichtung (10) zum Kontrollieren von Bremsvorgängen eines Fahrzeugbremssystems (20), das eine Bremsreibung durch Aufbringen eines Bremsdrucks (P) erzeugt, der durch ein Druckmittel (22) variabel einstellbar ist. Die Bremskontrollvorrichtung (10) weist einen kaskadierten Controller (11) auf mit: einem Geschwindigkeits-Regler (12) für ein Kontrollieren einer Annäherung des Istwertes (Vi) der Geschwindigkeit auf den Sollwert (Vs) der Geschwindigkeit durch Bestimmung und Ausgabe eines Sollwertes (Ps) des Bremsdrucks, und einem Bremsdruck-Regler (13) zum Kontrollieren einer Annäherung eines Istwertes (Pi) des Bremsdrucks auf den Sollwert (Ps) des Bremsdrucks durch Bestimmung und Ausgabe eines Einstellparameters (x) für eine Einstellung des Druckmittels (22). Erfindungsgemäß weist die Bremskontrollvorrichtung (10) ferner einen Druckaufbau-Vorsteuerungsabschnitt (15) auf, der einen Vorsteuer-Einstellparameter (z), der auf einer Funktion eines Anstiegs des Bremsdrucks (P) entlang eines Stellweges des Druckmittels (22) basiert, ausgibt und mit einer Ausgabe des Einstellparameters (x) aus dem Bremsdruck-Regler (13) logisch verknüpft ist.The invention relates to a brake control device (10) for controlling braking processes of a vehicle brake system (20) which generates braking friction by applying a brake pressure (P) which is variably adjustable by a pressure medium (22). The brake control device (10) has a cascaded controller (11) with: a speed controller (12) for controlling an approach of the actual value (Vi) of the speed to the target value (Vs) of the speed by determining and outputting a target value (Ps) of the brake pressure, and a brake pressure controller (13) for controlling an approach of an actual value (Pi) of the brake pressure to the target value (Ps) of the brake pressure by determining and outputting an adjustment parameter (x) for adjusting the pressure medium (22). According to the invention, the brake control device (10) further comprises a pressure build-up pilot control section (15) which outputs a pilot control setting parameter (z) based on a function of an increase in the brake pressure (P) along an actuating path of the pressure medium (22) and is logically linked to an output of the setting parameter (x) from the brake pressure regulator (13).
Description
Bremskontrollvorrichtung brake control device
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremskontrollvorrichtung zum Kontrollieren The present invention relates to a brake control device for controlling
von Bremsvorgängen eines Fahrzeugbremssystems. braking operations of a vehicle braking system.
Die erfindungsgemäße Bremskontrollvorrichtung findet Anwendung in einem Testbetrieb in einer Testumgebung, wie z.B. einem Fahrzeug-Prüfstand oder einem Bremssystem-Prüfstand im Kontext einer Produktentwicklung im Fahrzeugbau, oder aber in einem, ggf. nach Testprotokoll vorbestimmten, Fahrbetrieb eines Fahrzeugs auf einer hierzu bereitgestellten Fahrbahn. Dabei kann die Bremskontrollvorrichtung beispielsweise zum Kontrollieren von Bremsvorgängen in einem Verschleißtest verwendet werden. Verschleißtests von Komponenten eines Bremssystems werden u.a. für eine Kommissionierung von Komponenten eines Bremssystems für ein The brake control device according to the invention is used in a test operation in a test environment, such as a vehicle test bench or a brake system test bench in the context of product development in vehicle construction, or in a driving operation of a vehicle on a roadway provided for this purpose, possibly predetermined according to a test protocol. The brake control device can be used, for example, to control braking processes in a wear test. Wear tests of components of a brake system are used, among other things, for commissioning components of a brake system for a
spezifisches Fahrzeugmodell durchgeführt. specific vehicle model.
Es ist eine Steuerungs- und Regelungstechnik bekannt, die in automatisiert ablaufenden Verschleißtests von Komponenten eines Bremssystems auf einem Prüfstand eine Abfolge von Bremsvorgängen mit vorbestimmten Geschwindigkeitsänderungen und Intensität steuert und regelt. Der bekannte Standard der Steuerungs- und Regelungstechnik in der beschriebenen Anwendung setzt einen einzelnen PID-Controller ein, der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs mittels eines Stellglieds zur Betätigung eines Bremspedals oder direkten Koppelung mit einem Geberzylinder einer Bremshydraulik regelt. Dabei dienen eine SollGeschwindigkeit und eine Ist-Geschwindigkeit als Eingangsparameter des PIDReglers, der eine Stellgröße zur Betätigung des Bremssystems als A control and regulation technology is known which controls and regulates a sequence of braking processes with predetermined speed changes and intensity in automated wear tests of components of a braking system on a test bench. The known standard of control and regulation technology in the application described uses a single PID controller which regulates the speed of the vehicle by means of an actuator for actuating a brake pedal or direct coupling with a master cylinder of a brake hydraulic system. A target speed and an actual speed serve as input parameters of the PID controller, which uses a manipulated variable for actuating the braking system as
Ausgangsparameter ausgibt. output parameters.
Obwohl bei der genannten Steuerungs- und Regelungstechnik eine Justierung von PID Regelungsparametern möglich ist, hat sich in der Praxis herausgestellt, dass selbst eine anwendungs- oder produktspezifische Feineinstellung von PID Regelungsparametern oftmals keine zufriedenstellend homogene Regelungsqualität über ein ausreichend breites Spektrum einer Bremsleistung bereitstellt. Das zeigt sich beispielsweise in einem automatisierten Verschleißtest mit vorbestimmten Although the adjustment of PID control parameters is possible with the control and regulation technology mentioned, it has been shown in practice that even an application- or product-specific fine adjustment of PID control parameters often does not provide a satisfactorily homogeneous control quality over a sufficiently broad range of braking power. This is shown, for example, in an automated wear test with predetermined
Abfolgen von Bremsvorgängen mit unterschiedlicher Intensität. Sequences of braking operations with varying intensity.
Erzeugung von Reibung in dem Bremssystem. Generation of friction in the braking system.
Darüber hinaus besteht der Umstand, dass sich ein Reibungskoeffizient zwischen Reibungsflächen des Bremssystems mit einer fortgeschrittenen Laufzeit im Verschleißtest verändert. Da der Reibungskoeffizient einen spezifischen Faktor unter den PID Regelungsparametern darstellt, tritt in der Praxis ein weiteres Problem der bekannten Steuerungs- und Regelungstechnik darin auf, dass eine Veränderung des Reibungskoeffizienten zu einer zu schnellen oder zu langsamen Reaktion der Regelung hierauf führt, d.h. eine Regelungsdynamik sich nicht homogen in einem Verhältnis zu den veränderten Bedingungen verhält. In addition, there is the fact that a friction coefficient between friction surfaces of the brake system changes with an advanced running time in the wear test. Since the friction coefficient represents a specific factor among the PID control parameters, another problem with the known control and regulation technology occurs in practice in that a change in the friction coefficient leads to a too fast or too slow response of the control system, i.e. a control dynamic does not behave homogeneously in relation to the changed conditions.
