DE102010040854A1 - Hydraulic brake system and method of operation - Google Patents
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Abstract
Hydraulisches Bremssystem sowie Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems das wenigstens einen ersten Bremskreis (2a, 2b) aufweist, der in hydraulischer Verbindung mit einem Hauptbremszylinder (3) steht sowie wenigstens einen zweiten Bremskreis (4), der nicht in hydraulischer Verbindung mit dem Hauptbremszylinder (3) steht. Ebenso weist das hydraulische Bremssystem eine Verstärkungseinheit (5) zur Betätigung des Hauptbremszylinders (3) auf, die in hydraulischer Verbindung mit dem wenigstens einen zweiten Bremskreis (4) steht. Des Weiteren weist der wenigstens eine zweite Bremskreis (4) eine Druckquelle (6) auf. Ein Druck in dem wenigstens einen ersten Bremskreis (2a, 2b) wird mittels der Druckquelle (6) und/oder durch den Fahrer über die Verstärkungseinheit (5) eingestellt und ein Druck im zweiten Bremskreis (4) wird mittels der Druckquelle (6) eingestellt.Hydraulic brake system and method for operating a hydraulic brake system which has at least one first brake circuit (2a, 2b) which is in hydraulic connection with a master brake cylinder (3) and at least one second brake circuit (4) which is not in hydraulic connection with the master brake cylinder ( 3) stands. The hydraulic brake system also has a booster unit (5) for actuating the master brake cylinder (3), which is in hydraulic connection with the at least one second brake circuit (4). The at least one second brake circuit (4) also has a pressure source (6). A pressure in the at least one first brake circuit (2a, 2b) is set by means of the pressure source (6) and / or by the driver via the booster unit (5) and a pressure in the second brake circuit (4) is set by means of the pressure source (6) .
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Offenlegungsschrift
Ein besonderes Merkmal von Hybridfahrzeugen ist die Rückgewinnung der Bremsenergie durch rekuperatives Bremsen. Dabei wird ein Elektromotor, in der Regel der elektrische Antriebsmotor des Fahrzeugs, generatorisch betrieben. Die dadurch erzeugte elektrische Energie wird in einen Speicher zurückgespeist. Durch Rekuperation wird die Verlustleistung des Fahrzeugs beim Bremsen verringert. Rekuperation ist daher eine Maßnahme zur Verbrauchs- und Emissionsverringerung.A special feature of hybrid vehicles is the recovery of braking energy by recuperative braking. In this case, an electric motor, usually the electric drive motor of the vehicle, operated as a generator. The electrical energy generated thereby is fed back into a memory. Recuperation reduces the power loss of the vehicle during braking. Recuperation is therefore a measure to reduce consumption and emissions.
Das rekuperative Bremsen stellt hohe Anforderungen an das konventionelle, auf Reibung basierende Bremssystem des Fahrzeugs, da die Bremswirkung durch Rekuperation von mehreren Faktoren abhängig ist: Zum einen steht bei vollem (elektrischem) Energiespeicher die rekuperative Bremse nicht zur Verfügung, das gesamte Bremsmoment muss über die Reibungsbremsen an den Rädern aufgebracht werden. Des Weiteren ermöglichen rekuperative Bremssystem keine Bremsmomente bis zum Stillstand über den generatorisch betriebenen Elektromotor. Bei Anhaltevorgängen muss das konventionelle Bremssystem im niedrigen Geschwindigkeitsbereich die wegfallende Bremswirkung der rekuperativen Bremse durch ein höheres Bremsmoment kompensieren. Es gibt auch Betriebszustände, bei denen die hydraulische Bremskraft zurückgenommen werden muss, um einen hohen Rekuperationsgrad zu erzielen. Z. B. wird nach Schaltvorgängen der abgekoppelte Generator als rekuperative Bremse wieder eingeblendet, um die Bremswirkung wieder in Richtung rekuperativer Bremse zu verschieben. Um das Gesamtbremsmoment konstant zu halten, muss daher der Anteil der konventionellen Reibungbremse reduziert werden.The recuperative braking makes high demands on the conventional, based on friction braking system of the vehicle, since the braking effect of recuperation depends on several factors: First, with full (electric) energy storage, the recuperative brake is not available, the entire braking torque must over the Friction brakes are applied to the wheels. Furthermore, recuperative brake systems do not allow braking torques to a standstill via the generator-driven electric motor. During stopping operations, the conventional braking system in the low speed range must compensate for the lost braking effect of the recuperative brake by a higher braking torque. There are also operating conditions in which the hydraulic braking force must be withdrawn in order to achieve a high degree of recuperation. For example, after switching operations, the decoupled generator is displayed again as a recuperative brake, in order to shift the braking action again in the direction of the recuperative brake. In order to keep the total braking torque constant, therefore, the proportion of conventional friction brake must be reduced.
Beide oben beschriebenen Vorgänge werden als „Verblenden” bezeichnet. Des Weiteren darf das rekuperative Bremssystem darf keine Auswirkungen auf den Bremsweg haben. Bei Einfachssystemen werden die Punkte 1 und 2 dem Fahrer überlassen. Der Fahrer übernimmt hier die Aufgabe des Verzögerungsreglers. Bei entfallendem oder hinzukommendem rekuperativen Bremsmoment muss der Fahrer das konventionelle Bremsmoment über das Pedal so anpassen, dass die gewünschte Verzögerung erzielt wird. Die erforderlichen Pedalmodulationen sind zumutbar, sind aber aus Komfortsicht nicht optimal. Aus Kostensicht für das Bremssystem sind diese Lösungen optimal, da nahezu kein zusätzlicher Aufwand erforderlich ist. Bei höheren Anforderungen kommen heute Brake-by-Wire Bremssysteme zum Einsatz. Durch die Entkopplung des Pedals kann das Verblenden der Bremsmomente nahezu beliebig erfolgen, die Verblendvorgänge können komplett unbemerkt vom Fahrer erfolgen. Diese Lösungen stellen hinsichtlich des Komforts eine optimale Lösung dar, sind aber auch sehr kostenintensiv.Both operations described above are referred to as "blending". Furthermore, the recuperative braking system must not affect the braking distance. For single systems, points 1 and 2 are left to the driver. The driver takes over the task of the deceleration controller here. If there is no or additional recuperative braking torque, the driver must adjust the conventional braking torque via the pedal so that the desired deceleration is achieved. The required pedal modulations are reasonable, but are not optimal for comfort. From a cost point of view for the brake system, these solutions are optimal because almost no additional effort is required. For higher demands today brake-by-wire brake systems are used. By decoupling the pedal blending the braking torque can be done almost anywhere, the veneering can be done completely unnoticed by the driver. These solutions are an optimal solution in terms of comfort, but are also very expensive.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches Bremssystem, welches wenigstens einen ersten Bremskreis, sowie wenigstens einen zweiten Bremskreis aufweist. Der wenigstens eine erste Bremskreis steht in hydraulischer Verbindung mit einem Hauptbremszylinder, der wenigstens eine zweite Bremskreis steht nicht in hydraulischer Verbindung mit dem Hauptbremszylinder. Des Weiteren umfasst das hydraulische Bremssystem eine Verstärkungseinheit zur Betätigung des Hauptbremszylinders, die in hydraulischer Verbindung mit dem wenigstens einen zweiten Bremskreis steht. In vorteilhafter Weise kann mittels der Verstärkungseinheit, über den Hauptbremszylinder ein Bremsdruck in dem wenigstens einen zweiten Bremskreis eingestellt werden. Der wenigstens eine erste Bremskreis steht stets als Notfallbremskreis zu Verfügung, da er in vorteilhafter Weise mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist und somit betätigt werden kann, selbst bei Vorliegen eines Defekts, beispielsweise des Bordnetzes; dies ist eine wichtige Anforderung an Bremssysteme im allgemeinen. Dadurch, dass der wenigstens eine zweite Bremskreis nicht mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist, kann ein Bremsdruck in dem wenigstens einen zweiten Bremskreis moduliert und/oder eingestellt werden, ohne dass Veränderungen der Druckverhältnisse im zweiten Bremskreis über den Hauptbremszylinder auf die Verstärkungseinheit zurückwirken, insbesondere dieser entgegenwirken können.The present invention relates to a hydraulic brake system which has at least one first brake circuit and at least one second brake circuit. The at least one first brake circuit is in hydraulic communication with a master brake cylinder, the at least one second brake circuit is not in hydraulic communication with the master brake cylinder. Furthermore, the hydraulic brake system comprises an amplification unit for actuating the master brake cylinder, which is in hydraulic communication with the at least one second brake circuit. Advantageously, by means of the amplification unit, a brake pressure in the at least one second brake circuit can be set via the master brake cylinder. The at least one first brake circuit is always available as emergency brake circuit, since it is advantageously connected to the master cylinder and thus can be operated, even in the presence of a defect, such as the electrical system; This is an important requirement for brake systems in general. Due to the fact that the at least one second brake circuit is not connected to the master brake cylinder, a brake pressure in the at least one second brake circuit can be modulated and / or adjusted, without changes in the pressure conditions in the second brake circuit via the master brake cylinder reacting on the amplification unit, in particular counteracting this can.
Erfindungsgemäß weist die Verstärkungseinheit des hydraulischen Bremssystems eine Betätigungskammer auf. Der wenigstens eine zweite Bremskreis weist eine Druckquelle auf, die in hydraulischer Verbindung mit besagter Betätigungskammer steht. Mittels der Druckquelle erfolgt die Druckeinstellung in der Betätigungskammer der Verstärkungseinheit. Die Druckquelle ist beispielsweise eine Pumpe. Vorteilhaft ist dabei, dass die Pumpe sowohl Teil des wenigstens einen zweiten Bremskreises ist, als auch, dass mit der Pumpe des zweiten Bremskreises eine Druckeinstellung in der Verstärkungseinheit erfolgen kann. Dadurch kann eine separate Druckversorgung der hydraulischen Betätigungseinheit, also der Verstärkungseinheit entfallen. Die Pumpe im zweiten Bremskreis übernimmt somit mindestens eine Doppelfunktion, was sich sowohl platz-, als auch kostensparend auswirkt.According to the invention, the reinforcement unit of the hydraulic brake system has an actuation chamber. The at least one second brake circuit has a pressure source which is in hydraulic communication with said actuation chamber. By means of the pressure source is the Pressure setting in the actuation chamber of the amplification unit. The pressure source is for example a pump. It is advantageous that the pump is both part of the at least one second brake circuit, as well as that with the pump of the second brake circuit, a pressure adjustment in the amplification unit can be done. As a result, a separate pressure supply of the hydraulic actuation unit, that is to say the amplification unit, can be dispensed with. The pump in the second brake circuit thus assumes at least one double function, which is both space-saving and cost-effective.
