DE102008054859A1 - Verfahren zur Steuerung einer Bremsbetätigung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage und elektromechanischer Bremskraftverstärker - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsbetätigung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (1) eines Hybridfahrzeugs, das durch Generatorbetrieb eines Elektro-Antriebsmotors (12) bremsbar ist. Zum Ausgleichen der Bremswirkung des Elektro-Antriebsmotors (12) schlägt die Erfindung vor, einen Radbremsdruck in den Radbremsen (4) der Fahrzeugräder durch Öffnen von Bremsdruckabsenkventilen (8) zu verringern, die mit dem Elektro-Antriebsmotor (12) gebremst werden.
Description
- Stand der Technik
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsbetätigung einer hydraulischen, einen Bremskraftverstärker aufweisenden Fahrzeugbremsanlage eines Kraftfahrzeugs, das einen Elektro-Antriebsmotor aufweist, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung einen elektromechanischen Bremskraftverstärker mit den Merkmalen des Oberbegriffs des nebengeordneten Anspruchs 10, der speziell für das erfindungsgemäße Verfahren ausgebildet ist. Es wird hier nicht unterschieden zwischen Steuerung und Regelung, eine Steuerung im Sinne der Erfindung umfasst auch eine Regelung und umgekehrt. Mit Bremsbetätigung ist die Betätigung der Fahrzeugbremsanlage durch einen Fahrzeugführer mit Muskelkraft von Fuß oder Hand gemeint. Das Kraftfahrzeug kann ein Elektrofahrzeug mit einem Antrieb ausschließlich mit einem Elektro-Antriebsmotor oder auch mit mehreren Elektro-Antriebsmotoren sein. Insbesondere ist die Erfindung vorgesehen für ein Hybridfahrzeug, das einen Verbrennungsmotor und zusätzlich einen Elektro-Antriebsmotor oder mehrere Elektro-Antriebsmotoren aufweist. Zur Rückgewinnung von Energie kann zum Bremsen der Elektro-Antriebsmotor als Generator betrieben werden. Ein Antriebsmoment zum Antrieb des Elektro-Antriebsmotors als Generator verzögert als Bremsmoment das Kraftfahrzeug. Der durch den Generatorbetrieb erzeugte elektrische Strom wird in einem Akkumulator gespeichert und steht zum Antrieb des Kraftfahrzeugs mit dem Elektro-Antriebsmotor zur Verfügung.
- Eine Bremswirkung des Elektro-Antriebsmotors im Generatorbetrieb ist u. a. abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit und beispielsweise auch vom Ladezustand des Akkumulators, bei vollständig geladenem Akkumulator ist die Bremswirkung nahezu null. Auch bei niedriger Geschwindigkeit ist die Bremswirkung gering und nimmt zum Fahrzeugstillstand hin auf Null ab. Das Abbremsen des Kraftfahrzeugs ist deswegen mit der hydraulischen Fahrzeugbremse und dem Elektro-Antriebsmotor im Generatorbetrieb gemeinsam erforderlich, wobei der Anteil, den die hydraulische Fahrzeugbremsanlage zur Bremsung beitragen muss, zwischen null und hundert Prozent schwankt. Die Steuerung der Anteile, die der Elektro-Antriebsmotor im Generatorbetrieb und die hydraulische Fahrzeugbremsanlage zur Bremswirkung beitragen, wird als „Verblenden” bezeichnet.
- Es ist möglich, das „Verblenden” dem Fahrzeugführer zu überlassen, d. h. er passt seine Muskelkraft zur Bremsbetätigung der Bremswirkung des Elektro-Antriebsmotors im Generatorbetrieb an.
- Eine unverzichtbare Forderung an das Bremsen eines Kraftfahrzeugs mit einem Elektro-Antriebsmotor im Generatorbetrieb ist, dass sich der Bremsweg nicht verlängern darf.
- Bei elektrohydraulischen Fahrzeugbremsanlagen ist das Verblenden unbemerkt vom Fahrzeugführer vergleichsweise einfach möglich. Elektrohydraulische Fahrzeugbremsanlagen sind Fremdkraft-Bremsanlagen, bei denen die zur Bremsbetätigung erforderliche Energie nicht durch Muskelkraft eines Fahrzeugführers, sondern ausschließlich von einer Fremdenergieversorgungseinrichtung stammt, der Bremsdruck wird von einer Hydropumpe erzeugt. Der Fahrzeugführer gibt an einem Bremspedal einen Sollwert für die Bremskraft vor.
- Hydraulische Fahrzeugbremsanlagen sind an sich bekannt und sollen hier nicht näher erläutert werden. Es sind auch hydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit einer Radschlupfregelung bekannt, die für jede Radbreme ein Bremsdruckaufbauventil und ein Bremsdruckabsenkventil aufweisen, mit denen ein Radbremsdruck und damit eine Bremskraft der jeweiligen Radbremse zum Zwecke der Schlupfregelung modulierbar, d. h. steuer- bzw. regelbar ist. Es lässt sich sowohl der Radbremsdruck absenken um ein Blockieren eines Fahrzeugrads beim Bremsen zu vermeiden, als auch ein Radbremsdruck aufbauen, um ein Durchdrehen eines angetriebenen Fahrzeugrades beim Anfahren und/oder Beschleunigen zu vermeiden oder zu begrenzen und es lassen sich auch einzelne Fahrzeugräder gezielt bremsen, um in kritischen Fahrsituationen eine Schleuderneigung zu verringern.
- Als üblich anzusehen sind heutzutage Unterdruck-Bremskraftverstärker, deren Aufbau und Funktion bekannt ist und deswegen hier nicht erläutert werden soll. Auch sind elektromechanische Bremskraftverstärker bekannt, die eine Hilfskraft zur Betätigung eines Hauptbremszylinders beispielsweise elektromotorisch oder elektromagnetisch erzeugen. Beispielsweise ist aus der Offenlegungsschrift
DE 100 57 557 A1 ein elektromechanischer Bremskraftverstärker mit einem Elektromagneten oder einem Linearmotor zur Erzeugung der Hilfskraft zur Bremsbetätigung bekannt. Wie ein Unterdruck-Bremskraftverstärker übt auch ein elektromechanischer Bremskraftverstärker die von ihm erzeugte Hilfskraft zusätzlich zu einer von einem Fahrzeugführer ausgeübten Muskelkraft auf einen Hauptbremszylinder der Fahrzeugbremsanlage zum Aufbau eines Bremsdrucks aus. - Die Anwendung der Erfindung ist auch für Kraft- oder sonstige Fahrzeuge möglich, die einen Generator aufweisen, der zum Bremsen benutzt wird ohne ein elektrischer Antriebsmotor zu sein.
- Offenbarung der Erfindung
- Die hydraulische Fahrzeugbremsanlage, zu deren Steuerung bei einer Bremsbetätigung das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen ist, weist einen muskelkraft-, also fuß- oder handbetätigbaren Hauptbremszylinder auf, an den eine hydraulische Radbremse, beispielsweise eine Scheiben- oder Trommelbremse, angeschlossen ist. Ein Bremskraftverstärker erhöht die Betätigungskraft des Hauptbremszylinders. Er ist an sich vorgesehen, allerdings nicht zwingend notwendig für das erfindungsgemäße Verfahren. Außerdem ist über ein steuerbares Ventil, insbesondere ein Magnetventil und vorzugsweise wegen der besse ren Steuerbarkeit ein Proportionalventil ein Hydrospeicher an die Fahrzeugbremsanlage angeschlossen.
- Das mit der Fahrzeugbremsanlage ausgerüstete und zu bremsende Kraftfahrzeug ist wie eingangs erläutert insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug mit einem Elektro-Antriebsmotor, der zum Bremsen des Kraftfahrzeugs als Generator betreibbar ist. Ob der Elektro-Antriebsmotor beim Bremsen als Generator betrieben wird und welchen Anteil er zur Bremswirkung beiträgt, ist von der jeweiligen Fahrsituation, insbesondere von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der geforderten Bremskraft bzw. Bremswirkung und beispielsweise auch vom Ladezustand eines Akkumulators abhängig, der mit dem elektrischen Strom geladen wird, den der Elektro-Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs im Generatorbetrieb erzeugt. Der Anteil, den der Elektro-Antriebsmotor im Generatorbetrieb zur Bremswirkung beiträgt, schwankt und liegt zwischen null und hundert Prozent.
- Die Erfindung sieht vor, durch Öffnen des Ventils ein Bremsflüssigkeitsvolumen in den Hydrospeicher zu leiten, wenn bei einer Bremsbetätigung der Elektro-Antriebsmotor als Generator betrieben wird. Der Bremsdruck in der Radbremse oder in der Fahrzeugbremsanlage wird dadurch verringert, ebenso verringert sich die Bremswirkung der betroffenen Radbremsen. Erfindungsgemäß wird also die Bremswirkung der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage verringert und dadurch die Bremswirkung des Elektro-Antriebsmotors im Generatorbetrieb vollständig oder teilweise kompensiert. Zur Steuerung des Bremsdrucks und der Bremswirkung wird das Ventil teilweise oder vorübergehend geöffnet, es kann moduliert gesteuert werden wie während einer Schlupfregelung.
- Die Erfindung hat den Vorteil, dass sie ein gleiches Pedalgefühl und Pedalverhalten bei einer Bremsbetätigung mit dem Elektro-Antriebsmotor im Generatorbetrieb ermöglicht wie ohne die Bremswirkung des Elektro-Antriebsmotors. Ein Fahrzeugführer merkt nichts vom Verblenden, also davon, dass ein Teil der Bremswirkung vom Elektro-Antriebsmotor im Generatorbetrieb bewirkt wird, selbst dann, wenn der Anteil während der Bremsung schwankt. Eine Abhängigkeit zwischen einer Stellung eines Bremspedals, einer Pedalkraft und der Bremswirkung ist unabhängig vom Gene ratorbetrieb des Elektro-Antriebsmotors oder jedenfalls ist die Änderung der Abhängigkeit so gering, dass der Fahrzeugführer sie nicht wahrnimmt. Die Erfindung wird allerdings auch dann verwirklicht, wenn sich die Abhängigkeit zwischen Pedalstellung, Pedalkraft und Bremswirkung merkbar ändem. Bei einer handbetätigten Fahrzeugbremsanlage tritt an die Stelle der Pedalstellung und Pedalkraft die Stellung eines Handbremshebels und die auf den Handbremshebel ausgeübte Handkraft.
- Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
- Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs 10 ist ein Bremskraftverstärker, der speziell für die Ausführung der erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
- Kurze Beschreibung der Zeichnung
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen hydraulischen Schaltplan einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; und -
2 eine Schemadarstellung eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers gemäß der Erfindung. - Ausführungsform der Erfindung
- Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße hydraulische Fahrzeugbremsanlage
1 weist eine Schlupfregelung (Blockierschutzregelung ABS; Antriebsschlupfregelung ASR; Fahrdynamikregelung FDR, ESP) auf. Sie ist als Zweikreisbremsanlage mit zwei Bremskreisen I, II ausgebildet, die an einen Hauptbremszylinder2 angeschlossen sind. Jeder Bremskreis I, II ist über ein Trennventil3 an den Hauptbremszylinder2 angeschlossen. Die Trennventile3 sind in ihrer stromlosen Grundstellung offene 2/2-Wege- Magnetventile. Den Trennventilen3 ist jeweils ein vom Hauptbremszylinder2 zu Radbremsen4 durchströmbares Rückschlagventil5 hydraulisch parallel geschaltet. An das Trennventil3 jedes Bremskreis I, II sind die Radbremsen4 über Bremsdruckaufbauventile6 angeschlossen. Die Bremsdruckaufbauventile6 sind in ihrer stromlosen Grundstellung offene 2/2-Wege-Magnetventile. Ihnen sind Rückschlagventile7 parallel geschaltet, die von den Radbremsen4 in Richtung zum Hauptbremszylinder2 durchströmbar sind. - An jede Radbremse
4 ist ein Bremsdruckabsenkventil8 angeschlossen, die gemeinsam an eine Saugseite einer Hydropumpe9 angeschlossen sind. Die Bremsdruckabsenkventile8 sind als in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile ausgebildet. Eine Druckseite der Hydropumpe9 ist zwischen den Bremsdruckaufbauventilen6 und den Trennventilen3 angeschlossen, d. h. die Druckseite der Hydropumpe9 ist über die Bremsdruckaufbauventile6 mit den Radbremsen4 und über das Trennventil3 mit dem Hauptbremszylinder2 verbunden. Die Bremsdruckaufbauventile6 und die Bremsdruckabsenkventile8 sind wegen der besseren Steuer- und Regelbarkeit Proportionalventile. - Jeder der beiden Bremskreise I, II weist eine Hydropumpe
9 auf, die gemeinsam mit einem Elektromotor10 antreibbar sind. Die Saugseiten der Hydropumpen9 sind an die Bremsdruckabsenkventile8 angeschlossen. Auf der Saugseite der Hydropumpen9 sind Hydrospeicher11 zur Aufnahme und Zwischenspeicherung von Bremsflüssigkeit vorhanden, die durch Öffnen der Bremsdruckabsenkventile8 während einer Schlupfregelung aus den Radbremsen4 ausströmt. - Die Bremsdruckaufbauventile
6 und die Bremsdruckabsenkventile8 bilden Radbremsdruckmodulationsventilanordnungen, mit denen bei angetriebener Hydropumpe9 eine radindividuelle Bremsdruckregelung zur Schlupfregelung in an sich bekannter und hier nicht zu erläuternder Weise möglich ist. Die Trennventile3 werden bei einer Schlupfregelung geschlossen, d. h. die Fahrzeugbremsanlage1 wird hydraulisch vom Hauptbremszylinder2 getrennt. - Durch ein Ansaugventil
25 in jedem Bremskreis I, II ist die Saugseite der Hydropumpe9 mit dem Hauptbremszylinder2 verbindbar. Die Ansaugventile25 sind in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile. Werden Sie geöffnet, saugt die Hydropumpe9 Bremsflüssigkeit unmittelbar aus dem Hauptbremszylinder2 , wodurch bei unbetätigtem Hauptbremszylinder2 bzw. druckloser Fahrzeugbremsanlage1 ein schnellerer Bremsdruckaufbau mit der Hydropumpe9 möglich ist. - Das mit der Fahrzeugbremsanlage
1 ausgerüstete Kraftfahrzeug weist einen oder mehrere Elektro-Antriebsmotoren12 zum Antrieb eines oder mehrer Fahrzeugräder auf. Beispielhaft sind in der Zeichnung zwei Elektro-Antriebsmotoren12 dargestellt, die zwei Fahrzeugräder einer Fahrzeugachse, im Ausführungsbeispiel die beiden Vorderräder, antreiben. Der Antrieb kann auch mit einem gemeinsamen Elektro-Antriebsmotor erfolgen. Zusätzlich kann ein in der Zeichnung nicht dargestellter Verbrennungsmotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs vorhanden sein, solche Kraftfahrzeuge werden als Hybridfahrzeuge bezeichnet. - Der Hauptbremszylinder
2 weist einen Bremskraftverstärker13 auf, im Ausführungsbeispiel einen elektromechanischen Bremskraftverstärker13 , der mit Hilfe eines Elektromotors14 eine Hilfskraft erzeugt, die zusammen mit einer Muskelkraft, die über ein Bremspedal15 aufgebracht wird, den Hauptbremszylinder2 betätigt. Der symbolisch dargestellte Elektromotor14 ist in den Bremskraftverstärker13 integriert. Der Elektromotor14 kann ein rotatorischer Motor sein, dessen Drehbewegung über ein Getriebe untersetzt und in eine translatorische Bewegung zur Betätigung des Hauptbremszylinders2 gewandelt wird. Es ist auch eine Ausführung des Bremskraftverstärkers13 mit einem Elektro-Linearmotor oder einem Elektromagneten möglich. Die Aufzählung ist nicht abschließend. - Zur Steuerung oder Regelung der Fahrzeugbremsanlage
1 einschließlich des Bremskraftverstärkers13 und der Elektro-Antriebsmotoren12 ist ein elektronisches Steuergerät16 vorhanden. Mit einem Kraftsensor17 ist eine auf das Bremspedal15 ausgeübte Pedalkraft und mit einem Wegsensor18 eine Stellung und auch eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Bremspedals15 messbar. - Bei einer Betätigung des Bremspedals
15 werden die Elektro-Antriebsmotoren12 als Generatoren betrieben, sofern der Fahrzustand das zulässt, insbesondere die Fahrzeuggeschwindigkeit hoch genug ist. Der erzeugte elektrische Strom wird in einem nicht dargestellten Akkumulator gespeichert. Eine Bremswirkung der Fahrzeugbremsanlage1 ist durch die als Generatoren betriebenen Elektro-Antriebsmotoren12 erhöht. Zur Kompensation werden ein oder mehrere Bremsdruckabsenkventile8 geöffnet, so dass Bremsflüssigkeit aus den zugeordneten Radbremsen4 ausströmt und in die Hydrospeicher11 strömt. Vorzugsweise werden die Bremsdruckabsenkventile8 geöffnet, deren zugeordnete Radbremsen4 die mit den Elektro-Antriebsmotoren12 angetriebenen und im Generatorbetrieb gebremsten Fahrzeugräder bremsen. Dadurch bleibt eine Bremskraftverteilung auf die Fahrzeugräder erhalten, wie sie mit der Fahrzeugbremsanlage1 ohne die Elektro-Antriebsmotoren12 im Generatorbetrieb herrscht. Die Bremsdruckabsenkventile8 sind wie bereits gesagt Proportionalventile, so dass sich der Radbremsdruck in den Radbremsen4 so regeln lässt, dass das von den Elektro-Antriebsmotoren12 im Generatorbetrieb verursachte Bremsmoment kompensiert oder näherungsweise kompensiert wird. Ein Verstärkungsfaktor des Bremskraftverstärkers13 wird so weit verringert, dass am Bremspedal15 die gleiche Pedalkraft oder jedenfalls näherungsweise die gleiche Pedalkraft wirkt, wie sie bei gleichem Pedalweg ohne die Bremswirkung der Elektro-Antriebsmotoren12 im Generatorbetrieb wirken würde, also ohne Absenkung des Bremsdrucks durch Öffnen der Bremsdruckabsenkventile8 . Pedalweg und Pedalkraft sind also, zumindest näherungsweise, gleich wie bei einer Bremsung ohne die Elektro-Antriebsmotoren12 im Generatorbetrieb, ein Fahrzeugführer bemerkt nichts davon, dass ein Teil der Bremswirkung nicht auf der Fahrzeugbremsanlage1 , sondern auf den Elektro-Antriebsmotoren12 im Generatorbetrieb beruht. Dieses sog. „Verblenden”, also die Regelung des Anteils der Bremswirkung der Fahrzeugbremsanlage1 und der Elektro-Antriebsmotoren12 im Generatorbetrieb soll für den Fahrzeugführer unmerklich erfolgen. - Das Verhältnis des Anteils der Bremswirkung der Fahrzeugbremsanlage
1 zur Bremswirkung der Elektro-Antriebsmotoren12 im Generatorbetrieb schwankt bei einer Bremsung. Muss die Bremskraft der Fahrzeugbremsanlage1 erhöht werden, beispielsweise weil die Bremswirkung der Elektro-Antriebsmotoren12 abnimmt, kann das durch Änderung des Verstärkungsfaktors des Bremskraftverstärkers13 und/oder durch Erhöhung des Bremsdrucks mit der Hydropumpe9 erfolgen. Zum Erhöhen des Bremsdrucks kann das Ansaugventil25 geöffnet werden, so dass die Hydropumpe9 Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder2 ansaugt. Die Ansaugventile25 müssen geöffnet werden, wenn die Bremsflüssigkeit im Hydrospeicher11 nicht ausreicht. Das Trennventil3 kann geschlossen werden, um Rückwirkungen durch Druckpulsationen der Hydropumpe9 auf den Hauptbremszylinder2 zu vermeiden. Solche Druckpulsationen sind im Bremspedal15 spürbar. Sie entstehen bauartbedingt durch die diskontinuierliche Förderweise von Kolbenpumpen, die üblicherweise verwendet werden. - Bei einer Fahrzeugbremsanlage
1 mit einer Schlupfregeleinrichtung sind die Bremsdruckabsenkventile8 und der Hydrospeicher11 , mit denen sich der Radbremsdruck in den Radbremsen4 absenken lässt, vorhanden. Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt deswegen keine zusätzlichen hydraulischen Bauteile. - Der elektromechanische Bremskraftverstärker
13 ermöglicht eine leichtere Steuerung oder Regelung des Verstärkungsfaktors als beispielsweise ein Unterdruck-Bremskraftverstärker, weswegen ein elektromechanischer Bremskraftverstärker13 bevorzugt wird. Ein weiterer Vorteil des elektromechanischen Bremskraftverstärkers13 ist die Möglichkeit, eine Kraft auf das Bremspedal15 auszuüben, die der Betätigung des Hauptbremszylinders2 entgegengerichtet ist. Das kann auch als negativer Verstärkungsfaktor des Bremskraftverstärkers13 aufgefasst werden. Dadurch ist es möglich, die übliche Pedalkraft am Bremspedal15 zu erzeugen, wenn der Bremsdruck in der Fahrzeugbremsanlage1 zu niedrig dafür ist, die übliche Pedalkraft zu bewirken, weil der Bremsdruck mit den Bremsdruckabsenkventilen8 dafür zu stark abgesenkt wird. -
2 zeigt eine Ausführungsform des elektromechanischen Bremskraftverstärkers13 in schematisierter, vereinfachter Darstellung. Der Bremskraftverstärker13 weist eine Kolbenstange19 auf, die gelenkig mit dem Bremspedal15 verbunden ist und mit der eine auf das Bremspedal15 ausgeübte Muskelkraft über eine Reaktionsscheibe20 auf eine Druckstange21 übertragbar ist. Die Druckstange21 beaufschlagt in üblicher Weise einen Kolben des in2 nicht dargestellten Hauptbremszylinders2 . Außerdem weist der Bremskraftverstärker13 einen elektromechanischen Aktuator22 auf, mit dem ebenfalls über die Reaktionsscheibe20 eine Hilfskraft auf die Druckstange21 übertragbar ist. Die Hilfskraft ist die vom Aktuator22 erzeugte Kraft. Symbolisch dargestellt zur Krafterzeugung ist der Elektromotor14 , wobei es sich auch um einen Linearmotor handeln kann. Ebenfalls ist eine Hilfskrafterzeugung mit einem Elektromagneten möglich (nicht dargestellt). Die Reaktionsscheibe20 ist ein gummielastischer Körper, der die Muskelkraft von der Pedalstange19 und die vom Aktuator22 erzeugte Hilfskraft als Druckkräfte auf die Druckstange21 überträgt. Eine Kraftübertragung vom Bremskraftverstärker13 auf den Hauptbremszylinder2 ist somit nur im Sinne einer Betätigung des Hauptbremszylinders2 möglich. - Um mit dem Aktuator
22 des Bremskraftverstärkers13 die weiter oben beschriebene, der Betätigungsrichtung entgegengerichtete Kraft auf die Kolbenstange19 ausüben zu können, weist der Bremskraftverstärker13 eine schaltbare Kupplung23 auf, beispielsweise eine Magnetkupplung. In der in2 dargestellten Ausführungsform ist mit der Kupplung23 der Aktuator22 mit der Druckstange21 verbindbar, so dass eine der Betätigungsrichtung des Hauptbremszylinders2 entgegengerichtete, in2 also nach rechts wirkende Kraft vom Aktuator22 über die Kupplung23 , die Druckstange21 und die Reaktionsscheibe20 auf die Kolbenstange19 ausübbar ist, welche mit dem Bremspedal15 gelenkig verbunden ist. Die Kupplung23 ermöglicht die Erzeugung einer Pedalkraft mit dem Aktuator22 , die der Betätigungsrichtung des Hauptbremszylinders2 entgegengerichtet ist, wenn ein Hydraulikdruck in der Fahrzeugbremsanlage1 und folglich im Hauptbremszylinder2 nicht ausreicht, um eine Pedalkraft am Bremspedal15 in gewünschter Höhe zu bewirken. Dadurch ist es möglich, immer die übliche bzw. gewohnte, vom Pedalweg abhängige Pedalkraft zu erzeugen, auch wenn der Hydraulikdruck in der Fahrzeugbremsanlage1 zur Kompensation der Bremswirkung der Elektro-Antriebsmotoren12 im Generatorbetrieb abgesenkt ist. Selbst bei drucklosem Hauptbremszylinder2 lässt sich eine grundsätzlich beliebig große Pedalkraft mit dem Aktuator22 des Bremskraftverstärkers13 erzeugen. - Die Kupplung
23 ist allgemein als ein Element zu verstehen, über das eine Kraft vom Aktuator22 , die einer Betätigungsrichtung des Hauptbremszylinders2 entgegengerichtet ist, auf die Pedalstange19 übertragbar, wenn die Kupplung23 geschlossen wird. Die Kupplung23 kann anders als gezeichnet beispielsweise auch so angeordnet sein, dass sie den Aktuator22 mit der Pedalstange19 verbindet. Vorzugsweise ist die mit der Kupplung23 übertragbare Kraft begrenzt, so dass eine Muskelkraftbetätigung des Hauptbremszylinders2 bei geschlossener Kupplung23 auch bei blockiertem Aktuator22 oder bei der Betätigung entgegengerichteter Kraft des Aktuators22 möglich ist. Zur Steuerung bzw. Regelung weist der Bremskraftverstärker13 außer dem Kraftsensor17 und dem Wegsensor18 einen Lagesensor24 auf, mit dem eine Verschiebung der Pedalstange19 gegenüber dem Aktuator22 messbar ist. Die Kupplung23 ist so ausgeführt, dass sie auch bei einer Verschiebung der Kolbenstange19 gegenüber dem Aktuator22 einrückbar ist. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 10057557 A1 [0007]
Claims (11)
- Verfahren zur Steuerung einer Bremsbetätigung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (
1 ) eines Kraftfahrzeugs, das einen Elektro-Antriebsmotor (12 ) aufweist, der zum Bremsen des Kraftfahrzeugs als Generator betreibbar ist, wobei die Fahrzeugbremsanlage (1 ) einen muskelkraftbetätigbaren Hauptbremszylinder (2 ), an den eine Radbremse (4 ) angeschlossen ist, und einen Hydrospeicher (11 ), der über ein Ventil (8 ) an die Fahrzeugbremsanlage (1 ) angeschlossen ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenn bei einer Bremsbetätigung der Elektro-Antriebsmotor (12 ) als Generator betrieben wird, durch Öffnen des Ventils (8 ) ein Bremsflüssigkeitsvolumen in den Hydrospeicher (11 ) geleitet und dadurch ein Radbremsdruck in der Radbremse (4 ) verringert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abhängigkeit der Verzögerung des Kraftfahrzeugs von der Muskelkraft zur Betätigung des Hauptbremszylinders (
2 ) und/oder einem Betätigungsweg gleich wie bei einer Bremsung ohne Generatorbetrieb des Elektro-Antriebsmotors (12 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärkungsfaktor des Bremskraftverstärkers (
13 ) bei einer Bremsbetätigung mit Generatorbetrieb des Elektro-Antriebsmotors (12 ) reduziert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (
1 ) eine Schlupfregelung aufweist, und dass das Ventil (8 ) ein Bremsdruckabsenkventil (8 ) ist, das zu einer Absenkung des Radbremsdrucks bei einer Schlupfregelung an die Radbremse (4 ) angeschlossen ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (
1 ) eine Hydropumpe (9 ) aufweist, mit der ein Radbremsdruck in der Radbremse (4 ) erzeugt und erhöht werden kann. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radbremsdruck in den Radbremsen (
4 ) der Fahrzeugräder verringert wird, die mit dem Elektro-Antriebsmotor (12 ) im Generatorbetrieb gebremst werden. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftverstärker (
13 ) eine Relativbewegung zwischen einem Muskelkraftbetätigungselement (15 ,19 ) des Hauptbremszylinders (2 ) und einem Kolben des Hauptbremszylinders (2 ) ermöglicht - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftverstärker (
13 ) ein elektromechanischer Bremskraftverstärker (13 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (
1 ) einen Bremskraftverstärker (13 ) aufweist, der bei einer Bremsbetätigung eine Hilfskraft zusätzlich zur Muskelkraft auf den Hauptbremszylinder (2 ) ausübt. - Elektromechanischer Bremskraftverstärker zur Verstärkung einer auf einen Hauptbremszylinder (
2 ) einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage zu einer Bremsbetätigung ausgeübten Muskelkraft, mit einem elektromechanischen Aktuator (22 ), dessen Kraft als Hilfskraft einen Kolben eines Hauptbremszylinders (2 ) beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftverstärker (13 ) eine schaltbare Kupplung (23 ) aufweist, die in eingerücktem Zustand den Aktuator (22 ) mit einem Muskelkraftbetätigungselement (15 ,19 ) verbindet, so dass eine Kraft des Aktuators (22 ), die einer Betätigungsrichtung des Hauptbremszylinders (2 ) entgegengerichtet ist, auf das Muskelkraftbetätigungselement (15 ,19 ) übertragbar ist. - Bremskraftverstärker nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Kupplung (
23 ) maximal übertragbare Kraft begrenzt ist.
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