DE102015206184A1 - Parking brake for a motor vehicle with a brake booster and method for performing a parking brake operation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines Feststellbremsvorgangs bei einem Kraftfahrzeug mit einer automatisierten Feststellbremse und einer Betriebsbremse, wobei die Betriebsbremse einen Bremskraftverstärker aufweist und der Bremskraftverstärker bei einem Verzögerungsbremsvorgang eine definierte Charakteristik für eine Verstärkung einer Bremskraft aufweist, wobei die Charakteristik des Bremskraftverstärkers bei der Durchführung des Feststellbremsvorgangs verändert wird, sowie eine Feststellbremse, einen Bremskraftverstärker und ein Steuergerät, welche eingerichtet sind und Mittel aufweisen, das Verfahren durchzuführen.The invention relates to a method for performing a parking brake operation in a motor vehicle with an automated parking brake and a service brake, wherein the service brake has a brake booster and the brake booster in a deceleration braking a defined characteristic for a gain of a braking force, wherein the characteristic of the brake booster in the implementation the parking brake operation is changed, and a parking brake, a brake booster and a control device, which are arranged and have means to perform the method.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Schrift
Weiterhin beschreibt die Patentanmeldung
Die Schrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Automatisierte Feststellbremsen benötigen leistungsstarke Aktoren (Aktuatoren) für die Kraftbereitstellung für einen Feststellprozess. Hierdurch entstehen hohe Kosten für den Kunden. Durch neuartige Aktuatorkonzepte könnte eine Kostenreduzierung erreicht werden. Diese Konzepte müssen jedoch sicherstellen, dass die Anforderungen bezüglich eines Feststellbremsvorgangs erfüllt werden. Insbesondere muss ein schneller Kraftaufbau und hohe Bremskräfte ermöglicht werden. Die Aufgabe ist daher, ein Verfahren zu entwickeln, mittels dessen die Bremskrafterzeugung anforderungsgerecht an den Feststellbremsvorgang durchgeführt werden kann, sowie geeignete Komponenten um ein solches Verfahren umsetzen und anwenden zu können.Automated parking brakes require powerful actuators (actuators) to provide power for a locking process. This results in high costs for the customer. New types of actuator concepts could reduce costs. However, these concepts must ensure that the requirements for a parking brake operation are met. In particular, a fast power and high braking forces must be made possible. The object is therefore to develop a method by means of which the braking force generation can be carried out according to the requirements of the parking brake operation, as well as suitable components to implement such a method and to apply.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is solved by the features of the independent claims. Further developments of the invention are specified in the dependent claims.
Es ist ein Verfahren zur Durchführung eines Feststellbremsvorgangs bei einem Kraftfahrzeug mit einer automatisierten Feststellbremse und einer Betriebsbremse vorgesehen, wobei die Betriebsbremse einen Bremskraftverstärker aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Bremskraftverstärker bei einem Verzögerungsbremsvorgang eine definierte Charakteristik für eine Verstärkung einer Bremskraft aufweist und die Charakteristik des Bremskraftverstärkers bei der Durchführung des Feststellbremsvorgangs verändert wird.A method is provided for performing a parking brake operation in a motor vehicle having an automated parking brake and a service brake, the service brake having a brake booster. According to the invention it is provided that the brake booster in a deceleration braking process has a defined characteristic for a gain of a braking force and the characteristic of the brake booster in the implementation of the parking brake operation is changed.
