Aus der Forderung nach Funktionserweiterungen im Rahmen der technischen Möglichkeiten elektronischer Bremsensysteme entstand die Idee, eine hydraulische Unterstützung der Bremse bei eingeschränkter Wirksamkeit der Bremsen durch hohe thermische Belastung (Fading), Salzlösungseinfluss oder starken Verschleiß zu ermöglichen. Auf diesen Annahmen basierend, kann als Haupteinsatzbereich einer solchen Unterstützung ein vollgebremstes Fahrzeug angesehen werden, dessen Bremsanlage selbst bei hohem Fahrervordruck nicht mehr in der Lage ist, den Bremsdruck bis zum Erreichen des Blockierdruckniveaus und Auslösen einer Blockierschutzregelung zu erhöhen.

Diese als OVERBOOST bezeichnete Funktion wird jedoch, um die hydraulisch belasteten Bauteile der Bremsanlage (THZ, Bremssättel, HCU) zu schützen, durch verschiedene Systemschutzgrenzen eingeschränkt, die eine Erkennung einer solchen Situation und die Auslösung der Unterstützung als Funktion des Fahrervordrucks nur in einem engen Toleranzband zulassen. Auch wird aus Kömfortgründen die Auslösung einer Overboost-Funktion auf kritische Situationen beschränkt.

Unter Berücksichtigung dieser Vorraussetzungen, war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, das den Nutzfall oder Bedarfsfall für eine hydraulische Unterstützung des Bremsensystems rechtzeitig plausibel erkennt und zum geeigneten Zeitpunkt eine hydraulische Unterstützung des Bremsgeschehens auslöst.

Es hat sich herausgestellt, dass diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst werden kann, dessen Besonderheit darin besteht, dass die aktive Unterstützung des Bremsvorgangs durch die sogenannte Overboost-Funktion herbeigeführt wird, die eine Erhöhung des Bremsdruckes oder der Bremskraft durch Zuschaltung einer Energie-oder Druckquelle bewirkt, und dass die Auslösung der Overboost-Funktion auf Situationen beschränkt wird, in denen vorgegebene Kriterien erfüllt sind.

In den folgenden Abschnitten ist der Algorithmus zur Erkennung einer Overboost-Situation als ein wesentlicher Gegenstand der Erfindung ausführlich beschrieben.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird sichergestellt, dass die hydraulische Unterstützung so häufig wie nötig, jedoch so selten wie möglich erfolgt.

Nach einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung bestimmen die vorgegebenen Kriterien eine Overboost- Eintrittsschwelle, bei deren Überschreitung die aktive Unterstützung eingeleitet wird. Zweckmäßiger Weise werden als Kriterien zur Bestimmung der Overboost-Eintrittsschwelle die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit oder einer Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, die Zeitspanne seit Beginn der Bremsenbetätigung, eine die Tendenz der Fahrzeugverzögerung wiedergebende Messgröße und ein die Reaktion des Fahrzeugs auf die Radverzögerung wiedergebender Wert-ausschließlich oder unter Berücksichtigung weiterer Kriterien-herangezogen.

Die Tendenz der Fahrzeugverzögerung lässt sich z. B. durch Beobachtung der Fahrzeugverzögerung im Vergleich zur Verzögerung einzelner Räder bewerten.

Weitere wichtige Informationen zur Bewertung der Reaktion des Fahrzeugs auf die Bremsenbetätigung liefert das Einsetzen einer EBV-Regelung und/oder eines ABS-Regelungsvorgangs.

Die Overboost-Eintrittsschwelle wir zweckmäßiger Weise in Abhängigkeit zumindest - von der Fahrzeugverzögerung oder einem Näherungswert, von dem Zeitablauf seit Beginn der Bremsenbetätigung, - von der Radverzögerung, - von der Differenz zwischen der Radverzögerung und der Fahrzeugverzögerung, - von dem Eingreifen einer EBV-Regelung und - von dem Eingreifen einer Blockierschutzregelung variiert.

