DE102006011546A1

DE102006011546A1 - Lastoptimierte Bremskrafthaltefunktion

Info

Publication number: DE102006011546A1
Application number: DE200610011546
Authority: DE
Inventors: Dieter Blattert; Frank Baehrle-Miller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2007-09-20
Also published as: CN101037110A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Bremskrafthaltefunktion bei einem Fahrzeug, welches eine Bremse, umfassend für die Räder wenigstens zweier Achsen jeweils ein mit dem Rad mitrotierbares Rotationsteil und ein nicht mit dem Rad mitrotierbares Anpressteil, enthält, wobei zur Aufbringung der Bremskraft das Anpressteil an das Rotationsteil angepresst wird, - bei dem mittels eines ersten Bremssystems durch Aufbau eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks das Anpressteil an das Rotationsteil angepresst wird und dadurch eine erste Bremskraft auf die Räder wenigstens zweier Achsen des Kraftfahrzeugs aufgebracht wird, - bei dem mittels eines zweiten Bremssystems während des Vorliegens der ersten Bremskraft durch weiteres Anpressen des Anpressteils an das Rotationsteil eine zusätzliche zweite Bremskraft wenigstens auf die Räder einer der beiden Achsen aufgebracht wird, - bei dem nach Durchführung des weiteren Anpressens der hydraulische oder pneumatische Druck abgebaut wird.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine lastoptimierte Bremskrafthaltefunktion und basiert auf einer Parkbremse, wie sie beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2004 021 534 A1 beschrieben ist. In dieser Schrift wird der Verriegelungsmechanismus der Parkbremse detailliert dargestellt.

Offenbarung der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung einer Bremskrafthaltefunktion bei einem Fahrzeug, welches eine Bremse, umfassend für die Räder wenigstens zweier Achsen jeweils ein mit dem Rad mitrotierbares Rotationsteil und ein nicht mit dem Rad mitrotierbares Anpressteil, enthält, wobei zur Aufbringung der Bremskraft das Anpressteil an das Rotationsteil angepresst wird,

– bei dem mittels eines ersten Bremssystems durch Aufbau eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks das Anpressteils an das Rotationsteil angepresst wird und dadurch eine erste Anpresskraft auf die Rotationsteile der Räder wenigstens zweier Achsen des Kraftfahrzeugs aufgebracht wird,
– bei dem mittels eines zweiten Bremssystems während des Vorliegens der ersten Anpresskraft durch weiteres Anpressen des Anpressteils an das Rotationsteil eine zusätzliche zweite Anpresskraft wenigstens auf die Rotationsteile der Räder einer der beiden Achsen aufgebracht wird,
– bei dem nach Durchführung des weiteren Anpressens der hydraulische oder pneumatische Druck abgebaut wird.