Erfindungsgemäß weist der wenigstens eine zweite Bremskreis des hydraulischen Bremssystems ein erstes, stromlos offenes, hydraulisches Unterbrechungsmittel auf, mittels dessen der Druckaufbau in der Betätigungskammer durchgeführt wird. Erfindungsgemäß ist die Druckquelle mit der Betätigungskammer über das erste Unterbrechungsmittel hydraulisch unterbrechbar verbunden. Durch das Vorsehen des besagten Unterbrechungsmittels, also eines Druckaufbauventils in Form eines stromlos offenen Regelventils, kann der Druckaufbau durch die Pumpe in der Betätigungskammer der Verstärkungseinheit durch geregeltes und/oder gesteuertes Verbinden der Druckquelle mit der Betätigungskammer erfolgen.According to the invention, the at least one second brake circuit of the hydraulic brake system has a first, normally open, hydraulic interrupting means, by means of which the pressure build-up in the actuating chamber is performed. According to the invention, the pressure source is connected to the actuating chamber via the first interruption means hydraulically interruptible. By providing said interrupting means, that is, a pressure build-up valve in the form of a normally open control valve, the pressure build-up by the pump in the actuation chamber of the amplification unit can be effected by controlled and / or controlled connection of the pressure source to the actuation chamber.
Des Weiteren umfasst das hydraulische Bremssystem in dem wenigstens einen zweiten Bremskreis ein zweites, stromlos offenes, hydraulisches Unterbrechungsmittel mittels dessen der Druckabbau in der Betätigungskammer erfolgt. Die Betätigungskammer ist mit einem Hydraulikfluidreservoir über das zweite Unterbrechungsmittel hydraulisch unterbrechbar verbunden. Ein Druckabbau in der Betätigungskammer kann so vorteilhaft gesteuert und/oder geregelt werden. Das Hydraulikfluidreservoir ist dabei in vorteilhafter Weise das Reservoir des Hauptbremszylinders, was erneut die Anzahl der im Bremssystem verwendeten Bauteile niedrig hält.Furthermore, the hydraulic brake system in the at least one second brake circuit comprises a second, normally open, hydraulic interrupting means by means of which the pressure reduction takes place in the actuating chamber. The actuation chamber is connected to a hydraulic fluid reservoir via the second interruption means hydraulically interruptible. A pressure reduction in the actuation chamber can be advantageously controlled and / or regulated. The hydraulic fluid reservoir is advantageously the reservoir of the master cylinder, which again keeps the number of components used in the brake system low.
Die Pumpe und der Hauptbremszylinder benötigen somit keine separate Versorgung mit Hydraulikflüssigkeit.The pump and the master cylinder thus do not require a separate supply of hydraulic fluid.
Erfindungsgemäß ist die Saugseite der Druckquelle hydraulisch an das Hydraulikfluidreservoir angeschlossen, wobei die Saugseite über wenigstens ein fünftes, stromlos offenes, Unterbrechungsmittel mit wenigstens einem Radbremszylinder des zweiten Bremskreises verbunden ist. Durch die Tatsache, dass wenigstens ein Radbremszylinder sowie das Hydraulikreservoir an die Saugseite der Pumpe angeschlossen sind, ergeben sich die Vorteile, dass ein zusätzlicher Hydraulikspeicher, der sonst, beispielsweise im Rahmen einer ABS Regelung, Volumen aus den Radbremszylinder aufnehmen muss, nicht vorgesehen werden muss. Ebenso muss die Pumpe nicht aus dem Hauptbremszylinder Volumen ansaugen, was weitere an den Hauptbremszylinder angeschlossene Bremskreise beeinflussen könnte, sondern wird direkt aus dem Hydraulikreservoir mit Hydraulikflüssigkeit versorgt. Dies ermöglicht nicht zuletzt erst die autarke Ausbildung des wenigstens einen zweiten Bremskreises, autark im Sinne von vom Hauptbremszylinder entkoppelt.According to the invention, the suction side of the pressure source is hydraulically connected to the hydraulic fluid reservoir, wherein the suction side is connected via at least a fifth, normally open, interruption means with at least one wheel brake cylinder of the second brake circuit. Due to the fact that at least one wheel brake cylinder and the hydraulic reservoir are connected to the suction side of the pump, there are the advantages that an additional hydraulic accumulator, which otherwise, for example in the context of an ABS control, must absorb volume from the wheel brake cylinder, does not have to be provided , Likewise, the pump does not have to draw volume from the master cylinder, which could affect further brake circuits connected to the master cylinder, but is supplied with hydraulic fluid directly from the hydraulic reservoir. Not least, this makes possible the autarkic design of the at least one second brake circuit, independent in the sense of being decoupled from the master brake cylinder.
In vorteilhafter Weise ist die Förderseite der Druckquelle über das erste Unterbrechungsmittel mit der Betätigungskammer hydraulisch verbunden. Ebenso ist die Förderseite über ein drittes Unterbrechungsmittel, hier gezeigt als Überdruckventil, mit einem Reservoir hydraulisch verbunden. Das Reservoir ist in vorteilhafter Weise das Hydraulikfluidreservoir des Hauptbremszylinders. Die Förderseite ist über wenigstens ein viertes Unterbrechungsmittel mit wenigstens einem Radbremszylinder des zweiten Bremskreises verbunden. Durch die Verbindung der Pumpe über das dritte Unterbrechungsmittel mit dem Reservoir kann in vorteilhafter Weise ein Überlastungsschutz des zweiten Bremskreises dargestellt werden, mit dem verhindert werden kann, dass bei einer Betriebssituation mit einem erhöhten Druck an der Förderseite der Pumpe Schäden an der Hydraulikeinheit entstehen, im speziellen an dem Druckaufbauventil sowie den Einlassventilen des zweiten Bremskreises; ein ungewolltes Öffnen derselben kann so ebenfalls verhindert werden. Durch die Verbindung der Förderseite mit der Betätigungskammer der Verstärkungseinheit sowie mit den Radbremsen des zweiten Bremskreises ist ein Druckaufbau in den Radbremsen und/oder der Betätigungskammer möglich. Besonders vorteilhaft ist dies mit ein und derselben Druckquelle möglich.Advantageously, the delivery side of the pressure source via the first interrupting means to the actuating chamber is hydraulically connected. Likewise, the delivery side via a third interrupting means, shown here as a pressure relief valve, hydraulically connected to a reservoir. The reservoir is advantageously the hydraulic fluid reservoir of the master cylinder. The delivery side is connected via at least a fourth interrupting means with at least one wheel brake cylinder of the second brake circuit. Through the connection of the pump via the third interrupting means to the reservoir, an overload protection of the second brake circuit can advantageously be represented, with which it can be prevented that damage will occur to the hydraulic unit in an operating situation with an increased pressure on the delivery side of the pump special to the pressure build-up valve and the intake valves of the second brake circuit; an unwanted opening of the same can also be prevented. By connecting the delivery side with the actuation chamber of the amplification unit and with the wheel brakes of the second brake circuit, pressure buildup in the wheel brakes and / or the actuation chamber is possible. This is particularly advantageous with one and the same pressure source possible.
In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Verstärkungseinheit ein Übertragungselement auf, welches eine vom Fahrer hervorgebrachte Betätigungskraft und/oder die durch die Druckquelle hervorgebrachte Betätigungskraft auf den Hauptbremszylinder überträgt. Das Vorsehen eines solchen Übertragungselements ermöglicht das gemeinsame aber auch separate Einkoppeln und oder Beaufschlagen des Hauptbremszylinders durch einen Fahrer und/oder durch die Druckquelle und somit über die Verstärkungseinheit. Durch das Übertragungselement ist auch eine mechanische Rückfallebene gegeben, in der der Fahrer notfalls alleine den Hauptbremszylinder über das Übertragungselement betätigt und in den wenigstens einen ersten Bremskreis einbremst. Somit ist ein sicheres Abbremsen des Fahrzeugs, beispielsweise bei Ausfall der Bremskraftunterstützung, durch die Verstärkungseinheit möglich.In an advantageous embodiment, the amplification unit has a transmission element which transmits an actuating force produced by the driver and / or the actuating force produced by the pressure source to the master brake cylinder. The provision of such a transmission element allows the common but also separate coupling and or applying the master cylinder by a driver and / or by the pressure source and thus on the amplification unit. By the transmission element is also given a mechanical fallback, in which the driver if necessary alone actuates the master cylinder via the transmission element and brakes in the at least one first brake circuit. Thus, a safe deceleration of the vehicle, for example in case of failure of the brake assist, by the gain unit is possible.
Erfindungsgemäß weist das Übertragungselement (
Ebenso kann in einem Teil des Betätigungselements eine Kammer zur Aufnahme einer Reaktionsscheibe vorgesehen sein. Mittels der Reaktionsscheibe ist ein Pedalgefühl, also ein Zusammenhang zwischen einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer und einer dazu von Ihm aufzubringenden Kraft darstellbar, wobei die darstellbaren Bereiche zur Generierung des Pedalgefühls bei Bremsbetätigung Jump-In, Verstärkungsbereich und/oder Run-Out umfassen. Vorteilhafterweise kann so einem Fahrer bei einer Bremsbetätigung ein Betätigungsgefühl vermittelt werden, wie er es von herkömmlichen pneumatischen Bremskraftverstärkern her kennt.Likewise, a chamber for receiving a reaction disc can be provided in a part of the actuating element. By means of the reaction disc is a pedal feel, so a relationship between a brake pedal operation by the driver and to be applied by him force representable, wherein the displayable areas for generating the pedal feel during brake operation jump-in, gain range and / or run-out include. Advantageously, such a driver in a brake operation, an operating feeling can be taught, as he knows it from conventional pneumatic brake booster ago.