Unter einem Verzögerungsbremsvorgang wird insbesondere ein regulärer Betriebsbremsvorgang mittels einer hydraulischen Betriebsbremse verstanden, um ein Fahrzeug abzubremsen und anzuhalten. Ein Feststellbremsvorgang dient insbesondere der Sicherung des Fahrzeugs im Stillstand. Eine automatisierte Feststellbremse (auch automatisierte oder automatische Parkbremse genannt) übernimmt die Erzeugung oder unterstützt den Fahrer bei der Erzeugung der für die Feststellvorgang benötigten Bremskraft und ermöglicht eine Halten der erzeugten Bremskraft. Hierzu wird in einem ersten Schritt die benötigte Bremskraft an der Bremsvorrichtung eingestellt, bspw. durch hydraulischen Druck und in einem zweiten Schritt wird die erzeugte Bremskraft festgesetzt. Die Höhe der benötigten Bremskraft hängt von mehreren Faktoren, wie Fahrzeuggewicht, Steigung der Halteebene oder auch Temperatur der Bremsscheiben ab. Die Bremskraft erzeugt über den Bremskolben ein Anpressen der Bremsbeläge an die Bremsscheibe; daher kann auch von einer Klemmkraft gesprochen werden. Die Bremskraft ermöglicht dadurch eine Haltekraft, um das Fahrzeug in der geparkten Position zu halten. Die Feststellbremse weist für die Festsetzung der erzeugten Bremskraft bspw. einen selbsthemmenden Verriegelungsmechanismus auf. Dieser kann als Elektromotor mit einem Spindelgetriebe ausgestaltet sein. In einer alternativen Ausführung können auch Ventile einen erzeugten Druck zur Erzielung einer Parkbremsfunktion dauerhaft einsperren.In particular, a deceleration braking operation is understood to mean a regular service braking operation by means of a hydraulic service brake in order to decelerate and stop a vehicle. A parking brake operation is used in particular to secure the vehicle at a standstill. An automated parking brake (also called automated or automatic parking brake) takes over the generation or supports the driver in generating the braking force required for the locking process and allows holding the generated braking force. For this purpose, the required braking force is set to the braking device in a first step, for example. By hydraulic pressure and in a second step, the generated braking force is set. The amount of braking power required depends on several factors, such as vehicle weight, slope of the holding plane or temperature of the brake discs. The braking force generated via the brake piston pressing the brake pads to the brake disc; Therefore, it can also be spoken of a clamping force. The braking force thereby allows a holding force to keep the vehicle in the parked position. The parking brake has for fixing the generated braking force, for example, a self-locking locking mechanism. This can be configured as an electric motor with a spindle gear. In an alternative embodiment, valves can also permanently lock in a generated pressure to achieve a parking brake function.
Erfindungsgemäß ist ein Bremskraftverstärker (BKV) vorgesehen. Insbesondere ist der BKV als pneumatischer Vakuum-Bremskraftverstärker ausgestaltet. Ein BKV unterstützt den Fahrer beim Bremskraftaufbau. Als Unterstützung ist insbesondere die Verstärkung eines vom Fahrer eingesteuerten Drucks, bspw. mittels des Fußbremspedals zu verstehen. Alternativ kann die Unterstützung auch als eigenständige und fahrerunabhängige Druckerzeugung ausgestaltet sein. Hierdurch kann auch ein Einsatz in (teil-)autonomen Parkbremssystemen ermöglicht werden. Die Charakteristik eines BKV beschreibt das Verhältnis der Ausgangskraft zur Eingangskraft. Bei einer fahrerunabhängigen Druckerzeugung beschreibt die Charakteristik den Krafterzeugungsverlauf im Allgemeinen. Diese Charakteristik kann durch eine (ggf. geknickte) Kraft-Weg-Kennlinie dargestellt werden. Der Weg kann hierbei durch die Auslenkung der mit dem Fußbremspedal in Verbindung stehenden Kolbenstange dargestellt werden. According to the invention, a brake booster (BKV) is provided. In particular, the BKV is designed as a pneumatic vacuum brake booster. A BKV helps the driver to build up braking power. In particular, the reinforcement of a pressure applied by the driver, for example by means of the foot brake pedal, is to be understood as assistance. Alternatively, the support can also be designed as independent and driver-independent pressure generation. This can also be used in (partially) autonomous parking brake systems. The characteristic of a BKV describes the ratio of the output force to the input force. In the case of driver-independent pressure generation, the characteristic generally describes the force generation process. This characteristic can be represented by a (possibly kinked) force-displacement curve. The path can be represented by the deflection of the associated with the Fußbremspedal piston rod.
Der BKV kann vorteilhaft sowohl im Rahmen des Verzögerungsbremsvorgangs als auch bei Durchführung des Feststellbremsvorgangs eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Veränderung der Charakteristik des BKV beim Feststellbremsvorgang kann als Erhöhung der Kraft-Weg-Kennlinie ausgestaltet sein. Weiterhin kann eine Erhöhung der maximalen Kraftunterstützung (Verstärkung des Vakuums) und/oder ein schnellere Kraftaufbau (Erhöhung der Dynamik des Vakuumaufbaus) eingestellt werden. Damit erfolgt eine stärkere und schnellere Bremskraftunterstützung bei einem Feststellbremsvorgangs als bei einem regulären Betriebsbremsvorgang, bspw. Verzögerungsbremsvorgang. Während bei einem Verzögerungsbremsvorgang insbesondere auch eine feinfühlige Steuerung notwendig ist, fokussiert der Feststellbremsvorgang die direkte, schnelle und für den Fahrer aufwandsarme Erzielung der benötigten Haltekraft für die vorliegende Haltesituation. Dies kann durch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft erreicht werden.The BKV can be advantageously used both in the context of the deceleration braking process as well as when performing the parking brake operation. The change according to the invention of the characteristic of the BKV in the parking brake operation can be configured as an increase in the force-displacement characteristic. Furthermore, an increase in the maximum power assist (gain of the vacuum) and / or a faster power build-up (increase the dynamics of the vacuum build-up) can be set. This results in a stronger and faster braking force assistance in a parking brake operation than in a regular service brake operation, for example. Delay brake operation. While in a deceleration braking process especially a sensitive control is necessary, the parking brake focused on the direct, fast and low-cost for the driver achieving the required holding power for the present holding situation. This can be advantageously achieved by the method according to the invention.
