DE102024200933A1

DE102024200933A1 - Method for commissioning an electronically controlled power brake system for a motor vehicle and electronic control unit for brake pressure control of a power brake system for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102024200933A1
Application number: DE102024200933.4A
Authority: DE
Inventors: Reid Collins; Timo Haible; Daniel Frank; Benoit Herve; Christian Michael Praetorius
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2024-02-01
Filing date: 2024-02-01
Publication date: 2025-08-07
Also published as: WO2025162626A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage (10) für ein Kraftfahrzeug sowie ein elektronisches Steuergerät (28) zu einer Bremsdruckregelung einer Fremdkraftbremsanlage (10).
Bekannte Fremdkraftbremsanlagen (10) sind zu einer Bremsdruckregelung in einem Bremskreis (A; B) mit einer Kolben-/Zylinder-Einheit (32) ausgestattet, wobei ein Kolben (38) dieser Einheit zu einer hin oder hergehenden Translationsbewegung innerhalb eines Zylinders (40) von einem Motor (30) betätigbar ist. Die Motoransteuerung durch ein elektronisches Steuergerät (28) setzt die Kenntnis voraus, in welcher Position der Kolben (38) sich innerhalb des Zylinders (40) befindet. Dazu erfolgt unmittelbar im Anschluss an eine Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage (10) eine Referenzfahrt des Kolbens (38) in einen Endanschlag. Die Referenzfahrt verursacht einen Zeitverzug von der Inbetriebnahme bis zu einer möglichen Bremsdruckregelung.
Vorgeschlagen wird, unmittelbar nach einer Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage (10) eine Bremsdruckregelung mit reduzierter Kolbengeschwindigkeit durchzuführen, bis die Kolbenposition anhand der Referenzfahrt zu einem geeigneteren späteren Zeitpunkt nach der Bremsdruckregelung durchgeführt werden kann. The invention relates to a method for commissioning an electronically slip-controllable power brake system (10) for a motor vehicle and to an electronic control unit (28) for brake pressure control of a power brake system (10).
Known power brake systems (10) are equipped with a piston/cylinder unit (32) for brake pressure control in a brake circuit (A; B), wherein a piston (38) of this unit can be actuated by a motor (30) for a reciprocating translational movement within a cylinder (40). The motor control by an electronic control unit (28) requires knowledge of the position of the piston (38) within the cylinder (40). For this purpose, a reference run of the piston (38) to an end stop takes place immediately after the power brake system (10) is put into operation. The reference run causes a time delay between the start-up and a possible brake pressure control.
It is proposed to carry out a brake pressure control with a reduced piston speed immediately after commissioning of the power brake system (10) until the piston position can be determined based on the reference run at a more suitable later time after the brake pressure control.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage für ein Kraftfahrzeug nach den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein elektronisches Steuergerät zur Bremsdruckregelung einer Fremdkraftbremsanlage für ein Kraftfahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des nebengeordneten Anspruchs 7.The invention relates to a method for commissioning an electronically controlled power brake system for a motor vehicle according to the features of claim 1 and to an electronic control unit for brake pressure control of a power brake system for a motor vehicle according to the features of the preamble of the independent claim 7.

Stand der TechnikState of the art

Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlagen zählen zum Stand der Technik und werden in modernen Kraftfahrzeugen zu einer schlupfabhängigen Bremsdruckregelung eingesetzt. Beispielhaft zeigt dazu die 1 dieses Dokuments den Hydraulikschaltplan einer der Erfindung zugrundeliegenden und aus der DE 10 2018 214 820 A1 bekannten Fremdkraftbremsanlage.Electronically controlled power brake systems are state-of-the-art and are used in modern vehicles for slip-dependent brake pressure control. An example of this is the 1 This document contains the hydraulic circuit diagram of a hydraulic system on which the invention is based and DE 10 2018 214 820 A1 known power braking system.

