DE19940252A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer BremsanlageInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage. Die Vorrichtung enthält eine Sensorik 1 zur Ermittlung eines Istwertes P¶Ist¶ einer eine Bremsung verursachenden Bremskraft, eine Ermittlungseinrichtung 2 zum Ermitteln eines Sollwertes P¶Soll¶ für die Bremskraft und eine Steuereinheit 3 zum Ermitteln einer Ansteuergröße I für ein Stellglied 4 zum Einstellen der Bremskraft. Die Steuereinheit 3 empfängt den Sollwert P¶Soll¶ von der Ermittlungseinrichtung 2 und den Istwert P¶Ist¶ von der Sensorik 1 und ermittelt einen von zumindest zwei unterschiedlichen Betriebszuständen der Bremsanlage nach Maßgabe des Sollwertes P¶Soll¶ und/oder des Istwertes P¶Ist¶. Sie ermittelt weiterhin die Ansteuergröße I für das Stellglied 4 in Abhängigkeit von dem Sollwert P¶Soll¶ und/oder dem Istwert P¶Ist¶ und nach Maßgabe des bestimmten Betriebszustandes und gibt die Ansteuergröße I an das Stellglied 4 aus. Durch die Berücksichtigung unterschiedlicher Betriebszustände der Bremsanlage bei der Ermittlung der Ansteuergröße wird eine erhebliche Verbesserung in Bezug auf die Güte der Bremskraftsteuerung erreicht.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage gemäß den Oberbe
griffen der unabhängigen Ansprüche, die insbesondere an
verschiedene Bremssitationen angepaßt werden können, so daß
eine Steuerung mit hoher Güte ermöglicht wird.
In der Druckschrift DE 196 24 376 A1 ist eine Bremsanlage
für Kraftfahrzeuge mit einer Betätigungseinheit beschrie
ben, die aus einem pneumatischen Bremskraftverstärker sowie
einen ihm nachgeschalteten Hauptbremszylinder besteht. An
den Hauptbremszylinder sind Radbremsen angeschlossen. Das
Steuerventil des Bremskraftverstärkers ist unabhängig vom
Fahrerwillen mittels eines Elektromagneten ansteuerbar,
durch dessen Anker einer der Steuerventil-Dichtsitze betä
tigbar ist. Die Bremsanlage enthält einen Bremsdruckregler,
dem ein einem Soll-Bremsdruck entsprechendes Signal und ein
einem Ist-Bremsdruck entsprechendes Signal zugeführt wird
und dessen Ausgangsgröße einem Sollwert des dem Elektromag
neten zuzuführenden elektrischen Strom entspricht. Der
Bremsdruckregler ist durch eine Parallelschaltung einer das
Sollbremsdrucksignal zu einem ersten Stromwert verarbeiten
den elektronischen Steuerschaltung sowie einer Regelschal
tung gebildet, die eine aus dem Sollbremsdrucksignal sowie
dem Istdrucksignal gebildete Regeldifferenz zu einem zwei
ten Stromwert verarbeitet, wobei die Ausgangsgröße des
Bremsdruckreglers durch Addition der beiden Stromwerte ge
bildet wird.
Dieser Bremsdruckregler hat jedoch den Nachteil, daß er
nicht für jede Bremssituation optimal angepaßt ist, wodurch
sich die Regelgüte verschlechtert.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein
Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage anzuge
ben, die eine verbesserte Bremskraftsteuerung mit einer ho
hen Genauigkeit ermöglichen.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen An
sprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.
Erfindungsgemäß können ein Istwert einer eine Bremsung ver
ursachenden Bremskraft und/oder ein Sollwert für die Brems
kraft ermittelt werden. Weiterhin können mindestens zwei
unterschiedliche Betriebszustände der Bremsanlage nach Maß
gabe des Sollwertes und/oder des Istwertes bestimmt werden.
Es kann außerdem eine Ansteuergröße für ein Stellglied zum
Einstellen der Bremskraft in Abhängigkeit von dem Sollwert
und/oder dem Istwert und nach Maßgabe des bestimmten Be
triebszustandes ermittelt werden.
Die Bremsanlage kann zum einen hydraulisch über einen
Bremsdruck eine Bremsung verursachen, wobei die Bremskraft
dann ein Bremsdruck sein kann, der gesteuert werden soll.
Zum anderen kann die Bremsanlage elektromechanisch eine
Bremsung bewirken, wobei dann z. B. die Bremskraft der auf
eine Bremsscheibe wirkenden Bremsbeläge oder auch z. B. die
Spannkraft zum Spannen der Bremse gesteuert werden können.
Vorzugsweise wird jedoch ein Bremsdruck gesteuert. Die An
steuergröße kann ein Strom zum Ansteuern eines Elektromag
neten sein, der z. B. ein Ventil eines Bremskraftverstär
kers ansteuert. Die Ansteuergröße kann auch ein einen Motor
ansteuernder Strom sein, wobei der Motor wiederum eine Me
chanik zum Spannen der Bremse ansteuern kann.
Der Sollwert kann z. B. von einer Fahrzeugregelung ermittelt
werden, wobei der Fahrzeugregler z. B. einen Abstand zu ei
nem Vorderfahrzeug regeln kann. Der Sollwert könnte aber
auch von einem Fahrer über ein Bremspedal oder ein anderes
Betätigungselement vorgegeben werden. Der Istwert kann z. B.
über einen Drucksensor in einem Tandemhauptzylinder der
Bremsanlage oder z. B. über eine Kraftmeßschraube ermittelt
werden. Erfindungsgemäß kann eine Steuereinheit vorgesehen
sein, die in Abhängigkeit von dem Sollwert und/oder dem
Istwert einen Betriebszustand der Bremsanlage, d. h. z. B.
eine bestimmte Bremssituation bestimmen kann. Sie kann wei
terhin dementsprechend die Ansteuergröße ermitteln, die sie
an ein Stellglied wie z. B. einen Elektromagneten oder einen
Motor ausgeben kann. Weiterhin kann die Ansteuergröße z. B.
auch als Sollgröße einem weiteren Regler zugeführt werden,
der zur Regelung der Ansteuergröße dienen kann.
Als mögliche zu bestimmende Betriebszustände können zum ei
nen eine Kraftaufbauphase, eine Kraftabbauphase und/oder
eine Krafthaltephase erkannt werden. Dafür kann die Steuer
einheit ein Situationserkennungsmodul aufweisen. Das Situa
tionserkennungsmodul wertet vorzugsweise den Sollwert bzw.
die Sollwertänderung in Abhängigkeit von der Zeit aus. Eine
Krafthaltephase kann dann z. B. erkannt werden, wenn sich
der Sollwert über einen bestimmten Zeitraum nicht oder nur
geringfügig ändert.
