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WO2020043383A1 - Verfahren zur bestimmung eines startzeitpunkts für einen nachladevorgang bei einer plungereinrichtung einer elektronisch schlupfregelbaren fremdkraftbremsanlage und elektronisch schlupfregelbare fremdkraftbremsanlage mit einer plungereinrichtung - Google Patents

Verfahren zur bestimmung eines startzeitpunkts für einen nachladevorgang bei einer plungereinrichtung einer elektronisch schlupfregelbaren fremdkraftbremsanlage und elektronisch schlupfregelbare fremdkraftbremsanlage mit einer plungereinrichtung Download PDF

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WO2020043383A1
WO2020043383A1 PCT/EP2019/068741 EP2019068741W WO2020043383A1 WO 2020043383 A1 WO2020043383 A1 WO 2020043383A1 EP 2019068741 W EP2019068741 W EP 2019068741W WO 2020043383 A1 WO2020043383 A1 WO 2020043383A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plunger
plunger device
area
pressure
actuation
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2019/068741
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jens Wagner
Stefan Zahariev
Bertram Foitzik
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to US17/267,705 priority Critical patent/US11851043B2/en
Priority to KR1020217009048A priority patent/KR102656039B1/ko
Priority to CN201980056417.0A priority patent/CN112601683B/zh
Publication of WO2020043383A1 publication Critical patent/WO2020043383A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81—Braking systems

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a starting time for a reloading process in a plunger device of an electronically slip-controllable power brake system according to the features of
  • the brake pressure in the wheel brakes of a brake circuit is not generated by a driver by muscle power during normal operation, but by electronic control of a drive motor of a pressure generator by power.
  • the driver merely specifies a possible braking request, for example by actuating a master brake cylinder of the power brake system, which is then set indirectly by an electronic control device by correspondingly controlling the drive motor of the pressure generator.
  • a braking request can alternatively be made independently of the driver by the electronic control unit of a power brake system itself if it has been determined based on the sensor information that, for example, driving conditions and / or traffic situations have occurred which make brake intervention necessary.
  • the brake pressure provided by the pressure generator can be individually adapted to the slip conditions of a wheel of the vehicle assigned to a wheel brake and thus an anti-lock protection (ABS), a traction control (ASR) and / or a driving stability control in a manner known per se (ESP).
  • ABS anti-lock protection
  • ASR traction control
  • ESP driving stability control in a manner known per se
  • plunger devices as pressure generators in power brake systems. Those have a plunger which is movably received in a plunger cylinder and which, together with the plunger cylinder, delimits a plunger working space. Driven by
  • the plunger device can be used to build up or reduce pressure in a brake circuit of the external power brake system that is in contact with the plunger working space. In the direction of pressure build-up, the plunger device releases pressure medium from the plunger workspace into the
  • External brake system is disclosed for example in Figure 1 of DE 10 2013 205 639 A1.
  • This known power brake system forms a so-called open system. This means that if the pressure is reduced as part of a
  • pressure medium flows out via a return line to a pressure medium reservoir of the power brake system.
  • the drained pressure medium is no longer available to the plunger device for subsequent pressure build-ups.
  • Brake pressure control therefore means that the volume of pressure medium in the plunger workspace is gradually used up. Inevitably, therefore, the plunger device must be actuated from time to time in the pressure reduction direction in order to get the plunger workspace back with new pressure medium
  • the plunger device is by more Valve devices of the power brake system can be temporarily separated from the brake circuit. In the separated state, an actuation of the plunger device in the direction of pressure reduction in the plunger working space forms a negative pressure against the atmospheric pressure of the pressure medium reservoir and
  • Pressure medium from the pressure medium reservoir flows into the plunger work space.
  • the plunger device is not available to build up brake pressure for the duration of such a reloading process. So that the vehicle stability, the vehicle deceleration or the braking distance of the vehicle are not significantly impaired, the reloading process must be carried out in a very short time.
  • Driving stability control process takes place can coincide with a time at which a recharging process of the plunger device is required. Such a situation can affect braking distance or vehicle stability.
  • Slip-controllable external power brake system according to the features of claim 1 or an electronically slip-controllable external power brake system with a plunger device according to the features of claim 6 have the advantage that the starting time for a reloading process is determined as a function of parameters which determine a driving state of a vehicle equipped with the external power brake system and / or an operating state of the
  • the plunger device if an actual position of the plunger is within a definable working range of the plunger device.
  • This work area is defined by area boundaries and extends over a selected part of the entire actuation area of the plunger device. On the one hand, this reduces the number of reloading processes to be carried out and consequently the load on the components involved, and on the other hand increases the system availability. Further advantages or advantageous developments of the invention result from the dependent subclaims and from the following
  • the expected driving condition of the vehicle can be estimated with a relatively good probability.
  • the frequency of cases in which a reloading process has to be carried out during an ongoing braking process can thereby be greatly reduced.
