-
EINLEITUNG
-
Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein Brake-by-Wire-System (BBW) für ein Fahrzeug und insbesondere ein Bremsfading-Managementsystem für ein BBW-System.
-
Konventionelle KFZ-Bremsanlagen sind normalerweise auf Hydrauliköl basierte Systeme, die aktiviert werden, wenn ein Bediener das Bremspedal betätigt, das im Allgemeinen einen Hauptzylinder betätigt. Der Hauptzylinder wiederum beaufschlagt das Hydrauliköl in verschiedenen Hydraulikölleitungen mit Druck, die zu entsprechenden Stellgliedern an den jeweils neben den Rädern angebrachten Bremsen führen. Eine Hydraulikbremsanlage dieser Art kann durch eine Hydraulik-Modulatoranlage ergänzt werden, die Antiblockiersystem, Antischlupfregelung und Systeme für eine verbesserte Fahrzeugstabilität unterstützt. Die Radbremsen können hauptsächlich durch den manuell betätigten Hauptbremszylinder mit ergänzenden Ansprechdruckgradienten betrieben werden, die durch die Hydraulik-Modulatoranlage während der Blockierschutz-, Antischlupfregelung- und Stabilitätsverbesserungs-Betriebsmodi zugeführt werden.
-
Wenn der Bediener das Bremspedal betätigt, wodurch wiederum ein Kolben des Hauptbremszylinders betätigt wird, um die Radbremsen zu aktivieren, stößt er auf Pedalwiderstand. Ursache für diesen Widerstand ist eine Kombination verschiedener Faktoren, wie der tatsächlichen Bremskräfte an den Rädern, Hydrauliköldruck, mechanischer Widerstände im Bremskraftverstärker/Hauptbremszylinder, der Kraft einer Rückstellfeder, die auf das Bremspedal einwirkt und anderer. Somit ist ein Bediener an dieses ,Gefühl’ des Widerstands als einem normalen Vorkommnis beim Fahren gewöhnt.
-
Jüngere Fortschritte in der Bremstechnik beinhalten BBW-Systeme, die die Fahrzeugbremsanlage über ein elektrisches Signal betätigen, das üblicherweise mittels einer eingebauten Steuerung ausgelöst wird. Bremsmoment kann ohne direkte hydraulische Verbindung zum Bremspedal auf die Radbremsen angewendet werden. Das BBW-System kann als zusätzliches System verwendet werden (d. h. einen Teil der konventionelleren hydraulischen Bremssysteme ersetzen) oder eine hydraulische Bremsanlage vollständig ersetzen (d. h. ein reines BBW-System). In beiden Arten von BBW-System kann das „Bremsgefühl“, an das der Bediener gewöhnt ist, emuliert werden.
-
Ein handhabbarer Faktor jeder Art von Bremssystem kann als Bremsfading bekannt sein. Bremsfading ist im Allgemeinen die Abnahme der Bremswirkung, die durch das Überhitzen von Bremsbelägen verursacht wird. Während eines Bremsfadingszenarios eines Fahrzeugs kann ein teilweiser Verlust der Verzögerungszunahme einhergehen mit einer Zunahme des Bremspedalweges zum Kompensieren (d. h. über den normalen Benutzungsweg hinaus) auftreten. Das Design des Bremspedals für herkömmliche Hydrauliksysteme und das Design von emulierenden Bremspedalvorrichtungen für BBW-Systeme sollten dabei einen insgesamt erzielbaren Bremspedalhub beinhalten, der nicht nur eine für normale Bremsbetätigung zugeordnete Pedalverschiebung einschließt, sondern auch eine zusätzliche Pedalverschiebung für Bremsfadingbedingungen. Diese zusätzliche Pedalverschiebung, oder Pedalweg, ist zumindest teilweise aufgrund der kombinierten Wirkungen eines Leistungsverlustes (d. h. eines Verlustes des Bremsmoments für einen gegebenen Hydraulikdruck) und einer Erhöhung der Nachgiebigkeit wünschenswert, wie beispielsweise eines Mangels an Hydraulikfluidvolumen, um einen gezielten Hydraulikfluiddruck aufrechtzuerhalten.
-
In traditionelleren hydraulischen und/oder vakuumbasierten Bremssystemen kann das Bremsfading durch einen Bediener über das „Gefühl“ oder eine direkte Rückmeldung an den Bediener über das Bremspedal gesteuert werden. Das heißt, für herkömmliche Bremssysteme kann der Bediener Informationen über ein Bremsfading erhalten, indem er eine Änderung der Pedalkraft-, Weg- und Verzögerungsbeziehungen erfährt. Basierend auf dieser Bremspedalrückmeldung kann der Bediener die direkte Kompensationsfähigkeit haben, indem er mehr Kraft aufbringt und sich auf einen längeren Bremspedalweg bis an die Kapazität des Pedals einstellt. Bei herkömmlichen hydraulischen Bremssystemen kann der für ein vermindertes Bremsen in Reserve gehaltene Pedalweg groß sein als ein Anteil der Gesamtpedalkraft und der Pedalweggrenzen. Im Gegensatz dazu kann für BBW-Systeme die Bremspedalverschiebungsreserve, die für einen Bediener verfügbar ist, minimal sein, insbesondere wenn ein Betrieb mit einem beladenen Fahrzeug in Kombination mit einem Bremsfading in Betracht gezogen wird. Das heißt, wenn ein Fahrzeug beladen ist, entgegengesetzt zum entladenen Fahrzeug, benötigt das Fahrzeug für eine gegebene Verzögerung einen höheren Hydraulikdruck. Um höhere hydraulische Drücke zu erreichen, ist im Allgemeinen mehr Pedalweg erforderlich. Bei BBW-Systemen können sich die Effekte des Bremsfadings für den Bediener anders als in herkömmlichen Systemen bemerkbar machen, jedoch würde ein Bremsfading immer noch als ein Leistungsverlust und/oder eine Erhöhung der Nachgiebigkeit auftreten.
