DE10011796B4 - Method and arrangement for determining the characteristic quantities - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von Kenngrößen für die Viskosität oder Temperatur einer Bremsflüssigkeit eines Fahrzeugs, die über eine ansteuerbare Ventile aufweisendes Motor-Pumpen-Aggregat mit Hydraulikeinheit, der eine elektronische Regeleinheit zugeordnet ist, den Radbremsen zugeführt wird. Um eine hohe Regeldynamik auch bei tiefen Temperaturen sicher zu stellen, wird vorgeschlagen, dass die Temperatur der Hydraulikeinheit über ein das Motor-Pumpen-Aggregat mit der elektronischen Regeleinheit verbindendes temperatursensitives Element gemessen und die Kenngrößen anhand der Temperatur der Hydraulikeinheit bestimmt werden (Figur 2).The invention relates to a method for determining parameters for the viscosity or temperature of a brake fluid of a vehicle, which is supplied to the wheel brakes via a controllable valves exhibiting motor-pump unit with hydraulic unit, which is associated with an electronic control unit. In order to ensure a high control dynamics even at low temperatures, it is proposed that the temperature of the hydraulic unit is measured via a temperature-sensitive element connecting the motor-pump unit to the electronic control unit and the parameters are determined on the basis of the temperature of the hydraulic unit (FIG. 2). ,
Description
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Bestimmen der
Kenngrößen Viskosität oder Temperatur
einer Bremsflüssigkeit
eines Fahrzeugs, die über
ein ansteuerbare Ventile aufweisendes Motor-Pumpen-Aggregat mit
Hydraulikeinheit, dem eine elektronische Regeleinheit zugeordnet
ist, den Radbremsen zugeführt
wird. Eine derartige Anordnung ist aus der
Bekanntlich
ist die Viskosität
einer Bremsflüssigkeit
oder Hydraulikflüssigkeit
in hohem Maße temperaturabhängig. Die
hohe Viskosität
bei niedriger Flüssigkeitstemperatur,
nämlich
bei tiefer Temperatur z. B. unterhalb –10 Grad C, in der Startphase
eines Kraftfahrzeugs, beeinträchtigt
die Regelbarkeit des Bremsdruckes einer geregelten hydraulischen Bremsanlage.
Problematisch ist, wenn Bremsflüssigkeit,
beispielsweise im Rahmen einer Fahrstabilitätsregelfunktion, d. h. ohne
Beeinflussung durch den Fahrer, besonders schnell von dem Bremsflüssigkeitsreservoir
zu einer Radbremse verlagert werden soll. Bei sinkenden Temperaturen
steigt die Viskosität der
Bremsflüssigkeit überproportional
an. Dies führt bei
sehr niedrigen Temperaturen dazu, dass die Bremsflüssigkeit
nicht schnell genug angesaugt werden kann, wobei noch hinzu kommt,
dass mit steigender Viskosität
der Druckverlust in der Rohrleitung zunimmt. Diese Hemmnisse führen zu
einem verlangsamten Bremseneingriff. Bei einer Fahrstabilitätsregelung
besteht allerdings die generelle Anforderung, einen schnellen Bremseingriff
zu bewirken. Zur Lösung
des Problems wurden bereits Einrichtungen vorgeschlagen, die eine
Hilfsdruckquelle bzw. eine Vorladepumpe vorsehen (
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Funktion einer hydraulischen Fahrzeug-Bremsanlage mit all ihren Teilfunktionen, wie Antiblockierfunktion, Antriebsschlupffunktion und Fahrstabilitätsfunktion bei allen, auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen mit geringem Aufwand zu gewährleisten.task The present invention is therefore the function of a hydraulic Vehicle brake system with all its sub-functions, such as anti-lock function, Drive slip function and driving stability function at all, too at very low outside temperatures to ensure with little effort.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 4 gelöst.These The object is solved by the features of claims 1 and 4.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in the subclaims.
Vorteilhaft wird das Verfahren bei einem fahrdynamischen Regelsystem eingesetzt, das dazu dient, den Fahrer eines Fahrzeugs bei kritischen Fahrsituationen zu unterstützen. Mit Fahrzeug ist in diesem Zusammenhang ein Kraftfahrzeug mit vier Rädern gemeint, welches mit einer hydraulischen Bremsanlage ausgerüstet ist. In der hydraulischen Bremsanlage kann mittels eines pedalbetätigten Hauptzylinders vom Fahrer ein Bremsdruck aufgebaut werden. Jedes Rad besitzt eine Bremse, welcher mindestens jeweils ein Einlassventil und ein Auslassventil zugeordnet ist. Über die Einlassventile stehen die Radbremsen mit dem Hauptzylinder in Verbindung, während die Auslassventile zu einem drucklosen Behälter bzw. Niederdruckspeicher führen. Schließlich ist noch eine Hilfsdruckquelle, in der Regel ein Motor-Pumpen-Aggregat, vorhanden, welche auch unabhängig von der Stellung des Bremspedals einen Druck in den Radbremsen aufzubauen vermag. Die Einlass- und Auslassventile sowie die im Bremskreis angeordneten weiteren Ventile sind zur Druckregelung in den Radbremsen elektromagnetisch durch Ansteuerung von Ventilspulen betätigbar. Zur Erfassung von fahrdynamischen Zuständen sind vier Drehzahlsensoren, pro Rad einer, ein Giergeschwindigkeitssensor, ein Querbeschleunigungssensor, ein Lenkwinkelsensor und mindestens ein Drucksensor für den vom Bremspedal mittelbar oder unmittelbar erzeugten Bremsdruck vorhanden. Ein elektronisches Regelsystem, das üblicherweise zusammen mit einem die Ventile und Pumpe aufnehmenden Hydraulikblock eine Baueinheit bildet und an dessen einen Seite der Pumpenmotor angeordnet ist, regelt die fahrdynamischen Fahrzustände des Fahrzeugs bei instabiler Fahrt. Die Funktion der Fahrstabilitätsregelung besteht also darin, innerhalb der physikalischen Grenzen in kritischen (instabilen) Situationen dem Fahrzeug das vom Fahrer gewünschte Fahrzeugverhalten zu verleihen.Advantageous If the method is used in a vehicle dynamics control system, which serves the driver of a vehicle in critical driving situations to support. By vehicle in this context is meant a motor vehicle with four wheels, which is equipped with a hydraulic brake system. In the hydraulic brake system can by means of a pedal-operated master cylinder be set up by the driver a brake pressure. Each wheel has one Brake, which at least in each case an inlet valve and an outlet valve assigned. about the intake valves communicate the wheel brakes with the master cylinder while the outlet valves to a non-pressurized container or low-pressure accumulator to lead. After all is still an auxiliary pressure source, usually a motor-pump unit, available, which also independent from the position of the brake pedal is able to build a pressure in the wheel brakes. The intake and exhaust valves and the arranged in the brake circuit additional valves are electromagnetic for pressure control in the wheel brakes can be actuated by controlling valve coils. For recording dynamic driving states are four speed sensors, one per wheel, one yaw rate sensor, a lateral acceleration sensor, a steering angle sensor and at least a pressure sensor for the braking pressure generated directly or indirectly by the brake pedal available. An electronic control system, usually together with a the valves and pump receiving hydraulic block a unit forms and on one side of the pump motor is arranged, regulates the dynamic driving conditions of the vehicle in unstable Journey. The function of the driving stability control is therefore to within the physical limits in critical (unstable) Situate the vehicle to the driver desired vehicle behavior to lend.
Bei ESP-Regelsystemen (ESP = elektronisches Stabilitätsprogramm) wird aus der ermittelten Instabilität des Fahrzeugs eine radindividuelle Druckanforderung berechnet, die notwendig ist, um das Fahrzeug wieder auf den vom Fahrer gewünschten Kurs zu bringen. Dabei sorgt eine Giermomentenregelung für stabile Fahrzustände beim Durchfahren einer Kurvenbahn. Zur Giermomentenregelung kann auf unterschiedliche Fahrzeug-Referenzmodelle zurückgegriffen werden, beispielsweise auf das Einspur-Modell. Bei den ESP-Regelsystemen werden stets Eingangsgrößen, welche aus dem vom Fahrer gewünschten Weg resultieren (beispielsweise dem Lenkradwinkel, der Geschwindigkeit u. dgl.) der Fahrzeug-Modellschaltung zugeführt, welche aus diesen Eingangsgrößen und für das Fahrverhalten des Fahrzeugs charakteristischen Parametern aber auch durch Eigenschaften der Umgebung vorgegebene Größen (Reibwert der Fahrbahn, Seitenwind) ein Soll-Wert für die Gierrate bestimmt, die mit der gemessenen tatsächlichen Gierrate verglichen wird. Die Gierratendifferenz wird mittels eines sog. Giermomentenreglers – oder genauer – einem Giermoment- Regelgesetz, in ein Giermoment umgerechnet, welches die Eingangsgröße einer Verteilungslogik bildet. Die Verteilungslogik selbst bestimmt in Abhängigkeit von einem Bremsdruckmodell, den an den einzelnen Radbremsen aufzubringenden Bremsdruck. Die Ansteuerung mindestens der Ein- und Auslassventile erfolgt dabei über eine Drucksteuerung, die in Abhängigkeit von der im Druckmodell nachgebildeten realen Druckaufbau- und Druckabbaucharakteristik in den Radbremsen, Druckgrößen in Ventilschaltsignale umrechnet. Das Druckmodell empfängt hierzu benötigte Eingangsgrößen und bildet daraus sowie nach Maßgabe von Systemparametern den in der Bremse herrschenden Druck nach. Insbesondere kann das Druckmodell die Steuersignale empfangen, die den Bremsdruck an der jeweils betrachteten Bremse beeinflussen, also beispielsweise Signale für die Einlassventile, die Auslassventile, für die Hydraulikpumpe oder ähnliches. Aus diesen Signalen sowie aus Systemparametern (beispielsweise Leitungsquerschnitte, Schaltcharakteristika usw.) kann das Druckmodell den Druck in den Radbremsen parallel zum Aufbau des Raddrucks nachbilden, so dass durch Ausgabe des so anhand des Druckmodells ermittelten Drucks der Regelkreis geschlossen werden kann.In the case of ESP control systems (ESP = electronic stability program), the determined instability of the vehicle is used to calculate a wheel-specific pressure requirement which is necessary to bring the vehicle back to the driver's desired course. A yaw moment control ensures stable driving conditions when driving through a curved path. For yaw moment control can be used on different vehicle reference models, for example, the single-track model. In the ESP control systems are always input variables resulting from the driver desired way (for example, the steering wheel angle, the speed u. Like.) Of the vehicle model circuit supplied, which from these inputs and the driving characteristics of the vehicle characteristic parameters but also by Characteristics of the environment predetermined sizes (friction coefficient of the road, crosswinds) determines a target value for the yaw rate, which is compared with the measured actual yaw rate. The yaw rate difference is converted by means of a so-called. Giermomentenreglers - or more precisely - a yaw moment control law, in a yaw moment, which is the input of a distribution logic forms. The distribution logic itself determines depending on a brake pressure model, the applied to the individual wheel brakes brake pressure. The activation of at least the inlet and outlet valves takes place via a pressure control, which converts pressure variables into valve switching signals as a function of the real pressure build-up and pressure discharge characteristic in the wheel model simulated in the pressure model. The pressure model receives input quantities required for this purpose and simulates the pressure prevailing in the brake as well as in accordance with system parameters. In particular, the pressure model can receive the control signals that influence the brake pressure at the respectively considered brake, thus, for example, signals for the intake valves, the exhaust valves, for the hydraulic pump or the like. From these signals as well as system parameters (for example line cross sections, switching characteristics, etc.), the pressure model can simulate the pressure in the wheel brakes parallel to the structure of the wheel pressure, so that the control circuit can be closed by outputting the pressure thus determined using the pressure model.
Eine Schwierigkeit bestehender Systeme liegt darin, den Einfluss schwankender Temperaturen zu berücksichtigen. Bei niedrigen Temperaturen sinkt die Viskosität der Bremsflüssigkeit. Damit ändert sich eine in die Nachbildung des Raddrucks in das Druckmodell eingehende Eingangsgröße, die Pumpenförderleistung bzw. das Fördervolumen der Pumpe, die bzw. das sich in Abhängigkeit von der temperaturabhängigen Viskosität der Bremsflüssigkeit erhöht oder verringert.A The difficulty of existing systems lies in the fact that the influence fluctuates To consider temperatures. At low temperatures, the viscosity of the brake fluid decreases. With that changes one in the replica of the wheel pressure in the printing model incoming Input size, the Pump capacity or the funding volume the pump, depending on the temperature-dependent viscosity of the brake fluid elevated or decreased.
Um Abweichungen zwischen dem im Druckmodell nachgebildeten Raddruck und dem tatsächlichen Raddruck zu vermeiden, wäre eine Anpassung der im Druckmodell abgelegten bzw. der dem Druckmodell zur Verfügung gestellten Parameter, insbesondere der Pumpenförderleistung, wünschenswert.Around Deviations between the modeled in the printing model wheel pressure and the actual To avoid wheel pressure would be an adaptation of the stored in the printing model or the pressure model to disposal Asked parameters, in particular the pump delivery rate, desirable.
