DE102007016863A1 - Bremskraftverstärker und Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug - Google Patents

Bremskraftverstärker und Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102007016863A1
DE102007016863A1 DE200710016863 DE102007016863A DE102007016863A1 DE 102007016863 A1 DE102007016863 A1 DE 102007016863A1 DE 200710016863 DE200710016863 DE 200710016863 DE 102007016863 A DE102007016863 A DE 102007016863A DE 102007016863 A1 DE102007016863 A1 DE 102007016863A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake
piston
master cylinder
force
push rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE200710016863
Other languages
English (en)
Inventor
Jochen Mayer
Armin Verhagen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE200710016863 priority Critical patent/DE102007016863A1/de
Publication of DE102007016863A1 publication Critical patent/DE102007016863A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/04—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting mechanically
    • B60T11/08—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting mechanically providing variable leverage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/18—Connection thereof to initiating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/321—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration deceleration
    • B60T8/3255—Systems in which the braking action is dependent on brake pedal data
    • B60T8/326—Hydraulic systems
    • B60T8/3265—Hydraulic systems with control of the booster
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/44—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems
    • B60T8/447—Reducing the boost of the power-assist booster means to reduce brake pressure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker für ein Fahrzeug mit einer Druckstange (3) zur Kopplung eines Bremspedals (2) mit einem Kolben (21) eines Hauptbremszylinders (20), und einer Übertragungsvorrichtung (12), die mit dem Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) gekoppelt ist und zur Bremskraftverstärkung von einem Antriebselement (13) angetrieben ist, und ein korrespondierendes Hilfskraftbremssystem (1). Erfindungsgemäß ist die Übertragungsvorrichtung (12) als Kurvengetriebe (14) mit einer variablen Übersetzung ausgeführt, das über einen Übertragungshebel (15) mit der Druckstange (3) gekoppelt ist, wobei die variable Übersetzung des Kurvengetriebes an die Eigenschaften des Hauptbremszylinders (20) und an die Eigenschaften des Antriebselements (13) angepasst ist und wobei die vom Bremspedal (2) erzeugte Pedalkraft und die vom Antriebselement (13) erzeugte zusätzliche Hilfskraft an der Druckstange (3) gemeinsam eine Bremskraft erzeugen, die auf den Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) wirkt, um im Hauptbremszylinder (20) einen Bremsdruck aufzubauen und/oder abzubauen.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Bremskraftverstärker für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und von einem korrespondierenden Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 8.
  • Durch die Definition Brake-by-Wire-Bremssystem wird ein so genanntes Fremdkraftbremssystem beschrieben, bei dem ohne eine direkte Übertragung der Muskelkraft des Fahrers auf das bremsmomenterzeugende Element mit einem Bremskraftverstärker das erforderliche Bremsmoment erzeugt wird. Bremsanlagen, bei denen die Fußkraft zusätzlich zu einer von einem Bremskraftverstärker erzeugten Verstärkungskraft eingesetzt wird, sind so genannte Hilfskraftbremsanlagen, die im Pkw-Sektor zu den meist verbreiteten Bremsanlagen gehören.
  • Ein herkömmliches Hilfskraftbremssystem mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker wird beispielsweise in der US-Patentschrift 6,634,724 B2 beschrieben. Bei dem beschriebenen durch einen Elektromotor angetriebenen Bremskraftverstärker wird im Betrieb die Drehbewegung des Elektromotors in eine translatorische Bewegung zur Verstärkung der Bremskraft umgesetzt. Die Umsetzung der Rotation in eine Translation erfolgt durch eine Ritzel-/Zahnstangenkombination. Der beschriebene Bremskraftverstärker ist Teil eines Hilfskraftbremssystems, bei dem die eigentliche Bremskraft durch eine Summation aus einer Pedalkraft, die vom Fahrer aufgebracht wird, und einer Hilfskraft erzeugt wird, die durch den Bremskraftverstärker aufgebracht wird. Bei dem beschriebenen Hilfskraftbremssystem stellt der Elektromotor die gesamte Energie zur Erzeugung der Hilfsbremskraft bereit.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Übertragungsvorrichtung als Kurvengetriebe mit einer variablen Übersetzung ausgeführt ist, das über einen Übertragungshebel mit einer Druckstange gekoppelt ist, die ein Bremspedal mit einem Kolben eines Hauptbremszylinders koppelt. Die variable Übersetzung des Kurvengetriebes ist an die Eigenschaften des Hauptbremszylinders und an die Eigenschaften eines Antriebselements angepasst ist, wobei eine vom Bremspedal erzeugte Pedalkraft und eine vom Antriebselement erzeugte zusätzliche Hilfskraft an der Druckstange gemeinsam eine Bremskraft erzeugen, die auf den Kolben des Hauptbremszylinders wirkt, um im Hauptbremszylinder einen Bremsdruck aufzubauen und/oder abzubauen. Aufgrund des erfindungsgemäßen Kurvengetriebes kann zur Erzeugung der zusätzlichen Hilfskraft ein leistungsreduziertes Antriebselement verwendet werden, so dass die Leistungsaufnahme des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers in vorteilhafter Weise reduziert werden kann.
  • Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker kann über die Kopplung mit dem Bremspedal und über das von einer Auswerte- und Steuereinheit gesteuerte Antriebselement und die Übertragungsvorrichtung fahrerabhängige Bremsvorgänge und über das von der Auswerte- und Steuereinheit gesteuerte Antriebselement und die Übertragungsvorrichtung fahrerunabhängige Bremsvorgänge ausführen. Dadurch können verschiedene Komfort- und Sicherheitsfunktionen umgesetzt werden, wie beispielsweise eine Bremsassistenzfunktion, eine ACC-Funktion (Adaptiv Cruise Control), d. h. eine adaptive Geschwindigkeitsregelungsfunktion, eine Soft-Stop-Funktion, d. h. eine Verringerung des Bremsrucks beim Übergang in den Stillstand, eine Hill-Hold-Funktion, d. h. das Fahrzeug wird bei einem Stillstand an einem Berg automatisch in seiner augenblicklichen Position gehalten, eine APB-Funktion (Automatische Parkbremsfunktion), eine fahrerunabhängige Notbremsfunktion usw. Des Weiteren ist es dem Fahrer im Falle einer Störung des Bremskraftverstärkers oder bei einem Spannungsausfall durch die Kopplung zwischen dem Kolben des Hauptbremszylinders und dem Bremspedal über die Druckstange möglich, das erfindungsgemäße Hilfskrafbremssystem nur per Muskelkraft zu betätigen.
  • Das erfindungsgemäße Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 8 hat den Vorteil, dass durch die reduzierte Leistungsauf nahme des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers auch die Leistungsaufnahme des erfindungsgemäßen Hilfskraftbremssystems, in dem der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker implementiert ist, in vorteilhafter Weise deutlich reduziert wird.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Bremskraftverstärkers und des im unabhängigen Patentanspruch 8 angegebenen Hilfskraftbremssystems möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass das Kurvengetriebe eine rotationssymmetrische Kurvengetrieberolle umfasst, in die eine Steigungsnut so eingebracht ist, dass durch eine über das Antriebselement bewirkte Rotation der Kurvengetrieberolle ein vom Antriebselement erzeugtes Drehmoment über den Übertragungshebel nichtlinear in eine translatorisch an der Druckstange wirkende Hilfskraft übersetzt wird. Das bedeutet, dass die Drehbewegung des Antriebselements in eine Hubbewegung des Hauptbremszylinderkolbens umgesetzt werden kann. Durch die Einstellung von verschiedenen Drehwinkeln, die unterschiedliche Steigungen repräsentieren, kann die Auswerte- und Steuereinheit verschiedene Hilfsbremskräfte an der Druckstange und dadurch verschiedene auf den Kolben des Hauptbremszylinders wirkende Bremskräfte erzeugen. Das Antriebselement kann beispielsweise als Elektromotor ausgeführt werden. Des Weiteren wird die in die rotationssymmetrische Kurvengetrieberolle eingebracht Steigungsnut beispielsweise an eine Kraft-Weg-Funktion des Hauptbremszylinders und an eine Drehmomentfunktion des Antriebselements angepasst, so dass ein an die Anforderungen des Bremskraftverstärkers angepasster möglichst leistungsschwacher Elektromotor als Antriebselement eingesetzt werden kann.
  • In Ausgestaltung des Bremskraftverstärker weist der Übertragungshebel zwischen einem ersten Kopplungspunkt und einem Schwenkpunkt des Übertragungshebels einen ersten Hebelarm auf, und zwischen einem zweiten Kopplungspunkt und dem Schwenkpunkt einen zweiten Hebelarm auf, so dass ein bestimmtes Hebelverhältnis zwischen dem ersten Hebelarm und dem zweiten Hebelarm vorgegeben werden kann. Am ersten Kopplungspunkt ist der Übertragungshebel mit der Steigungsnut gekoppelt, und am zweiten Kopplungspunkt ist der Übertragungshebel mit der Druckstange gekoppelt. Das einstellbare Hebelverhältnis ermöglicht in vorteilhafter Weise eine bessere Anpassung der nichtlinearen variablen Übersetzung des Kurvengetriebes, da die Steigung durch das Hebelverhältnis zusätzlich beeinflusst werden kann.
