DE10309418A1 - Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens von Kraftfahrzeugregelungssystem - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens von Kraftfahrzeugregelungssystemen, wie ABS, ESP etc., die elektrisch angetriebene Hydraulikpumpen (HP), Einlass- und Auslassventile (EV1, EV2, AV1, AV2) sowie Niederdruckspeicher (NDS) umfassen, wobei die Niederdruckspeicher (NDS) Druckmittel, das im Regelfall aus Radbremsen (B1, B2) abgeleitet wird, zumindest zum Teil aufnehmen, bei dem mit Hilfe der Hydraulikpumpen (HP) das Druckmittel in einen Hauptzylinder (HZ), insbesondere Tandemhauptbremszylinder (THZ), rückgefördert wird, wobei in Abhängigkeit von gemessenen Druckwerten, z. B. Vordruck eines Bremspedals (BP), und/oder von errechneten oder geschätzten Druckwerten, nämlich durch Modellbildung auf Basis der Ventilbetätigung, des Regelungsverlaufs etc. gewonnenen Werten, das Förderverhalten und/oder das Fördervolumen der Hydraulikpumpen (HP) gesteuert oder geregelt wird und wobei die Ansteuerung der Hydraulikpumpen (HP) bedarfsgerecht, d. h. unter Auswertung von Radbeschleunigung und/oder Schlupfverlauf erfolgt, wobei bei einer Druckabbauphase das Druckmittel in den Niederdruckspeichern (NDS) zwischengespeichert wird und solange keine Rückförderung des Druckmittels in den Hauptzylinder (HZ) erfolgt, bis entweder eine Druckaufbauphase bzw. Druckaufbauten einsetzt oder ein kritischer Füllstand des Niederdruckspeichers (NDS) eine Ansteuerung der Hydraulikpumpen (HP) aus Sicherheitsgründen erforderlich macht, wodurch eine Bilanzierung des Bedarfsvolumenstroms und des ...

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens von Kraftfahrzeugregelungssystemen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 6.
• Aus der DE 196 32 311 A1 ist eine Regelstrategie zur Pumpenansteuerung bekannt, die auf einem Druckvolumenmodell basiert, wobei die Pumpenansteuerung unter dem Aspekt der Niederdruckspeicher-Entleerungs-Priorität betrieben wird. Hierbei wird die Förderleistung der Hydraulikpumpe so bemessen, dass die Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bremsdruckabbauphasen zum vollständigen Entleeren der Niederdruckspeicher genügt.
• Die bekannte Pumpenansteuerung führt zu Einbußen im Pedalkomfort, da der Fördervolumenstrom nicht mit dem benötigten Bedarfsvolumenstrom (Druckaufbaupulse) bilanziert wird. Speziell in Situationen, in denen keine Gefahr der Niederdruckspeicherbefüllung gegeben ist, oder wenn der Vordruck nur gering über dem Blockierdruckniveau liegt, ist eine solche herkömmliche Pumpenansteuerung unkomfortabel und verschlechtert sogar die Regelgüte (z. B. auf Niedrigreibwert), da durch eine nicht bilanzierte Rückförderung der Vordruck stark verändert wird. Diese Veränderung des Vordrucks führt zu dem bekannten Vibrieren des Bremspedals bei einem ABS-Eingriff. Das Vibrieren resultiert daraus, dass das Bremspedal bei einem regelungsbedingten Druckaufbau wegen des Volumenverbrauchs in Richtung Fahrzeugboden wandert und überlagert von der Förderpumpentätigkeit in entgegengesetzter Richtung, also gegen den Fahrerfuß, bewegt wird.
• Daher ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, welches durch eine gezielte Pumpenansteuerung eine ungewollte Bewegung (Vibrieren) des Bremspedals während eines ABS- Eingriffs signifikant reduziert, so dass eine Erhöhung des Pedalkomforts und eine Verbesserung der Regelgüte insbesondere in Niedrigreibwertsituationen erreicht wird.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
• Bevorzugt ist nach dem Verfahren der Erfindung, dass der kritische Füllstand des Niederdruckspeichers abhängig von fahrzeugspezifischen Bedingungen, wie z. B. Schlupfverlauf, Radbeschleunigung, Vordruck, Blockierdruckniveau, etc., festgelegt wird. Ganz besonders bevorzugt wird der kritische Füllstand des Niederdruckspeichers mittels Kennlinien festgelegt.