Somit besteht Bedarf an einer Steuerungs- und Regelungstechnik für Bremsvorgänge zur Lösung der genannten Problemstellungen im Speziellen sowie There is therefore a need for a control and regulation technology for braking processes to solve the problems mentioned in particular as well as
zur Verbesserung eines Regelungsverhaltens im Allgemeinen. to improve control behavior in general.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Steuerungs- und Regelungstechnik für Bremsvorgänge, insbesondere einer vorbestimmten Abfolge von Bremsvorgängen in einem automatisierten Testbetrieb zu schaffen, die ein verbessertes oder homogeneres Regelungsverhalten bei Bremsvorgängen mit unterschiedlicher Intensität, d.h. beispielsweise über ein breites Spektrum der Bremsleistung sowie der Raddrehzahl ermöglicht. It is an object of the invention to provide a control and regulation technology for braking processes, in particular a predetermined sequence of braking processes in an automated test operation, which enables an improved or more homogeneous control behavior during braking processes with different intensity, i.e. for example over a broad spectrum of braking power and wheel speed.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung eine Steuerungs- und Regelungstechnik für Bremsvorgänge, insbesondere einer vorbestimmten Abfolge von Bremsvorgängen in einem automatisierten Testbetrieb zu schaffen, die ein verbessertes oder homogeneres Regelungsverhalten in Reaktion auf Parameterveränderungen über eine Vielzahl von Bremsvorgängen, d.h. It is a further object of the invention to provide a control and regulation technology for braking processes, in particular a predetermined sequence of braking processes in an automated test operation, which provides an improved or more homogeneous control behavior in response to parameter changes over a large number of braking processes, i.e.
beispielsweise auf eine Veränderung eines Reibungskoeffizienten ermöglicht. for example, a change in a friction coefficient.
Die voranstehenden Aufgaben werden gelöst durch eine Bremskontrollvorrichtung The above tasks are solved by a brake control device
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung with the features of claim 1. Further features and details of the invention
ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. result from the subclaims, the description and the drawings.
Die Bremskontrollvorrichtung dient zum Kontrollieren von Bremsvorgängen eines Fahrzeugbremssystems. Dabei erzeugt das Fahrzeugbremssystem eine Bremsreibung durch Aufbringen eines Bremsdrucks, der durch ein Druckmittel variabel einstellbar ist. Die Bremskontrollvorrichtung ist dazu eingerichtet, eine Absenkung eines Istwertes einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf einen Sollwert der Geschwindigkeit durch eine Einstellung des Druckmittels zu The brake control device is used to control braking processes of a vehicle brake system. The vehicle brake system generates a brake friction by applying a brake pressure that can be variably adjusted by a pressure medium. The brake control device is designed to reduce an actual value of a speed of a vehicle to a target value of the speed by adjusting the pressure medium.
kontrollieren. control.
Erfindungsgemäß umfasst die Bremskontrollvorrichtung einen kaskadierten Controller, aufweisend einen Geschwindigkeits-Regler für ein Kontrollieren einer Annäherung des Istwertes der Geschwindigkeit auf den Sollwert der Geschwindigkeit durch Bestimmung und Ausgabe eines Sollwertes des Bremsdrucks, und einen Bremsdruck-Regler zum Kontrollieren einer Annäherung eines Istwertes des Bremsdrucks auf den Sollwert des Bremsdrucks durch Bestimmung und Ausgabe eines Einstellbarameters für eine Einstellung des Druckmittels. According to the invention, the brake control device comprises a cascaded controller having a speed controller for controlling an approach of the actual value of the speed to the target value of the speed by determining and outputting a target value of the brake pressure, and a brake pressure controller for controlling an approach of an actual value of the brake pressure to the target value of the brake pressure by determining and outputting an adjustable meter for adjusting the pressure medium.
Gemäß einer Definition der vorliegenden Offenbarung umfasst der Begriff des Kontrollierens ein Steuern oder ein Regeln sowie alternativ ein Steuern und Regeln According to a definition of the present disclosure, the term controlling includes controlling or regulating and alternatively controlling and regulating
im Sinne der etablierten Begriffe der Steuerungs- und Regelungstechnik. in the sense of the established terms of control and regulation technology.
Die Erfindung sieht somit erstmals zur Regelung einer Geschwindigkeitsabsenkung während eines Bremsvorgangs eine zweistufige Kaskaden-Regelung in einer logischen Verknüpfung einer Regelungs- und Steuerungstechnik anhand eines zweistufig kaskadierten Controllers vor. The invention thus provides for the first time a two-stage cascade control in a logical combination of a control and regulation technology using a two-stage cascaded controller to control a reduction in speed during a braking process.
Dabei stellt die erfindungsgemäße Bremskontrollvorrichtung für die besagte Anwendung erstmals eine Steuerungslogik mit einem Regelungskreis für die Regelung der Geschwindigkeit und einem Regelungskreis für die Regelung des Bremsdrucks bereit. The brake control device according to the invention provides for the first time a control logic with a control circuit for controlling the speed and a control circuit for controlling the brake pressure.
Durch die getrennte Architektur der Steuerungslogik innerhalb eines gesamten Regelungskreises des kaskadierten Controllers zwischen dem Eingangsparameter Due to the separate architecture of the control logic within an entire control loop of the cascaded controller between the input parameter
einer Geschwindigkeit und dem Ausgangsparameter für eine Bremsbetätigung, wird a speed and the output parameter for a brake application,
ferner erstmals erfindungsgemäß eine Definition eines Bremsdrucks als Furthermore, for the first time, a definition of a brake pressure as
zwischengeordneten Regelungsparameter vorgesehen. Dieser wird in Form eines intermediate control parameter is provided. This is provided in the form of a
Sollwertes zwischen den beiden Reglern übergeben. setpoint between the two controllers.
Der Bremsdruck steht als physikalischen Größe in direktem Zusammenhang mit einer Bremsleistung, insbesondere einem Bremsmoment, zu dem über einen möglichst großen Wertebereich desselben hinweg ein oszillationsarmes oder -freies Regelungsverhalten erzielt werden soll. As a physical quantity, the brake pressure is directly related to braking performance, in particular to braking torque, for which a low-oscillation or oscillation-free control behavior is to be achieved over the largest possible value range.
Da der Bremsdruck als zwischengeordneter Regelungsparameter Bestandteil in zwei verknüpften Regelungsfunktionen der beiden separaten Regler oder Regelungskreisen ist, basiert ein aus beiden Regelungsfunktionen zusammengesetztes Regelungsverhalten des gesamten Regelkreises des kaskadierten Controllers auf einem differenzierten Verhältnis des Ausgabeparameters zu dem Bremsdruck. Unter dem direkten Zusammenhang zwischen dem Bremsdruck und der Bremsleistung resultiert aus dem zusammengesetzten Regelungsverhalten beider Regelungsfunktionen ebenso ein differenziertes Verhältnis des Ausgabeparameters zu der Bremsleistung, was sich in der Praxis in einem homogeneren Regelungsverhalten über einen breiten Since the brake pressure is an intermediate control parameter and is part of two linked control functions of the two separate controllers or control circuits, a control behavior of the entire control circuit of the cascaded controller composed of both control functions is based on a differentiated relationship between the output parameter and the brake pressure. Given the direct relationship between the brake pressure and the braking power, the combined control behavior of both control functions also results in a differentiated relationship between the output parameter and the braking power, which in practice results in a more homogeneous control behavior over a wide range.
Wertebereich der Bremsleistung widerspiegelt. range of braking performance.
Als ein großer Vorteil der Erfindung, insbesondere im Vergleich zu einem einstufigen Controller oder PID Regler zur Regelung einer Geschwindigkeit mittels Bremsbetätigung, der keine zwischengenordnete Definition des Bremsdrucks als zwischengeordneten Regelungsparameter implementiert, erzielt das zusammengesetzte Regelungsverhalten aus der zweistufigen Regelung des erfindungsgemäßen kaskadierten Controllers ein verbessertes, gleichbleibendes, insbesondere oszillationsarmes oder oszillationsfreies Regelungsverhalten in As a great advantage of the invention, especially in comparison to a single-stage controller or PID controller for controlling a speed by means of brake actuation, which does not implement an intermediate definition of the brake pressure as an intermediate control parameter, the composite control behavior from the two-stage control of the cascaded controller according to the invention achieves an improved, consistent, in particular low-oscillation or oscillation-free control behavior in
Bremsvorgängen mit sowohl hoher als auch geringer Intensität. braking operations with both high and low intensity.
Als ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich durch die getrennte Architektur der Steuerungslogik an der Verknüpfung zwischen den beiden Regler oder Regelschleifen die Möglichkeit zur Einflussnahme, z.B. mittels Eingabe eines veränderlichen Faktors auf den zwischengeordneten Regelungsparameter des As a further advantage of the invention, the separate architecture of the control logic at the link between the two controllers or control loops provides the possibility of influencing, e.g. by entering a variable factor on the intermediate control parameter of the
Bremsdruck-Sollwertes oder einen anderen PID Regelungsparameter wie den brake pressure setpoint or another PID control parameter such as the
Bremsdruckregelung Berücksichtigung finden soll. Brake pressure control should be taken into account.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann in einem Regelungskreis der Bremskontrollvorrichtung der Geschwindigkeits-Regler des kaskadierten Controllers einen Hauptregler bilden, der in einer äußeren Regelungsschleife logisch verknüpft ist, und der Bremsdruck-Regler des kaskadierten Controllers einen Folgeregler bilden, der in einer inneren Regelungsschleife logisch verknüpft ist. According to an advantageous aspect of the invention, in a control circuit of the brake control device, the speed controller of the cascaded controller can form a master controller which is logically linked in an outer control loop, and the brake pressure controller of the cascaded controller can form a slave controller which is logically linked in an inner control loop.
Dadurch wird der gesamte Regelungskreis zwischen einer Geschwindigkeit als Eingangsparameter und einer Bremsbetätigung als Ausgangsparameter derart aufgeteilt, dass die Geschwindigkeitsregelung in einer äußeren Regelungsschleife erfolgt und eine Funktion als Hauptregler übernimmt, der auch als Master- oder Führungsregler bezeichnet wird, und die Bremsdruckregelung in einer inneren Regelungsschleife erfolgt und eine Funktion als Folgeregler übernimmt, der auch als This divides the entire control loop between a speed as an input parameter and a brake application as an output parameter in such a way that the speed control takes place in an outer control loop and assumes a function as a main controller, which is also referred to as a master or lead controller, and the brake pressure control takes place in an inner control loop and assumes a function as a follower controller, which is also referred to as a
Slave- oder Hilfsregler bezeichnet wird. called slave or auxiliary controller.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann der Geschwindigkeits-Regler des kaskadierten Controllers als ein PIl-Regler oder als ein PID-Regler ausgebildet sein. Ebenso kann der Bremsdruck-Regler des kaskadierten Controllers als ein PIDRegler ausgebildet sein. Diese Ausführung stellt ein etablierte Konfiguration an Regelgliedern in den kaskadierten Regelungskreisen bereit. According to an advantageous aspect of the invention, the speed controller of the cascaded controller can be designed as a PIL controller or as a PID controller. Likewise, the brake pressure controller of the cascaded controller can be designed as a PID controller. This embodiment provides an established configuration of control elements in the cascaded control circuits.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Bremskontrollvorrichtung einen Linearisierungsabschnitt aufweisen, der mit der Ausgabe des Einstellpbarameters aus des Bremsdruck-Reglers, vorzugsweise nach einer Ausgabe des Vorsteuer-Einstellbarameter aus dem Druckaufbau-Vorsteuerungsabschnitt logisch verknüpft ist. Dabei dient der Linearisierungsabschnitt zur Annährung einer nichtlinearen Funktion des ausgegebenen Einstellbarameters durch eine lineare Funktion. Eine lineare Funktion vereinfacht und verbessert im Allgemeinen die Reaktion und das Verhalten einer Steuerung oder Regelung eines Stellgliedes. Somit verbessert der Linearisierungsabschnitt durch Linearisierung des ausgegebenen Einstellpbarameters ebenso eine Regelung des Druckmittels, in welcher der Einstellpbarameter zur Ansteuerung eines mit dem Druckmittel gekoppelten Stellglieds According to an advantageous aspect of the invention, the brake control device can have a linearization section which is logically linked to the output of the setting parameter from the brake pressure regulator, preferably after an output of the pilot control setting parameter from the pressure build-up pilot control section. The linearization section serves to approximate a non-linear function of the output setting parameter by a linear function. A linear function generally simplifies and improves the response and behavior of a control or regulation of an actuator. Thus, by linearizing the output setting parameter, the linearization section also improves a regulation of the pressure medium, in which the setting parameter is used to control an actuator coupled to the pressure medium.
verwendet wird. is used.
Gemäß einem darauf aufbauenden, vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Bremskontrollvorrichtung einen Druckaufbau-Erfassungsabschnitt für eine Erfassung des Bremsdrucks im Verhältnis zu dem Stellweg des Druckmittels aufweisen. Der Druckaufbau-Erfassungsabschnitt führt diesen Vorgang vorzugsweise im Stillstand des Fahrzeugbremssystems nach einer vorbestimmten Anzahl von Bremsvorgängen wiederholt durch und stellt die erfassten Messwerte für eine Bestimmung des Vorsteuer-Einstellbarameters durch den Druckaufbau-Vorsteuerungsabschnitt bereit. So können Veränderungen and der Bremsanlage oder äußeren Betriebsbedingungen in beliebig häufiger Aktualisierung des Status Quo fortlaufend Berücksichtigung finden. According to an advantageous aspect of the invention based on this, the brake control device can have a pressure build-up detection section for detecting the brake pressure in relation to the actuating path of the pressure medium. The pressure build-up detection section preferably carries out this process repeatedly after a predetermined number of braking operations when the vehicle brake system is at a standstill and provides the detected measured values for determining the pilot control adjustable meter by the pressure build-up pilot control section. In this way, changes to the brake system or external operating conditions can be continuously taken into account in an arbitrarily frequent update of the status quo.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Bremskontrollvorrichtung einen Reibungs-Vorsteuerungsabschnitt aufweisen, der einen Vorsteuer-Bremsdruck ausgibt und mit einer Ausgabe des Sollwertes des Bremsdrucks aus dem Geschwindigkeits-Regler logisch verknüpft, d.h. additiv verbunden ist. Der VorsteuerBremsdruck wird vorab berechnet basierend auf einem Reibwert und einer Geometrie zu einem erwarteten Bremsdruck und ggf. aus einer hinterlegten Vorsteuerkurve auf eine gewünschte Verzögerung ausgegeben. Durch diese Vorsteuerung fließt ein weiterer Parameter ein, der physikalische Voraussetzungen abbildet. So wirken sich beispielsweise eine Abnutzung eines Bremsbelags oder einer Bremsscheibe, eine Temperatur derselben sowie ggf. auftretende Nässe auf According to an advantageous aspect of the invention, the brake control device can have a friction pre-control section that outputs a pre-control brake pressure and is logically linked, i.e. additively connected, to an output of the target value of the brake pressure from the speed controller. The pre-control brake pressure is calculated in advance based on a friction coefficient and a geometry for an expected brake pressure and, if necessary, output from a stored pre-control curve for a desired deceleration. This pre-control incorporates a further parameter that reflects physical requirements. For example, wear on a brake pad or a brake disc, its temperature and any moisture that may occur have an effect on
besser vorgebeugt wird. can be better prevented.
Gemäß einem darauf aufbauenden, vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Bremskontrollvorrichtung einen Reibungs-Berechnungsabschnitt für eine Berechnung des variablen Reibungskoeffizienten aufweisen. Der Reibungskoeffizient wird basierend auf einem physikalischen Verhältnis zwischen geometrischen Parametern, insbesondere Abmessungen von Bauteilen mit Kontaktfläche für die Bremsreibung, dem Bremsmoment und dem Bremsdruck berechnet. Die Werte des Bremsdrucks und des Bremsmoments werden in vorausgegangen Bremsvorgängen erfasst. Der Reibungs-Berechnungsabschnitt führt diesen Vorgang vorzugsweise in einem oder mehreren vorausgegangenen Bremsvorgängen wiederholt durch und berechnet anhand der erfassten Messwerte den Reibungskoeffizienten, der danach für eine Bestimmung des Vorsteuer-Bremsdrucks durch den ReibungsVorsteuerungsabschnitt bereitgestellt wird. So können Veränderungen and der Bremsanlage oder äußeren Betriebsbedingungen in beliebig häufiger Aktualisierung According to an advantageous aspect of the invention based on this, the brake control device can have a friction calculation section for calculating the variable friction coefficient. The friction coefficient is calculated based on a physical relationship between geometric parameters, in particular dimensions of components with contact surface for the brake friction, the braking torque and the braking pressure. The values of the braking pressure and the braking torque are recorded in previous braking operations. The friction calculation section preferably carries out this process repeatedly in one or more previous braking operations and calculates the friction coefficient based on the recorded measured values, which is then made available for determining the pilot brake pressure by the friction pilot control section. In this way, changes to the braking system or external operating conditions can be updated as often as required.
des Status Quo fortlaufend Berücksichtigung finden. the status quo must be continuously taken into account.
Gemäß einem darauf aufbauenden vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Bremskontrollvorrichtung einen Lernabschnitt aufweisen, für ein Abspeichern und Vergleichen von Verläufen des variablen Reibungskoeffizienten aus aufeinanderfolgenden vorausgegangenen Bremsvorgängen aus dem ReibungsBerechnungsabschnitt. Vorteilhafterweise weist die Bremskontrollvorrichtung in diesem Zusammenhang auch einen Prognoseabschnitt auf für ein Prognostizieren einer Veränderung des Reibungskoeffizienten in einem nachfolgenden Bremsvorgang basierend auf einer Korrelation aus den Vergleichen von Verläufen des variablen Reibungskoeffizienten aus dem Lernabschnitt auf. Somit wird mittels eines automatisierten Lernprozesses ein selbstständiges Erlernen eines Parameters According to an advantageous aspect of the invention based on this, the brake control device can have a learning section for storing and comparing curves of the variable friction coefficient from successive previous braking processes from the friction calculation section. In this context, the brake control device advantageously also has a forecasting section for forecasting a change in the friction coefficient in a subsequent braking process based on a correlation from the comparisons of curves of the variable friction coefficient from the learning section. Thus, an automated learning process enables an independent learning of a parameter
umgesetzt. Durch das Maschinenlernen des Verhaltens des Reibungskoeffizienten implemented. By machine learning the behavior of the friction coefficient
des Regelverhaltens autonom in die Regelung der Bremskontrollvorrichtung mit ein. of the control behavior autonomously into the control of the brake control device.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann der Sollwert der Geschwindigkeit den Wert Null betragen. Dadurch wird in jedem Bremsvorgang eine maximale Bremsarbeit und Reibung verrichtet, was einem Zeitrahmen von According to an advantageous aspect of the invention, the target value of the speed can be zero. This means that maximum braking work and friction is carried out in each braking operation, which corresponds to a time frame of
Verschleißtests zuträglich ist. is beneficial for wear tests.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Bremskontrollvorrichtung der Einstellbarameter eine ausgegebene elektrische Spannung sein, die für eine Stellwegposition eines elektrischen Stellgliedes zur Betätigung des Druckmittels entlang des Stellweges bezeichnend ist. Somit kann beispielsweise mittels eines Potentiometers eine Spannung als analoge Stellgröße für ein elektromotorisches Stellglied wie einen Stellmotor oder ein elektromagnetisches Stellglied wie einen Elektromagnet verwendet werden, ohne Erfordernis eines weiteren Digital-Analog-According to an advantageous aspect of the invention, the brake control device of the adjustable parameter can be an output electrical voltage which is indicative of a travel position of an electrical actuator for actuating the pressure medium along the travel. Thus, for example, by means of a potentiometer, a voltage can be used as an analogue control variable for an electromotive actuator such as a servomotor or an electromagnetic actuator such as an electromagnet, without the need for a further digital-analog converter.