Im Unterschied zu konventionellen Muskelkraftbremsanlagen ist der Fahrer bei Fremdkraftbremsanlagen im Normalbetrieb der Anlage von der eigentlichen Bremsdruckerzeugung entkoppelt. Er gibt lediglich durch eine Betätigung einer Bremswunschvorgabeeinrichtung, beispielsweise einem fußbetätigbaren Pedal oder einem handbetätigbaren Hebel, einen Bremswunsch vor, welcher dann von einem durch Fremdkraft antreibbaren Bremsdruckerzeuger bereitgestellt wird. Als Antrieb des Bremsdruckerzeugers dient ein Elektromotor, im Folgenden abgekürzt als Motor bezeichnet, der von einem elektronischen Steuergerät mit einem dem Bremswunsch entsprechenden Ansteuersignal angesteuert wird. Als Bremsdruckerzeuger wird eine Kolben-/Zylinder-Einheit mit einem Kolben eingesetzt, welcher in einem Zylinder verschiebbar aufgenommen ist und zusammen mit dem Zylinder eine volumenveränderliche Arbeitskammer begrenzt. Der Kolben wird vom Motor zu einer hin- oder hergehenden Translationsbewegung betätigt. Für einen Bremsdruckaufbau wird der Kolben dabei in eine erste Raumrichtung und für einen Bremsdruckabbau in eine dieser ersten Raumrichtung entgegengesetzte zweite Raumrichtung angetrieben.In contrast to conventional muscle-powered braking systems, the driver of power-assisted braking systems is decoupled from the actual brake pressure generation during normal operation of the system. They simply indicate a braking request by actuating a braking request input device, such as a foot-operated pedal or a hand-operated lever, which is then provided by a brake pressure generator driven by external power. The brake pressure generator is driven by an electric motor, hereinafter referred to as the motor, which is controlled by an electronic control unit with a control signal corresponding to the braking request. The brake pressure generator is a piston/cylinder unit with a piston that is slidably mounted in a cylinder and, together with the cylinder, defines a working chamber with a variable volume. The piston is actuated by the motor to perform a reciprocating translational movement. To build up brake pressure, the piston is driven in a first spatial direction and to reduce brake pressure, in a second spatial direction opposite to this first spatial direction.

Bei einem Bremsdruckaufbau wird in der Arbeitskammer enthaltenes Druckmittel in einen mit dem Bremsdruckerzeuger kontaktierten Bremskreis mit wenigstens einer daran angeschlossenen Radbremse verdrängt, während bei einem Bremsdruckabbau Druckmittel aus diesem Bremskreis zurück in die Arbeitskammer strömt. Entsprechend nimmt das Volumen der Arbeitskammer aufgrund der Kolbenbewegung bei einem Bremsdruckaufbau ab und bei einem Bremsdruckabbau wieder zu.When brake pressure builds up, the pressure fluid contained in the working chamber is displaced into a brake circuit connected to the brake pressure generator and connected to at least one wheel brake. When brake pressure decreases, pressure fluid flows from this brake circuit back into the working chamber. Accordingly, the volume of the working chamber decreases due to the piston movement when brake pressure builds up and increases again when brake pressure decreases.

Über das Ansteuersignal an den Motor ist die jeweilige Kolbenbewegungsgeschwindigkeit variabel einstellbar. Eine Fremdkraftbremsanlange ist damit imstande den Gradienten, mit dem sich der Bremsdruck im Bremskreis ändert, dem Bedarf bzw. der Bremswunschvorgabe anzupassen.The respective piston movement speed can be variably adjusted via the control signal to the motor. A power brake system is thus able to adapt the gradient with which the brake pressure changes in the brake circuit to the demand or desired braking action.

Voraussetzung für eine elektronische Bremsdruckregelung bzw. für die Bestimmung der Betätigungsrichtung und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit des Kolbens durch das elektronische Steuergerät über das Ansteuersignal des Motors ist die Kenntnis der Kolbenposition innerhalb des Zylinders. Diese Information wird beim Stand der Technik erlangt, indem unmittelbar nach einer Inbetriebnahme der Fahrzeugbremsanlage der Kolben zu einer Referenzfahrt angetrieben wird. Dabei wird der Kolben in Druckabbaurichtung bewegt, bis er mechanisch an einem konstruktiv vorgegebenen, sogenannten inneren Endanschlag anschlägt. Am Endanschlag angekommen, wird der Position des Kolbens dem aktuelle Motordrehwinkel zugeordnet und diese Zuordnung im elektronischen Steuergerät hinterlegt. Eine Erfassung bzw. Auswertung des Motordrehwinkels erfolgt durch einen Motordrehwinkelsensor.A prerequisite for electronic brake pressure control or for the electronic control unit to determine the actuation direction and/or actuation speed of the piston via the motor control signal is knowledge of the piston position within the cylinder. This information is obtained in the current state of the art by driving the piston on a reference run immediately after the vehicle brake system is started up. The piston is moved in the pressure reduction direction until it mechanically hits a design-specific, so-called inner end stop. Once it has reached the end stop, the current engine rotation angle is assigned to the piston position, and this assignment is stored in the electronic control unit. The engine rotation angle is recorded and evaluated by an engine rotation angle sensor.

Nachteilig an dieser Verfahrensweise ist, dass die Referenzfahrt unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage einen Zeitraum in Anspruch nimmt, während dem keine Bremsdruckregelung zur Verfügung steht.The disadvantage of this procedure is that the reference run immediately after the power brake system is put into operation takes a period of time during which no brake pressure control is available.

In sicherheitskritischen Fahrsituationen wird die Referenzfahrt deshalb mit erhöhter Referenzbewegungsgeschwindigkeit des Kolbens durchgeführt, um den dazu benötigten Zeitraum möglichst klein und den Zeitverzug entsprechend gering zu halten. Allerdings hat eine erhöhte Kolbengeschwindigkeit eine höhere Bewegungsenergie des Kolbens und damit eine erhöhte Belastung des Kolbenantriebs zur Folge, wenn die Kolbenbewegung am Endanschlag in den Stillstand abgebremst wird. Über die Lebensdauer einer Fremdkraftbremsanlage kann dies zu einer vorzeitigen Schädigung der Bauteile des Kolbenantriebs führen oder gar einen Totalausfall der Bremsdruckerzeugung verursachen.In safety-critical driving situations, the reference run is therefore performed with an increased reference movement speed of the piston in order to keep the required time and the time delay as short as possible. However, an increased piston speed results in greater kinetic energy in the piston and thus increased stress on the piston drive when the piston movement is braked to a standstill at the end stop. Over the service life of a power brake system, this can lead to premature damage to the components of the piston drive or even cause a total failure of the brake pressure generation.

Insbesondere wenn das Fremdkraftbremssystem im Vorfeld nicht bestimmungsgemäß außer Betrieb gegangen ist, beispielsweise weil eine Spannungsversorgung des elektronischen Steuergeräts gestört war und/oder der Kolben bspw. aus mechanischen Gründen weit von seinem inneren Endanschlag entfernt zum Stillstand gekommen ist, fällt der Zeitverzug bei einer Bremsdruckregelung besonders gravierend ins Gewicht.In particular, if the power brake system has not been deactivated as intended beforehand, for example because the power supply to the electronic control unit was faulty and/or the piston has come to a standstill far from its inner end stop for mechanical reasons, the time delay in brake pressure control is particularly serious.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Bei dem dieser Erfindung zugrundeliegende Verfahren entfällt die Referenzfahrt des Kolbens unmittelbar nach einer Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage und die Bremsdruckregelung wird quasi ohne Zeitverzug durchgeführt, obwohl zu diesem Zeitpunkt die Positionsbestimmung des Kolbens innerhalb des Zylinders noch gar nicht erfolgen konnte.In the method underlying this invention, the reference run of the piston immediately after commissioning of the power brake system is omitted and the brake pressure control is carried out virtually without any time delay, although at this point in time the position of the piston within the cylinder could not yet be determined.

Erfindungsgemäß wird dazu unmittelbar im Anschluss an eine Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage eine Bremsdruckregelung anhand einer Kolbenbetätigung mit einer dynamisch anpassbaren, reduzierten Geschwindigkeit durchgeführt und die Positionsbestimmung des Kolbens innerhalb des Zylinders anhand der Referenzfahrt erfolgt zu einem späteren, geeigneteren Zeitpunkt nach der Bremsdruckregelung. Ein geeigneterer Zeitpunkt nach der Inbetriebnahme liegt beispielsweise vor, wenn keine Bremsdruckanforderung zu erwarten ist.According to the invention, brake pressure control is performed immediately after commissioning of the power brake system based on piston actuation at a dynamically adjustable, reduced speed. The position of the piston within the cylinder is determined based on the reference run at a later, more suitable time after the brake pressure control. A more suitable time after commissioning occurs, for example, when no brake pressure demand is expected.

Das vorgeschlagene Verfahren verzichtet auf eine Referenzfahrt des Kolbens unmittelbar nach einer Inbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage und schließt damit einen Zeitverzug bis zur Bereitstellung einer Bremsdruckregelung bzw. -verstärkung aus. Eine Kolbenbewegung mit erhöhter Kolbengeschwindigkeit wird damit unnötig und das oben erläuterte harte Anschlagen des Kolbens an einem seiner Endanschläge sowie die dadurch bedingte Bauteilbelastung ist ausgeschlossen. Letzteres wirkt sich nachvollziehbar positiv auf die Verfügbarkeit der Bremsdruckregelung einer Fremdkraftbremsanlage aus.The proposed method eliminates the need for a reference run of the piston immediately after commissioning the power brake system, thus eliminating any delay until brake pressure control or boosting is available. This eliminates piston movement at increased piston speed, and the aforementioned hard impact of the piston on one of its end stops and the resulting component stress are eliminated. This has a clearly positive effect on the availability of brake pressure control in a power brake system.

