DE19830680A1 - Electrical braking system for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektrisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, das
folgende Bestandteile enthält:
The invention relates to an electrical brake system for a motor vehicle, which contains the following components:
- - ein Bremspedal, dessen Betätigung von mindestens einem Sensor erfaßt wird, wobei durch das Meßsignal des Sensors eine vom Meßsignal abhängige Gesamtbremskraft vorgegeben wirdA brake pedal, the actuation of which is detected by at least one sensor, whereby the measurement signal of the sensor depends on the measurement signal Total braking force is specified
- - eine Steuereinheit, in der eine Kennlinie gespeichert ist, die den Zusammenhang zwischen dem Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergibt.- A control unit in which a characteristic curve is stored, which shows the relationship between the measurement signal and the total braking force.
Ein elektrisches Bremssystem der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 196 04 946 A1 bekannt. Bei elektromechanischen Bremssystemen wird der Bremswunsch des Fahrers durch Ausüben einer Fußkraft auf ein Bremspedal kundgetan und die Einwirkung der Fußkraft auf das Bremspedal wird von einem Sensor erfaßt und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das der durch den Fahrer angeforderten Gesamtbremskraft entspricht. Die Gesamtbremskraft wird in einer Steuereinheit in Einzelbremskräfte aufgeteilt und den Einzelbremskräften entsprechende Signale werden an die Bremsaktuatoren des Bremssystems weitergeleitet, von denen jeweils einer einem Rad des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist. Jeder Bremsaktuator übt u. a. mit Hilfe eines Elektromotors die vorgegebene Einzelbremskraft auf das entsprechende Rad des Kraftfahrzeuges aus.An electrical brake system of the type mentioned is for example from the DE 196 04 946 A1 known. With electromechanical braking systems, the Driver's braking request by exerting a foot force on a brake pedal announced and the impact of the foot force on the brake pedal is by one Sensor detects and converted into an electrical signal by the driver requested total braking force corresponds. The total braking force is in one Control unit divided into individual braking forces and the individual braking forces Corresponding signals are sent to the brake actuators of the brake system forwarded, one of which is assigned to a wheel of the motor vehicle is. Each brake actuator practices u. a. with the help of an electric motor Single braking force on the corresponding wheel of the motor vehicle.
An Bremssysteme im allgemeinen und an elektrische Bremssysteme im besonderen werden zwei miteinander konkurrierende Anforderungen gestellt. Einerseits soll das Bremssystem während der Fahrt des Kraftfahrzeuges bei einer Betätigung des Bremspedals möglichst direkt, d. h. sofort ansprechen. Andererseits soll bei einer Betätigung des Bremspedals im Rangierbetrieb des Kraftfahrzeuges ein feinfühliges Dosieren der Bremskraft möglich sein. Diese beiden miteinander konkurrierenden Anforderungen an Bremssysteme konnten bisher nicht in Einklang gebracht und der Zielkonflikt konnte bisher nicht gelöst werden. Vielmehr lassen sich die bisher in Kraftfahrzeugen befindlichen Bremssysteme in zwei Kategorien unterteilen. Die erste Kategorie von Bremssystemen weist ein spontanes Ansprechen des Bremssystems während der Fahrt des Kraftfahrzeuges auf, läßt aber ein feinfühliges Dosieren des Bremssystems im Rangierbetrieb des Kraftfahrzeuges vermissen. Die zweite Kategorie von Bremssystemen erlaubt hingegen ein feinfühliges Dosieren des Bremssystems im Rangierbetrieb des Kraftfahrzeuges, läßt jedoch das spontane Ansprechen des Bremssystems während der Fahrt des Kraftfahrzeuges vermissen.On brake systems in general and on electrical brake systems in particular there are two competing requirements. On the one hand, that should Brake system while driving the motor vehicle when the Brake pedals as directly as possible, d. H. address immediately. On the other hand, with one Operation of the brake pedal in the maneuvering mode of the motor vehicle a sensitive Dosing the braking force may be possible. These two competing with each other So far, requirements for braking systems have not been able to be reconciled and Conflict of goals has not yet been resolved. Rather, the so far in Divide motor vehicle brake systems into two categories. The first Category of braking systems shows a spontaneous response of the braking system while driving the motor vehicle, but leaves a sensitive metering of Missing braking system in the maneuvering mode of the motor vehicle. The second The category of brake systems, on the other hand, allows sensitive metering of the Brake system in the maneuvering mode of the motor vehicle, however, leaves the spontaneous Missing response of the braking system while driving the motor vehicle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Bremssystem zu schaffen, das einerseits während der Fahrt des Kraftfahrzeuges spontan anspricht und das andererseits im Rangierbetrieb des Kraftfahrzeuges ein feinfühliges Dosieren der Bremskraft ermöglicht. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betätigen eines solchen elektrischen Bremssystems zu schaffen.The invention has for its object to an electric brake system create that responds spontaneously while driving the motor vehicle and on the other hand, a sensitive one when maneuvering the motor vehicle Dosing the braking force enables. The invention is also the object based on a method for actuating such an electrical brake system create.
Die Aufgabe wird gemäß den kennzeichenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daßThe object is thereby according to the characterizing features of claim 1 solved that
- - in der Steuereinheit mehrere Kennlinien, die den Zusammenhang zwischen dem Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergeben, gespeichert sind, von denen jeweils eine einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitintervall zugeordnet ist, so daß bei einem vorgegebenen Meßsignal die von der Steuereinheit vorgegebene Gesamtbremskraft von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist.- In the control unit several characteristic curves that show the relationship between the Play measurement signal and the total braking force are stored, of which each one of a certain vehicle speed or a certain one Vehicle speed interval is assigned so that at a predetermined measuring signal the predetermined by the control unit Total braking force depends on the vehicle speed.
Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des nebengeordneten
Verfahrensanspruchs 3 wird die Aufgabe ferner dadurch gelöst, daß:
According to the characterizing features of the independent method claim 3, the object is further achieved in that:
- - in der Steuereinheit mehrere Kennlinien gespeichert sind, die den Zusammenhang zwischen dem Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergeben, von denen jeweils eine einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitintervall zugeordnet ist, wobei eine Kennlinie, die einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnet ist, bei vorgegebenem Meßsignal eine größere Gesamtbremskraft vorgibt, als eine Kennlinie, die einer niedrigereren Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem höheren Fahrzeuggeschwindigkeitintervall zugeordnet ist und daß folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden: - Several characteristic curves are stored in the control unit Relationship between the measurement signal and the total braking force play, each one of a certain vehicle speed or is assigned to a specific vehicle speed interval, wherein a characteristic curve which is assigned to a higher vehicle speed at given measurement signal specifies a greater total braking force than one Characteristic curve, the lower vehicle speed or a higher Vehicle speed interval is assigned and that the following process steps are carried out:
- - in der Steuereinheit wird die momentane Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges bestimmt- The current speed of the motor vehicle is in the control unit certainly
- - in der Steuereinheit wird anhand der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit die der dieser Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnete Kennlinie bestimmt- In the control unit based on the current vehicle speed the characteristic curve assigned to this vehicle speed
- - bei einer Betätigung des Bremspedals, d. h. bei einem Bremsvorgang, wird in der Steuereinheit zur Vorgabe der Gesamtbremskraft die Kennlinie zugrundegelegt, die unmittelbar vor bzw. bei Betätigung des Bremspedals der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnet worden ist.- when the brake pedal is operated, d. H. when braking, is in the Control unit for specifying the total braking force on the basis of the characteristic curve, the immediately before or when the brake pedal is pressed Vehicle speed has been assigned.
Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, daß in der Steuereinheit mehrere Kennlinien, die den Zusammenhang zwischen dem Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergeben, gespeichert sind, so daß jeder Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. jedem Fahrzeuggeschwindigkeitintervall eine Kennlinie zugeordnet werden kann. Die Erfindung macht es sich zunutze, daß bei elektrischen Bremssystemen keine direkte mechanische oder hydraulische Verbindung zwischen dem Bremspedal und den Bremsaktuatoren besteht. Vielmehr werden elektrische Bremssysteme durch eine Steuereinheit gesteuert bzw. geregelt, so daß es möglich ist, in der Steuereinheit unterschiedliche Steuer- bzw. Regelalgorithmen, hier insbesondere unterschiedliche Kennlinien für die Pedalsteuerung, zu hinterlegen.The basic idea of the invention is to be seen in that in the control unit several characteristics that show the relationship between the measurement signal and the Play total braking power, stored so that everyone Vehicle speed or each vehicle speed interval one Characteristic curve can be assigned. The invention takes advantage of the fact that electrical braking systems no direct mechanical or hydraulic Connection exists between the brake pedal and the brake actuators. Much more electrical braking systems are controlled or regulated by a control unit, so that it is possible to have different control or Control algorithms, in particular different characteristics for the Pedal control, to deposit.
Bei dem Sensor, durch den die Betätigung des Bremspedals erfaßt wird und der ein von der Betätigung des Bremspedals abhängiges Signal erzeugt, kann es sich beispielsweise um einen Wegsensor handeln, der den Verstellweg des Bremspedals von der Ausgangsposition in eine Betätigungsposition mißt. Alternativ kann es sich bei dem Sensor, durch den die Betätigung des Bremspedals erfaßt wird, um einen Kraftsensor handeln, mit dem die Kraft gemessen wird, die bei einer Betätigung des Bremspedals auf dieses ausgeübt wird.The sensor by which the actuation of the brake pedal is detected and the one generated signal dependent on the actuation of the brake pedal, it can act, for example, a displacement sensor, the displacement of the brake pedal measures from the starting position into an actuating position. Alternatively, it can in the sensor by which the operation of the brake pedal is detected by one Act force sensor, with which the force is measured, which is when the Brake pedal is applied to this.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere darin zu sehen, daß die eingangs erläuterten konkurrierenden Anforderungen in Einklang gebracht werden können. So kann bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges in der Steuereinheit zur Vorgabe der Gesamtbremskraft eine Kennlinie zugrundegelegt werden, die ein feinfühliges Dosieren der Bremse erlaubt, d. h., die eine relativ geringe Steigung aufweist (für nähere Erläuterungen sei auf die Figurenbeschreibung verwiesen). Bei höheren Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges können in der Steuereinheit zur Vorgabe der Gesamtbremskraft hingegen Kennlinien zugrundegelegt werden, die bei einem Bremsvorgang ein spontanes Ansprechen des Bremssystemes erlauben, d. h., die eine relativ steile Steigung aufweisen (für nähere Erläuterungen sei wiederum auf die Figurenbeschreibung verwiesen). Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß trotz Auflösung des eingangs erläuterten Zielkonfliktes keine Zusatzkosten zur Realisierung des elektrischen Bremssystems entstehen, da keine zusätzlichen Bestandteile benötigt werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß auch die zur Feststellung der Fahrzeuggeschwindigkeit notwendigen Sensoren in modernen elektrischen Bremssystemen (z. B. als Bestandteil von Schlupfregelsystemen) immer vorhanden sind.The advantages achieved by the invention can be seen in particular in that the competing requirements explained at the beginning can. So at a low speed of the motor vehicle in the Control unit based on a characteristic curve for specifying the total braking force which allows sensitive metering of the brake, d. that is, a relative has a slight slope (for further explanations, see the description of the figures referred). At higher speeds of the motor vehicle in the Control unit for specifying the total braking force, however, characteristic curves be taken as a basis, the spontaneous response of the Allow braking system, d. that is, a relatively steep slope (for closer Explanations are again referred to the description of the figures). Another Advantage of the invention is to be seen in the fact that despite the resolution of the above Conflicting goals no additional costs for the implementation of the electrical braking system arise because no additional components are required. In this Context is pointed out that also to determine the Vehicle speed necessary sensors in modern electrical Brake systems (e.g. as part of slip control systems) are always available are.