Erfindungsgemäß weist der wenigstens eine erste Bremskreis wenigstens einen Radbremszylinder auf, wobei der Druck an dem wenigstens einen Radbremszylinder basierend auf dem mittels der Druckquelle und/oder durch den Fahrer über die Verstärkungseinheit hervorgebrachten Drucks eingestellt wird. Die Druckeinstellung erfolgt dabei mittels eines stromlos offenen Regelventils, eines stromlos geschlossenen Schaltventils (
Durch das gezeigte Bremssystem ist ein kostengünstiges Bremssystem realisiert, welches aktiv Bremsdruck aufbauen kann, welches unabhängig von Vakuumquellen, beispielsweise aus einem Ansaugtrakt eines Motors oder aus einer Vakkuumpumpe ist und welches somit gut für Elektro- und/oder Hybrid-Fahrzeuge geeignet ist. Außerdem kann in vorteilhafter Weise mit dem vorliegenden Bremssystem eine regenerative Bremsung durchgeführt werden, wobei der Radbremsdruck in den Rädern des zweiten Bremskreises an die Bremswirkung des regenerativen Bremssystems angepasst werden kann. Besonders vorteilhaft ist dies, da der Fahrer an seinem Bremspedal keinerlei Veränderung ob des sich ändernden hydraulischen Bremsmomentanteils des zweiten Bremskreises verspürt, da der zweite Bremskreis vom Hauptbremszylinder und somit von einer hydraulischen und/oder mechanischen Rückwirkung auf das Bremspedal entkoppelt ist.The brake system shown, a cost-effective brake system is realized, which can actively build brake pressure, which is independent of vacuum sources, for example from an intake system of an engine or from a vacuum pump and which is thus well suited for electric and / or hybrid vehicles. In addition, a regenerative braking can be carried out in an advantageous manner with the present brake system, wherein the wheel brake pressure in the wheels of the second brake circuit can be adapted to the braking effect of the regenerative braking system. This is particularly advantageous because the driver feels no change in his brake pedal whether the changing hydraulic braking torque component of the second brake circuit, since the second brake circuit is decoupled from the master cylinder and thus from a hydraulic and / or mechanical reaction to the brake pedal.
Erfindungsgemäß sind die ersten zweiten, vierten und fünften Unterbrechungsmittel des zweien Bremskreises stromlos offene Regelventile und das dritte Unterbrechungsmittel ein Rückschlagventil, genauer gesagt ein Überdruckventil.According to the invention, the first second, fourth and fifth interrupting means of the two brake circuit are normally open control valves and the third interrupting means is a check valve, more precisely a pressure relief valve.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems. Das hydraulische Bremssystem umfasst wenigstens einen ersten Bremskreis, der in hydraulischer Verbindung mit einem Hauptbremszylinder steht, sowie wenigstens einen zweiten Bremskreis der nicht in hydraulischer Verbindung mit dem Hauptbremszylinder steht. Ebenso umfasst das hydraulische Bremssystem eine Verstärkungseinheit zur Betätigung des Hauptbremszylinders, die in hydraulischer Verbindung mit dem wenigstens einen zweiten Bremskreis steht. Der wenigstens eine zweite Bremskreis weist eine Druckquelle auf. Mittels der Druckquelle und/oder durch den Fahrer wird ein Druck in dem wenigstens einen ersten Bremskreis über die Verstärkungseinheit eingestellt. Der Druck im zweiten Bremskreis wird mittels der Druckquelle eingestellt. Vorteilhaft an diesem Verfahren ist, dass sowohl der Druck in dem vom Hauptbremszylinder entkoppelten zweiten Bremskreis, als auch der Druck in dem angekoppelten ersten Bremskreis über die Verstärkungseinheit mittels der gleichen Druckquelle eingestellt wird. Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt somit die Druckeinstellung in dem der Druckquelle zugeordneten zweiten Bremskreis, sowie die Einstellung der Verstärkung in der Verstärkungseinheit mit lediglich einer Druckquelle.Furthermore, the invention relates to a method for operating a hydraulic brake system. The hydraulic brake system comprises at least a first brake circuit, which is in hydraulic communication with a master cylinder, and at least one second brake circuit which is not in hydraulic communication with the master cylinder. Likewise, the hydraulic brake system comprises an amplifying unit for actuating the master cylinder, which is in hydraulic communication with the at least one second brake circuit. The at least one second brake circuit has a pressure source. By means of the pressure source and / or by the driver, a pressure in the at least one first brake circuit is set via the amplification unit. The pressure in the second brake circuit is adjusted by means of the pressure source. An advantage of this method is that both the pressure in the decoupled from the master cylinder second brake circuit, and the pressure in the coupled first brake circuit via the amplifying unit by means of the same pressure source is set. In the method according to the invention, therefore, the pressure adjustment in the second brake circuit assigned to the pressure source takes place, as well as the adjustment of the gain in the amplification unit with only one pressure source.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wir der Druck in der Betätigungskammer mittels der Druckquelle eingestellt wird. Auf diese Weise ist vorteilhaft eine Bremskraftverstärkung einstellbar und somit auch variabel, da der Druck bei einer Bremswunschvorgabe durch den Fahrer unterschiedlich in der Betätigungskammer eingestellt werden kann. Dadurch ist auch die durch die Betätigungskammer aufgebrachte Unterstützungskraft variierbar.In the method according to the invention, the pressure in the actuation chamber is adjusted by means of the pressure source. In this way, a brake booster is advantageously adjustable and thus also variable, since the pressure can be set differently in the actuation chamber when the driver desires to brake request by the driver. As a result, the applied by the actuating chamber support force is variable.
Erfindungsgemäß erfolgt der Druckaufbau in der Betätigungskammer über ein erstes, stromlos offenes, hydraulisches Unterbrechungsmittel. Somit kann die Druckeinstellung vorteilhaft geregelt erfolgen. Ebenso erfolgt der Druckabbau in der Betätigungskammer über ein zweites stromlos offenes hydraulisches Unterbrechungsmittel.According to the invention, the pressure build-up in the actuating chamber via a first, normally open, hydraulic interrupting means. Thus, the pressure adjustment can be controlled advantageously respectively. Likewise, the pressure reduction takes place in the actuating chamber via a second normally open hydraulic interrupting means.