Die Erfindung nimmt bewusst in Kauf, dass der Geschwindigkeitsbereich in dem der Kolben bis zu einer Referenzfahrt bewegt wird, gegenüber dem Geschwindigkeitsbereich in dem eine Bremsdruckregelung unter Normalbedingungen der Fremdkraftbremsanlage, also bei bekannter Position des Kolbens innerhalb des Zylinders, erfolgt, reduziert ist und dass dementsprechend bis zu einer Durchführung der Referenzfahrt des Kolbens Bremsdruckregelungen lediglich mit geringeren Druckänderungsgradienten umsetzbar sind.The invention consciously accepts that the speed range in which the piston is moved until a reference run is reduced compared to the speed range in which a brake pressure control takes place under normal conditions of the power brake system, i.e. with a known position of the piston within the cylinder, and that accordingly, until the reference run of the piston is carried out, brake pressure controls can only be implemented with lower pressure change gradients.

Eine Bestimmung der reduzierten Geschwindigkeit, mit welcher der Kolben unmittelbar nach der Inbetriebnahme der Fahrzeugbremsanlage bei einer gegebenen Bremswunschanforderung bewegt wird, basiert auf derjenigen Kolbenposition innerhalb des Zylinders, welche der Kolben bei der vorausgegangenen Außerbetriebnahme der Fahrzeugbremsanlage zuletzt eingenommen hatte.A determination of the reduced speed at which the piston is moved immediately after the vehicle brake system is put into operation in response to a given braking request is based on the piston position within the cylinder which the piston last assumed when the vehicle brake system was previously deactivated.

Das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren wird insbesondere dann eingesetzt, wenn das Fremdkraftbremssystem nach einem Auftreten eines Störungsfalls in einer Spannungsversorgung des elektronischen Steuergeräts außer Betrieb gegangen ist und/oder wenn nach einer Außerbetriebnahme der Fremdkraftbremsanlage, der Kolben seine bestimmungsgemäße Ausgangsposition nicht erreicht hat und entfernt von seinem inneren Endanschlag steht.The method underlying the invention is used in particular when the power brake system has gone out of operation after a malfunction has occurred in a power supply of the electronic control unit and/or when, after the power brake system has been taken out of operation, the piston has not reached its intended starting position and is located away from its inner end stop.

Erfindungsgemäß wird das Verfahren durch ein diesbezüglich eingerichtetes elektronisches Steuergerät eines Hydraulikaggregats der Fremdkraftbremsanlage durchgeführt. Abgesehen von der Steuerelektronik des elektronischen Steuergeräts sind demnach keine weiterführenden Änderungen an den Einzelbauteilen des Hydraulikaggregats oder am bestehenden Hydraulikschaltplan einer der Erfindung zugrunde liegenden Fremdkraftbremsanlage notwendig. Folglich lässt sich die Erfindung einfach und kostengünstig in einer Großserie um- bzw. einsetzen sowie ggf. durch eine Aktualisierung der Steuergerätesoftware nachrüsten.According to the invention, the method is implemented by a specially configured electronic control unit of a hydraulic unit of the power braking system. Apart from the control electronics of the electronic control unit, no further modifications to the individual components of the hydraulic unit or to the existing hydraulic circuit diagram of a power braking system underlying the invention are necessary. Consequently, the invention can be easily and cost-effectively converted or implemented in large-scale production and, if necessary, retrofitted by updating the control unit software.

Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich ggf. aus der nachfolgenden Beschreibung.Further advantages or advantageous developments of the invention may emerge from the following description.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung veranschaulicht und wird in der nachfolgenden Beschreibung detailliert erläutert.

1 zeigt dazu den Hydraulikschaltplan einer der Erfindung zugrundeliegenden und aus dem Stand der Technik bekannten Fremdkraftbremsanlage und in der
2 ist das der Erfindung zugrundeliegende Verfahren anhand eine Ablaufdiagramms schematisch vereinfacht dargestellt.

The invention is illustrated by the drawing and is explained in detail in the following description.

1 shows the hydraulic circuit diagram of a power brake system on which the invention is based and which is known from the prior art and in the
2 The method underlying the invention is shown schematically in a simplified manner using a flow chart.

BeschreibungDescription

1 zeigt den Hydraulikschaltplan einer der Erfindung zugrundeliegenden elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage 10. Dieser Hydraulikschaltplan zählt zum Stand der Technik und wird deshalb nachfolgend nur verkürzt erläutert. 1 shows the hydraulic circuit diagram of an electronically controlled slip-controllable power brake system 10 on which the invention is based. This hydraulic circuit diagram is state of the art and is therefore only briefly explained below.