Nach einem speziellen Beispiel für diese Abhängigkeit werden die Overboost-Eintrittsschwelle (OVERBOOST act th) und das Überschreiten dieser Schwelle nach der Beziehung TOTACC th + | Hard _ Apply _ Offset + <BR> <BR> <BR> VACC_grd_Offset +<BR> <BR> OVERBOOST_act_th={<BR> <BR> <BR> VACC_Diff_Offset+ RA_EBD_Offset+ RA_ABS_Offset ermittelt, wobei"TOTACC th"eine Basisschwelle und die Offset-Komponente"Hard_Apply_Offset"die Zeitspanne seit der Bremsenbetätigung wiedergeben, wobei die Offset-Komponenten "VACC grd Offset"die Radverzögerung und"VACC Diff offset" die Differenz zwischen der Rad-und der Fahrzeugverzögerung bedeuten und wobei die Offset-Komponenten"RA EDB Offset" sowie"RA ABS Offset"den Eingriff der EBV-Regelung und der ABS-Regelung in die Bestimmung der OVERBOOST- Eintrittsschwelle einbeziehen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand der beigefügten Abbildungen erläutert.

Es zeigen für spezielle Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens in Diagrammen Fig. 1 die Abhängigkeit des Vordrucks von der Fahrzeugverzögerung und den Verlauf einer Overboost- Basisschwelle, Fig. 2 den Verlauf eines Offset-Wertes in Abhängigkeit von der Zeitspanne seit Beginn der Bremsenbetätigung, Fig. 3 die Bildung und Herleitung einiger von Fahrzeugverzögerung abhängigen Kennwertes zur Berechnung der Verzögerungstendenz, Fig. 4 die Bildung eines Differenz-Kennwertes, Fig. 5 die Bildung einer Overboost-Eintrittsschwelle, Fig. 6A in Form eines Flow-Charts einzelne Schritte im Ablauf eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 6B in gleicher Darstellung wie Fig. 6A einige weitere Schritte.

Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde : Der Erkennungsalgorithmus beruht auf einer Bewertung der Fahrzeug-Ist-Verzögerung im Vergleich zu dem Verzögerungs- wunsch des Fahrers bzw. zu der Soll-Verzögerung.

So wird z. B. der Fahrer beim Erkennen einer kritischen Soll/Ist-Verzögerungsabweichung (mit Soll > Ist) durch eine Hilfskraft unterstützt, die ein Motorpumpenaggregat liefert, mit dem der hydraulische Druck im Bremsensystem erhöht werden kann. Bekannte und gebräuchliche Kraftfahrzeug-Regelungssys- teme, wie ABS, ASR, ESP etc., verfügen ohnehin über solche Motorpumpenaggregate, die zur Realisierung der gewünschten Unterstützung herangezogen werden können.

Die Bewertung der jeweiligen Situation stützt sich dabei auf Erkenntnisse und Erfahrungen, die bei der Entwicklung von Blockierschutzregelungssystemen (ABS) gewonnen wurden. Auch wird ausgenutzt, dass sich Bremsdruck und Fahrzeug- Verzögerung analog verhalten.

Die Fahrzeugverzögerung kann im ungeregelten Fall als proportionale Funktion zum Fahrervordruck angenommen werden.

Die Proportionalität geht allerdings verloren, sobald Regelaktivitäten infolge von Eingriffen eines Systems zur elektronischen Regelung der Bremskraftverteilung (EBV) oder Blockierschutzregelung (ABS) einsetzen. Dies ist zum einen auf die Art der ABS-oder EBV-Verzögerungssignalbildung, zum anderen auf den Verlust der homogenen Bremskraftverteilung am Fahrzeug zurückzuführen und muss durch entsprechende Maßnahmen kompensiert werden.

Nach Analyse der Zusammenhänge kristallisierte sich bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als Ergebnis eine "Press Main-Overboost"-Auslöseschwelle ("Press Main" bezeichnet den Vordruck oder Hauptzylinderdruck) basierend auf der Fahrzeugverzögerung heraus. Die Verzögerungstendenzen, die Regelaktivitäten des Bremssystems sowie eine eventuell nicht plausible Verzögerungssignalbildung wurden durch eine Addition dieser Schwelle mit entsprechenden Offset-Komponenten berücksichtigt.

Überschreitet der Fahrervordruck diese Schwellen, wird erfindungsgemäß eine Overboost-Reaktion ausgelöst.

Folgende allgemeine Randbedingungen sind zu beachten : Ausgehend von den Bauteilfestigkeiten der Bremsanlage werden bestimmte Systemdruckgrenzen definiert, innerhalb derer die Overboost-Funktion aktiv werden darf. Als besonders kritische Bauteile werden dabei-je nach Anlage-die Bremssättel, der hydraulische Regler (HCU) und bestimmte Ventile, wie das bekannte EUV-Ventil (mit"EUV"wird ein elektrisches Umschaltventil bezeichnet, über das bei bekannten Systemen in bestimmten Situationben Druckmittel aus dem Hauptzylinder in das Bremsensystem geleitet wird) angesehen. Es gelten die nachfolgenden Schutzbedingungen : a) Bremssattelschutz : Modell Wheel Pressure (Radbremsdruck) < 200 bar b) Systemschutz (EUV) : Press Main (Vordruck) < 140 bar Werden diese Grenzen überschritten, erfolgt eine Deaktivierung des Overboost-Funktion.

Basisschwelle : Die Press_Main-Overboost-Basisschwelle (siehe Fig. 1) wird proportional als Funktion eines ABS-Signals (TOTACC) gebildet. Dieses Signal wird auf Basis der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit berechnet und repräsentiert. die aktuelle, absolute Fahrzeugverzögerung bezogen auf einen Startwert zu Beginn der Bremsung. Die ermittelte Proportionalität wird mit Hilfe eines Polygons dargestellt und bildet die untere Grenze eines ABS-relevanten Druckbereichs (Fig. 1). Der Wertebereich ist dabei auf einen Minimal-Wert von 80 bar limitiert und befindet sich mit einer Sicherheitstoleranz oberhalb der Druck-Verzögerungskennlinie einer intakten Bremse (untere Kennlinie in Fig. 1). Der Fahrer muss, unabhängig von der sich einstellenden Verzögerung, einen ABS-relevanten, über dem gewohnten Druckniveau befindlichen Vordruck erzeugen und er sollte sich damit über die reduzierte Wirksamkeit seiner Bremse bewusst werden.

Die Zusammenhänge werden durch die Fig. 1, in der die Basisschwelle über einer ABS-Druck-Verzögerungskennlinie wiedergegeben ist, veranschaulicht. Die im Diagramm in Fig. 1 dargestellte Overboost-Basisschwelle (TOTACC th) ist durch die ebenfalls in Fig. 1 aufgelisteten Stützstellen definiert.

Offsets : Die Basisschwelle ist auf Grund ihrer Abhängigkeit vom TOTACC sehr träge und dadurch sowohl gegenüber zügigen Erhöhungen des Fahrervordruckes als auch gegenüber abrupt verzögerungsändernden Fahrzeugzuständen zu unempfindlich.

Um eventuelle Overboost-Fehlauslösungen zu vermeiden, werden diese Zustände erkannt und es wird die Basisschwelle mit entsprechenden Offsets beaufschlagt.

Hard_Apply_Offset (Fig. 2) : Im Falle einer schnellen Vordrucksteigerung auf Hochreibwert ist es möglich, dass zu Beginn eines Bremsvorgangs die Overboost-Basisschwelle überschritten wird, da das nacheilende Verzögerungssignal die eigentliche Fahrzeugverzögerung noch nicht richtig abbildet.

Die Basisschwelle wird daher in der Anfangsphase, hier in den ersten 30 loops (1 loop entspricht 7 msec) des Bremsvorgangs (nach der Reaktion des Bremslichschalters bzw. nach dem BLS- Signal-Wechsel) um ein sogenanntes Hard _ Apply _ Offset=30 bar erhöht, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Anschließend (nach 30 loops = 210 msec) wird das Offset um 1 bar pro loop reduziert, um einen weichen Übergang mit der Basisschwelle zu ermöglichen. Fig. 2 zeigt den Zeitverlauf dieses sogenannten "Hard_Apply_Offset".

