DE102020000876A1 - Method for controlling a braking system, control device, computer program, computer-readable data carrier and vehicle - Google Patents
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Abstract
Es werden eine Steuervorrichtung (100) und ein Verfahren zum Steuern eines Bremssystems (30) für ein Fahrzeug (1) bereitgestellt. Das Bremssystem umfasst eine erste Hilfsbremse (10), die durch eine Bremsflüssigkeit betätigbar ist, ein Kühlsystem (8), das dazu eingerichtet ist, die erste Hilfsbremse zu kühlen, und eine oder mehrere zusätzliche Bremseinrichtungen (7, 25). Das Verfahren umfasst das Vorhersagen einer zukünftigen Temperatur (Tp) der Bremsflüssigkeit, das Reduzieren eines aktuell angeforderten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse, falls die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über einer maximalen Temperatur (Tmax) der Bremsflüssigkeit liegt, und das Steuern der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen des Bremssystems, um einen Verlust an Bremsmoment der ersten Hilfsbremse, der sich aus der Reduzierung des ursprünglich von der ersten Hilfsbremse angeforderten Bremsmoments ergibt, auszugleichen. Es werden auch ein Computerprogramm, ein computerlesbarer Datenträger sowie ein Fahrzeug mit einem Bremssystem offenbart.A control device (100) and a method for controlling a brake system (30) for a vehicle (1) are provided. The brake system comprises a first auxiliary brake (10) which can be actuated by a brake fluid, a cooling system (8) which is set up to cool the first auxiliary brake, and one or more additional braking devices (7, 25). The method includes predicting a future temperature (Tp) of the brake fluid, reducing a currently requested braking torque of the first auxiliary brake if the predicted future temperature of the brake fluid is above a maximum temperature (Tmax) of the brake fluid, and controlling the one or more additional braking devices of the braking system in order to compensate for a loss of braking torque of the first auxiliary brake, which results from the reduction of the braking torque originally requested by the first auxiliary brake. A computer program, a computer-readable data carrier and a vehicle with a braking system are also disclosed.
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Verfahren zum Steuern eines Bremssystems für ein Fahrzeug und eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Bremssystem eines Fahrzeugs zu steuern. Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner allgemein ein Computerprogramm und einen computerlesbaren Datenträger. Des Weiteren betrifft die vorliegende Offenbarung allgemein ein Fahrzeug mit einem Bremssystem.The present disclosure relates generally to a method for controlling a braking system for a vehicle and a control device that is configured to control a braking system of a vehicle. The present disclosure also relates generally to a computer program and a computer-readable data carrier. The present disclosure also relates generally to a vehicle having a braking system.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Bei schweren Fahrzeugen kann ein automatischer Bremsvorgang verwendet werden, der dem Fahrzeug durch Aktivierung einer oder mehrerer Hilfsbremsen eine gewünschte Bergabfahrgeschwindigkeit gibt. Eine Steueranordnung kann dazu eingerichtet sein, die Bremswirkung abzuschätzen, die benötigt wird, um beispielsweise die Geschwindigkeit beizubehalten, mit der das Fahrzeug beim Auslösen des Vorgangs bergab fuhr, und um eine oder mehrere Hilfsbremsen mit der entsprechenden Bremswirkung zu aktivieren. Der automatische Bremsvorgang kann auch in anderen Situationen als dem Bergabfahren verwendet werden, etwa um eine schnellere oder sanftere Bremswirkung zu erreichen, oder zum Zweck des Reduzierens der Verwendung der Betriebsbremsen, um dadurch einen unnötigen Verschleiß derselben zu vermeiden. Diese anderen Situationen sind jedoch nicht mit einem Risiko einer unerwünschten Beschleunigung des Fahrzeugs verbunden.In the case of heavy vehicles, an automatic braking process can be used, which gives the vehicle a desired downhill speed by activating one or more auxiliary brakes. A control arrangement can be set up to estimate the braking effect that is required, for example, to maintain the speed at which the vehicle was driving downhill when the process was triggered, and to activate one or more auxiliary brakes with the corresponding braking effect. The automatic braking process can also be used in situations other than downhill driving, for example to achieve a faster or gentler braking effect, or for the purpose of reducing the use of the service brakes in order to avoid unnecessary wear thereof. However, these other situations are not associated with a risk of undesired acceleration of the vehicle.
Eine Hilfsbremse kann beispielsweise ein Retarder, eine Auspuffbremse, eine Motorbremse, eine Kompressionsbremse oder dergleichen sein. Ein Retarder umfasst einen Stator, einen Rotor und eine Bremsflüssigkeit (wie etwa Öl), die mit hoher Geschwindigkeit zwischen dem Stator und dem Rotor fließt, wenn der Retarder aktiviert ist. Während des Bremsvorgangs wird die kinetische Energie der Bremsflüssigkeit in Wärmeenergie umgewandelt. Das Kühlsystem, das dazu eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor zu kühlen, kann dazu verwendet werden, auch die Bremsflüssigkeit des Retarders zu kühlen. Das Kühlsystem des Verbrennungsmotors ist jedoch hauptsächlich zum Kühlen des Verbrennungsmotors ausgelegt, und das Kühlen der Bremsflüssigkeit des Retarders kann manchmal eine größere Kühlwirkung als das Kühlen des Motors des Fahrzeugs erfordern. Daher ist es beispielsweise bei einer steilen Bergabfahrt nicht ungewöhnlich, dass die Temperatur der Bremsflüssigkeit des Retarders auf ein unannehmbares Niveau ansteigt.An auxiliary brake can for example be a retarder, an exhaust brake, an engine brake, a compression brake or the like. A retarder includes a stator, a rotor, and a brake fluid (such as oil) that flows at high speed between the stator and the rotor when the retarder is activated. During the braking process, the kinetic energy of the brake fluid is converted into thermal energy. The cooling system, which is set up to cool the internal combustion engine, can also be used to cool the brake fluid of the retarder. However, the cooling system of the internal combustion engine is primarily designed to cool the internal combustion engine, and cooling the brake fluid of the retarder may sometimes require a greater cooling effect than cooling the engine of the vehicle. Therefore, when driving down a steep hill, for example, it is not uncommon for the temperature of the retarder's brake fluid to rise to an unacceptable level.
Aktuelle Systeme basieren häufig auf einem Verringern des Bremsmoments der Hilfsbremse, wenn eine kritische Temperatur des Kühlmittels erreicht ist. Eine derartige Momentverringerung der Hilfsbremse muss häufig durch die Aktivierung anderer Hilfsbremsen oder durch die Verwendung der Betriebsbremsen ausgeglichen werden, um eine unerwünschte Beschleunigung des Fahrzeugs, beispielsweise auf einer Gefällstrecke, zu vermeiden. Die Aktivierung anderer Hilfsbremsen benötigt jedoch Zeit, und dies ermöglicht es wiederum dem Fahrzeug zu beschleunigen, was wiederum die Belastung für die aktivierten anderen Hilfsbremsen erhöht, wenn sie auf Grund der erhöhten Geschwindigkeit des Fahrzeugs aktiviert werden. Falls derartige zusätzliche Hilfsbremsen bereits maximal aktiviert sind, muss man des Weiteren auf die Betriebsbremsen zurückgreifen, um eine annehmbare Geschwindigkeit des Fahrzeugs beizubehalten, was wiederum den Verschleiß an den Betriebsbremsen erhöht.Current systems are often based on reducing the braking torque of the auxiliary brake when a critical temperature of the coolant is reached. Such a torque reduction of the auxiliary brake must often be compensated for by activating other auxiliary brakes or by using the service brakes in order to avoid undesired acceleration of the vehicle, for example on a downhill slope. However, the activation of other auxiliary brakes takes time and this in turn enables the vehicle to accelerate, which in turn increases the load on the activated other auxiliary brakes when they are activated due to the increased speed of the vehicle. If such additional auxiliary brakes are already activated to the maximum, one must also fall back on the service brakes in order to maintain an acceptable speed of the vehicle, which in turn increases the wear on the service brakes.