Die elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage 10 weist zur Vorgabe eines Bremswunsches beispielhaft einen über ein Pedal 18 betätigbaren Hauptbremszylinder 16 auf. Eine der Druckkammern dieses Hauptbremszylinders 16 ist über ein Simulatorsteuerventil 22 mit einem Pedalgefühlsimulator 20 verbunden. Im Normalbetrieb ist dieses Simulatorventil 22, entgegen der Darstellung in 1, geöffnet, so dass bei einer Betätigung des Bremspedals 18 durch den Fahrer Druckmittel aus dem Hauptbremszylinder 16 in eine Simultorkammer des Pedalgefühlsimulators 20 hinein verdrängt wird. In der Simulatorkammer ist ein Simulatorkolben entgegen der rückstellenden Kraft eines Federelements verschiebbar aufgenommen und versorgt dadurch den Fahrer mit einer zur Pedalbetätigung korrelierenden haptischen Rückwirkung am Pedal 18.The electronically controlled power brake system 10 has, for example, a master brake cylinder 16 which can be actuated via a pedal 18 to specify a braking request. One of the pressure chambers of this master brake cylinder 16 is connected to a pedal feel simulator 20 via a simulator control valve 22. In normal operation, this simulator valve 22, contrary to the illustration in 1 , opened, so that when the brake pedal 18 is actuated by the driver, pressure medium from the master brake cylinder 16 into a simulator chamber of the pedal feel simulator 20. A simulator piston is slidably accommodated in the simulator chamber against the restoring force of a spring element and thus provides the driver with a haptic feedback on the pedal 18 that correlates with the pedal actuation.

Exemplarisch sind mit dem Hauptbremszylinder 16 zwei Bremskreise A; B verbunden, welche ihrerseits wiederum mit jeweils zwei Radbremsen 12 kontaktiert sind. Die beiden Verbindungen des Hauptbremszylinders 16 mit den Bremskreisen A; B sind während des Normalbetriebs der Fremdkraftbremsanlage 10 von Ventileinrichtungen 24 unterbrochen. Damit ist der Fahrer während des Normalbetriebs von den Bremskreisen A; B entkoppelt und nimmt vom vorherrschenden Bremsdruck in diesen Bremskreisen A; B keine Notiz.For example, two brake circuits A; B are connected to the master brake cylinder 16, which in turn are each connected to two wheel brakes 12. The two connections of the master brake cylinder 16 to the brake circuits A; B are interrupted by valve devices 24 during normal operation of the power brake system 10. Thus, the driver is decoupled from the brake circuits A; B during normal operation and is unaware of the prevailing brake pressure in these brake circuits A; B.

Im Störungsfall der Fremdkraftbremsanlage 10 kann durch ein Öffnen der Ventileinrichtungen 24 eine hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 16 und den Radbremsen 12 geschaffen werden. Der Fahrer ist dann in der Lage durch Betätigung des Pedals 18 in diesen Radbremsen 12 einen Bremsdruck durch Muskelkraft aufzubauen und das Fahrzeug abzubremsen.In the event of a malfunction of the power brake system 10, a hydraulic connection can be created between the master brake cylinder 16 and the wheel brakes 12 by opening the valve devices 24. The driver is then able to build up braking pressure in these wheel brakes 12 using muscle power by operating the pedal 18 and decelerate the vehicle.

Hauptbremszylinder 16, Bremskreise A; B und Radbremsen 12 sind durch ein Druckmittelreservoir 14 mit hydraulischem Druckmittel versorgt.Master brake cylinder 16, brake circuits A; B and wheel brakes 12 are supplied with hydraulic pressure medium by a pressure medium reservoir 14.

Eine zweite Ventileinrichtung aus jeweils einem Paar ansteuerbarer Ventile 42; 44 ist einer jeden Radbremse 12 zugeordnet und ermöglicht bei Bedarf eine radindividuelle Regelung der Bremsdrücke in den zugeordneten Rädern 12.A second valve device comprising a pair of controllable valves 42; 44 is assigned to each wheel brake 12 and enables, if required, individual wheel control of the brake pressures in the assigned wheels 12.

Ein Bremsdruck in den Bremskreisen A; B wird durch eine Kolben-/Zylinder-Einheit 32 bereitgestellt, welche parallel zum Hauptbremszylinder 16 an diese Bremskreise A; B angeschlossen ist. Diese Kolben/Zylinder-Einheit 32 umfasst einen beweglich in einem Zylinder 40 aufgenommenen Kolben 38, der zusammen mit dem Zylinder 40 einen Arbeitsraum begrenzt. Der Kolben 38 ist von einem elektronisch ansteuerbaren Motor 30 über ein nachgeschaltetes Getriebe 36 zu einer Translationsbewegung in eine Druckaufbau- oder dazu entgegengesetzt in eine Druckabbaurichtung antreibbar. In Druckaufbaurichtung verkleinert sich das Volumen des Arbeitsraums der Kolben/Zylinder-Einheit 32 und in Druckabbaurichtung nimmt es demgegenüber zu.Brake pressure in brake circuits A; B is provided by a piston/cylinder unit 32, which is connected to these brake circuits A; B in parallel to the master brake cylinder 16. This piston/cylinder unit 32 comprises a piston 38 movably received in a cylinder 40, which, together with the cylinder 40, defines a working chamber. The piston 38 can be driven by an electronically controllable motor 30 via a downstream gear 36 to perform a translational movement in a pressure build-up direction or, in the opposite direction, in a pressure reduction direction. In the pressure build-up direction, the volume of the working chamber of the piston/cylinder unit 32 decreases, while in the pressure reduction direction, it increases.