-
Der „Leistungsverlust“ ist mit der zusätzlichen Pedalkraft oder dem zusätzlichen Pedalweg verbunden, die zum Abbremsen des Fahrzeugs erforderlich sind. Das heißt, der Bediener kann tiefer in den Pedalhub treten, um einen höheren Druck an der Bremse zu befehlen. Darüber hinaus kann die auf das Bremspedal ausgeübte Kraft entlang des Pedalhubs fixiert werden (d. h. derselbe ausgeübte Druck unabhängig von der Bremspedalposition), sodass das „Gefühl“ des Bremspedals während des gesamten Bremspedalhubs fest bleibt. Der Bediener kann weiter in den Hub treten, bis das Ende des Bremspedalwegs erreicht ist, an dem maximaler Druck an der Bremse befohlen werden kann. In einigen BBW-Systemen ist ein eventuell in Reserve gehaltener Bremspedalweg möglicherweise nicht verfügbar oder begrenzt, um das Bremsfading zu managen, wenn das Fahrzeug allgemein unbeladen ist, und im Allgemeinen noch begrenzter, wenn das Fahrzeug beladen ist.
-
Die „Erhöhung der Nachgiebigkeit“ ist mit einer Zunahme des Volumens oder der Verschiebung auf der Stellgliedseite eines BBW-Systems verbunden (d. h. bezieht sich in einigen BBW-Systemen nicht auf die Bremspedalverschiebung oder den Bremspedalhub). Eine solche Erhöhung der Nachgiebigkeit kann zu Verzögerungen bei der Bremsung und zu Problemen bei der Eingabe-/Ausgabephasenbildung führen. Für BBW-Systeme, die um den Druck herum geschlossen sind (d. h. hydraulische Druckänderungen basierend auf der Bremspedalposition), kann das BBW-System eine Erhöhung der Nachgiebigkeit bis zu einem gewissen Grad kompensieren, jedoch kann diese Fähigkeit begrenzt sein.
-
In einem Beispiel, ändert die Isolierung zwischen den Bremsen und dem Bremspedal eines BBW System die Weise, in der der Bediener Bremsfading erlebt und begrenzt die Fähigkeit des Bedieners, das Fading durch reines Rückmeldung durch das Bremspedal zu verwalten, wie dies bei traditionelleren, hydraulischen Bremssystemen der Fall wäre. Dementsprechend ist es wünschenswert, ein Bremsfading-Managementsystem bereitzustellen, das in der Lage ist, ein Bremsfading zu verwalten und/oder einen Bediener bei dem Management des Bremsfadings zu unterstützen, während die notwendige Gesamtpedalhubverschiebung minimiert wird.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
In einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Brake-by-Wire-System ein Stellglied, das dafür ausgelegt ist, eine Bremse zum Abbremsen eines Fahrzeugs einzuleiten. Ein Bremsfading-Managementsystem des Brake-by-Wire-Systems beinhaltet ein Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul, ein Nachgiebigkeitsmodul und ein Ausgabeverlustmodul. Das Nachgiebigkeitsmodul berechnet und liefert verschiebungsangepasste Stellglied-Zieldaten an das Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul. Das Ausgabeverlustmodul berechnet und liefert ausgabeangepasste Stellglied-Zieldaten an das Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul. Das Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul verarbeitet die verschiebungsangepassten Stellglied-Zieldaten und die ausgabeangepassten Stellglied-Zieldaten und gibt ein Stellgliedziel-Befehlssignal an das Stellglied aus.
-
In einer anderen Ausführungsform enthält ein Computerprogrammprodukt zum Berechnen und Ausgeben eines Stellgliedzielbefehls an ein Bremsstellglied eines Brake-by-Wire-Systems ein Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul, ein Nachgiebigkeitsmodul und ein Ausgabeverlustmodul. Das Nachgiebigkeitsmodul berechnet und liefert verschiebungsangepasste Stellglied-Zieldaten an das Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul. Das Ausgabeverlustmodul berechnet und liefert ausgabeangepasste Stellglied-Zieldaten an das Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul. Das Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul verarbeitet die verschiebungsangepassten Stellglied-Zieldaten und die ausgangsangepassten Stellglied-Zieldaten, um den Stellgliedzielbefehl zu berechnen.
-
Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der Offenbarung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.
-
Figurenliste
-
Andere Merkmale, Vorteile und Details erscheinen nur exemplarisch in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsformen und der ausführlichen Beschreibung, welche sich auf die folgenden Zeichnungen bezieht und in denen Folgendes gilt:
- 1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das ein BBW-System verwendet, das ein Bremsfading-Managementsystem als ein nicht einschränkendes Beispiel gemäß der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;
- 2 ist eine schematische Ansicht des BBW-Systems;
- 3 ist ein Flussdiagramm, das das Bremsfading-Managementsystem darstellt; und
- 4 ist ein Flussdiagramm, das die Koordination der Langzeit-Nachgiebigkeit und der Ausgangsverlustkompensation als eine Funktion des Bremspedalwegs darstellt.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
-
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und nicht dazu gedacht, die vorliegende Offenbarung in ihren An- oder Verwendungen zu beschränken. Es wird darauf hingewiesen, dass in allen Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen oder entsprechenden Teile und Merkmale verweisen. Die hier verwendeten Begriffe „Modul“ und „Steuerung“ beziehen sich auf eine Verarbeitungsschaltung, die eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder gruppiert) und einen Speicher, der ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten ausführt, die die beschriebene Funktionalität bieten, beinhalten kann.
-
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine nicht einschränkende exemplarische Ausführungsform eines Fahrzeugs 20 dargestellt. Das Fahrzeug 20 kann einen Antriebsstrang 22 (d. h. einen Motor, ein Getriebe und ein Differential), mehrere rotierende Räder 24 (d. h. vier dargestellt) und ein BBW-System 26 beinhalten. Antriebsstrang 22 ist so eingestellt, dass mindestens eines der Räder 24 angetrieben wird, so dass das Fahrzeug 20 auf einer Oberfläche (z. B. Straße) bewegt wird. Das BBW-System 26 ist konfiguriert, um allgemein die Geschwindigkeit zu verlangsamen und/oder die Bewegung des Fahrzeugs 20 zu stoppen, und kann eine Bremsanordnung 28 für jedes jeweilige Rad 24, eine Bremspedalvorrichtung 30 und eine Steuerung 32 beinhalten. Das Fahrzeug 20 kann ein Rennwagen und/oder ein Automobil, ein LKW, ein Transporter, ein Geländewagen oder ein beliebiges anders selbstfahrendes oder geschlepptes Fördermittel sein, das geeignet ist, eine Last zu transportieren.
-
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 und weitere Bezugnahme auf 1 kann jede Bremsanordnung 28 des BBW-Systems 26 eine Bremse 34 und ein Stellglied 36 beinhalten, konfiguriert zur Betätigung der Bremse. In einem Beispiel kann die Bremse 34 einen Bremssattel 34A, gegenüberliegende Bremsbeläge 34B und eine rotierende Bremsscheibe 34C beinhalten. Obwohl sie als eine Scheibenbremse dargestellt ist, kann die Bremse 34 jegliche Art von Bremse sein, einschließlich einer Trommelbremse und anderer. Als nicht einschränkende Beispiele kann das Stellglied 36 ein elektrohydraulisches Bremsstellglied (EHBA) oder ein anderes Stellglied sein, das die Bremse 34 basierend auf einem elektrischen Eingangssignal betreiben kann, das von der Steuerung 32 empfangen werden kann. Genauer gesagt kann das Stellglied 36 jede Art von Motor sein oder beinhalten, der auf ein empfangenes elektrisches Signal reagiert und Energie in Bewegung umwandelt, die die Bremse 34 steuert. Somit kann das Stellglied 36 ein Gleichstrommotor sein, der so konfiguriert ist, dass er elektrohydraulischen Druck erzeugt, der beispielsweise zu den Bremszangen der Bremse 34 geleitet wird.
-
Unter Bezugnahme auf 2 und in einem Beispiel kann die Bremsanordnung 28 ferner zumindest eine Hydraulikleitung 42 und ein Hydraulikfluidreservoir 44 beinhalten. Die Hydraulikleitung 42 stellt eine Fluidverbindung zwischen dem Stellglied 36 und dem Bremssattel 34A her. Das Stellglied 36 kann konfiguriert sein, um den Druck in der Hydraulikleitung 42 zu erhöhen, um die Bremse 34 zu betätigen, wodurch das Fahrzeug 20 abgebremst wird. Das Fluidreservoir 44 fügt Fluid zur Hydraulikleitung 42 hinzu, um den Hydraulikdruck aufrechtzuerhalten. Die Steuerung des Aufbaus der Hydraulikflüssigkeit kann über eine Drucksteuervorrichtung 46 erreicht werden, die im Allgemeinen zwischen der Hydraulikfluidleitung 42 und dem Reservoir 44 angeordnet ist und mit diesen in Verbindung steht. Abhängig von den Betriebsbedingungen kann die Drucksteuervorrichtung 46 so konstruiert sein, dass sie in beide Richtungen fließt. Es wird weiter in Betracht gezogen und verstanden, dass die Bremsanordnung 28 ein Drucksystem mit geschlossenem Kreislauf sein kann, mehrere Stellglieder 36 und mehrere Hydraulikleitungen 42 in einer beliebigen Anzahl an Konfigurationen beinhalten kann, wie dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist.
-
Das BBW-System 26 kann ferner eine Vielzahl von Sensoren 48, 50, 52, 54, 56, 58 beinhalten, die mit der Steuerung 32 in Verbindung stehen können. Der Sensor 48 kann ein Teil des Stellglieds 36 sein und kann die Stellgliedposition erfassen. Der Sensor 50 kann ein Teil des Stellglieds 36 sein und kann eine Stellgliedanwendungsrate oder -geschwindigkeit erfassen. Der Sensor 52 kann an einer beliebigen Stelle an dem Fahrzeug 20 positioniert sein und kann die Fahrzeugverzögerung messen, wie dies dem Fachmann auf dem Gebiet bekannt ist. Der Sensor 54 kann ein Teil der Bremse 34 sein und kann die Temperatur des Bremsklotzes 34B messen. Der Temperatursensor 54 kann ein elektrisches Signal (siehe Pfeil 60), das die Temperatur anzeigt, und über den Pfad 62 an die Steuerung 32 ausgeben. Es wird in Betracht gezogen und verstanden, dass der Temperatursensor 54 im Allgemeinen durch ein computerlesbares Modell basierend auf einer Vielzahl von Faktoren ersetzt werden kann, die Fahrzeugverzögerung, Zeit, Fahrzeuggeschwindigkeit, Höhe des angewendeten Bremspedaldrucks, Höhe des Hydraulikdrucks, Bremsenpedalstellung und/oder andere Faktoren beinhalten können.