Erfindungsgemäß wird der Hauptbremszylinder durch die Verstärkungseinheit betätigt, wobei eine Betätigungskraft, die auf den Hauptbremszylinder wirkt, besser gesagt aufgebracht wird, genauer gesagt auf einen Eingangskolben des Hauptbremszylinders, durch den Fahrer und/oder durch die Druckquelle (
In vorteilhafter Ausgestaltung ist das hydraulische Bremssystem Teil einer Gesamtbremsanlage, die neben dem hydraulischen Bremssystem ein regeneratives Bremssystem aufweist. Die Bremswirkung des hydraulischen Bremssystems wird im erfindungsgemäßen Verfahren an die Bremswirkung des regenerativen Bremssystems durch Einstellen der Bremswirkung ausgehend von dem zweiten Bremskreis angepasst. Dabei wird ein vorgegebenes Gesamtbremsmoment eingestellt. Die Vorgabe kann dabei vom Fahrer stammen, aber auch von einem System im Fahrzeug, welches aktive Bremseingriffe steuert, regelt und/oder koordiniert. Dazu kann ein Steuergerät vorgesehen sein. Die Bestimmung der einzustellenden Bremswirkung erfolgt unter Berücksichtigung der Bremswirkung des wenigstens einen ersten Bremskreises, der Fahrerbremswunschvorgabe und der vorliegenden regenerativen Bremswirkung. Zumindest abhängig von diesen Größen, gegebenenfalls unter Berücksichtigung des Leerwegs der Pedaleingangsstange, wird die im zweiten Bremskreis einzustellende hydraulische Bremswirkung ermittelt. Somit kann in vorteilhafter Weise ein regeneratives Bremssystem realisiert werden, bei dem eine vorgegebene Gesamtbremswirkung ohne Rückwirkung auf den Fahrer konstant gehalten werden kann, auch wenn sich der Anteil des regenerativen Bremssystems an der Gesamtbremswirkung verändern sollte, beispielsweise aufgrund eines Ladezustands eines Energiespeichers oder einer schlechteren regenerativen Bremswirkung bei niedriger oder niedriger werdenden Fahrzeuggeschwindigkeit.In an advantageous embodiment, the hydraulic brake system is part of an overall brake system, which has a regenerative braking system in addition to the hydraulic brake system. The braking effect of the hydraulic brake system is adapted in the method according to the invention to the braking effect of the regenerative braking system by adjusting the braking effect, starting from the second brake circuit. In this case, a predetermined total braking torque is set. The default can come from the driver, but also from a system in the vehicle, which controls, regulates and / or coordinates active braking interventions. For this purpose, a control device may be provided. The determination of the braking effect to be set takes place taking into account the braking effect of the at least one first brake circuit, the driver brake command input and the present regenerative braking effect. At least depending on these variables, possibly taking into account the idle travel of the pedal input rod, the hydraulic braking action to be set in the second brake circuit is determined. Thus, a regenerative braking system can be realized in an advantageous manner, in which a predetermined total braking effect without affecting the driver can be kept constant, even if the proportion of the regenerative braking system to the total braking effect should change, for example due to a state of charge of an energy storage or a worse regenerative Braking effect at low or low vehicle speed.
Erfindungsgemäß gibt der Fahrer den Bremswunsch über ein Eingangselement vor. Zwischen dem Eingangselement und einem Kraftübertragungselement zur Betätigung des Hauptbremszylinders ist ein Abstand vorgesehen. Bei vorhandenem Abstand kann die Bremswirkung von dem regenerativen Bremssystem alleine oder von dem regenerativen Bremssystem zusammen mit dem zweiten Bremskreis ausgehen. Dabei ist dann eine besonders hohe Rekuperationseffizienz gewährleistet, da der wenigstens eine erste Bremskreis nicht zu der Bremsung beiträgt und somit ein möglichst großer Anteil an regenerativer Bremswirkung genutzt werden kann. Ebenso ist eine Bremsung möglich, bei der der wenigstens eine erste Bremskreis ebenso an der regenerativen Bremsung beteiligt ist.According to the invention, the driver presets the braking request via an input element. Between the input member and a power transmission element for actuating the master cylinder, a distance is provided. If the distance is available, the braking effect may originate from the regenerative braking system alone or from the regenerative braking system together with the second brake circuit. In this case, a particularly high recuperation efficiency is ensured, since the at least one first brake circuit does not contribute to the braking and thus the largest possible proportion of regenerative braking effect can be used. Likewise, a braking is possible in which the at least one first brake circuit is also involved in the regenerative braking.
In weiterer Ausgestaltung wirkt das regenerative Bremssystem auf diejenige Achse des Fahrzeugs, der die Radbremszylinder des zweiten Bremskreises zuzuordnen sind. Somit kann achsweise die vorgesehene Bremswirkung durch erfindungsgemäßes Betreiben des zweiten Bremskreises konstant gehalten werden, wenn sich beispielsweise das regenerative Bremsmoment verändert. Eine Verlagerung der Bremswirkung von einer Achse auf die andere, entsteht dabei nicht.In a further embodiment, the regenerative braking system acts on that axis of the vehicle to which the wheel brake cylinders of the second brake circuit are to be assigned. Thus, by way of example, the intended braking effect can be kept constant by operating the second brake circuit according to the invention when, for example, the regenerative braking torque changes. A shift of the braking effect from one axis to the other, does not arise.
Jedoch kann es ebenso vorgesehen sein, dass das regenerative Bremssystem auf diejenige Achse des Fahrzeugs wirkt, der die Radbremszylinder des wenigstens einen ersten Bremskreises zuzuordnen sind oder dass es auf diejenigen Achsen, die den Rädern des wenigstens einen ersten Bremskreises und des wenigstens einen zweiten Bremskreises zuzuordnen sind wirkt. Ein Konstanthalten einer vorgegebenen Bremswirkung durch Betreiben des erfindungsgemäßen zweiten Bremskreises bei diesen Konfigurationen des Bremssystems kann mit einer Verlagerung der Bremswirkung von einer Achse auf die andere Achse einhergehen. Ein damit verbundenes 'Nicken' des Fahrzeugs kann auftreten, wird aber nicht zwingend als nachteilig empfunden.However, it may also be provided that the regenerative braking system acts on the axle of the vehicle to which the wheel brake cylinders of the at least one first brake circuit are to be assigned or to those axles which belong to the wheels of the at least one first brake circuit and the at least one second brake circuit are working. Keeping constant a predetermined braking effect by operating the second brake circuit according to the invention in these configurations of the brake system can be accompanied by a shift of the braking effect from one axle to the other axle. An associated 'pitching' of the vehicle may occur, but is not necessarily felt to be detrimental.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit einem hydraulischen Bremssystem
Des Weiteren umfasst das Hydraulikaggregat
Die ersten Bremskreise
Im Folgenden wird der erste Bremskreis
Ausgehend von einem Verzweigungspunkt
Ausgehend vom Auslassventil
Zusätzlich kann der eine oder auch beide der Bremskreise
Im Folgenden wird der zweite Bremskreis
Zentraler Bestandteil des zweiten Bremskreises
Die Hydraulikpumpe
Im zweiten Bremskreis
Die Auslassventile
Zwischen der Ansaugseite der Hydraulikpumpe
Das Reservoir
Ein Druckabbau in den Radbremszylindern
Die Förderseite der Hydraulikpumpe
Es sei an dieser Stellte erwähnt, dass die Verstärkungseinheit
In der Hydraulikleitung zwischen der Betätigungskammer
Zusätzlich weist der zweite Bremskreis
Wie erwähnt, werden die Hydraulikpumpen
Dabei kann es zu Betriebssituationen kommen, in denen die Pumpe
Hier nicht gezeigt, aber dennoch vorstellbar ist, dass die genannten Pumpen beispielsweise mit jeweils einem Motor versehen sind, ebenso ist es möglich einen Freilauf vorzusehen, mit dem einzelne der genannten Pumpen beispielsweise separat betrieben werden können. Ebenso kann mittels hydraulischen Schaltelementen ein Leerlauf wenigstens einer der genannten Pumpen realisiert werden, was auch nicht in
Mit dem erfindungsgemäßen Hydrauliklayout besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Volumenzufuhr zur Saugseite der zweiten Pumpe
Somit steht der Pumpe
Im Folgenden wird die Funktionsweise eines erstens Bremskreises
Wie bereits erwähnt, ist der erste Bremskreis
Zum Druckabbau werden die Auslassventile
Zusätzlich zu Druckaufbau und. Druckabbau können zum Druckhalten die Einlassventile
Bis hier hin wurde lediglich die Funktionalität des zweiten Bremskreises
Diese weitere Funktionalität besteht darin, dass über das Druckaufbauventil
Wie erwähnt, ist die Hydraulikpumpe
Durch Betreiben der Hydraulikpumpe unter Beteiligung des Druckaufbauventils
Die Einstellung des Drucks sowohl an den Radbremszylindern
Durch die Möglichkeit die Betätigungskammer
Die Hydraulikpumpe
Neben den geschilderten Bremskreisen
Zur Erhöhung des Drucks in der Betätigungskammer
Zusätzlich zu der von der Betätigungskammer
Der Verstärkerkolben
- 1. Jump-In: Bereich unendlicher Verstärkung bei geringen Pedaleingangsstangenwegen. Der Fahrer spürt nahe zu keine Pedalkraft.
- 2. Verstärkungsbereich: Die von der Verstärkungseinheit ausgehende Ausgangskraft stellt die verstärkte Eingangskraft dar. Der Fahrer spürt eine zunehmende Kraft am Pedal.
- 3. Run-Out: Hier liegt keine weitere Verstärkung vor. Dieser bereich befindet sich bei großen Pedaleingangsstangenwegen. Der Fahrer spürt eine erhöhte Pedalkraft.
- 1. Jump-In: range of infinite gain with low pedal input rod paths. The driver feels close to no pedal force.
- 2. Amplification Range: The output force from the amplification unit represents the amplified input force. The driver senses an increasing force on the pedal.
- 3. Run-Out: There is no further reinforcement here. This area is located at large pedestrian entrance bar paths. The driver feels an increased pedal force.
Diese drei Bereiche können mit der Anordnung folgendermaßen abgedeckt, beziehungsweise dargestellt werden.
- 1.
Die Eingangsstange 37 hat die Reaktionsscheibe43 noch nicht berührt. Die Bremsbetätigung kommt alleine aus der Verstärkerkammer37. - 2. Eingangsstange und Reaktionsscheibe haben Kontakt. Die Reaktionsscheibe
43 kann indie Kammer 44 verformt werden. - 3. Eingangsstange hat Reaktionsscheibe
43 bis zum Anschlag inKammer 44 verformt und der Fahrer drückt direkt aufKolben 15
- 1. The
entrance bar 37 has the reaction disk43 not touched yet. The brake control comes alone from the booster chamber37th - 2. Input rod and reaction disc are in contact. The reaction disk
43 can in thechamber 44 be deformed. - 3. Input rod has reaction disc
43 until it stops in thechamber 44 deformed and the driver presses directly onpiston 15
Zur Erfassung des Bremswunsches des Fahrers kann ein Wegsensor
Zur Fahrerbremswunscherfassung kann zusätzliche Sensorik vorgesehen sein oder auch benötigt werden. Hier können beispielsweise ein Pedalwegsensor, ein Differenzwegsensor zwischen Pedaleingangsstange
Zwischen dem Verstärkerkolben
Ebenso ist es möglich bei noch vorhandenem Leerweg
Regeneratives Bremsen kann bei noch vorhandenem Leerweg realisiert werden, ist jedoch nicht auf diesen Bereich beschränkt. Da der Bremskreis
Der Verstärkerkolben
Im Folgenden wird die Funktionsweise des hydraulischen Bremssystems
Eine mögliche Bremssituation entspricht der einer Teilbremsung. Unter einer Teilbremsung ist eine Bremsung zu verstehen, die keine Vollbremsung ist. Der Teilbremsbereich ist der Bereich mittlerer Verzögerungen. Mittlere Verzögerungen können beispielsweise zwischen 0 bis 4 m/s2 liegen. Bei einer solchen Teilbremsung bremst der Fahrer in die Bremskreise
Der Bremswunsch des Fahrers bei Betätigung der Bremse wird durch eine geeignete Sensorik erfasst, beispielsweise durch den Wegsensor
Des Weiteren wird durch das Betreiben der Pumpe
Reduziert der Fahrer seinen Bremswunsch, ganz oder teilweise, so wird wenigstens eines der zwei Auslassventile
Durch die Reduktion der Pedalstellung und damit einhergehend durch die Reduktion des Drucks in der Betätigungskammer
Die Einstellung des Drucks in der Verstärkungskammer
Sensor
Eine weitere Betriebssituation entspricht einer Bremsung im Rahmen einer Blockierschutzregelung (ABS), bei der es notwendig sein kann, ein Einlassventil
Angenommen, die Druckeinstellung an beiden Radbremszylindern
Blockiert nun das Rad, welches dem Radbremszylinder
Dieser Vorgang wird bei Blockieren des zweiten Rades des Bremskreises
Ein hier beschriebenes Bremssystem kann auch als Teil eines regenerativen Gesamtbremssystems verwendet werden. In einem solchen regenerativen Bremssystem setzt sich die Gesamtbremswirkung aus einer hydraulischen Bremswirkung, ausgehend von dem eben beschriebenen hydraulischen Bremssystem, sowie aus einer regenerativen Bremswirkung zusammen. Die regenerative Bremswirkung wird dabei von einem Generator hervorgerufen, der ein Bremsmoment, beispielsweise auf die Hinterachse, eines Fahrzeugs aufbringt. Sowohl das hydraulische als auch das regenerative Bremssystem kann jeweils für sich oder auch gemeinsam betrieben werden und so mit zur Bremsung beitragen.A brake system described herein may also be used as part of a regenerative overall braking system. In such a regenerative braking system, the overall braking effect is composed of a hydraulic braking effect, starting from the hydraulic braking system just described, as well as a regenerative braking effect. The regenerative braking effect is caused by a generator which applies a braking torque, for example to the rear axle, of a vehicle. Both the hydraulic and the regenerative braking system can be operated individually or together and thus contribute to the braking.
Der Generator bringt auf die ihm zugeordnete wenigstens eine Achse des Fahrzeugs ein nicht konstantes, aber bekanntes regeneratives Bremsmoment auf.The generator applies to its associated at least one axis of the vehicle to a non-constant, but known regenerative braking torque.
Angenommen, der Generator ist derjenigen Achse zugeordnet, welche auch dem zweiten Bremskreis
Der Fahrer gibt einen Bremswunsch in Form eines einzustellenden Gesamtbremsmoments vor. Das regenerative Bremsmoment ist bekannt, ebenso das durch die Bremskreise
Die Pumpe
Soll rein hydraulisch gebremst werden, so muss die Pumpe
Der Fahrer spürt am Pedal aber immer noch dieselbe Kraft wie beim rein hydraulischen Bremsen, denn er bekommt die gleiche Verstärkung und ist immer noch nur an die Räder
Um einen möglichst großen Anteil an regenerativem Bremsmoment bei einer Bremsung zu nutzen, ist der Leerweg
Bisher wurde angenommen, dass der Generator derjenigen Achse des Fahrzeugs wirkverbunden zugeordnet ist, welche auch dem zweiten Bremskreis
Wie bereits geschildert, weist der zweite Bremskreis
Bremsanforderungen ohne Pedalbetätigung, sogenannte aktive Druckaufbauten, werden im vorliegenden Bremssystem durch die Verstärkereinrichtung
Liegt ein Kreisausfall an einem der Bremskreise
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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