  • Bei einem fahrerabhängigen Bremsvorgang stellt eine Auswerte- und Steuereinheit die zusätzlichen Hilfskraft an der Druckstange in Abhängigkeit von einer ermittelten Pedalkraft über die Übertragungsvorrichtung ein, wobei die Auswerte- und Steuereinheit die Kurvengetrieberolle zur Erzeugung der wirksamen Hilfskraft über das Antriebselement zur Vorgabe eines Drehwinkels ansteuert, der mit einem Kolbenhub des Hauptbremszylinders korrespondiert. Das bedeutet, dass durch Vorgabe eines Drehwinkels eine beliebige Verstärkung für die Hilfskraft im Verhältnis zur Pedalkraft eingestellt werden kann. Die Auswerte- und Steuereinheit kann beispielsweise die aktuell wirkende Pedalkraft über entsprechende Sensoreinheiten ermitteln, und die gewünschte korrespondierende Hilfskraft über die Vorgabe des Drehwinkels einstellen. Bei einem fahrerunabhängigen Bremsvorgang erzeugt die Auswerte- und Steuereinheit die entsprechende Bremskraft nur aus der an der Druckstange wirkenden zusätzlichen Hilfskraft. Das bedeutet, dass die Auswerte- und Steuereinheit durch Vorgabe des Drehwinkels und dem damit verbundenen Kolbenhub des Hauptbremszylinders die korrespondierende gewünschte Bremskraft einstellt. Bei einem Notbetrieb wird die entsprechende Bremskraft an der Druckstange nur aus der wirksamen Pedalkraft erzeugt, so dass es dem Fahrer möglich ist, das Bremssystem nur per Muskelkraft zu betätigen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit während eines Bremsschlupfregelvorgangs und/oder eines Bremsdruckregelvorgangs über mindestens eine Sensoreinheit einen aktuellen Bremsdruck im Hilfskraftbremssystem ermitteln, und den Drehwinkel der Kurvengetrieberolle entsprechend dem von der Auswerte- und Steuereinheit ermittelten Bremsdruck einstellen. Dadurch kann an der Druckstange eine entsprechende Bremskraft erzeugt werden und der aktuelle Bremsdruck im Bremssystem kann erhöht oder reduziert werden. Dies ermöglicht insbesondere eine Reduzierung des Vordrucks bei Bremsschlupfregelvorgängen, wodurch eine Rückförderleistung einer ABS/ESP-Rückförderpumpe reduziert werden kann und somit ein ABS/ESP-Pumpenmotor mit einer reduzierten Leistung eingesetzt werden kann.
  • Die Auswerte- und Steuereinheit ermittelt den Bremsdruck beispielsweise aus einem einzelnen Sensorsignal oder aus einer Kombination von mehreren Sensorsignalen. Der aufgebaute Bremsdruck kann beispielsweise aus einem über einen Wegsensor an der Druckstange erfassten Betätigungsweg geschätzt werden und/oder über eine von einem Kraftsensor am Bremspedal oder an der Druckstange erfasste Kraft berechnet werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann der Bremsdruck durch einen von einem Winkelsensor am Bremspedal erfassten Betätigungswinkel geschätzt werden. Des Weiteren kann der Bremsdruck direkt an einem in den Zuleitungen zu einem Fluidblock und/oder im Hauptbremszylinder angeordneten Drucksensor erfasst oder über einen Wegsensor am Hauptbremszylinder geschätzt werden.
  • Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Hilfskraftbremssystems, das einen erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker umfasst.