Vehacc_Gradient_Offset (Fig. 3) : Im ABS-Modus existiert neben dem aus der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit abgeleiteten Signal"TOTACC" ein weiteres Verzögerungssignal, welches aus den gefilterten Radverzögerungen (ACCF) gebildet wird. Auf Basis dieses als VACCfil bezeichneten Signals kann auf das Verzögerungspotential des Fahrzeuges geschlossen werden, da die Räder schneller als das Fahrzeug auf Vordruckänderungen im Bremssystem reagieren, sofern die Bremse intakt ist.

Erfolgt z. B. eine Vordruckerhöhung bei hoher Verzögerung außerhalb eines ABS-Vorgangs und ist in dieser Situation an den Rädern keine Reaktion erkennbar, so ist eine Overboost- Unterstützung durchaus sinnvoll, um das Verzögerungspotential der Bremse zu erhöhen und einen ABS-Regelungsvorgang auszulösen.

Der Gradient der VACCfil gilt als Indikator für die zu erwartende Verzögerungstendenz. Dazu wird die Änderung der VACCfil nach jeweils 8 loop (ab BLS ACTIVE, siehe Fig. 3) betrachtet und das Vehacc_Gradient_Offset nach folgender Beziehung berechnet : fil, (8loop) VehaccGrd_Offset=INT ACC6'$loop bar mit VACC > 0 6 Das VehaccGrd Offset wird nur berechnet, wenn eine Verzögerungszunahme erkannt wird.

In Fig. 3 ist die schrittweise Herleitung des Vehacc-Grd-Off- sets dargestellt.

Vehacc_Diff_Offset (Fig. 4) : Bedingt durch die unterschiedliche Art der Signalbildung, können während einer Bremsung die Verzögerungssignale VACCfil und TOTACC voneinander abweichen. Im allgemeinen sind die Abweichungen, besonders im eingeschwungenen Zustand, relativ gering. Inder Regel eilt die TOTVACC der VACCfil nach. Stellen sich im eingeschwungenen Zustand höhere Abweichungen ein, kann davon ausgegangen werden, dass das TOTACC-Signal nicht die tatsächliche Fahrzeugverzögerung abbildet.

In diesem Fall wird die Basisschwelle mit dem Signal "Vhacc_Diff_Offset" beaufschlagt : - _ ffset=INT [10* (VACCfiii [g]-TOTACC [gl) l [bar] wenn (VACCfil-TOTACC) > 0. 2g Das Vehacc Diff Offset wird nur berechnet, wenn die Signaldifferenz einen Mindestwert von 0.2g überschreitet.

Die oberste Kennlinie in Fig. 4 gibt den Vordruckverlauf (Prees_Main) wieder. Zum Zeitpunkt to ("BLS_Active") wird die Bremse betätigt. Die Vordruckerhöhung zum Zeitpunkt tl wird durch ein Nachtreten verursacht. Außerdem ist in Fig. 4 eine von der Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit abgeleitete Fahrzeugverzögerung ("TOTVACC") und eine durch Messung der Radverzögerung ermittelte Verzögerungsgröße ("VACC_FIL") dargestellt.

Für die Offsets bei einer Bremskraftregelung. (EBV) an der Hinterachse gilt folgendes : Bei einem Bremsvorgang kommt es bei höheren Verzögerungen auf Hochreibwert oder in bestimmten Fahrsituationen (Bergabfahrten, Kurven), i. d. R. zuerst an der Hinterachse zu schlupfbedingten Bremskraftbegrenzungen. Eine Verzögerungszunahme ist dann nur noch durch Erhöhung des Bremsdruckes an der Vorderachse möglich. Dies ist nur durch einen über dem normalen Niveau liegenden höheren Vordruck realisierbar.

Zusätzlich stützt die Hinterachse bei frontgetrieben Fahrzeugen auch maßgeblich die Bildung des Signals VACCfil, das dann als Folge eines Regelungseintritts für eine Beurteilung der Verzögerungstendenz relativ unbrauchbar wird.

Um auch in dieser Situation eine Fehlauslösung zu vermeiden, berücksichtigen verschiedene Offsets den jeweiligen Regelungszustand der Hinterachse.