Die Steuereinheit kann weiterhin eine Regelungseinrichtung
enthalten, an der eingangsseitig der Istwert und der Soll
wert anliegen, wobei ein Regler in Abhängigkeit von der Re
geldifferenz zwischen dem Sollwert und dem Istwert die An
steuergröße für das Stellglied ermitteln kann. Die Regel
differenz kann dabei zum einen aus der Subtraktion des
Sollwertes von dem Istwert und zum anderen aus der Subtrak
tion des Istwertes von dem Sollwert gebildet werden.
Weitere Betriebszustände können sich z. B. in Abhängigkeit
von der Höhe des Sollwertes und/oder des Istwertes und/oder
der Regeldifferenz und/oder der Änderungsgeschwindigkeit
der Regeldifferenz ergeben. Dadurch ist eine an die jewei
ligen Betriebszustände angepaßte Steuerung bzw. Regelung
möglich, so daß sich eine verbesserte Regelgüte erzielen
läßt.
Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden im fol
genden beispielhaft mit Bezug auf die schematischen Zeich
nungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der er
findungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Re
gelungseinrichtung zum Regeln einer Bremskraft,
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der er
findungsgemäßen Steuereinheit,
Fig. 4 ein Flußdiagramm einer Ausführungsform des erfin
dungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 5 beispielhaft ein Diagramm, das den Sollwertverlauf,
den Istwertverlauf und den Verlauf der Ansteuergrö
ße über der Zeit darstellt,
Fig. 6 beispielhaft ein Diagramm, das den Verlauf des
Sollwertes, des Istwertes und der Ansteuergröße für
zwei unterschiedliche Sollwertverläufe über der
Zeit darstellt,
Fig. 7 beispielhaft ein Diagramm zur Verdeutlichung der
Ermittlung der Sprunghöhe für die Ansteuergröße und
Fig. 8 beispielhaft ein Diagramm zur Verdeutlichung des
Überschwingbetriebszustands.
In Fig. 1 ist eine Sensorik 1 zur Ermittlung eines Istwer
tes PIst dargestellt, die diesen an eine Steuereinheit 3
ausgibt. Die Sensorik 1 kann z. B. einen Drucksensor enthal
ten, der den Ist-Druck in einem Tandemhauptzylinder erfaßt.
Die Steuereinheit 3 empfängt weiterhin einen Sollwert PSoll
von einer Ermittlungseinrichtung 2. Die Ermittlungseinrich
tung 2 kann, wie bereits erwähnt, ein Fahrzeugregler sein,
der z. B. in Abhängigkeit von einem Eingangssignal eines Ab
standssensors den Sollwert PSoll ermittelt. Die Steuerein
heit 3 enthält eine Regelungseinrichtung 5 mit einem Regler
6, an deren Eingänge der Sollwert PSoll und der Istwert PIst
anliegen. Der Regler 6 kann z. B. ein PID-Regler sein. Er
gibt eine erste Stellgröße S1 an eine Verknüpfungseinrich
tung 9 aus.
Die Steuereinheit 3 enthält weiterhin ein Situationserken
nungsmodul 7, dem der Sollwert PSoll zugeführt wird, wobei
das Situationserkennungsmodul 7 z. B. durch Auswerten des
Sollwertverlaufes eine Kraftaufbauphase, Kraftabbauphase
und/oder eine Krafthaltephase erkennen kann. Dementspre
chend kann es ein Signal an ein nichtlineares Übertragungs
glied 8 mit einer Dreipunktkennlinie ausgeben. Das Übertra
gungsglied 8 kann dann entsprechend eine zweite Stellgröße
S2 ausgeben. So kann z. B. bei Erkennen einer Kraftauf
bauphase eine vorgegebene obere zweite Stellgröße S2 ausge
geben werden, bei Erkennen einer Kraftabbauphase eine unte
re zweite Stellgröße S2 und bei Erkennen einer Krafthalte
phase eine mittlere zweite Stellgröße S2, deren Wert zwi
schen denen der oberen und unteren zweiten Stellgröße S2
liegen kann, wobei die untere, mittlere und obere zweite
Stellgröße S2 vorzugsweise größer oder gleich Null sind.
Die Verknüpfungseinrichtung 9 verknüpft die beiden Stell
größen S1 und S2 zu einer endgültigen Ansteuergröße I für
ein Stellglied 4. Vorzugsweise werden die beiden Stellgrö
ßen S1 und S2 addiert. Weiterhin kann eine Verbindung zwi
schen dem Situationserkennungsmodul 7 und der Regelungsein
richtung 5 bzw. dem Regler 6 vorgesehen sein, wodurch dann
z. B. die Reglerparameter wie z. B. Verstärkungsfaktoren oder
Zeitkonstanten in Abhängigkeit von dem vom Situationserken
nungsmodul 7 erkannten Betriebszustand beeinflußt werden
können. Denkbar ist auch, daß das Situationserkennungsmodul
7 und das Übertragungsglied 8 in der Regelungseinrichtung 5
realisiert sind.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der in Fig. 1 gezeigten
Regelungseinrichtung 5 detaillierter dargestellt. Die Rege
lungseinrichtung 5 weist den in Fig. 1 gezeigten Regler 6
auf, der an einem Summationspunkt 39 die Differenz ΔP zwi
schen dem Sollwert PSoll und dem Istwert PIst bildet. Diese
Differenz ΔP wird einem Verstärkungsglied 10 und einem
Dreipunktschalter 11 zugeführt. Außerdem kann die Regeldif
ferenz ΔP z. B. von der Regelungseinrichtung 5 an ein weite
res nicht gezeigtes beliebiges Modul der Steuereinheit aus
gegeben werden. In dieser Ausführungsform gibt das Verstär
kungsglied 10 die erste Stellgröße S1 aus. Der Verstär
kungsfaktorv des Verstärkungsgliedes 10 kann z. B. in Ab
hängigkeit von der Regeldifferenz ΔP geändert werden. Die
ses erfolgt vorzugsweise während einer Krafthaltephase, so
daß der Verstärkungsfaktor V optimal eingestellt werden
kann. Der Verstärkungsfaktor V kann z. B. vergrößert werden,
wenn die Regeldifferenz ΔP außerhalb eines vorgegebenen
Differenzbereichs liegt. Im optimalen Fall kann die Regel
differenz ΔP gleich Null sein, wobei dann der Differenzbe
reich um die Nullinie angeordnet sein kann.