-
Der Sensor 56 kann allgemein an der Hydraulikleitung 42 angebracht sein und kann den Hydraulikfluiddruck messen. Der Sensor 58 kann ein Wegsensor sein. Ein Beispiel eines Wegsensors 58 kann ein volumetrischer Sensor sein, der zur Messung des Volumens von Hydraulikfluid verwendet wird, das aus dem Fluidreservoir 44 aus- und eintritt. Der volumetrische Sensor 58 kann ferner ein elektrisches Signal (siehe Pfeil 64) ausgeben, das ein Fluidvolumen oder eine Volumenflussrate über den Pfad 66 und zu der Steuerung 32 anzeigt. In einem anderen Beispiel, in dem die Bremsenanordnung 28 mechanisch sein kann und kein Hydraulikfluid verwendet, kann sich der Wegsensor 58 in der Nähe des Stellglieds 36 befinden und beispielsweise eine axiale Verschiebung eines Schneckengetriebes messen, das verwendet wird, um einen Druck direkt auf den Bremssattel 34A oder Drehung eines Schrittmotors anzuwenden. Weitere Sensoren des BBW-Systems 26 können Teil des Bremsemulators 30 sein und können einen Positionssensor 68 umfassen, der die Position eines Bremspedals 70 entlang seines Hubweges messen kann, und kann ferner einen Geschwindigkeits- oder Hubratensensor 72 umfassen, der die Rate messen, mit der ein Bediener das Bremspedal 70 niederdrückt.
-
Die Steuerung 32 kann einen computerbasierten Prozessor 32A (z. B. einen Mikroprozessor) und ein computerlesbares und beschreibbares Speichermedium 32B beinhalten. Im Betrieb kann die Steuerung 32 ein oder mehrere elektrische Signale von den Sensoren 68, 72 des Bremsenemulators 30 über einen Pfad (siehe Pfeil 38) empfangen, aus denen die Bremsabsicht des Bedieners hervorgeht. Die Steuerung 32 ihrerseits kann derartige Signale verarbeiten, und mindestens teilweise basierend auf diesen Signalen ein elektrisches Steuersignal über einen Pfad (siehe Pfeil 40) an die Stellglieder 36 ausgeben. Die Pfade 38, 40, 62, 66 können verdrahtete oder drahtlose Pfade oder eine Kombination von beiden sein. Nichtbeschränkende Beispiele für die Steuerung 32 können eine arithmetische Recheneinheit und logische Operationen beinhalten, ein elektronisches Steuergerät, das Anweisungen aus einem Speicher abfragt, dekodiert und ausführt; und eine Baugruppeneinheit, die mehrere parallele Rechenelemente verwendet. Andere Beispiele für die Steuerung 32 können ein Motorsteuergerät und eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung beinhalten. Es ist weiterhin vorgesehen und davon auszugehen, dass die Steuerung 32 redundante Steuerungen beinhalten kann, und/oder dass das System andere Redundanzen beinhalten kann, um die Zuverlässigkeit des BBW-Systems 26 zu verbessern.
-
Unter Bezugnahme auf 3 dient ein Bremsfading-Managementsystem 74 des BBW-Systems 26 dazu, Bremsbedingungen zu identifizieren, unter denen ein Satz von Merkmalen zum Verwalten von Bremsfading aktiviert, deaktiviert oder sensibilisiert wird. Das Bremsfading-Managementsystem 74 kann auch dazu dienen, eine Langzeitbremsnachgiebigkeitskompensation einzurichten, um die Auswirkungen der Nachgiebigkeit (d. h. ein Mangel an Hydraulikfluidvolumen und/oder eine Erhöhung der erforderlichen mechanischen Verschiebung) auf das Fahrerlebnis oder -gefühl und die Empfindlichkeit gegenüber falschen diagnostischen Maßnahmen abzuschwächen. Das Bremsfading-Managementsystem 74 kann ein Computerprogrammprodukt sein oder beinhalten, das in dem Speichermedium 32B gespeichert sein und von dem Prozessor 32A der Steuerung 32 ausgeführt werden kann. Das Bremsfading-Managementsystem 74 kann Teil eines Steuermoduls und/oder einer oder mehrerer anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (ASICs), elektronischer Schaltkreise, zentraler Verarbeitungseinheiten (z. B. Mikroprozessor und zugehöriger Speicher), die ein oder mehrere Software- oder FirmwareProgramme und -Routinen ausführen, Kombinationslogikschaltungen, Eingangs-/Ausgangsschaltungen und -vorrichtungen, geeigneter Signalkonditionierungs- und Pufferschaltungen und andere Komponenten sein, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen. Software, Firmware, Programme, Anweisungen, Steuerroutinen, Codes, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf jedwede von einer Steuerung ausführbare Befehlssätze inklusive Kalibrierungen und Lookup-Tabellen. Das Steuergerät hat eine Reihe von Prüfroutinen ausgeführt, um die gewünschten Funktionen bereitzustellen. Routinen werden, zum Beispiel durch eine zentrale Verarbeitungseinheit ausgeführt und dienen dazu, die Eingänge der Sensorgeräte und anderer vernetzter Steuermodule zu überwachen und um Steuer- und Diagnoseroutinen auszuführen, um den Betrieb von Stellantrieben und anderen Vorrichtungen zu steuern.
-
Das Bremsfading-Managementsystem 74 ist konfiguriert, um zahlreiche Attribute in Bezug auf das Bremsfading zu erleichtern. Solche Attribute können ein erweitertes Pedalgefühl, eine aktive Langzeitnachgiebigkeitskompensation, eine aktive Langzeit-Ausgabekompensation, eine Warnungserzeugung und eine Minderungsbetätigung umfassen. Das erweiterte Pedalgefühlattribut ist mit dem Hinzufügen einer Rate zu einer Bremspedalemulationskonstruktion verbunden, die das Bremspedal über das normale Fahren hinaus versteifen soll, um die zum Erreichen des Bremspedalhubendes benötigte Pedalkraft zu erhöhen, und eine größere Kraftdifferenz zum Handhaben des Bremsfadings bereitzustellen.
-
Das Attribut für die aktive Langzeitnachgiebigkeitskompensation bewertet im Allgemeinen den Druck relativ zu einem Zieldruck und einer Aufbringrate, um eine Druckabweichung oder einen Fehler zu ermitteln. Wenn ein Druckfehler bestimmt wird, kann sich dieses Attribut auf eine konsistente Zunahme des Volumens oder der Verdrängung einstellen, die zu dem Erreichen des Zieldrucks benötigt wird, und/oder um eine konsistent beobachtete Verzögerung beim Erreichen des Druckziels zu erreichen. Solche Einstellungen können erreicht werden, indem ein Motor proaktiv frühzeitig in dem Hub des Bremspedals beschleunigt wird. Dieses Attribut kann auch diagnostische Schwellenwerte zurücksetzen oder erweitern. Das aktive Langzeitnachgiebigkeitskompensationsattribut kann durch ein Bremsentemperaturmodell (siehe 4) aktiviert, deaktiviert, sensibilisiert, desensibilisiert werden, auf das zugegriffen werden kann und das in dem Speichermedium 32B gespeichert werden kann.
-
Das aktive Langzeit-Ausgabekompensationsattribut kann im Allgemeinen um die Verzögerung herum geschlossen sein und kann den Bremspedalhub und die Zieldruckbeziehung ändern, um eine Verringerung der Bremsausgabe auszugleichen. Dieses Attribut kann basierend auf der tatsächlichen Bremsbelagtemperatur oder einem Bremsentemperaturmodell aktiviert, deaktiviert, sensibilisiert und/oder desensibilisiert werden.
-
Das Warnungserzeugungsattribut ist ein Mittel, um einen Bediener zu benachrichtigen, dass das Bremssystem vorher festgelegte Grenzen oder einen Schwellenwert erreicht. Solche Mittel zur Benachrichtigung können eine Anzeige des Fahrerinformationszentrums (DIC) oder eine Änderung des Bremspedalgefühls enthalten. Beispiele für eine Bremspedalgefühlsänderung können das Ändern von Kalibrierungsparametern, das Implementieren einer Pulsation durch das Bremspedal, ein Stottern und sonstiges beinhalten, das gefühlt werden kann. Das Minderungsbetätigungsattribut kann im Allgemeinen auftreten, wenn ein Bediener das Warnungserzeugungsattribut nicht beachtet. Das Minderungsbetätigungsattribut kann ein Begrenzen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder ein Verringern der Motorleistung mit sich bringen.
-
Das Bremsfading-Managementsystem 74 kann ein Nachgiebigkeitsmodul 76, ein Ausgabeverlustmodul 78 und ein Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul 80 umfassen. Das Nachgiebigkeitsmodul 76 ist mit der Bewertung und Kompensation eines Verschiebungsfehlers (d. h. Verschiebungsverfälschung) verbunden. In einem Beispiel kann der Verschiebungsfehler ein Volumenfehler sein, der einen Bedarf an einem zusätzlichen Hydraulikfluidvolumen anzeigt, um den Hydraulikfluiddruck in einem Hydraulikdrucksystem mit geschlossenem Regelkreis aufrechtzuerhalten. Das Ausgabeverlustmodul 78 ist mit der Bewertung und Kompensation eines Verlustes des Bremsmoments bei einem gegebenen Hydraulikdruck verbunden. Das Nachgiebigkeitsmodul 76 ist konfiguriert, um volumenangepasste Stellglied-Zieldaten (siehe Pfeil 79) zu berechnen und an das Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul 80 zu liefern, und das Ausgabeverlustmodul 78 ist konfiguriert, um ausgabeangepasste Stellglied-Zieldaten (siehe Pfeil 81) zu berechnen und an das Stellgliedziel-Arbitrierungsmodul 80 zu liefern. Das Modul 80 ist konfiguriert, um Daten 79, 81 zu verarbeiten und ein Stellgliedzielbefehlssignal (siehe Pfeil 83) an das Stellglied 36 auszugeben. Das Stellgliedziel kann der Befehl für das Stellglied sein, das beispielsweise Hydraulikdruck erzeugt. Der Befehl kann eine Position und eine Rate zum Erreichen der Position oder eine Motordrehzahl und ein Druckstopppunkt sein. Die Module 76, 78, 80 können softwarebasiert oder eine Kombination von Software- und Hardwarekomponenten sein.
-
Das Nachgiebigkeitsmodul 76 kann die folgenden Untermodule oder Routinen enthalten: eine Verschiebungsfehlerroutine 82, eine Verschiebungstrendroutine 84, eine Verschiebungsschwellenwertroutine 86, eine Verschiebungsinterventionsebenenroutine 88, eine Verschiebungsdiagnose-Schwellenwertroutine 90, eine Verschiebungs-Stellgliedzielroutine 92 und eine Warn- und/oder Minderungsroutine 94. Die Verschiebungsfehlerroutine 82 kann konfiguriert sein, um beispielsweise Verschiebungs- oder Volumenfehlerdaten (siehe Pfeil 96) zu berechnen, die das zusätzliche Volumen an Hydraulikfluid darstellen können, das zum Ausgleichen eines Druckverlustes in der Hydraulikflüssigkeit benötigt wird. Die Berechnung kann auf einer Volumenversdruck/ZeitNachschlagetabelle basieren oder kann auf längerfristigen gelernten Werten basieren.
-
Die Verschiebungsfehlerroutine 82 sendet die berechneten Verstellungsfehlerdaten 96 auf die Verschiebungstrendroutine 84. Die Trendroutine 84 wendet zumindest die Verschiebungsfehlerdaten 96 an, um Langzeit-Volumenfehlerdaten 98 zu erstellen, die an die Interventionsebenenroutine 88 gesendet werden. Die Verschiebungsschwellenwertroutine 86 empfängt ein Echtzeit-Bremsbelagtemperatursignal oder Daten 62 von dem Temperatursensor 54 und bestimmt über die Temperaturkalibriertabelle einen Verschiebungs- oder Volumenfehlerschwellenwert (siehe Pfeil 100). Die Volumenfehlerschwellenwertdaten 100 werden zusammen mit den Langzeit-Volumenfehlerdaten 98 an die Interventionsebenenroutine 88 gesendet, die diese Daten verwendet, um Interventionsebenendaten (d. h. Volumenfehlerversatzdaten, siehe Pfeil 102) zu berechnen.
-
In einem Beispiel können die Interventionsebenendaten im Allgemeinen in Schritten festgelegt werden, im Gegensatz zu kontinuierlich. Das heißt, eine Datentabelle kann eine Reihe von Interventionsebenen (z. B. vier Ebenen) mit einer Reihe von entsprechenden Volumenversätzen (z. B. vier Versätze) enthalten. Der eigentliche, aktuell berechnete Volumenfehler kann zwischen den Werten in den Tabellen liegen. Wenn dies auftreten sollte, kann das System entscheiden, bei einer festen Menge zu intervenieren, bis der Fehler den nächsten Schwellenwert überschreitet. Diese Ausführungsform kann die Rechenleistung des Prozessors minimieren und kann dem Bediener ein größeres Maß an Konsistenz verleihen. Bediener können sich mit einer Bandbreite (d. h. zwischen Interventionen) anpassen, während das System im Allgemeinen dazu tendiert, ein sich bewegendes Ziel zu vermeiden. Das heißt, das System kann den Interventionsgrad um feste Beträge erhöhen.
-
Die Verschiebungs- oder Volumenfehlerversatzdaten 102, die durch die Interventionsebenenroutine 88 berechnet werden, können dann an die Stellgliedzielroutine 92, die Diagnoseschwellenwertroutine 90 und die Warnroutine 94 gesendet werden. Die Stellgliedzielroutine 92 verwendet die Volumenfehlerversatzdaten 102, um das versetzungs- oder volumenangepasste Stellgliedziel 79 zu erstellen, das an das Arbitrierungs-Stellgliedzielmodul 80 gesendet wird, das eine Überprüfung vieler Stellgliedanfragen ermöglicht und bestimmt, welche Anforderung von höchster Priorität ist und somit am wichtigsten zu befolgen ist. Zum Beispiel würde eine automatische Notbremsung für eine bevorstehende Kollision eine hohe Priorität haben. Ein anderes Beispiel kann die Reduzierung der Geschwindigkeit/des Arbeitszyklus für thermische Probleme sein. Die Diagnoseschwellenwertroutine 90 verwendet die Verschiebungsfehlerversatzdaten 102, um diagnostische Schwellenwerte einzustellen. Die Warnroutine 94 kann die Verschiebungsfehlerversatzdaten 102 verwenden, um den Bediener vor Bremssystemproblemen zu warnen und/oder Probleme zu mildern, indem die Fahrzeugleistung auf eine Vielzahl von Arten begrenzt wird.
-
Das Ausgabeverlustmodul 78 kann die folgenden Untermodule oder Routinen enthalten: eine Ausgabefehlerroutine 104, eine Ausgabetrendroutine 106, eine Ausgabeschwellenwertroutine 108, eine Ausgabeinterventionsebenenroutine 110, eine ausgabeangepasste Stellgliedzielroutine 112 und Warnroutine 114. Die Ausgabefehlerroutine 104 kann konfiguriert sein, um beispielsweise Ausgabefehlerdaten (siehe Pfeil 116) zu berechnen, die den zusätzlichen Bremsdruck repräsentieren können, der für eine gegebene Verzögerung aufgrund eines Bremsfadings benötigt wird. Die Berechnung kann auf einer Verzögerungsversdruck- und/oder Zeitnachschlagetabelle basieren oder kann auf längerfristigen gelernten Werten basieren.
-
Die Ausgabefehlerroutine 104 sendet die berechneten Ausgabefehlerdaten 116 an die Ausgabetrendroutine 106. Die Trendroutine 106 wendet zumindest die Ausgabefehlerdaten 116 an, um Langzeitausgabefehlerdaten (siehe Pfeil 118) zu erstellen, die an die Ausgabeinterventionsebenenroutine 110 gesendet werden. Die Ausgabeschwellenwertroutine 108 empfängt ein Echtzeit-Bremsbelagtemperatursignal oder Daten 62 von dem Temperatursensor 54 und bestimmt über die Verwendung der Temperaturkalibriertabelle Ausgabefehlerschwellenwertdaten (siehe Pfeil 120). Die Ausgabefehlerschwellenwertdaten 120 werden zusammen mit den Langzeit-Volumenfehlerdaten 118 an die Ausgabeinterventionsebenenroutine 110 gesendet, die diese Daten verwendet, um Ausgabeinterventionsebenendaten zu berechnen (d. h. Ausgabefehlerversatzdaten, siehe Pfeil 122).
-
Die Ausgabefehlerversatzdaten 122, die durch die Ausgabeinterventionsebenenroutine 110 berechnet werden, können dann an die ausgabeangepasste Stellgliedzielroutine 112 und die Ausgabewarnroutine 114 gesendet werden. Die Ausgabe-Stellgliedzielroutine 112 verwendet die Ausgabefehlerversatzdaten 122, um die ausgabeangepassten Stellgliedzieldaten 81 zu erstellen, die an das Arbitrierungs-Stellgliedzielmodul 80 gesendet werden. Die Warnroutine 114 kann die Ausgabefehlerversatzdaten 122 verwenden, um den Bediener vor Problemen des Bremssystems zu warnen und/oder Probleme zu mildern, indem die Fahrzeugleistung auf verschiedene Arten begrenzt wird.
-
Unter Bezugnahme auf 4 veranschaulicht ein Flussdiagramm allgemein den Betrieb eines BBW-Systems 26 mit dem Bremsfading-Managementsystem 74. Das obere Balkendiagramm 130 veranschaulicht allgemein ein thermisches Bremsbelagsmodell, wobei der Block 132 allgemein die normale(n) Bremsbelag-Betriebstemperatur(en) darstellt und die Blöcke 134, 136, 138, 140 erhöhte Bremsbelagtemperaturen darstellen, die von links nach rechts ansteigen. Das untere Balkendiagramm 142 veranschaulicht allgemein verschiedene Systemereignisse mit zunehmender Bremspedalbewegung/-verschiebung (d. h. von links nach rechts).
-
Im Betrieb kann ein Fahrzeugbediener während normaler Bremsbelagtemperaturen im Stadium 1 (siehe Block 132) ein normales Bremspedalgefühl erfahren (siehe Bereich 144). Obwohl das Bremspedalgefühl normal sein kann, kann die Nachgiebigkeit anfangen zuzunehmen (siehe Bereich 146) und die Ausgabe kann beginnen, abzunehmen (siehe Bereich 148). Während der zweiten Stufe (siehe Block 134) kann die Bremsbelagtemperatur anfangen, die normale Betriebstemperatur zu überschreiten, während das Bremspedal weiterläuft. Während des Blocks 134 kann sich der Bediener in einem erweiterten Pedalgefühl (siehe Bereich 150) befinden, jedoch kann das Bremsfading-Managementsystem 74 im Allgemeinen deaktiviert bleiben und der Bediener auf diese Weise zur Bremsbelagerwärmung desensibilisiert. Zusätzlich und während Block 134 kann die Nachgiebigkeit 146 weiter zunehmen und die Ausgabe 148 kann weiter abnehmen.
-
Wenn die Temperatur von links nach rechts durch den Block 136 ansteigt, kann das Bremsfading-Managementsystem 74 aktiviert werden und der Bediener wird durch ein Bremspedalgefühl sensibilisiert, das ein mögliches Bremsfadingereignis anzeigt. In einem Beispiel und mit dem Bremspedal an einer gegebenen Position kann eine aktive Langzeitnachgiebigkeitskompensation (siehe Block 152) beginnen. Bei fortgesetzter Bewegung des Bremspedals, jedoch immer noch innerhalb des Temperaturbereichs des Blocks 136, kann die aktive Langzeit-Ausgabekompensation (siehe Block 154) aktiv werden, während die Nachgiebigkeit 146 weiter zunimmt und die Ausgabe 148 weiter abnimmt.
-
Wenn die Temperaturen durch den Block 138 ansteigen und sich die Nachgiebigkeit 146 weiter erhöht und die Ausgabe 148 weiter abnimmt, kann das Bremsfading-Managementsystem 74 eine Warnung (siehe Block 156) über die Routinen 94, 114 einleiten. Wenn die Temperaturen durch den Block 140 ansteigen und sich die Nachgiebigkeit 146 weiter erhöht und die Ausgabe 148 weiter abnimmt, kann das Bremsfading-Managementsystem 74 eine Minderung (siehe Block 158) über die Routinen 94, 114 einleiten. Eine solche Minderung kann eine Verringerung der Motorleistung und/oder eine erzwungene Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit beinhalten.
-
Die vorliegende Offenbarung kann ein System, ein Verfahren und/oder ein Computerprogrammprodukt sein. Das Computerprogrammprodukt kann ein computerlesbares Speichermedium (oder Medien) mit darauf enthaltenen computerlesbaren Programmbefehlen, um zu bewirken, dass ein Prozessor Aspekte der vorliegenden Erfindung durchführt.
-
Das computerlesbare Speichermedium kann ein physisches Gerät sein, das Anweisungen für die Verwendung durch ein Befehlsausführungsgerät ablegen und speichern kann. Das computerlesbare Speichermedium kann beispielsweise ein elektronisches Speichergerät, ein magnetisches Speichergerät, ein optisches Speichergerät, ein elektromagnetisches Speichergerät, ein Halbleiterspeichergerät oder eine geeignete Kombination der vorstehend genannten sein. ist aber nicht darauf beschränkt. Eine nicht erschöpfende Liste von spezifischeren Beispielen des computerlesbaren Speichermediums beinhaltet Folgendes: eine tragbare Computerdiskette, eine Festplatte, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen löschbaren programmierbaren Lese-Speicher (EPROM oder Flash-Speicher), einen statischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (SRAM), einen tragbaren CD-ROM-Speicher (CD-ROM), eine digitale Vielseitigkeitsdiskette (DVD), einen Memory-Stick, eine Diskette, eine mechanisch codierte Vorrichtung, wie z. B. Lochkarten oder erhöhte Strukturen in einer Nut mit darauf aufgezeichneten Anweisungen oder eine geeignete Kombination der vorstehend genannten. Ein computerlesbares Speichermedium ist, wie es hierin verwendet wird, nicht schlichtweg als transitorisches Signal, wie etwa Funkwellen oder andere sich frei ausbreitende elektromagnetische Wellen, elektromagnetische Wellen, die sich durch einen Wellenleiter oder andere Übertragungsmedien ausbreiten (z. B. Lichtimpulse, die ein faseroptisches Kabel durchlaufen) oder elektrische Signale, die durch einen Draht übertragen werden, zu verstehen.
-
Die hierin beschriebenen computerlesbaren Programmbefehle können von einem computerlesbaren Speichermedium oder einem externen Computer oder einem externen Speichergerät über ein Netzwerk, wie beispielsweise das Internet, ein lokales Netzwerk, ein Großraumnetzwerk und/oder ein drahtloses Netzwerk, auf entsprechende Rechen-/Verarbeitungsgeräte heruntergeladen werden. Das Netzwerk kann Kupferübertragungskabel, optische Übertragungsfasern, drahtlose Übertragung, Router, Firewalls, Switches, Gateway-Computer und/oder Edge-Server umfassen. Eine Netzwerkadapterkarte oder Netzwerkschnittstelle in jedem der Rechen-/Verarbeitungsgeräte empfängt computerlesbare Programmbefehle aus dem Netzwerk und leitet die computerlesbaren Programmbefehle zur Speicherung in einem computerlesbaren Speichermedium innerhalb des jeweiligen Rechen-/Verarbeitungsgeräts weiter.