Die
Die
KURZDARSTELLUNGABSTRACT
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine effiziente Steuerung eines Bremssystems eines Fahrzeugs bereitzustellen, um bei Bedarf eine gewünschte Bremswirkung mit einem reduzierten Risiko an Verschleiß oder Beschädigung der Bestandteile des Bremssystems zu erreichen.The aim of the present invention is to provide an efficient control of a braking system of a vehicle in order to achieve a desired braking effect when required with a reduced risk of wear or damage to the components of the braking system.
Dieses Ziel wird durch den Gegenstand jedes der beiliegenden unabhängigen Ansprüche erreicht.This object is achieved by the subject matter of each of the accompanying independent claims.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern eines Bremssystems für ein Fahrzeug angegeben. Das Bremssystem umfasst eine erste Hilfsbremse, die durch eine Bremsflüssigkeit betätigbar ist, ein Kühlsystem, das dazu eingerichtet ist, die erste Hilfsbremse zu kühlen, und eine oder mehrere zusätzliche Bremseinrichtungen. Das Verfahren umfasst einen Schritt (a) des Vorhersagens einer zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit basierend auf einer aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit und einem aktuellen angeforderten Bremsmoment der ersten Hilfsbremse. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt (b) des Reduzierens des aktuell angefragten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse auf ein angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment, falls die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über einer festgelegten Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit liegt. Das Verfahren kann auch einen Schritt des Steuerns der ersten Hilfsbremse basierend auf dem erzielten angepassten Bremsmoment umfassen, das von der ersten Hilfsbremse angefordert werden soll. Alternativ kann das Verfahren das Wiederholen der Schritte des Verfahrens umfassen, bis ein geeignetes angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment, welches dazu führt, dass die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit gleich oder kleiner als die festgelegte Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit ist, erhalten worden ist, und danach ein Steuern der ersten Hilfsbremse auf der Grundlage des erhaltenen geeigneten angepassten Bremsmoments umfassen, das von der ersten Hilfsbremse angefordert werden soll. Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt (c) des Steuerns der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen dazu, die Differenz des Bremsmoments zwischen dem aktuellen angeforderten Bremsmoment und dem angepassten Bremsmoment (oder dem geeigneten angepassten Bremsmoment) auszugleichen, das von der ersten Hilfsbremse verlangt werden soll. Das Verfahren wird durch eine Steuervorrichtung ausgeführt.According to the present disclosure, a method for controlling a braking system for a vehicle is provided. The brake system comprises a first auxiliary brake which can be actuated by a brake fluid, a cooling system which is set up to cool the first auxiliary brake, and one or more additional braking devices. The method comprises a step (a) of predicting a future temperature of the brake fluid based on a current temperature of the brake fluid and a current requested braking torque of the first auxiliary brake. The method further comprises a step (b) of reducing the currently requested braking torque of the first auxiliary brake to an adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake if the predicted future temperature of the brake fluid is above a specified maximum temperature of the brake fluid. The method can also include a step of controlling the first auxiliary brake based on the achieved, adapted braking torque that is to be requested by the first auxiliary brake. Alternatively, the method can comprise repeating the steps of the method until a suitable adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake has been obtained, which results in the predicted future temperature of the brake fluid being equal to or less than the specified maximum temperature of the brake fluid, and thereafter controlling the first auxiliary brake on the basis of the received appropriate adjusted braking torque to be requested from the first auxiliary brake. The method further comprises a step (c) of controlling the one or more additional braking devices to compensate for the difference in braking torque between the currently requested braking torque and the adjusted braking torque (or the suitable adjusted braking torque) that is to be requested by the first auxiliary brake . The method is carried out by a control device.
Mittels des vorliegenden Verfahrens kann das Risiko, dass die erste Hilfsbremse überhitzt, erheblich reduziert oder sogar vermieden werden. Der Grund dafür besteht darin, dass die erste Hilfsbremse basierend auf einem angepassten Bremsmoment gesteuert werden kann, das niedriger als das ursprünglich angeforderte Bremsmoment ist, welches mit der Zeit dazu führen könnte, dass die Temperatur der Bremsflüssigkeit höher als die festgelegte Höchsttemperatur wird.By means of the present method, the risk of the first auxiliary brake overheating can be significantly reduced or even avoided. The reason for this is that the first auxiliary brake can be controlled based on an adapted braking torque that is lower than the originally requested braking torque, which over time could lead to the temperature of the brake fluid becoming higher than the specified maximum temperature.
Angesichts der Tatsache, dass das vorliegende Verfahren eine vorhergesagte zukünftige Temperatur für die Steuerung des Bremssystems berücksichtigt, kann die Aktivierungszeit anderer Hilfsbremsen als der ersten Hilfsbremse bei Bedarf frühzeitig ausgelöst werden. Dies führt wiederum dazu, dass ein Ausgleich eines möglichen Verlustes eines gewünschten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse schneller erreicht werden kann. Dadurch kann das Risiko einer unerwünschten Beschleunigung des Fahrzeugs minimiert werden. Außerdem kann ein Verschleiß der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen des Bremssystems auf Grund der Aktivierung derselben bei einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit minimiert werden, wobei sich die niedrigere Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Minimierung der unerwünschten Beschleunigung des Fahrzeugs ergibt.In view of the fact that the present method takes into account a predicted future temperature for the control of the brake system, the activation time of auxiliary brakes other than the first auxiliary brake can be triggered early if necessary. This in turn means that a possible loss of a desired braking torque of the first auxiliary brake can be compensated for more quickly. This can minimize the risk of undesired acceleration of the vehicle. In addition, wear of the one or more additional braking devices of the braking system due to the activation of the same at a lower vehicle speed can be minimized, the lower vehicle speed resulting from the minimization of the undesired acceleration of the vehicle.
Außerdem bietet das Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung auch den Vorteil, dass es nicht notwendig ist, auf Informationen (beispielsweise durch ein Positionsbestimmungssystem und Kartendaten) über eine vorliegende oder bevorstehende Neigung zurückgreifen zu müssen. Derartige Daten sind vielleicht nicht immer bekannt, beispielsweise wenn das Fahrzeug abseits der Straße fährt. Somit kann das Verfahren zum Steuern eines Bremssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung für einen breiteren Bereich von Fahrsituationen des Fahrzeugs verwendet werden.In addition, the method according to the present disclosure also offers the advantage that it is not necessary to have access to information (for example from a position determination system and map data) about a present or upcoming inclination. Such data may not always be known, for example when the vehicle is driving off-road. Thus, the method for controlling a braking system according to the present disclosure can be used for a wider range of driving situations of the vehicle.
Der Schritt des Vorhersagens der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit kann auch ein Berücksichtigen der aktuellen Umgebungstemperatur und/oder der aktuellen Kühlkapazität des Kühlsystems umfassen. Dadurch kann die Genauigkeit der vorhergesagten zukünftigen Temperatur erhöht werden, was wiederum die Steuerung des Bremssystems verbessert, um das zuvor erwähnte Ziel zu erreichen.The step of predicting the future temperature of the brake fluid can also include taking into account the current ambient temperature and / or the current cooling capacity of the cooling system. This can increase the accuracy of the predicted future temperature, which in turn improves the control of the braking system to achieve the aforementioned goal.
Schritt (b) kann beispielsweise ein Reduzieren des aktuell angeforderten Bremsmoments um einen festgelegten festgelegten Momentbetrag oder einen Prozentsatz des aktuell angeforderten Bremsmoments umfassen. Dadurch kann eine einfache Steuerung des Bremssystems erreicht werden, ohne dass man wissen muss, bis zu welchem Ausmaß die erste Hilfsbremse verwendet werden kann, um ein Überhitzen zu vermeiden.Step (b) can include, for example, reducing the currently requested braking torque by a specified fixed torque amount or a percentage of the currently requested braking torque. This enables simple control of the braking system to be achieved without having to know to what extent the first auxiliary brake can be used in order to avoid overheating.
Das Verfahren kann ferner nach Schritt (b) ein Wiederholen von Schritt (a) unter Verwendung des angepassten, von der ersten Hilfsbremse anzufordernden Bremsmoments als das aktuell angeforderte Bremsmoment der ersten Hilfsbremse in Schritt (a) und ein Iterieren der Schritte (a) und (b) umfassen, bis ein geeignetes angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment, welches dazu führt, dass eine vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit gleich oder niedriger als die festgelegte Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit ist, erhalten worden ist. Dadurch kann die erste Hilfsbremse beispielsweise direkt basierend auf einem geeigneten angepassten anzufordernden Bremsmoment, welches das Risiko eines Überhitzens der ersten Hilfsbremse vermeidet, gesteuert werden. Somit kann die Steuerung des Bremssystems weiter verbessert werden.The method can furthermore, after step (b), repeat step (a) using the adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake as the currently requested braking torque of the first auxiliary brake in step (a) and iterate steps (a) and ( b) until a suitable adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake, which results in a predicted future temperature of the brake fluid being equal to or lower than the specified maximum temperature of the brake fluid, has been obtained. As a result, the first auxiliary brake can, for example, be requested directly based on a suitably adapted one Braking torque, which avoids the risk of overheating of the first auxiliary brake, can be controlled. Thus, the control of the brake system can be further improved.
Das Verfahren kann ferner nach Schritt (a) einen Schritt (a1) des Erhöhens der Kühlung der Hilfsbremse umfassen, falls die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über der festgelegten Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit liegt, in dem die Kühlkapazität des Kühlsystems erhöht wird, falls sie sich noch nicht auf der Höchstkühlkapazität befindet. Des Weiteren kann das Verfahren in einem derartigen Fall einen Schritt (a2) umfassen, der darin besteht, vor Schritt (b) Schritt (a) unter Berücksichtigung der erhöhten Kühlkapazität des Kühlsystems zu wiederholen. Dadurch kann beispielsweise vermieden werden, dass die erste Hilfsbremse auf eine niedrigere Bremsanforderung als erwünscht gesteuert wird, falls eine Erhöhung der Temperatur der Bremsflüssigkeit über die festgelegte Höchsttemperatur bereits durch die Verwendung des Kühlsystems vermieden werden kann. Dies kann wiederum eine unnötige Verwendung der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen vermeiden, da kein Ausgleich für einen Verlust an Bremsmoment der ersten Hilfsbremse erfolgen wird. Des Weiteren kann die Reduzierung des Bremsmoments der ersten Hilfsbremse im Vergleich dazu, wenn sich das Kühlsystem nicht auf seiner höchsten Kühlkapazität befindet, niedriger sein, und zwar selbst in Fällen, in denen die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über ihrer festgelegten Höchsttemperatur liegt.The method can further comprise, after step (a), a step (a1) of increasing the cooling of the auxiliary brake, if the predicted future temperature of the brake fluid is above the specified maximum temperature of the brake fluid, in which the cooling capacity of the cooling system is increased, if it is still is not at the maximum cooling capacity. Furthermore, in such a case, the method can comprise a step (a2) which consists in repeating step (a) before step (b), taking into account the increased cooling capacity of the cooling system. In this way it can be avoided, for example, that the first auxiliary brake is controlled to a lower braking demand than desired, if an increase in the temperature of the brake fluid above the specified maximum temperature can already be avoided by using the cooling system. This in turn can avoid unnecessary use of the one or more additional braking devices, since there will be no compensation for a loss of braking torque of the first auxiliary brake. Furthermore, the reduction in braking torque of the first auxiliary brake may be lower compared to when the cooling system is not at its maximum cooling capacity, even in cases where the predicted future temperature of the brake fluid is above its specified maximum temperature.
Das Verfahren kann ferner ein Ermitteln der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit durch Messen der Temperatur der Bremsflüssigkeit umfassen. Alternativ kann das Verfahren ein Ermitteln der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit durch Messen der Temperatur eines in dem Kühlsystem umgewälzten Kühlmediums umfassen. Alternativ kann das Verfahren ferner ein Ermitteln der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit sowohl durch Messen der Temperatur der Bremsflüssigkeit als auch durch Messen der Temperatur des Kühlmediums umfassen. Die letztgenannte Alternative kann beispielsweise die Genauigkeit der Ermittlung der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit erhöhen.The method can further comprise determining the current temperature of the brake fluid by measuring the temperature of the brake fluid. Alternatively, the method can include determining the current temperature of the brake fluid by measuring the temperature of a cooling medium circulated in the cooling system. Alternatively, the method can further include determining the current temperature of the brake fluid both by measuring the temperature of the brake fluid and by measuring the temperature of the cooling medium. The last-mentioned alternative can, for example, increase the accuracy of the determination of the current temperature of the brake fluid.
Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner ein Computerprogramm, wobei das Computerprogramm Programmcode umfasst, um eine Steuervorrichtung dazu zu veranlassen, das Verfahren zum Steuern eines Bremssystems wie zuvor beschrieben auszuführen.The present disclosure further relates to a computer program, wherein the computer program comprises program code in order to cause a control device to execute the method for controlling a braking system as described above.
Die vorliegende Offenbarung betrifft ferner einen computerlesbaren Datenträger mit Anweisungen, die, wenn sie durch eine Steuervorrichtung ausgeführt werden, die Steuervorrichtung dazu veranlassen, das Verfahren zum Steuern eines Bremssystems wie zuvor beschrieben auszuführen.The present disclosure further relates to a computer-readable data carrier with instructions which, when executed by a control device, cause the control device to execute the method for controlling a braking system as described above.
Die vorliegende Offenbarung stellt ferner eine Steuervorrichtung bereit, die dazu eingerichtet ist, ein Bremssystem eines Fahrzeugs zu steuern. Das Bremssystem umfasst eine erste Hilfsbremse, die durch eine Bremsflüssigkeit betätigbar ist, ein Kühlsystem, das dazu eingerichtet ist, die erste Hilfsbremse zu kühlen, und eine oder mehrere zusätzliche Bremseinrichtungen. Die Steuervorrichtung ist dazu konfiguriert, eine zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit unter Berücksichtigung der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit und eines aktuellen angeforderten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse vorherzusagen. Die Steuervorrichtung ist ferner dazu konfiguriert, das aktuelle angeforderte Bremsmoment der ersten Hilfsbremse (
Die Steuervorrichtung kann ferner dazu eingerichtet sein, eine aktuelle Umgebungstemperatur und/oder eine aktuelle Kühlkapazität des Kühlsystems beim Vorhersagen der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit zu berücksichtigen.The control device can also be designed to take into account a current ambient temperature and / or a current cooling capacity of the cooling system when predicting the future temperature of the brake fluid.
Des Weiteren kann die Steuervorrichtung ferner dazu eingerichtet sein, das aktuelle angeforderte Bremsmoment der ersten Hilfsbremse auf das von der ersten Hilfsbremse anzufordernde angepasste Bremsmoment zu reduzieren, indem sie das aktuelle angeforderte Bremsmoment um einen vorbestimmten festen Betrag oder einen Prozentsatz des aktuellen angeforderten Bremsmoments reduziert.Furthermore, the control device can also be set up to reduce the current requested braking torque of the first auxiliary brake to the adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake by reducing the current requested braking torque by a predetermined fixed amount or a percentage of the current requested braking torque.
Die Steuervorrichtung kann auch dazu eingerichtet sein, das Kühlsystem dazu zu steuern, seine Kühlkapazität zu erhöhen, falls es sich nicht bereits auf einer maximalen Kühlkapazität befindet, falls die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über der festgelegten Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit liegt.The control device may also be configured to control the cooling system to increase its cooling capacity if it is not already at a maximum cooling capacity if the predicted future temperature of the brake fluid is above the specified maximum temperature of the brake fluid.
Die Steuervorrichtung kann ferner dazu eingerichtet sein, ein geeignetes angepasstes von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment zu bestimmen, welches dazu führt, dass eine vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit gleich oder niedriger als die festgelegte Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit ist, indem sie die Schritte des Vorhersagens einer zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit und des Reduzierens eines aktuellen angeforderten Bremsmoments auf ein angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment iteriert, und indem sie die erste Hilfsbremse basierend auf dem erhaltenen geeigneten angepassten Bremsmoment, das von der ersten Hilfsbremse verlangt werden soll, steuert.The control device can furthermore be configured to determine a suitable adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake, which results in a predicted future temperature of the brake fluid being equal to or lower than the specified one Maximum temperature of the brake fluid is by iterating the steps of predicting a future temperature of the brake fluid and reducing a current requested braking torque to an adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake, and by iterating the first auxiliary brake based on the obtained suitable adapted braking torque that is to be required of the first auxiliary brake, controls.
Die Steuervorrichtung bietet die entsprechenden Vorteile, die zuvor mit Bezug auf das Verfahren zum Steuern eines Bremssystems beschrieben wurden.The control device offers the corresponding advantages that have been described above with reference to the method for controlling a braking system.
Die vorliegende Offenbarung betrifft auch ein Fahrzeug, das ein Bremssystem umfasst. Das Bremssystem umfasst eine erste Hilfsbremse, die durch eine Bremsflüssigkeit betätigbar ist, ein Kühlsystem, das dazu eingerichtet ist, die erste Hilfsbremse zu kühlen, und eine oder mehrere zusätzliche Bremseinrichtungen. Das Fahrzeug umfasst ferner eine Steuervorrichtung wie zuvor beschrieben.The present disclosure also relates to a vehicle that includes a braking system. The brake system comprises a first auxiliary brake which can be actuated by a brake fluid, a cooling system which is set up to cool the first auxiliary brake, and one or more additional braking devices. The vehicle further comprises a control device as described above.
FigurenlisteFigure list
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1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Beispiels eines Fahrzeugs;1 Fig. 3 schematically shows a side view of an example of a vehicle; -
2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs;2 shows schematically an embodiment of a drive train of a vehicle; -
3 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Kühlsystems;3 shows schematically an embodiment of a cooling system; -
4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Bremssystems eines Fahrzeugs;4th shows schematically an embodiment of a braking system of a vehicle; -
5 stellt ein Ablaufschema dar, das schematisch ein Verfahren zum Steuern eines Bremssystems für ein Fahrzeug gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;5 FIG. 11 is a flowchart schematically showing a method for controlling a braking system for a vehicle according to a first embodiment; -
6 stellt ein Ablaufschema dar, das schematisch ein Verfahren zum Steuern eines Bremssystems für ein Fahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;6 FIG. 10 is a flowchart schematically showing a method for controlling a braking system for a vehicle according to a second embodiment; -
7 zeigt schematisch eine Vorrichtung, die eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Bremssystem eines Fahrzeugs zu steuern, bilden, umfassen oder Teil davon sein kann.7th shows schematically a device which can form, comprise or be part of a control device which is configured to control a braking system of a vehicle.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele und die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele eingeschränkt, die erläutert und/oder in den Zeichnungen dargestellt werden, sondern kann im Umfang der beiliegenden Ansprüche variieren. Außerdem sind die Zeichnungen nicht als maßstabsgetreu gezeichnet anzusehen, da einige Merkmale vergrößert sein können, um die Erfindung oder deren Merkmale deutlicher abzubilden.The invention is described in more detail below with reference to exemplary embodiments and the accompanying drawings. However, the invention is not restricted to the exemplary embodiments which are explained and / or shown in the drawings, but can vary within the scope of the appended claims. In addition, the drawings are not to be regarded as drawn to scale, since some features may be enlarged in order to more clearly illustrate the invention or its features.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Steuern eines Bremssystems für ein Fahrzeug bereitgestellt. Das Bremssystem umfasst eine erste Hilfsbremse, die mittels einer Bremsflüssigkeit betätigbar ist, und eine oder mehrere zusätzliche Bremseinrichtungen. Ein Beispiel einer derartigen ersten Hilfsbremse, die mittels einer Bremsflüssigkeit betätigbar ist, ist ein Retarder. Ein anderes Beispiel einer derartigen ersten Hilfsbremse ist eine Kompressionsbremse. Die eine oder die mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen können beispielsweise aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus den Betriebsbremsen des Fahrzeugs oder einer beliebigen anderen vorbekannten Hilfsbremse (außer der zuvor erwähnten ersten Hilfsbremse) besteht. Beispiele weiterer Hilfsbremsen außer der ersten Hilfsbremse umfassen eine Auspuffbremse, eine Motorbremse und eine Kompressionsbremse. Somit kann das Bremssystem beispielsweise mindestens die erste Hilfsbremse und eine zweite Hilfsbremse umfassen. Die Betriebsbremsen des Fahrzeugs können Teil des zuvor erwähnten Bremssystems sein oder können Teil einer Bauteilanordnung außerhalb des hier erläuterten Bremssystems des Fahrzeugs sein. Das Bremssystem umfasst ferner ein Kühlsystem, das dazu eingerichtet ist, die erste Hilfsbremse zu kühlen, etwa durch Kühlen der Bremsflüssigkeit der ersten Hilfsbremse. Ein Kühlmedium wird in einem ersten Kreislauf des Kühlsystems umgewälzt und kühlt die Bremsflüssigkeit, wenn sie durch einen Wärmetauscher strömt. Das Kühlsystem kann eine Bestandseinrichtung sein, die mit einem anderen System des Fahrzeugs gemeinsam genutzt wird. Beispielsweise kann das Kühlsystem auch dazu eingerichtet sein, andere Komponenten des Fahrzeugs zu kühlen, wie etwa eine Antriebseinheit des Fahrzeugs (die hier auch als Leistungseinheit bezeichnet wird).According to the present disclosure, a method of controlling a braking system for a vehicle is provided. The brake system comprises a first auxiliary brake, which can be actuated by means of a brake fluid, and one or more additional brake devices. One example of such a first auxiliary brake that can be actuated by means of a brake fluid is a retarder. Another example of such a first auxiliary brake is a compression brake. The one or more additional braking devices can be selected, for example, from the group consisting of the service brakes of the vehicle or any other known auxiliary brake (apart from the aforementioned first auxiliary brake). Examples of auxiliary brakes other than the first auxiliary brake include an exhaust brake, an engine brake, and a compression brake. The brake system can thus comprise at least the first auxiliary brake and a second auxiliary brake, for example. The service brakes of the vehicle can be part of the aforementioned braking system or can be part of a component arrangement outside of the braking system of the vehicle explained here. The brake system further comprises a cooling system which is configured to cool the first auxiliary brake, for example by cooling the brake fluid of the first auxiliary brake. A cooling medium is circulated in a first circuit of the cooling system and cools the brake fluid when it flows through a heat exchanger. The cooling system can be an inventory facility that is shared with another system of the vehicle. For example, the cooling system can also be set up to cool other components of the vehicle, such as a drive unit of the vehicle (which is also referred to here as a power unit).
Das Verfahren zum Steuern eines Bremssystems für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst die Schritte des Vorhersagens einer zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit, des Reduzierens eines aktuell angeforderten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse, falls die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über einer Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit liegt, und des Steuerns einer oder mehrerer zusätzlicher Bremseinrichtungen des Bremssystems, um einen Verlust an Bremsmoment der ersten Hilfsbremse, der sich aus der Reduzierung des (ursprünglich) angeforderten Bremsmoments ergibt, auszugleichen. Diese Schritte werden nachstehend ausführlicher beschrieben.The method for controlling a brake system for a vehicle according to the present disclosure comprises the steps of predicting a future temperature of the brake fluid, reducing a currently requested braking torque of the first auxiliary brake if the predicted future temperature of the brake fluid is above a maximum temperature of the brake fluid, and the Controlling one or more additional braking devices of the braking system in order to compensate for a loss of braking torque of the first auxiliary brake, which results from the reduction of the (originally) requested braking torque. These steps are described in more detail below.
Angesichts der Tatsache, dass das vorliegende Verfahren eine vorhergesagte zukünftige Temperatur für die Steuerung des Bremssystems berücksichtigt, kann das Risiko eines Überhitzens der ersten Hilfsbremse erheblich reduziert werden oder (zumindest bei einigen Ausführungsformen) sogar vermieden werden. Der Grund dafür besteht darin, dass die erste Hilfsbremse basierend auf einem angepassten Bremsmoment gesteuert werden kann, das niedriger als das ursprünglich angeforderte Bremsmoment ist, welches mit der Zeit dazu führen könnte, dass die Temperatur der Bremsflüssigkeit höher als ihre festgelegte Höchsttemperatur wird.Given that the present proceedings have a predicted future Temperature for the control of the brake system is taken into account, the risk of overheating of the first auxiliary brake can be significantly reduced or (at least in some embodiments) even avoided. The reason for this is that the first auxiliary brake can be controlled based on an adapted braking torque that is lower than the originally requested braking torque, which over time could lead to the temperature of the brake fluid becoming higher than its specified maximum temperature.
Des Weiteren kann aufgrund der Tatsache, dass das vorliegende Verfahren eine vorhergesagte zukünftige Temperatur für die Steuerung des Bremssystems berücksichtigt, die Aktivierungszeit anderer Hilfsbremsen als der ersten Hilfsbremse früher ausgelöst werden als bei vorbekannten Steuersystemen, bei denen eine bereits erreichte Temperatur berücksichtigt wird. Dies führt wiederum dazu, dass ein Ausgleich eines möglichen Verlustes eines gewünschten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse schneller erreicht werden kann. Dadurch kann das Risiko einer unerwünschten Beschleunigung des Fahrzeugs minimiert werden. Außerdem kann der Verschleiß der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen des Bremssystems durch Aktivierung derselben bei einer geringeren Fahrzeuggeschwindigkeit minimiert werden, wobei sich die geringere Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Minimierung der unerwünschten Beschleunigung des Fahrzeugs ergibt.Furthermore, due to the fact that the present method takes into account a predicted future temperature for the control of the brake system, the activation time of auxiliary brakes other than the first auxiliary brake can be triggered earlier than in previously known control systems in which a temperature that has already been reached is taken into account. This in turn means that a possible loss of a desired braking torque of the first auxiliary brake can be compensated for more quickly. This can minimize the risk of undesired acceleration of the vehicle. In addition, the wear of the one or more additional braking devices of the braking system can be minimized by activating the same at a lower vehicle speed, the lower vehicle speed resulting from the minimization of the undesired acceleration of the vehicle.
Das Verfahren zum Steuern eines Bremssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung wird durch eine Steuervorrichtung ausgeführt, die dazu eingerichtet ist, das Bremssystem zu steuern. Die Steuervorrichtung kann somit dazu eingerichtet sein, einen der nachstehend erwähnten Schritte des Verfahrens auszuführen. Die Steuervorrichtung kann eine oder mehrere Steuereinheiten umfassen. Für den Fall einer Mehrzahl von Steuereinheiten kann jede Steuereinheit dazu eingerichtet sein, eine gewisse Funktion zu steuern, oder eine gewisse Funktion kann auf mehr als eine Steuereinheit aufgeteilt sein. Die Steuerung des Bremssystems oder eines Bestandteils desselben kann durch programmierte Anweisungen geregelt sein. Diese programmierten Anweisungen nehmen typischerweise die Form eines Computerprogramms an, das bewirkt, wenn es in einer Steuervorrichtung ausgeführt wird, dass die Steuervorrichtung gewünschte Formen einer Steueraktion durchführt.The method for controlling a brake system according to the present disclosure is carried out by a control device that is configured to control the brake system. The control device can thus be set up to carry out one of the steps of the method mentioned below. The control device can comprise one or more control units. In the case of a plurality of control units, each control unit can be set up to control a certain function, or a certain function can be divided between more than one control unit. The control of the braking system or a component thereof can be regulated by programmed instructions. These programmed instructions typically take the form of a computer program which, when executed in a control device, causes the control device to take desired forms of control action.
Das Verfahren zum Steuern eines Bremssystems wie hier beschrieben kann typischerweise kontinuierlich ausgeführt werden. Mit anderen Worten können die Schritte des Verfahrens wiederholt werden, beispielsweise mit einer gewissen vorgewählten Frequenz. Das Verfahren kann beispielsweise auch nur ausgeführt werden, wenn die erste Hilfsbremse aktiviert wurde oder mindestens eine Anfrage zur Aktivierung der ersten Hilfsbremse durch ein automatisches System des Fahrzeugs oder durch einen Fahrer des Fahrzeugs generiert wurde.The method for controlling a braking system as described here can typically be carried out continuously. In other words, the steps of the method can be repeated, for example with a certain preselected frequency. The method can also only be carried out, for example, when the first auxiliary brake has been activated or at least one request for activation of the first auxiliary brake has been generated by an automatic system of the vehicle or by a driver of the vehicle.
Wie zuvor erwähnt, umfasst das Verfahren einen Schritt des Vorhersagens einer zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit. Die zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit kann eine Temperatur der Bremsflüssigkeit sein, nachdem ein ausgewählter Zeitraum verstrichen ist. Mit anderen Worten kann die Vorhersage auf einem ausgewählten Zeitraum basieren. Der ausgewählte Zeitraum kann beispielsweise etwa einige Sekunden betragen, wie etwa nach 5 Sekunden, 10 Sekunden, 15 Sekunden, 20 Sekunden oder dergleichen. Die Genauigkeit der vorhergesagten zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit kann sich typischerweise für kleinere Zeiträume erhöhen. Daher kann das Auswählen eines kürzeren Zeitraums bei der Vorhersage der zukünftigen Temperatur auch die Steuerung des Bremssystems verbessern. Falls jedoch die Vorhersage der zukünftigen Temperatur für einen zu kurzen Zeitraum erfolgt, kann es sein, dass sie keine gewünschte Steuerung des Bremssystems ermöglicht. Dies kann zu unzureichendem Bremsen des Fahrzeugs führen, was wiederum eine unerwünschte Beschleunigung des Fahrzeugs bewirken kann. Dies ist mit den Problemen vergleichbar, die Steuersysteme aus dem Stand der Technik haben, die beispielsweise auf einer Messung der Kühlmitteltemperatur beruhen. Somit kann die Vorhersage der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit für eine Zeit gelten, die nach mindestens 3 Sekunden, bevorzugt mindestens 5 Sekunden vorliegt. Dadurch kann eine effiziente Steuerung des Bremssystems erreicht werden, indem falls erforderlich eine ausreichende Zeit zur Aktivierung oder zur Erhöhung eines zusätzlichen Bremsmoments von anderen Bremseinrichtungen ermöglicht wird.As previously mentioned, the method includes a step of predicting a future temperature of the brake fluid. The future temperature of the brake fluid may be a temperature of the brake fluid after a selected period of time has passed. In other words, the forecast can be based on a selected time period. The selected time period can be, for example, about a few seconds, such as after 5 seconds, 10 seconds, 15 seconds, 20 seconds or the like. The accuracy of the predicted future brake fluid temperature may typically increase for smaller periods of time. Therefore, choosing a shorter time period in predicting future temperature can also improve control of the braking system. However, if the prediction of the future temperature is made for too short a period of time, it may not enable the desired control of the braking system. This can lead to inadequate braking of the vehicle, which in turn can cause undesired acceleration of the vehicle. This is comparable to the problems experienced by prior art control systems based on, for example, a measurement of the coolant temperature. The prediction of the future temperature of the brake fluid can therefore apply for a time which is present after at least 3 seconds, preferably at least 5 seconds. As a result, efficient control of the brake system can be achieved by allowing sufficient time, if necessary, to activate or increase an additional braking torque of other braking devices.
Das Vorhersagen der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit kann erfolgen, indem die zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit direkt vorhergesagt wird. Alternativ kann das Vorhersagen der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit in der Praxis erfolgen, indem eine zukünftige Temperatur des Kühlmediums vorhergesagt wird und basierend auf einem Modell des Kühlsystems, wodurch eine entsprechende vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit abgeleitet wird.Predicting the future temperature of the brake fluid can be made by directly predicting the future temperature of the brake fluid. Alternatively, the prediction of the future temperature of the brake fluid can be done in practice by predicting a future temperature of the cooling medium and based on a model of the cooling system, whereby a corresponding predicted future temperature of the brake fluid is derived.
Die Vorhersage der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit erfolgt mindestens basierend auf einer aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit (im Allgemeinen der aktuellen höchsten Temperatur der Bremsflüssigkeit innerhalb des Bremssystems) und einem aktuell angeforderten Bremsmoment der ersten Hilfsbremse. Die aktuelle Temperatur der Bremsflüssigkeit kann beispielsweise entweder direkt oder indirekt ermittelt werden. Eine direkt ermittelte aktuelle Temperatur der Bremsflüssigkeit kann eine gemessene Temperatur der Bremsflüssigkeit sein. Dies kann durch die Verwendung eines Temperatursensors erreicht werden, der dazu angeordnet ist, die Temperatur des Bremssystems zu ermitteln. Eine indirekt ermittelte aktuelle Temperatur der Bremsflüssigkeit kann beispielsweise erhalten werden, indem eine Kühlmediumtemperatur ermittelt wird, beispielsweise durch einen Temperatursensor, der dazu eingerichtet ist, die Kühlmediumtemperatur zu ermitteln. Basierend auf dieser ermittelten Kühlmediumtemperatur kann die aktuelle Temperatur der Bremsflüssigkeit unter Verwendung eines Modells des Kühlsystems geschätzt werden. Somit kann die aktuelle Temperatur der Bremsflüssigkeit gemäß einem beliebigen dafür vorbekannten Verfahren der Technik bestimmt werden. Das aktuell angeforderte Bremsmoment der ersten Hilfsbremse kann beispielsweise ein von einem Fahrtregler aktuell angefordertes Bremsmoment oder dergleichen oder ein aktuell von einem Fahrer angefordertes Bremsmoment sein. Der Fahrer kann ein Bremsmoment von der ersten Hilfsbremse durch die Aktivierung einer beliebigen dafür bekannten Vorrichtung, wie etwa eines Hebels oder einer Taste, anfordern, wie es in der Technik bekannt ist. Das aktuelle angeforderte Bremsmoment der ersten Hilfsbremse, falls es durch die erste Hilfsbremse ausgeübt wird, generiert eine vorhersagbare Wärmemenge im Verlauf der Zeit. Somit ist es durch die Berücksichtigung der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit und eines aktuell angeforderten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse möglich, eine zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit vorherzusagen.The future temperature of the brake fluid is predicted at least based on a current temperature of the brake fluid (generally the current highest temperature of the brake fluid within the brake system) and a currently requested braking torque of the first auxiliary brake. The current temperature of the brake fluid can be determined either directly or indirectly, for example. A The directly determined current temperature of the brake fluid can be a measured temperature of the brake fluid. This can be achieved through the use of a temperature sensor which is arranged to determine the temperature of the braking system. An indirectly determined current temperature of the brake fluid can be obtained, for example, by determining a cooling medium temperature, for example by means of a temperature sensor which is set up to determine the cooling medium temperature. Based on this determined cooling medium temperature, the current temperature of the brake fluid can be estimated using a model of the cooling system. The current temperature of the brake fluid can thus be determined in accordance with any method of the art known for this purpose. The currently requested braking torque of the first auxiliary brake can be, for example, a braking torque currently requested by a speed controller or the like or a braking torque currently requested by a driver. The driver can request braking torque from the first auxiliary brake by activating any device known for this, such as a lever or a button, as is known in the art. The currently requested braking torque of the first auxiliary brake, if it is applied by the first auxiliary brake, generates a predictable amount of heat over time. Thus, by taking into account the current temperature of the brake fluid and a currently requested braking torque of the first auxiliary brake, it is possible to predict a future temperature of the brake fluid.
Falls gewünscht ist es möglich, beim Vorhersagen der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit weitere Parameter zu berücksichtigen. Die Berücksichtigung weiterer Parameter bei der Vorhersage der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit kann die Genauigkeit der vorhergesagten zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit erhöhen und daher die Steuerung des Bremssystems verbessern. Die Vorhersage der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit kann jedoch mit einer zunehmenden Menge berücksichtigter Parameter aufwendiger werden, was wiederum das Risiko von Fehlern bei der Vorhersage erhöhen kann.If desired, it is possible to take further parameters into account when predicting the future temperature of the brake fluid. Taking other parameters into account when predicting the future temperature of the brake fluid can increase the accuracy of the predicted future temperature of the brake fluid and therefore improve the control of the brake system. The prediction of the future temperature of the brake fluid can, however, become more complex with an increasing number of parameters taken into account, which in turn can increase the risk of errors in the prediction.
Es ist jedoch vorteilhaft, die Vorhersage einer zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit nicht nur basierend auf der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit und dem aktuellen angeforderten Bremsmoment der ersten Hilfsbremse, sondern auch basierend auf der aktuellen Kühlkapazität des Kühlsystems vorzunehmen. Falls beispielsweise die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über der festgelegten Höchsttemperatur liegt, kann daraus geschlossen werden, dass die Kühlkapazität des Kühlsystems unzureichend ist. Falls die Kühlkapazität des Kühlsystems nicht bereits bei der maximalen Kühlkapazität ist, die durch ihre physikalischen Randbedingungen möglich ist, kann eine Steuerung des Kühlsystems dahingehend erfolgen, die Kühlkapazität desselben zu erhöhen. Zum Beispiel kann ein Kühlerventilator des Kühlsystems aktiviert werden, falls er noch nicht aktiviert ist, und dazu gesteuert werden, zur Ableitung von thermischer Energie aus dem Kühlmedium beizutragen. Gemäß einem anderen Beispiel kann der Fluss des Kühlmediums geändert werden, um die Kühlkapazität des Kühlsystems zu erhöhen. Natürlich können sowohl der Kühlerventilator als auch der Fluss des Kühlmediums derart gesteuert werden, dass sie die Kühlkapazität des Kühlsystems erhöhen. Danach kann eine zweite zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit (bei der erhöhten Kühlkapazität) vorhergesagt werden, und nur falls die zweite vorhergesagte zukünftige Temperatur über der festgelegten Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit liegt, wird der Schritt des Steuerns der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen ausgeführt, um den Verlust an Bremsmoment der ersten Hilfsbremse auszugleichen, der sich aus der Reduzierung des angeforderten Bremsmoments ergibt.However, it is advantageous to make the prediction of a future temperature of the brake fluid based not only on the current temperature of the brake fluid and the current requested braking torque of the first auxiliary brake, but also on the basis of the current cooling capacity of the cooling system. For example, if the predicted future temperature of the brake fluid is above the specified maximum temperature, it can be concluded that the cooling capacity of the cooling system is insufficient. If the cooling capacity of the cooling system is not already at the maximum cooling capacity, which is possible due to its physical boundary conditions, the cooling system can be controlled in such a way as to increase its cooling capacity. For example, a cooling fan of the cooling system can be activated if it is not already activated and controlled to contribute to the dissipation of thermal energy from the cooling medium. According to another example, the flow of the cooling medium can be changed in order to increase the cooling capacity of the cooling system. Of course, both the cooling fan and the flow of the cooling medium can be controlled in such a way that they increase the cooling capacity of the cooling system. Thereafter, a second future temperature of the brake fluid (at the increased cooling capacity) can be predicted, and only if the second predicted future temperature is above the specified maximum temperature of the brake fluid, the step of controlling the one or more additional braking devices is carried out to compensate for the loss to compensate for the braking torque of the first auxiliary brake, which results from the reduction of the requested braking torque.
