DE102014223589A1 - Method for operating a hydraulic braking device of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremseinrichtung (3) eines Fahrzeugs (1), die einen betätigbaren Hauptbremszylinder (16) und wenigstens einen Bremskreis (B1, B2) mit wenigstens einer Radbremse (9, 10, 11, 12), eine von dem Hauptbremszylinder (16) zu der Radbremse (9, 10, 11, 12) führende Druckleitung, in der mindestens ein betätigbares Druckventil (USV, EV1, EV2) zum Freigeben oder Verschließen der Druckleitung angeordnet ist, aufweist, wobei ein Rückschlagventil (R1, R2, R3) in einem Bypass (BP1, BP EV1, BP EV2) zu dem Druckventil (USV, EV1, EV2) angeordnet ist, und mindestens einen Drucksensor (PS10), wobei mittels des Drucksensors (PS10) ein Hydraulikdruck in dem Bremskreis (B1, B2) erfasst wird. Es ist vorgesehen, dass das Fahrzeug (1) auf Kurvenfahrten überwacht wird, das bei Erfassen einer Kurvenfahrt das Druckventil (USV, EV1, EV2) geschlossen wird, das bei Erfassen der Kurvenfahrt der Hydraulikdruck zwischen dem Druckventil (USV, EV1, EV2) und der Radbremse (9, 10, 11, 12) gemessen wird, und dass in Abhängigkeit von dem erfassten Hydraulikdruck ein Totvolumen der Bremseinrichtung (3) ermittelt wird.The invention relates to a method for operating a hydraulic brake device (3) of a vehicle (1) having an actuatable master cylinder (16) and at least one brake circuit (B1, B2) with at least one wheel brake (9, 10, 11, 12) from the master cylinder (16) to the wheel brake (9, 10, 11, 12) leading pressure line in which at least one actuatable pressure valve (UPS, EV1, EV2) is arranged for releasing or closing the pressure line, wherein a check valve (R1 , R2, R3) in a bypass (BP1, BP EV1, BP EV2) to the pressure valve (UPS, EV1, EV2) is arranged, and at least one pressure sensor (PS10), wherein by means of the pressure sensor (PS10), a hydraulic pressure in the brake circuit (B1, B2) is detected. It is envisaged that the vehicle (1) is monitored for cornering, the pressure valve (UPS, EV1, EV2) is closed when detecting cornering, the hydraulic pressure between the pressure valve (UPS, EV1, EV2) and when detecting the cornering the wheel brake (9, 10, 11, 12) is measured, and that a dead volume of the braking device (3) is determined as a function of the detected hydraulic pressure.
Description
Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremseinrichtung eines Fahrzeugs, die einen betätigbaren Hauptbremszylinder und wenigstens einen Bremskreis mit mindestens einer Radbremse, eine von dem Hauptbremszylinder zu der jeweiligen Radbremse führenden Druckleitung, in der mindestens ein betätigbares Druckventil zum Freigeben oder Verschließen der Druckleitung angeordnet ist, aufweist, wobei ein Rückschlagventil in einem Bypass zum dem jeweiligen Druckventil angeordnet ist, und mindestens einen Drucksensor, wobei mittels des Drucksensors ein Hydraulikdruck in dem Bremskreis erfasst wird.Method for operating a hydraulic braking device of a vehicle, which has an actuatable master cylinder and at least one brake circuit with at least one wheel brake, a pressure line leading from the master brake cylinder to the respective wheel brake, in which at least one actuatable pressure valve for releasing or closing the pressure line is arranged, wherein a check valve is arranged in a bypass to the respective pressure valve, and at least one pressure sensor, wherein by means of the pressure sensor, a hydraulic pressure is detected in the brake circuit.
Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Betreiben einer hydraulischen Bremseinrichtung eines Fahrzeugs sowie ein Fahrzeug mit einer Bremseinrichtung oder einer derartigen Vorrichtung.Furthermore, the invention relates to a device for operating a hydraulic braking device of a vehicle and a vehicle with a braking device or such a device.
Stand der TechnikState of the art
Heutige Kraftfahrzeuge weisen in der Regel hydraulische Bremseinrichtungen auf, die einen durch den Fahrer betätigbaren Hauptbremszylinder, der insbesondere durch eine Bremspedalbetätigung betätigbar ist, und mehrere Radbremsen aufweist, die üblicherweise durch unterschiedliche Bremskreise mit dem Hauptbremszylinder verbunden sind. Die Bremskreise, beispielsweise ein Bremskreis für Radbremsen der Vorderachse und ein Bremskreis für Radbremsen der Hinterradachse, weisen zum Betätigen der Radbremsen üblicherweise mehrere Ventile auf, die den hydraulischen Druck für die Radbremsen regulieren. Viele Bremseinrichtungen weisen mittlerweile auch elektromotorisch betriebene Pumpen auf, die unabhängig von einer Bremspedalbetätigung beziehungsweise von einer Betätigung des Hauptbremszylinders einen hydraulischen Druck in dem einen oder anderen Bremskreis erzeugen können. Dies dient beispeilsweise dazu, die Bremskreise vorzubefüllen, sodass die Bremsbeläge in direktem Kontakt zu den Bremsscheiben stehen. Damit wird das sogenannte Lüftspiel, also der Abstand zwischen Bremsbelägen und Bremsscheibe der jeweiligen Radbremse aufgehoben. Als Konsequenz wird das Totvolumen, welches zum Überwinden des Lüftspiels vom Fahrer bei einer Bremsung aufgebracht werden muss, durch das Vorbefüllen bereits bereitgestellt. Die sich daraus ergebenen Vorteile liegen im verkürzten Ansprechverhalten der hydraulischen Bremseinrichtung, da ein Totvolumen des Systems bereits überwunden wurde, und im damit einhergehenden kürzeren Bremsweg, sowie einem verbesserten Pedalgefühl. Bei der Vorbefüllung der Bremsanlage durch den aktiven Druckaufbau mittels der elektromotorisch betriebenen Pumpe ist jedoch das geförderte Volumen beziehungsweise der sich daraus ergebende Hydraulikdruck entscheidend. Ein zu hoher Hydraulikdruck führt letztendlich zu einer durch den Fahrer wahrnehmbaren Fahrzeugverzögerung, weil dann die an der Bremsschreibe bereits anliegenden Bremsbeläge ein Bremsmoment erzeugen. Dies muss bisher durch einen hohen Applikationsaufwand vermieden werden.Today's motor vehicles generally have hydraulic brake devices which comprise a master brake actuatable by the driver, which is actuated in particular by a brake pedal operation, and a plurality of wheel brakes, which are usually connected by different brake circuits to the master cylinder. The brake circuits, for example a brake circuit for wheel brakes of the front axle and a brake circuit for wheel brakes of the rear wheel axle, usually have a plurality of valves for actuating the wheel brakes, which regulate the hydraulic pressure for the wheel brakes. Many brake devices now also have electric motor-driven pumps that can generate a hydraulic pressure in one or the other brake circuit regardless of a brake pedal operation or by an operation of the master cylinder. This serves, for example, to pre-fill the brake circuits so that the brake pads are in direct contact with the brake discs. Thus, the so-called clearance, so the distance between brake pads and brake disc of the respective wheel brake is canceled. As a consequence, the dead volume, which must be applied to overcome the clearance by the driver during braking, already provided by the pre-filling. The resulting benefits are in the shortened response of the hydraulic braking device, since a dead volume of the system has already been overcome, and in the associated shorter braking distance, as well as an improved pedal feel. In the pre-filling of the brake system by the active pressure build-up by means of the electric motor-driven pump, however, the funded volume or the resulting hydraulic pressure is crucial. Too high a hydraulic pressure ultimately leads to a recognizable by the driver vehicle deceleration, because then the brake pads already applied to the brake pads generate a braking torque. This has hitherto to be avoided by a high application cost.
Bei aktivem Druckaufbau wird durch die Ansteuerung der Pumpe Volumen aus dem Hauptbremszylinder in die jeweiligen Bremskreise und insbesondere in einen Radbremszylinder der jeweiligen Radbremse verschoben. Damit einhergehend stellt sich ein entsprechender Bremsdruck ein. Durch das vorhandene Totvolumen führt ein Teil des verschobenen Hydraulikvolumens lediglich zur Kompensation des Lüftspiels und nicht zu einem Druckanstieg. Dies muss mit der Schätzung des Raddrucks entsprechend berücksichtigt werden. Die Kenntnisse des Totvolumens stellt daher eine wesentliche Verbesserung der Druckschätzgenauigkeit, insbesondere bei automatisierten Bremsvorgängen dar.With active pressure build-up volume is shifted by the control of the pump from the master cylinder into the respective brake circuits and in particular in a wheel brake cylinder of the respective wheel brake. Along with this, a corresponding brake pressure is established. Due to the existing dead volume, part of the displaced hydraulic volume merely compensates the clearance and does not increase the pressure. This must be taken into account accordingly with the estimation of the wheel pressure. The knowledge of dead volume therefore represents a significant improvement in pressure estimation, especially in automated braking.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise das Totvolumen in dem mindestens einen Bremskreis abgeschätzt beziehungsweise ermittelt werden kann, sodass ein Bremsdruck insbesondere bei automatisch durchgeführten Bremsvorgängen besser einstellbar ist. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass das Fahrzeug auf Kurvenfahrten überwacht wird, dass bei Erfassen einer Kurvenfahrt das Druckventil geschlossen wird, dass bei Erfassen der Kurvenfahrt der Hydraulikdruck zwischen dem Druckventil und der Radbremse gemessen wird, und dass in Abhängigkeit von dem erfassten Hydraulikdruck ein Totvolumen der Bremseinrichtung ermittelt wird. Hierbei wird der Effekt genutzt, dass sich in der Regel bei einer Kurvenfahrt durch ein Verkippen der Bremsscheiben ein Lüftspiel einstellt. Bei großen Bremsscheiben, beispielsweise bei Sportfahrzeugen, kann dieses Lüftspiel und der sich daraus ergebene Leerweg beträchtlich sein. Wird nun das Druckventil geschlossen, sodass der auf den Radbremszylinder wirkende Hydraulikdruck sich nicht durch eine Betätigung des Hauptbremszylinders und/oder der Pumpe verändert beziehungsweise verändern kann, so kann das Kippen der Bremsscheibe zu einer Druckbeaufschlagung auf den Radbremszylinder führen, wodurch Volumen des Hydraulikmediums das Rückschlagventil überwinden und aus dem Teilbremskreis zwischen Druckventil und Radbremse entweichen kann. Insbesondere bei Beendigung der Kurvenfahrt, wenn also die Druckbeaufschlagung durch die Bremsscheibe entfällt, entsteht ein Unterdruck in dem Teilbremskreis, der ein Maß für das im System vorhandene Totvolumen ist. Somit wird in Abhängigkeit des erfassten Hydraulikdrucks nach Abschluss der Kurvenfahrt das Totvolumen auf einfache Art und Weise in Abhängigkeit von dem erfassten Hydraulikdruck bestimmt.The method according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that in a simple manner, the dead volume in the at least one brake circuit can be estimated or determined, so that a brake pressure is better adjustable especially when automatically performed braking operations. According to the invention is provided for this purpose that the vehicle is monitored for cornering, that upon detection of cornering the pressure valve is closed, that when detecting the cornering of the hydraulic pressure between the pressure valve and the wheel brake is measured, and that in dependence on the detected hydraulic pressure, a dead volume Braking device is determined. In this case, the effect is used that usually adjusts a clearance when cornering by tilting the brake discs. For large brake discs, such as sports cars, this clearance and the resulting free travel can be considerable. Now, if the pressure valve is closed so that the hydraulic pressure acting on the wheel brake cylinder can not be changed or changed by an actuation of the master cylinder and / or the pump, the tilting of the brake disc can lead to a pressurization of the wheel brake cylinder, whereby volume of the hydraulic medium, the check valve overcome and escape from the partial brake circuit between the pressure valve and wheel brake. In particular, at the end of the cornering, so if the pressurization by the brake disc is eliminated, creates a negative pressure in the partial brake circuit, which is a measure of the existing dead volume in the system. Thus, depending on the detected Hydraulic pressure after completion of cornering the dead volume in a simple manner depending on the detected hydraulic pressure determined.
Vorzugsweise ist, wie bereits erwähnt, daher vorgesehen, dass das Totvolumen in Abhängigkeit von einem nach der Kurvenfahrt entstehenden Unterdruck ermittelt wird.Preferably, as already mentioned, it is therefore provided that the dead volume is determined as a function of a negative pressure arising after cornering.
Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass ein erstes Druckventil ein Einlassventil ist, und das zugeordnete Rückschlagventil in Richtung des Hauptbremszylinders öffenbar ist und in Richtung der Radbremse schließt. Durch das Einlassventil wird üblicherweise der Hydraulikdruck, der auf die Radbremse zum Einstellen des Bremsdrucks wirkt, geregelt. Das dem Einlassventil zugeordnete Rückschlagventil erlaubt das Rückströmen des Hydraulikmediums von der Radbremse an dem Einlassventil vorbei, wenn sich entsprechende Druckverhältnisse ergeben. Einerseits sollen dadurch mögliche Beschädigungen und Fehlfunktionen der Bremseinrichtung vermieden werden, und andererseits kann dadurch der zuvor genannte Effekt zum Bestimmen des Totvolumens genutzt werden.Furthermore, it is preferably provided that a first pressure valve is an inlet valve, and the associated non-return valve can be opened in the direction of the master cylinder and closes in the direction of the wheel brake. By the inlet valve is usually the hydraulic pressure acting on the wheel brake for adjusting the brake pressure regulated. The check valve associated with the intake valve allows the backflow of the hydraulic medium from the wheel brake past the intake valve when corresponding pressure conditions result. On the one hand possible damage and malfunction of the braking device are thereby avoided, and on the other hand, the aforementioned effect for determining the dead volume can be used.
Alternativ oder zusätzlich ist weiterhin bevorzugt vorgesehen, dass ein zweites Druckventil ein Umschaltventil ist, und dass das zugeordnete Rückschlagventil, also das dem zweiten zugeordnete Rückschlagventil, in Richtung der Radbremse öffenbar ist und in Richtung des Hauptbremszylinders schließt. Das Umschaltventil trennt den Hauptbremszylinder von dem Bremskreis, wobei ein Fahrer das Umschaltventil „übertreten“ kann, wenn er durch eine Betätigung des Bremspedals einen Druck erzeugt, der ausreichend groß ist, um das Rückschlagventil zu öffnen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Fahrer während einer Kurvenfahrt auch weiterhin ein Bremsmoment durch Betätigen des Bremspedals erzeugen kann. Bedingung hierfür ist, dass das insbesondere zusätzlich vorgesehene Einlassventil geöffnet ist. Im Unterschied zu der vorhergehenden Ausführungsform wird dann ein positiver Druckanstieg während der Kurvenfahrt erfasst, und mittels dieses positiven Druckanstiegs das Totvolumen der Bremseinrichtung ermittelt. Da hierbei der Hydraulikdruck in dem gesamten Bremskreis gemessen wird, muss dies entsprechend bei der Bestimmung des Totvolumens berücksichtig werden.Alternatively or additionally, it is further preferably provided that a second pressure valve is a switching valve, and that the associated non-return valve, so the second associated check valve, in the direction of the wheel brake can be opened and closes in the direction of the master cylinder. The changeover valve separates the master cylinder from the brake circuit, whereby a driver can "override" the changeover valve when he generates a pressure sufficient to open the check valve by operating the brake pedal. This results in the advantage that the driver can continue to generate a braking torque by pressing the brake pedal while cornering. Condition for this is that the particular additionally provided inlet valve is open. In contrast to the previous embodiment, a positive pressure increase during cornering is then detected, and the dead volume of the braking device is determined by means of this positive pressure increase. Since in this case the hydraulic pressure in the entire brake circuit is measured, this must be taken into account accordingly in the determination of the dead volume.
Zweckmäßigerweise weist der Bremskreis das erste und/oder das zweite Druckventil auf. Besonderes bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung zumindest zwei entsprechend ausgebildete Bremskreise aufweist, die insbesondere jeweils eine elektromotorische antreibbare Pumpe zum automatischen Einstellen eines Bremsdrucks sowie zum Vorbefüllen des jeweiligen Bremskreises aufweisen.The brake circuit expediently has the first and / or the second pressure valve. Particular preference is provided that the braking device has at least two correspondingly formed brake circuits, which in particular each have an electromotive drivable pump for automatically setting a brake pressure and for pre-filling of the respective brake circuit.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Lenkwinkel des Fahrzeugs überwacht wird, und dass bei Überschreiten eines vorgebbaren Grenzwerts durch den Lenkwinkel das erste oder das zweite Druckventil geschlossen wird. Durch das Erfassen eines Lenkwinkels kann in einfacher Art und Weise auf das Einleiten einer Kurvenfahrt geschlossen werden. Alternativ könnte auf eine Kurvenfahrt auch mittels eines Beschleunigungssensors oder Drehratensensors geschlossen werden. Das Berücksichtigen des Lenkwinkels hat demgegenüber jedoch den Vorteil, dass bereits frühzeitig die Kurvenfahrt erkannt wird, insbesondere noch bevor Fliehkräfte auf das Fahrzeug wirken, sodass das jeweilige Druckventil rechtzeitig geschlossen werden kann, noch bevor die jeweilige Bremsscheibe verkippt und einen hydraulischen Druck auf den jeweiligen Bremskreis ausübt. Dadurch wird gewährleistet, dass beim Erfassen des Hydraulikdrucks das Verkippen der Bremsscheibe stets vollständig berücksichtig wird.According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that a steering angle of the vehicle is monitored, and that when a predeterminable limit value is exceeded by the steering angle, the first or the second pressure valve is closed. By detecting a steering angle can be concluded in a simple manner on the initiation of cornering. Alternatively it could be concluded that a cornering also by means of an acceleration sensor or yaw rate sensor. The consideration of the steering angle, however, has the advantage that already early cornering is detected, especially before centrifugal forces act on the vehicle, so that the respective pressure valve can be closed in time, before the respective disc tilted and a hydraulic pressure on the respective brake circuit exercises. This ensures that when detecting the hydraulic pressure, the tilting of the brake disc is always fully taken into account.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Totvolumen eine Vorbefüllung des jeweiligen Bremskreises durchgeführt wird. Dadurch lässt sich eine vorteilhafte Vorbefüllung des Bremskreises auf Basis des erfindungsgemäß ermittelten Totvolumens durchführen und ein Lüftspiel optimal verringern.Furthermore, it is preferably provided that a pre-filling of the respective brake circuit is performed as a function of the determined dead volume. This makes it possible to carry out an advantageous pre-filling of the brake circuit on the basis of the dead volume determined according to the invention and optimally reduce a clearance.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 zeichnet sich durch ein speziell hergerichtetes Steuergerät aus, das bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das erfindungsgemäße Verfahren durchführt. Das Steuergerät ist dazu insbesondere mit dem wenigstens einen Drucksensor und mit einer Einrichtung zum Erfassen eines Lenkwinkels verbunden, und steuert das eine oder die mehreren Druckventile entsprechend an, um das Totvolumen der Bremseinrichtung während einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs wie zuvor beschrieben zu bestimmen.The device according to the invention with the features of
Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 9 zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Vorrichtung aus.The vehicle according to the invention with the features of
Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this
Der Bremskreis B1 verbindet den Hauptbremszylinder
Der Bremskreis B1 weist ein Umschaltventil USV auf, das in einer Druckleitung von dem Hauptbremszylinder zu den Radbremsen
Auf der dem Hauptbremszylinder
Die jeweilige Radbremse
Weiterhin ist vorgesehen, dass dem Hauptbremszylinder
Wie bereits gesagt ist der Bremskreis B2 entsprechend dem Bremskreis B1 aufgebaut, wobei im Bremskreis B2 kein separater Sensor zum Erfassen des Hydraulikdrucks des Hauptbremszylinders
Im Betrieb steuert das Steuergerät
Mittels des Linkwinkelsensors
By means of the
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass bei Überschreiten des Grenzwertes durch den erfassten Lenkwinkel
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass für das Ermitteln des Totvolumens nicht das Einlassventil EV2, sondern das Umschaltventil USV geschlossen wird. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer das Umschaltventil durch das Rückschlagventil R1 übertreten und trotz geschlossenem Umschaltventil einen Hydraulikdruck auf die Radbremsen
Claims (9)
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DE102014223589.8A DE102014223589A1 (en) | 2014-11-19 | 2014-11-19 | Method for operating a hydraulic braking device of a vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110775030A (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-11 | 罗伯特·博世有限公司 | Method for operating a brake system and brake system |
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2014
- 2014-11-19 DE DE102014223589.8A patent/DE102014223589A1/en active Pending
Cited By (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |