DE102010003290A1

DE102010003290A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Bremssystems

Info

Publication number: DE102010003290A1
Application number: DE201010003290
Authority: DE
Inventors: Urs Bauer; Willi Nagel; Klaus Heyer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2011-09-29
Also published as: WO2011116998A1

Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug, umfassend ein Steuerungsmediumreservoir für ein Steuerungsmedium, insbesondere einen Hauptzylinder, zum zumindest mittelbaren Betätigen eines Bremszylinders, Mittel zum Bereitstellen des Steuerungsmediums am Bremszylinder mit einem ersten Druck anhand eines Bremssignals, Mittel zum Zurückführen zumindest eines ersten Teils des den Bremszylinder beaufschlagenden Steuerungsmediums zum Steuerungsmediumreservoir bei einem zweiten Druck, sowie einen Zwischenspeicher, insbesondere einen Niederdruckzwischenspeicher, wobei die Mittel zum Zurückführen mit dem Zwischenspeicher beim Zurückführen des Steuerungsmediums zum Steuerungsmediumreservoir derart zusammenwirken, dass der erste Teil des Steuerungsmediums zur Regelung des Bremszylinders in dem Zwischenspeicher mit dem zweiten Druck zwischengespeichert und zurückgeführt wird, und die Mittel zum Bereitstellen das Steuerungsmedium im Steuerungsmediumreservoir mit einem Druck kleiner als der zweite Druck bereitstellen und die Mittel zum Bereitstellen das Steuerungsmedium am Bremszylinder mit zumindest dem zweiten Druck bereitstellen sowie ein entsprechendes Verfahren.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug sowie ein entsprechendes Verfahren.
Aus der DE 10 2005 033868 A1 ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug bekannt geworden. Über ein Bremspedal wird dabei in einem Hauptzylinder ein Bremsdruck für ein Steuerungsmedium aufgebaut. An dem Hauptzylinder ist ein Bremskreis angeschlossen, welcher mit einem Bremszylinder des Fahrzeugs strömungstechnisch über eine Leitung verbunden ist und mittels des Steuerungsmediums betätigbar ist. Wird das Bremspedal betätigt, wird ein Einlassventil für den Bremszylinder geöffnet und der im Hauptzylinder aufgebaute Druck des Steuerungsmediums wird auf den Bremszylinder über die Leitung übertragen. Der Bremszylinder wird betätigt und das Rad wird abgebremst bzw. blockiert.
Um ein Blockieren des Rades zu vermeiden, ist die genannte Leitung zusätzlich mit einem Auslassventil verbunden, das abhängig von einem Blockieren des Rades betätigt wird. Dadurch kann das Steuerungsmedium durch das Auslassventil in einen Zwischenspeicher strömen und der Druck am Bremszylinder des Rades wird vermindert, d. h. der Bremszylinder wird wieder gelöst und das Rad blockiert nicht mehr. Bei Regeleingriffen in den Bremskreis beispielsweise durch ein Antiblockiersystem wird für kurze Zeit immer wieder das Auslassventil geöffnet, um ein Blockieren des Rades zu vermeiden. Es fließt also mehr und mehr Steuerungsmedium in den Zwischenspeicher. Um das im Zwischenspeicher befindliche Steuerungsmedium wieder dem Hauptzylinder zur Verfügung zu stellen, wird dieses über eine Rückförderpumpe dem Hauptzylinder wieder zugeführt. Ohne die Rückförderung würde ein Pedalweg des Pedals größer, da bei gedrücktem Pedal und zeitweisem abwechselnden Öffnen und Schließen des Auslassventils mehr und mehr Steuerungsmedium in den Zwischenspeicher gelangt. Dieses steht dann zur Aufrechterhaltung des Druckes am Hauptzylinder und damit auch am Bremszylinder nicht mehr zur Verfügung.