Damit kann die Bremskrafthaltefunktion zeitlich unbegrenzt mittels der zweiten Anpresskraft aktiv sein, da mit dem Abbau der hydraulischen oder pneumatischen Drucks des ersten Bremssystems die dafür erforderlichen Ventile nicht mehr bestromt werden müssen. Der hydraulische Druck kann dabei sowohl fahrerabhängig (d.h. über die Betätigung des Bremspedals) als auch fahrerunabhängig aufgebaut worden sein.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Anpressteil um einen Bremsbelag und bei dem Rotationsteil um eine Bremsscheibe handelt. Damit kann die Erfindung auf übliche Bremsvorrichtungen angewandt werden. Dieses Grundprinzip ist auch denkbar bei einem elektromotorisch angetriebenen Bremszylinder der Trommelbremse. Dann wirken die Mechanik sowie die Hydraulik/Pneumatik auf denselben Kolben, welcher die Kraft über den Bremsschuh auf die Trommel überträgt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim ersten Bremssystem um die Betriebsbremse und beim zweiten Bremssystem um die Feststellbremse handelt. Dabei wird die Anpresskraft der ersten pneumatischen/hydraulischen Bremseinrichtung für die Darstellung der Feststellbremsfunktion genutzt und somit der Aufbau einer unnötig hohen Anpresskraft an der Radbremse verhindert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Feststellbremse mittels einer Spindel oder eines Bolzens mechanische Kraft auf das Anpressteil aufgebracht wird, wodurch das Anpressteil an das Rotationsteil gepresst wird. Durch den Anpressmechanismus über den Bolzen bzw. die Spindel ist eine zeitlich nahezu unbegrenzte Aufrechterhaltung der Bremskraft möglich. Bei einem hydraulischen oder pneumatischen Bremssystem ist dies nicht der Fall, dort sind Druckverluste infolge Ventilleckage unvermeidbar, zudem besteht durch die für das Druckhalten erforderliche Dauerbestromung der Ventile die Gefahr einer Beschädigung der Ventile oder des Steuergeräts (insbesondere von dessen Endstufe) durch Erhitzen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel oder der Bolzen mittels eines Elektromotors auf das Anpressteil gepresst werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bremssystem dann aktiviert wird, wenn sich das Fahrzeug während eines Zeitintervalls vorgegebener Länge im Stillstand befunden hat. Damit ist sichergestellt, dass die durch das erste Bremssystem aufgebrachte Anpresskraft hinreichend stark war, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich während des Zeitintervalls vorgegebener Länge das erste Bremssystem betätigt war.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anpresskraft oder eine die zweite Anpresskraft repräsentierende Größe einen vorgegebenen Wert aufweist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche zweite Anpresskraft nur auf die Rotationsteile der Räder einer Achse, insbesondere der Hinterachse, aufgebracht wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche zweite Anpresskraft derart gewählt ist, dass das damit aufgebrachte Bremsmoment größer oder gleich dem auf die Räder der anderen Achse aufgebrachten Bremsmoment ist. Die Betrachtung der Bremsmomente schließt bereits mit ein, dass das an der Vorderachse darstellbare Bremsmoment meist größer als das an der Hinterachse darstellbare Bremsmoment ist. Das ist dadurch bedingt, dass an der Vorderachse meist größere Bremsscheiben und größere Bremsbeläge bzw. bei Trommelbremsen größere Kolbendurchmesser verwendet werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche zweite Anpresskraft aus Drucksensorsignalen ermittelt wird, welche den Druck in den Radbremszylindern der nur mit der ersten Anpresskraft beaufschlagten Radbremsen repräsentieren. Weiter kann die Ermittlung der Anpresskraft nochmals korrigiert werden, wenn eine Steigungsinformation vorliegt. Dies wird dann wirksam, wenn der Fahrer stärker als notwendig das Bremspedal betätigt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren im Rahmen einer Stillstandshaltefunktion des Fahrzeugs eingesetzt wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Abbau des hydraulischen oder pneumatischen Drucks das Fahrzeug, insbesondere durch Auswertung der Drehzahlfühlersignale, bzgl. des Auftretens einer Fahrzeugbewegung überwacht wird und bei Erkennen einer Fahrzeugbewegung dem Fahrer eine Warninformation gegeben wird und/oder die Bremskraft der Feststellbremse erhöht wird. Bei der Warninformation handelt es sich z.B. über eine optische und/oder akustische Warnung.

Weiter umfasst die Erfindung eine Vorrichtung, enthaltend Mittel zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Verfahren.

Die vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung äußern sich auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren und umgekehrt.