-
Bei den computerlesbaren Programmbefehlen zur Durchführung von Operationen der vorliegenden Erfindung kann es sich um Assembler-Befehle, Befehls-Set-Architektur („Instruction-Set-Architecture - ISA“)-Befehle, Maschinenbefehle, maschinenabhängige Befehle, Mikrocode, Firmware-Befehle, Zustandseinstelldaten oder entweder einen Quellcode oder einen Objektcode handeln, der in einer beliebigen Kombination aus einer oder mehreren Programmiersprachen, einschließlich einer objektorientierten Programmiersprache, wie z. B. Smalltalk, C++ oder dergleichen, sowie konventionellen prozeduralen Programmiersprachen, wie z. B. der Programmiersprache „C“ oder ähnlichen Programmiersprachen, geschrieben ist. Die computerlesbaren Programmbefehle können vollständig auf dem Computer des Benutzers, teilweise auf dem Computer des Benutzers, als eigenständiges Softwarepaket, teils auf dem Computer des Benutzers und teilweise auf einem entfernten Computer oder ganz auf dem entfernten Computer oder Server ausgeführt werden. In dem letzteren Szenario kann der entfernte Computer mit dem Computer des Benutzers über eine beliebige Art von Netzwerk, darunter auch mit einem lokalen Netzwerk (LAN) oder einem Großraumnetzwerk (WAN), verbunden sein bzw. die Verbindung zu einem externen Computer kann (zum Beispiel mithilfe eines Internetdienstanbieters über das Internet) hergestellt werden. In einigen Ausführungsformen können elektronische Schaltungen, die beispielsweise programmierbare Logikschaltungen, feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA) oder programmierbare Logik-Arrays (PLA) beinhalten, die computerlesbaren Programmbefehle ausführen, indem sie Zustandsinformationen der computerlesbaren Programmbefehle verwenden, um die elektronischen Schaltungen zu personalisieren und Aspekte der vorliegenden Offenbarung durchzuführen.
-
Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden hierin mit Bezug auf Ablaufdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme von Verfahren, Geräten (Systemen) und Computerprogrammprodukten gemäß den Ausführungsformen der Offenbarung beschrieben. Es versteht sich, dass jeder Block der Ablaufdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagramme und Kombinationen von Blöcken in den Ablaufdiagrammdarstellungen und/oder Blockdiagrammen durch computerlesbare Programmbefehle implementiert werden kann.
-
Diese computerlesbaren Programmbefehle können einem Prozessor eines Universalcomputers, eines Spezialcomputers oder einer anderen programmierbaren Datenverarbeitungsvorrichtung zur Herstellung einer Maschine zur Verfügung gestellt werden, sodass die Befehle, die über den Prozessor des Computers oder eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung ausgeführt werden, Mittel zum Implementieren der in dem Ablaufdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder der in den Blöcken spezifizierten Funktionen/Aktionen erzeugen. Diese computerlesbaren Programmbefehle können zudem in einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein, das einen Computer, eine programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung und/oder andere Vorrichtungen in einer bestimmten Weise ausführen kann, sodass das computerlesbare Speichermedium mit den darin gespeicherten Befehlen einen Herstellungsgegenstand umfasst, der Befehle beinhaltet, die Aspekte der in dem Ablaufdiagramm und/oder Blockdiagrammblock oder der in den Blöcken spezifizierten Funktion/Aktion implementieren.
-
Die computerlesbaren Programmbefehle können zudem auf einen Computer, eine andere programmierbare Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine andere Vorrichtung geladen werden, um zu bewirken, dass eine Reihe von Betriebsschritten auf dem Computer, einer anderen programmierbaren Vorrichtung oder einem anderen Gerät durchgeführt wird, um einen computerimplementierten Prozess zu erzeugen, sodass die Befehle, die auf dem Computer, einer anderen programmierbaren Vorrichtung oder einem anderen Gerät ausgeführt werden, um die im Ablaufdiagramm und/oder Blockdiagrammblock in den Blöcken spezifizierten Funktionen/Aktionen implementieren zu implementieren.
-
Das Ablaufdiagramm und die Blockdiagramme in den Figuren veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Ablaufdiagrammen oder Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Teil von Befehlen darstellen, der eine oder mehrere ausführbare Befehle zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) umfasst. In einigen alternativen Implementierungen können die in dem Block aufgeführten Funktionen in anderer Reihenfolge als in den Figuren angegeben auftreten. Beispielsweise können zwei nacheinander dargestellte Blöcke tatsächlich im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt werden, bzw. die Blöcke können je nach der jeweiligen Funktionalität zum Teil in umgekehrter Abfolge ausgeführt werden. Es wird auch angemerkt, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Ablaufdiagrammdarstellungen und Kombinationen von Blöcken in den Blockdiagrammen und/oder Ablaufdiagrammdarstellungen durch Spezialhardware-basierte Systeme, die die spezifizierten Funktionen oder Aktionen oder Kombinationen von Spezialhardware und Computerbefehlen ausführen, implementiert werden kann.
-
Während die Offenbarung mit Bezug auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, werden Fachleute auf dem Gebiet verstehen, dass verschiedene Änderungen vorgenommen, und die einzelnen Teile durch entsprechende andere Teile ausgetauscht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Materialsituation an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Umfang abzuweichen. Daher ist vorgesehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt wird, sondern dass sie außerdem alle Ausführungsformen beinhaltet, die innerhalb des Umfangs der Anmeldung fallen.
