Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 2 eine erste aus dem Stand der Technik bekannte Bremsanlage;

Fig. 3 eine zweite aus dem Stand der Technik bekannte Bremsanlage; und

Fig. 4 eine Bremsanlage, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommen kann.

In den Fig. 2 und 3 sind aus dem Stand der Technik bekannte Bremsanlagen 30 dargestellt. Auf die Beschreibung der bekannten Bremsanlagen 30 in der Beschreibungseinleitung wird Bezug genommen. Die Bremsanlagen 30 unterscheiden sich in der Aufteilung der Bremskreisläufe I, II. In Fig. 2 ist eine sog. Vorderachs-/Hinterachsaufteilung und in Fig. 3 eine sog. diagonale Aufteilung dargestellt. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bremsanlagen 30 sind die Umschaltventile USV1 und USV2 als reine Schaltventile ausgebildet, die - sofern sie als Druckbegrenzungsventile betrieben werden - während eines aktiven Druckaufbaus ständig zwischen einem Minimaldruck und einem in der Bremsanlage 30 zulässigen Maximaldruck umschalten. Durch dieses ständige Hin- und Herschalten der Umschaltventile ist das Bremsaggregat 32 einer extrem hohen Belastung ausgesetzt, da der Bremsdruck bei jedem aktiven Druckaufbau bis zum Maximalwert des Bremsdrucks ansteigt, bevor er wieder abgebaut wird.

Aus der der DE 196 44 883 A1 ist des weiteren eine Bremsanlage 30 bekannt, von der ein Bremskreislauf I in Fig. 3 dargestellt ist. Bei dieser Bremsanlage 30 sind die Umschaltventile USV als steuerbare Druckbegrenzungsventile ausgebildet. Bei derart ausgebildeten Umschaltventilen USV kann der Öffnungsdruck der Umschaltventile USV beliebig verändert werden, so dass sie nicht ständig zwischen dem Minimaldruck und dem Maximaldruck umschalten. Bei geschlossenem Umschaltventil USV wird - bspw. durch Ablassen von Hydraulikflüssigkeit aus einem oder mehreren Radbremszylindern RBZ - ein Druck aufgebaut, der bereits bei Erreichen des Öffnungsdrucks, der in der Regel unterhalb des in der Bremsanlage 30 zulässigen Maximaldrucks liegt, durch eine öffnende Ansteuerung des Umschaltventils wieder abgebaut wird. Dadurch ist das Bremsaggregat 32 einer wesentlich geringeren Belastung ausgesetzt.

Das Umschaltventil USV wird zur Ansteuerung als gesteuertes Druckbegrenzungsventil DBV in Abhängigkeit von einem Sollwert pDBVSoll für den in der Bremsanlage herrschenden Bremsdruck angesteuert. Der Sollwert pDBVSoll wird anhand der aktuellen Bremsfunktion der Bremsanlage (ausgeschaltet, passiver, tielaktiver oder aktiver Druckaufbau) ermittelt. Im Anschluss an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau fällt der Sollwert pDBVSoll bei der Bremsanlage 30 aus Fig. 3 von einem relativ hohen Druckwert abrupt auf einen Minimalwert. Der Minimalwert kann ein niedrigerer Druckwert für einen passiven Druckaufbau oder ein Druckwert nahe Null für eine inaktive Bremse sein. Der abrupt fallende Sollwert pDBVSoll führt zu einem entsprechend steil abfallenden Ansteuersignal für das Umschaltventil USV, das schlagartig öffnet. Dadurch ergibt sich eine hohe mechanische Belastung des Umschaltventils USV und es kommt zu einer erheblichen Geräuschentwicklung.

Um dies zu vermeiden wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage 30 vorgeschlagen, bei dem das Umschaltventil USV im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau derart angesteuert wird, dass es nicht schlagartig, sondern langsam einer definierten Funktion folgend öffnet. Dies ist insbesondere im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau wichtig, da dann bei einem Umschaltventil mit steuerbarer Druckbegrenzungsfunktion der Öffnungsdruck des Umschaltventils von einem relativ hohen Druckwert auf einen niedrigeren Druckwert gesenkt wird. Es wird insbesondere vorgeschlagen, dass das Ansteuersignal für das Umschaltventil in Abhängigkeit von einem Druckwertverlauf ermittelt wird, der ausgehend von einem Sollwert (pDBVSoll) für den Öffnungsdruck während eines aktiven oder teilaktiven Druckaufbaus im Anschluß an den aktiven oder teilaktiven Druckaufbau mit einer vorgebbaren Zeitkonstante ttp im Bereich von > 0 bis < 1 absinkt.

In Fig. 1 ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das Verfahren beginnt in Fig. 1a in einem Funktionsblock 1. In einem Funktionsblock 2 wird ein erster Offsetwert pSysOff1 für einen aktiven Druckaufbau auf 30 bar gesetzt. In einem Funktionsblock 3 wird ein zweiter Offsetwert pSysOff2 für einen passiven Druckaufbau auf 80 bar gesetzt. In einem Funktionsblock 4 wird ein oberer Grenzwert pDBV für das als Druckbegrenzungsventil angesteuerte Umschaltventil USV auf 150 bar gesetzt. In einem Funktionsblock 5 wird ein Toleranzwert pDBVTol auf 20 bar gesetzt. In einem Funktionsblock 6 wird die Zeitkonstante ttp, mit der der Bremsdruck im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau langsam abfallen soll, auf 0,2 gesetzt. In einem Funktionsblock 7 wird ein Schätzwert pRadHigh für den höchsten Bremsdruck an einem Radbremszylinder RBZ der Bremsanlage 30 in dem Bremskreis I ermittelt. In einem Funktionsblock 8 wird ein Schätzwert pKreis für den Istwert des in dem Bremsaggregat 32 herrschenden Bremsdrucks ermittelt. In einem Funktionsblock 9 wird ein eingelesener Messwert für den Fahrervordruck pVor ermittelt. In einem Funktionsblock 10 wird ein Messwert für eine Spannung uVr an einem Relais des Umschaltventils USV ermittelt. In einem Funktionsblock 11 wird ein Wert rMagUSV für den ohmschen Widerstand des Ralaismagneten des Umschaltventils USV ermittelt. Dieser kann gemessen oder vorgegeben werden. Schließlich wird in einem Funktionsblock 12 ein Startwert 0 für den in der Bremsanordnung 30 herrschenden Druck pDBVAng vorgegeben, in Abhängigkeit dessen der Öffnungsdruck des Umschaltventils USV ermittelt und letztlich das Umschaltventil USV angesteuert wird. Das Verfahren wird in Fig. 1b fortgesetzt. In einem Funktionsblock 13 wird ein Sollwert pSysNW für den Sollwert des in dem Bremskreis I herrschenden Bremsdruckes vorgegeben. In den Funktionsblöcken 2 bis 13 werden also verschiedene Parameter des erfindungsgemäßen Verfahrens definiert und initialisiert.

In einem Abfrageblock 14 wird überprüft, ob ein aktiver oder teilaktiver Druckaufbau in dem Bremsanlage 30 vorliegt. Ein aktiver bzw. teilaktiver Druckaufbau liegt vor, wenn ein Druckaufbau an dem Radbremszylinder RBZ gefordert wird, an dem bereits der höchste Bremsdruck anliegt. Falls ein aktiver bzw. teilaktiver Druckaufbau vorliegt, wird in einem Funktionsblock 15 ein Offset pSysOff für den Druck in der Bremsanlage 30 auf den Wert von pSysOff1 = 30 bar gesetzt. Falls ein passiver Druckaufbau vorliegt, wird in einem Funktionsblock 16 der Offset pSysOff für die Bremsanlage 30 auf den Wert von pSysOff2 = 80 bar gesetzt. Durch den Offset pSysOff können Druckschwingungen in der Bremsanlage 30 berücksichtigt werden, die ihre Usache in den Fördereigenschaften der Rückförderpumpen RFP1, RFP2 haben. Wenn die Pumpen RFP1, RFP2 fördern, steigt der Druck in der Bremsanlage 30 an. Falls aufgrund des Druckanstiegs in der Bremsanlage 30 der Öffnungsdruck des als Druckbegrenzungsventils DBV angesteuerten Umschaltventils USV überschritten wird, löst das Umschaltventil 30 aus und öffnet. Über das offene Umschaltventil 30 kommt zu einem Druckabbau. Wenn die Pumpen RFP1, RFP2 fördern kommt es wieder zu einem Druckanstieg. Durch den Offset PSysOff wird also vermieden, dass die Umschaltventile USV ständig auslösen.

In einem Funktionsblock 17 wird ein Druck-Sollwert pSysSoll aus der Summe des in Funktionsblock 13 vorgegebenen Sollwerts pSysNW und dem Offset pSysOff ermittelt. In einem Funktionsblock 18 wird ein maximaler Grenzwert pSysMax (Maximaldruckwert) für den Bremsdruck in der Bremsanlage 30 aus der Summe des in Funktionsblock 4 vorgebenen oberen Druck-Grenzwerts pDBV für die Umschaltventile USV und dem in Funktionsblock 5 vorgegebenen Toleranzwert pDBVTol ermittelt. In einem Abfrageblock 19 wird überprüft, ob der Druck-Sollwert pSysSoll größer als der maximale Grenzwert pSysMax ist, und, falls dem so ist, in einem Funktionsblock 20 der Druck-Sollwert pSysSoll gleich dem maximalen Grenzwert pSysMax gesetzt.

In einem Funktionsblock 21 wird ein Sollwert pDBVSoll für den Bremsdruck in der Bremsanlage 30 anhand der Gleichung



pDBVSoll := pSysSoll - pVor + pDBVTol



ermittelt. In einem Abfragblock 22 wird noch einmal überprüft, ob ein aktiver oder teilaktiver Druckaufbau vorliegt. Falls dem so ist, wird in einem Funktionsblock 23 der Druckwert pDBVAng, in Abhängigkeit dessen das Umschaltventil USV angesteuert wird, gleich dem in Funktionsblock 21 ermittelten Sollwert pDBVSoll gesetzt.

Anderenfalls wird in einem Funktionsblock 24 der Druckwert pDBVAng zur Ansteuerung des Umschaltventils USV mit der vorgegebenen Zeitkonstante ttp langsam abfallend gewählt. Dieser Fall tritt im Anschluß an einen aktiven oder teilaktiven Druckaufbau auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht die in dem Funktionsblock 24 angegebene Gleichung



pDBVAng := pDBVAng - (pDBVAng - PDBVSoll).ttp



einer zeitdiskret formulierten Filterung des Verlaufs des Sollwerts pDBVSoll mit einem Tiefpass 1. Ordnung. Beim Übergang von dem aktiven bzw. teilaktiven Druckaufbau auf einen passiven Druckaufbau oder bei inaktiver Bremse auf einen noch niedrigeren Druckwert, fällt der Sollwert pDBVSoll steil ab. Die Filterung dieses steil abfallenden Sprungs mit einem Tiefpaß 1. Ordnung ergibt einen mit der Zeitkonstante ttp abfallenden Exponentialverlauf des Druckwerts pDBVAng. Das Umschaltventil USV wird in Abhängigkeit des Verlaufs des Druckwerts pDBVAng angesteuert, so dass sich das Umschaltventil entsprechend dem Exponentialverlauf ebenfalls nur langsam öffnet. Die Wahl einer anderen Gleichung zum Bestimmen des Druckwerts pDBVAng in dem Funktionsblock 24 ist jedoch ohne weiteres möglich. Entscheidend ist, dass der Druckwert, in Abhängigkeit dessen das Umschaltventil USV angesteuert wird, nicht abrupt, sondern mit der vorgebbaren Zeitkonstante ttp allmählich verringert wird.

Das Verfahren wird in Fig. 1c fortgesetzt. In einem Funktionsblock 25 wird ein Ansteuerstrom iDBVSoll für das Relais des Umschaltventils USV ermittelt. Der Ansteuerstrom iDBVSoll ist eine Funktion des Druckwerts pDBVAng, des Fahrervordrucks pVor und des Schätzwerts pKreis für den Bremsdruck. Der Anteuerstrom iDBVSoll kann bspw. aus einem Kennfeld oder anhand einer Gleichung ermittelt werden. In einem Funktionsblock 26 wird die Pulsweite PWMUSV einer pulsweitenmodulierten Ansteuerspannung uPWMUSV für das Relais des Umschaltventils USV ermittelt. Die Pulsweite PWMUSV wird in Abhängigkeit des Ansteuerstroms iDBVSoll, der an dem Relais des Umschaltventils USV anliegenden Spannung uVr und dem Widerstand rMagUSV des Relais des Umschaltventils USV nach der Gleichung



PWMUSV := iDBVSoll/uVr.rMagUSV



ermittelt. In einem Funktionsblock 27 ist das erfindungsgemäße Verfahren beendet.

Das in Fig. 1 dargestellte Verfahren wird für jeden Bremskreislauf I, II der Bremsanlage 30 zyklisch durchlaufen. Die zyklische Wiederholung des Verfahrens ist durch eine gestrichelte Linie von dem Funktionsblock 27 zu dem Funktionsblock 1 verdeutlicht.

Die Bremsanlage 30 nach Fig. 4 umfasst auch ein Steuergerät 31, das u. a. auch zur Steuerung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens dient. Das Steuergerät 31 umfasst einen Mikroprozessor 32, auf dem ein Computerprogramm ablauffähig ist, das zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Das Computerprogramm ist auf einem Speicherelement 33 gespeichert, das als ein Flash-Memory ausgebildet ist. Vor oder während der Ausführung des Computerprogramms wird das Computerprogramm über eine Datenleitung 34 aus dem Speicherelement 33 in den Mikroprozessor 32 übertragen. In dem Steuergerät 31 werden Ansteuersignale für das Umschaltventil USV1, das Ansaugventil AV1 die Einlassventile EVVL, EVHR und die Auslassventile AVVL, AVHR ermittelt.