Vorteile der Erfindung
Die in Anspruch 1 definierte Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug sowie das entsprechende Verfahren gemäß Anspruch 10 weisen den Vorteil auf, dass Rückförderpumpen zur Rückförderung eines Steuerungsmediums in einem Steuerkreis für zumindest einen Bremszylinder nicht mehr erforderlich sind und somit die Kosten für die Rückförderpumpe in einem Fahrzeug entfallen. Zum anderen wird Gewicht eingespart, was insgesamt den Treibstoffverbrauch für das Fahrzeug reduziert. Ein weiterer Vorteil ist, dass weitere Bauteile bzw. Steuerungsvorrichtungen wie beispielsweise eine Regelungstechnik eines Antiblockiersystems ohne Änderungen weiter verwendet werden können, was ebenfalls kostengünstig ist. Schließlich wird die maximale Zeitdauer für ein Beaufschlagen eines Bremszylinders mit Steuerungsmedium mit einem bestimmten Druck deutlich verlängert und gleichzeitig Komforteinbußen, wie beispielsweise ein kontinuierlich nachgebendes Bremspedal während eines Bremsvorgangs mit Regeleingriff, beispielsweise bei Eingriff eines Antiblockiersystems, vermieden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst der Zwischenspeicher ein Mittel zum schnellen Aufnehmen und Abgeben von Volumen des Steuerungsmediums, insbesondere eine Rückstellfeder, und/oder die Mittel zum Bereitstellen des Steuerungsmediums umfassen eine Feder. Der Vorteil hierbei ist, dass der Zwischenspeicher und auch die Mittel zum Bereitstellen von Steuerungsmedium damit Steuerungsmedium mit hoher Dynamik aufnehmen und auch wieder abgeben können.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung sind die Mittel zum Bereitstellen, umfassend insbesondere Kolben, mittels Druck- und/oder Zugkräften betätigbar. Der Vorteil hierbei ist, dass die Mittel zum Bereitstellen von Steuerungsmedium damit auf einfache Weise mittelbar, beispielsweise mittels eines Bremspedals, das zum Bremsen mit Druck eines Fußes beaufschlagt wird, steuerbar sind. Ein weiterer Vorteil ist, dass bei einer Betätigung der Mittel zum Bereitstellen mittels Zugkräften auch eine eine Zurückführung des Steuerungsmediums unterstützende Steuerung ermöglicht wird. Sind die Mittel zum Bereitstellen in Form von Kolben ausgebildet, können diese durch Beaufschlagung von Zugkräften auch entgegen einer Druckrichtung des Kolbens bewegt werden, sodass ein eine Zurückführung von Steuerungsmedium unterstützender Unterdruck mittels der Kolben im Steuerungsmediumreservoir erzeugt werden kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist ein Verstärker zum Verstärken und/oder ein Begrenzer zum Begrenzen der Stärke des Bremssignals angeordnet. Der Vorteil hierbei ist, dass ein Bremssignal, beispielsweise manuell erzeugbar durch einen Pedalweg eines Bremspedals, nicht ausschließlich von dem Druck oder Kraft auf das Bremspedal abhängt, das heißt, der Fahrer benötigt zur Erzielung einer gleichstarken Bremswirkung weniger Kraft. Gleichzeitig kann durch den Verstärker auch die Dosierung des Bremssignals angepasst werden, so dass beispielsweise für den Fahrer eine leichtere Dosierung einer Bremskraft, die er erreichen möchte, ermöglicht wird. Der Vorteil eines Begrenzers ist, dass eine Begrenzung der Stärke des Bremssignals, insbesondere der Zugkräfte der Mittel zum Bereitstellen erfolgt. Das Bremssignal ist dabei insbesondere manuell erzeugbar durch einen Pedalweg eines Bremspedals. Ist ebenfalls ein Verstärker angeordnet, kann der Begrenzer mit dem Verstärker dahingehend zusammenwirken, dass eine Beschädigung der Mittel zum Bereitstellen durch eine zu große Verstärkung ausgeschlossen wird. Des Weiteren kann der Begrenzer auch einen Entkoppler umfassen. Bei einem Ausfall des Verstärkers, beispielsweise wenn der Motor des Fahrzeugs ausgeschaltet ist, können dann ein Bremspedal und die Mittel zum Bereitstellen vom Verstärker zumindest teilweise entkoppelt werden. Der Begrenzer begrenzt durch Entkoppeln die Stärke des von einem Fahrer für eine gewünschte Bremskraft erforderlichen Bremssignals, da der ausgefallene Verstärker nicht noch zusätzlich mittels der Pedalkraft betätigt wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wirkt der Verstärker mit einem Motor zur Verstärkung des Bremssignals zusammen. Der Verstärker wirkt dabei