  • the mentioned parameters can be, for example, the brake pressure in a brake circuit of an external power brake system, the wheel rotational speed of one of the wheels of a vehicle, the longitudinal and lateral acceleration, the yaw rate and / or the steering angle of the vehicle. These parameters are transmitted from the sensor devices already present in the vehicle to the electronic control unit of the power brake system for brake pressure control and allow a reliable view of whether
  • Brake pressure control interventions are expected in the near future. In the event of potential brake pressure control interventions, the reloading process can be postponed to a later point in time with more suitable boundary conditions
  • a logical link is a link between the parameters depending on their meaning, i.e. understood a weighting or prioritization of the parameters or the use of fuzzy logic.
  • the proposed measures can be used to avoid, with a relatively high probability, that brake pressure increases are requested at the time of a reloading process that is taking place or that an ongoing increase in brake pressure in favor of a
  • the proposed method or the proposed power brake system enables optimized braking distances with high driving stability of a motor vehicle equipped therewith.
  • FIG. 2 illustrates the operating range of a plunger device and a working range defined within this operating range, within which the start time for a reloading process
  • Plunger device can be determined depending on the parameters.
  • FIG. 1 shows the hydraulic circuit diagram of an electronically slip-controllable power brake system on which the invention is based. Because this hydraulic circuit diagram already belongs to the prior art, the following description is limited to that for understanding the invention
  • the electronically slip-controllable power brake system according to FIG. 1 bears the reference number 10.
  • a master brake cylinder 16 that can be actuated via a pedal 18.
  • Exemplary are with the master cylinder 16 two brake circuits A; B connected, which in turn are each contacted with two wheel brakes 12.
  • Master brake cylinder 16 brake circuits A; B and wheel brakes 12 are supplied with pressure medium via a connected pressure medium reservoir 14.
  • a connection of the master brake cylinder 16 to the brake circuits A; B is controllable by means of a controllable first valve device 24; a second controllable valve device 42; 44 is assigned to the wheel brakes 12 and enables the brake pressure of each individual wheel brake 12 to be regulated individually.
  • a brake pressure is provided by a plunger device 32, which is connected to the brake circuits A; B is connected.
  • This plunger device 32 comprises a plunger 38 which is movably received in a plunger cylinder 40 and which, together with the plunger cylinder 40, delimits a plunger working space.
  • the plunger 38 can be driven by an electronically controllable drive motor 30 via a downstream gear 36 for a translation movement in the pressure build-up direction or in the opposite direction in the pressure reduction direction.
  • the volume of the plunger workspace decreases in the direction of pressure build-up and, in contrast, increases in the direction of pressure reduction.
  • a provided third valve device 34 of the external power brake system 10 enables the decoupling of this plunger device 32 from the brake circuits A; B.
  • the power brake system 10 is finally with an electronic
  • Control unit 28 equipped. This control unit 28 detects signals from existing sensors 12, 26, 50 and controls the three valve devices 24 mentioned; 34 and 42, 44 and the drive motor 30 of the plunger device 32 for adapting the brake pressure to the slip conditions on the wheels of the vehicle as required. Braking operations can be carried out automatically by the electronic control unit or, depending on one by the driver, by actuating the master brake cylinder 16
  • FIG. 2 shows the theoretically available actuation area 64 of a plunger 38 in a plunger device 32.
  • the plunger 38 when actuated by the drive motor 30, can be structurally translated between two predetermined end stops 52 and 54 are moved.
  • a plunger working space 60 extends between these end stops 52 and 54
  • Plunger device 32 has its maximum volume when the plunger 38 is at the first, inner end stop 52 and has its minimum volume when the plunger 38 is at
  • Plunger 38 in the direction of pressure build-up is indicated by means of a drawn-in arrow R.
  • Two dashed lines indicate two fictitious area boundaries 56, 58 of a definable, non-hatched work area 62 of the plunger device 32.
  • the invention is based on the idea that the plunger device 32 should not be reloaded until the plunger 38 has an actual position within these range limits 56; 58 has taken.
  • the plunger device 32 is first uncoupled from the connected brake circuit by means of existing valve devices of the power brake system and then the plunger 38 in the direction of pressure reduction, i.e. driven against the directional arrow R. Consequently, a suppression is formed in the plunger work space 60, which is now increasing again, by means of which pressure medium from a connected one
  • Pressure medium reservoir (Fig.l: 14) flows into the plunger work space 60.
  • the area limits 56 and 58 are each provided at a distance from each of the two end stops 52 and 54 of the plunger device 32, as a result of which the distance between these area limits 52; 54 lying work area 62 only a part of the total actuation area shown
  • Plunger device 32 covers.
  • the left or first area boundary 56 in FIG. 2 extends perpendicular to the direction of piston movement. Is an actual position of the plunger 38 between the end stop 52 and this area boundary 56 has the
  • Plunger work space 60 still has a relatively large residual volume, so that it is not necessary to carry out a reloading process.
  • Area limit 56 is selected such that a large part of
  • Residual volume of pressure medium is sufficiently large.
  • a reloading process of the plunger device 32 is accordingly considered at the earliest when the plunger 38 has reached a position beyond this area limit 56 and is between the area limits 56 and 58 of the working area 62.
  • Power brake system 10 parameters that allow a prediction of the state of the power brake system and / or the driving state of the vehicle equipped with the power brake system, used and logically linked.