Bei EBV-Regelung gilt : RA_EBD_Offset=15bar bei ABS-Regelung : RA_ABS_Offset=20bar Overboost-Eintrittsschwelle (Fig. 5) : Schließlich werden zur Bildung der in das Geschehen eingreifenden Overboost-Eintrittsschwelle (OVERBOOST_act_th) letztlich sämtliche Offsets zu der Basisschwelle (TOTACC_th) addiert ; dies veranschaulicht Fig. 5. Es gilt : TOTACC_th + Hard _ Apply _ Offset + _ ffset + VACC_Diff_Offset+ RA_EBD_Offset+ RA_ABS_Offset Die in der vorgenannten Beziehung aufgezählten Offset- Komponenten geben, wie zuvor beschrieben, die folgenden Funktionen bzw. Abhängigkeiten wieder : die Basisschwelle (TOTACC th), den Offset bei Bremsassistenzfunktion (Hard Apply Offset), einen aus der gefilterten Fahrzeugverzögerung abgeleiteten Wert (VACCgrdOffset), einen Fahrzeugverzögerungs-Differenzwert (VACC Diff offset), eine von der Bremskraftverteilung an der Hinterachse abhängigen Wert (RA EDB Offset) und ein von der ABS-Funktion abhängigen Wert (RA_ABS_Offset).

In Fig. 5 sind in dem obersten Diagramm die Fahrzeugverzögerung TOTACC und die radgestützte, d. h. mit.

Hilfe aus den Raddrehzahlen abgeleitete Fahrzeugverzögerung VACCFIL wiedergegeben. Aus beiden Größen wird die Basisschwelle TOTACCth abgeleitet. Der Verlauf der einzelnen, bereits zuvor erläuterten Offsets und des Differenzwertes VACC-Diff offset ist ebenfalls in Fig. 5 dargestellt. Schließlich sind in dem unteren Diagramm der Vordruck Press Main, die Overboost-Eintrittsschwelle OVERBOOST_act_th und der Einsatz-Zeitpunkt tE wiedergegeben.

Die Eintrittsschwelle ist im beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung auf einen Maximalwert von 125 bar begrenzt. Sollte bei einem Vordruck von Press-Main > 125 bar noch keine ABS-Regelung an der Vorderachse aktiv sein, wird"Overboost"ausgelöst. Weitere Einzelheiten der Bildung der Overboost-Eintrittsschwelle sind Fig. 5 zu entnehmen.

Erfindungsgemäß ist. es also gelungen, ausgehend vom Ziel, eine Overboost-Funktion so selten wie möglich, aber so oft wie nötig zuzulassen, eine komplexe Konstellationen von Fahreraktivitäten und Fahrzeugreaktionen innerhalb eines Bremsvorgangs durch einen relativ einfachen Algorithmus zu bewerten. Auf Overboost-relevante Situationen wird mit dem Verfahren nach der Erfindung plausibel und angemessen reagiert. Die Bildung der Eintrittsschwelle aus der Kombination der Basisschwelle mit den vorgenannten, die Fahrzeugreaktion berücksichtigenden Offset-Größen stellt folglich ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens dar.

Ein Beispiel eines Ablaufplans (Flow-Chart) der einzelnen Schritte und damit ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in den Figuren 6 (A+B) wiedergegeben.

Der Ablauf beginnt mit einer Bremsenbetätigung, die durch einen Bremslichtschalter-Signalwechsel erkannt wird. Die einzelnen Berechnungs-und Entscheidungsschritte sind dargestellt und beschrieben. Ziel ist eine Overboost- Schwellenberechnung und schließlich eine Aktivierung einer Overboost-Funktion, beispielsweise mit Hilfe eines bekannten hydraulischen Bremsassistenten (HBA), der ohnehin über eine Hilfskraft-oder Hilfsdruckquelle verfügt, die zur Unterstützung des Bremsenvorgangs eingesetzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Overboost-Funktion kann folglich durch eine kostenkünstige Erweiterung eines vorhandenen Bremsensystems realisiert werden.