Über die oben genannten gemeinsamen Vorteile hinaus ist der Vorteil der ersten Alternative, daß nämlich jeder Fahrzeuggeschwindigkeit eine eigene Kennlinie zugeordnet ist, darin zu sehen, daß hierdurch eine besonders feinfühlige geschwindigkeitsabhängige Steuerung bzw. Regelung des elektromechanischen Bremssystems möglich wird. Demgegenüber besteht der Vorteil der zweiten Alternative, nämlich daß bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitintervallen jeweils eine Kennlinie zugeordnet wird, darin, daß in der Steuereinheit nur wenige Kennlinien abgelegt zu werden brauchen und daß die geschwindigkeitsabhängige Steuerung bzw. Regelung des elektrischen Bremssystems besonders einfach ist.Beyond the common advantages mentioned above, the advantage of the first is Alternative, namely that each vehicle speed has its own characteristic is assigned to see that this makes a particularly sensitive speed-dependent control or regulation of the electromechanical Brake system is possible. In contrast, there is the advantage of the second Alternative, namely that certain vehicle speed intervals each one Characteristic curve is assigned in that only a few characteristic curves in the control unit need to be filed and that the speed-dependent control or control of the electric brake system is particularly simple.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 sind in der Steuereinheit zwei Kennlinien gespeichert, von denen eine einem niedrigen Geschwindigkeitsintervall und eine einem hohen Geschwindigkeitsintervall zugeordnet ist. Hierbei weist die dem niedrigen Geschwindigkeitsintervall zugeordnete Kennlinie eine vergleichsweise flache Steigung auf, wohingegen die dem hohen Geschwindigkeitsintervall zugeordnete Kennlinie eine vergleichsweise steile Steigung aufweist. Die dem niedrigen Geschwindigkeitsintervall zugeordnete Kennlinie wird dann zur Steuerung bzw. Regelung des elektrischen Bremssystems im Rangierbetrieb des Kraftfahrzeuges genutzt, wohingegen die andere Kennlinie zur Steuerung bzw. Regelung des elektromechanischen Bremssystems im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges genutzt wird. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß in der Steuereinheit lediglich zwei Kennlinien gespeichert zu werden brauchen und daß der eingangs erläuterte Zielkonflikt dennoch gelöst werden kann. According to a development of the invention according to claim 2 are in the control unit two characteristic curves are stored, one of which is low Speed interval and a high speed interval assigned. This indicates the low speed interval assigned characteristic curve has a comparatively flat slope, whereas the the characteristic curve associated with the high speed interval is a comparative one has a steep slope. The one associated with the low speed interval The characteristic curve is then used to control or regulate the electrical braking system used in the maneuvering mode of the motor vehicle, whereas the other characteristic for Control of the electromechanical braking system in normal Driving operation of the motor vehicle is used. The advantage of this training is to see that only two characteristics are stored in the control unit will need and that the conflict of objectives explained at the beginning is still resolved can be.
Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrensanspruchs 3 nach Anspruch 4 wird in der Steuereinheit die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit bei Betätigung des Bremspedals bestimmt. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß in der Steuereinheit die Fahrzeuggeschwindigkeit nur dann bestimmt wird, wenn diese bei einem Bremsvorgang zur Auswahl der Kennlinie, die dem Bremsvorgang zugrundegelegt werden soll, tatsächlich benötigt wird. Die Rechenkapazität der Steuereinheit wird somit außerhalb von Bremsbetätigungsphasen durch die Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit nicht belastet, so daß die Steuereinheit für andere Aufgaben genutzt werden kann.According to a development of the method claim 3 according to claim 4 in the Control unit the current vehicle speed when the Brake pedals determined. The advantage of this training is the fact that in the control unit, the vehicle speed is only determined if this for a braking process to select the characteristic curve that corresponds to the braking process should be taken as a basis, is actually required. The computing capacity of the The control unit is thus outside of brake actuation phases by the Determination of the vehicle speed is not loaded, so the control unit can be used for other tasks.
Gemäß einer alternativen Weiterbildung des Verfahrensanspruchs 3 nach Anspruch 5 wird in der Steuereinheit die momentane Fahrzeuggeschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt bestimmt. Der Vorteil dieser Weiterbildung ist darin zu sehen, daß bei einem Bremsvorgang, d. h. bei einer Betätigung des Bremspedals, keine Verzögerung durch die Bestimmung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit eintritt.According to an alternative development of method claim 3 according to claim 5, the current vehicle speed becomes everyone in the control unit Time determined. The advantage of this training is the fact that a braking operation, d. H. when the brake pedal is actuated, none Delay occurs by determining the current vehicle speed.