Eine vorgesehene dritte Ventileinrichtung 34 der Fremdkraftbremsanlage 10 ermöglicht bei Bedarf eine Abkoppelung der Kolben/Zylinder-Einheit 32 von den Bremskreisen A; B. Im abgekoppelten Zustand vermag die Kolben/Zylinder-Einheit 32 mit einer Betätigung des Kobens 38 in Druckabbaurichtung Druckmittel aus dem Druckmittelreservoir 14 durch einen Versorgungskanal 41 hindurch in den Arbeitsraum nachzuladen.A third valve device 34 provided in the power brake system 10 enables the piston/cylinder unit 32 to be decoupled from the brake circuits A; B if necessary. In the decoupled state, the piston/cylinder unit 32 is capable of recharging pressure medium from the pressure medium reservoir 14 through a supply channel 41 into the working chamber by actuating the piston 38 in the pressure reduction direction.

Die Fremdkraftbremsanlage 10 ist schließlich mit einem elektronischen Steuergerät 28 ausgestattet. Dieses Steuergerät 28 erfasst Signale von Sensoren 26, 27, 29, 48, 50 zur Erfassung von Pedalweg, Motordrehwinkel, Motorstrom, Raddrehzahl und Druck und steuert signalabhängig die erwähnten Ventileinrichtungen 24, 34, 42, 44 sowie den Motor 30 zur Betätigung der Kolben/Zylinder-Einheit 32 zur Bremsdruckregelung, bspw. zu einer bedarfsgerechten Anpassung des Bremsdrucks an die vorherrschenden Schlupfverhältnisse an den Rädern des Fahrzeugs. Bremsdruckregelvorgänge können dabei selbsttätig, also unabhängig von einem bestehenden Fahrerwunsch, oder fahrerwunschabhängig, also in Abhängigkeit einer Betätigung des Hauptbremszylinders 16 vorgenommen werden.Finally, the power brake system 10 is equipped with an electronic control unit 28. This control unit 28 detects signals from sensors 26, 27, 29, 48, 50 for detecting pedal travel, motor rotation angle, motor current, wheel speed, and pressure. Depending on the signals, it controls the aforementioned valve devices 24, 34, 42, 44 as well as the motor 30 to actuate the piston/cylinder unit 32 for brake pressure control, e.g., to adjust the brake pressure as needed to the prevailing slip conditions at the vehicle's wheels. Brake pressure control processes can be carried out automatically, i.e., independently of an existing driver command, or driver-dependent, i.e., dependent on the actuation of the master brake cylinder 16.

In 1 sind die elektronisch ansteuerbaren Komponenten jeweils in ihrer nicht betätigten Grundstellung gezeichnet.In 1 The electronically controllable components are shown in their non-actuated basic position.

2 veranschaulicht anhand eines Diagramms, den Ablauf des der Erfindung zugrundeliegenden Verfahrens. 2 illustrates the sequence of the method underlying the invention using a diagram.

Dieses Verfahren beginnt mit der Inbetriebnahme der Fahrzeugbremsanlage 10 durch ein Einschalten der Spannungsversorgung eines Kraftfahrzeugs bspw. durch eine Entriegelung oder Öffnung eines Fahrzeugzugangs durch einen Fahrer bzw. Beifahrer oder durch die Betätigung einer entsprechenden Betätigungseinrichtung (Schritt 60).This method begins with the commissioning of the vehicle brake system 10 by switching on the voltage supply of a motor vehicle, for example by unlocking or opening a vehicle access by a driver or passenger or by actuating a corresponding actuating device (step 60).

Mit der Inbetriebnahme wird das elektronische Steuergerät 28 der Fremdkraftbremsanlage 10 in Bereitschaft versetzt, eine vorliegende Bremsdruckanforderung durch entsprechende Ansteuerung des der Kolben-/Zylinder-Einheit 32 zugeordneten Motors 30 umzusetzen.Upon commissioning, the electronic control unit 28 of the power brake system 10 is put in readiness to implement an existing brake pressure request by correspondingly controlling the motor 30 assigned to the piston/cylinder unit 32.

