DE102008027093A1 - Technology for operating a brake system in a μ-split situation - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Technik zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage in einer Bremssituation mit auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten unterschiedlichem Fahrbahn-Reibwert ("µ-Split-Situation") beschrieben. Dabei wird in einer µ-Split-Situation eine Bremskraftregelung mit der Maßgabe der Einstellung eines von Null verschiedenen Schwimmwinkels durchgeführt.A technique is described for operating a motor vehicle brake system in a braking situation with different roadway coefficient of friction ("μ-split situation") on opposite sides of the vehicle. In this case, in a μ-split situation, a braking force control is carried out with the proviso of setting a non-zero float angle.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Bremsanlagen. Genauer gesagt betrifft die Erfindung den Betrieb einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage in einer Bremssituation, in der auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten unterschiedliche Fahrbahn-Reibwerte vorherrschen („μ-Split-Situation”).The The invention relates generally to the field of brake systems. More accurate said invention relates to the operation of a motor vehicle brake system in a braking situation, in the opposite sides of the vehicle different road friction coefficients prevail ("μ-split situation").
Hintergrundbackground
Es
ist allgemein bekannt, dass bei einem Anbremsen eines Kraftfahrzeugs
in einer μ-Split-Situation das Fahrzeug zum Drehen um die
Fahrzeughochachse (auch Gieren genannt) neigt.
Der
Haftreibungswert von Eis beträgt ungefähr μHF = 0,1, während der entsprechende
Wert von trockenem Asphalt bei ungefähr μHF = 0,8 liegt. Aufgrund dieser stark unterschiedlichen
Reibwerte gelangen die Räder
Bei
schweren Kraftfahrzeugen erfolgt das in
Eine Möglichkeit, dem Aufbau eines Giermoments in μ-Split-Situationen entgegenzuwirken, ist die Implementierung einer so genannten „Select-Low”-Regelung in der ABS-Steuersoftware. Bei einer solchen Regelung wird im Fall einer erkannten μ-Split-Situation die Bremskraft an den Radbremsen der Hinterachse gemäß der ABS-geregelten Bremskraft auf der Niederreibwertseite eingestellt. Während bei der „Select-Low”-Regelung ein Gieren weitestgehend vermieden werden kann und die Steuerbarkeit des Fahrzeugs daher gut erhalten bleibt, kommt es zu einem starken Unterbremsen der Räder auf der Hochreibwertseite. Dieses Unterbremsen führt zu einer unakzeptablen Verlängerung des Bremswegs.A Possibility of building up a yaw moment in μ-split situations counteract is the implementation of a so-called "select-low" rule in the ABS control software. In such a scheme is in the case a detected μ-split situation, the braking force to the Wheel brakes of the rear axle according to the ABS-regulated Braking force set on the low friction side. While in the "select-low" control a yaw as far as possible can be avoided and the controllability of the vehicle therefore is well maintained, it comes to a strong braking of the Wheels on the high friction side. This under braking leads to an unacceptable extension of the braking distance.
Aus
diesem Grund wird in
In
Es
hat sich nun herausgestellt, dass bei der in
Kurzer AbrissShort outline
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben einer Kraftfahrzeug-Bremsanlage in einer Bremssituation mit auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten unterschiedlichem Fahrbahn-Reibwert („μ-Split-Situation”) bereitgestellt, bei dem eine Bremskraftregelung mit der Maßgabe der Einstellung eines von Null verschiedenen Schwimmwinkels erfolgt.According to one The first aspect is a method of operating a motor vehicle brake system a braking situation with on opposite sides of the vehicle different road friction coefficient (μ-split situation) provided in which a braking force control with the proviso the setting of a non-zero float angle takes place.
Der Schwimmwinkel kann ungefähr im Bereich zwischen 0,5° und 8° liegen. Beispielsweise kann der Schwimmwinkel ungefähr 1° bis ungefähr 4° betragen. Der Schwimmwinkel kann innerhalb eines gewissen Schwimmwinkelbereichs um einen von Null verschiedenen Winkel liegen. Dieser Schwimmwinkelbereich beinhaltet zweckmäßigerweise nicht den Winkelwert Null.Of the Swim angle can be approximately in the range between 0.5 ° and 8 ° lie. For example, the float angle may be approximately 1 ° to about 4 °. The slip angle can be within a certain slip angle range around zero different angles lie. This swim angle area includes expediently not the angle value zero.