Ein Ausführungsbeispiel und weitere Vorteile der Erfindung werden im Zusammenhang mit den nachstehenden Figuren erläutert, darin zeigt:An embodiment and further advantages of the invention are in Explained in connection with the following figures, shows:
Fig. 1 ein elektrisches Bremssystem in schematischer Darstellung, Fig. 1 shows an electric brake system in a schematic representation;
Fig. 2 ein Diagramm, Fig. 2 is a diagram,
Fig. 3 ein Diagramm. Fig. 3 is a diagram.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein elektrisches Bremssystem, wobei in der Figur nur die für die nachfolgenden Erläuterungen notwendigen Bestandteile gezeigt sind. Das elektrische Bremssystem verfügt über ein Bremspedal 2, einen Sensor 4, eine Steuereinheit 6, Bremsaktuatoren 10, Radbremsen 12 und Raddrehzahlsensoren 18. Bei dem Sensor 4 handelt es sich entweder um einen Wegsensor 4, der bei einer Betätigung des Bremspedals 2 den Verstellweg des Bremspedals 2 registriert, oder um einen Kraftsensor 4, der bei einer Betätigung des Bremspedals 2 die auf das Bremspedal 2 ausgeübte Kraft registriert. In der Steuereinheit 6 sind mehrere Kennlinien, die den Zusammenhang zwischen dem vom Sensor 4 erzeugten Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergeben, gespeichert. Jede dieser Kennlinien ist einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsintervall zugeordnet. Im folgenden wird die Funktion des elektrischen Bremssystems erläutert. Fig. 1 shows a schematic representation of an electrical brake system, only the components necessary for the following explanations are shown in the figure. The electric brake system has a brake pedal 2 , a sensor 4 , a control unit 6 , brake actuators 10 , wheel brakes 12 and wheel speed sensors 18 . In the sensor 4 there is either a displacement sensor 4, of the displacement of the brake pedal 2 is registered with an actuation of the brake pedal 2, or a force sensor 4, which registers the force applied to the brake pedal 2 force upon actuation of the brake pedal. 2 In the control unit 6 , several characteristic curves, which represent the relationship between the measurement signal generated by the sensor 4 and the total braking force, are stored. Each of these characteristic curves is assigned to a specific vehicle speed or a specific vehicle speed interval. The function of the electric brake system is explained below.
Bei einer Betätigung des Bremspedals 2 wird dieses von einer Ausgangsposition in eine Betätigungsposition überführt und der Wegsensor 4 erzeugt ein dem Verstellweg zwischen der Ausgangsposition und der Betätigungsposition entsprechendes Meßsignal (bzw. der Kraftsensor 4 erzeugt in der auf das Bremspedal 2 ausgeübten Kraft entsprechendes Meßsignal). Dieses Meßsignal wird über die Leitung 20 an die Steuereinheit 6 weitergegeben. An die Steuereinheit 6 werden ebenfalls über die Leitungen 16 Meßsignale von den Raddrehzahlsensoren 18, mit deren Hilfe die Raddrehzahl der Räder 14 des Kraftfahrzeuges gemessen wird, weitergegeben. In der Steuereinheit 6 wird anhand der Meßsignale der Raddrehzahlsensoren 18 die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges berechnet. Anhand dieser wird in der Steuereinheit 6 die für den aktuellen Bremsvorgang zugrundezulegende Kennlinie bestimmt (näheres siehe Figurenbeschreibung zu den Fig. 2 bis 4). Aus der Kennlinie wird dann die Gesamtbremskraft ermittelt, die dem durch den Sensor 4 erzeugten Meßsignal zugeordnet ist. Danach wird in der Steuereinheit 6 die ermittelte Gesamtbremskraft in Einzelbremskräfte aufgeteilt und diesen Einzelbremskräften entsprechende Signale werden über Leitungen 8 von der Steuereinheit 6 an die Bremsaktuatoren 10 weitergegeben. In den Bremsaktuatoren 10 werden den vorgegebenen Einzelbremskräften entsprechende Zuspannkräfte erzeugt, so daß an den Radbremsen 12 und damit an den Rädern 14 entsprechende Bremskräfte erzeugt werden.Upon actuation of the brake pedal 2, this is transferred from a starting position into an actuating position and the displacement sensor 4 produces a the adjustment path between the initial position and the operating position corresponding measuring signal (or the force sensor 4 generates in the force exerted on the brake pedal 2 force corresponding measuring signal). This measurement signal is passed on to the control unit 6 via the line 20 . Measurement signals from the wheel speed sensors 18 , with the aid of which the wheel speed of the wheels 14 of the motor vehicle are measured, are likewise passed on to the control unit 6 via the lines 16 . The speed of the motor vehicle is calculated in the control unit 6 on the basis of the measurement signals from the wheel speed sensors 18 . On the basis of this, the characteristic curve to be used for the current braking process is determined in the control unit 6 (for more information, see the description of the figures for FIGS. 2 to 4). The total braking force which is associated with the measurement signal generated by the sensor 4 is then determined from the characteristic curve. The determined total braking force is then divided into individual braking forces in the control unit 6 and signals corresponding to these individual braking forces are passed on from the control unit 6 to the brake actuators 10 via lines 8 . Corresponding application forces are generated in the brake actuators 10 , so that corresponding braking forces are generated on the wheel brakes 12 and thus on the wheels 14 .