In einer Ausgestaltungsform weist der Bremskraftverstärker mindestens eine Vakuumkammer und eine Arbeitskammer auf, wobei eine erste Verbindung der Arbeitskammer mit atmosphärischem Druck zur Erzeugung der Charakteristik des Bremskraftverstärkers bei einem Verzögerungsbremsvorgang ausgebildet wird und zur Veränderung der Charakteristik bei einem Feststellbremsvorgang eine zweite Verbindung der Arbeitskammer mit atmosphärischem Druck ausgebildet wird.In one embodiment, the brake booster comprises at least one vacuum chamber and a working chamber, wherein a first connection of the working chamber is formed at atmospheric pressure to generate the characteristic of the brake booster in a deceleration braking operation and to change the characteristic in a parking brake operation, a second connection of the working chamber with atmospheric pressure is trained.
Hierunter ist zu verstehen, dass zur Erzielung der regulären Charakteristik des BKV eine erste Verbindungsmöglichkeit mit der Umgebung besteht. Die Verbindung ist insbesondere eine pneumatische Verbindung. Diese erste Verbindung der Arbeitskammer mit atmosphärischem Druck wird über ein Hauptsteuerventil gebildet. Die Schaltung des Hauptsteuerventils unterliegt einer geometrischen Beziehung der Komponenten und der Auslenkung der Eingangsstange. Die Öffnungsweite des Hauptsteuerventils ist daher abhängig davon, wie weit der Fahrer mittels des Fußbremspedals die Eingangsstange bewegt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist zusätzlich eine weitere Verbindungsmöglichkeit zwischen der Arbeitskammer und dem atmosphärischen Druck vorhanden. Bei Aktivierung eines Feststellbremsvorgangs wird diese Verbindung geöffnet. Hierdurch erfolgt eine Veränderung der Charakteristik des BKV. In vorteilhafter Weise kann diese Verbindung bedarfsgerecht und unabhängig von der ersten Verbindung aktiviert werden. Weiterhin kann hierdurch ermöglicht werden, auch beide Verbindungen parallel zu aktivieren. By this is meant that to achieve the regular characteristics of the BKV an initial connection with the environment exists. The compound is in particular a pneumatic connection. This first connection of the working chamber with atmospheric pressure is formed by a main control valve. The circuit of the main control valve is subject to a geometric relationship of the components and the deflection of the input rod. The opening width of the main control valve is therefore dependent on how far the driver moves the input rod by means of the foot brake pedal. In an advantageous embodiment, a further connection possibility between the working chamber and the atmospheric pressure is additionally present. When a parking brake operation is activated, this connection opens. This results in a change in the characteristics of the BKV. Advantageously, this connection can be activated as needed and independently of the first connection. Furthermore, this can make it possible to activate both connections in parallel.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist der Bremskraftverstärker ein schaltbares oder regelbares Ventil auf, wobei mittels des Ventils die zweite Verbindung der Arbeitskammer mit atmosphärischem Druck ausgebildet wird.In an advantageous development, the brake booster on a switchable or controllable valve, wherein the second connection of the working chamber is formed by means of the valve with atmospheric pressure.