  • the logical link gives in
  • the ideal time to start is when the reloading process can be carried out without interrupting a build-up of brake pressure during the individual brake pressure control and can be completed in a very short time.
  • Operating state of the plunger device 32 describing parameters are included. Several of these parameters can be linked by weighting or prioritizing the parameters according to their importance and / or using fuzzy logic by the electronic control unit 28. As a result, the electronic control unit 28 is in this way able to determine a suitable point in time within the work area 62 at which a recharging process of the plunger device 32 is triggered or started. With a starting time for a determined in this way
  • this reloading process can be carried out without an increase in brake pressure being expected in parallel.
  • the second area boundary 58 shown on the right in FIG. 2 indicates a residual volume remaining in the plunger work space 60.
  • the latter is composed of a first residual volume portion 58a, which cannot be used for the plunger device 32, and a second residual volume portion 58b, which is composed of
  • the plunger device 32 is required to be able to raise a brake pressure present in a brake circuit to the blocking pressure level during a reloading process that may be taking place.
  • the first residual volume portion 58a cannot be used due to control engineering reasons and due to mechanical tolerances in the plunger actuation.
  • the second residual volume portion 58b is of different sizes or depends on the pressure level already prevailing in a brake circuit. It can be almost zero if the brake pressure level prevailing in the brake circuit already comes close to the blocking pressure or, on the other hand, can require a much larger volume if, for example, the applied brake pressure is low and the blocking pressure level has to be appropriately high due to the excellent friction between the wheel and the road.
  • the second area boundary 58 is shown as a ramp rising from left to right.
  • Brake pressure control is in progress. In this case, an interruption of this brake pressure control is essential. However, by applying the The logic described above limits the number of such (exceptional) events to an unavoidable minimum.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Startzeitpunkts für einen Nachladevorgang bei einer Plungereinrichtung (32) einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage (10) sowie eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10) mit einer Plungereinrichtung (32). Bekannte Plungereinrichtungen (32) weisen einen Plungerzylinder (40), einen Plungerkolben (38) und einen Plungerarbeitsraum (60) auf und sind von einem Antriebsmotor (30) betätigbar. In Abhängigkeit einer Betätigungsrichtung des Antriebsmotors (30) durch ein elektronisches Steuergerät (28) nimmt das Volumen des Plungerarbeitsraums (60) zu oder ab. Ein Betätigungsbereich (64) der Plungereinrichtung (32) erstreckt sich zwischen zwei Endanschlägen (52; 54). Von Zeit zu Zeit ist ein Nachladevorgang der Plungereinrichtung (32) notwendig. Es wird vorgeschlagen den Startzeitpunkt für einen Nachladevorgang der Plungereinrichtung (32) in Abhängigkeit von Kenngrößen zu ermitteln, welche den Fahrzustand eines mit der Fremdkraftbremsanlage ausgestatteten Fahrzeugs und/oder den Betätigungszustand der Plungereinrichtung (32) beschreiben, wenn eine Ist-Position des Plungerkolbens (38) innerhalb eines festlegbaren Arbeitsbereichs (62) der Plungereinrichtung (32) liegt.

Description

Titel
Verfahren zur Bestimmung eines Startzeitpunkts für einen
Nachladevorgang bei einer Plungereinrichtung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage und elektronisch
schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage mit einer Plungereinrichtung
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung eines Startzeitpunkts für einen Nachladevorgang bei einer Plungereinrichtung einer elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage nach den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine elektronisch schlupfregelbare
Fremdkraftbremsanlage mit einer Plungereinrichtung nach den Merkmalen des Oberbegriffs des nebengeordneten Anspruch 6.
Stand der Technik
Bei elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlagen wird während des Normalbetriebs der Bremsdruck in den Radbremsen eines Bremskreises nicht von einem Fahrer durch Muskelkraft erzeugt, sondern durch elektronische Ansteuerung eines Antriebsmotors eines Druckerzeugers per Fremdkraft.
Der Fahrer gibt, beispielsweise durch Betätigung eines Hauptbremszylinders der Fremdkraftbremsanlage, lediglich einen evtl. Bremswunsch vor, welcher dann von einem elektronischen Steuergerät durch eine entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors des Druckerzeugers mittelbar eingestellt wird.
Ein Bremswunsch kann alternativ auch unabhängig vom Fahrer durch das elektronische Steuergerät einer Fremdkraftbremsanlage selbst abgesetzt werden, wenn aufgrund vorliegender Sensorinformationen festgestellt wurde, dass z.B. Fahrzustände und/oder Verkehrssituationen eingetreten sind, welche einen Bremseneingriff erforderlich machen. Mitels ansteuerbarer Ventileinrichtungen der Fremdkraftbremsanlage lässt sich der vom Druckerzeuger bereitgestellte Bremsdruck dabei radindividuell an die Schlupfverhältnisse eines einer Radbremse zugeordneten Rades des Fahrzeugs anpassen und damit auf an sich bekannte Weise eine Antiblockierschutz- (ABS), eine Antriebsschlupf- (ASR) und/oder eine Fahrstabilitätsregelung (ESP) vornehmen.