Ergibt eine dementsprechende Abfrage 62, dass eine solche Bremsdruckanforderung vorliegt, wird vom elektronischen Steuergerät 28 in Schritt 64 ein Ansteuersignal an den Motor 30 abgesetzt. Jenes Ansteuersignal ist derart gewählt, dass der Kolben 38 mit einer Kolbengeschwindigkeit bewegt wird, die innerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs liegt, welcher geringer ist als der Kolbengeschwindigkeitsbereich während einer Translationsbewegung dieses Kolbens 38 zu einer Bremsdruckeinstellung unter Normalbedingungen der Fremdkraftbremsanlage 10, also wenn die Position des Kolbens 38 innerhalb des Zylinders 40 bereits feststeht bzw. die Position des Kolbens 38 dem Motordrehwinkel zugeordnet ist.If a corresponding query 62 indicates that such a brake pressure request exists, the electronic control unit 28 sends a control signal to the motor 30 in step 64. This control signal is selected such that the piston 38 is moved at a piston speed that lies within a speed range that is lower than the piston speed range during a translational movement of this piston 38 to a brake pressure setting under normal conditions of the power brake system 10, i.e. when the position of the piston 38 within the cylinder 40 is already fixed or the position of the piston 38 is assigned to the motor rotation angle.

Das elektronische Steuergerät 28 legt im Zustand, solange o.g. Zuordnung noch nicht erfolgen konnte, der Ermittlung eines Ansteuersignals an den Motor 30 diejenige Position des Kolbens 38 innerhalb des Zylinders 40 zugrunde, welche zuletzt bekannt war, als die Fremdkraftbremsanlage 10 außer Betrieb gegangen ist.In the state in which the above-mentioned assignment has not yet been made, the electronic control unit 28 bases the determination of a control signal to the motor 30 on the position of the piston 38 within the cylinder 40 which was last known when the power brake system 10 went out of operation.

Auf diese Art und Weise wird eine Überbeanspruchung der Bauteile des Kolbenantriebs (Motor 30; Getriebe 36) vermieden, falls im Rahmen der Bremsdruckerzeugung der Kolben 38 an einem seiner Endanschläge anschlagen sollte. Letzteres lässt sich aufgrund einer zu diesem Zeitpunkt mangelnden Kenntnis der genauen Position des Kolbens 38 innerhalb des Zylinders 40 nicht mit Sicherheit ausschließen.This prevents excessive stress on the components of the piston drive (motor 30; gear 36) if the piston 38 hits one of its end stops during the brake pressure generation process. The latter possibility cannot be ruled out with certainty due to a lack of knowledge of the exact position of the piston 38 within the cylinder 40 at this time.

Nach Erfüllung der Bremsdruckanforderung und wenn keine weitere Bremsdruckanforderung vorliegt, erfolgt in Schritt 66 die Referenzfahrt des Kolbens 38. Der Kolben 38 wird dabei ebenfalls mit einer gegenüber der Translationsbewegungsgeschwindigkeit reduzierter Kolbengeschwindigkeit (=Referenzbewegungsgeschwindigkeit) angetrieben. Die Referenzfahrt erfolgt im Übrigen auch dann, wenn bei der Abfrage 62 keine bestehende Bremsdruckanforderung festgestellt worden ist.After the brake pressure request has been met and if no further brake pressure request is present, the reference movement of piston 38 takes place in step 66. Piston 38 is also driven at a piston speed (=reference movement speed) that is reduced compared to the translational movement speed. Furthermore, the reference movement also takes place if no existing brake pressure request was detected in query 62.

Bei der Referenzfahrt wird der Kolben 38 der Kolben/Zylinder-Einheit 32 vom Motor 30 so lange in Druckabbaurichtung betätigt, bis er am sogenannten inneren Endanschlag mechanisch anschlägt. Die Referenzbewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 38 liegt dabei in einem Geschwindigkeitsbereich, der wie erwähnt, unterhalb des Geschwindigkeitsbereichs einer Translationsbewegung des Kolbens 38 während einer Bremsdruckregelung im Normalbetrieb der Fremdkraftbremsanlage 10 liegt.During the reference run, the piston 38 of the piston/cylinder unit 32 is actuated by the motor 30 in the pressure reduction direction until it mechanically strikes the so-called inner end stop. The reference movement speed of the piston 38 lies in a speed range that, as mentioned, is below the speed range of a translational movement of the piston 38 during brake pressure control in normal operation of the power brake system 10.