Hierunter ist zu verstehen, dass zusätzlich zum Hauptsteuerventil ein weiteres Ventil eingesetzt wird, welches eine eigenständige Verbindung zwischen der Arbeitskammer und dem das System umgebenden atmosphärischen Druck bildet. Die Verwendung von Schaltventilen erlaubt ein Öffnen und Schließen der Verbindung. Alternativ kann die Verbindung, bei Verwendung von Regelventilen einen kontinuierlichen Übergang, d.h. ein teilweises Öffnen ermöglichen. Insbesondere sind elektromagnetische Ventile vorgesehen. Durch die Verwendung von schaltbaren oder regelbaren Ventilen, kann die weitere Verbindung unabhängig von der Auslenkung der Eingangsstange aktiviert werden. Vorteilhaft ist ein Öffnen und Schließen der Ventile auf Basis von Signalen möglich. Hierfür können bspw. ausgewertete Signale von Sensoreinheiten, wie Bremslichtschalter, Druckinformationen des Hauptbremszylinders oder auch Wegsensoren am Bremspedal oder der Kolbenstange verwendet werden.By this is meant that in addition to the main control valve, another valve is used, which forms an independent connection between the working chamber and the ambient pressure surrounding the system. The use of switching valves allows opening and closing of the connection. Alternatively, if control valves are used, the connection may have a continuous transition, i. allow a partial opening. In particular, electromagnetic valves are provided. By using switchable or adjustable valves, the further connection can be activated independently of the deflection of the input rod. It is advantageously possible to open and close the valves on the basis of signals. For this example, evaluated signals from sensor units, such as brake light switch, pressure information of the master cylinder or displacement sensors on the brake pedal or the piston rod can be used.
In einer alternativen Ausgestaltung wird die Charakteristik des Bremskraftverstärkers verändert, wenn wenigstens eine definierte Aktivierungsbedingung erfüllt ist.In an alternative embodiment, the characteristic of the brake booster is changed when at least one defined activation condition is met.
Hierunter ist zu verstehen, dass die Charakteristik eines BKV im Rahmen eines Feststellbremsvorgangs nur dann verändert wird, wenn eine festgelegte Bedingung erfüllt ist oder als erfüllt angenommen wird. Eine solche Bedingung kann bspw. eine spezifische Umgebungssituation sein, wie die Neigung der Ebene in der das Fahrzeug sich befindet, oder Bedingungen im Fahrzeug, wie eine Überschreitung einer Temperatur der Bremsscheiben oder auch Bedingungen, die durch eine Aktion des Fahrers erfüllt werden. Ist eine definierte Bedingung nicht erfüllt, erfolgt keine Veränderung der Charakteristik. Hierdurch kann vermieden werden, dass der Fahrer mit ungewünschten oder ungewohnten Systemreaktionen konfrontiert wird. Weiterhin kann dadurch eine unnötige Komponentenbelastung durch eine Reduzierung der Anpassungsvorgänge, insbesondere bei hohen Drücken und schnellen Komponentenbewegungen, vermieden werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, die Charakteristik nur dann zu ändern, wenn mehrere definierte Bedingungen erfüllt sind.This means that the characteristic of a BKV in the context of a parking brake operation is only changed if a specified condition is fulfilled or assumed to be fulfilled. Such a condition may be, for example, a specific environmental situation, such as the inclination of the plane in which the vehicle is located or conditions in the vehicle, such as exceeding a temperature of the brake discs or conditions that are met by an action of the driver. If a defined condition is not met, there is no change in the characteristic. This can avoid that the driver is confronted with unwanted or unfamiliar system reactions. Furthermore, an unnecessary component load can be avoided by reducing the adaptation processes, in particular at high pressures and fast component movements. Furthermore, it can be provided to change the characteristic only if a plurality of defined conditions are met.
In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Charakteristik des Bremskraftverstärkers verändert wird, wenn eine Aktivierung des Feststellbremsvorgangs und eine Betätigung der Betriebsbremse erfolgt sind. In a further development, it is provided that the characteristic of the brake booster is changed when an activation of the parking brake operation and an actuation of the service brake have taken place.