Eine Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges durch die Steuereinheit 6 mit Hilfe der Raddrehzahlsensoren 18 kann entweder ständig oder aber bei einer Betätigung des Bremspedals 2, also bei einem aktuellen Bremsvorgang, erfolgen.The control unit 6 can use the wheel speed sensors 18 to determine the vehicle speed of the motor vehicle either continuously or when the brake pedal 2 is actuated, that is to say during a current braking operation.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, in dem die Gesamtbremskraft F über den Verstellweg S bzw. über der Pedalkraft Fpedal aufgetragen ist. In das Diagramm sind mehrere Kennlinien 1 bis 4 eingetragen, wobei die Kennlinie 1 einem Geschwindigkeitsintervall von v0 = 0 bis v1 zugeordnet ist. Die Kennlinie 2 ist einem Geschwindigkeitsintervall von v1 bis v2 zugeordnet, wobei die Geschwindigkeiten in diesem Geschwindigkeitsintervall größer sind als in dem Geschwindigkeitsintervall, das der Kennlinie 1 zugeordnet ist. Die Kennlinie 3 ist einem Geschwindigkeitsintervall von v2 bis v3 zugeordnet, wobei die Geschwindigkeiten in diesem Geschwindigkeitsintervall größer sind als die Geschwindigkeiten in dem Geschwindigkeitsintervall, das der Kennlinie 2 zugeordnet ist. Die Kennlinie 4 ist einem Geschwindigkeitsintervall von v3 bis v4 < vmax (vmax entspricht der Maximalgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges) zugeordnet, wobei die Geschwindigkeiten in diesem Geschwindigkeitsintervall größer sind als die Geschwindigkeiten des Geschwindigkeitsintervalls, das der Kennlinie 3 zugeordnet ist. Dem Diagramm ist zu entnehmen, daß eine Kennlinie, die einem Geschwindigkeitsintervall mit niedrigen Geschwindigkeiten zugeordnet ist, einem vorgegebenen Meßsignal S bzw. Fpedal eine kleinere Gesamtbremskraft zuordnet, als eine Kennlinie, die einem Geschwindigkeitsintervall mit höheren Geschwindigkeiten zugeordnet ist. Die Kennlinien 1-4 haben in dem gezeigten Ausführungsbeispiel alle die Form einer Geraden, wobei die Kennlinie 1 die geringste Steigung und die Kennlinie 4 die größte Steigung aufweist. Selbstverständlich können die Kennlinien jedoch auch andere Abhängigkeiten der Gesamtbremskraft von dem Herstellweg bzw. der Pedalkraft wiedergeben. Fig. 2 shows a diagram in which the total braking force F is plotted over the adjustment path S or over the pedal force F pedal . Several characteristic curves 1 to 4 are entered in the diagram, characteristic curve 1 being assigned to a speed interval of v 0 = 0 to v 1 . The characteristic curve 2 is assigned to a speed interval from v 1 to v 2 , the speeds in this speed interval being greater than in the speed interval which is assigned to the characteristic curve 1. The characteristic curve 3 is assigned to a speed interval from v 2 to v 3 , the speeds in this speed interval being greater than the speeds in the speed interval which is assigned to the characteristic curve 2. The characteristic curve 4 is assigned to a speed interval of v 3 to v 4 <v max (v max corresponds to the maximum speed of the motor vehicle), the speeds in this speed interval being greater than the speeds of the speed interval which is assigned to the characteristic curve 3. The diagram shows that a characteristic curve, which is assigned to a speed interval at low speeds, assigns a given measurement signal S or F pedal a smaller total braking force than a characteristic curve, which is assigned to a speed interval at higher speeds. In the exemplary embodiment shown, the characteristic curves 1-4 are all in the form of a straight line, the characteristic curve 1 having the smallest gradient and the characteristic curve 4 having the largest gradient. Of course, the characteristic curves can, however, also represent other dependencies of the total braking force on the production path or the pedal force.
Im folgenden wird im Zusammenhang mit dem Diagramm gemäß Fig. 2 ein Bremsvorgang ausgehend von unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten erläutert: Zunächst wird angenommen, daß bei Betätigung des Bremspedals 2 in der Steuereinheit 6 eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges berechnet wird, die in dem Geschwindigkeitsintervall von v0 bis v1 liegt. Aufgrund dessen wird in der Steuereinheit 6 für den aktuellen Bremsvorgang die Kennlinie 1 zugrundegelegt. Die Kennlinie 1 weist eine relativ flache Steigerung auf, was bedeutet, daß für kleine Änderungen in der Vorgabe der Gesamtbremskraft an dem Bremspedal 2 relativ große Meßsignaländerungen erzeugt werden müssen. Will der Kraftfahrzeugfahrer z. B. die Gesamtbremskraft von F1 auf F2 verändern, so muß er das Bremspedal 2 um den Verstellweg S1-S0 verstellen. Wird also die Kennlinie 1 zugrundegelegt, so können auch kleine Änderungen in der Vorgabe der Gesamtbremskraft feinfühlig von dem Kraftfahrzeugfahrer "eingeregelt" werden. Der Kennlinie 1 werden daher Geschwindigkeiten zugeordnet, die für den Rangierbetrieb typisch sind.In the following, a braking process based on different vehicle speeds is explained in connection with the diagram according to FIG. 2: First, it is assumed that when the brake pedal 2 is actuated in the control unit 6, a vehicle speed of the motor vehicle is calculated which is in the speed interval from v 0 to v 1 lies. Because of this, the characteristic curve 1 is used in the control unit 6 for the current braking process. The characteristic curve 1 has a relatively flat increase, which means that for small changes in the specification of the total braking force on the brake pedal 2, relatively large changes in the measurement signal must be generated. Will the motor vehicle driver z. B. change the total braking force from F 1 to F 2 , he must adjust the brake pedal 2 by the adjustment path S 1 -S 0 . If the characteristic curve 1 is used as a basis, even small changes in the specification of the total braking force can be “regulated” sensitively by the motor vehicle driver. The characteristic curve 1 is therefore assigned speeds that are typical for maneuvering.