Wandlers. converter.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann die Bremskontrollvorrichtung Bestandteil eines Fahrzeugprüfstands sein, der zur Durchführung von Bremsvorgängen des Fahrzeugbremssystems in einer vorbestimmten Testumgebung eingerichtet ist. Diese Ausführungsform bringt insbesondere den Vorteil der Reproduzierbarkeit und gezielten Auswahl von Betriebseinflüssen in vorbestimmten oder genormten Abläufen von Verschleißtests in einer According to an advantageous aspect of the invention, the brake control device can be part of a vehicle test bench which is set up to carry out braking operations of the vehicle braking system in a predetermined test environment. This embodiment offers the particular advantage of reproducibility and targeted selection of operating influences in predetermined or standardized wear test sequences in a
Produktentwicklung mit sich. product development.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Es zeigen schematisch: Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description, in which an embodiment is described in detail with reference to the drawing. They show schematically:
Fig. 1 Ein Blockdiagram, das eine Steuerungslogik und Schaltungstopologie der Steuerungs- und Regelungstechnik in der erfindungsgemäßen Bremskontrollvorrichtung schematisch darstellt; Fig. 1 A block diagram schematically illustrating a control logic and circuit topology of the control and regulation technology in the brake control device according to the invention;
Fig. 2 ein Diagramm, in dem ein zeitlicher Verlauf einer Geschwindigkeitsabsenkung während eines Bremsvorgangs qualitativ Fig. 2 is a diagram in which a temporal course of a speed reduction during a braking process is qualitatively
dargestellt ist; is shown;
Fig. 4 ein Diagramm, in dem ein Verlauf des Einstellbarameters x als Funktion des Bremsdrucks P nach einer abschnittsweisen Linearisierung durch Fig. 4 is a diagram showing a curve of the adjustable amplitude x as a function of the brake pressure P after a section-wise linearization by
partiell angenäherte lineare Funktionen f(L) qualitativ dargestellt ist. partially approximated linear functions f(L) are represented qualitatively.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Bremskontrollvorrichtung 10 und einem Systemumfeld, in dem diese an einem Fahrzeugbremssystem 20 angeschlossen ist, um dieses während einer Abfolge von Bremsvorgängen eines Fahrzeugs 30, insbesondere wie später erläutert eines Fahrzeugsimulators 30S im Rahmen eines vorbestimmten Ablaufs eines Verschleißtests zu kontrollieren, d.h. zu steuern und zu Fig. 1 shows an embodiment of the brake control device 10 and a system environment in which it is connected to a vehicle brake system 20 in order to control, i.e. to control and monitor this during a sequence of braking operations of a vehicle 30, in particular as explained later of a vehicle simulator 30S within the framework of a predetermined sequence of a wear test.
regeln. regulate.
Das Fahrzeugbremssystem 20 umfasst ein elektrisches Stellglied 21 zur Betätigung eines Druckmittels 22, welches einen Bremsdruck P erzeugt, und ein Reibungsmittel 23, das mit Hilfe des Bremsdrucks P eine Bremsreibung erzeugt. Das Stellglied 21 ist z.B. ein elektrisch ansteuerbarer Stellmotor, der mit dem Druckmittel 22 entlang eines Stellweges zur Einstellung des Druckmittels 22 gekoppelt ist. Das Druckmittel 22 ist z.B. ein Hauptbremszylinder, d.h. ein hydraulischer Geberzylinder, der in einer Bremsleitung einen Bremsdruck, d.h. einen hydraulischen Druck erzeugt. Das Reibungsmittel 23 ist z.B. eine Baugruppe aus einem Bremsrotor und einer Bremszange mit Bremsbelägen, die unter Aufnahme des Bremsdrucks P durch Bremskolben, d.h. hydraulische Nehmerzylinder, Bremsreibung erzeugen und somit The vehicle brake system 20 comprises an electric actuator 21 for actuating a pressure medium 22, which generates a brake pressure P, and a friction medium 23, which generates a brake friction with the aid of the brake pressure P. The actuator 21 is, for example, an electrically controllable servomotor, which is coupled to the pressure medium 22 along an adjustment path for adjusting the pressure medium 22. The pressure medium 22 is, for example, a master brake cylinder, i.e. a hydraulic master cylinder, which generates a brake pressure, i.e. a hydraulic pressure, in a brake line. The friction medium 23 is, for example, an assembly consisting of a brake rotor and a brake caliper with brake pads, which generate brake friction by absorbing the brake pressure P through brake pistons, i.e. hydraulic slave cylinders, and thus
eine Bremsleistung, d.h. ein Bremsmoment erzielen. achieve a braking power, i.e. a braking torque.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat die Bremskontrollvorrichtung 10 die Steuerungsaufgabe, eine Betätigung des Fahrzeugbremssystems 20 derart zu steuern, dass eine Geschwindigkeit V des Fahrzeugs, d.h. ein Istwert Vi derselben auf eine vorgegebene Zielgeschwindigkeit, d.h. einen Sollwert Vs geregelt wird. Dabei kann Vs oftmals den Wert Null betragen, sodass ein Bremsvorgang bis zum Stillstand durchgeführt wird. As shown in Fig. 2, the brake control device 10 has the control task of controlling an actuation of the vehicle braking system 20 such that a speed V of the vehicle, i.e. an actual value Vi thereof, is regulated to a predetermined target speed, i.e. a setpoint value Vs. Vs can often have the value zero, so that a braking process is carried out until a standstill.
Die Bremskontrollvorrichtung 10 erhält als einen Eingangsparameter den The brake control device 10 receives as an input parameter the
Geschwindigkeits-Sollwert Vs, beispielsweise vorgegeben aus einem Protokoll für Speed setpoint Vs, for example specified from a protocol for
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, umfasst die Bremskontrollvorrichtung 10 einen kaskadierten Controller 11, der eine zweistufige kaskadierte Regelung durchführt. Ein Geschwindigkeits-Regler 12 bildet einen Hauptregler, dessen Ausgang mit einem Eingang eines Bremsdruck-Reglers 13 verbunden ist, der einen Folgeregler bildet. Somit bildet der Geschwindigkeits-Regler 12 einen Hauptregelungskreis des kaskadierten Controllers 11, der bezüglich der logischen Verknüpfung und Funktion in der Steuerungs- und Regelungstechnik auch als Master- oder Führungsregelkreis bezeichnet wird. Dementsprechend bildet der Bremsdruck-Regler 13 einen Hilfsregelungskreis des kaskadierten Controllers 11, der bezüglich der logischen Verknüpfung und Funktion auch als Slave- oder Folgeregelkreis bezeichnet werden kann. As shown schematically in Fig. 1, the brake control device 10 comprises a cascaded controller 11 which carries out a two-stage cascaded control. A speed controller 12 forms a main controller, the output of which is connected to an input of a brake pressure controller 13 which forms a slave controller. The speed controller 12 thus forms a main control circuit of the cascaded controller 11, which is also referred to as a master or leading control circuit in terms of the logical connection and function in control and regulation technology. Accordingly, the brake pressure controller 13 forms an auxiliary control circuit of the cascaded controller 11, which can also be referred to as a slave or following control circuit in terms of the logical connection and function.
Der Geschwindigkeits-Regler 12 und der Bremsdruck-Regler 13 sind jeweils als ein PID-Regler implementiert. Alternativ kann der Geschwindigkeits-Regler 12 auch lediglich als ein Pl-Regler implementiert sein. In einer Steuerungslogik eines gesamten Regelungskreises der Bremskontrollvorrichtung 10 sind der Geschwindigkeits-Regler 12 als eine äußere Regelungsschleife und darin The speed controller 12 and the brake pressure controller 13 are each implemented as a PID controller. Alternatively, the speed controller 12 can also be implemented only as a PI controller. In a control logic of an entire control circuit of the brake control device 10, the speed controller 12 is implemented as an outer control loop and therein
angeordnet, der Bremsdruck-Regler 13 als eine innere Regelungsschleife verknüpft. arranged, the brake pressure regulator 13 is linked as an inner control loop.