  • 2 zeigt Kennliniendiagramme eines Kurvengetriebes, eines Antriebselements und eines Hauptbremszylinders des Hilfskraftbremssystems gemäß 1.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst ein erfindungsgemäßes Hilfskraftbremssystem 1 für ein Fahrzeug ein Bremspedal 2, einen Bremskraftverstärker 10 und einen Hauptbremszylinder 20 mit einem Fluidbehälter 22, der als Ausgleichsbehälter verwendet wird. Über den Hauptbremszylinder 20 und einen Fluidblock 30 können mehrere Radbremsen 42, 44, 46, 48 mit einem vorgebbaren Bremsdruck angesteuert werden. Zum Aufbau oder Abbau eines Bremsdrucks wirken das Bremspedal 2 und/oder der Bremskraftverstärker 10 über eine Druckstange 3 auf einen Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20. Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, umfasst der Bremskraftverstärker 10 eine Übertragungsvorrichtung 12 und ein Antriebselement 13, das vorzugsweise als Elektromotor ausgeführt ist. Die Übertragungsvorrichtung 12 ist als Kurvengetriebe 14 mit einer variablen Übersetzung ausgeführt, das über einen Übertragungshebel 15 mit der Druckstange 3 gekoppelt ist. Das Kurvengetriebe 14 umfasst eine rotationssymmetrische Kurvengetrieberolle 14.1, in die eine Steigungsnut 14.2 so eingebracht ist, dass durch eine über das Antriebselement 13 bewirkte Rotation der Kurvengetrieberolle 14.1 ein vom Antriebselement 13 erzeugtes Drehmoment über den Übertragungshebel 15 in eine translatorisch an der Druckstange 3 wirkende Hilfskraft übersetzt wird. Somit kann über das Kurvengetriebe 14 ein beliebiger Kolbenhub für den Hauptbremszylinder 20 vorgegeben werden. Die nichtlineare Übersetzung des Kurvengetriebes 14, d. h. die Ausführung der in die rotationssymmetrische Kurvengetrieberolle 14.1 eingebracht Steigungsnut 14.2, ist an die Eigenschaften des Hauptbremszylinders 20, insbesondere an eine Kraft-Weg-Funktion des Hauptbremszylinders 20, und an die Eigenschaften des Antriebselements 13, insbesondere an eine Drehmomentfunktion des Antriebselements 13, angepasst. Der Übertragungshebel 15 weist zwischen einem ersten Kopplungspunkt 15.2 mit einem ersten Hebelarm L1 im Bezug auf einen Schwenkpunkt 15.1 und einem zweiten Kopplungspunkt 15.3, mit einem zweiten Hebelarm L2 im Bezug auf den Schwenkpunkt 15.1 ein vorgegebenes Hebelverhältnis L1/L2 auf, wobei der Übertragungshebel 15 am ersten Kopplungspunkt 15.2 mit der Steigungsnut 14.2 gekoppelt ist und am zweiten Kopplungspunkt 15.2 mit der Druckstange 3 gekoppelt ist. Das einstellbare Hebelverhältnis L1/L2 ermöglicht in vorteilhafter Weise eine bessere Anpassung der variablen Übersetzung des Kurvengetriebes 14, da die Steigung durch das Hebelverhältnis L1/L2 zusätzlich beeinflusst werden kann.
  • Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, ist die Übertragungsvorrichtung 12 so ausgeführt, dass die vom Bremspedal 2 an der Druckstange 3 erzeugte Pedalkraft, und die vom Antriebselement 13 über das Kurvengetriebe 14 und den Übertragungshebel 15 am zweiten Kopplungspunkt 15.3 an der Druckstange 3 erzeugte zusätzliche Hilfskraft, eine gemeinsam Bremskraft an der Druckstange 3 erzeugen, die auf den Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20 wirkt, um im Hauptbremszylinder 20 einen Bremsdruck aufzubauen und/oder abzubauen.
  • Zur Ansteuerung des als Elektromotor ausgeführten Antriebselements 13 und zur Einstellung von verschiedenen Drehwinkeln, die unterschiedliche Steigungen repräsentieren und verschiedene korrespondierende Hilfskräfte an der Druckstange 3 bewirken, empfängt die Auswerte- und Steuereinheit 11 Signale von mehreren Sensoreinheiten 60, 62, 64, 66 und wertet diese aus. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit 11 zur Durchführung eines fahrerunabhängigen Bremsvorgangs Signale von anderen nicht dargestellten Fahrzeugsystemen empfangen und auswerten.