Als Schwimmwinkel Ψ (auch Eindrehwinkel genannt) wird allgemein der Winkel bezeichnet, den die Fahrzeuglängsachse zur Fahrtrichtung (also zur Richtung des Längsgeschwindigkeitsvektors) einnimmt. Ein herkömmliches Fahrzeugstabilitäts-System (auch als Elektronisches Stabilitätsprogramm, ESP, oder Vehicle Stability System, VSC, bekannt) begrenzt den Absolutwert des Schwimmwinkels Ψ üblicherweise auf einen Winkelbereich ±x um 0° (d. h. |Ψ| < x). Im vorliegenden Fall kann bei einer μ-Split-Situation eine Bremskraftregelung hingegen beispielsweise derart erfolgen, dass gezielt ein Schwimmwinkel Ψ von mehr oder weniger als 0° (d. h. Ψ = x, mit x ≠ 0°) eingeregelt wird. Auch kann ein Schwimmwinkel innerhalb eines vorgegebenen Bereichs ±y um einen Winkel x von mehr oder weniger als 0° (d. h. Ψ = x ± y, mit x, y ≠ 0°) eingeregelt werden. Optional kann y < x sein, und im Spezialfall y = 0° erhält man wiederum das zuvor genannte Szenario.When Floating angle Ψ (also called angle of turn) becomes general the angle denotes the vehicle longitudinal axis to the direction of travel (ie to the direction of the longitudinal velocity vector) occupies. A conventional vehicle stability system (also as Electronic Stability Program, ESP, or Vehicle Stability System, VSC) limits the absolute value of the slip angle Ψ usually to an angle range ± x of 0 ° (i.e., | Ψ | <x). In the present Case can in a μ-split situation, a braking force control on the other hand, for example, such that targeted a slip angle Ψ of more or less than 0 ° (ie Ψ = x, with x ≠ 0 °) is adjusted. Also, a float angle within a given Range ± y by an angle x of more or less than 0 ° (that is, Ψ = x ± y, with x, y ≠ 0 °) be adjusted. Optionally, y <x, and in the special case y = 0 ° again the aforementioned scenario.
Von der Bremskraftregelung zur Einstellung eines von Null verschiedenen Schwimmwinkels kann eine einzelne Radbremse oder können mehrere Radbremsen umfasst sein. Gemäß einer Variante ist von der Bremskraftregelung wenigstens eine Radbremse auf einer Hochreibwertseite des Fahrzeugs betroffen. Die Bremskraftregelung kann dabei auf eine oder mehrere Radbremsen auf der Hochreibwertseite beschränkt sein oder aber zusätzlich eine oder mehrere Radbremsen auf einer Niederreibwertseite umfassen.From the brake force control to set a non-zero Floating angle can or may be a single wheel brake includes several wheel brakes. According to a variant is at least one wheel brake on one of the brake force control High frictional side of the vehicle affected. The brake force control can affect one or more wheel brakes on the high friction side be limited or in addition one or include a plurality of wheel brakes on a Niederreibwertseite.
Gemäß einer ersten Realisierung ist von der Bremskraftregelung eine Hinterradbremse auf der Hochreibwertseite betroffen. Gemäß einer weiteren Realisierung sind sowohl eine Hinterradbremse als auch eine Vorderradbremse auf der Hochreibwertseite von der Bremskraftregelung umfasst. Hierbei ist denkbar, dass die Bremskraftregelung an einer Hinterradbremse auf der Hochreibwertseite beginnt und die Vorderradbremse auf der Hochreibwertseite erst zu einem späteren Zeitpunkt mit in die Bremskraftregelung einbezogen wird.According to one first realization is the rear brake of the brake force control affected on the high frictional side. According to one Further realization are both a rear wheel brake as well a front brake on the Hochreibwertseite of the brake force control includes. It is conceivable that the braking force control at a Rear brake on the high friction side starts and the front brake on the high frictional side only at a later date is included in the brake force control.
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Ermittelns des Schwimmwinkels umfassen. Der Schwimmwinkel lässt sich etwa aus einem gierratenbezogenen Parameter (wie als zeitliches Integral der Gierrate) ermitteln. Der ermittelte Schwimmwinkel kann dann in einem weiteren Schritt als Regelgröße bei der Bremskraftregelung herangezogen werden. Auf diese Weise kann ein bestimmter (fest oder dynamisch) vorgegebener Schwimmwinkel eingestellt werden.The The method may further include the step of determining the slip angle include. The swim angle can be approximately from a yaw rate related Determine parameters (such as the time integral of the yaw rate). The determined float angle can then in a further step used as a control variable in the braking force control become. In this way, a given (fixed or dynamic) preset float angle can be adjusted.
