DE102013205604A1

DE102013205604A1 - Ventilvorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem, Steuervorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem und Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013205604A1
Application number: DE201310205604
Authority: DE
Inventors: Markus Henzler; Remco Ten Zweege
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2014-10-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs. Die Ventilvorrichtung umfasst ein stetig verstellbares Verschlussteil (32), mittels welchem zumindest eine erste Flussdichte eines ersten Teilstroms (T1) stetig steigerbar und eine zweite Flussdichte eines zweiten Teilstroms (T2) stetig reduzierbar sind. Dieser Vorteil ist auch bei einem hydraulischen Bremssystem für ein Fahrzeug mit der Ventilvorrichtung gewährleistet. Ebenso betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung (100) für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs und ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug. Ebenso betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
In der DE 10 2011 007 025 A1 ist eine Plungervorrichtung beschrieben. Die Plungervorrichtung soll derart nutzbar sein, dass ein zwischen dem Bremssystem und der Speicherkammer transferiertes Volumen zum Kompensieren einer zeitlichen Zu- oder Abnahme eines Generator-Bremsmoments beiträgt.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft eine Ventilvorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5, eine Steuervorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
Vorteile der Erfindung
Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung ermöglichen bei ihrer Nutzung ein Variieren eines in dem mindestens einen Radbremszylinder vorliegenden Bremsdrucks unabhängig von einem in dem Hauptbremszylinder herrschenden Hauptbremszylinder-Innendruck. Somit kann beispielsweise trotz einer Betätigung eines an dem Hauptbremszylinder angebundenen Bremsbetätigungselements, über welches ein Fahrer in dem Hauptbremszylinder einbremst und eine Steigerung des Hauptbremszylinder-Innendrucks bewirkt, einem Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder entgegengewirkt werden. Ebenso kann, sofern dies erwünscht ist, der zuvor verhinderte Bremsdruckaufbau zu einem späteren Zeitpunkt nachgeholt werden.
Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung können somit insbesondere dazu verwendet werden, um eine zeitliche Zu- oder Abnahme eines Generator-Bremsmoments eines Generators zumindest teilweise zu kompensieren. Gleichzeitig zu ihrer Nutzbarkeit zum Verblenden des zeitlich variierenden Generator-Bremsmoments gewährleisten die Gegenstände der vorliegenden Erfindung gegenüber einem herkömmlichen Plunger ein besseres Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl), da das Verblenden ohne eine „plötzlichen/schlagartigen“ Entkopplung des Bremsbetätigungselements und/oder des Hauptbremszylinders von dem mindestens einen Radbremszylinder ausführbar ist. Anstelle einer „plötzlichen/schlagartigen“ Entkopplung des mindestens einen Radbremszylinders von dem Bremsbetätigungselement/Hauptbremszylinder ermöglicht die vorliegende Erfindung eine kontinuierliche Variierung der hydraulischen Anbindung des mindestens einen Radbremszylinders an den Hauptbremszylinder. Der Fahrer spürt somit während einer Betätigung des Bremsbetätigungselements (z.B. eines Bremspedals) keinerlei Rückwirkungen der ausgeführten Verblendvorgänge.
Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind sowohl für ein Bremssystem mit einer parallelen Bremskreisaufteilung, als auch für ein Bremssystem mit einer X-Bremskreisaufteilung verwendbar. Es wird darauf hingewiesen, dass die Gegenstände wahlweise für die verschiedenen Bremskreisaufteilung nutzbar sind, ohne dass bauliche Änderungen an den Gegenständen auszuführen sind, um sie auf die Verwendung für einen bestimmten Bremskreistyp auszulegen.
Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung können mit standardgemäßen Hauptbremszylindern, Radbremszylindern und/oder Bremskraftverstärkern eingesetzt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Gegenstände der vorliegenden Erfindung mit einer Vielzahl verschiedener Typen der hier aufgezählten Bremssystemkomponenten einsetzbar sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Reduzierung eines Bremsdrucks in allen Radbremszylindern, selbst wenn das jeweilige Bremssystem mindestens zwei Bremskreise aufweist. Somit ist ein größeres Generator-Bremsmoment mittels der vorliegenden Erfindung verblendbar. Die vorliegende Erfindung trägt somit zum schnelleren Aufladen einer Batterie, zur Reduzierung einer Schadstoffemission während einer Fahrt eines Fahrzeugs und/oder zur Verringerung eines Kraftstoffverbrauchs während einer Fahrt des Fahrzeugs bei.
Die Gegenstände der vorliegenden Erfindung ermöglichen auch ein Verblenden während einer ABS-Funktion oder einer ESP-Funktion. Somit ist es nicht notwendig, einen Verblendvorgang aufgrund einer Blockierung eines Rads zu unterbrechen oder zu beenden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ventilvorrichtung aus dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus steuerbar, in welchem die erste Bohrung, die zweite Bohrung, die dritte Bohrung und das Ventilinnenvolumen derart miteinander verbunden sind, dass ein über die dritte Bohrung in das Ventilinnenvolumen eingefülltes zweites Flüssigkeitsvolumen als dritter Teilstrom über die erste Bohrung und als vierter Teilstrom über die zweite Bohrung aus dem Ventilinnenvolumen heraus transferierbar ist, wobei mittels des stetig verstellten Verschlussteils eine dritte Flussdichte der dritten Teilstroms stetig steigerbar und eine vierte Flussdichte des vierten Teilstroms stetig reduzierbar sind. Durch das stetige Variieren der Flussdichten ist gewährleistet, dass der Fahrer während der Betätigung des Bremsbetätigungselements das Entleeren des Speichervolumens nicht/kaum spürt.
Die Ventilvorrichtung kann zusätzlich aus dem ersten Betriebsmodus und/oder aus dem zweiten Betriebsmodus in einen dritten Betriebsmodus steuerbar sein, in welchem die zweite Bohrung, die dritte Bohrung und das Ventilinnenvolumen derart miteinander verbunden sind, dass ein über die zweite Bohrung in das Ventilinnenvolumen eingefülltes drittes Flüssigkeitsvolumen über die erste Bohrung aus dem Ventilinnenvolumen heraus transferierbar ist. Somit kann die Ventilvorrichtung auch dazu genutzt werden, die dritte Flüssigkeitsmenge von dem mindestens einen Radbremszylinder zu dem Hauptbremszylinder zu verschieben.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die erste Bohrung über ein 3-Wege-Ventil mit dem Ventilinnenvolumen, die zweite Bohrung über ein erstes 2-Wege-Ventil mit dem Ventilinnenvolumen und/oder die dritte Bohrung über ein zweites 2-Wege-Ventil mit dem Ventilinnenvolumen hydraulisch verbunden. Die Verwendung der hier aufgezählten Ventile gewährleistet ein verlässliches Schalten der Ventilvorrichtung zwischen mindestens zweien der oben beschriebenen Betriebsmoden.
Die oben aufgezählten Vorteile sind auch bei einem hydraulischen Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer derartigen Ventilvorrichtung gewährleistet.
Auch die Steuervorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs gewährleistet die beschriebenen Vorteile.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steuervorrichtung ist die Ansteuervorrichtung zusätzlich dazu ausgelegt, die mindestens eine hydraulische Komponente und/oder mindestens eine weitere hydraulische Komponente derart anzusteuern, dass ein zweites Flüssigkeitsvolumen aus dem Speichervolumen zumindest teilweise in den Hauptbremszylinder verschiebbar ist, wobei das zweite Flüssigkeitsvolumens in das Ventilinnenvolumen transferierbar und aus dem Ventilinnenvolumen teilweise als dritter Teilstrom in den Hauptbremszylinder und teilweise als vierter Teilstrom in den mindestens einen Radbremszylinder transferierbar ist, und wobei die Ansteuereinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt ist, währenddessen den Motor derart anzusteuern, dass mittels des stetig verstellten Verschlussteils eine dritte Flussdichte des dritten Teilstroms stetig steigerbar und eine vierte Flussdichte des vierten Teilstroms stetig reduzierbar ist. Somit kann die Steuervorrichtung ein vorteilhaftes Entleeren des Speichervolumens so ansteuern, dass der Fahrer diesen Vorgang nicht/kaum wahrnimmt.
Des Weiteren kann die Ansteuervorrichtung zusätzlich dazu ausgelegt sein, die mindestens eine hydraulische Komponente und/oder mindestens eine weitere hydraulische Komponente derart anzusteuern, dass ein drittes Flüssigkeitsvolumen von dem mindestens einen Radbremszylinder in den Hauptbremszylinder verschiebbar ist, wobei das dritte Flüssigkeitsvolumen über das Ventilinnenvolumen in den Hauptbremszylinder transferierbar ist. Somit kann die Steuervorrichtung auch für ein problemloses Verschieben von Bremsflüssigkeit aus dem mindestens einen Radbremszylinder in den Hauptbremszylinder genutzt werden.
Insbesondere kann die Ansteuereinrichtung zusätzlich dazu ausgelegt sein, ein 3-Wege-Ventil, über welches der Hauptbremszylinder mit dem Ventilinnenvolumen hydraulisch verbunden ist, ein erstes 2-Wege-Ventil, über welches der mindestens eine Radbremszylinder mit dem Ventilinnenvolumen hydraulisch verbunden ist, und/oder ein zweites 2-Wege-Ventil, über welches das Speichervolumen mit dem Ventilinnenvolumen hydraulisch verbunden ist, anzusteuern. Somit ist die Steuervorrichtung auch zum Freischalten der gewünschten hydraulischen Anbindungen des Hauptbremszylinders, des mindestens einen Radbremszylinders und des Speichervolumens an das Ventilinnenvolumen verwendbar.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Steuervorrichtung ist die Ansteuervorrichtung zusätzlich dazu ausgelegt, die mindestens eine hydraulische Komponente des hydraulischen Bremssystems und den Motor unter Berücksichtigung zumindest eines bereitgestellten Sensorsignals eines Bremsbetätigungselements-Sensors und/oder eines Drucksensors und/oder einer bereitgestellten Information bezüglich eines auszuübenden, maximal ausübbaren oder ausgeübten Generator-Bremsmoments eines Generators anzusteuern. Ein zeitliches Variieren des Generator-Bremsmoments ist deshalb mittels der Steuervorrichtung verblendbar.
Insbesondere kann die Steuervorrichtung mit einer entsprechenden Ventilvorrichtung, bzw. einem damit ausgestatteten Bremssystem, zusammenwirken. Die Einsetzbarkeit der Steuervorrichtung ist jedoch nicht auf ein Bremssystem mit der oben beschriebenen Ventilvorrichtung limitiert.
Auch das Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs gewährleistet die oben schon beschriebenen Vorteile. Zum Ausführen des Verfahrens kann die oben erläuterte Ventilvorrichtung eingesetzt werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausführbarkeit des Verfahrens nicht auf eine Verwendung der Ventilvorrichtung limitiert ist. Des Weiteren ist das Verfahren entsprechend der oben erläuterten Ausführungsformen der Ventilvorrichtung und der Steuervorrichtung weiterbildbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Ventilvorrichtung;
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Ventilvorrichtung;
3a bis 3g schematische Darstellungen zum Erläutern einer Funktionsweise einer Ausführungsform der Steuervorrichtung;
4 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs; und
5a bis 5d Koordinatensysteme zum Erläutern von aufbringbaren unterschiedlichen Bremskraftverteilungen.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Ventilvorrichtung.
Die in 1 schematisch dargestellte Ventilvorrichtung ist in/an einem hydraulischen Bremssystem eines Fahrzeugs einsetzbar. Die Ventilvorrichtung umfasst ein Gehäuse 10, welches in 1 lediglich schematisch dargestellt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Ventilvorrichtung nicht auf eine bestimmte Form oder auf ein bestimmtes Material des Gehäuses 10 limitiert ist.
Die Ventilvorrichtung weist eine erste Bohrung 12 auf, an welcher eine erste Leitung 14 so anbindbar/angebunden ist, dass die Ventilvorrichtung zumindest über die erste Leitung 14 mit einem Hauptbremszylinder 16 des hydraulischen Bremssystems hydraulisch verbindbar/verbunden ist. Außerdem weist die Ventilvorrichtung eine zweite Bohrung 18 auf, an welcher eine zweite Leitung 20 so anbindbar/angebunden ist, dass die Ventilvorrichtung zumindest über die zweite Leitung 20 mit mindestens einem Radbremszylinder 22 des hydraulischen Bremssystem hydraulisch verbindbar/verbunden ist. Zusätzlich hat die Ventilvorrichtung eine dritte Bohrung 24. An der dritten Bohrung 24 ist über eine anbindbare/ausgebildete dritte Leitung 26 ein externes Speichervolumen 28 des hydraulischen Bremssystems hydraulisch anbindbar oder ein internes Speichervolumen 28 hydraulisch angebunden.
Die Bohrungen 12, 18 und 24 können an dem Gehäuse 10 und/oder innerhalb des Gehäuses 10 ausgebildet sein. Insbesondere die dritte Bohrung 24 kann somit auch als eine Innenbohrung der Ventilvorrichtung ausgebildet sein.
Außerdem umfasst die Ventilvorrichtung ein in einem Ventilinnenvolumen 30 der Ventilvorrichtung angeordnetes Verschlussteil 32, welches mittels eines externen oder internen Motors, der in 1 jedoch nicht dargestellt ist, stetig verstellbar ist. Zumindest in einem ersten Betriebsmodus der Ventilvorrichtung sind die erste Bohrung 12, die zweite Bohrung 18, die dritte Bohrung 24 und das Ventilinnenvolumen 30 derart miteinander verbunden, dass ein über die erste Bohrung 12 in das Ventilinnenvolumen 30 eingefülltes erstes Flüssigkeitsvolumen (nahezu vollständig) als erster Teilstrom über die dritte Bohrung 24 und als zweiter Teilstrom über die zweite Bohrung 18 aus dem Ventilinnenvolumen 30 heraus transferierbar ist. Außerdem ist aufgrund der Auslegung der Ventilvorrichtung zumindest in dem ersten Betriebsmodus gewährleistet, dass mittels des stetig verstellten Verschlussteils 32 eine erste Flussdichte des ersten Teilstroms (in der dritten Bohrung 24) stetig steigerbar und eine zweite Flussdichte des zweiten Teilstroms (in der zweiten Bohrung 18) stetig reduzierbar sind. Die erste Flussdichte und die zweite Flussdichte können vorteilhafter Weise Werte zwischen 0% und 100% einer durch die erste Bohrung 12 strömenden (Ausgangs-)Flussdichte haben. Vorzugsweise ergibt eine Summe der ersten Flussdichte und der zweiten Flussdichte die durch die erste Bohrung 12 strömende (Ausgangs-)Flussdichte.
Anstelle eines plötzlichen Umschaltens von einer Bremsflüssigkeitsverschiebung in den mindestens einen Radbremszylinder 22 zu einer Bremsflüssigkeitsverschiebung in das Speichervolumen 28 ist somit ein langsamerer/stetiger Übergang zwischen den beiden Bremsflüssigkeitsverschiebungen möglich. Die Ventilvorrichtung kann somit zum Unterbinden eines Bremsdruckaufbaus in dem mindestens einen Radbremszylinder 22 und zum Transferieren von aus dem Hauptbremszylinder 16 herausgedrückter Bremsflüssigkeit in das Speichervolumen 28 eingesetzt werden. Gleichzeitig ist gewährleistet, dass ein Fahrer während einer Betätigung eines an dem Hauptbremszylinder 16 angebundenen Bremsbetätigungselements aufgrund des langsameren/stetiger Übergangs keinen plötzlichen Wechsel zwischen einem Einbremsen in den mindestens einen Radbremszylinder 22 zum Bremsdruckaufbau und einem Einbremsen in das Speichervolumen 28 spürt. Damit kann ein Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder 22 durch ein Einsetzen der Ventilvorrichtung verhindert/begrenzt werden, ohne dass der Fahrer dies durch ein verändertes Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl) wahrnimmt.
Bei der Ausführungsform der 1 ist die Ventilvorrichtung aus dem ersten Betriebsmodus in zumindest einen zweiten Betriebsmodus steuerbar, in welchem die erste Bohrung 12, die zweite Bohrung 18, die dritte Bohrung 24 und das Ventilinnenvolumen 30 derart miteinander verbunden sind, dass ein (aus dem externen oder internen Speichervolumen 28) über die dritte Bohrung 24 in das Ventilinnenvolumen 30 eingefülltes zweites Flüssigkeitsvolumen (nahezu vollständig) als dritter Teilstrom über die erste Bohrung 12 und als vierter Teilstrom über die zweite Bohrung 18 aus dem Ventilinnenvolumen 30 heraus transferierbar ist. Außerdem ist aufgrund der Auslegung der Ventilvorrichtung währenddessen gewährleistet, dass mittels des stetig verstellten Verschlussteils 32 eine dritte Flussdichte des dritten Teilstroms (in der ersten Bohrung 12) stetig steigerbar und eine vierte Flussdichte des vierten Teilstroms (in der zweiten Bohrung 18) stetig reduzierbar sind. Auch in diesem Fall können die dritte Flussdichte und die vierte Flussdichte Werte zwischen 0% und 100% einer durch die dritte Bohrung 24 strömenden (Ausgangs-)Flussdichte haben. Vorzugsweise ergibt eine Summe der dritten Flussdichte und der vierten Flussdichte die durch die dritte Bohrung 12 strömende (Ausgangs-)Flussdichte.
Die Ventilvorrichtung kann deshalb zusätzlich zum zumindest teilweisen Entleeren des Speichervolumens 28 und zum teilweisen Rückführen des zwischengespeicherten zweiten Flüssigkeitsvolumens in den Hauptbremszylinder genutzt werden. Dabei ist ein langsamer/stetiger Übergang von einem Entleeren des Speichervolumens 28 (hauptsächlich) in den mindestens einen Radbremszylinder 22 zu einem Entleeren des Speichervolumens 28 (hauptsächlich) in den Hauptbremszylinder 16 ausführbar. Deshalb spürt der Fahrer während der Betätigung des Bremsbetätigungselements das Befüllen des Hauptbremszylinders 16 nicht/kaum. Dies gewährleistet einen guten Komfort während der Betätigung des Bremsbetätigungselements für den Fahrer.
Des Weiteren ist die Ventilvorrichtung der 1 aus dem ersten Betriebsmodus und/oder dem zweiten Betriebsmodus in einen dritten Betriebsmodus steuerbar, in welchem die zweite Bohrung 18, die dritte Bohrung 24 und das Ventilinnenvolumen 30 derart miteinander verbunden sind, dass ein durch die zweite Bohrung 18 eingefülltes drittes Flüssigkeitsvolumen (nahezu vollständig) in das Ventilinnenvolumen 30 (zwischen-)transferierbar und über die erste Bohrung 12 aus dem Ventilinnenvolumen 30 heraus transferierbar ist. Damit kann die Ventilvorrichtung auch zum Transferieren des dritten Flüssigkeitsvolumens aus dem mindestens einen Radbremszylinder 22 in den Hauptbremszylinder 16 verwendet werden.
Die in 1 schematisch dargestellte Ventilvorrichtung umfasst ein 3-Wege-Ventil 34, über welches die erste Bohrung 12 mit dem Ventilinnenvolumen 30 verbunden ist. Die zweite Bohrung 18 ist über ein erstes 2-Wege-Ventil 36 der Ventilvorrichtung mit dem Ventilinnenvolumen 30 hydraulisch verbunden. Außerdem ist die dritte Bohrung 24 über ein zweites 2-Wege-Ventil 38 der Ventilvorrichtung mit dem Ventilinnenvolumen 30 hydraulisch verbunden. Wie nachfolgend genauer erläutert wird, lässt sich die Ventilvorrichtung durch das Schalten der Ventile 34 bis 38 verlässlich in einen aus den drei Betriebsmoden ausgewählten Betriebsmodus steuern.
Beispielsweise können an dem Ventilinnenvolumen 30 mindestens zwei Flussdichte-Steueröffnungen 40a und 40b ausgebildet sein, welche mittels des stetig verstellbaren Verschlussteils 32 zumindest teilweise abdeckbar sind. Das Verschlussteil 32 kann so stetig verstellbar sein, dass eine Zunahme einer mittels des Verschlussteils 32 abgedeckten ersten Fläche der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a zu einer Abnahme einer mittels des Verschlussteils 32 abgedeckten zweiten Fläche der zweiten Flussdichte-Steueröffnung 40b führt. Entsprechend kann auch eine Abnahme der mittels des Verschlussteils 32 abgedeckten ersten Fläche der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a mit einer Zunahme der mittels des Verschlussteils 32 abgedeckten zweiten Fläche der zweiten Flussdichte-Steueröffnung 40b verbunden sein. Die abgedeckten Anteile der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a und der zweiten Flussdichte-Steueröffnung 40b können zwischen 0% und 100% liegen. Vorzugsweise ergibt ein Mittelwert aus den abgedeckten Anteilen der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a und der zweiten Flussdichte-Steueröffnung 40b 50%.
Zwischen der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a und dem ersten 2-Wege-Ventil 36 kann eine Zwischenbohrung 42 verlaufen, während die zweite Flussdichte-Steueröffnung 40b über eine Zwischenbohrung 44 mit dem zweiten 2-Wege-Ventil 38 verbunden ist. Das 3-Wege-Ventil 34 kann über eine weitere Zwischenbohrung 46 mit einer freiliegenden Öffnung 48 des Ventilinnenvolumens 30 verbunden sein, wobei eine unbedeckte Fläche der freiliegenden Öffnung 48 durch eine Stellung des Verschlussteils 32 nicht/kaum beeinträchtigt wird. Die Ventilvorrichtung ist somit durch ein Offenschalten einer hydraulischen Verbindung zwischen der zweiten Bohrung 18 und der Zwischenbohrung 42/der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a mittels des ersten 2-Wege-Ventils 36, durch ein Offenschalten einer hydraulischen Verbindung zwischen der dritten Bohrung 24 und der Zwischenbohrung 44/der zweiten Flussdichte-Steueröffnung 40b mittels des zweiten 2-Wege-Ventils 38 und durch ein Offenschalten einer hydraulischen Verbindung zwischen der ersten Bohrung 12 und der Zwischenbohrung 46/der freiliegenden Öffnung 48 mittels des 3-Wege-Ventils 34 in den ersten Betriebsmodus steuerbar.
Bei der Ausführungsform der 1 verlaufen außerdem zwei weitere Zwischenbohrungen 50 und 52 zwischen dem 3-Wege-Ventil 34 und jeweils einer von zwei weiteren Flussdichte-Steueröffnungen 54a und 54b an dem Ventilinnenvolumen 30. Die dritte Flussdichte-Steueröffnung 54a liegt an der Zwischenbohrung 50. Außerdem ist die vierte Flussdichte-Steueröffnung 54b an der Zwischenbohrung 52 ausgebildet. Über eine Vergabelung 56 der Zwischenbohrung 52 kann auch das erste 2-Wege-Ventil 36 an die vierte Flussdichte-Steueröffnung 54b angebunden sein. Des Weiteren kann eine weitere Zwischenbohrung 58 das zweite 2-Wege-Ventil 38 mit einer freiliegenden Öffnung 60 an dem Ventilinnenvolumen 30 verbinden.
Auch die zwei weiteren Flussdichte-Steueröffnungen 54a und 54b können mittels des stetig verstellbaren Verschlussteils 32 zumindest teilweise abdeckbar sein. Das Verschlussteil 32 kann insbesondere so stetig verstellbar sein, dass eine Zunahme einer mittels des Verschlussteils 32 abgedeckten dritten Fläche der dritten Flussdichte-Steueröffnung 54a zu einer Abnahme einer mittels des Verschlussteils 32 abgedeckten vierten Fläche der vierten Flussdichte-Steueröffnung 54b führt. Entsprechend kann auch eine Abnahme der mittels des Verschlussteils 32 abgedeckten dritten Fläche der dritten Flussdichte-Steueröffnung 54a mit einer Zunahme der mittels des Verschlussteils 32 abgedeckten vierten Fläche der vierten Flussdichte-Steueröffnung 54b verbunden sein. Demgegenüber kann eine unbedeckte Fläche der weiteren freiliegenden Öffnung 60 durch eine Stellung des Verschlussteils 32 nicht/kaum beeinträchtigt werden. Die abgedeckten Anteile der dritten Flussdichte-Steueröffnung 54a und der vierten Flussdichte-Steueröffnung 54b können zwischen 0% und 100% liegen. Vorzugsweise ergibt ein Mittelwert aus den abgedeckten Anteilen der dritten Flussdichte-Steueröffnung 54a und der vierten Flussdichte-Steueröffnung 54b 50%. Außerdem können die abgedeckten Anteile der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a und der dritten Flussdichte-Steueröffnung 54a gleich sein. Entsprechend können auch die abgedeckten Anteile der zweiten Flussdichte-Steueröffnung 40b und der vierten Flussdichte-Steueröffnung 54b gleich sein. Die Ausbildung der weiteren Öffnungen 54a, 54b und 60 an dem Ventilinnenvolumen 30 ist jedoch optional.
Die Ventilvorrichtung der 1 ist durch ein Offenschalten einer hydraulischen Verbindung zwischen der ersten Bohrung 12 und der Zwischenbohrung 50/der dritten Flussdichte-Steueröffnung 54a mittels des 3-Wege-Ventils 34, durch ein Offenschalten einer hydraulischen Verbindung zwischen der zweiten Bohrung 18 und der Zwischenbohrungen 52 und 56/der vierten Flussdichte-Steueröffnung 54b mittels des ersten 2-Wege-Ventils 36 und durch ein Offenschalten einer hydraulischen Verbindung zwischen der dritten Bohrung 24 und der Zwischenbohrung 58/der freiliegenden Öffnung 60 mittels des zweiten 2-Wege-Ventils 38 in den zweiten Betriebsmodus steuerbar. Zum Steuern der Ventilvorrichtung in den dritten Betriebsmodus ist ein Offenschalten einer hydraulischen Verbindung zwischen der zweiten Bohrung 18 und der Zwischenbohrung 42/der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a mittels des ersten 2-Wege-Ventils 36, ein Offenschalten einer hydraulischen Verbindung zwischen der ersten Bohrung 12 und der Zwischenbohrung 46/der freiliegenden Öffnung 48 mittels des 3-Wege-Ventils 34 und ein Öffnen/Freilegen der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a mittels des durch den Motor verstellten Verschlussteils 32 ausreichend.
Vorzugsweise weist die Ventilvorrichtung ein (internes) Speichervolumen 28 auf, dessen Kolben 62 mechanisch mit dem Verschlussteil 32 verbunden ist. Somit kann der gleiche externe oder interne Motor zum gemeinsamen Verstellen des Kolbens 62 zusammen mit dem Verschlussteil 32 genutzt werden. Dies gewährleistet, dass der Fahrer bei einem vergleichsweise großen Füllstand des Speichervolumens 28 (hauptsächlich) darin einbremst, während bei einem relativ niedrigen Füllstand des Speichervolumens 28 der Fahrer (hauptsächlich) in den mindestens einen zugeordneten Radbremszylinder einbremst. Die Stellungen des Kolben 62 und des Verschlussteils 32 sind somit automatisch aneinander angepasst. Der externe oder interne Motor kann wahlweise näher an dem Kolben 62 oder näher an dem Verschlussteil 32 angeordnet sein.
Insbesondere kann der Kolben 62 über ein elastisches Element 64 mit dem Verschlussteil 32 verbunden ist. Somit ist gewährleistet, dass der Fahrer auch bei einem direkten Einbremsen in das Speichervolumen 28 das Bremsbetätigungselement selbst bei einem maximalen Verstellweg nicht als hart empfindet. Außerdem kann sich das Verschlussteil 32 mittels einer Feder 66 derart an dem Gehäuse 10 abstützen, dass das Verschlussteil 32 nach einem Deaktivieren des (nicht skizzierten) Motors automatisch wieder in eine bevorzugte Ausgangsstellung zurückverstellbar ist. Beispielsweise kann die Ausgangsstellung des Verschlussteils 32 so festgelegt sein, dass die mittels des Verschlussteils 32 abgedeckte erste Fläche der ersten Flussdichte-Steueröffnung 40a minimal und die mittels des Verschlussteils 32 abgedeckte zweite Fläche der zweiten Flussdichte-Steueröffnung 40b maximal ist. Entsprechend können auch die mittels des in seiner Ausgangsstellung vorliegenden Verschlussteils 32 abgedeckte dritte Fläche der dritten Flussdichte-Steueröffnung 54a minimal und die mittels des Verschlussteils 32 abgedeckte vierte Fläche der vierten Flussdichte-Steueröffnung 54b maximal sein.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Ventilvorrichtung der 1 wahlweise als Bremskraft-Simulator oder als Verblender zum Verblenden eines zeitlich variierenden Generator-Bremsmoments einsetzbar ist. Aufgrund der kontinuierlichen Verschiebbarkeit des Verschlussteils 32 spürt der Fahrer einen Wechsel zwischen einer Simulatorfunktion und einer Verblenderfunktion nicht. Die Elastizitäten der Ventilvorrichtung können auf einfache Weise so ausbildet werden, dass die Ventilvorrichtung während der Simulatorfunktion eine Druck-Weg-Charakteristik aufweist, welche der standardgemäßen (bevorzugten) Charakteristik des jeweiligen Bremsbetätigungselements entspricht. Dies gewährleistet ein vorteilhaftes Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl) für den Fahrer.
Die Ventilvorrichtung kann insbesondere die Funktionen ausführen, welche bei der Erläuterung der Steuervorrichtung und des Verfahrens im Weiteren ausgeführt werden. Auf eine Aufzählung der mittels der Ventilvorrichtung ausführbaren Funktionen wird deshalb hier verzichtet.
Die Ventilvorrichtung kann insbesondere die Funktionen ausführen, welche bei der Erläuterung der Steuervorrichtung und des Verfahrens im Weiteren ausgeführt werden. Auf eine Aufzählung der mittels der Ventilvorrichtung ausführbaren Funktionen wird deshalb hier verzichtet.
Die oben beschriebenen Vorteile sind auch bei einem hydraulischen Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer derartigen Ventilvorrichtung gewährleistet. Insbesondere kann das hydraulische Bremssystem für jeden seiner Bremskreise eine Ventileinrichtung aufweisen. Auf diese Weise sind die in den Bremskreisen vorliegenden Bremsdrücke individuell mittels der zugeordneten Ventileinrichtung verblendbar.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Ventilvorrichtung.
Wie anhand von 2 erkennbar ist, kann die Ventilvorrichtung auch mit einem vergleichsweise großen Speichervolumen 28 ausgestattet werden. Insbesondere kann eine Simulatorfeder 68 derart an dem Kolben des Speichervolumens 28 angebracht sein, dass der Fahrer trotz eines Einbremsens zu 100% in das Speichervolumen 28 ein vorteilhaftes/standardgemäßes Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl) hat.
3a bis 3g zeigen schematische Darstellungen zum Erläutern einer Funktionsweise einer Ausführungsform der Steuervorrichtung.
Die in 3a bis 3g schematisch dargestellte Steuervorrichtung 100 für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs kann mit der oben schon beschriebenen Ventilvorrichtung, bzw. mit einem damit ausgestatteten Bremssystem, zusammenwirken. Insbesondere kann die Steuervorrichtung 100 eine Untereinheit der Ventilvorrichtung, bzw. des damit ausgestatteten Bremssystems, sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Einsetzbarkeit der Steuervorrichtung 100 nicht auf ein mit der oben beschriebenen Ventilvorrichtung ausgestattetes hydraulisches Bremssystem limitiert ist. Stattdessen kann die Steuervorrichtung 100 auch mit einem hydraulischen Bremssystem zusammenwirken, dessen hydraulische Komponenten zumindest teilweise die Funktionen der Untereinheiten der oben beschriebenen Ventilvorrichtung erfüllen.
Die Steuervorrichtung 100 umfasst eine Ansteuereinrichtung 102. Die Ansteuereinrichtung 102 ist dazu ausgelegt ist, zumindest eine hydraulische Komponente des hydraulischen Bremssystems derart anzusteuern, dass ein aus einem Hauptbremszylinder 16 des hydraulischen Bremssystems herausgedrücktes erstes Flüssigkeitsvolumen V1 zumindest teilweise in ein Speichervolumen 28 des hydraulischen Bremssystems verschiebbar ist. Dabei ist das erste Flüssigkeitsvolumen in ein Ventilinnenvolumen 30 des hydraulischen Bremssystems mit einem in dem Ventilinnenvolumen 30 angeordneten Verschlussteil 32, welches mittels eines (nicht skizzierten) Motors stetig verstellbar ist, und aus dem Ventilinnenvolumen teilweise als erster Teilstrom T1 in das Speichervolumen 28 und teilweise als zweiter Teilstrom T2 in mindestens einen Radbremszylinder 22 des hydraulischen Bremssystems transferierbar. Die Ansteuereinrichtung 102 ist zusätzlich dazu ausgelegt, währenddessen den Motor derart anzusteuern, dass mittels des stetig verstellten Verschlussteils 32 eine erste Flussdichte des ersten Teilstroms T1 stetig steigerbar und eine zweite Flussdichte des zweiten Teilstroms T2 stetig reduzierbar ist.
Das nachfolgend beschriebe Beispiel der 3a bis 3c gibt den Vorgang schematisch wieder:
Zu Beginn wird eine hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 16 und dem Ventilinnenvolumen 30 so freigeschaltet, dass das erste Flüssigkeitsvolumen V1 zu (nahezu) 100% in das Ventilinnenvolumen 30 einfüllbar ist. Beispielsweise wird dazu ein 3-Wege-Ventil 34, über welches der Hauptbremszylinder 16 mit dem Ventilinnenvolumen 30/der freiliegenden Öffnung 48 des Ventilinnenvolumens 30 verbunden ist, mittels eines ersten Steuersignals 104 angesteuert.
Sofern die Steuervorrichtung 100 nicht zusammen mit der oben beschriebenen Ventilvorrichtung eingesetzt wird, kann das Ventilinnenvolumen 30 beispielsweise ein Innenvolumen eines stetig regelbaren/stetig steuerbaren Ventils sein. Es wird insbesondere darauf hingewiesen, dass die Verwendbarkeit der Steuervorrichtung 100 nicht auf einen bestimmten Ventiltyp des mit dem Verschlussteil 32 ausgestatteten stetig regelbaren/stetig steuerbaren Ventils limitiert ist.
Außerdem kann eine hydraulische Verbindung zwischen dem mindestens einen Radbremszylinder 22 und einer ersten abdeckbaren Öffnung 40a an dem Ventilinnenvolumen 30 von der Ansteuereinrichtung 102 freigeschaltet werden. Dazu kann insbesondere ein erstes 2-Wege-Ventil 36, über welches der mindestens eine Radbremszylinder 22 mit der ersten abdeckbaren Öffnung 40a des Ventilinnenvolumens 30 hydraulisch verbunden ist, mittels eines zweiten Steuersignals 106 angesteuert werden. Entsprechend kann auch eine hydraulische Verbindung zwischen einer zweiten abdeckbaren Öffnung 40b an dem Ventilinnenvolumen 30 und dem Speichervolumen 28 von der Ansteuereinrichtung 102 freigeschaltet werden. Wahlweise kann dazu ein zweites 2-Wege-Ventil 38, über welches das Speichervolumen 28 mit der zweiten abdeckbaren Öffnung 40b des Ventilinnenvolumens 30 hydraulisch verbunden ist, mittels eines dritten Steuersignals 108 angesteuert werden.
Zu Beginn des Verschiebens des ersten Flüssigkeitsvolumens V1 zumindest teilweise in das Speichervolumen 28 liegt das Verschlussteil 32 vorzugsweise in einer Ausgangsstellung vor, in welcher ein minimaler Flächenanteil der ersten abdeckbaren Öffnung 40a und ein maximaler Flächenanteil der zweiten abdeckbaren Öffnung 40b mittels des Verschlussteils 32 abgedeckt sind (siehe 3a). Beispielsweise sind ein minimaler Flächenanteil der ersten abdeckbaren Öffnung 40a von 0% und ein maximaler Flächenanteil der zweiten abdeckbaren Öffnung 40b von 100% mittels des Verschlussteils 32 zu Beginn des Verschiebens des ersten Flüssigkeitsvolumens V1 abgedeckt. Somit ist zu diesem Zeitpunkt eine erste Flussdichte des zu dem Speichervolumen 28 verschobene erste Teilstroms T1 minimal, beispielsweise gleich 0% der Flussdichte des ersten Flüssigkeitsvolumens V1, während eine zweite Flussdichte des zu dem mindestens einen Radbremszylinder 22 verschobenen zweiten Teilstroms T2 maximal ist, und insbesondere bei 100% der Flussdichte des ersten Flüssigkeitsvolumens V1 liegen kann. Sofern ein (rein-hydraulisches) Bremsen ohne ein Verblenden gewünscht ist, kann das Verschlussteil 32 auch in der in 3a wiedergegebenen Stellung belassen werden.
Während des Verschiebens des aus dem Hauptbremszylinder 16 herausgedrückten ersten Flüssigkeitsvolumens V1 zumindest teilweise in das Speichervolumen 28 wird der (nicht skizzierte) Motor mittels eines vierten Steuersignals 110 der Ansteuereinrichtung 102 angesteuert. Durch das Ansteuern des Motor mittels des vierten Steuersignals 110 wird das Verschlussteil 32 stetig so verstellt, dass der mittels des Verschlussteils 32 abgedeckte Flächenanteil der ersten abdeckbaren Öffnung 40a zunimmt, während der mittels des Verschlussteils 32 abgedeckte Flächenanteil der zweiten abdeckbaren Öffnung 40b abnimmt. Dies bewirkt eine Zunahme der ersten Flussdichte des ersten Teilstroms T1 in das Speichervolumen 28 bei einer gleichzeitigen Abnahme der zweiten Flussdichte des zweiten Teilstroms T2 zu den Radbremszylindern 22. In 3b ist beispielsweise eine Stellung des Verschlussteils 32 gezeigt, in welcher die erste Flussdichte bei 80% der Flussdichte des ersten Flüssigkeitsvolumens V1 und die zweite Flussdichte bei 20% der Flussdichte des ersten Flüssigkeitsvolumens V1 liegen.
Vorzugsweise kann das Verstellen des Verschlussteils 32 so lange ausgeführt werden, bis ein zum Verblenden ausreichendes Volumen in das Speichervolumen 28 verschoben ist und/oder bis ein maximaler Flächenanteil der ersten abdeckbaren Öffnung 40a und ein minimaler Flächenanteil der zweiten abdeckbaren Öffnung 40b mittels des stetig verstellbaren Verschlussteils 32 abgedeckt sind. 3c zeigt eine Stellung des Verschlussteils 32, in welcher der Fahrer zu 100% in das Speichervolumen 28 einbremst, während keine Bremsflüssigkeit mehr aus dem Ventilinnenvolumen 30 zu dem mindestens einen Radbremszylinder 22 verschoben wird.
Wie in 3d bis 3f schematisch dargestellt ist, ist die Ansteuervorrichtung 102 zusätzlich dazu ausgelegt, die mindestens eine hydraulische Komponente und/oder mindestens eine weitere hydraulische Komponente des Bremssystems derart anzusteuern, dass ein zweites Flüssigkeitsvolumen V2 aus dem Speichervolumen 28 zumindest teilweise in den Hauptbremszylinder 16 verschiebbar ist. Dazu ist das zweite Flüssigkeitsvolumen V2 in das Ventilinnenvolumen 30 und aus dem Ventilinnenvolumen 30 teilweise als dritter Teilstrom T3 in den Hauptbremszylinder 16 und teilweise als vierter Teilstrom T4 in den mindestens einen Radbremszylinder 22 transferierbar. Außerdem ist die Ansteuereinrichtung 102 zusätzlich dazu ausgelegt, währenddessen den Motor derart anzusteuern, dass mittels des stetig verstellten Verschlussteils 32 eine dritte Flussdichte des dritten Teilstroms T3 stetig steigerbar und eine vierte Flussdichte des vierten Teilstroms T4 stetig reduzierbar ist.
Für diesen Vorgang können eine hydraulische Verbindung zwischen einer ersten/dritten abdeckbaren Öffnung 54a des Ventilinnenvolumens 30 und dem Hauptbremszylinder 16, eine hydraulische Verbindung zwischen einer zweiten/vierten abdeckbaren Öffnung 54b an dem Ventilinnenvolumen 30 und dem mindestens einen Radbremszylinder 22 und eine hydraulische Verbindung zwischen einer freiliegenden Öffnung 60 an dem Ventilinnenvolumen 30 und dem Speichervolumen 28 freigeschaltet werden. Dazu können beispielsweise die Steuersignale 104 bis 108 an das 3-Wege-Ventil 34, das erste 2-Wege-Ventil 36 und das zweite 2-Wege-Ventil 38 von der Ansteuereinrichtung 102 ausgegeben werden.
Wie in 3d dargestellt ist, sind zu Beginn des zumindest teilweisen Entleerens des Speichervolumens 28 ein maximaler Flächenanteil der dritten abdeckbaren Öffnung 54a (z.B. mehr als 90%, insbesondere 100%) und ein maximaler Flächenanteil der vierten abdeckbaren Öffnung 54b (z.B. weniger als 10%, insbesondere 0%) mittels des Verschlussteils 32 abgedeckt. Beispielsweise liegen bei der in 3d dargestellten Situation die dritte Flussdichte des dritten Teilstroms T3 bei 10% der Flussdichte des zweiten Flüssigkeitsvolumens V2 und die vierte Flussdichte des vierten Teilstroms T4 bei 90% der Flussdichte des zweiten Flüssigkeitsvolumens V2.
Durch das Verstellen des Verschlussteils 32 mittels des durch das vierte Steuersignal 110 angesteuerten Motors können die Flussdichten der Teilströme T3 und T4 so variiert werden, dass zu einem späteren Zeitpunkt die dritte Flussdichte des dritten Teilstroms T3 bei 90% der Flussdichte des zweiten Flüssigkeitsvolumens V2 und die vierte Flussdichte des vierten Teilstroms T4 bei 10% der Flussdichte des zweiten Flüssigkeitsvolumens V2 liegen (siehe 3e).
Sofern während des zumindest teilweisen Entleerens des Speichervolumens 28 plötzlich ein Bremsdruckabbau in dem mindestens einen Radbremszylinder 22 gewünscht wird, kann mittels eines einfachen Schaltens der Ventile 34 und 36 durch die Steuersignale 104 und 106 auch ein umgelenkter dritter Teilstrom T3‘ in das Speichervolumen 28 und ein umgelenkter vierten Teilstrom T4‘ zu dem Hauptbremszylinder 16 gelenkt werden (siehe 3f). Die Ansteuereinrichtung 102 kann somit schnell auf geänderte Bremswünsche des Fahrers oder einer automatischen Geschwindigkeitssteuervorrichtung reagieren.
Anhand 3g ist auch erkennbar, dass die Ansteuereinrichtung 102 zusätzlich dazu ausgelegt ist, die mindestens eine hydraulische Komponente und/oder mindestens eine weitere hydraulische Komponente derart anzusteuern, dass ein drittes Flüssigkeitsvolumen V3 von dem mindestens einen Radbremszylinder 22 in den Hauptbremszylinder 16 verschiebbar ist, wobei das dritte Flüssigkeitsvolumen über das Ventilinnenvolumen 30 in den Hauptbremszylinder 16 transferierbar ist. Beispielsweise können dazu eine hydraulische Verbindung zwischen dem mindestens einen Radbremszylinder 22 und der ersten abdeckbaren Öffnung 40a an dem Ventilinnenvolumen 30 und eine hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 16 und dem Ventilinnenvolumen 30 mittels der Steuersignale 104 und 106 freigeschaltet werden. Außerdem kann das Stellelement mittels des vierten Steuersignals 110 ist eine Stellung verfahren/verstellt werden, in welcher ein minimaler Anteil (vorzugsweise von 0%) der ersten abdeckbaren Öffnung 40a abgedeckt ist.
Die oben beschriebene Steuervorrichtung 100 gewährleistet somit die schon ausgeführten Vorteile, auf deren erneute Erläuterung hier verzichtet wird. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Ansteuereinrichtung 102 dazu ausgelegt, die mindestens eine hydraulische Komponente des hydraulischen Bremssystems und den Motor unter Berücksichtigung zumindest eines bereitgestellten Sensorsignals 112 eines Bremsbetätigungselements-Sensors und/oder eines Drucksensors, wie insbesondere eines Hauptbremszylinder-Drucksensors, und/oder einer bereitgestellten Information 114 bezüglich eines auszuübenden, maximal ausübbaren oder ausgeübten Generator-Bremsmoments eines Generators anzusteuern. Beispielsweise kann das Sensorsignal 112 eine Information bezüglich einer Betätigungsstärke einer Betätigung des Bremsbetätigungselements (z.B. eines Bremspedals) durch einen Fahrer oder eines in dem Hauptbremszylinder vorliegenden Innendrucks enthalten. Es wird darauf hingewiesen, dass die Steuervorrichtung 100 nicht auf einen bestimmten Sensortyp zum Bereitstellen des Sensorsignals 112 beschränkt ist.
Somit kann die Steuervorrichtung 100 vorteilhaft dazu eingesetzt werden, dass mittels des mindestens einen Radbremszylinders 22 ausgeübte Radbremszylinder-Bremsmoment an das auszuübende, maximal ausübbare oder ausgeübte Generator-Bremsmoment anzupassen. Die Steuervorrichtung 100 kann somit zu einer vorteilhaften Rekuperationseffizienz beitragen, ohne dass die vom Fahrer vorgegebene Fahrzeugverzögerung überschritten wird.
4 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems.
Das nachfolgend beschriebene Verfahren ist beispielsweise mit der oben schon ausgeführten Ventilvorrichtung ausführbar. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausführbarkeit des Verfahrens nicht auf eine Verwendung der Ventilvorrichtung limitiert ist. Stattdessen kann das Verfahren auch mit einem Bremssystem ausgeführt werden, dessen Bremssystemkomponenten zumindest teilweise die Funktionen der Untereinheiten der oben erläuterten Ventilvorrichtung erfüllen.
In einem Verfahrensschritt S1 wird ein aus einem Hauptbremszylinder des hydraulischen Bremssystems herausgedrücktes erstes Flüssigkeitsvolumen zumindest teilweise in ein Speichervolumen des hydraulischen Bremssystems verschoben. Dies geschieht durch die (nahezu gleichzeitig ausgeführten) Verfahrensteilschritte S11 und S12. In dem Verfahrensteilschritt S11 wird das erste Flüssigkeitsvolumen in ein Ventilinnenvolumen mit einem in dem Ventilinnenvolumen angeordneten Verschlussteil, welches mittels eines Motors stetig verstellbar ist, transferiert. In dem Verfahrensteilschritt S12 wird das erste Flüssigkeitsvolumen aus dem Ventilinnenvolumen teilweise als erster Teilstrom in das Speichervolumen und teilweise als zweiter Teilstrom in mindestens einen Radbremszylinder des hydraulischen Bremssystems transferiert. Gleichzeitig wird der Motor derart angesteuert, dass durch das stetige Verstellen des Verschlussteils eine erste Flussdichte des ersten Teilstroms stetig gesteigert und eine zweite Flussdichte des zweiten Teilstroms stetig reduziert wird.
Optionaler Weise kann das Verfahren auch einen Verfahrensschritt S2 aufweisen. In dem Verfahrensschritt S2 wird ein zweites Flüssigkeitsvolumen aus dem Speichervolumen zumindest teilweise in den Hauptbremszylinder verschoben. Beispielsweise kann mittels des Verfahrensschritts S2 das durch den Verfahrensschritt S1 befüllte Speichervolumen zumindest teilweise entleert werden. Der Verfahrensschritt S2 umfasst die (nahezu gleichzeitig ausgeführten) Verfahrensteilschritte S21 und S22. In dem Verfahrensteilschritt S21 wird das zweite Flüssigkeitsvolumen in das Ventilinnenvolumen transferiert. Zusätzlich wird in dem Verfahrensteilschritt S22 das zweite Flüssigkeitsvolumen aus dem Ventilinnenvolumen teilweise als dritter Teilstrom in den Hauptbremszylinder und teilweise als vierter Teilstrom in den mindestens einen Radbremszylinder transferiert. Dazu wird während des Verfahrensteilschritt S22 der Motor derart angesteuert, dass durch das stetige Verstellen des Verschlussteils eine dritte Flussdichte des dritten Teilstroms stetig gesteigert und eine vierte Flussdichte des vierten Teilstroms stetig reduziert wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Verfahren auch einen Verfahrensschritt S3 zum Verschieben eines dritten Flüssigkeitsvolumens von dem mindestens einen Radbremszylinder in den Hauptbremszylinder, wobei das dritte Flüssigkeitsvolumen über das Ventilinnenvolumen in den Hauptbremszylinder transferiert wird.
Zum Ausführen des mindestens einen Verfahrensschritts S1 bis S3 können ein 3-Wege-Ventil, über welches der Hauptbremszylinder mit dem Ventilinnenvolumen hydraulisch verbunden ist, ein erstes 2-Wege-Ventil, über welches der mindestens eine Radbremszylinder mit dem Ventilinnenvolumen hydraulisch verbunden ist, und/oder ein zweites 2-Wege-Ventil, über welches das Speichervolumen mit dem Ventilinnenvolumen hydraulisch verbunden ist, geschaltet werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Verwendung derartiger Ventile optional ist. Außerdem können zum Ausführen des Verfahrens noch weitere Ventile und/oder Pumpen angesteuert werden.
Das hier beschriebene Verfahren gewährleistet die oben schon erläuterten Vorteile. Auf eine erneute Beschreibung der Vorteile wird hier verzichtet.
5a bis 5d zeigen Koordinatensysteme zum Erläutern von mittels der vorliegenden Erfindung aufbringbaren unterschiedlichen Bremskraftverteilungen.
Die Abszissen der Koordinatensysteme der 5a bis 5d zeigen die auf eine Vorderachse eines Fahrzeugs aufbringbaren Kraftkomponenten F_F. Mittels der Ordinaten der Koordinatensysteme der 5a bis 5d sind die auf eine Hinterachse des Fahrzeugs aufbringbaren Kraftkomponenten F_R dargestellt.
Die mittels der Vektoren F_RR und F_RF dargestellten Radbremszylinder-Bremskräfte sind mittels der jeweiligen Radbremszylinder auf die zugeordnete Vorder- oder Hinterachse ausübbar. Die Radbremszylinder-Bremskräfte F_RR und F_RF addieren sich zu einer Radbremszylinder-Gesamtbremskraft F_Rges. Mittels mindestens eines Elektromotors sind die Motor-Bremskräfte F_MR und F_MF wahlweise nur auf eine Achse oder auf Vorder- und Hinterachse gemeinsam ausübbar. Die Motor-Bremskräfte F_MR und F_MF addieren sich jeweils zu einer Motor-Gesamtbremskraft F_Mges. Die Summe aus der Radbremszylinder-Gesamtbremskraft F_Rges und der Motor-Gesamtbremskraft F_Mges ergibt eine Gesamtbremskraft F_ges.
Wie anhand eines Vergleichs der Koordinatensysteme der 5c und 5d erkennbar ist, kann die erfindungsgemäße Technologie zum Verblenden genutzt werden, um unterschiedliche Verteilungen der Gesamtbremskraft F_ges auf die Achsen des Fahrzeugs zu bewirken. Insbesondere können die unterschiedlichen Bremskraftverteilungen wahlweise eingestellt werden, wodurch eine gute Stabilität des Fahrzeugs auch in unterschiedlichen Bremssituationen gewährleistet ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011007025 A1 [0002]

Claims

Ventilvorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit: einem Gehäuse (10) mit – einer ersten Bohrung (12), an welcher eine erste Leitung (14) so anbindbar ist, dass die Ventilvorrichtung zumindest über die erste Leitung (14) mit einem Hauptbremszylinder (16) des hydraulischen Bremssystems hydraulisch verbindbar ist, – einer zweiten Bohrung (18), an welcher eine zweite Leitung (20) so anbindbar ist, dass die Ventilvorrichtung zumindest über die zweite Leitung (20) mit mindestens einem Radbremszylinder (22) des hydraulischen Bremssystems hydraulisch verbindbar ist, und – einer dritten Bohrung (24), an welcher eine dritte Leitung (26) so anbindbar oder ausgebildet ist, dass ein externes Speichervolumen (28) des hydraulischen Bremssystems hydraulisch anbindbar oder ein internes Speichervolumen (28) hydraulisch angebunden ist; und einem in einem Ventilinnenvolumen (30) der Ventilvorrichtung angeordneten Verschlussteil (32), welches mittels eines externen oder internen Motors stetig verstellbar ist; wobei zumindest in einem ersten Betriebsmodus der Ventilvorrichtung die erste Bohrung (12), die zweite Bohrung (18), die dritte Bohrung (24) und das Ventilinnenvolumen (30) derart miteinander verbunden sind, dass ein über die erste Bohrung (12) in das Ventilinnenvolumen (30) eingefülltes erstes Flüssigkeitsvolumen (V1) als erster Teilstrom (T1) über die dritte Bohrung (24) und als zweiter Teilstrom (T2) über die zweite Bohrung (18) aus dem Ventilinnenvolumen (30) heraus transferierbar ist, wobei mittels des stetig verstellten Verschlussteils (32) eine erste Flussdichte des ersten Teilstroms (T1) stetig steigerbar und eine zweite Flussdichte des zweiten Teilstroms (T2) stetig reduzierbar sind.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ventilvorrichtung aus dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus steuerbar ist, in welchem die erste Bohrung (12), die zweite Bohrung (18), die dritte Bohrung (24) und das Ventilinnenvolumen (30) derart miteinander verbunden sind, dass ein über die dritte Bohrung (24) in das Ventilinnenvolumen (30) eingefülltes zweites Flüssigkeitsvolumen (V2) als dritter Teilstrom (T3) über die erste Bohrung (12) und als vierter Teilstrom (T4) über die zweite Bohrung (18) aus dem Ventilinnenvolumen (30) heraus transferierbar ist, wobei mittels des stetig verstellten Verschlussteils (32) eine dritte Flussdichte des dritten Teilstroms (T3) stetig steigerbar und eine vierte Flussdichte des vierten Teilstroms (T4) stetig reduzierbar sind.
Ventilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ventilvorrichtung zusätzlich aus dem ersten Betriebsmodus und/oder aus dem zweiten Betriebsmodus in einen dritten Betriebsmodus steuerbar ist, in welchem die zweite Bohrung (18), die dritte Bohrung (24) und das Ventilinnenvolumen (30) derart miteinander verbunden sind, dass ein über die zweite Bohrung (18) in das Ventilinnenvolumen (30) eingefülltes drittes Flüssigkeitsvolumen (V3) über die erste Bohrung (12) aus dem Ventilinnenvolumen (30) heraus transferierbar ist.
Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Bohrung (12) über ein 3-Wege-Ventil (34) mit dem Ventilinnenvolumen (30), die zweite Bohrung (18) über ein erstes 2-Wege-Ventil (36) mit dem Ventilinnenvolumen (30) und/oder die dritte Bohrung (24) über ein zweites 2-Wege-Ventil (38) mit dem Ventilinnenvolumen (30) hydraulisch verbunden sind.
Hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer Ventilvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Steuervorrichtung (100) für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit: einer Ansteuereinrichtung (102), welche dazu ausgelegt ist, zumindest eine hydraulische Komponente (34, 36, 38) des hydraulischen Bremssystems derart anzusteuern, dass ein aus einem Hauptbremszylinder (16) des hydraulischen Bremssystems herausgedrücktes erstes Flüssigkeitsvolumen (V1) zumindest teilweise in ein Speichervolumen (28) des hydraulischen Bremssystems verschiebbar ist, wobei das erste Flüssigkeitsvolumen (V1) in ein Ventilinnenvolumen (30) des hydraulischen Bremssystems mit einem in dem Ventilinnenvolumen (30) angeordneten Verschlussteil (32), welches mittels eines Motors stetig verstellbar ist, transferierbar und aus dem Ventilinnenvolumen (30) teilweise als erster Teilstrom (T1) in das Speichervolumen (28) und teilweise als zweiter Teilstrom (T2) in mindestens einen Radbremszylinder (22) des hydraulischen Bremssystems transferierbar ist, und wobei die Ansteuereinrichtung (102) zusätzlich dazu ausgelegt ist, währenddessen den Motor derart anzusteuern, dass mittels des stetig verstellten Verschlussteils (32) eine erste Flussdichte des ersten Teilstroms (T1) stetig steigerbar und eine zweite Flussdichte des zweiten Teilstroms (T2) stetig reduzierbar ist.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 6, wobei die Ansteuereinrichtung (102) zusätzlich dazu ausgelegt ist, die mindestens eine hydraulische Komponente (34, 36, 38) und/oder mindestens eine weitere hydraulische Komponente derart anzusteuern, dass ein zweites Flüssigkeitsvolumen (V2) aus dem Speichervolumen (28) zumindest teilweise in den Hauptbremszylinder (16) verschiebbar ist, wobei das zweite Flüssigkeitsvolumens (V2) in das Ventilinnenvolumen (30) transferierbar und aus dem Ventilinnenvolumen (30) teilweise als dritter Teilstrom (T3) in den Hauptbremszylinder (16) und teilweise als vierter Teilstrom (T4) in den mindestens einen Radbremszylinder (22) transferierbar ist, und wobei die Ansteuereinrichtung (102) zusätzlich dazu ausgelegt ist, währenddessen den Motor derart anzusteuern, dass mittels des stetig verstellten Verschlussteils (32) eine dritte Flussdichte des dritten Teilstroms (T3) stetig steigerbar und eine vierte Flussdichte des vierten Teilstroms (T4) stetig reduzierbar ist.
Steuervorrichtung (100) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Ansteuereinrichtung (102) zusätzlich dazu ausgelegt ist, die mindestens eine hydraulische Komponente (34, 36, 38) und/oder mindestens eine weitere hydraulische Komponente derart anzusteuern, dass ein drittes Flüssigkeitsvolumen (V3) von dem mindestens einen Radbremszylinder (22) in den Hauptbremszylinder (16) verschiebbar ist, wobei das dritte Flüssigkeitsvolumen (V3) über das Ventilinnenvolumen (30) in den Hauptbremszylinder (16) transferierbar ist.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Ansteuereinrichtung (102) zusätzlich dazu ausgelegt ist, ein 3-Wege-Ventil (34), über welches der Hauptbremszylinder (16) mit dem Ventilinnenvolumen (30) hydraulisch verbunden ist, ein erstes 2-Wege-Ventil (36), über welches der mindestens eine Radbremszylinder (22) mit dem Ventilinnenvolumen (30) hydraulisch verbunden ist, und/oder ein zweites 2-Wege-Ventil (38), über welches das Speichervolumen (28) mit dem Ventilinnenvolumen (30) hydraulisch verbunden ist, anzusteuern.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Ansteuereinrichtung (102) zusätzlich dazu ausgelegt ist, die mindestens eine hydraulische Komponente (34, 36, 38) des hydraulischen Bremssystems und den Motor unter Berücksichtigung zumindest eines bereitgestellten Sensorsignals (112) eines Bremsbetätigungselements-Sensors und/oder eines Drucksensors und/oder einer bereitgestellten Information (114) bezüglich eines auszuübenden, maximal ausübbaren oder ausgeübten Generator-Bremsmoments eines Generators anzusteuern.
Steuervorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei die Steuervorrichtung (100) zum Zusammenwirken mit der Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder dem hydraulischen Bremssystem nach Anspruch 5 ausgelegt ist.
Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs gekennzeichnet durch den Schritt: Verschieben eines aus einem Hauptbremszylinder (16) des hydraulischen Bremssystems herausgedrückten ersten Flüssigkeitsvolumens (V1) zumindest teilweise in ein Speichervolumen (28) des hydraulischen Bremssystems (S1) durch: – Transferieren des ersten Flüssigkeitsvolumens (V1) in ein Ventilinnenvolumen (30) mit einem in dem Ventilinnenvolumen (30) angeordneten Verschlussteil (32), welches mittels eines Motors stetig verstellbar ist (S11); und – Transferieren des ersten Flüssigkeitsvolumens (V1) aus dem Ventilinnenvolumen (30) teilweise als ersten Teilstrom (T1) in das Speichervolumen (28) und teilweise als zweiten Teilstrom (T2) in mindestens einen Radbremszylinder (22) des hydraulischen Bremssystems, wobei währenddessen der Motor derart angesteuert wird, dass durch das stetige Verstellen des Verschlussteils (32) eine erste Flussdichte des ersten Teilstroms (T1) stetig gesteigert und eine zweite Flussdichte des zweiten Teilstroms (T2) stetig reduziert wird (S12).
Verfahren nach Anspruch 12 mit dem zusätzlichen Schritt: Verschieben eines zweiten Flüssigkeitsvolumens (V2) aus dem Speichervolumen (28) zumindest teilweise in den Hauptbremszylinder (16) (S2) durch: – Transferieren des zweiten Flüssigkeitsvolumens (V2) in das Ventilinnenvolumen (30) (S21); und – Transferieren des zweiten Flüssigkeitsvolumens (V2) aus dem Ventilinnenvolumen (30) teilweise als dritten Teilstrom (T3) in den Hauptbremszylinder (16) und teilweise als vierten Teilstrom (T4) in den mindestens einen Radbremszylinder (22), wobei währenddessen der Motor derart angesteuert wird, dass durch das stetige Verstellen des Verschlussteils (32) eine dritte Flussdichte des dritten Teilstroms (T3) stetig gesteigert und eine vierte Flussdichte des vierten Teilstroms (T4) stetig reduziert wird (S22).
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13 mit dem zusätzlichen Schritt: Verschieben eines dritten Flüssigkeitsvolumens (V3) von dem mindestens einen Radbremszylinder (22) in den Hauptbremszylinder (16), wobei das dritte Flüssigkeitsvolumen (V3) über das Ventilinnenvolumen (30) in den Hauptbremszylinder (16) transferiert wird (S3).
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei zum Ausführen des mindestens einen Verfahrensschritts ein 3-Wege-Ventil (34), über welches der Hauptbremszylinder (16) mit dem Ventilinnenvolumen (30) hydraulisch verbunden ist, ein erstes 2-Wege-Ventil (36), über welches der mindestens eine Radbremszylinder (22) mit dem Ventilinnenvolumen (30) hydraulisch verbunden ist, und/oder ein zweites 2-Wege-Ventil (38), über welches das Speichervolumen (28) mit dem Ventilinnenvolumen (30) hydraulisch verbunden ist, geschaltet werden.