  • Bei einem fahrerabhängigen Bremsvorgang kann die entsprechende an der Druckstange 3 wirkende Bremskraft aus der wirkenden Pedalkraft und aus der am zweiten Kopplungspunkt 15.3 wirkenden zusätzlichen Hilfskraft erzeugt werden. Die Auswerte- und Steuereinheit 11 stellt die zusätzlichen Hilfskraft an der Druckstange 3 bei einem fahrerabhän gigen Bremsvorgang in Abhängigkeit von der ermittelten Pedalkraft über die Übertragungsvorrichtung 12 ein, wobei die Auswerte- und Steuereinheit 11 die Kurvengetrieberolle 14.1 zur Erzeugung der wirksamen Hilfskraft über das Antriebselement 13 zur Vorgabe eines Drehwinkels ansteuert, der mit einem Kolbenhub des Hauptbremszylinders 20 korrespondiert. Das bedeutet, dass durch Vorgabe eines Drehwinkels ein beliebiger Verstärkungsfaktor für die Hilfskraft im Verhältnis zur Pedalkraft eingestellt werden kann. Die Auswerte- und Steuereinheit 11 kann die aktuell wirkende Pedalkraft beispielsweise über eine entsprechende Sensoreinheit 60 ermitteln und die gewünschte korrespondierende Hilfskraft über die Vorgabe des Drehwinkels einstellen.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Auswerte- und Steuereinheit 11 während eines Bremsschlupfregelvorgangs und/oder eines Bremsdruckregelvorgangs über mindestens eine Sensoreinheit 60, 62, 64, 66 einen aktuellen Bremsdruck im Hilfskraftbremssystem 1 ermitteln und den Drehwinkel des Kurvengetriebes 14 entsprechend dem ermittelten Bremsdruck einstellen, um den aktuellen Bremsdruck zu erhöhen oder zu reduzieren.
  • Die Auswerte- und Steuereinheit 11 ermittelt den Bremsdruck beispielsweise aus einem einzelnen Sensorsignal oder aus einer Kombination von mehreren Sensorsignalen. Der aufgebaute Bremsdruck kann beispielsweise über einen von einem Wegsensor an der Druckstange 3 ermittelten Betätigungsweg geschätzt werden und/oder über eine von einem Kraftsensor 60 an der Druckstange 3 ermittelten Pedalkraft berechnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann der Bremsdruck aus einem von einem Winkelsensor am Bremspedal 2 erfassten Betätigungswinkel geschätzt werden. Über eine zweite Sensoreinheit 62 kann die Auswerte- und Steuereinheit 11 den Bremsdruck im Hauptbremszylinder 20 direkt messen oder über einen Wegsensor am Hauptbremszylinder, der den zurückgelegten Weg des Kolbens 21 erfasst, den Bremsdruck schätzen. Über eine dritte Sensoreinheit 64 kann die Auswerte- und Steuereinheit 11 den Bremsdruck in einem ersten Bremskreis, der die Radbremsen 42 und 44 umfasst direkt messen. Über eine vierte Sensoreinheit 66 kann die Auswerte- und Steuereinheit 11 den Bremsdruck in einem zweiten Bremskreis, der die Radbremsen 46 und 48 umfasst direkt messen. Die durch die Auswerte- und Steuereinheit 11 durchgeführte Einstellung des Bremsdrucks ermöglicht, dass ein Vordruck für Bremsschlupfregelvorgänge und/oder Bremsdruckregelvorgänge reduziert werden kann, die beispielsweise vom Fluidblock 30 bei der Ausführung von ABS/ESP-Funktionen (ABS: Antiblockiersystem, ESP: Elektronisches Stabilitätsprogramm) durchgeführt werden. Dadurch kann eine Rückförderleistung einer ABS/ESP- Rückförderpumpe reduziert werden und es kann somit ein ABS/ESP-Pumpenmotor mit einer reduzierten Leistung eingesetzt werden.
  • Bei einem fahrerunabhängigen Bremsvorgang, d. h. während einer ACC-Funktion, einer Hill-Hold-Funktion, einer APB-Funktion usw., wird die entsprechende Bremskraft an der Druckstange 3 von der Auswerte- und Steuereinheit 11 nur aus der am zweiten Kopplungspunkt 15.3 wirkenden zusätzlichen Hilfskraft erzeugt. Hierbei stellt die Auswerte- und Steuereinheit 11 die gewünschte Bremskraft ohne Einfluss des Fahrers korrespondierend mit dem Drehwinkel des Kurvengetriebes 14 ein.
  • Bei einem Notbetrieb wird die entsprechende Bremskraft an der Druckstange 3 nur aus der wirksamen Pedalkraft erzeugt, so dass es dem Fahrer möglich ist, das Bremssystem 1 nur per Muskelkraft zu betätigen.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, wird ein Steigungsdiagramm 14.3, das eine Steigungskennlinie des Kurvengetriebes 14 in Abhängigkeit von einem Kolbenhub des Hauptbremszylinders zeigt, aus einer Kraft-Hub-Kennlinie 20.1 des Hauptbremszylinders 20 und den Motorcharakteristik-Kennlinien 13.1 des Elektromotors 13 erzeugt, um eine optimale Anpassung der variablen Übersetzung des Kurvengetriebes 14 zu ermöglichen. Die Steigungskennlinie des Steigungsdiagramms 14.3 kann dann durch eine entsprechende Ausführung der in die Kurvengetrieberolle 14.1 eingebrachten Steigungsnut 14.2 und des Hebelverhältnisses L1/L2 des Übertragungshebels 15 umgesetzt werden.