Der Geschwindigkeits-Regler 12 regelt den Istwert Vi der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 30 auf den vorgegebenen Sollwert Vs, welche die Eingangsparameter an dem Geschwindigkeits-Regler 12 darstellen. Als Ausgangsparamter, der eine entsprechende Geschwindigkeitsabsenkung bewirken soll, bestimmt der Geschwindigkeits-Regler 12 einen Sollwert Ps für den Bremsdruck Ps. Um diesen The speed controller 12 regulates the actual value Vi of the speed of the vehicle 30 to the specified target value Vs, which represent the input parameters to the speed controller 12. As an output parameter, which is intended to cause a corresponding reduction in speed, the speed controller 12 determines a target value Ps for the brake pressure Ps. In order to achieve this
bestimmen zu können, wird zunächst eine erforderliche Bremsleistung oder mit To determine the required braking power or
Der Sollwert Ps für den Bremsdruck stellt einen Eingangsparameter für den Bremsdruck-Regler 13 dar, ebenso wie ein Istwert Pi des tatsächlichen Bremsdrucks, der z.B. durch einen Hydraulikdrucksensor oder einen an dem Reibungsmittel 23 angeordneten Drucksensor erfasst wird, und als weiterer Eingangsparameter, d.h. als Feedback an den Bremsdruck-Regler 13 zurückgeführt wird. Der BremsdruckRegler 13 regelt den Istwert Pi des Bremsdrucks auf den Sollwert Ps des Bremsdrucks und berechnet hierzu basierend auf spezifischen Parametern, insbesondere einer geometrische bedingten Funktion eines hydraulischen Druckaufbaus aus dem Druckmittel 22 einen Einstellbarameter x in Bezug auf einen Stellweg des Druckmittels 22. Alternativ kann der Einstellparameter x anstelle des Berechnungsschrittes durch ein Nachschlagen von Werten in einem Kennfeld bestimmt werden, das vorab für eine Funktion des Druckaufbaus in Abhängigkeit des Stellweges hinterlegt ist. Fig. 3 zeigt einen zeitlichen Verlauf des geregelten Einstellpbarameters x und des resultierenden Bremsdrucks P während eines The target value Ps for the brake pressure represents an input parameter for the brake pressure controller 13, as does an actual value Pi of the actual brake pressure, which is detected, for example, by a hydraulic pressure sensor or a pressure sensor arranged on the friction means 23, and is fed back to the brake pressure controller 13 as a further input parameter, i.e. as feedback. The brake pressure controller 13 regulates the actual value Pi of the brake pressure to the target value Ps of the brake pressure and calculates an adjustable parameter x in relation to an adjustment path of the pressure medium 22 based on specific parameters, in particular a geometrically determined function of a hydraulic pressure build-up from the pressure medium 22. Alternatively, the adjustment parameter x can be determined instead of the calculation step by looking up values in a characteristic map that is stored in advance for a function of the pressure build-up depending on the adjustment path. Fig. 3 shows a time course of the regulated adjustment parameter x and the resulting brake pressure P during a
Bremsvorgangs. braking process.
Da die Einstellung des Druckmittels 22 durch das Stellglied 21 umzusetzen ist, wird der Einstellbarameter x von dem Bremsdruck-Regler 13 in Form einer geeigneten Stellgröße oder Stellsignal, wie zuvor beschrieben als ein Spannungspotential an das Stellglied 21 des Fahrzeugbremssystems 20 ausgegeben. Der Fahrzeugsimulator 30S setzt in Reaktion auf eine Betätigung des Fahrzeugbremssystems 20 eine Since the adjustment of the pressure medium 22 is to be implemented by the actuator 21, the adjustable parameter x is output by the brake pressure regulator 13 in the form of a suitable control variable or control signal, as previously described, as a voltage potential to the actuator 21 of the vehicle brake system 20. The vehicle simulator 30S sets a
Darüber hinaus berücksichtigt die Bremskontrollvorrichtung 10 durch eine Integration von physikalisch basierten Vorsteuerungen in dem Regelungskreis weitere veränderliche Betriebsfaktoren, wodurch eine Instabilität des Regelungsverhaltens In addition, the brake control device 10 takes into account further variable operating factors by integrating physically based pre-controls in the control circuit, thereby preventing instability of the control behavior
zusätzlich unterdrückt wird. is additionally suppressed.
So umfasst die Bremskontrollvorrichtung 10 einen Reibungs-Vorsteuerabschnitts 14, wobei in der Steuerungslogik der Bremskontrollvorrichtung 10 ein Parameterausgang des Reibungs-Vorsteuerabschnitts 14 mit dem Parameterausgang des Geschwindigkeits-Reglers 12 verknüpft ist. Der Reibungs-Vorsteuerabschnitts 14 berücksichtigt eine mögliche Veränderung des Reibungskoeffizienten u und gibt in Abhängigkeit desselben einen vorab berechneten, ggf. in einer Vorsteuerkurve hinterlegten Vorsteuer-Bremsdruck y aus, der mit dem von dem GeschwindigkeitsRegler 12 ausgegebenen Sollwert Ps des Bremsdrucks entsprechend dem Vorsteuerungseinfluss zur Berücksichtigung von Veränderungen in der Reibung addiert wird. Mögliche Einflüsse, die zu einer Veränderung der Reibung führen, bestehen in einer Temperatur oder Abnutzungserscheinungen von Komponenten des Reibungsmittels 23 des Fahrzeugbremssystems 20, in auftretende Nässe, usw.. Nach Einfluss der Vorsteuerung wird ein mit dem Vorsteuer-Bremsdruck y addierter Bremsdruck-Sollwert (y) Ps gebildet, der in den Bremsdruck-Regler 13 eingegeben Thus, the brake control device 10 comprises a friction pilot section 14, wherein in the control logic of the brake control device 10 a parameter output of the friction pilot section 14 is linked to the parameter output of the speed controller 12. The friction pilot section 14 takes into account a possible change in the friction coefficient u and, depending on this, outputs a pre-calculated pilot brake pressure y, possibly stored in a pilot curve, which is added to the target value Ps of the brake pressure output by the speed controller 12 in accordance with the pilot influence to take changes in the friction into account. Possible influences that lead to a change in friction include temperature or signs of wear of components of the friction medium 23 of the vehicle brake system 20, wetness, etc. After the influence of the pilot control, a brake pressure setpoint (y) Ps is formed, which is added to the pilot brake pressure y and entered into the brake pressure regulator 13.
wird. becomes.
In diesem Zusammenhang verfügt die Bremskontrollvorrichtung 10 ferner über einen Reibungs-Berechnungsabschnitt 16, der zur Feststellung von Schwankungen der Reibung periodisch fortlaufend den Reibungskoeffizienten u aus erfassten Parametern von vorhergehenden Bremsvorgängen berechnet. Dabei wird der Reibungskoeffizienten u aus dem zuvor genannten physikalischen Verhältnis oder In this connection, the brake control device 10 further comprises a friction calculation section 16 which periodically calculates the friction coefficient u from recorded parameters of previous braking operations in order to detect fluctuations in the friction. The friction coefficient u is calculated from the aforementioned physical ratio or
einer Funktion zwischen dem Bremsmoment, dem Bremsdruck anhand zuvor a function between the braking torque, the braking pressure based on previously
erfasster Werte sowie festen geometrischen Parametern ermittelt. So wird durch den recorded values and fixed geometric parameters. Thus, the
Reibungs-Berechnungsabschnitt 16 eine Informationsgrundlage für den Reibungs-Friction calculation section 16 provides an information basis for the friction
Vorsteuerabschnitts 14 hinsichtlich einer Schwankung der variablen Reibung pilot control section 14 with regard to a fluctuation of the variable friction
fortlaufend aktualisiert. continuously updated.