Hierunter ist zu verstehen, dass in dieser Ausgestaltung zwei Bedingungen erfüllt sein müssen, damit eine Änderung der Charakteristik des BKV erfolgt. Zum einen muss eine Aktivierung des Feststellbremsvorgangs erfolgt sein und zum anderen muss die Betriebsbremse betätigt werden. Die Aktivierung des Feststellbremsvorgangs kann bspw. durch den Fahrer mittels einer Betätigung des Feststellbremstasters erfolgen. In einer alternativen Ausführung kann auch eine Aktivierung des Feststellbremsvorgang automatisch durch das Fahrzeug erkannt werden, wie bspw. beim Erkennen eines Parkmanövers oder eines spezifischen Geschwindigkeitsprofils oder dem Erreichen einer Zielposition in der Navigation. Die Betätigung der Betriebsbremse kann vorteilhaft durch den Fahrer erfolgen. Die Ermittlung der Betätigung der Betriebsbremse kann bspw. auf Basis des Signals des Bremslichtschalters erfolgen. Alternativ kann eine Ermittlung mittels eines Wegsensors am Bremspedal oder der Kolbenstange erfolgen oder auf Basis von Druckinformationen im Hauptbremszylinder oder Bremskreis. Eine Identifikation der Betätigung der Betriebsbremse erfolgt, wenn ein definierter Weg, bzw. eine definierte Druckschwelle überschritten wird. Eine Kombination der beiden Merkmale erscheint in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft: Vorteilhaft erfolgt der Start der Unterstützung mittels einer Änderung der Charakteristik erst, wenn sowohl der Feststellbremsvorgang aktiviert wurde als auch der Fahrer das Bremspedal in einem definierten Ausmaß bewegt. Weiterhin kann durch die zusätzliche Betätigung der Betriebsbremse durch den Fahrer eine Kraftsuperposition der durch den Fahrer erzeugten Kraft, als auch der durch den BKV erzeugten Kraft für den Feststellbremsvorgang erfolgen.This is to be understood that in this embodiment, two conditions must be met, so that a change in the characteristics of the BKV takes place. On the one hand, the parking brake must be activated and, on the other hand, the service brake must be actuated. The activation of the parking brake operation can be carried out, for example, by the driver by means of an actuation of the parking brake button. In an alternative embodiment, an activation of the parking brake operation can be automatically detected by the vehicle, such as when detecting a parking maneuver or a specific speed profile or reaching a target position in the navigation. The operation of the service brake can advantageously be done by the driver. The determination of the operation of the service brake can be done, for example, on the basis of the signal of the brake light switch. Alternatively, a determination by means of a displacement sensor on the brake pedal or the piston rod or based on pressure information in the master cylinder or brake circuit. An identification of the operation of the service brake occurs when a defined path, or a defined pressure threshold is exceeded. A combination of the two features appears advantageous in several respects: Advantageously, the assistance is started by means of a change in the characteristic only when both the parking brake operation has been activated and the driver moves the brake pedal to a defined extent. Furthermore, by the additional actuation of the service brake by the driver, a force superposition of the force generated by the driver as well as the force generated by the BKV for the parking brake operation can take place.
In vorteilhafter Ausgestaltung zeichnet sich das Verfahren weiterhin dadurch aus, dass bei einem Feststellbremsvorgang ein wesentlicher Kraftbetrag der Bremskraft mittels eines Aktuators der Betriebsbremse, insbesondere mittels des Bremskraftverstärkers, erzeugt wird.In an advantageous embodiment, the method is further characterized in that in a parking brake operation, a substantial amount of force of the braking force by means of an actuator of the service brake, in particular by means of the brake booster, is generated.
Hierunter ist zu verstehen, dass ein Krafterzeuger, insbesondere ein Druckerzeuger, der Betriebsbremse einen wesentlichen Beitrag zur Erzeugung der für den Feststellbremsvorgang notwendigen Bremskraft liefert. Die Kraftunterstützung durch den Fahrer muss daher nicht wesentlich sein. Weiterhin ist auch der Kraftbeitrag der Feststellbremse, insbesondere des Elektromotors der Feststellbremse, reduziert. Hierdurch kann vorteilhaft die Auslegung der Komponenten der Feststellbremse angepasst werden. Die Komponenten können daher kleiner, leichter und kostengünstiger ausgelegt werden. Aufgrund der reduzierten Dimensionierung des elektrischen Aktuators der Feststellbremse, kann auch die Endstufe des Steuergerätes für die Ansteuerung des Aktuators ebenfalls kleiner und damit kostengünstiger ausgelegt werden.This is to be understood that a force generator, in particular a pressure generator, the service brake provides a significant contribution to the generation of the braking force necessary for the parking brake operation. The force assistance by the driver must therefore not be essential. Furthermore, the power contribution of the parking brake, in particular of the electric motor of the parking brake is reduced. This can be advantageously adapted to the design of the components of the parking brake. The components can therefore be made smaller, lighter and cheaper. Due to the reduced dimensions of the electric actuator of the parking brake, and the output stage of the control unit for the control of the actuator can also be designed smaller and therefore more cost-effective.