  • Durch die reduzierte Leistungsaufnahme des erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers, der ein Kurvengetriebe und einen Übertragungshebel umfasst, kann auch die Leistungsaufnahme des erfindungsgemäßen Hilfskraftbremssystems, in dem der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker implementiert ist, in vorteilhafter Weise deutlich reduziert werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6634724 B2 [0003]

Claims (10)

  1. Bremskraftverstärker für ein Fahrzeug mit einer Druckstange (3) zur Kopplung eines Bremspedals (2) mit einem Kolben (21) eines Hauptbremszylinders (20), und einer Übertragungsvorrichtung (12), die mit dem Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) gekoppelt ist und zur Bremskraftverstärkung von einem Antriebselement (13) angetrieben ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung (12) als Kurvengetriebe (14) mit einer variablen Übersetzung ausgeführt ist, das über einen Übertragungshebel (15) mit der Druckstange (3) gekoppelt ist, wobei die variable Übersetzung des Kurvengetriebes an die Eigenschaften des Hauptbremszylinders (20) und an die Eigenschaften des Antriebselements (13) angepasst ist, und wobei die vom Bremspedal (2) erzeugte Pedalkraft und die vom Antriebselement (13) erzeugte zusätzliche Hilfskraft an der Druckstange (3) gemeinsam eine Bremskraft erzeugen, die auf den Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) wirkt, um im Hauptbremszylinder (20) einen Bremsdruck aufzubauen und/oder abzubauen.
  2. Bremskraftverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurvengetriebe (14) eine rotationssymmetrische Kurvengetrieberolle (14.1) umfasst, in die eine Steigungsnut (14.2) so eingebracht ist, dass durch eine über das Antriebselement (13) bewirkte Rotation der Kurvengetrieberolle (14.1) ein vom Antriebselement (13) erzeugtes Drehmoment über den Übertragungshebel (15) variabel in eine translatorisch an der Druckstange (3) wirkende Hilfskraft übersetzt wird.
  3. Bremskraftverstärker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in die rotationssymmetrische Kurvengetrieberolle (14.1) eingebracht Steigungsnut (14.2) an eine Kraft-Weg-Funktion des Hauptbremszylinders (20) und an eine Drehmomentfunktion des Antriebselements (13) angepasst ist, das vorzugsweise als Elektromotor ausgeführt ist.
  4. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungshebel (15) zwischen einem ersten Kopplungspunkt (15.2) und einem Schwenkpunkt (15.1) einen ersten Hebelarm (L1) aufweist, und zwischen einem zweiten Kopplungspunkt (15.3) und dem Schwenkpunkt (15.1) einen zweiten Hebelarm (L2) aufweist, so dass ein bestimmtes Hebelverhältnis (L1/L2) zwischen dem ersten Hebelarm (L1) und dem zweiten Hebelarm (L2) vorgebbar ist, wobei der Übertragungshebel (15) am ersten Kopplungspunkt (15.2) mit der Steigungsnut (14.2) gekoppelt ist und am zweiten Kopplungspunkt (15.2) mit der Druckstange (3) gekoppelt ist.
  5. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem fahrerabhängigen Bremsvorgang eine Auswerte- und Steuereinheit (11) die zusätzliche Hilfskraft an der Druckstange (3) in Abhängigkeit von einer ermittelten Pedalkraft über die Übertragungsvorrichtung (12) einstellt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (11) zur Erzeugung der wirksamen Hilfskraft die Kurvengetrieberolle (14.1) über das Antriebselement zur Vorgabe eines eine Steigung repräsentierenden Drehwinkels ansteuert, der mit einem Hub des Kolbens (21) des Hauptbremszylinders (20) korrespondiert.
  6. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (11) bei einem fahrerunabhängigen Bremsvorgang die entsprechende Bremskraft nur aus der an der Druckstange wirkenden zusätzlichen Hilfskraft erzeugt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (11) zur Erzeugung der wirksamen Hilfskraft die Kurvengetrieberolle (14.1) über das Antriebselement zur Vorgabe eines eine Steigung repräsentierenden Drehwinkels ansteuert, der mit einem bestimmten Hub des Kolbens (21) des Hauptbremszylinders (20) korrespondiert.