Darüber hinaus ist an dem Reibungs-Vorsteuerungsabschnitt 14 ein Lernabschnitt 19 angebunden. Der Lernabschnitt 19 erlangt die von dem ReibungsBerechnungsabschnitt 16 berechneten Werte des Reibungskoeffizienten u und speichert einen Verlauf derselben ab. Ferner vergleicht der Lernabschnitt 19 neu erlangte Werte und eine Veränderung zwischen denselben mit den abgespeicherten Verläufen der Werte des Reibungskoeffizienten u. Dazu weist der Lernabschnitt 19 optional einen Prognoseabschnitt zum Prognostizieren einer Veränderung des Reibungskoeffizienten u während eines nachfolgenden Bremsvorgangs auf. Die optionale Prognose fließt in Form eines Prognosefaktors in einen aktuell berechneten Reibungskoeffizienten u ein, der dem Reibungs-Vorsteuerungsabschnitt 14 als aktuelle Informationsgrundlage zur variablen Reibung zur Verfügung gestellt wird. In addition, a learning section 19 is connected to the friction pre-control section 14. The learning section 19 obtains the values of the friction coefficient u calculated by the friction calculation section 16 and stores a history of these. Furthermore, the learning section 19 compares newly obtained values and a change between them with the stored history of the values of the friction coefficient u. For this purpose, the learning section 19 optionally has a forecast section for forecasting a change in the friction coefficient u during a subsequent braking process. The optional forecast flows in the form of a forecast factor into a currently calculated friction coefficient u, which is made available to the friction pre-control section 14 as a current information basis for variable friction.
Zur Berücksichtigung weiterer veränderlicher physikalischer Bedingungen ist in dem Regelungskreis der Bremskontrollvorrichtung 10 noch eine weitere Vorsteuerung integriert. So umfasst die Bremskontrollvorrichtung 10 einen DruckaufbauVorsteuerabschnitt 15, wobei in der Steuerungslogik der Bremskontrollvorrichtung 10 ein Parameterausgang des Druckaufbau-Vorsteuerabschnitts 15 mit dem Parameterausgang des Bremsdruck-Reglers 13 verknüpft ist. Der DruckaufbauVorsteuerabschnitts 15 berücksichtigt eine mögliche Veränderung eines Anstiegsverhaltens des Druckaufbaus, d.h. eine Drucksensitivität des Bremsdrucks, den das Druckmittel 22 bei Betätigung und Einstellung entlang des Stellwegs erzeugt. Mögliche Einflüsse, die zu einer Veränderung des Anstiegsverhaltens des Druckaufbaus führen, bestehen in einer Temperatur oder einem Druckausgleich im hydraulischen System, einer Nachstellung eines Bremsbelags, usw.. Der Druckaufbau-Vorsteuerabschnitts 15 gibt in Abhängigkeit des Anstiegsverhaltens des Druckaufbaus einen vorab berechneten und ggf. als Vorsteuerkurve hinterlegten Vorsteuer-Einstellpbarameter z aus, der mit dem von dem Bremsdruck-Regler 13 ausgegebenen Einstellparameter x entsprechend dem Vorsteuerungseinfluss zur Berücksichtigung von Veränderungen der Druck-Sensitivität addiert wird. Nach To take into account further changing physical conditions, a further pilot control is integrated in the control circuit of the brake control device 10. The brake control device 10 comprises a pressure build-up pilot control section 15, wherein in the control logic of the brake control device 10 a parameter output of the pressure build-up pilot control section 15 is linked to the parameter output of the brake pressure regulator 13. The pressure build-up pilot control section 15 takes into account a possible change in the increase behavior of the pressure build-up, i.e. a pressure sensitivity of the brake pressure that the pressure medium 22 generates when actuated and adjusted along the adjustment path. Possible influences that lead to a change in the increase behavior of the pressure build-up are a temperature or a pressure equalization in the hydraulic system, an adjustment of a brake pad, etc. Depending on the increase behavior of the pressure build-up, the pressure build-up pilot control section 15 outputs a pilot control setting parameter z that is calculated in advance and stored as a pilot control curve if necessary, which is added to the setting parameter x output by the brake pressure regulator 13 in accordance with the pilot control influence to take into account changes in the pressure sensitivity. After
Wert des Einstellparameters (z) x gebildet. Value of the setting parameter (z) x is formed.
In diesem Kontext verfügt die Bremskontrollvorrichtung 10 ebenso über einen Druckaufbau-Erfassungsabschnitt 17, der zur Feststellung von Schwankungen in der Druck-Sensitivität diese periodisch fortlaufend erfasst. Hierzu betätigt der Druckaufbau-Erfassungsabschnitt 17 während eines Stillstands zwischen zwei Bremsvorgängen das Druckmittel 22 über das Stellglied 21 und misst währenddessen einen Anstieg des Druckaufbaus, der als Werteverlauf des Bremsdrucks in Bezug zu einer Strecke des Stellweges abspeichert wird. So wird durch den Druckaufbau-Erfassungsabschnitt 17 eine Informationsgrundlage für den Druckaufbau-Vorsteuerabschnitt 15 hinsichtlich einer Schwankung der variablen Druck-Sensitivität fortlaufend aktualisiert. In this context, the brake control device 10 also has a pressure build-up detection section 17, which periodically continuously detects fluctuations in the pressure sensitivity in order to determine these. To do this, the pressure build-up detection section 17 actuates the pressure medium 22 via the actuator 21 during a standstill between two braking operations and, during this time, measures an increase in the pressure build-up, which is stored as a value curve of the brake pressure in relation to a distance of the actuating path. In this way, the pressure build-up detection section 17 continuously updates an information basis for the pressure build-up pilot control section 15 with regard to a fluctuation in the variable pressure sensitivity.
Ferner verfügt die Bremskontrollvorrichtung 10 über einen Linearisierungsabschnitt 18, der einen Verlauf des Einstellbarameters x als Funktion des Bremsdrucks P zur Verbesserung eines Ansteuerungsverhaltens des Stellgliedes 21 linearisiert. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird der Verlauf des Einstellpbarameters x durch den Linearisierungsabschnitt 18 zumindest abschnittsweise durch angenäherte lineare Funktionen f(L) partiell ersetzt. Als Eingangsparameter wird dem Linearisierungsabschnitt 18 der mit Vorsteuerung addierte Wert (z) x des Einstellbarameters x zugeführt, welcher nach der abschnittsweisen Linearisierung als addierter und linearisierter Wert (z) x {(L) des Einstellpbarameters aus der Bremskontrollvorrichtung 10 an das Stellglied 21 des Fahrzeugbremssystems 20 ausgegeben wird. Furthermore, the brake control device 10 has a linearization section 18 which linearizes a curve of the adjustable parameter x as a function of the brake pressure P in order to improve the control behavior of the actuator 21. As shown in Fig. 4, the curve of the adjustable parameter x is partially replaced by the linearization section 18, at least in sections, by approximate linear functions f(L). The value (z) x of the adjustable parameter x added with pre-control is fed to the linearization section 18 as an input parameter, which is output after the section-by-section linearization as an added and linearized value (z) x {(L) of the adjustable parameter from the brake control device 10 to the actuator 21 of the vehicle braking system 20.