In einer alternativen vorteilhaften Ausgestaltung wird bei einem Feststellbremsvorgang eine mittels des Bremskraftverstärkers erzeugte hydraulische Bremskraft mittels eines weiteren Krafterzeugers, insbesondere mittels einer ESP-Pumpe, unterstützt.In an alternative advantageous embodiment, during a parking brake operation, a hydraulic braking force generated by means of the brake booster is supported by means of a further force generator, in particular by means of an ESP pump.
Hierunter ist zu verstehen, dass mehrere Aktuatoren zur Erzeugung der benötigten Klemmkraft kombiniert werden können. Vorteilhaft kann ein elektrischer, insbesondere regelbarer, Aktuator als zusätzlicher Krafterzeuger eingesetzt werden. Beispielsweise kann die Erzeugung eines Hydraulikdrucks durch den BKV und zusätzlich durch die ESP-Pumpe erfolgen. Der erste Aktor ist dabei ein wie oben beschriebener modifizierter Bremskraftverstärker. Dieser Aktor stellt den Hauptdruck. Der zweite Aktor ist z.B. die ESP-Pumpe. Dieser Aktor muss nur noch die notwendige Druckdifferenz bereitstellen, um eine ausreichende Klemmkraft für den Verriegelungsvorgang zu erzeugen und wird damit nur geringfügig mehr belastet. Eine bauliche Modifikation kann dadurch vermieden werden.By this is meant that multiple actuators can be combined to produce the required clamping force. Advantageously, an electric, in particular controllable, actuator can be used as an additional force generator. For example, the generation of a hydraulic pressure by the BKV and additionally by the ESP pump. The first actuator is a modified brake booster as described above. This actuator is the main pressure. The second actuator is e.g. the ESP pump. This actuator only has to provide the necessary pressure difference in order to generate a sufficient clamping force for the locking process and is thus charged only slightly more. A structural modification can be avoided.
Eine Kombination mehrerer Aktuatoren der Betriebsbremse kann bspw. auch ausschließlich in Sondersituationen erfolgen. Neben den regulären Anforderungen an die Bereitstellung einer Haltekraft im Feststellbremsfall (Parkierungsfall) können bei Vorliegen hoher Steigungen oder hoher Bremsscheibentemperaturen oder einer hohen Beladung außergewöhnliche Anforderungen an die benötigte Klemmkraft entstehen, die bei der Auslegung des Systems zu berücksichtigen sind. Durch die Kombination und Ausnutzung mehrerer Aktuatoren der Betriebsbremse kann die von der Feststellbremse aufzubringende Restkraft sehr gering gehalten werden. Hierdurch kann ebenfalls eine Auslegung deren Komponenten, insbesondere des Elektromotors und Getriebes, auf geringere Kräfte erfolgen. A combination of several actuators of the service brake can, for example, also take place exclusively in special situations. In addition to the regular requirements for the provision of a holding force in the parking brake case (parking case) may arise in the presence of high gradients or high brake disc temperatures or high loading extraordinary demands on the required clamping force, which are taken into account in the design of the system. By combining and utilizing multiple actuators of the service brake, the residual force to be applied by the parking brake can be kept very low. As a result, an interpretation of their components, in particular of the electric motor and transmission, also carried to lower forces.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Bremskraftverstärker einen regelbarer Unterdruckerzeuger aufweist.In an advantageous embodiment it is provided that the brake booster has a controllable vacuum generator.
Hierunter wird verstanden, dass eine benötigte Unterdruckquelle der Vakuumkammer nicht nur durch einen Ottomotor und ein Saugrohr dargestellt werden kann. Vorteilhaft kann hier auch ein regelbarer Unterdruckerzeuger, insbesondere eine elektrische Unterdruckpumpe Verwendung finden. Je nach Bedarf können hiermit unterschiedlich starke Unterdrücke erzeugt werden. Durch die Einstellung eines spezifischen Drucks für den Feststellbremsvorgangs, kann die Charakteristik des BKV verändert werden. Hierdurch kann bspw. vorteilhaft ein schnelles Erzeugen der benötigten Bremskraft ermöglicht werden.By this is meant that a required vacuum source of the vacuum chamber can not be represented only by a gasoline engine and a suction tube. Advantageously, an adjustable vacuum generator, in particular an electric vacuum pump, can also be used here. Depending on requirements, different levels of negative pressure can be generated hereby. By setting a specific pressure for the parking brake operation, the characteristic of the BKV can be changed. As a result, for example, advantageously a rapid generation of the required braking force can be made possible.
In einer vorteilhaften Weise zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass ein regelbarer Unterdruckerzeuger bei einem Feststellbremsvorgang einen stärkeren Unterdruck erzeugt als bei einem Verzögerungsbremsvorgang. In an advantageous manner, the method is characterized in that an adjustable negative pressure generator generates a greater negative pressure in a parking brake operation than in a deceleration braking operation.
Hierunter wird verstanden, dass die Charakteristik des BKV bei einem regulären Abbremsvorgang durch die Erzeugung eines stärkeren Unterdrucks mittels der elektrischen Unterdruckpumpe bei einem Feststellbremsvorgang verändert wird. This is understood to mean that the characteristic of the BKV is changed in a regular braking process by generating a greater negative pressure by means of the electric vacuum pump in a parking brake operation.
Unter einem stärkeren Unterdruck wird ein ausgeprägteres Vakuum, d.h. ein geringerer Druck verstanden. Der stärkere Unterdruck führt zu einer Erhöhung der Kraftübersetzung und zu einer Erhöhung der Unterstützung für den Fahrer. Bei einem Feststellbremsvorgang wird daher eine höhere Bremskraft durch den BKV bereitgestellt werden, als bei einem Verzögerungsvorgang. Für die Anwendung im Rahmen des Feststellbremsvorgangs ist vorteilhaft vorgesehen, die Unterdruckpumpe mit maximaler Leistung zu betreiben. Hierdurch kann ein für die gewünschte Zielerreichung geeigneter Unterdruck in der Vakuumkammer des BKV erzeugt werden. In diesem Fall ist lediglich eine sehr geringe Kraft vom Fahrer mittels des Fußbremspedals zur Erzeugung der notwendigen Klemmkraft beizusteuern.Under a greater negative pressure, a more pronounced vacuum, i. a lesser pressure understood. The increased negative pressure leads to an increase in power transmission and to an increase in support for the driver. In a parking brake operation, therefore, a higher braking force will be provided by the BKV than in a deceleration operation. For use in the context of parking brake operation is advantageously provided to operate the vacuum pump with maximum power. In this way, a suitable for the desired target achievement vacuum can be generated in the vacuum chamber of the BKV. In this case, only a very small force from the driver by means of the Fußbremspedals to generate the necessary clamping force is zuusteuern.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Aufbau der Bremskraft mittels einer Druckerhöhung in einer Bremsvorrichtung erfolgt, welche mit der Feststellbremse kombiniert ist.In an advantageous embodiment, it is provided that the structure of the braking force by means of an increase in pressure in a braking device, which is combined with the parking brake.
Unter einer Bremsvorrichtung soll in diesem Zusammenhang ein Zusammenschluss von Komponenten verstanden werden, welcher die Bremsanlage eines Rades des Fahrzeugs darstellt. Die Bremsvorrichtung umfasst damit bspw. einen Zu- und Abfluss für ein Bremsfluid, ein als Bremssattel (auch Bremszange genannt) ausgebildetes Bremsgehäuse, sowie einen Bremskolben. Ein Bremssystem kann in Abgrenzung hierzu bspw. mehrere Bremsvorrichtungen umfassen. Weiterhin kann bei dem Kraftfahrzeug an bestimmten Bremsvorrichtungen eine Integration einer Feststellbremse, welche als Motor-on-Caliper mit einer elektromotorisch angetriebenen Spindel ausgeführt ist, vorliegen. Bspw. kann an den Bremsvorrichtungen der beiden Räder der Hinterachse jeweils eine integrierte Feststellbremse vorliegen, während an den Bremsvorrichtungen der beiden Räder der Vorderachse keine Feststellbremse vorgesehen ist. Vorteilhaft kann nun vorgesehen sein, den im Rahmen des Verfahrens, d.h. insbesondere den durch den BKV, erzeugten Druck an die Bremsvorrichtungen zu leiten, welche mit einer Feststellbremse kombiniert sind. Es erfolgt damit eine sogenannte Druckseparation. Die Bremsvorrichtungen, welche keine integrierte Feststellbremse aufweisen, werden nicht mit dem erzeugten hydraulischen Druck beaufschlagt. Der Druck in diesen Bremsvorrichtungen wird im Rahmen des Verfahrens dadurch nicht weiter erhöht. Eine Lenkung des Bremsfluides kann bspw. über eine Schaltung von insbesondere im Bremssystem bestehenden Ventilen erfolgen. Vorteilhaft kann durch die Lenkung des Fluids in die mit Feststellbremsen kombinierten Systeme eine gezielte Fokussierung des erzeugten Drucks auf die relevanten Bremsvorrichtungen erzielt werden. Da der erzeugte Volumenstrom konstant ist, kann dadurch eine schnellere Erzielung des notwendigen Druckniveaus in diesen Bremsen erreicht werden, als wenn alle Bremsvorrichtungen mit dem verschobenen Bremsfluid beaufschlagt werden.Under a braking device to be understood in this context, an association