  7. Bremskraftverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Notbetrieb die entsprechende Bremskraft an der Druckstange (3) nur aus der wirksamen Pedalkraft erzeugt wird.
  8. Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug mit einem Bremspedal (2), einem Bremskraftverstärker (10) und einem Hauptbremszylinder (20), über den mindestens eine Radbremse (42, 44, 46, 48) mit einem vorgebbaren Bremsdruck ansteuerbar ist, wobei das Bremspedal (2) und/oder der Bremskraftverstärker (10) zum Aufbau oder Abbau eines Bremsdrucks auf einen Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftverstärker (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt ist.
  9. Hilfskraftbremssystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch mindestens eine Sensoreinheit (60, 62, 64, 66), mittels der die Auswerte- und Steuereinheit (11) den Bremsdruck im Hilfskraftbremssystem (1) ermittelt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (11) zur Erzeugung der wirksamen Hilfskraft die Kurvengetrieberolle (14.1) über das Antriebselement zur Vorgabe eines eine Steigung repräsentierenden Drehwinkels entsprechend dem ermittelten Bremsdruck ansteuert, um an der Druckstange (3) eine entsprechende Bremskraft zu erzeugen und den Bremsdruck im Hilfskraftbremssystem (1) zu erhöhen oder zu reduzieren.
  10. Hilfskraftbremssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (11) den Bremsdruck aus einem einzelnen Sensorsignal und/oder aus einer Kombination von mehreren Sensorsignalen ermittelt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (11) den Bremsdruck über einen die Kopplungsstange (3) sensierenden Wegsensor (60) und/oder Kraftsensor (60) und/oder über einen das Bremspedal (2) sensierenden Winkelsensor abschätzt und/oder berechnet, und/oder den Bremsdruck durch einen am Hauptbremszylinder (20) angeordneten ersten Drucksensor (62) und/oder durch mindestens einen in einer Zuleitung zu einem Fluidblock (30) angeordneten zweiten Drucksensor (64, 66) direkt erfasst und/oder über einen am Hauptbremszylinder (20) angeordneten den Kolben (21) sensierenden Wegsensor abschätzt.
DE200710016863 2007-04-10 2007-04-10 Bremskraftverstärker und Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug Withdrawn DE102007016863A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710016863 DE102007016863A1 (de) 2007-04-10 2007-04-10 Bremskraftverstärker und Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710016863 DE102007016863A1 (de) 2007-04-10 2007-04-10 Bremskraftverstärker und Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007016863A1 true DE102007016863A1 (de) 2008-10-16

Family

ID=39744124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200710016863 Withdrawn DE102007016863A1 (de) 2007-04-10 2007-04-10 Bremskraftverstärker und Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007016863A1 (de)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008039306A1 (de) * 2007-11-21 2009-05-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsbetätigungseinheit
WO2011113639A1 (de) * 2010-03-16 2011-09-22 Robert Bosch Gmbh Bremskraftverstärker
DE102010003602A1 (de) 2010-04-01 2011-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern/Regeln einer Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage, Bremskraftverstärker, sowie Steuereinheit
WO2012016639A1 (de) * 2010-08-03 2012-02-09 Magna Powertrain Ag & Co Kg Elektromechanischer bremskraftverstärker und bremssystem
US9321444B2 (en) 2013-03-15 2016-04-26 Kelsey-Hayes Company Vehicle brake system with dual acting plunger assembly
FR3028472A1 (fr) * 2014-11-17 2016-05-20 Sodikart Dispositif de freinage pour kart et kart correspondant.