Weiterhin bekannt ist es, in Fremdkraftbremsanlagen Plungereinrichtungen als Druckerzeuger einzusetzen. Jene weisen einen Plungerkolben auf, der in einem Plungerzylinder beweglich aufgenommenen ist und der zusammen mit dem Plungerzylinder einen Plungerarbeitsraum begrenzt. Angetrieben vom
Antriebsmotor führen der Plungerkolben und der Plungerzylinder relativ zueinander eine Translationsbewegung aus, aufgrund welcher der
Plungerarbeitsraum sein Volumen verändert. In Abhängigkeit der Richtung dieser Translationsbewegung kann mit der Plungereinrichtung ein Druckaufbau oder ein Druckabbau in einem mit dem Plungerarbeitsraum kontaktierten Bremskreis der Fremd kraftbremsanlage vorgenommen werden. In Druckaufbaurichtung wird von der Plungereinrichtung Druckmitel aus dem Plungerarbeitsraum in den
Bremskreis der Fremdkraftbremsanlage verdrängt und das Volumen des
Plungerarbeitsraums nimmt ab, während in Druckabsenkrichtung dieses
Volumen wieder sukzessive zunimmt.
Der Hydraulikschaltplan einer derartigen elektronisch schlupfregelbaren
Fremdkraftbremsanlage ist beispielsweise in Figur 1 der DE 10 2013 205 639 Al offenbart.
Diese bekannte Fremdkraftbremsanlage bildet ein sogenanntes offenes System aus. Dies bedeutet, dass bei einem Druckabbau im Rahmen einer
radindividuellen Druckregelung, Druckmitel über eine Rücklaufleitung zu einem Druckmitelreservoir der Fremdkraftbremsanlage abströmt. Das abgelassene Druckmitel steht der Plungereinrichtung für nachfolgende Druckaufbauten nicht mehr zur Verfügung. Mehrfache Bremsvorgänge mit radindividueller
Bremsdruckregelung führen somit dazu, dass sich das Volumen des Druckmitels im Plungerarbeitsraum sukzessive verbraucht. Zwangsläufig muss deshalb von Zeit zu Zeit die Plungereinrichtung in Druckabbaurichtung betätigt werden, um den Plungerarbeitsraum wieder mit neuem Druckmitel aus dem
Druckmitelreservoir nachzuladen. Dazu ist die Plungereinrichtung durch weitere Ventileinrichtungen der Fremdkraftbremsanlage befristet vom Bremskreis abtrennbar. Im abgetrennten Zustand bildet sich durch eine Betätigung der Plungereinrichtung in Druckabbaurichtung im Plungerarbeitsraum ein Unterdrück gegenüber dem Atmosphärendruck des Druckmittelreservoirs aus und
Druckmittel aus dem Druckmittelreservoir strömt in den Plungerarbeitsraum ein.
Für die Dauer eines solchen Nachladevorgangs steht die Plungereinrichtung allerdings nicht für einen Bremsdruckaufbau zur Verfügung. Um deshalb die Fahrzeugstabilität, die Fahrzeugverzögerung oder den Bremsweg des Fahrzeugs nicht maßgeblich zu beeinträchtigen, muss der Nachladevorgang in sehr kurzer Zeit durchgeführt werden.
Nachteilig ist allerdings, dass ohne geeignete Gegenmaßnahmen ein Zeitpunkt zu dem ein Antiblockierschutz-, ein Antriebsschlupf- und/oder ein
Fahrstabilitätsregelvorgang stattfindet mit einem Zeitpunkt zusammenfallen kann, an dem ein Nachladevorgang der Plungereinrichtung erforderlich ist. Eine solche Situation kann den Bremsweg oder die Fahrzeugstabilität beeinträchtigen.
Vorteile der Erfindung
Demgegenüber weist ein Verfahren zur Bestimmung eines Startzeitpunkts für einen Nachladevorgang einer Plungereinrichtung einer elektronisch
schlupfregelbaren Fremd kraftbremsanlage nach den Merkmalen des Anspruchs 1 oder eine elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage mit einer Plungereinrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 6 den Vorteil auf, dass der Startzeitpunkt für einen Nachladevorgang in Abhängigkeit von Kenngrößen ermittelt wird, welche einen Fahrzustand eines mit der Fremdkraftbremsanlage ausgestatten Fahrzeugs und/oder einen Betätigungszustand der
Plungereinrichtung beschreiben, wenn eine Ist-Position des Plungerkolbens innerhalb eines festlegbaren Arbeitsbereichs der Plungereinrichtung liegt. Dieser Arbeitsbereich ist durch Bereichsgrenzen definiert und erstreckt sich über einen ausgewählten Teil des gesamten Betätigungsbereichs der Plungereinrichtung. Zum einen wird damit die Anzahl an vorzunehmenden Nachladevorgängen und folglich die Belastung der beteiligten Bauteile reduziert, zum anderen wird die Systemverfügbarkeit erhöht. Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen und aus der nachfolgenden
Beschreibung.