Die erfindungsgemäße Ausbildung schlägt daher ein Verfahren und eine Anordnung zum Bestimmen der Kenngrößen Viskosität oder Temperatur einer Bremsflüssigkeit eines Fahrzeugs vor, die über ein ansteuerbare Ventile aufweisendes Motor-Pumpen-Aggregat mit Hydraulikeinheit bzw. Hydraulikblock, dem eine elektronische Regeleinheit zugeordnet ist, den Radbremsen zugeführt wird, wobei die Temperatur der Hydraulikeinheit durch einen Temperatursensor, der an einem das Motor-Pumpen-Aggregat mit der elektronischen Regeleinheit verbindenden Element angeordnet ist, gemessen wird und die Kenngrößen Viskosität oder Temperatur der Bremsflüssigkeit anhand der Temperatur der Hydraulikeinheit bestimmt werden. Erfindungsgemäß wird dann dem Druckmodell als Eingangsgröße(n) für die Nachbildung der Bremsdrücke in den Radbremsen die Kenngröße Viskosität bzw. Temperatur zugeführt. Die Kenngrößen Viskosität bzw. Temperatur können dabei aus dem zeitlichen Verlauf und/oder dem Wert der gemessenen Temperatur der Hydraulikeinheit bestimmt werden. Vorteilhaft wird der Temperatursensor, insbesondere ein auf temperaturabhängigen Widerstandsänderungen basierender Heiß(NTC)- oder Kaltleiter(PTC)-Temperatursensor, an einem das Motor-Pumpen-Aggregat mit dem elektronischen Regelsystem verbindenden, vorzugsweise steckbaren, elektrischen Versorgungselement angeordnet. Das Motor-Pumpen-Aggregat und die elektronische Regeleinheit sind auf gegenüberliegenden Seiten an der Hydraulikeinheit so befestigt, daß das elektrische Versorgungselement durch einen Kanal in der Hydraulikeinheit beide miteinander verbindet. Der Kanal verfügt dabei über einen Innendurchmesser, der nur wenig größer ist als der Außen durchmesser des Versorgungselements. Eine sichere Anordnung bzw. Befestigung des Versorgungselements in dem Kanal der Hydraulikeinheit wird über elastische Elemente, vorzugsweise Federelemente, erreicht, die am Umfang des Versorgungselements angeordnet sind. Vorzugsweise an mindestens einem oder an mehreren Federelementen ist ein Temperatursensor angeordnet. Über das geformte, vom Umfang des Versorgungselementes abstehende Federelement, wird ein thermischer Kontakt zwischen dem Temperatursensor und der Hydraulikeinheit hergestellt. Dadurch wird der Temperatursensor während der Montage von Regler(ECU), Hydraulikeinheit und Pumpe selbsttätig an einer Stelle innerhalb der Hydraulikeinheit lokalisiert, wo die Temperatur der Bremsflüssigkeit über die Hydraulikeinheit gemessen werden kann.The inventive training suggests a method and an arrangement for determining the parameters viscosity or temperature of a brake fluid of a vehicle in front of you controllable valves having motor-pump unit with hydraulic unit or hydraulic block, an electronic control unit is assigned to the wheel brakes supplied is, wherein the temperature of the hydraulic unit by a temperature sensor, the one on the engine-pump unit arranged with the electronic control unit connecting element is measured, and the parameters viscosity or temperature the brake fluid determined by the temperature of the hydraulic unit. According to the invention is then the Print model as input variable (s) for the replica the brake pressures in the wheel brakes the characteristic viscosity or temperature fed. The parameters viscosity or temperature can thereby from the temporal course and / or the value of the measured Temperature of the hydraulic unit can be determined. Becomes advantageous the temperature sensor, in particular a temperature-dependent resistance changes based hot (NTC) - or PTC thermistor (PTC) temperature sensor, on one of the motor-pump unit with the electronic control system connecting, preferably pluggable, arranged electrical supply element. The engine-pump unit and the electronic control unit are on opposite sides Side attached to the hydraulic unit so that the electrical supply element through a channel in the hydraulic unit both together. The channel has over it an inner diameter which is only slightly larger than the outer diameter of the supply element. A secure arrangement or attachment of the supply element in the channel of the hydraulic unit is via elastic Elements, preferably spring elements, achieved on the circumference of the Supply element are arranged. Preferably at least one or more spring elements, a temperature sensor is arranged. About the shaped, protruding from the circumference of the supply element spring element, is a thermal contact between the temperature sensor and the Hydraulic unit manufactured. This will cause the temperature sensor while the assembly of regulator (ECU), hydraulic unit and pump automatically on one Location located within the hydraulic unit where the temperature the brake fluid over the Hydraulic unit can be measured.
Nach einer weiteren Ausführung kann auch die Temperatur der elektronischen Regeleinheit über einen auf der Leiterplatte angeordneten Temperatursensor gemessen und die Kenngrößen anhand der Temperatur der elektronischen Regeleinheit bestimmt werden.To another embodiment can also the temperature of the electronic control unit via a measured on the PCB temperature sensor and measured the parameters based the temperature of the electronic control unit are determined.
Der bevorzugt als Heißleiter (NTC) ausgebildete Temperatursensor, wird an den Masseanschluß des Motor-Pumpen-Aggregats angeschlossen. Dadurch wird die Anzahl der Sensoranschlüsse auf der Platine der elektronischen Regeleinheit verringert.Of the preferably as a thermistor (NTC) trained temperature sensor, is connected to the ground terminal of the motor-pump unit. As a result, the number of sensor connections on the board of the electronic Control unit reduced.
Die ermittelten Temperaturwerte werden einem, die tatsächlichen Drücke der Bremsflüssigkeit in den Radbremsen nachbildenden Druckmodell als Eingangsgrößen zur Verfügung gestellt. In Abhängigkeit von den Temperaturwerten werden die Druckaufbau- und/oder Druckabbaukennlinien des Druckmodells modifiziert. Mittels der dem Bremsdruckmodell zur Verfügung gestellten Kenngrößen werden im Druckmodell abgelegte, be rechnete oder eingegebene Parameter, wie z. B. die Pumpenförderleistung, das Fördervolumen sowie von den Parametern abgeleitete Werte entsprechend der bestimmten Kenngrößen für die Viskosität bzw. Temperatur der Bremsflüssigkeit modifiziert oder korrigiert.The determined temperature values are made available as input variables to a pressure model simulating the actual pressures of the brake fluid in the wheel brakes. Depending on the temperature values, the pressure build-up and / or pressure reduction characteristics of the pressure model are modified. By means of the brake pressure model provided characteristics are stored in the print model, be calculated or entered parameters such. B. the pump delivery, the delivery volume and abge from the parameters derived values modified or corrected according to the specific characteristics for the viscosity or temperature of the brake fluid.
Der am Druckmodell nachgebildete Raddruck wird an den tatsächlichen Raddruck angepasst.Of the at the pressure model modeled wheel pressure is at the actual Adjusted wheel pressure.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described below described in more detail:
Es zeigenIt demonstrate
Die
Ventilspulen
Die
einzelnen Ventilspulen
Das
Element
Bevorzugt
werden als elastische Elemente zu dem Kanal
Wie
Mittels der korrigierten Pumpenförderleistung werden die Druckaufbau- und Druckabbaukurven modfiziert, die die tatsächlichen Raddrücke nachgebilden. In Folge der veränderten Druckaufbau- und Druckabbaukurven des Druckmodells werden bei höherer Viskosität der Bremsflüssigkeit, insbesondere unterhalb einer Temperatur von –10°C, die Ventile der Brem sanlage beim Bremsdruckaufbau z. B. länger angesteuert. Damit erreicht der tatsächliche Raddruck den von der Fahrdynamikregelung angeforderten Bremsdruck zeitlich früher.through the corrected pump delivery rate The pressure buildup and pressure reduction curves are modified, which are the actual Reproduce wheel pressures. In consequence of the changed Pressure build-up and pressure reduction curves of the pressure model are at higher viscosity of the brake fluid, especially below a temperature of -10 ° C, the valves of the Brem s investment when brake pressure build z. Longer driven. Thus, the actual wheel pressure reaches that of the Vehicle dynamics control requested brake pressure earlier in time.
Eine Zeitglied stellt sicher, daß zwischen Beendigung des alten und Wiederaufnahme eines neuen Fahrzyklus eine Abkühlzeitspanne zur Verfügung steht, innerhalb der die Ventilspule Umgebungstemperatur annimmt.A Timer ensures that between Termination of the old and resumption of a new driving cycle one of cooling time is available within which the valve coil assumes ambient temperature.
Claims (8)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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