US10730501B2 (en) 2013-03-15 2020-08-04 ZF Active Safety US Inc. Vehicle brake system with auxiliary pressure source
US10940843B2 (en) 2013-03-15 2021-03-09 ZF Active Safety US Inc. Vehicle brake system having plunger power source
US10981552B2 (en) 2013-03-15 2021-04-20 ZF Active Safety US Inc. Vehicle brake system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6634724B2 (en) 2001-04-26 2003-10-21 Bosch Braking Systems Co., Ltd. Electrically driven brake booster

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6634724B2 (en) 2001-04-26 2003-10-21 Bosch Braking Systems Co., Ltd. Electrically driven brake booster

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8468820B2 (en) 2007-11-21 2013-06-25 Continental Teves Ag & Co. Ohg Brake actuating unit
DE102008039306A1 (de) * 2007-11-21 2009-05-28 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsbetätigungseinheit
CN102939228A (zh) * 2010-03-16 2013-02-20 罗伯特·博世有限公司 制动助力器
WO2011113639A1 (de) * 2010-03-16 2011-09-22 Robert Bosch Gmbh Bremskraftverstärker
WO2011120941A1 (de) 2010-04-01 2011-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum steuern/regeln einer verstärkung einer bremskraft einer bremsanlage, bremskraftverstärker, sowie steuereinheit
CN102811895A (zh) * 2010-04-01 2012-12-05 罗伯特·博世有限公司 用于控制/调节制动设备的制动力的增强的方法，制动助力器，以及控制单元
DE102010003602A1 (de) 2010-04-01 2011-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Steuern/Regeln einer Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage, Bremskraftverstärker, sowie Steuereinheit
CN102811895B (zh) * 2010-04-01 2015-06-24 罗伯特·博世有限公司 用于控制/调节制动设备的制动力的增强的方法,制动助力器,以及控制单元
US9399987B2 (en) 2010-04-01 2016-07-26 Robert Bosch Gmbh Method for performing open-loop/closed-loop control of the boosting of a braking force of a brake system, brake booster, and control unit
WO2012016639A1 (de) * 2010-08-03 2012-02-09 Magna Powertrain Ag & Co Kg Elektromechanischer bremskraftverstärker und bremssystem
US9321444B2 (en) 2013-03-15 2016-04-26 Kelsey-Hayes Company Vehicle brake system with dual acting plunger assembly
US10730501B2 (en) 2013-03-15 2020-08-04 ZF Active Safety US Inc. Vehicle brake system with auxiliary pressure source
US10940843B2 (en) 2013-03-15 2021-03-09 ZF Active Safety US Inc. Vehicle brake system having plunger power source
US10981552B2 (en) 2013-03-15 2021-04-20 ZF Active Safety US Inc. Vehicle brake system
FR3028472A1 (fr) * 2014-11-17 2016-05-20 Sodikart Dispositif de freinage pour kart et kart correspondant.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007016863A1 (de) Bremskraftverstärker und Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug
EP2996914B1 (de) Steuervorrichtung für zumindest eine elektrische parkbremse eines bremssystems eines fahrzeugs und verfahren zum betreiben eines bremssystems eines fahrzeugs mit einem bremskraftverstärker und einer elektrischen parkbremse
DE10238278B4 (de) Elektronisches Bremssystem ohne Pumpeneinheit
EP2018302B1 (de) Verfahren zur regelung des bremsdruckes bei krafträdern
EP2462013A1 (de) Verfahren zur regelung eines radbremsschlupfes und radbremsschlupfregelsystem für ein fahrzeug mit einem elektroantrieb
DE102013216157A1 (de) Verfahren zur Regelung einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102010063359A1 (de) Verfahren zum Einstellen der von einer Feststellbremse ausgeübten Stellkraft
DE102012216590A1 (de) Verfahren zum Sicherstellen einer Bremswirkung
DE102012200705A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer elektrohydraulischen Bremsanlage
WO2008122469A1 (de) Bremssystem für ein fahrzeug
DE102014222197A1 (de) Feststellbremsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Ansteuerung der Feststellbremsvorrichtung
DE102021121524A1 (de) Elektrische verstärkerbremsvorrichtung und steuerungsverfahren dafür
DE102013201679A1 (de) Steuervorrichtung für ein rekuperatives Bremssystem eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines rekuperativen Bremssystems eines Fahrzeugs
DE10160278A1 (de) Verfahren zur Verbesserung einer Bremsassistentfunktion
DE10124593B4 (de) Verfahren zur Regelung einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer Fahrzeugeschwindigkeitsregeleinheit
DE102012222718A1 (de) Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs
DE19813912A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen bzw. Ändern des Lüftspiels zwischen Bremsbelägen und Reibflächen von Fahrzeugbremsen
DE10118635B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Bremsassistent-Systems
DE102016205990A1 (de) Verfahren zum Einstellen der Bremspedalgegenkraft in einem Fahrzeug
DE102012200494A1 (de) Verfahren zur Regelung einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge sowie Bremsanlage
DE102018210021A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, sowie Steuergerät und Bremssystem
DE102011077354A1 (de) Kraftfahrzeug mit einem Bremskrafterzeuger und Verfahren zum Abbremsen eines solchen
DE102007016861A1 (de) Bremskraftverstärker und Hilfskraftbremssystem für ein Fahrzeug
DE102012201820A1 (de) Elektrohydraulische by wire Bremseinrichtung und Verfahren zu deren Steuerung im Fehlerfall
DE202019102503U1 (de) Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20131220

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee