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DE19940252A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Bremskraftsteuerung einer Bremsanlage

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Publication number
DE19940252A1
DE19940252A1 DE19940252A DE19940252A DE19940252A1 DE 19940252 A1 DE19940252 A1 DE 19940252A1 DE 19940252 A DE19940252 A DE 19940252A DE 19940252 A DE19940252 A DE 19940252A DE 19940252 A1 DE19940252 A1 DE 19940252A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control
value
actual
variable
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19940252A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark Baijens
Juergen Pfeiffer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to DE19940252A priority Critical patent/DE19940252A1/de
Priority to EP99970970A priority patent/EP1117578B1/de
Priority to PCT/EP1999/008124 priority patent/WO2000024617A2/de
Priority to DE59913606T priority patent/DE59913606D1/de
Publication of DE19940252A1 publication Critical patent/DE19940252A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/12Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/72Electrical control in fluid-pressure brake systems in vacuum systems or vacuum booster units

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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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.
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