Der Dreipunktschalter 11 kann z. B. drei unterschiedliche
dritte Stellgrößen S3 in Abhängigkeit von der Regeldiffe
renz ΔP ausgeben. So kann die dritte Stellgröße S3 z. B. ei
nen vorgegebenen negativen Wert annehmen, wenn die Regel
differenz ΔP einen vorgegebenen negativen Schwellenwert un
terschreitet. Die dritte Stellgröße S3 kann z. B. gleich ei
nem vorgegebenen positiven Wert sein, wenn die Regeldiffe
renz ΔP einen vorgegebenen positiven Schwellenwert über
schreitet. Liegt die Regeldifferenz ΔP z. B. zwischen dem
negativen Schwellenwert und dem positiven Schwellenwert, so
kann die dritte Stellgröße S3 z. B. gleich Null sein. Eine
Verschiebung der Bereiche ins Positive oder Negative ist
auch denkbar. Vorzugsweise ist der Dreipunktschalter 11 nur
während einer Haltephase aktiv. Ein entsprechendes Signal
kann z. B. von dem Situationserkennungsmodul 7 über die Lei
tung 13 in die Regelungseinrichtung 5 eingegeben werden.
Der Regler 6 kann auch einen Differenzierer mit z. B. einem
nachgeschalteten Verstärkungsglied und/oder einen Integrie
rer mit z. B. einem nachgeschalteten Verstärkungsglied ent
halten. Das Differenzier- und/oder Integrierglied differen
ziert bzw. integriert dann die Regeldifferenz ΔP und kann
dann z. B. entsprechend weitere Stellgrößen ausgeben. Die
jeweiligen Verstärkungsfaktoren der Verstärkungsglieder
können z. B. auch in Abhängigkeit von dem vom Situationser
kennungsmodul 7 erkannten Betriebszustand geändert werden.
Die Regelungseinrichtung 5 enthält außerdem eine Vorsteue
rung 12, die in Abhängigkeit vom Sollwert PSoll eine ent
sprechende vierte Stellgröße S4 ausgibt. Die Vorsteuerung
12 kann z. B. ein Verstärkungsglied und/oder ein Differen
zierglied mit z. B. einem nachgeschalteten Verstärkungsglied
enthalten. Auch hier können die jeweiligen Verstärkungs
glieder der Vorsteuerung 12 z. B. nach Maßgabe des vom Si
tuationserkennungsmodul 7 bestimmten Betriebszustandes ge
ändert werden.
Vorteilhaft wird die vierte Stellgröße S4 in größeren Zeit
abständen, z. B. alle 7 ms, ermittelt als die erste S1
und/oder dritte S3 Stellgröße, die z. B. alle 2 ms ermittelt
werden können. Dieses hat den Vorteil, daß ein wesentlicher
Anteil an Rechenzeit eingespart wird. Häufig ändert sich
der Sollwert PSoll nur sehr langsam, so daß auch die Vor
steuerung 12 nicht so schnell arbeiten muß. Dahingegen
sollten sich die Stellgrößen des Reglers 6 schnell ändern
können, um die Stabilität des Gesamtsystems gewährleisten
zu können. Daher sollte der Regler 6 in kürzeren Zeitab
ständen arbeiten.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsge
mäßen Steuereinheit 3 aus Fig. 1 gezeigt. Ihr werden der
Istwert PIst und der Sollwert PSoll zugeführt, die über eine
Leitung 20, die auch aus mehreren Leitungen bestehen kann,
weiteren Einrichtungen zugeführt werden können. Die Steuer
einheit 3 enthält ein Organisationsmodul 14, das in Abhän
gigkeit von dem Istwert PIst und/oder dem Sollwert PSoll un
terschiedliche Betriebszustände bestimmen kann und entspre
chende Signale jeweils an ein Rampenmodul 15, ein Kraftre
gelmodul 16, ein Überschwingmodul 18 und ein Ruhemodul 19
ausgeben kann. Die Module 15, 16, 18 und 19 ermitteln dann
entsprechend dem jeweiligen Betriebszustand eine Ansteuer
größe IRampe, IRegel, IÜber bzw. IRuhe. Die Steuereinheit 3 kann
dann daraus die entsprechende Ansteuergröße I auswählen und
ausgeben.
Weiterhin weist die Steuereinheit 3 ein Überwachungsmodul
17 auf, das den Sollwert PSoll von dem Istwert PIst subtra
hieren kann, um eine Regelabweichung Pdiff zu erhalten, und
das außerdem die Regelabweichung Pdiff differenzieren kann,
um die Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung Pdiff zu
erhalten. Das Überwachungsmodul 17 bestimmt dann z. B. einen
Überschwingbetriebszustand, wenn die Regelabweichung Pdiff
größer als ein Überschwingwert Ü ist und z. B. zusätzlich
die positive Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung
Pdiff größer als ein Überschwingänderungswert ΔÜ ist. Das
Überwachungsmodul 17 kann dann ein entsprechendes Signal an
das Organisationsmodul 14 ausgeben. Der Überschwingwert Ü
kann z. B. in einem Bereich zwischen 2 bar und 10 bar, bei
spielsweise bei 6 bar liegen. Der Überschwingänderungswert
ΔÜ kann in einem Bereich zwischen 5 bar/s und 20 bar/s,
beispielsweise bei 10 bar/s liegen.
Die Regelabweichung Pdiff kann der Regeldifferenz ΔP des
Reglers 6 entsprechen und könnte dann auch z. B. von diesem
ermittelt werden. Ebenso könnte die Änderungsgeschwindig
keit der Regelabweichung Pdiff dann über ein Differenzier
glied des Reglers 6 ermittelt werden. Die Regelabweichung
Pdiff und die Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung
Pdiff können dann z. B. vom Regler 6 dem Überwachungsmodul 17
zugeführt werden, das dann auf die Eingangsgrößen Istwert
PIst und Sollwert PSoll verzichten kann. Die Arbeitsweise der
einzelnen Module der Fig. 3 wird später anhand der weiteren
Figuren näher erläutert.
In Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer erfindungsgemäßen Aus
führungsform gezeigt. In Fig. 4A wird zunächst im Schritt
21 der Sollwert PSoll ermittelt. Danach wird im Schritt 22
der Istwert PIst ermittelt. Anschließend wird im Schritt 23
abgefragt, ob der Sollwert PSoll größer oder gleich einem
Sollschwellenwert SWSoll ist, der z. B. in einem Bereich zwi
schen 0 und 1 bar, beispielsweise bei 0,2 bar liegen kann.
Ist dieses nicht der Fall, wird im Schritt 24 ein Ruhebe
triebszustand ermittelt und entsprechend in den Ruhebetrieb
übergegangen. Dabei wird im anschließenden Schritt 25 die
Ansteuergröße I gleich einer Ruheansteuergröße IRuhe ge
setzt, die das Stellglied 4 nicht ansteuert. Die Ruhean
steuergröße IRuhe kann z. B. gleich Null sein. Wird die Ab
frage im Schritt 23 bejaht, d. h., daß der Sollwert PSoll
kleiner als der Sollschwellenwert SWSoll ist, wird im
Schritt 26 der Sollwert PSoll von dem Istwert PIst abgezogen,
woraus sich die Regelabweichung Pdiff ergibt. Danach wird im
Schritt 27 abgefragt, ob die Regelabweichung Pdiff größer
als der Überschwingwert Ü ist. Ist dies der Fall, wird im
Schritt 28 ein Überschwingbetriebszustand ermittelt und
entsprechend in den Überschwingbetrieb übergegangen. Dem
entsprechend wird im nachfolgenden Schritt 29 die Ansteuer
größe I gleich einer minimalen Ansteuergröße Imin gesetzt,
die gleich der Ruheansteuergröße IRuhe sein kann. Wird die
Abfrage im Schritt 27 verneint, d. h., daß die Regelabwei
chung Pdiff kleiner oder gleich dem Überschwingwert Ü ist,
wird im Schritt 30 abgefragt, ob sich die Bremsanlage im
Überschwingbetrieb befindet. Ist dies der Fall, wird zum
Schritt 31 der Fig. 4B übergegangen. Ist dies nicht der
Fall, wird zum Schritt 34 der Fig. 4B übergegangen.
In Fig. 4B wird zunächst im Schritt 31 abgefragt, ob die
Zeitdauer des Überschwingbetriebszustandes kleiner als eine
Haltezeitdauer thalt ist. Ist dies der Fall, wird die An
steuergröße I auf einen Haltewert Ihalt gesetzt. Wird die
Abfrage im Schritt 31 verneint, d. h., daß die Zeitdauer des
Überschwingbetriebszustands größer oder gleich der Halte
zeitdauer thalt ist, wird im Schritt 33 das Ende des Über
schwingbetriebszustandes bestimmt. Daran anschließend wird
zur Bestimmung eines neuen Betriebszustandes im Schritt 34
abgefragt, ob der Istwert PIst kleiner als ein Istschwellen
wert SWIst ist. Ist dies der Fall, wird im Schritt 35 ein
Rampenbetriebszustand ermittelt und entsprechend in den
Rampenbetrieb übergegangen. Dementsprechend wird im nach
folgenden Schritt 36 die Ansteuergröße I auf einen Rampen
wert IRampe gesetzt. Wird die Abfrage im Schritt 34 verneint,
d. h., daß der Istwert PIst größer oder gleich dem Istschwel
lenwert SWIst ist, wird im Schritt 37 ein Kraftregelbe
triebszustand ermittelt und entsprechend in den Kraft
regelbetrieb übergegangen. Dementsprechend wird im nachfol
genden Schritt 38 die Ansteuergröße I auf einen Regelwert
IRegel gesetzt.
Aus der Fig. 4 wird deutlich, daß es in der dort gezeigten
Ausführungsform wichtig sein kann, wie groß der Sollwert
PSoll ist. Ist er kleiner als der Sollschwellenwert SWSoll, so
wird ein Ruhebetriebszustand aufrechterhalten, der solange
andauert, bis der Sollwert PSoll größer oder gleich dem
Sollschwellenwert SWSoll ist. Erst dann können die weiteren
Betriebszustände, die auch als aktive Betriebszustände be
zeichnet werden können, bestimmt werden. Das hat den Vor
teil, daß ungewollte Störungen des Sollwertes PSoll, z. B.
Abweichungen von Null, nicht bereits zu einer Ansteuerung
des Stellglieds 4 führen, da eine Bremsung noch nicht ge
wünscht ist. Der Sollschwellenwert SWSoll kann z. B. bei
0,2 bar liegen.
Im Ruhebetrieb muß die Ansteuergröße I nicht notwendiger
weise auf Null gesetzt werden, sondern sie kann auch auf
einem kleinen Wert gehalten werden, der nicht dazu geeignet
ist, das Stellglied 4 anzusteuern. Insbesondere bei der An
steuerung eines Elektromagneten zur Ansteuerung eines Ven
tils bedarf es eines Mindeststromes, um einen Istdruck PIst
zu erzeugen bzw. erfassen zu können.
Weiterhin ist in der Ausführungsform der Fig. 4 der Über
schwingbetriebszustand allen anderen aktiven Betriebszu
ständen übergeordnet. Sobald in einem der aktiven Betriebs
zustände ein Überschwingen dadurch erkannt wird, daß die
Regelabweichung Pdiff größer als der Überschwingwert Ü ist,
wird in den Überschwingbetrieb übergegangen. Dieser Be
triebszustand wird erst beendet, wenn die Ansteuergröße I
für eine Zeitdauer thalt auf einem Haltewert Ihalt gehalten
wurde. Es sind jedoch auch andere Bedingungen für die Been
digung des Überschwingbetriebszustandes denkbar. Diese
könnten in Abhängigkeit von der Regelabweichung Pdiff, der
Änderung der Regelabweichung Pdiff oder z. B. auch in Abhän
gigkeit von dem Istwert PIst oder dem Sollwert PSoll festge
legt werden.
Der Rampenbetriebszustand wird eingesetzt, um den Istwert
PIst möglichst schnell und ohne Überschwingen auf den Ist
schwellenwert SWIst zu bringen. Dieser Wert kann z. B. in ei
nem Bereich zwischen 0 und 1 bar, beispielsweise bei
0,1 bar liegen. Erst dann kann es sinnvoll sein, die Brems
kraft im Kraftregelbetriebszustand zu regeln.
Fig. 5 gibt einen Überblick über einige mögliche Betriebs
zustände bzw. Phasen. In dem dargestellten Diagramm sind
der Verlauf der Ansteuergröße I, des Sollwertes PSoll und
des Istwertes PIst in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt.
Zum Zeitpunkt T1 beginnt der Sollwert PSoll zu steigen. Die
Bremsanlage befindet sich jedoch solange im Ruhezustand,
bis der Sollwert PSoll zum Zeitpunkt T2 den Sollschwellen
wert SWSoll erreicht. Dann wird zum Rampenbetriebszustand,
gekennzeichnet durch den Bereich A, übergegangen, in dem
z. B. das Rampenmodul 15 die Ansteuergröße I vorgeben kann.
Hierbei wird die Ansteuergröße I zunächst sprungartig auf
einen Wert h (Sprunghöhe) gesetzt. Danach kann die Ansteu
ergröße I entsprechend einer Geraden mit einer vorgegebenen
Steigung verlaufen. Ein anders ausgebildeter, vorzugsweise
ansteigender Verlauf ist auch möglich. Zum Zeitpunkt T3 hat
der Istwert PIst den Istschwellenwert SWIst erreicht. Danach
wird in den Kraftregelbetriebszustand, gekennzeichnet durch
die Bereiche B und C, übergegangen, in dem das Kraftregel
modul 16 die Ansteuergröße I ermitteln kann. Hierbei kann
die Ansteuergröße I z. B. von der Regelungseinrichtung 5 er
mittelt werden. Um einen glatten Übergang zwischen dem Ram
penbetriebszustand und dem Kraftregelbetriebszustand zu er
möglichen, kann z. B. während einer Übergangsphase B die Än
derungsgeschwindigkeit der Ansteuergröße , vorzugsweise
der Betrag der Änderungsgeschwindigkeit der Ansteuergröße
|| auf einen Maximalwert max begrenzt werden. Dadurch kann
z. B. eine gleiche Steigung der Ansteuergröße I zum Zeit
punkt T3 beim Übergang von Bereich A zu B und ebenso zum
Zeitpunkt T4 beim Übergang vom Bereich B zu C ermöglicht
werden. Im Bereich C ist ab dem Zeitpunkt T4 die Übergangs
phase B beendet. In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform
ist der Wert max während der Übergangsphase B konstant und
steigt zu Beginn der nachfolgenden Phase C auf einen end
gültigen Wert max an. In einer anderen Ausführungsform ist
es jedoch denkbar, daß der Wert max bereits während der
Übergangsphase B auf einen endgültigen Wert ansteigt.
Der Wert bzw. der Verlauf des Maximalwertes max kann auch
nach Maßgabe des Sollwertes Psoll bzw. des Sollwertverlaufes
eingestellt werden. Hierfür kann ein Grenzsollwert Gsoll
vorgesehen sein, dessen Wert in einem Bereich zwischen 1
bar und 5 bar, beispielsweise bei 2 bar liegen kann. Es
kann dann z. B. der Sollwert Psoll mit dem Grenzsollwert Gsoll
verglichen werden. Ist der Sollwert Psoll kleiner als der
Grenzsollwert Gsoll und steigt der Sollwert Psoll an, so kann
der Maximalwert max auf einen konstanten Wert eingestellt
werden. Tritt ein leichter Überschwinger (Pdiff) auf, kann
sich der Maximalwert max Proportional zu Pdiff erhöhen, da
mit der Regler den Überschwinger ausregeln kann. Ist der
Sollwert Psoll konstant oder wird kleiner, so kann der Maxi
malwert max nach einer vorgegebenen Funktion, z. B. exponen
tiell, auf seinen endgültigen Wert ansteigen. Dasselbe kann
gelten, wenn der Sollwert größer oder gleich dem Grenzsoll
wert Gsoll ist.
Vorzugsweise wird der Maximalwert max quasi sprungförmig
auf seinen endgültigen Wert hochgesetzt, wenn ein Über
schwingbetriebszustand ermittelt wird, damit die Ansteuer
größe I möglichst schnell geändert, vorzugsweise herabge
setzt werden kann, um dem Überschwingen entgegenzuwirken.
Zum Zeitpunkt T5 sind der Sollwert PSoll und der entspre
chend geregelte Istwert PIst konstant. Es kann dann z. B. ei
ne Haltephase erkannt werden, während der die Ansteuergröße
I verringert werden kann.
Fig. 6 zeigt, wie die Vorgabe der Ansteuergröße I im Ram
penbetriebszustand in Abhängigkeit von der Änderungsge
schwindigkeit des Sollwertes PSoll, d. h. der Steigung des
Sollwertverlaufes angepaßt werden kann. Die Sprunghöhe h
wird in etwa auf den Wert eingestellt, der benötigt wird,
um einen Istwert PIst, wie z. B. einen Druck in einem Tandem
hauptzylinder, erfassen zu können. Dieser Wert h kann fest
abgespeichert sein, kann z. B. aber auch während des Betrie
bes der Bremsanlage jeweils neu optimiert werden. Näheres
dazu wird später anhand der Fig. 7 erläutert. In Fig. 6
sind die Verläufe der Ansteuergröße I, des Sollwertes PSoll
und des Istwertes PIst für zwei verschiedene Sollwertverläu
fe dargestellt. Der eine Fall ist jeweils in durchgezogenen
Linien gezeigt, und der andere Fall in Strich-Punkt-Linien.
Die Sprunghöhe h ist in beiden Fällen gleich. Im ersten
Fall der Strich-Punkt-Linien verläuft der Sollwert Psoll
steiler, d. h., es soll z. B. schneller und/oder mit größerer
Kraft gebremst werden. Dementsprechend ist in dieser Aus
führungsform der Verlauf der Ansteuergröße I im Rampenbe
triebszustand steiler, damit der Istwert PIst dem Sollwert
PSoll schneller folgen kann. Im ersten Fall erreicht der
Istwert PIst zum Zeitpunkt T3 den Istschwellenwert SWIst. Im
zweiten Fall der durchgezogenen Linien ist der Verlauf des
Sollwertes PSoll nicht so steil, weshalb dementsprechend die
Steigung des Verlaufs der Ansteuergröße I geringer ist. Da
durch erreicht der Istwert PIst im zweiten Fall erst zum
späteren Zeitpunkt T3' den Istschwellenwert SWIst. Die Stei
gung der Rampe (Gerade) von der Ansteuergröße I kann insbe
sondere gleich der Steigung des Sollwertverlaufs sein. Die
Dauer des Rampenbetriebszustandes ist in Fig. 6 in beiden
Fällen, Bereich T2 bis T3 bzw. Bereich T2' bis T3', in etwa
gleich lang.
Die Dauer des Rampenbetriebszustandes tRampe kann überwacht
werden. Dafür kann ein Zeitbereich vorgegeben werden, in
nerhalb dessen die Zeitdauer tRampe liegen darf. Dieser Be
reich wird durch einen unteren Zeitgrenzwert Tu, der z. B.
120 ms betragen kann, und einen oberen Zeitgrenzwert To,
der z. B. 150 ms betragen kann, begrenzt. Die Zeitgrenzwerte
können je nach Bremsanlage eingestellt werden. Während ei
nes Rampenbetriebszustandes kann dann z. B. die Dauer dieses
Betriebszustandes bestimmt und mit den Zeitgrenzwerten ver
glichen werden. Liegt die Zeitdauer tRampe unterhalb des un
teren Zeitgrenzwertes Tu, wird z. B. die Sprunghöhe h um ei
nen vorgegebenen Verringerungswert W1 verringert. Als zu
sätzliche Bedingung für die Verringerung der Sprunghöhe h
kann z. B. zusätzlich vorgegeben werden, daß der Unterschied
zwischen der Änderungsgeschwindigkeit des Sollwertes Soll
und der Änderungsgeschwindigkeit des Istwertes Ist einen
Änderungsschwellenwert nicht über- und/oder unterschreiten
darf. Bei Vorliegen einer oder beider Bedingungen könnte
dann die Sprunghöhe h verringert werden.