Die Zeichnung umfasst die 1 bis 3.
1 zeigt die Wirkungsweise der Erfindung anhand einer schematisch dargestellten Radbremse.
2 zeigt den Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens.
3 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Fahrzeughaltefunktion geht davon aus, dass das Fahrzeug vom Fahrer aktiv in den Fahrzeugstillstand gebremst wurde und dann noch für ein Zeitintervall vorgegebener Länge nicht bewegt wurde. Da sich das Fahrzeug nicht bewegt, kann davon ausgegangen werden, dass die aufgebrachte Bremskraft ausreichend stark ist, um das Fahrzeug zu halten.
Als Beispiel werde ein Fahrzeug betrachtet, welches mit einer definierten Anpresskraft an einer Steigung von 18% festgehalten wird. Der Fahrer hat über seine Bremspedalbetätigung auf hydraulischem Wege jeweils 6000N Anpresskraft an der Hinter- und Vorderachse aufgebracht, d.h. die Bremsbeläge sind mit jeweils 6000 N bereits an die Bremsscheiben gepresst. Nun wird in einem weiteren Schritt mittels der Feststellbremse die Bremsintensität an der Hinterachse weiter erhöht. Dazu werden die Bremsbeläge an den Hinterrädern mit weiteren 6000 N an die Bremsscheiben angepresst. Damit ergibt sich an der Hinterachse für jedes Rad eine Anpresskraft von 12000 N und für die Hinterachse eine gesamte Anpresskraft von zweimal 12000 N.
Nun kann in einem weiteren Schritt die hydraulische Anpresskraft abgebaut werden. Damit wird an der Vorderachse die Anpresskraft vollständig abgebaut, an der Hinterachse beträgt die Anpressbremskraft jedoch trotz Abbaus des hydraulischen Bremsdrucks weiterhin 12000 N. Dies ist dadurch bedingt, dass die Feststellbremseinrichtung die Bremsbeläge in ihrer angepressten Stellung hält und nicht freigibt.
Dies ist in den 1a und 1b dargestellt. Dort kennzeichnet 100 die am Rad angebrachte Bremsscheibe, 101 den Bremskolben und 102 eine Führung für den Bremskolben. Der Bremskolben 101 enthält am rechten Rand den Bremsbelag, welcher bei einer Bremsung mit der Bremsscheibe 100 in Reibkontakt kommt.
In 1a wird das Fahrzeug hydraulisch abgebremst. Durch den Druck p, der auf den Kolbenboden des Betriebsbremskolbens wirkt, wird der Bremskolben an die Bremsscheibe 100 gedrückt. Die resultierende Kraft ergibt sich aus dem Druck p und der wirksamen Fläche A.
In 1b ist dieselbe Bremsanlage dargestellt wie in 1a. Der hydraulische Druck wirkt unverändert auf dieselbe Fläche und hat damit auch dieselbe resultierende Kraft. Zusätzlich kommt hier noch die Kraft F1 der mit einem Gewinde versehenen Spindel 103 dazu, welche ebenfalls auf den Kolbenboden wirkt. Damit ergibt sich die gesamte Aufpresskraft Fgesamt = p·A + F1.
Wird nun der hydraulische Druck p abgebaut, dann verbleibt die Spindel 103 und damit der Bremskolben 101 in derselben Position und die Anpresskraft Fgesamt wird trotz nun fehlendem hydraulischen Druck aufrechterhalten.
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 2 dargestellt. Nach dem Start des Verfahrens in Block 200 wird in Block 201 eine erste hydraulische oder pneumatische Bremskraft auf alle Räder des Fahrzeugs aufgebracht. Anschließend wird in Block 202 abgefragt, ob das Fahrzeug im Stillstand ist und ob diese Stillstandsphase schon eine während eines Zeitintervalls vorgegebener Länge vorliegt. Lautet die Antwort „nein" (in 2 mit „n" gekennzeichnet), dann wird zu Block 201 zurückgekehrt. Lautet die Antwort „ja" (in 2 mit „y" gekennzeichnet), dann wird in Block 203 mittels eines zweiten Bremssystems während des Vorliegens der ersten Bremskraft eine zusätzliche zweite Bremskraft wenigstens auf die Räder einer der beiden Achsen aufgebracht. Anschließend wird in Block 204 der hydraulische oder pneumatische Druck abgebaut. In Block 205 endet das erfindungsgemäße Verfahren.
Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 3 dargestellt. Das Steuergerät 300 steuert dort ein erstes Bremssystem 301 und ein zweites Bremssystem 302 an. Dazu erhält das Steuergerät wenigstens Eingangssignale von einem die Fahrzeuggeschwindigkeit erfassenden Sensor 303 (es handelt sich beispielsweise um einen oder mehrere Raddrehzahlsensoren) sowie einem einen Fahrerbremswunsch erfassenden Sensor 304 (hier kann es sich beispielsweise um einen den Vordruck im Bremskreis erfassenden Vordrucksensor oder um einen die Pedalstellung des Bremspedals erfassenden Pedalsstellungssensor handeln).

Claims

Verfahren zur Durchführung einer Bremskrafthaltefunktion bei einem Fahrzeug, welches eine Bremse, umfassend für die Räder wenigstens zweier Achsen jeweils ein mit dem Rad mitrotierbares Rotationsteil (100) und ein nicht mit dem Rad mitrotierbares Anpressteil (101), enthält, wobei zur Aufbringung der Bremskraft das Anpressteil (101) an das Rotationsteil (100) angepresst wird, – bei dem mittels eines ersten Bremssystems durch Aufbau eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks das Anpressteil (101) an das Rotationsteil (100) angepresst wird und dadurch eine erste Anpresskraft auf die Rotationsteile der Räder wenigstens zweier Achsen des Kraftfahrzeugs aufgebracht wird (201), – bei dem mittels eines zweiten Bremssystems während des Vorliegens der ersten Anpresskraft durch weiteres Anpressen des Anpressteils an das Rotationsteil eine zusätzliche zweite Anpresskraft auf die Rotationsteile wenigstens der Räder einer der beiden Achsen aufgebracht wird (203), – bei dem nach Durchführung des weiteren Anpressens der hydraulische oder pneumatische Druck abgebaut wird (204).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Anpressteil (101) um einen Bremsbelag und bei dem Rotationsteil (100) um eine Bremsscheibe handelt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim ersten Bremssystem um die Betriebsbremse und beim zweiten Bremssystem um die Feststellbremse handelt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Feststellbremse mittels einer Spindel (103) oder eines Bolzens mechanische Kraft auf das Anpressteil (101) aufgebracht wird, wodurch das Anpressteil an das Rotationsteil (100) gepresst wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die Spindel (103) oder der Bolzen mittels eines Elektromotors auf das Anpressteil gepresst werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bremssystem dann aktiviert wird, wenn sich das Fahrzeug während eines Zeitintervalls vorgegebener Länge im Stillstand befunden hat (202).
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich während des Zeitintervalls vorgegebener Länge das erste Bremssystem betätigt war.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anpresskraft oder eine die zweite Anpresskraft repräsentierende Größe einen vorgegebenen Wert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche zweite Anpresskraft nur auf die Rotationsteile der Räder einer Achse, insbesondere der Hinterachse, aufgebracht wird
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche zweite Anpresskraft derart gewählt ist, dass das damit aufgebrachte Bremsmoment größer oder gleich dem auf die Räder der anderen Achse aufgebrachten Bremsmoment ist.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche zweite Anpresskraft aus Drucksensorsignalen (p) ermittelt wird, welche den Druck in den Radbremszylindern der nur mit der ersten Anpresskraft beaufschlagten Rotationsteile repräsentieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses im Rahmen einer Stillstandshaltefunktion des Fahrzeugs eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Betriebsbremse um eine hydraulische oder pneumatische Bremse handelt und dass es sich bei der Feststellbremse um eine elektromechanische Bremse handelt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abbau des hydraulischen oder pneumatischen Drucks das Fahrzeug, insbesondere durch Auswertung der Drehzahlfühlersignale, bzgl. des Auftretens einer Fahrzeugbewegung überwacht wird und bei Erkennen einer Fahrzeugbewegung dem Fahrer eine Warninformation gegeben wird und/oder die Bremskraft der Feststellbremse erhöht wird.
Vorrichtung, enthaltend Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.