Mit einem Anschlagen des Kolbens 38 am inneren Endanschlag wird die Position des Kolbens 38 innerhalb des Zylinders 40 dem aktuellen Motordrehwinkel zugeordnet und im elektronischen Steuergerät 28 hinterlegt. Folglich ist das elektronische Steuergerät 28 nunmehr in die Lage, im Falle einer nachfolgenden Bremsdruckanforderung bzw. Bremsdruckregelung den Kolben 38 mit einer Geschwindigkeit innerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs einer Translationsbewegung anzutreiben, ohne eine mechanische Überbeanspruchung des Kolbenantriebs (30; 36) zu riskieren. Der Geschwindigkeitsbereich von Translationsbewegungen des Kolbens 38 liegt bestimmungsgemäß oberhalb des Geschwindigkeitsbereichs, in dem die Referenzbewegungen des Kolbens 38 stattfinden.When the piston 38 hits the inner end stop, the position of the piston 38 within the cylinder 40 is assigned to the current engine rotation angle and stored in the electronic control unit 28. Consequently, the electronic control unit 28 is now able, in the event of a subsequent brake pressure request or brake pressure control, to drive the piston 38 at a speed within a speed range of a translational movement without risking mechanical overload of the piston drive (30; 36). The speed range of translational movements of the piston 38 is intended to be above the speed range in which the reference movements of the piston 38 take place.

Ergibt demnach eine zweite Abfrage 68, dass eine neuerliche Bremsdruckanforderung vorliegt, wird bei 70 ein Ansteuersignal vom elektronischen Steuergerät 28 an den Kolben 38 abgesetzt, mit dem dieser Kolben 38 nunmehr mit Translationsbewegungsgeschwindigkeit angetrieben wird, um die Bremsdruckanforderung zu erfüllen. Die Abfrage 68 wird kontinuierlich wiederholt, bis eine solche Bremsdruckanforderung feststellbar ist.If a second query 68 indicates that a new brake pressure request exists, a control signal is sent from the electronic control unit 28 to the piston 38 at 70, with which this piston 38 is now driven at translational movement speed in order to fulfill the brake pressure request. Query 68 is repeated continuously until such a brake pressure request is detected.

Selbstverständlich sind über diese Beschreibung hinausgehende Änderungen oder Ergänzungen denkbar, ohne über den in den unabhängigen Ansprüchen beanspruchten Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.Of course, changes or additions beyond this description are conceivable without deviating from the basic idea of the invention claimed in the independent claims.

Abschließend sei nochmals explizit darauf hingewiesen, dass die Geschwindigkeit des Kolbens sowohl bei Translationsbewegungen als auch bei Referenzbewegungen dynamisch an die jeweils vorliegende Bremsdruckanforderung anpassbar ist und dass der Geschwindigkeitsbereich in dem Translationsbewegungen stattfinden oberhalb des Geschwindigkeitsbereichs von ablaufenden Referenzbewegungen liegt.Finally, it should be explicitly pointed out again that the speed of the piston can be dynamically adapted to the respective brake pressure requirement during both translational movements and reference movements and that the speed range in which translational movements take place is above the speed range of ongoing reference movements.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2018 214 820 A1 [0002]

Claims

Method for commissioning an electronically controlled slip-controlled power brake system (10) for a motor vehicle, which is equipped with a piston/cylinder unit (32) that can be actuated by an electrically controlled motor (30) for brake pressure control in a brake circuit (A; B), wherein the piston/cylinder unit (32) has a piston (38) guided inside a cylinder (40) that can be driven by the motor (30) to perform a reciprocating translational movement, wherein the power brake system (10) has an electronic control unit (28) that is designed to send a variable electrical control signal to the motor (30), wherein the electrical control of the motor (30) is carried out as a function of a position of the piston (38) within the cylinder (40), and a determination of the position of the piston (38) within the cylinder (40) is carried out on the basis of a reference run, in which the piston (38) is moved at a reference movement speed against a mechanical end stop and wherein the reference movement speed is reduced compared to a translational movement speed of the piston (38) during a brake pressure control, characterized in that immediately after commissioning of the external power brake system (10), a brake pressure control is carried out by actuating the piston (38) at a speed reduced compared to the translational movement speed until the position of the piston (38) within the cylinder (40) is determined based on a reference run and wherein the reference run of the piston (38) is carried out after the brake pressure control.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that after the vehicle brake system (10) has been put into operation until the reference run of the piston (38) has been carried out, the position of the piston (38) within the cylinder (40) is used as the position which the piston (38) had assumed during an immediately preceding decommissioning of the vehicle brake system (10).

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that after commissioning of the power brake system (10), the reference run for determining the position of the piston (38) within the cylinder (40) is carried out as soon as no brake pressure request is expected from the power brake system (10).

Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that during the reference run the piston (38) is actuated in the direction of a brake pressure reduction until the piston (38) mechanically strikes an inner end stop.

Method according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the method is carried out after a fault has occurred in a voltage supply of the electronic control unit (28).

Procedure according to Claim 4 or 5 , characterized in that the method is carried out after the power brake system (10) has been taken out of operation, in which the piston (38) is located away from the inner end stop.

Electronic control unit for brake pressure control of an external power brake system of a motor vehicle, characterized in that the electronic control unit (28) is designed to carry out a method according to one of the Claims 1 until 6 is set up.