Wird bei Einleitung eines Bremsvorganges durch Betätigen des Bremspedals 2 durch die Steuereinheit 6 hingegen eine Fahrzeuggeschwindigkeit zugrundegelegt, die in dem Geschwindigkeitsintervall von v3 bis v4 liegt, so sind die Verhältnisse folgendermaßen. In der Steuereinheit 6 wird für den aktuellen Bremsvorgang die Kennlinie 4 zugrundegelegt. Die Kennlinie 4 hat einen wesentlich steileren Verlauf als die Kennlinien 1 bis 3, was bedeutet, daß zur Änderung in der Vorgabe der Gesamtbremskraft nur relativ kleine Meßsignaländerungen am Sensor 4 des Bremspedals 2 notwendig sind. Wird durch den Kraftfahrzeugfahrer die Gesamtbremskraft F1 angefordert, so braucht das Bremspedal dazu nur um den Verstellweg S2 aus der Ausgangsposition verstellt werden. Soll die Vorgabe in der Gesamtbremskraft durch den Kraftfahrzeugfahrer von F1 auf F2 geändert werden, so ist dazu lediglich eine Änderung des Verstellweges von S2 auf S3 notwendig.If, on the other hand, when initiating a braking operation by actuating the brake pedal 2 by the control unit 6 , a vehicle speed which is in the speed interval from v 3 to v 4 is taken as a basis, the relationships are as follows. The characteristic curve 4 is used in the control unit 6 for the current braking process. The characteristic curve 4 has a significantly steeper curve than the characteristic curves 1 to 3, which means that only relatively small changes in the measurement signal at the sensor 4 of the brake pedal 2 are necessary to change the specification of the total braking force. If the total braking force F 1 is requested by the motor vehicle driver, the brake pedal need only be adjusted by the adjustment path S 2 from the starting position. If the specification in the total braking force is to be changed by the motor vehicle driver from F 1 to F 2 , all that is required is a change in the adjustment path from S 2 to S 3 .
Der Fig. 2 entnimmt man sofort, daß der Verstellweg S2 zur Einstellung der Gesamtbremskraft F1 wesentlich kleiner ist als der Verstellweg S0 zur Einstellung der Gesamtbremskraft F1 und daß die Verstellwegänderung S3-S2 wesentlich kleiner ist als die Verstellwegänderung S1-S0, die jeweils für eine Änderung der Gesamtbremskraft von F1 auf F2 notwendig ist. Bei Geschwindigkeiten, die dem Geschwindigkeitsintervall von v3 bis v4 zugeordnet sind, spricht das elektromechanische Bremssystem also wesentlich spontaner an als bei Geschwindigkeiten, die dem Geschwindigkeitsintervall von v0 bis v1 zugeordnet sind. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten wird dem Kraftfahrzeugfahrer also das Gefühl vermittelt, daß durch das elektromechanische Bremssystem spontan und direkt bereits bei kleinen Verstellwegen bzw. bei kleinen Verstellwegänderungen ete hohe Gesamtbremskraft bzw. eine große Gesamtbremskraftänderung erzeugt wird.One takes the Fig. 2 immediately that the displacement path S 2 is substantially smaller for adjusting the total braking force F 1 as the adjustment path S 0 for adjusting the total braking force F 1 and that the Verstellwegänderung S 3 -S 2 is substantially smaller than the Verstellwegänderung S 1 -S 0 , which is necessary to change the total braking force from F 1 to F 2 . At speeds that are assigned to the speed interval from v 3 to v 4 , the electromechanical brake system responds much more spontaneously than at speeds that are assigned to the speed interval from v 0 to v 1 . At higher vehicle speeds, the motor vehicle driver is given the feeling that the electromechanical braking system spontaneously and directly generates high overall braking force or a large total braking force change even with small adjustment paths or with small adjustment path changes.
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, daß zu Beginn eines Bremsvorganges die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges bestimmt wird und anhand dieser bestimmten Kraftfahrzeuggeschwindigkeit für den aktuellen Bremsvorgang eine Kennlinie in der Steuereinheit 6 zugrundegelegt wird. Diese einmal zugrundegelegte Kennlinie wird in der Steuereinheit 6 für den aktuellen Bremsvorgang auch dann beibehalten, wenn sich durch die Abbremsung die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges so ändert, daß die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit in einen anderen Fahrzeuggeschwindigkeitsintervall absinkt. Dadurch wird sichergestellt, daß eine durch den Kraftfahrzeugfahrer vorgegebene Gesamtbremskraft während des gesamten Bremsvorganges bei konstanter Position des Bremspedals 2 durch die Steuereinheit 6 in dem elektrischen Bremssystem eingesteuert bzw. eingeregelt wird.At this point, it should be expressly pointed out that the speed of the motor vehicle is determined at the beginning of a braking operation and that a characteristic curve in the control unit 6 is used as the basis for the current braking operation on the basis of this specific motor vehicle speed. This characteristic curve, once used, is maintained in the control unit 6 for the current braking process even if the braking of the motor vehicle changes such that the current vehicle speed drops into another vehicle speed interval. This ensures that a total braking force predetermined by the motor vehicle driver is controlled or regulated by the control unit 6 in the electrical braking system during the entire braking process with the brake pedal 2 in a constant position.