Liegt dagegen die Zeitdauer tRampe des Rampenbetriebszustands
oberhalb des oberen Zeitgrenzwertes To, so kann die Sprung
höhe h z. B. um einen Erhöhungswert W2 erhöht werden.
Durch die Verringerung der Sprunghöhe h kann die Zeitdauer
tRampe verlängert werden, und zusätzlich kann die Geräusch
entwicklung der Bremsanlage, insbesondere des Elektromagne
ten bzw. des Ventils verringert werden. Durch die Erhöhung
der Sprunghöhe h kann die Zeitdauer tRampe verkürzt werden.
Der Unterschied zwischen den Änderungsgeschwindigkeiten des
Sollwertes PSoll und des Istwertes PIst kann z. B. durch Aus
werten der Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung
diff ermittelt werden.
Die Sprunghöhe h kann z. B. während des Ruhebetriebszustan
des, am Ende der Herstellung des Fahrzeugs zur Initialisie
rung, nach jeder Zündung oder auch z. B. während einer auto
matischen Abstandsregelung (ACC) unter bestimmten Bedingun
gen ermittelt werden. Die Vorgehensweise ist in Fig. 7 bei
spielhaft erläutert. Dort sind während dieser sog. Lernpha
se der Verlauf der Ansteuergröße I und des Istwertes PIst in
Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Zu Beginn kann die
Ansteuergröße I z. B. auf einen Anfangswert hA, z. B. 1A ge
setzt und danach stufenweise erhöht werden. Dies kann z. B.
treppenförmig mit einer Stufenbreite Th und einer Stufenhö
he Δh erfolgen. Während dieser Zeit wird z. B. der Istwert
PIst erfaßt. Die Ansteuergröße I wird dann z. B. solange er
höht, bis ein tatsächlicher Istwert PIst erfaßt wird. Dieser
Wert kann z. B. etwa gleich dem Istschwellenwert SWIst sein.
Der dann anliegende Wert der Ansteuergröße I wird dann z. B.
als Sprunghöhe h gespeichert. Anschließend kann dann die
Ansteuergröße I wieder verringert werden, womit die Lern
phase beendet ist.
Die Zeitdauer Th,ges der Lernphase kann z. B. auf einen mini
malen und/oder maximalen Wert begrenzt werden. Sie kann
z. B. 3 s betragen. Die Stufenbreite Th kann z. B. in einem
Bereich zwischen 10 ms und 1 s liegen, beispielsweise
100 ms betragen. Die Stufenhöhe Δh kann von der Genauigkeit
der Erfassung des Istwert-Sensors abhängen, kann z. B. maxi
mal 50 mA betragen. Die Sprunghöhe h kann z. B. bei 2,2 A
liegen. Die in bezug auf die Lernphase genannten Größen
können erheblich in Abhängigkeit von dem verwendeten Brems
system variieren.
Anhand von Fig. 8 wird nun beispielhaft der Überschwingbe
triebszustand näher erläutert. In dem Diagramm sind die
Verläufe der Ansteuergröße I, des Sollwertes PSoll, des Ist
wertes PIst und der Änderungsgeschwindigkeit der Regelabwei
chung diff für zwei verschiedene Fälle dargestellt. Der er
ste Fall, dargestellt mit durchgezogenen Linien, zeigt die
Verläufe für den Fall, daß das Überschwingmodul 18 nicht
vorgesehen ist. Der zweite Fall, dargestellt durch die
Strich-Punkt-Linien, zeigt die Verläufe unter Einwirkung
des Überschwingmoduls 18 im Überschwingbetriebszustand. Der
Solldruck PSoll verläuft in beiden Fällen gleich. Ab dem
Zeitpunkt T3 ist ein grauer Bereich 40 oberhalb des Soll
wertes PSoll eingezeichnet. Dieser kennzeichnet den Bereich,
den der Istwert PIst nicht überschreiten darf. Der untere
graue Bereich 41, der ebenfalls ab dem Zeitpunkt T3 be
ginnt, bezeichnet den Bereich, den die Änderungsgeschwin
digkeit diff nicht unterschreiten sollte. In der darge
stellten Ausführungsform muß der obere Bereich 40 von dem
Istwert PIst überschritten sein und zusätzlich der untere
Bereich 41 von der Änderungsgeschwindigkeit diff unter
schritten sein, damit ein Überschwingen erkannt wird. Der
Vorteil liegt darin, daß einem hohen Überschwingen des Ist
wertes PIst gegenüber dem Sollwert PSoll durch das Über
schwingmodul 18 entgegengewirkt werden kann, wohingegen ein
geringes Überschwingen z. B. von dem Kraftregelmodul ausge
regelt werden kann. In diesem Beispiel wird ein Überschwin
gen erst nach dem Beginn des Kraftregelbetriebszustands
überprüft.
Der Bereich zwischen den Zeitpunkten T6 und T8 stellt den
Bereich des Überschwingbetriebszustandes dar. Die Ände
rungsgeschwindigkeit der Regelabweichung diff unterschrei
tet bereits vor dem Zeitpunkt T6 (durchgezogene Linie) den
erlaubten Bereich 41. Hierbei wird jedoch ein Überschwingen
noch nicht erkannt, da der Istwert PIst noch innerhalb des
erlaubten Bereiches 40 liegt. Erst bei Erreichen der Grenze
des Bereiches 40 zum Zeitpunkt T6 wird der Überschwingbe
triebszustand bestimmt, da auch weiterhin die Änderungsge
schwindigkeit der Regelabweichung diff den Bereich 41 un
terschritten hat. Zu Beginn des Überschwingbetriebszustan
des kann die Ansteuergröße I auf den Minimalwert Imin ge
setzt (Strich-Punkt-Linie) werden. Zum Zeitpunkt T7 liegen
sowohl der Istwert PIst als auch die Änderungsgeschwindig
keit der Regelabweichung diff innerhalb der jeweiligen Be
reiche 40 und 41, so daß die Ansteuergröße I z. B. auf einen
Haltewert Ihalt gesetzt werden kann, der unterhalb der
Sprunghöhe h liegen kann. Die Ansteuergröße I kann dann
z. B. für eine Zeitdauer thalt auf dem Haltewert Ihalt gehalten
werden. Die Haltezeitdauer thalt kann z. B. fest gespeichert
sein. Sie kann aber auch in Abhängigkeit von bestimmten
Größen variabel gehalten werden.
Nach Beendigung des Überschwingbetriebszustands zum Zeit
punkt T8 wird in den normalen Kraftregelbetrieb übergegan
gen, in dem z. B. das Kraftregelmodul 16 wieder die Ansteu
ergröße I ermittelt.
Eine häufige Ursache für ein Überschwingen des Istwertes
PIst kann z. B. ein Durchgehen des Magnetankers des Elektro
magneten sein; d. h. dieser geht in die Sättigung und ver
bleibt unabhängig vom Strom in einer Extremposition
(Anschlag), die z. B. einer vollständigen Ventilöffnung ent
spricht. In diesem Fall ist daher ein Zusammenhang zwischen
dem Magnetstrom, d. h. der Ansteuergröße I und der Ventilpo
sition, d. h. der Bremsdrucksteuerung, nicht mehr garan
tiert. Deshalb hilft häufig nur noch ein abruptes Aussetzen
der Kraftregelung und ein Zurücknehmen des Stromes z. B. auf
Imin, bis der Magnetanker von seinem Anschlag wieder ab
setzt. Das Überschwingmodul 18 kann somit das System bei
einer instabil gewordenen Regelstrecke wieder stabilisie
ren.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße
Verfahren können ganz oder teilweise auf einem Rechner rea
lisiert sein, so daß das Verfahren digital durchgeführt
werden kann. Dabei können die Abtastschritte jedoch so
klein sein, daß das Verfahren als quasi-kontinuierlich an
gesehen werden kann. Bei ausreichender Werteauflösung kön
nen auch die Werte als quasi-kontinuierlich angesehen wer
den. Entsprechend sind die angegebenen Werte, wie z. B. der
Istwert PIst oder der Sollwert PSoll, den tatsächlichen Wer
ten entsprechende Größen bzw. Signale, die z. B. in einem
Rechner verarbeitet werden können. Der Rechner kann dement
sprechend die Ansteuergröße als Signal ausgeben, das dann
z. B. noch in eine entsprechende Ansteuergröße zur Ansteue
rung umgewandelt werden kann. Im Falle eines Magnetstromes
kann dieses z. B. bedeuten, daß die Ansteuergröße in Form
von PWM-Signalen vorliegt. Die Zeiten bzw. Zeitdauern kön
nen in Form von Rechnerzählwerten vorliegen und/oder ausge
wertet werden.
Die obigen Ausführungen zeigen, daß die Merkmale der erfin
dungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfah
rens äußerst variabel an beliebige Situationen angepaßt
werden können und somit eine deutliche Verbesserung z. B. in
bezug auf die Regelgüte gegenüber herkömmlichen Bremsrege
lungen darstellen. Sie können ohne weiteres für weitere
nicht genannte Bremssituationen bzw. -zustände erweitert
werden, da die genannten Zustände nicht abschließend sind.
Claims (16)
1. Vorrichtung zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage
mit einer Sensorik (1) zur Ermittlung eines Istwertes
(PIst) einer eine Bremsung verursachenden Bremskraft,
einer Ermittlungseinrichtung (2) zum Ermitteln eines
Sollwertes (PSoll) für die Bremskraft und einer Steuer
einheit (3) zum Ermitteln einer Ansteuergröße (I) für
ein Stellglied (4) zum Einstellen der Bremskraft,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Steuereinheit (3) den Sollwert (PSoll) von der Er
mittlungseinrichtung (2) und den Istwert (PIst) von der
Sensorik (1) empfängt, einen von zumindest zwei unter
schiedlichen Betriebszuständen der Bremsanlage nach
Maßgabe des Sollwertes (PSoll) und/oder des Istwertes
(PIst) bestimmt, die Ansteuergröße (I) für das Stell
glied (4) in Abhängigkeit von dem Sollwert (PSoll)
und/oder dem Istwert (PIst) und nach Maßgabe des be
stimmten Betriebszustandes ermittelt und die Ansteuer
größe (I) an das Stellglied (4) ausgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinheit
(3) eine Regelungseinrichtung (5) enthält, an der ein
gangsseitig der Istwert und der Sollwert anliegen und
die einen Regler (6) enthält, der in Abhängigkeit von
der Regeldifferenz (ΔP) zwischen dem Sollwert (PSoll)
und dem Istwert (PIst) eine erste Stellgröße (S1) für
das Stellglied (4) ermittelt, wobei die Steuereinheit
(3) ein Situationserkennungsmodul (7) enthält, das als
Betriebszustand eine Kraftaufbauphase, eine Kraftab
bauphase und eine Krafthaltephase erkennt und ein ent
sprechendes Signal an ein nachfolgendes nichtlineares
Übertragungsglied (8) mit einer Dreipunktkennlinie aus
gibt, das eine entsprechende zweite Stellgröße (S2) für
das Stellglied (4) ausgibt, wobei die Steuereinheit (3)
die erste Stellgröße (S1) mit der zweiten Stellgröße
(S2) kombiniert, um die Ansteuergröße (I) für das
Stellglied (4) zu erhalten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Regler (6) ein
Verstärkungsglied (10) zum Verstärken der Regeldiffe
renz (ΔP) enthält und bei dem während einer Krafthalte
phase dann, wenn die Regeldifferenz (ΔP) einen erlaub
ten Bereich über- oder unterschreitet, eine Änderung
des Verstärkungsfaktors (V) des Verstärkungsgliedes
(10) bewirkt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der Regler
(6) einen Dreipunktschalter (11) enthält, an dessen
Eingang die Regeldifferenz (ΔP) anliegt und der während
der Krafthaltephase in Abhängigkeit von der Regeldiffe
renz (ΔP) eine dritte Stellgröße (S3) für das Stell
glied (4) ausgibt, wobei die Steuereinheit (3) die
dritte Stellgröße (S3) mit der ersten (S1) und zweiten
Stellgröße (S2) kombiniert, um die Ansteuergröße (I) zu
erhalten.
5. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 4,
bei der die Regelungseinrichtung (5) eine Vorsteuerung
(12) enthält, die in Abhängigkeit von dem Sollwert
(PSoll) eine vierte Stellgröße (S4) für das Stellglied
(4) ermittelt, wobei die Steuereinheit (3) die vierte
Stellgröße (S4) mit der ersten (S1), zweiten (S2) und
dritten Stellgröße (S3) kombiniert, um die Ansteuergrö
ße (I) zu erhalten, und wobei die Vorsteuerung (12) die
vierte Stellgröße (S4) in größeren Zeitabständen ermit
telt als der Regler (6) die erste (S1) und/oder dritte
Stellgröße (S3).
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Steuereinheit
(3) enthält:
- - ein Organisationsmodul (14), das den Istwert (PIst) mit einem Istschwellenwert (SWIst) vergleicht und
- - dann, wenn der Istwert (PIst) kleiner als der Ist schwellenwert (SWIst) ist, einen Rampenbetriebszu stand ermittelt, und
- - ansonsten einen Kraftregelbetriebszustand ermit telt,
- - ein Rampenmodul (15), das bei Vorliegen des Rampenbe triebszustands ein entsprechendes Signal von dem Or ganisationsmodul (14) erhält und dann die Ansteuer größe (I) gemäß einer vorgegebenen Zeitfunktion än dert, insbesondere erhöht, und
- - ein Kraftregelmodul (16), an dessen Eingang der Ist wert (PIst) und der Sollwert (PSoll) anliegen und das bei Vorliegen des Kraftregelbetriebszustands ein ent sprechendes Signal von dem Organisationsmodul (14) erhält und dann die Ansteuergröße (I) in Abhängigkeit von dem Istwert (PIst) und dem Sollwert (PSoll) ermit telt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der
das Kraftregelmodul (16) der Regelungseinrichtung (5)
nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 5 entspricht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Zeit
funktion einen Sprung einer bestimmten Sprunghöhe (h)
und/oder eine Gerade mit einer bestimmten Rampenstei
gung (s) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei dem die Sprunghöhe (h)
etwa derjenigen Ansteuergröße (I) entspricht, die benö
tigt wird, um eine minimale Bremskraft zu erzeugen,
und/oder bei dem die Rampensteigung (s) in Abhängigkeit
von der Änderungsgeschwindigkeit des Sollwertes (PSoll)
bestimmt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei dem das Rampen
modul (15) die Sprunghöhe (h)
- - dann, wenn die Zeitdauer (tRampe) des Rampenbetriebszu stands kleiner als ein unterer Zeitgrenzwert (Tu) ist und der Unterschied zwischen der Änderungsgeschwin digkeit des Sollwertes (Soll) und der Änderungsge schwindigkeit des Istwertes (Ist) einen Änderungs schwellenwert (ΔSW) überschreitet, um einen Verringe rungswert (W1) verringert, und/oder
- - dann, wenn die Zeitdauer (tRampe) des Rampenbetriebszu stands größer als ein oberer Zeitgrenzwert (To) ist, um einen Erhöhungswert (W2) erhöht.
11. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis
10, bei dem das Kraftregelmodul (16) zu Beginn des
Kraftregelbetriebszustands während einer Übergangszeit
dauer (tÜ) die Änderungsgeschwindigkeit der Ansteuer
größe () auf eine maximale Änderungsgeschwindigkeit
(max) begrenzt und die maximale Änderungsgeschwindig
keit (max) der Ansteuergröße zeitabhängig erhöht.
12. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis
11, bei der die Steuereinheit (3) enthält:
- - ein Überwachungsmodul (17), das den Sollwert (Psoll) von dem Istwert (PIst) subtrahiert, um eine Regelab weichung (Pdiff) zu erhalten, und einen Überschwingbe triebszustand ermittelt, wenn die Regelabweichung (Pdiff) größer als ein Überschwingwert (Ü) ist und die positive Änderungsgeschwindigkeit der Regelabweichung (Pdiff) größer als ein Überschwingänderungswert (ΔÜ) ist, und ein entsprechendes Signal an das Organisati onsmodul (14) ausgibt, und
- - ein Überschwingmodul (18), dem bei Vorliegen des Überschwingbetriebszustands vom Organisationsmodul (14) ein entsprechendes Signal zugeführt wird und das dann die Ansteuergröße (I) auf ein Ansteuerminimum (Imin) setzt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei dem das Überschwing
modul (18) im Überschwingbetriebszustand dann, wenn die
Regelabweichung (Pdiff) kleiner als oder gleich dem
Überschwingwert (Ü) ist, die Ansteuergröße (I) auf ei
nen Haltewert (Ihalt) setzt, der größer als das Ansteu
erminimum (Imin) und kleiner als die Sprunghöhe (h) ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei dem das Orga
nisationsmodul (14) einen dem Überschwingbetriebszu
stand folgenden Kraftregelbetriebszustand ermittelt,
wenn die Ansteuergröße (I) für eine Haltezeitdauer
(thalt) auf dem Haltewert (Ihalt) gehalten wurde.
15. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 6 bis
14, bei der das Organisationsmodul (14) den Sollwert
(PSoll) mit einem Sollschwellenwert (SWSoll) vergleicht
und dann, wenn der Sollwert (PSoll) kleiner als der
Sollschwellenwert (SWSoll) ist, einen Ruhebetriebszu
stand ermittelt, wobei die Steuereinheit (3) ein Ruhe
modul (19) enthält, das bei Vorliegen des Ruhebetriebs
zustands ein entsprechendes Signal von dem Organisati
onsmodul (14) erhält und dann die Ansteuergröße (I) auf
einen das Stellglied (4) nicht ansteuernden Ruhewert
(IRuhe) setzt.
16. Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- - Ermitteln eines Istwertes (PIst) einer eine Bremsung verursachenden Bremskraft,
- - Ermitteln eines Sollwertes (PSoll) für die Bremskraft,
- - Ermitteln von zumindest zwei unterschiedlichen Be triebszuständen der Bremsanlage nach Maßgabe des Sollwertes (PSoll) und/oder des Istwertes (PIst), und
- - Ermitteln einer Ansteuergröße (I) für ein Stellglied (4) zum Einstellen der Bremskraft in Abhängigkeit von dem Sol lwert (PSoll) und/oder dem Istwert (PIst) und nach Maßgabe des bestimmten Betriebszustandes.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19940252A DE19940252A1 (de) | 1998-10-27 | 1999-08-25 | Vorrichtung und Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage |
| EP99970970A EP1117578B1 (de) | 1998-10-27 | 1999-10-27 | Vorrichtung zur bremskraftsteuerung einer bremsanlage |
| PCT/EP1999/008124 WO2000024617A2 (de) | 1998-10-27 | 1999-10-27 | Vorrichtung und verfahren zur bremskraftsteuerung einer bremsanlage |
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Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19849411 | 1998-10-27 | ||
| DE19940252A DE19940252A1 (de) | 1998-10-27 | 1999-08-25 | Vorrichtung und Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage |
Publications (1)
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|---|---|
| DE19940252A1 true DE19940252A1 (de) | 2000-06-15 |
Family
ID=7885743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19940252A Withdrawn DE19940252A1 (de) | 1998-10-27 | 1999-08-25 | Vorrichtung und Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage |
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