In der dargestellten Ausführungsform werden die Bremskontrollvorrichtung 10 und das Fahrzeugbremssystem 20 in Verbindung mit einem vollständigen Fahrzeugsimulator 30S betrieben, wobei das Fahrzeugbremssystem 20 mit rotierenden Komponenten eines Prüfstandaufbaus des Fahrzeugsimulators 30S mechanisch gekoppelt ist, welche die physikalischen Kräfte einer Fahrdynamik während der Bremsvorgänge auf das Fahrzeugbremssystem 20 übertragen. In dieser Ausführungsform entfällt das Erfordernis eines realen Fahrzeugs 30. In the embodiment shown, the brake control device 10 and the vehicle braking system 20 are operated in conjunction with a complete vehicle simulator 30S, wherein the vehicle braking system 20 is mechanically coupled to rotating components of a test bench structure of the vehicle simulator 30S, which transmit the physical forces of driving dynamics during braking to the vehicle braking system 20. In this embodiment, the need for a real vehicle 30 is eliminated.
In einer alternativen Ausführungsform werden die Bremskontrollvorrichtung 10 und In an alternative embodiment, the brake control device 10 and
das Fahrzeugbremssystem 20 in Verbindung mit einem hybriden Fahrzeugsimulator the vehicle braking system 20 in conjunction with a hybrid vehicle simulator
30S betrieben, der ein reales Fahrzeug 30 und einen Prüfstand (nicht weiter 30S, which is a real vehicle 30 and a test bench (not further
dargestellt) umfasst. Dabei ist zumindest das Fahrzeugbremssystem 20 Bestandteil shown). At least the vehicle braking system 20 is part of
des Fahrzeugs 30, wobei das Fahrzeugs 30 Bremsvorgänge auf einer simulierten of the vehicle 30, wherein the vehicle 30 brakes on a simulated
Testumgebung des Prüfstands ausführt. test environment of the test bench.
In einer weiteren alternativen Ausführungsformen wird die Bremskontrollvorrichtung 10 an Bord des Fahrzeugs 30 und das Fahrzeugbremssystem 20 als Bestandteil des realen Fahrzeugs 30 betrieben, wobei das Fahrzeug 30 Bremsvorgänge auf einer Fahrbahn ausführt. In a further alternative embodiment, the brake control device 10 is operated on board the vehicle 30 and the vehicle braking system 20 as part of the real vehicle 30, wherein the vehicle 30 performs braking operations on a roadway.
16 Bezugszeichenliste 10 Bremskontrollvorrichtung 11 kaskadierter Controller 12 Geschwindigkeits-Regler 13 Bremsdruck-Regler 14 Reibungs-Vorsteuerungsabschnitt 15 Druckaufbau-Vorsteuerungsabschnitt 16 Reibungs-Berechnungsabschnitt 17 Druckaufbau-Erfassungsabschnitt 18 Linearisierungsabschnitt 19 Lernabschnitt 20 Fahrzeugbremssystem 21 Stellglied 22 Druckmittel 23 Reibungsmittel 30 Fahrzeug oder Fahrzeugsimulator Vi Geschwindigkeit-Istwert Vs Geschwindigkeit-Sollwert Pi Bremsdruck-Istwert Ps Bremsdruck-Sollwert Mb Bremsmoment X Einstellbarameter y Vorsteuer-Bremsdruck zZ Vorsteuer-Einstellbarameter M Reibungskoeffizient FL) linearisierte Funktion 16 List of reference symbols 10 brake control device 11 cascaded controller 12 speed controller 13 brake pressure controller 14 friction pre-control section 15 pressure build-up pre-control section 16 friction calculation section 17 pressure build-up detection section 18 linearization section 19 learning section 20 vehicle braking system 21 actuator 22 pressure medium 23 friction medium 30 vehicle or vehicle simulator Vi actual speed value Vs speed setpoint Pi actual brake pressure value Ps brake pressure setpoint Mb braking torque X adjustable modulator y pilot brake pressure zZ pilot adjustable modulator M friction coefficient FL) linearized function
17 (y)Ps mit dem Vorsteuer-Bremsdruck addierter Bremsdruck-Sollwert (Z)X mit dem Vorsteuer-Einstellparameter addierter Wert des 17 (y)Ps brake pressure setpoint added to the pilot brake pressure (Z)X value of the pilot control setting parameter added to the
Einstellbarameters adjustable meter
(z)x f(L) addierter und linearisierter Wert des Einstellbarameters (z)x f(L) added and linearized value of the adjustable meter
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT528129A4 (en) * | 2024-04-26 | 2025-10-15 | Avl List Gmbh | Inspection procedure for checking a braking device of a vehicle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19654769A1 (en) * | 1996-12-30 | 1998-07-02 | Teves Gmbh Alfred | Method and device for vehicle control or regulation |
| DE10123568A1 (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Controlling electromagnetically operated brake involves providing information used by controller(s) to change to control mode to initiate actuator reversal on demand by decision module |
| DE102017211995A1 (en) * | 2017-07-13 | 2019-01-17 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating a brake system of a motor vehicle, and control and / or regulating device |
| DE102018112846A1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Control device and method for controlling an actuator for actuating brake means of a vehicle, in particular a rail vehicle |
-
2023
- 2023-05-08 AT ATA50347/2023A patent/AT527032B1/en active
-
2024
- 2024-05-07 DE DE102024112743.0A patent/DE102024112743A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19654769A1 (en) * | 1996-12-30 | 1998-07-02 | Teves Gmbh Alfred | Method and device for vehicle control or regulation |
| DE10123568A1 (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Controlling electromagnetically operated brake involves providing information used by controller(s) to change to control mode to initiate actuator reversal on demand by decision module |
| DE102017211995A1 (en) * | 2017-07-13 | 2019-01-17 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating a brake system of a motor vehicle, and control and / or regulating device |
| DE102018112846A1 (en) * | 2018-05-29 | 2019-12-05 | Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH | Control device and method for controlling an actuator for actuating brake means of a vehicle, in particular a rail vehicle |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT528129A4 (en) * | 2024-04-26 | 2025-10-15 | Avl List Gmbh | Inspection procedure for checking a braking device of a vehicle |
| AT528129B1 (en) * | 2024-04-26 | 2025-10-15 | Avl List Gmbh | Inspection procedure for checking a braking device of a vehicle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102024112743A1 (en) | 2024-11-14 |
| AT527032B1 (en) | 2024-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HA | Change or addition of new inventor |
Inventor name: STEFAN SCHEIDEL, AT Effective date: 20241115 Inventor name: KLAUS ASPECK, AT Effective date: 20241115 |