insbesondere mit dem Motor derart zusammen, dass zwischen Verstärker und Motor ebenfalls Druck- und/oder Zugkräfte übertragbar sind. Der Vorteil dabei ist, dass keine zusätzlichen Motoren für den Verstärker angeordnet werden müssen, was Gewicht und Kosten einspart. Gleichzeitig können dadurch auch Zugkräfte der Mittel zum Bereitstellen verstärkt werden, sodass ein schnelleres Zurückströmen eines Steuerungsmediums in das Steuerungsmediumreservoir ermöglicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umfasst der Begrenzer eine Kupplung. Der Vorteil hierbei ist, dass zum einen die Kupplung auf einfache Weise in den Begrenzer integrierbar ist. Wirkt der Begrenzer mit einem Verstärker zusammen, ist damit, eine teilweise oder auch eine vollständige Entkopplung von Verstärker einerseits und Mitteln zum Bereitstellen und Bremspedal andererseits möglich, was den Komfort für einen Fahrer erhöht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der Begrenzer mechanisch oder elektromechanisch betätigbar. Der Vorteil dabei ist, dass eine mechanische Betätigung einfach und kostengünstig ist, wohingegen eine elektromechanische Betätigung eine regelbare Steuerung des Begrenzers ermöglicht und damit die Flexibilität des Begrenzers steigert.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Vorrichtung zumindest einen Drucksensor und/oder zumindest einen Wegsensor, der insbesondere mit einer Einrichtung zur Übermittlung eines Bremssignals zusammenwirkt. Der Vorteil dabei ist, dass mittels des Drucksensors einfach und zuverlässig der Druck des Steuerungsmediums beispielsweise im Hauptzylinder gemessen werden kann. Der Vorteil des Wegsensors ist, dass damit eine Zustandsänderung der Einrichtung zur Übermittlung eines Bremssignals erfasst werden kann. Umfasst die Vorrichtung sowohl einen Druck- als auch einen Wegsensor kann auf diese Weise das Volumen von Steuerungsmedium im Steuerungsmediumreservoir insbesondere laufend bestimmt werden. Weiterhin kann der Drucksensor auch mit einem elektromagnetischen Begrenzer zur Regelung bzw. Begrenzung der Stärke des Bremssignals zusammenwirken.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist ein Entkoppler zwischen einem Pedal und der Einrichtung zur Übermittlung eines Bremssignals angeordnet. Der Vorteil dabei ist, dass damit eine Entkopplung von Pedal und Steuerungsmediumreservoir ermöglicht wird. Dies erhöht den Komfort für den Fahrer, da beispielsweise Pedalbewegungen durch Eingriffe in das Bremssystem mittels eines Antiblockiersystems minimiert werden. Außerdem wird damit verhindert, dass sich ein Pedal aufgrund eines Zurückströmens von Bremsflüssigkeit in das Steuerungsmediumreservoir wieder in Richtung des Fahrers verschiebt. Schließlich ist damit ebenfalls eine Übermittlung eines Bremssignals zwischen Pedal und Steuerungsmediumreservoir möglich, falls ein Verstärker zum Verstärken des Bremssignals angeordnet ist und dieser ausfällt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens erfolgt das Zurückführen des Steuerungsmediums mittels Druck- und/oder Zugkräften. Der Vorteil dabei ist, dass das Steuerungsmedium einerseits mit Druck beaufschlagt werden kann, um dieses in das Steuerungsmediumreservoir zurückzuführen, zum anderen ist es ebenfalls möglich, das Steuerungsmedium mittels Zugkräften, beispielsweise an einem Kolben des Steuerungsmediumreservoirs zurückzuführen. Wird der Kolben mittels der Zugkräfte zurückgezogen, wird ein Unterdruck erzeugt, der ein Zurückführen des Steuerungsmediums erleichtert. Daneben ist es ebenfalls möglich, das Steuerungsmedium mittels Druckkräften bspw. einer entsprechend ausgebildeten Feder im Zwischenspeicher, die mit einem Kolben zusammenwirkt, mit Druck zu beaufschlagen, gleichzeitig einen Kolben in dem Steuerungsmediumreservoir mit Zugkräften zu beaufschlagen, sodass dieser Volumen für das zurückzuführende Steuerungsmedium freigibt. Dadurch wird ein Unterdruck erzeugt, welcher das Zurückführen des Steuerungsmediums in das Steuerungsmediumreservoir erheblich erleichtert.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug und Anschluss an einem Steuerkreis für zumindest einen Bremszylinder.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben bzw. funktionsgleiche Elemente.
1 zeigt eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese umfasst ein Steuerungsmediumreservoir in Form eines Hauptzylinders 2, in dem wiederum ein Schwimmkolben 2a und ein weiterer Kolben 2b angeordnet sind. An den Kolben 2a, 2b sind Federn 2c, 2d angeordnet, wobei die Federn 2c mit dem Gehäuse 2' des Hauptzylinders 2 in Wirkverbindung stehen und wobei die Federn 2d mit dem Kolben 2a in Wirkverbindung sind. Des Weiteren ist ein Vorratstank V angeordnet, der über Leitungen mit dem Hauptzylinder 2 in fluidtechnischer Verbindung steht. Die eine Leitung ist derart angeordnet, sodass im Inneren des Hauptzylinders 2 ein Bereich zwischen Gehäuse des Hauptzylinders und Kolben 2a mit Steuerungsmedium beaufschlagbar ist, die andere Leitung ist derart abgeordnet, sodass im Inneren des Hauptzylinders 2 ein Bereich zwischen den Kolben 2a, 2b mit Steuerungsmedium beaufschlagbar ist. Der Hauptzylinder 2 ist damit im Wesentlichen als Tandemhauptzylinder ausgebildet.
Weiterhin ist eine Einrichtung 3 zum Übermitteln eines Bremssignals für den Hauptzylinder 2 angeordnet. Die Einrichtung 3 zum Übermitteln eines Bremssignals umfasst dabei im Wesentlichen einen Stößel 3a, 3b, der zweigeteilt ist. Dabei stehen die beiden Teile 3a, 3b des Stößels 3 über eine Pedal-Entkopplungseinheit 9 in Wirkverbindung. Der in 1 rechte Stößel 3b ist mit seinem einen Ende mit der Pedal-Entkopplungseinheit 9, mit seinem anderen Ende mit einem Pedal 8 zur Übertragung eines Bremssignals vom Pedal 8 unmittelbar zum Hauptzylinder 2 verbunden. Der Teil 3a ist mit seinem einen Ende mit der Pedal-Entkopplungseinheit 9, mit seinem anderen Ende dem Kolben 2b des Hauptzylinders 2 so verbunden, dass über diese Verbindung 4a sowohl Druck- als auch Zugkräfte zwischen Hauptzylinder 2 und Stößel 3 übertragen werden können. An dem Teil 3a des Stößels 3 ist ein erster Wegsensor 7a, an dem Teil 3b des Stößels 3 ist ein zweiter Wegsensor 7b angeordnet, die jeweils eine Verschiebung der Teile 3a, 3b des Stößels 3 messen. Wirken die beiden Wegsensoren 7a, 7b entsprechend zusammen, so kann der relative Abstand zwischen den beiden Teilen 3a, 3b des Stößels 3 gemessen werden. Wirken diese zusätzlich mit einem Drucksensor 7 zusammen, ist damit eine Detektion des Volumens in dem Hauptzylinder 2 befindlichen Steuerungsmediums möglich.
Des Weiteren ist ein Verstärker 5 angeordnet, der das durch das Pedal 8 erzeugte Bremssignal verstärkt, indem dieser mit dem Teil 3a des Stößels 3 in Wirkverbindung steht, um entsprechende Kräfte zur Verstärkung übertragen zu können. Angetrieben wird der Verstärker 5 durch einen Motor 6, wobei Verstärker 5 und Motor 6 so ausgebildet sind, dass ebenfalls eine Übertragung von Druck- und/oder Zugkräften ermöglicht wird. Ein Begrenzer 4b dient zur Begrenzung der zwischen Teil 3a des Stößels 3, Verstärker 5 und/oder Motor 6 übertragenen Kräfte, insbesondere der Zugkräfte. Diese Begrenzung, insbesondere der Zugkräfte, mittels des Begrenzers 4b kann dabei mechanisch, beispielsweise durch eine Kupplung (nicht gezeigt) oder aber auch elektromechanisch mittels eines Kupplungselementes (nicht gezeigt) erfolgen. Sowohl die mechanische als auch die elektromechanische Entkopplung kann dabei reversibel erfolgen, das heißt, der Begrenzer 4b ermöglicht bei einem Unterschreiten einer bestimmten, vorgegebenen Kraft wiederum eine kraftschlüssige Verbindung zumindest mittelbar zwischen dem Teil 3a des Stößels 3 und dem Verstärker 5, sodass wiederum Kräfte zwischen dem Teil 3a des Stößels 3 und dem Verstärker 5 übertragen werden können. Der Verstärker 5 kann dabei den Begrenzer 4b umfassen, sodass Verstärker 5 und Begrenzer 4b im Wesentlichen eine bauliche Einheit bilden. Der Begrenzer 4b kann auch separat vom Verstärker 5 angeordnet sein und mit diesem zur Begrenzung der zwischen Teil 3a des Stößels 3, Verstärker 5 und/oder Motor 6 übertragenen Kräfte in Wirkverbindung stehen.
Am Hauptzylinder 2 sind Anschlüsse 2' angeordnet, um Steuerkreise beispielsweise mittels Leitungen für Bremszylinder anzuschließen und um diese mit Druck eines im Hauptzylinder 2 und den Steuerkreisen befindlichen Steuerungsmediums beaufschlagen zu können.
2 zeigt eine Vorrichtung zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug mit angeschlossenem Steuerkreis für zumindest einen Bremszylinder.
In 2 ist in schematischer Form ein Bremssystem eines Fahrzeugs gezeigt. Eine Vorrichtung 1 zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug umfasst dabei einen Hauptzylinder 2, an den zwei Steuerkreise S₁, S₂ mittels Leitungen L₁, L₂ angeschlossen sind. Die Leitung L₁ und (entsprechend Leitung 12 ₎ führt dabei vom Hauptzylinder 2 über eine erste Verzweigung, wobei die Leitung L₁ über die erste Verzeigung mit einer Leitung L₁' strömungstechnisch verbunden ist, über jeweils ein Einlassventil 9' zu einem jeweiligen Bremszylinder 10 für ein linkes bzw. rechtes Rad. Zwischen dem jeweiligen Einlassventil 9' und dem jeweiligen Bremszylinder 10 ist eine zweite Verzweigung angeordnet, an der eine weitere Leitung L_a angeschlossen ist, die zu jeweils einem Auslassventil 11 führt. Die beiden Auslassventile 11 für das jeweils linke und rechte Rad sind über Leitungen L_b, L_c mit einer gemeinsamen Leitung L₁' verbunden, zu der strömungstechnisch parallel geschaltet ein Zwischenspeicher 12 angeordnet ist. Im weiteren Verlauf der Leitung L₁' ist ein Rückschlagventil 13 angeordnet, wobei die Leitung L₁' schließlich mit der Leitung L₁ über die erste Verzweigung strömungstechnisch verbunden ist. Das Rückschlagventil 13 öffnet dabei in Richtung der ersten Verzweigung und sperrt in Richtung des Zwischenspeichers 12 bzw. der Auslassventile 11.
Wird nun ein Bremspedal 8 durch einen Fahrer eines Fahrzeugs betätigt, wird ein Bremssignal über eine Pedal-Entkopplungseinheit 9 und einen elektronischen Bremskraftverstärker 5 an den Hauptzylinder 2 durch Verschieben eines Stößels 3a, 3b übermittelt. Der Hauptzylinder 2 beaufschlagt dann entsprechend durch Verschieben seiner Kolben 2a, 2b ein in den Leitungen L₁, L₂ befindliches Steuerungsmedium mit Druck. Die Einlassventile 9' sind bereits stromlos geöffnet, gleichzeitig die Auslassventile 11 stromlos geschlossen, so dass an den Bremszylindern 10 das Steuerungsmedium mit dem Druck des Hauptzylinders 2 beaufschlagt wird. Dadurch wird der Bremszylinder 10 betätigt und eine Bremsung des Fahrzeugs eingeleitet.
Um ein Blockieren des Rades zu verhindern, beispielsweise durch einen Regeleingriff eines Antiblockierungssystems, wird das entsprechende Auslassventil 11 geöffnet, so dass nicht oder nicht mehr vollständig das Steuerungsmedium mit dem Druck des Hauptzylinders 2 beaufschlagt wird. Der Bremszylinder 10 wird dadurch gelöst, und das entsprechende Rad blockiert nicht mehr. Das über die Leitung L_a, das Auslassventil 11 und die Leitung L_b strömende Steuerungsmedium wird durch den Zwischenspeicher 12, der als Niederdruckspeicher ausgeführt ist, aufgenommen und darin gepuffert. Da während der Bremsung der Druck in der Leitung L₁ größer ist als der Druck zwischen Auslassventil 11 und Rückschlagventil 13 in den Leitungen L_b, L_c, ist bzw. bleibt das Rückschlagventil 13 zunächst geschlossen.
Ist der Bremsvorgang abgeschlossen, das heißt das Bremspedal 8 wird nicht mehr betätigt, fällt der Druck in der Leitung L₁ zwischen Hauptzylinder 2 und Bremszylinder 10 bis auf Null. Zwischen Auslassventil 11 und Rückschlagventil 13 ist ein Druck des Steuerungsmediums in den Leitungen L_b, L_c aufgrund des im Zwischenspeicher 12 befindlichen Steuerungsmediums höher als zwischen Hauptzylinder 2 und Bremszylinder 10 in der Leitungen L_a, L₁. Das Rückschlagventil 13 öffnet sich deshalb und das Steuerungsmedium strömt vom Zwischenspeicher 12 über das Rückschlagventil 13 in der Leitung L₁' zurück in die Leitung L₁ bzw. den Hauptzylinder 2. Das Steuerungsmedium kann also nur dem Hauptzylinder 2 wieder zur Verfügung gestellt werden, wenn kein Bremssignal durch das Bremspedal 8 am Hauptzylinder 2 vorliegt.
Um deshalb auch bei zeitlich längerem Bremssignal durch das Bremspedal 8 ein teilweises Lösen und wieder Betätigen des Bremszylinders 10 zu ermöglichen beispielsweise wegen eines Regeleingriffs eines Antiblockiersystems, um ein Blockieren eines Rades zu vermeiden, muss trotz betätigtem Bremspedal 8 das Steuerungsmedium vom Zwischenspeicher 12 in den Hauptzylinder 2 zurückgeführt werden. Andernfalls würde durch abwechselndes Öffnen und Schließen der Auslassventile 11 durch Eingriffe des Antiblockiersystems jeweils Steuerungsmedium in den Zwischenspeicher 12 strömen. Zwar bliebe der Druck des Steuermediums in der Leitung L₁ zunächst konstant, ein Pedalweg des Pedals würde aber zunehmen, so dass nach gewisser Zeit kein Bremsdruck mehr aufgebaut werden könnte, da ein Pedalweg des Pedals 8 erschöpft wäre und kein oder nur sehr wenig Steuerungsmedium im Hauptzylinder 2 bzw. der Leitung L₁ noch vorhanden wäre.
Um das Steuerungsmedium vom Zwischenspeicher 12 in den Hauptzylinder 2 bzw. in die Leitung L₁ zurückleiten zu können, werden deshalb die Einlassventile 9' geschlossen und der Bremskraftverstärker 5 erzeugt nun Zugkräfte im Hauptzylinder 2, insbesondere an einem Kolben 2b des Hauptzylinders 2. Dadurch sinkt der Druck im Hauptzylinder 2 und mittelbar auch in den Leitungen L₁', L₁. Aufgrund des sich im Zwischenspeicher 12 befindlichen Steuerungsmediums, welches unter Druck steht, strömt dieses nun durch das Rückschlagventil 13 zurück in den Hauptzylinder 2. Ist ein ausreichendes Maß an Steuerungsmedium wieder im Hauptzylinder 2 verfügbar, wird durch den Bremskraftverstärker 5 wiederum Druck im Hauptzylinder 2 erzeugt, und die Einlassventile 9' werden wieder geöffnet. Ob ausreichend Steuerungsmedium im Hauptzylinder 2 vorliegt, kann beispielsweise mittels einem an den Hauptzylinder 2 angeschlossenen Drucksensor 7 sowie Wegsensoren 7a, 7b, der eine Verschiebung zumindest des Teils 3a des Stößels 3 detektiert, überprüft werden. Das Rückschlagventil 13 wird dadurch automatisch geschlossen und die Bremsung kann fortgesetzt werden. Die Einlassventile 9' können dabei druckausgeglichen geschaltet werden, so dass diese nach dem Zurückführen des Steuerungsmediums in den Hauptzylinder 2 geöffnet werden, wenn der Bremskraftverstärker 5 einen gleichen oder höheren Druck erreicht hat wie in der Leitung L₁ zwischen Einlassventil 9' und Bremszylinder 10.
Der Zwischenspeicher 12 ist dabei so ausgeführt, dass nur wenig Volumen des Steuerungsmediums zwischengespeichert werden und dieses schnell wieder abgegeben werden kann. Je früher bzw. schneller das Steuerungsmedium wieder dem Hauptzylinder 2 zur Verfügung gestellt werden kann, desto schneller kann ein entsprechender Druck durch das Steuerungsmedium am Bremszylinder 10 wieder zur Verfügung gestellt werden. Ein entsprechend kleiner Zwischenspeicher 12 beeinflusst auch einen möglichen Pedalweg des Pedals 8. Ist das Volumen des Zwischenspeichers 12 klein, ist auch der Pedalweg entsprechend klein, d. h. insgesamt ist damit der Pedalweg des Pedals 8 mittelbar vom Volumen des Zwischenspeichers 12 abhängig. Der Zwischenspeicher 12 umfasst dabei eine Rückstellfeder, die den entsprechenden Druck zum Zurückströmen des Steuerungsmediums in den Hauptzylinder 2 bzw. die Leitung L₁ zur Verfügung gestellt. Diese wird dann so ausgeführt, dass das Steuerungsmedium möglichst schnell dem Hauptzylinder 2 über die Leitung L₁' wieder zur Verfügung gestellt wird. Gleiches gilt auch für die Federn 2c, 2d im Hauptzylinder 2. Auch der Motor 6 muss entsprechend ausgebildet sein, um die von ihm zur Verfügung gestellte Verstärkung entsprechend schnell ändern zu können, um ein Zurückströmen des Steuerungsmediums vom Zwischenspeicher 12 in den Hauptzylinder 2 zu ermöglichen.
Das Zurückführen des Steuerungsmediums zum Hauptzylinder 2 erfolgt bei zeitlich längerem Bremssignal in insbesondere kurzen, zeitlichen Intervallen oder Pulsen. Die Dauer eines derartigen Intervalls hängt insbesondere von der Dauer und Stärke des Bremssignals ab, ebenso wie von der Stärke der Rückstellfeder im Zwischenspeicher 12 oder der Federn 2c, 2d der Kolben 2a, 2b im Hauptzylinder 2.
Der Entkoppler 9 in Form der Pedal-Entkopplungseinheit dient zum einen dazu, die Bewegung des Kolbens 2a, 2b des Hauptzylinders 2 vom Pedal 8 zumindest teilweise zu entkoppeln. Wäre das Pedal 8 nicht entkoppelt, würde ein Fahrer einen Druckabfall im Steuerungsmedium und den erneuten Druckaufbau im Steuerungsmedium, etc. durch den Hauptzylinder 2 jeweils mittelbar durch ein sich in die jeweilige Richtung bewegendes Pedal 8 spüren; dies wird durch die Pedal-Entkopplungseinheit 9 zumindest teilweise unterdrückt. Des Weiteren würde das Pedal 8, wenn das Steuerungsmedium durch die Auslassventile 11 vom Bremszylinder 10 in den Zwischenspeicher 12 strömt, nachgeben, das heißt der Pedalweg würde entsprechend länger. Schließlich ist die Pedal-Entkopplungseinheit 9 so ausgebildet, dass bei einem Ausfall des Verstärkers 5 eine zumindest mittelbare mechanische Verbindung zwischen Pedal 8 und Hauptzylinder 2 zur Verfügung gestellt wird, insbesondere so, dass ein verlängerter Pedalweg des Pedals 8 möglichst vermieden wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. So ist im Rahmen der Erfindung ein Bremssignal nicht nur mittels eines Pedals bereitstellbar, sondern es ist ebenfalls möglich, ein Bremssignal durch eine Vorrichtung, die den Fahrzustand eines Fahrzeugs überwacht, also beispielsweise ein Elektronisches Stabilitätsprogramm, kurz ESP, eine Antischlupfregelung, kurz ASR oder dergleichen, bereitzustellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005033868 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung (1) zum Steuern eines Bremssystems in einem Fahrzeug, umfassend ein Steuerungsmediumreservoir (2) für ein Steuerungsmedium, insbesondere einen Hauptzylinder, zum zumindest mittelbaren Betätigen eines Bremszylinders (10), Mittel zum Bereitstellen (2a, 2b, 2c, 2d, 9', L₁, L₂) des Steuerungsmediums am Bremszylinder (10) mit einem ersten Druck anhand eines Bremssignals, Mittel