Anhand der den Startzeitpunkt eines Nachladevorgangs bestimmenden
Kenngrößen lässt sich ein zu erwartender Fahrzustand des Fahrzeugs mit einer relativ guten Wahrscheinlichkeit abschätzen. Die Häufigkeit von Fällen in denen während eines ablaufenden Bremsvorgangs ein Nachladevorgang durchzuführen ist, lässt sich dadurch stark verringern.
Bei den erwähnten Kenngrößen kann es sich beispielsweise um den Bremsdruck in einem Bremskreis Fremdkraftbremsanlage, um die Raddrehgeschwindigkeit eines der Räder eines Fahrzeugs, die Längs- und Querbeschleunigung, die Gierrate und/oder den Lenkwinkel des Fahrzeugs handeln. Diese Kenngrößen werden von im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Sensoreinrichtungen dem elektronischen Steuergerät der Fremd kraftbremsanlage zur Bremsdruckregelung übermittelt und gestatten einen zuverlässigen Ausblick darauf, ob
Bremsdruckregeleingriffe in naher Zukunft zu erwarten sind. Im Falle potenziell anstehender Bremsdruckregeleingriffe lässt sich der Nachladevorgang auf einen späteren Zeitpunkt mit dahingehend geeigneteren Randbedingungen
verschieben. Werden weiterhin Informationen berücksichtigt, welche den Betätigungszustand der Plungereinrichtung beschreiben, wie z.B. die Drehzahl, die Drehrichtung, die aktuelle Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung einer Antriebswelle des Antriebsmotors des Druckerzeugers, lässt sich vorteilhafterweise zudem die Zeit für eine Drehrichtungsumkehr der Plungerbetätigung einsparen und damit die Dauer des Nachladvorgangs minimieren.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden dazu die erwähnten Kenngrößen vom elektronischen Steuergerät logisch miteinander verknüpft. Unter einer logischen Verknüpfung wird in diesem Zusammenhang eine Verknüpfung der Kenngrößen in Abhängigkeit ihrer Bedeutung, d.h. eine Gewichtung oder Priorisierung der Kenngrößen verstanden oder die Anwendung einer Fuzzylogik.
Im Ergebnis kann anhand der vorgeschlagenen Maßnahmen mit einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit vermieden werden, dass zum Zeitpunkt eines ablaufenden Nachladevorgangs Bremsdruckerhöhungen angefordert werden oder dass eine ablaufende Bremsdruckerhöhung zugunsten eines
Nachladevorgangs unterbrochen werden muss. Im Ergebnis ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren bzw. die vorgeschlagene Fremdkraftbremsanlage optimierte Bremswege bei gleichzeitig hoher Fahrstabilität eines damit ausgestatteten Kraftfahrzeugs.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung detailliert erläutert.
In der Figur 1 ist dazu der Hydraulikschaltplan einer der Erfindung
zugrundeliegenden elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage dargestellt. Dieser Hydraulikschaltplan zählt zum Stand der Technik.
Figur 2 veranschaulicht den Betätigungsbereich einer Plungereinrichtung und einen innerhalb dieses Betätigungsbereichs festgelegten Arbeitsbereich, innerhalb dem der Startzeitpunkt für einen Nachladevorgang der
Plungereinrichtung kenngrößenabhängig festlegbar ist.
Figurenbeschreibung
Wie erwähnt zeigt die Figur 1 den Hydraulikschaltplan einer der Erfindung zugrundeliegenden elektronisch schlupfregelbaren Fremdkraftbremsanlage. Weil dieser Hydraulikschaltplan bereits zum Stand der Technik zählt, beschränkt sich nachfolgende Beschreibung auf das für das Verständnis der Erfindung
Notwendige.
Die elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage nach Figur 1 trägt die Bezugsziffer 10. Sie weist zur Vorgabe eines Bremswunsches beispielhaft einen über ein Pedal 18 betätigbaren Hauptbremszylinder 16 auf. Exemplarisch sind mit dem Hauptbremszylinder 16 zwei Bremskreise A; B verbunden, welche ihrerseits wiederum mit jeweils zwei Radbremsen 12 kontaktiert sind.
Hauptbremszylinder 16, Bremskreise A; B und Radbremsen 12 werden über ein angeschlossenes Druckmittelreservoir 14 mit Druckmittel versorgt.
Eine Verbindung des Hauptbremszylinders 16 mit den Bremskreisen A; B ist mitels einer ansteuerbaren ersten Ventileinrichtung 24 steuerbar; eine zweite ansteuerbare Ventileinrichtung 42; 44 ist den Radbremsen 12 zugeordnet und ermöglicht eine individuelle Regelung des Bremsdrucks einer jeder einzelnen Radbremse 12.
Ein Bremsdruck wird von einer Plungereinrichtung 32 bereitgestellt, welche parallel zum Hauptbremszylinder 16 an die Bremskreise A; B angeschlossen ist. Diese Plungereinrichtung 32 umfasst einen beweglich in einem Plungerzylinder 40 aufgenommenen Plungerkolben 38, der zusammen mit dem Plungerzylinder 40 einen Plungerarbeitsraum begrenzt. Der Plungerkolben 38 ist von einem elektronisch ansteuerbaren Antriebsmotor 30 über ein nachgeschaltetes Getriebe 36 zu einer Translationsbewegung in Druckaufbau- oder dazu entgegengesetzt in Druckabbaurichtung antreibbar. In Druckaufbaurichtung verkleinert sich das Volumen des Plungerarbeitsraums und in Druckabbaurichtung nimmt es demgegenüber zu.
Eine vorgesehene drite Ventileinrichtung 34 der Fremd kraftbremsanlage 10 ermöglicht bei Bedarf die Abkoppelung dieser Plungereinrichtung 32 von den Bremskreisen A; B.
Die Fremdkraftbremsanlage 10 ist schließlich mit einem elektronischen
Steuergerät 28 ausgestatet. Dieses Steuergerät 28 erfasst Signale vorhandener Sensoren 12, 26, 50 und steuert die erwähnten drei Ventileinrichtungen 24; 34 und 42, 44 sowie den Antriebsmotor 30 der Plungereinrichtung 32 für eine Anpassung des Bremsdrucks an die Schlupfverhältnisse an den Rädern des Fahrzeugs bedarfsgerecht an. Bremsvorgänge können dabei selbstätig vom elektronischen Steuergerät vorgenommen werden oder können in Abhängigkeit eines vom Fahrer durch die Betätigung des Hauptbremszylinders 16
vorgegebenen Bremswunsches durchgeführt werden.
In Figur 1 sind die elektronisch ansteuerbaren Komponenten jeweils in ihrer nicht betätigten Grundstellung gezeichnet.
Figur 2 stellt den theoretisch zur Verfügung stehenden Betätigungsbereich 64 eines Plungerkolbens 38 in einer Plungereinrichtung 32 dar. Der Plungerkolben 38 kann, betätigt vom Antriebsmotor 30 translatorisch zwischen zwei konstruktiv vorgegebenen Endanschlägen 52 und 54 bewegt werden. Zwischen diesen Endanschlägen 52 und 54 erstreckt sich ein Plungerarbeitsraum 60 der
Plungereinrichtung 32. Jener weist sein maximales Volumen auf, wenn sich der Plungerkolben 38 am ersten, inneren Endanschlag 52 befindet und weist sein minimales Volumen auf, wenn sich der Plungerkolben 38 am
gegenüberliegenden zweiten oder äußeren Endanschlag 54 befindet. Für einen Druckaufbau in einem an die Plungereinrichtung 32 angeschlossenen Bremskreis (Fig.l: A; B) bewegt sich der Plungerkolben 38 gemäß Figur 2 von links nach rechts und verdrängt dabei Druckmittel aus dem Plungerarbeitsraum 60 in diesen Bremskreis hinein. Mit einer fortschreitenden Bewegung des Plungerkolbens 38 in Druckaufbaurichtung nimmt das zur Verfügung stehende (Rest-)Volumen im Plungerarbeitsraum 60 demnach schrittweise ab und zwar bis auf einen theoretischen Minimalwert von Null, wenn der Plungerkolben 38 den zweiten, äußeren Endanschlag 54 erreicht hat. Die Bewegungsrichtung R des
Plungerkolbens 38 in Druckaufbaurichtung ist anhand eines eingezeichneten Richtungspfeils R angegeben.
Zwei gestrichelte gezeichnete Linien geben zwei fiktive Bereichsgrenzen 56, 58 eines definierbaren nicht schraffierten Arbeitsbereichs 62 der Plungereinrichtung 32 an. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass ein Nachladevorgang der Plungereinrichtung 32 erst durchgeführt werden soll, wenn der Plungerkolben 38 eine Ist-Position innerhalb dieser Bereichsgrenzen 56; 58 eingenommen hat. Zu einer Durchführung des Nachladevorgangs wird die Plungereinrichtung 32 zunächst mittels vorhandenen Ventileinrichtungen der Fremdkraftbremsanlage vom angeschlossenen Bremskreis abgekoppelt und dann der Plungerkolben 38 in Druckabbaurichtung, d.h. entgegen des Richtungspfeils R angetrieben. Im sich nunmehr wieder vergrößernden Plungerarbeitsraum 60 bildet sich folglich ein Unterdrück aus, durch welchen Druckmittel aus einem angeschlossenen
Druckmittelreservoir (Fig.l: 14) in den Plungerarbeitsraum 60 nachströmt.
Die Bereichsgrenzen 56 und 58 sind jeweils mit Abstand zum einem jeden der beiden Endanschläge 52 und 54 der Plungereinrichtung 32 vorgesehen, wodurch der zwischen diesen Bereichsgrenzen 52; 54 liegende Arbeitsbereich 62 lediglich einen Teil des dargestellten gesamten Betätigungsbereichs der
Plungereinrichtung 32 abdeckt. Die in der Figur 2 linke bzw. erste Bereichsgrenze 56 verläuft senkrecht zur Kolbenbewegungsrichtung. Befindet sich eine Ist-Position des Plungerkolbens 38 zwischen dem Endanschlag 52 und dieser Bereichsgrenze 56 weist der
Plungerarbeitsraum 60 noch ein verhältnismäßig großes Restvolumen auf, so dass eine Durchführung eines Nachladevorgangs entbehrlich ist. Die
Bereichsgrenze 56 ist dabei derart gewählt, dass ein Großteil an
Bremsvorgängen mit radindividueller Bremsdruckregelung, innerhalb eines der Fahrzeuggattung zugrundeliegenden Lastkollektivs, vollständig abgewickelt werden können, ohne dass währenddessen ein Nachladevorgang erforderlich wird bzw. für deren Abwicklung das im Plungerarbeitsraum 60 vorhandene
Restvolumen an Druckmittel ausreichend groß ist.
Ein Nachladevorgang der Plungereinrichtung 32 wird demnach frühestens in Betracht gezogen, wenn der Plungerkolben 38 eine Position jenseits dieser Bereichsgrenze 56 erreicht hat und sich zwischen den Bereichsgrenzen 56 und 58 des Arbeitsbereichs 62 befindet.
In diesem Falle werden vom elektronischen Steuergerät 28 der
Fremdkraftbremsanlage 10 Kenngrößen, welche eine Vorhersage über den Zustand der Fremd kraftbremsanlage und/oder den Fahrzustand des mit der Fremdkraftbremsanlage ausgestatteten Fahrzeugs gestatten, herangezogen und logisch miteinander verknüpft. Aus der logischen Verknüpfung ergibt sich im
Ergebnis ein idealer Zeitpunkt für den Start eines anstehenden
Nachladevorgangs. Ideal ist ein Startzeitpunkt dann, wenn der Nachladevorgang ohne Unterbrechung eines Bremsdruckaufbaus während der radindividuellen Bremsdruckregelung durchgeführt und innerhalb kürzester Zeit vollumfänglich abgeschlossen werden kann.
Bei den genannten Kenngrößen kann es sich um den Bremsdruck, die
Raddrehzahlgeschwindigkeiten der Räder, die Längs- und Querbeschleunigung, die Gierrate und/oder den Lenkwinkel des Fahrzeugs handeln. Weiterhin können die Geschwindigkeit mit welcher der Antriebsmotor 30 der Plungereinrichtung 32 angetrieben wird, die Beschleunigung einer Antriebswelle des Antriebmotors 30 und/oder die Drehrichtung dieser Antriebswelle und demnach den
Betätigungszustand der Plungereinrichtung 32 beschreibende Kenngrößen einbezogen werden. Eine Verknüpfung mehrerer dieser Kenngrößen kann durch eine Gewichtung oder Priorisierung der Kenngrößen nach ihrer Bedeutung und/oder mit Hilfe einer Fuzzylogik durch das elektronische Steuergerät 28 vorgenommen werden. Im Ergebnis ist das elektronische Steuergerät 28 auf diese Weise in der Lage einen geeigneten Zeitpunkt innerhalb des Arbeitsbereichs 62 zu ermitteln, zu dem ein Nachladevorgang der Plungereinrichtung 32 getriggert bzw. gestartet wird. Bei einem auf diese Art und Weise ermittelten Startzeitpunkt für einen
Nachladvorgang, ist dieser Nachladevorgang durchführbar, ohne dass parallel dazu eine Bremsdruckerhöhung zu erwarten ist.
Die in der Figur 2 rechts eingezeichnete zweite Bereichsgrenze 58 gibt ein im Plungerarbeitsraum 60 verbleibendes Restvolumen an. Letzteres setzt sich aus einem für die Plungereinrichtung 32 nicht nutzbaren ersten Restvolumenanteil 58a und einem zweiten Restvolumenanteil 58b zusammen, welcher aus
Sicherheitsgründen benötigt wird damit die Plungereinrichtung 32 während eines ggf. erfolgenden Nachladevorgangs einen in einem Bremskreis vorhandenen Bremsdruck auf Blockierdruckniveau anheben kann.
Der erste Restvolumenanteil 58a ist aufgrund von steuerungstechnischen Gründen und aufgrund von mechanischen Toleranzen bei der Plungerbetätigung nicht nutzbar. Der zweite Restvolumenanteil 58b fällt unterschiedlich groß aus bzw. hängt von dem bereits vorherrschenden Druckniveau in einem Bremskreis ab. Er kann nahezu Null betragen, wenn das im Bremskreis vorherrschende Bremsdruckniveau dem Blockierdruck bereits nahe kommt oder kann ein demgegenüber vielfach größeres Volumen erforderlich machen, wenn beispielsweise der anliegende Bremsdruck niedrig und das Blockierdruckniveau aufgrund ausgezeichneter Reibungsverhältnisse zwischen Rad und Fahrbahn entsprechend hoch anzusiedeln ist. Um diesen erläuterten Größenunterschied des Restvolumenanteils 58b zu veranschaulichen, ist die zweite Bereichsgrenze 58 als von links nach rechts ansteigende Rampe eingezeichnet.
Hat der Plungerkolben 38 bereits eine Ist-Position im Bereich des
Restvolumenanteils 58b der Plungereinrichtung erreicht, ist die Durchführung eines Nachladevorgangs unerlässlich, auch wenn bereits eine
Bremsdruckregelung im Gange ist. In diesem Fall ist eine Unterbrechung dieser Bremsdruckregelung unumgänglich. Allerdings ist durch die Anwendung der zuvor beschriebenen Logik die Anzahl solcher (Ausnahme-) Ereignisse auf ein unvermeidbares Minimum begrenzbar.
Selbstverständlich sind über die Beschreibung hinausgehende Änderungen oder Ergänzungen am Ausführungsbeispiel denkbar, ohne von dem in den unabhängigen Ansprüchen beanspruchten Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Bestimmung eines Startzeitpunkts für einen Nachladevorgang einer Plungereinrichtung (32) einer elektronisch schlupfregelbaren
Fremdkraftbremsanlage (10), wobei die Plungereinrichtung (32) einen Plungerzylinder (40), einen beweglich im Plungerzylinder (40) aufgenommenen Plungerkolben (38) und einen zwischen Plungerzylinder (40) und Plungerkolben (38) eingeschlossenen Plungerarbeitsraum (60) aufweist, wobei die Plungereinrichtung (32) von einem ansteuerbaren Antriebsmotor (30) in eine Druckaufbaurichtung oder in eine dazu entgegengesetzt gerichtete Druckabbaurichtung betätigbar ist und wobei sich ein Betätigungsbereich (64) der Plungereinrichtung (32) zwischen einem ersten Endanschlag (52), an welchem der Plungerarbeitsraum ein Maximalvolumen aufweist und einem zweiten Endanschlag (54), an dem der Plungerarbeitsraum ein Minimalvolumen aufweist, erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Betätigungsbereichs (64) der Plungereinrichtung (32), ein von zwei Bereichsgrenzen (56; 58) begrenzter Arbeitsbereich (62) festgelegt wird und dass ein Startzeitpunkt für eine Betätigung der Plungereinrichtung (32) zur Durchführung des Nachladevorgangs in Abhängigkeit von Kenngrößen ermittelt wird, welche den Fahrzustand eines mit der Fremdkraftbremsanlage ausgestatteten Fahrzeugs und/oder den Betätigungszustand der
Plungereinrichtung (32) beschreiben, wenn eine Ist-Position des Plungerkolbens (38) der Plungereinichtung (32) innerhalb dieses Arbeitsbereichs (62) liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Bereichsgrenzen (56; 58) des Arbeitsbereichs (64) von jedem der Endanschläge (52; 54) um einen Betätigungsweg des Plungerkolbens (38) entfernt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Bereichsgrenze (56) des Arbeitsbereichs (62) festgelegt ist durch das Volumen des Plungerarbeitsraums (60) bei dem eine Mehrzahl an Bremsvorgängen eines Lastkollektives durchführbar sind, ohne dass während diesen Bremsvorgängen ein Nachladevorgang der Plungereinrichtung (32) notwendig ist und dass eine zweite Bereichsgrenze (58) u.a. festgelegt ist durch ein
Druckmittelvolumen im Plungerarbeitsraum (60), welches zu einer Erhöhung eines in einem Bremskreis vorhandenen Ist- Bremsdrucks auf ein
Blockierdruckniveau notwendig ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Kenngrößen um den Bremsdruck in einem Bremskreis der Fremdkraftbremsanlage (10), um die Raddrehgeschwindigkeit eines der Räder eines Fahrzeugs, die Längsbeschleunigung, die Querbeschleunigung, die Gierrate, den Lenkwinkel des Fahrzeugs oder um die Geschwindigkeit, die Beschleunigung oder die Drehrichtung einer Antriebswelle des Antriebsmotors (30) handelt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kenngrößen berücksichtigt und miteinander verknüpft werden, wobei die Verknüpfung der Kenngrößen durch eine Gewichtung oder
Priorisierung der Kenngrößen nach ihrer Bedeutung und/oder mit Hilfe einer Fuzzylogik vorgenommen wird.
6. Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage (10) mit einer
Plungereinrichtung (32), wobei die Plungereinrichtung (32) einen Plungerzylinder (40), einen beweglich im Plungerzylinder (40) aufgenommenen Plungerkolben (38) und einen zwischen Plungerzylinder (40) und Plungerkolben (38) eingeschlossenen Plungerarbeitsraum (60) aufweist, wobei die Plungereinrichtung (32) von einem ansteuerbaren Antriebsmotor (30) in eine Druckaufbaurichtung oder in eine dazu entgegengesetzt gerichtete Druckabbaurichtung betätigbar ist und wobei sich ein Betätigungsbereich (64) der Plungereinrichtung (32) zwischen einem ersten Endanschlag (52), an welchem der Plungerarbeitsraum ein Maximalvolumen aufweist und einem zweiten Endanschlag (54), an dem der Plungerarbeitsraum ein Minimalvolumen aufweist, erstreckt dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkraftbremsanlage (10) mit einem elektronischen Steuergerät (28) ausgestattet ist, das zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildet ist.
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