• Weiterhin ist es bevorzugt, dass bei einer Druckaufbauphase das Druckmittel durch die Hydraulikpumpen aus den Niederdruckspeichern derart in den Hauptzylinder rückgefördert wird, dass der benötigte Bedarfsvolumenstrom der Radbremse weitestgehend von dem Fördervolumenstrom der Hydraulikpumpe bereitgestellt wird, so dass eine ungewollte Pedalbewegung aufgrund von Volumenstromdifferenzen minimiert wird.
• Es ist außerdem bevorzugt, dass der Bedarfsvolumenstrom der Radbremse in Form von Volumenkennlinien abgelegt wird.
• Die Hydraulikpumpe wird vorzugsweise abhängig von den Volumenkennlinien angesteuert wird.
• Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogrammprodukt, welches das erfindungsgemäße Verfahren umfasst.
• Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der einzigen Figur hervor.
• Fig. 1 zeigt hierbei einen schematischen Aufbau eines Bremskreises eines Fahrzeugs mit ABS-Regelung.
• Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in Fig. 1 nur einer der üblicherweise zwei Bremskreise dargestellt. An einem Tandemhauptzylinder THZ sind zwei Bremskreise I, II angeschlossen. Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind die Radbremse B1 des vorderen linken Rad VL und die Radbremse B2 des hinteren rechten Rads HR an dem Bremskreis I angeschlossen. Eine Aufteilung der Bremskreise nach Vorder- und Hinterachse ist selbstverständlich auch möglich. In den Druckmittelleitungen DL zwischen dem Tandemhauptzylinder THZ und den Radbremsen B1, B2 befinden sich Einlassventile EV1, EV2, die als SO-Ventile (SO: stromlos offen) ausgeführt sind. Diese Einlassventile EV1, EV2 können bei einem ABS-Regeleingriff geschlossen werden, um einen weiteren Druckaufbau in der Radbremse durch den Tandemhauptzylinder THZ temporär zu unterbinden. Ist ein Druckabbau bei der ABS-Regelung notwendig, so kann das überschüssige Druckmittel über Auslassventile AV1, AV2 abgebaut werden. Die Auslassventile AV1, AV2 sind hierbei als SG-Ventile (SG: stromlos geschlossen) ausgeführt. Das überschüssige Druckmittel wird hierbei in einem Niederdruckspeicher NDS zwischengespeichert und durch eine, mit einem Motor M angetriebene, Hydraulikpumpe HP vor die Einlassventile EV1, EV2 rückgefördert, wobei eine Rückförderung des Druckmittels nur erfolgt, wenn eine Druckaufbauphase bzw. ein Druckaufbau über das Einlassventil einsetzt oder ein kritischer Füllstand des Niederdruckspeichers NDS eine Ansteuerung der Hydraulikpumpe aus Sicherheitsgründen erforderlich macht. Aus dem durch einen Drucksensor (z. B. im THZ) oder durch Druckmodellbildung wird der zu erwartende Druckaufbau bzw. der zu erwartende Aufbaugradient der Radbremsen B1, B2 errechnet. Diese Funktion wird bereits genutzt, um den modellhaft nachgebildeten Raddruck zu bestimmen, wobei der Druckaufbau in Form von Volumenkennlinien ebenfalls abgelegt ist. Der Volumenstrom der Hydraulikpumpe HP ist bei den verschiedenen Ansteuerungen ebenfalls bekannt bzw. abschätzbar. Aus den abgelegten Volumenkennlinie der Radbremsen B1, B2 wird nun die benötigte Pumpenansteuerung berechnet.
• Die Ansteuerung erfolgt unter Berücksichtigung des Nachlaufs der Hydraulikpumpe HP, wenn diese noch einen ausreichenden Volumenstrom erbringt. Der Nachlauf der Hydraulikpumpe HP wird bei ansteigendem Vordruck immer weniger berücksichtigt, um eine Rückförderung bei hohem Pedalgegendruck (durch den Fahrerfuß) sicherzustellen. Bei niedrigen Vordrücken wird der Nachlauf zum Problem, wenn eine Ansteuerung direkt vor einer Druckabbauphase initiiert wird. Dies ist speziell dann der Fall, wenn Schlupfeinläufe an mehreren Rädern vorliegen. In dieser Situation wird ein sich ankündigender Druckabbau (Einlassventile geschlossen) durch Auswertung der Radbeschleunigung und/oder Schlupfverläufe erkannt (ACCF-Response, Pausenverdopplung) und es kann die Pumpenansteuerung unterdrückt werden, so dass der Nachlauf nicht in die Abbauphase läuft.
• Die reduzierte Ansteuerung der Hydraulikpumpe HP bzw. die Unterdrückung der Ansteuerung hat auf niedrigen Reibwerten, in Verbindung mit nur gering über dem Blockierdruckniveau liegenden Vordrücken, auch einen entscheidenden regelungstechnischen Vorteil. In dieser Situation wird ein Vordruckanstieg durch die Rückförderung vermieden, da kein Druckmittel vor die Einlassventile gebracht wird, welches in dieser Situation durch die Förderung "gegen den Fahrervordruck" einer in Relation zum vorliegenden Blockierdruckniveau, starke THZ Druckerhöhung zur Folge hätte. Damit wird die Aufbauberechnung, die die vorangegangene Aufbauphase zur Grundlage der Berechnung hat, nicht gestört und es kommt nicht zu einem Wechsel aus sehr langen gefolgt von sehr kurzen Aufbauphasen. Dies steigert den Pedalkomfort, sowie die Homogenität der Verzögerung.
• Eine Teilbefüllung des Niederdruckspeichers NDS kann hier über längere Zeit akzeptiert werden, da auf Niedrigreibwert kein Sprung auf einen deutlich niedrigeren Reibwert erfolgen kann. Erst wenn die modellhaft nachgebildeten, oder gemessenen Raddrücke einen Wert von nahezu Null zeigen, ohne das eine entsprechende Radwiederbeschleunigung detektiert wird, wird diese komfortorientierte Pumpenansteuerung verlassen und die bekannte Ansteuerung aktiviert.

Claims (6)

1. Verfahren zur Verbesserung des Regelverhaltens von Kraftfahrzeugregelungssystemen, wie ABS, ESP etc., die elektrisch angetriebene Hydraulikpumpen (HP), Einlass- und Auslassventile (EV1, EV2, AV1, AV2) sowie Niederdruckspeicher (NDS) umfassen, wobei die Niederdruckspeicher (NDS) Druckmittel, das im Regelfall aus Radbremsen (B1, B2) abgeleitet wird, zumindest zum Teil aufnehmen, bei dem mit Hilfe der Hydraulikpumpen (HP) das Druckmittel in einen Hauptzylinder (HZ), insbesondere Tandemhauptzylinder (THZ), rückgefördert wird, wobei in Abhängigkeit von gemessenen Druckwerten, z. B. Vordruck eines Bremspedals (BP), und/oder von errechneten oder geschätzten Druckwerten, nämlich durch Modellbildung auf Basis der Ventilbetätigung, des Regelungsverlaufs etc. gewonnenen Werten, das Förderverhalten und/oder das Fördervolumen der Hydraulikpumpen (HP) gesteuert oder geregelt wird, und wobei die Ansteuerung der Hydraulikpumpen (HP) bedarfsgerecht, d. h. unter Auswertung von Radbeschleunigung und/oder Schlupfverlauf erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Druckabbauphase das Druckmittel in den Niederdruckspeichern (NDS) zwischengespeichert wird und solange keine Rückförderung des Druckmittels in den Hauptzylinder (HZ) erfolgt, bis entweder eine Druckaufbauphase einsetzt oder ein kritischer Füllstand des Niederdruckspeichers (NDS) eine Ansteuerung der Hydraulikpumpen (HP) aus Sicherheitsgründen erforderlich macht, wodurch eine Bilanzierung des Bedarfsvolumenstroms und des Fördervolumenstroms erfolgt und somit eine Verringerung von Vibrationen des Bremspedals (BP) erreicht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kritische Füllstand des Niederdruckspeichers (NDS) abhängig von fahrzeugspezifischen Bedingungen, wie z. B. Schlupfverlauf, Radbeschleunigung, Vordruck, Blockierdruckniveau, etc., insbesondere mittels Kennlinien, festgelegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Druckaufbauphase das Druckmittel durch die Hydraulikpumpen (HP) aus den Niederdruckspeichern (NDS) derart in den Hauptzylinder (HZ) rückgefördert wird, dass der benötigte Bedarfsvolumenstrom der Radbremse (B1, B2) weitestgehend von dem Fördervolumenstrom der Hydraulikpumpe (HP) bereitgestellt wird, so dass möglichst geringe Pedalbewegungen aufgrund von Volumenstromdifferenzen erfolgen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bedarfsvolumenstrom der Radbremse (B1, B2) in Form von Volumenkennlinien abgelegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (HP) abhängig von den Volumenkennlinien angesteuert wird.

6. Computerprogrammprodukt, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Algorithmus definiert, welcher ein Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.