zum Zurückführen (L_a, L_b, L_c, 11, L'₁) zumindest eines ersten Teils des den Bremszylinder (10) beaufschlagenden Steuerungsmediums zum Steuerungsmediumreservoir (2) bei einem zweiten Druck, sowie einen Zwischenspeicher (12), insbesondere einen Niederdruckzwischenspeicher, wobei die Mittel zum Zurückführen (L_a, L_b, L_c, 11, L'₁) mit dem Zwischenspeicher (12) beim Zurückführen des Steuerungsmediums zum Steuerungsmediumreservoir (2) derart zusammenwirken, dass der erste Teil des Steuerungsmediums zur Regelung des Bremszylinders (10) in dem Zwischenspeicher (12) mit dem zweiten Druck zwischengespeichert und zurückgeführt wird, und dass die Mittel zum Bereitstellen (2a, 2b, 2c, 2d, 9', L₁, L₂) das Steuerungsmedium im Steuerungsmediumreservoir (2) mit einem Druck kleiner als der zweite Druck bereitstellen und dass die Mittel zum Bereitstellen (2a, 2b, 2c, 2d, 9', L₁, L₂) das Steuerungsmedium am Bremszylinder (10) mit zumindest dem zweiten Druck bereitstellen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Zwischenspeicher (12) ein Mittel zum schnellen Aufnehmen und Abgeben von Volumen des Steuerungsmediums, insbesondere eine Rückstellfeder, umfasst und/oder wobei die Mittel zum Bereitstellen (2a, 2b, 2c, 2d, 9', L₁, L₂) des Steuerungsmediums eine Feder (2c, 2d) umfassen.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel zum Bereitstellen (2a, 2b, 2c, 2d, L₁, L₂), umfassend insbesondere Kolben (2a, 2b), mittels Druck- und/oder Zugkräften betätigbar sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Verstärker (5) zum Verstärken und/oder ein Begrenzer (4b) zum Begrenzen der Stärke des Bremssignals angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Verstärker (5) mit einem Motor (6) zur Verstärkung des Bremssignals zusammenwirkt, wobei insbesondere zwischen Verstärker (5) und Motor (6) Druck- und/oder Zugkräfte übertragbar sind.
Vorrichtung gemäß zumindest Anspruch 4, wobei der Begrenzer (4b) eine Kupplung umfasst.
Vorrichtung gemäß zumindest Anspruch 4, wobei der Begrenzer (4b) mechanisch oder elektromechanisch betätigbar ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, umfassend zumindest einen Drucksensor (7) und/oder zumindest einen Wegsensor (7a, 7b), der insbesondere mit einer Einrichtung (3) zur Übermittlung eines Bremssignals zusammenwirkt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Entkoppler (9) zwischen einem Pedal (8) zur Erzeugung eines Bremssignals und einer Einrichtung (3) zur Übermittlung eines Bremssignals angeordnet ist.
Verfahren zur Steuerung eines Bremssystems in einem Fahrzeug, umfassend die Schritte Bereitstellen eines insbesondere verstärkten Bremssignals an einem Steuerungsmediumreservoir (2), Bereitstellen des Steuerungsmediums mit einem ersten Druck am Steuerungsmediumreservoir (2), Beaufschlagen des Bremszylinders (10) mit Steuerungsmedium mit dem ersten Druck, Betätigen des Bremszylinders (10) mit dem Steuerungsmedium mit dem ersten Druck, Reduzieren des ersten Druckes des Steuerungsmediums zur Regelung einer Bremskraft eines Rades anhand des Bremssignals durch Zwischenspeichern eines Teils des Steuerungsmediums, mit dem der Bremszylinder (10) beaufschlagt wird, bei einem zweiten Druck, Zurückführen des zwischengespeicherten Steuerungsmediums mit dem zweiten Druck, wobei beim Zurückführen der Druck des Steuerungsmediums am Bremszylinder (10) zumindest den zweiten Druck aufweist, und wobei der erste Druck des Steuerungsmediums am Steuerungsmediumreservoir (2) kleiner ist als der zweite Druck.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Zurückführen und/oder Zwischenspeichern des Steuerungsmediums mittels Druck- und/oder Zugkräften erfolgt.