Die Bremskraftregelung kann ferner gemäß einer untergeordneten Maßgabe auf ein Vermeiden eines Überschreitens einer Reibwertgrenze an einem, mehreren oder allen Rädern gerichtet sein. Zu diesem Zweck kann der Radschlupf an einem, mehreren oder allen Rädern und/oder eine ermittelte Fahrzeugverzögerung berücksichtigt werden. Das Vermeiden eines Überschreitens der Reibwertgrenze lässt sich beispielsweise durch Implementierung eines erforderlichenfalls modifizierten ABS-Regelmechanismus realisieren.The Brake force control may further according to a subordinate Assuming to avoid passing a coefficient of friction on one, several or all wheels be directed. For this purpose, the wheel slip on one, several or all wheels and / or a determined vehicle deceleration be taken into account. Avoiding passing the coefficient of friction limit can be, for example, by implementation implement a modified if necessary ABS control mechanism.
Gemäß einer weiteren Variante umfasst das Verfahren den Schritt des Erfassens einer Bremssituation mit auf beiden Fahrzeugseiten unterschiedlichem Fahrbahn-Reibwert. Das Erfassen einer solchen μ-Split-Situation kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. So lässt sich beispielsweise mittels eines Drehzahlvergleichs von Rädern auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten auf unterschiedliche Fahrbahn-Reibwerte schließen.According to one In another variant, the method comprises the step of detecting a braking situation with different on both sides of the vehicle Roadway friction. The detection of such a μ-split situation can be done in different ways. So lets For example, by means of a speed comparison of wheels on opposite sides of the vehicle on different road friction coefficients shut down.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zum Durchführen des hier erläuterten Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt in einem Steuergerät ausgeführt wird, bereitgestellt. Das Computerprogrammprodukt kann in einem Festspeicher des Steuergeräts oder aber auf einem separat handhabbaren Datenträger gespeichert sein. Bei dem Steuergerät kann es sich um eine ECU („Electronic Control Unit”) handeln.According to one Another aspect is a computer program product with program code means for carrying out the method explained here, when the computer program product is running in a controller will be provided. The computer program product can be in one Fixed memory of the controller or on a separately manageable Disk to be stored. At the control unit it can be an ECU ("Electronic Control Unit") act.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Bremsanlage mit einem Bremskraftregelmechanismus, der ausgelegt ist, in einer Bremssituation mit auf gegenüberliegenden Fahrzeugseiten unterschiedlichem Fahrbahn-Reibwert eine Bremskraftregelung derart durchzuführen, dass ein von Null verschiedener Schwimmwinkel eingestellt wird.One Another aspect of the present invention relates to a motor vehicle brake system with a brake force control mechanism that is designed in one Brake situation with on opposite sides of the vehicle different road friction coefficient to perform a braking force control such that a non-zero float angle is adjusted.
Die Bremsanlage kann ferner eine Einrichtung zum Ermitteln des Schwimmwinkels umfassen. Zweckmäßigerweise ist diese Einrichtung mit dem Bremskraftregelmechanismus gekoppelt, um den ermittelten Schwimmwinkel dem Bremskraftregelmechanismus als Regelgröße bei der Bremskraftregelung bereitzustellen.The Brake system may further include means for determining the angle of slip include. Conveniently, this device coupled to the brake force control mechanism to the determined Float angle the brake force control mechanism as a controlled variable to provide in the braking force control.
Außerdem ist es denkbar, eine Einrichtung zum Erfassen einer Bremssituation von beidseits des Fahrzeugs unterschiedlichem Fahrbahn-Reibwert vorzusehen. Auch diese Einrichtung kann mit dem Bremskraftregelmechanismus gekoppelt sein, um im Fall einer μ-Split-Situation eine Bremskraftregelung mit der Maßgabe der Einstellung eines von Null verschiedenen Schwimmwinkels zu initiieren.In addition, it is conceivable to provide a device for detecting a braking situation on both sides of the vehicle of different roadway coefficient of friction. This device may also be coupled to the brake force control mechanism in order to In the case of a μ-split situation, initiate a braking force control with the proviso of the setting of a non-zero float angle.
Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie aus den Figuren. Es zeigen:Further Aspects and advantages of the present invention will be apparent the following description of preferred embodiments as well as from the figures. Show it:
Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDescription of preferred embodiments
Bevor
einige Ausführungsbeispiele nachfolgend konkret beschrieben
werden, wird unter Bezugnahme auf
In den folgenden Ausführungsbeispielen erfolgt eine Bremskraftregelung mit der Maßgabe der Einstellung eines von Null verschiedenen Schwimmwinkels. Eine solche Winkeleinstellung beinhaltet auch die Möglichkeit, anstelle eines vorgegebenen, von Null verschiedenen Schwimmwinkelwerts einen vorgegebenen Schwimmwinkelbereich um einen vorgegebenen, von Null verschiedenen Schwimmwinkel einzustellen.In The following embodiments, a braking force control with the proviso of setting a non-zero Float angle. Such an angle adjustment also includes the Possibility, instead of a predetermined, non-zero Floating angle value a given swim angle range around one set preset, non-zero slip angle.
Die folgenden Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage. Aus diesem Grund erfolgt die Bremskraftregelung durch eine Regelung des Hydraulikdrucks in den einzelnen Radbremszylindern. Es versteht sich, dass die hier vorgestellten Bremskraftregelmechanismen auch bei einer pneumatischen Bremsanlage oder bei einer mechanischen Bremsanlage (beispielsweise einer Keilbremse) implementiert werden können.The The following embodiments relate to a hydraulic Motor vehicle brake system. For this reason, the brake force control takes place by a regulation of the hydraulic pressure in the individual wheel brake cylinders. It is understood that the brake force control mechanisms presented here also in a pneumatic brake system or in a mechanical Brake system (such as a wedge brake) can be implemented.
Zentraler
Bestandteil der hydraulischen Bremsanlage
Wie
Die
Einrichtung
Die
Einrichtung
Im
Folgenden wird die Funktionsweise der Kraftfahrzeug-Bremsanlage
Bezug
nehmend auf das Flussdiagramm
In
einem nächsten Schritt
Dieser
fahrzeugseitig asymmetrische Verlauf der Raddrehzahl-Geschwindigkeiten
ist gemäß
Als
Reaktion auf die erkannte μ-Split-Situation reduziert der
Bremsdruckregelmechanismus
Ab
dem Zeitpunkt des Erkennens einer μ-Split-Situation durch
die Einrichtung
Der
von der Einrichtung
Insgesamt
ist die in Schritt
Wieder
Bezug nehmend auf
Zur
Einstellung eines gewünschten Schwimmwinkels (d. h. zur
gezielten ”Querstellung” des Fahrzeugs) sind verschiedene
Druckregelstrategien möglich. Bei der in
Zusätzlich
kann bei Bedarf auch das Hochreibwertvorderrad, wie in
Mittels
der in den Ausführungsbeispielen veranschaulichten Bremsdruckregelstrategie
lässt sich der Bremsweg in μ-Split-Situationen
um bis zu 30% verkürzen. Diese Bremswegverkürzung
ist in erster Linie auf die im Vergleich zum Stand der Technik höheren
Radbremsdrücke auf der Hochreibwertseite zurückzuführen.
Diese höheren Bremsdrücke gehen damit einher,
dass ein von Null verschiedener Schwimmwinkel eingeregelt wird.
Vor allem das Hochreibwerthinterrad erfährt einen erheblicher
höheren Bremsdruck, als bei der konventionellen, in
Um
ein Überschreiten der Reibwertgrenze zwischen Reifen und
Fahrbahn möglichst zu vermeiden und eine Unterbremsung
des Fahrzeugs zu verhindern, kann dem in
Die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele können im Rahmen des fachüblichen Handelns in verschiedenster Weise modifiziert, ergänzt und erweitert werden. So ist die hier vorgestellte Bremsdruckregelung nicht auf Fahrzeuge mit zwei Achsen beschränkt. Ferner lässt sich die hier vorgestellte Bremsdruckregelung anstatt auf der Grundlage eines Schwimmwinkel-Sollwerts auch auf der Grundlage eines Schwimmwinkel-Sollbereichs mit vorgegebenen Ober- und Untergrenzen implementieren.The Embodiments explained above can in the context of the usual practice in the most diverse Modified, supplemented and expanded. So is the here presented brake pressure control not on vehicles limited to two axes. Furthermore, the here presented brake pressure control instead of on the basis of a Float angle setpoint also based on a target float angle range implement with predetermined upper and lower bounds.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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