Beispiel: Bei Betätigung des Bremspedals 2 wird in der Steuereinheit 6 eine Fahrzeuggeschwindigkeit zugrundegelegt, die in dem Geschwindigkeitsintervall von V3 bis V4 liegt. Durch den Kraftfahrzeugfahrer wird durch Einstellen des Verstellweges S3 die Gesamtbremskraft F2 angefordert. Aufgrund dieser Gesamtbremskraft reduziert sich die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und kann beispielsweise auf einen Wert abfallen, der in dem Geschwindigkeitsintervall von v2 bis v3 liegt. Dennoch wird in der Steuerheit 6 weiterhin die Kennlinie 4 zugrundegelegt. Würde nämlich in der Steuereinheit 6 anstelle der Kennlinie 4 aufgrund der Geschwindigkeitsreduzierung die Kennlinie 3 zugeordnet, so würde dies für den Kraftfahrzeugfahrer bedeuten, daß er für die konstant vorgegebene Gesamtbremskraft F2 den Verstellweg von S3 auf S4 "nachregeln" müßte. Bei klein gewählten Geschwindigkeitsintervallen würde dies ein ständiges "nachregeln" durch den Kraftfahrzeugfahrer erfordern, was unerwünscht ist.Example: When the brake pedal 2 is actuated, the control unit 6 is based on a vehicle speed which lies in the speed interval from V 3 to V 4 . The total braking force F 2 is requested by the motor vehicle driver by adjusting the adjustment path S 3 . Due to this total braking force, the speed of the motor vehicle is reduced and can drop, for example, to a value that lies in the speed interval from v 2 to v 3 . Nevertheless, the characteristic curve 4 is still used in the control unit 6 . If, instead of the characteristic curve 4, the characteristic curve 3 was assigned instead of the characteristic curve 4 in the control unit 6 , this would mean for the motor vehicle driver that he would have to "readjust" the adjustment path from S 3 to S 4 for the constantly predetermined total braking force F 2 . If the speed intervals were small, this would require constant "readjustment" by the motor vehicle driver, which is undesirable.
Die im Zusammenhang mit der Fig. 2 gemachten Ausführungen gelten entsprechend, wenn anstelle des Verstellweges S die Pedalkraft Fpedal über der Gesamtbremskraft F aufgetragen ist, so wie es auch in der Fig. 2 angedeutet ist. In den Ausführungen ist dann lediglich der Begriff "Verstellweg" gegen den Begriff "Pedalkraft" bzw. der Begriff "Verstellwegdifferenz" gegen den Begriff "Pedalkraftdifferenz" auszutauschen. Ansonsten ergeben sich keinerlei Änderungen.The statements made in connection with FIG. 2 apply accordingly if, instead of the adjustment path S, the pedal force F pedal is plotted over the total braking force F, as is also indicated in FIG. 2. In the explanations, only the term "adjustment path" should be exchanged for the term "pedal force" or the term "adjustment path difference" for the term "pedal force difference". Otherwise there are no changes.
Es wird ferner darauf aufmerksam gemacht, daß sich für jede Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges eine separate Kennlinie ergibt, wenn die Breite der einzelnen Geschwindigkeitsintervalle gegen 0 geht. Auch dann gelten die obigen Ausführungen analog. In diesem Fall ist eine besonders feinfühlige geschwindigkeitsabhängige Steuerung bzw. Regelung des elektrischen Bremssystems möglich.Attention is also drawn to the fact that for each speed of the Motor vehicle gives a separate characteristic if the width of each Speed intervals go to 0. The above statements also apply then analogous. In this case, a particularly sensitive is speed-dependent Control or regulation of the electrical braking system possible.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in dem ebenfalls die Gesamtbremskraft F über dem Verstellweg S bzw. über der Pedalkraft Fpedal aufgetragen ist. In dem Diagramm sind zwei Kennlinien 1 und 2 eingetragen, wobei die Kennlinie 1 einem niedrigen Geschwindigkeitsintervall von v0 = 0 bis v1 und die Kennlinie 2 einem höheren Geschwindigkeitsintervall von v1 bis v2 ≧ vmax zugeordnet ist. Die Kennlinie 2 weist eine wesentlich größere Steigung auf als die Kennlinie 1. Die Kennlinie 1 ist dem Rangierbetrieb des Kraftfahrzeuges zugeordnet, so daß im Rangierbetrieb ein feinfühliges Dosieren der Gesamtbremskraft in dem elektromechanischen Bremssystem möglich ist. Die Kennlinie 2 ist hingegen dem "normalen Fahrbetrieb" des Kraftfahrzeuges zugeordnet, so daß das elektromechanische Bremssystem im Normalbetrieb des Kraftfahrzeuges spontan und direkt anspricht. Als Fahrzeuggeschwindigkeit für die Intervallgrenze v1 kann beispielsweise eine Geschwindigkeit gewählt werden, die zwischen 6 km/h und 30 km/h liegt. Fig. 3 shows a diagram in which the total braking force F is also applied over the adjustment path S or over the pedal force F pedal . Two characteristic curves 1 and 2 are entered in the diagram, characteristic curve 1 being associated with a low speed interval from v 0 = 0 to v 1 and characteristic curve 2 with a higher speed interval from v 1 to v 2 ≧ v max . The characteristic curve 2 has a much larger slope than the characteristic curve 1. The characteristic curve 1 is assigned to the maneuvering mode of the motor vehicle, so that in the maneuvering mode a sensitive metering of the total braking force in the electromechanical braking system is possible. The characteristic curve 2, on the other hand, is assigned to the "normal driving operation" of the motor vehicle, so that the electromechanical braking system responds spontaneously and directly during normal operation of the motor vehicle. For example, a speed that is between 6 km / h and 30 km / h can be selected as the vehicle speed for the interval limit v 1 .
22nd
Bremspedal
Brake pedal
44th
Sensor
sensor
66
Steuereinheit
Control unit
88th
Leitungen von der Steuereinheit zu den Bremsaktuatoren
Lines from the control unit to the brake actuators
1010th
Bremsaktuatoren
Brake actuators
1212th
Radbremsen
Wheel brakes
1414
Räder
bikes
1616
Leitungen von der Steuereinheit zu den Raddrehzahlsensoren
Cables from the control unit to the wheel speed sensors
1818th
Raddrehzahlsensoren
Wheel speed sensors
2020th
Leitung von dem Sensor zu der Steuereinheit
Line from the sensor to the control unit
Claims (5)
- 1. ein Bremspedal (2), dessen Betätigung von mindestens einem Sensor (4) erfaßt wird, wobei durch das Meßsignal des Sensors (4) eine vom Meßsignal abhängige Gesamtbremskraft vorgegeben wird,
- 2. eine Steuereinheit (6), in der eine Kennlinie gespeichert ist, die den Zusammenhang zwischen dem Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergibt dadurch gekennzeichnet, daß
- 3. in der Steuereinheit (6) mehrere Kennlinien, die den Zusammenhang zwischen dem Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergeben, gespeichert sind, von denen jeweils eine einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitintervall zugeordnet ist, so daß bei einem vorgegebenen Meßsignal die von der Steuereinheit vorgegebene Gesamtbremskraft von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängig ist.
- 1. a brake pedal ( 2 ), the actuation of which is detected by at least one sensor ( 4 ), a total braking force dependent on the measurement signal being predetermined by the measurement signal from the sensor ( 4 ),
- 2. A control unit ( 6 ), in which a characteristic curve is stored, which represents the relationship between the measurement signal and the total braking force, characterized in that
- 3. in the control unit ( 6 ) a plurality of characteristic curves, which represent the relationship between the measurement signal and the total braking force, are stored, each of which is assigned to a specific vehicle speed or a specific vehicle speed interval, so that the given by the control unit for a given measurement signal predetermined total braking force is dependent on the vehicle speed.
- 1. ein Bremspedal (2), dessen Betätigung von mindestens einem Sensor (4) erfaßt wird, wobei durch das Meßsignal des Sensors (4) eine vom Meßsignal abhängige Gesamtbremskraft vorgegeben wird,
- 2. eine Steuereinheit (6), in der eine Kennlinie gespeichert ist, die den Zusammenhang zwischen dem Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergibt dadurch gekennzeichnet, daß
- 3. in der Steuereinheit (6) mehrere Kennlinien, die den Zusammenhang zwischen dem Meßsignal und der Gesamtbremskraft wiedergeben, gespeichert sind, von denen jeweils eine einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitintervall zugeordnet ist, wobei eine Kennlinie, die einer höheren Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem höheren Fahrzeuggeschwindigkeitsintervall zugeordnet ist, bei vorgegebenem Meßsignal eine größere Gesamtbremskraft vorgibt, als eine Kennlinie, die einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. einem niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeitintervall zugeordnet ist und daß folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
- 4. in der Steuereinheit (6) wird die momentane Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges bestimmt
- 5. in der Steuereinheit (6) wird anhand der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit die der dieser Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnete Kennlinie bestimmt
- 6. bei einer Betätigung des Bremspedals (2), d. h. bei einem Bremsvorgang, wird in der Steuereinheit (6) zur Vorgabe der Gesamtbremskraft die Kennlinie zugrundegelegt, die unmittelbar vor bzw. bei Betätigung des Bremspedals (2) der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnet worden ist.
- 1. a brake pedal ( 2 ), the actuation of which is detected by at least one sensor ( 4 ), a total braking force dependent on the measurement signal being predetermined by the measurement signal from the sensor ( 4 ),
- 2. A control unit ( 6 ), in which a characteristic curve is stored, which represents the relationship between the measurement signal and the total braking force, characterized in that
- 3. in the control unit ( 6 ) a plurality of characteristic curves, which represent the relationship between the measurement signal and the total braking force, are stored, one of which is assigned to a specific vehicle speed or a specific vehicle speed interval, a characteristic curve representing a higher vehicle speed or is assigned to a higher vehicle speed interval, for a given measurement signal specifies a greater total braking force than a characteristic curve which is assigned to a lower vehicle speed or a lower vehicle speed interval and that the following method steps are carried out:
- 4. The current speed of the motor vehicle is determined in the control unit ( 6 )
- 5. In the control unit ( 6 ), the characteristic curve assigned to this vehicle speed is determined on the basis of the current vehicle speed
- 6. when the brake pedal ( 2 ) is actuated, ie during a braking operation, the characteristic curve is used in the control unit ( 6 ) for specifying the total braking force, which was assigned to the current vehicle speed immediately before or when the brake pedal ( 2 ) was actuated.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998130680 DE19830680A1 (en) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Electrical braking system for automobile |
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| DE1998130680 Withdrawn DE19830680A1 (en) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | Electrical braking system for automobile |
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| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19830680A1 (en) |
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Owner name: CONTINENTAL TEVES AG & CO. OHG, 60488 FRANKFURT, D |
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