Des Weiteren kann das Vorhersagen der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit nicht nur auf der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit und dem aktuellen angeforderten Bremsmoment der ersten Hilfsbremse basieren, sondern auch auf der Umgebungstemperatur, d. h. der Temperatur außerhalb des Fahrzeugs. Die Umgebungstemperatur des Fahrzeugs kann zusätzlich zu der Kühlkapazität des Kühlsystems berücksichtigt werden, wenn die zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit vorhergesagt wird, oder sie kann berücksichtigt werden, selbst wenn die Kühlkapazität des Kühlsystems beim Vorhersagen der Temperatur der Bremsflüssigkeit nicht berücksichtigt würde.Furthermore, the prediction of the future temperature of the brake fluid can be based not only on the current temperature of the brake fluid and the current requested braking torque of the first auxiliary brake, but also on the ambient temperature, i. H. the temperature outside the vehicle. The ambient temperature of the vehicle may be taken into account in addition to the cooling capacity of the cooling system when predicting the future temperature of the brake fluid, or it may be taken into account even if the cooling capacity of the cooling system is not taken into account in predicting the temperature of the brake fluid.
Beispiele zusätzlicher Parameter, die berücksichtigt werden können, wenn die zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit vorhergesagt wird, umfassen, soweit verfügbar, ein Positionsbestimmungssystem kombiniert mit Kartendaten (die Informationen über die Neigung der Straße enthalten), die erfahrene aktuelle Neigung der Straße, die beispielsweise durch einen Neigungssensor des Fahrzeugs bestimmt wird, Informationen von vorausschauenden Systemen, die vorausbefindliche Straßeneigenschaften und/oder Verkehrsbedingungen erfassen, eine mögliche zusätzliche thermische Belastung für das Kühlsystem usw.. Das Vorhersagen der zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit kann einen oder mehrere dieser Parameter in einer beliebigen Kombination berücksichtigen.Examples of additional parameters that can be taken into account when predicting the future temperature of the brake fluid include, if available, a positioning system combined with map data (containing information about the incline of the road), the current incline of the road experienced, for example by a Inclination sensor of the vehicle is determined, information from predictive systems that detect the road ahead and / or traffic conditions, a possible additional thermal load for the cooling system, etc. Predicting the future temperature of the brake fluid can take one or more of these parameters into account in any combination.
Wie zuvor erwähnt, umfasst das Verfahren zum Steuern des Bremssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ferner einen Schritt des Reduzierens eines aktuell angeforderten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse, falls die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über einer Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit liegt. Durch das Reduzieren des aktuellen angeforderten Bremsmoments auf ein angepasstes Bremsmoment, das von der ersten Hilfsbremse verlangt werden soll, kann es möglich sein, eine Erhöhung der Temperatur der Bremsflüssigkeit über die festgelegte Höchsttemperatur zu vermeiden. Mit anderen Worten kann die erste Hilfsbremse mit einem kleineren Bremsmoment aktiviert werden und generiert dadurch nicht so viel Wärme, als wenn das ursprünglich angeforderte Bremsmoment kontinuierlich verwendet worden wäre.As previously mentioned, the method for controlling the braking system according to FIG present disclosure further includes a step of reducing a currently requested braking torque of the first auxiliary brake if the predicted future temperature of the brake fluid is above a maximum temperature of the brake fluid. By reducing the currently requested braking torque to an adapted braking torque that is to be required by the first auxiliary brake, it may be possible to avoid an increase in the temperature of the brake fluid above the specified maximum temperature. In other words, the first auxiliary brake can be activated with a smaller braking torque and thus does not generate as much heat as if the originally requested braking torque had been used continuously.
Wenn das angeforderte Bremsmoment der ersten Hilfsbremse auf ein angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment reduziert wurde, ist es möglich, die erste Hilfsbremse sofort basierend auf dem angepassten Bremsmoment, das von der ersten Hilfsbremse verlangt werden soll, zu steuern. Anschließend kann der Schritt des Vorhersagens einer zukünftigen Temperatur basierend auf der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit und einem aktuellen angeforderten Bremsmoment (das in einem derartigen Fall somit dem zu verlangenden angepassten Bremsmoment entspricht, das aus der ersten Wiederholung des Verfahrens erhalten wurde) wiederholt werden, und die sich ergebende, zweite, vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit würde dann verwendet, wenn die nachfolgenden Schritte des Verfahrens wiederholt werden. Dies würde dazu führen, dass das Verfahren mehr oder weniger durch Ausprobieren allmählich zu einem geeigneten Bremsmoment der ersten Hilfsbremse gelangt, während zugleich ein Überhitzen vermieden wird.If the requested braking torque of the first auxiliary brake has been reduced to an adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake, it is possible to control the first auxiliary brake immediately based on the adapted braking torque that is to be requested by the first auxiliary brake. Subsequently, the step of predicting a future temperature based on the current temperature of the brake fluid and a current requested braking torque (which in such a case thus corresponds to the required adjusted braking torque that was obtained from the first repetition of the method) can be repeated, and the the resulting second predicted future temperature of the brake fluid would then be used when repeating the subsequent steps of the method. This would lead to the method gradually reaching a suitable braking torque of the first auxiliary brake more or less by trial and error, while at the same time overheating is avoided.
Alternativ kann, wenn das angeforderte Bremsmoment der ersten Hilfsbremse auf ein angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment reduziert wurde, das angepasste, von der ersten Hilfsbremse anzufordernde Bremsmoment in einem Schritt des Vorhersagens einer zweiten zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit basierend auf der aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit und dem angepassten Bremsmoment, das von der ersten Hilfsbremse verlangt werden soll, verwendet werden, bevor die erste Hilfsbremse tatsächlich auf ein beliebiges angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment gesteuert wird. Diese Alternative ermöglicht es, ein geeignetes angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment zu erzielen, das direkt zu einer Temperatur der Bremsflüssigkeit führt, die unter der festgelegten Höchsttemperatur liegt, indem die Vorhersage einer zukünftigen Temperatur und ein Vergleich derselben mit der festgelegten Höchsttemperatur wiederholt werden, bis das geeignete angepasste Bremsmoment, das von der ersten Hilfsbremse verlangt werden soll, bestimmt wurde. Die erste Hilfsbremse kann danach auf das geeignete angepasste Bremsmoment gesteuert werden.Alternatively, if the requested braking torque of the first auxiliary brake has been reduced to an adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake, the adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake can be used in a step of predicting a second future temperature of the brake fluid based on the current temperature of the brake fluid and the adapted braking torque that is to be requested from the first auxiliary brake can be used before the first auxiliary brake is actually controlled to any adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake. This alternative makes it possible to obtain a suitable adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake, which leads directly to a temperature of the brake fluid which is below the specified maximum temperature, by repeating the prediction of a future temperature and a comparison of this with the specified maximum temperature until the appropriately adapted braking torque that is to be required of the first auxiliary brake has been determined. The first auxiliary brake can then be controlled to the appropriately adapted braking torque.
Eine Reduzierung des aktuellen angeforderten Bremsmoments der ersten Hilfsbremse auf ein angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment kann mit einem festen Bremsmomentbetrag erfolgen, beispielsweise mit 50 Nm, 100 Nm oder 200 Nm. Alternativ kann die Reduzierung um einen Prozentsatz des angeforderten Bremsmoments erfolgen, beispielsweise um 2,5 %, 5 % oder 7,5 %.A reduction of the currently requested braking torque of the first auxiliary brake to an adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake can take place with a fixed amount of braking torque, for example with 50 Nm, 100 Nm or 200 Nm. Alternatively, the requested braking torque can be reduced by a percentage, for example by 2.5%, 5% or 7.5%.
Wie zuvor erwähnt, umfasst das Verfahren zum Steuern des Bremssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ferner einen Schritt des Steuerns einer oder mehrerer zusätzlicher Bremseinrichtungen des Bremssystems, um den Verlust an Bremsmoment der ersten Hilfsbremse, der sich aus der Reduzierung des angeforderten Bremsmoments ergibt, auszugleichen. Der Schritt des Steuerns der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen, um den Verlust an Bremsmoment auszugleichen, kann durch einen beliebigen dafür vorbekannten Prozess erfolgen. Im Gegensatz zu vorbekannten Steuerverfahren eines Bremssystems wird der Schritt des Steuerns der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen, um die Verringerung des Bremsmoments auszugleichen, jedoch zu einem früheren Zeitpunkt eingeleitet, wie zuvor beschrieben. Daher wird das Risiko einer unerwünschten Beschleunigung des Fahrzeugs weiter minimiert. Dies bietet auch den vorteilhaften Effekt, dass die Bremswirkung dieser einen oder dieser mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen bei einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, als wenn das Fahrzeug beschleunigen konnte, bis die Aktivierung derselben erfolgte. Dies bietet auch den Vorteil, die Beschädigung oder den Verschleiß einer oder mehrerer derartiger zusätzlicher Bremseinrichtungen zu minimieren.As mentioned above, the method for controlling the braking system according to the present disclosure further comprises a step of controlling one or more additional braking devices of the braking system in order to compensate for the loss of braking torque of the first auxiliary brake that results from the reduction of the requested braking torque. The step of controlling the one or more additional braking devices in order to compensate for the loss of braking torque can be carried out by any process known for this purpose. In contrast to previously known control methods of a braking system, the step of controlling the one or more additional braking devices in order to compensate for the reduction in the braking torque is initiated at an earlier point in time, as described above. Therefore, the risk of undesired acceleration of the vehicle is further minimized. This also offers the advantageous effect that the braking effect of this one or more additional braking devices takes place at a lower vehicle speed than if the vehicle was able to accelerate until the same was activated. This also offers the advantage of minimizing the damage or wear to one or more such additional braking devices.
Der Schritt des Steuerns einer oder mehrerer zusätzlicher Bremseinrichtungen des Bremssystems zum Ausgleichen des Verlusts an Bremsmoment der ersten Hilfsbremse kann die Aktivierung einer oder mehrerer derartiger zusätzlicher Bremseinrichtungen umfassen, falls sie noch nicht aktiviert sind. Falls die eine oder die mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen bereits aktiviert ist bzw. sind, kann die Steuerung derselben zum Ausgleichen des Verlusts an Bremsmoment ein Erhöhen des Bremsmoments der einen oder der mehreren Bremseinrichtungen umfassen. Falls die Hilfsbremsen des Bremssystems nicht dazu in der Lage sind, das gewünschte Bremsmoment bereitzustellen, um eine Fahrzeuggeschwindigkeit beizubehalten, beispielsweise auf einer Gefällstrecke, kann das Verfahren ferner das automatische Aktivieren der Betriebsbremsen des Fahrzeugs umfassen, um eine geeignete Bremswirkung abzugeben.The step of controlling one or more additional braking devices of the braking system to compensate for the loss of braking torque of the first auxiliary brake can comprise the activation of one or more such additional braking devices, if they are not yet activated. If the one or more additional braking devices is or are already activated, the control of the same can include an increase in the braking torque of the one or more braking devices in order to compensate for the loss of braking torque. If the auxiliary brakes of the braking system are not able to provide the desired braking torque in order to maintain a vehicle speed, for example at a Downhill section, the method can furthermore comprise the automatic activation of the service brakes of the vehicle in order to deliver a suitable braking effect.
Das zuvor erläuterte Verfahren zum Steuern eines Bremssystems gemäß der vorliegenden Offenbarung kann natürlich durch andere Formen der Steuerung des Bremssystems ergänzt werden. Falls beispielsweise detektiert wird, dass die aktuelle Temperatur der Bremsflüssigkeit über der festgelegten Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit liegt, kann die Verwendung der ersten Hilfsbremse sofort reduziert werden, um beispielsweise eine Beschädigung der Bremsflüssigkeit oder der Bestandteile der ersten Hilfsbremse zu vermeiden.The method explained above for controlling a braking system according to the present disclosure can of course be supplemented by other forms of controlling the braking system. If, for example, it is detected that the current temperature of the brake fluid is above the specified maximum temperature of the brake fluid, the use of the first auxiliary brake can be reduced immediately in order, for example, to avoid damage to the brake fluid or the components of the first auxiliary brake.
Das Fahrzeug
Wie in
Die Steuerung der Bestandteile in dem Fahrzeugantriebsstrang
In dem ersten Kreislauf
Der erste Kreislauf
Außerdem kann der zweite Kreislauf
Es versteht sich, dass, obwohl
Die in der Figur gezeigte Vorrichtung
Es wird ein Computerprogramm P bereitgestellt, das Routinen zum Steuern eines Bremssystems eines Fahrzeugs, wie etwa eines zuvor beschriebenen Bremssystems, umfasst. Das Computerprogramm umfasst Routinen zum Vorhersagen einer zukünftigen Temperatur der Bremsflüssigkeit (der ersten Hilfsbremse) basierend auf einer aktuellen Temperatur der Bremsflüssigkeit und einem aktuellen angeforderten Bremsmoment der ersten Hilfsbremse. Das Computerprogramm umfasst ferner Routinen, falls die vorhergesagte zukünftige Temperatur der Bremsflüssigkeit über einer festgelegten Höchsttemperatur der Bremsflüssigkeit liegt, um das aktuelle angeforderte Bremsmoment der ersten Hilfsbremse auf ein angepasstes, von der ersten Hilfsbremse anzuforderndes Bremsmoment zu reduzieren. Das Computerprogramm umfasst ferner Routinen zum Steuern der einen oder der mehreren zusätzlichen Bremseinrichtungen, um die Differenz des Bremsmoments zwischen dem aktuellen angeforderten Bremsmoment und dem angepassten Bremsmoment, das von der ersten Hilfsbremse verlangt werden soll, auszugleichen. Das Computerprogramm kann ferner Routinen zum Anfragen der ersten Hilfsbremse umfassen, damit sie das angepasste Bremsmoment, das von der ersten Hilfsbremse verlangt werden soll, abgibt.A computer program P is provided that includes routines for controlling a braking system of a vehicle, such as a braking system described above. The computer program includes routines for predicting a future temperature of the brake fluid (the first auxiliary brake) based on a current temperature of the brake fluid and a current requested braking torque of the first auxiliary brake. The computer program also includes routines, if the predicted future temperature of the brake fluid is above a specified maximum temperature of the brake fluid, in order to reduce the current requested braking torque of the first auxiliary brake to an adapted braking torque to be requested by the first auxiliary brake. The computer program also includes routines for controlling the one or more additional braking devices in order to compensate for the difference in braking torque between the currently requested braking torque and the adjusted braking torque that is to be requested by the first auxiliary brake. The computer program can also include routines for querying the first auxiliary brake so that it outputs the adapted braking torque that is to be requested from the first auxiliary brake.
Das Programm P kann in einer ausführbaren Form oder in einer komprimierten Form in einem Speicher
Die Datenverarbeitungseinheit
Die Datenverarbeitungsvorrichtung
Wenn Daten an dem Datenanschluss
Teile der hier beschriebenen Verfahren können durch die Vorrichtung
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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