of components, which represents the brake system of a wheel of the vehicle. The brake device thus includes, for example, an inflow and outflow for a brake fluid, a brake caliper (also called brake caliper) formed brake housing, and a brake piston. In contrast to this, for example, a braking system may comprise a plurality of braking devices. Furthermore, in the motor vehicle at certain braking devices, an integration of a parking brake, which is designed as a motor-on-Caliper with an electric motor driven spindle present. For example. can each be an integrated parking brake on the brake devices of the two wheels of the rear axle, while no parking brake is provided on the brake devices of the two wheels of the front axle. Advantageously, it can now be provided that in the context of the method, i. in particular to direct the pressure generated by the BKV to the braking devices, which are combined with a parking brake. There is thus a so-called pressure separation. The brake devices, which have no integrated parking brake, are not subjected to the generated hydraulic pressure. The pressure in these braking devices is thereby not further increased in the context of the method. A steering of the brake fluid can take place, for example, via a circuit of valves existing in particular in the brake system. Advantageously, a targeted focusing of the generated pressure on the relevant braking devices can be achieved by the steering of the fluid in the systems combined with parking brakes. Since the volumetric flow generated is constant, thereby faster achievement of the necessary pressure level can be achieved in these brakes, as if all braking devices are acted upon by the shifted brake fluid.
Erfindungsgemäß ist eine automatisierte Feststellbremse für ein Kraftfahrzeug mit einer Betriebsbremse mit einem Bremskraftverstärker vorgesehen, wobei bei einem Verzögerungsbremsvorgang eine definierte Charakteristik des Bremskraftverstärkers für eine Verstärkung einer Bremskraft erzeugbar ist und die Charakteristik des Bremskraftverstärkers bei einer Durchführung eines Feststellbremsvorgangs veränderbar ist.According to the invention an automated parking brake for a motor vehicle is provided with a service brake with a brake booster, wherein in a deceleration braking a defined characteristic of the brake booster for amplifying a braking force can be generated and the characteristic of the brake booster is variable when performing a parking brake operation.
Hierunter ist zu verstehen, dass die Feststellbremse entsprechend ausgelegt ist, dass unter Berücksichtigung der Unterstützung und Verstärkung einer Bremskraft durch den BKV bei einem Feststellbremsvorgang eine ausreichende Bremskraft erzeugt wird. Die Charakteristik des BKV wird bei der Durchführung des Feststellbremsvorgangs verändert wodurch sich eine stärkere Unterstützung als bei einem Verzögerungsbremsvorgang ergibt. Die veränderte Charakteristik des BKV ermöglicht in besonderem Maße eine Anpassung der Feststellbremse. Hierbei ist insbesondere eine leistungsschwächere Auslegung des Aktuators sowie der Getriebeeinheit der Feststellbremse verwiesen, wobei nur eine geringe Anpassung des Aktuators der Betriebsbremse zur ersatzweisen Erzeugung der erforderlichen Bremskraft vorgenommen werden muss. Hierdurch können die Komponenten der Feststellbremse leistungsschwächer und damit kleiner und kostengünstiger ausgelegt werden. This is to be understood that the parking brake is designed accordingly that, taking into account the support and increase of a braking force by the BKV at a parking brake operation, a sufficient braking force is generated. The characteristic of the BKV is changed in the performance of the parking brake operation resulting in a stronger support than in a deceleration braking operation. The changed characteristics of the BKV make it possible to adapt the parking brake to a special degree. In this case, in particular a weaker power design of the actuator and the gear unit of the parking brake is referenced, with only a small adjustment of the actuator of the service brake for replacement of the required braking force must be made. As a result, the components of the parking brake can be designed less powerful and thus smaller and cheaper.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug mit einer Betriebsbremse und eine automatisierten Feststellbremse vorgesehen, wobei der Bremskraftverstärker mindestens eine Vakuumkammer und eine Arbeitskammer aufweist, wobei eine erste Verbindung der Arbeitskammer zu atmosphärischen Druck zur Erzeugung einer definierten Charakteristik des Bremskraftverstärkers ausgebildet ist, und wobei zur Veränderung der Charakteristik bei einem Feststellbremsvorgangs eine weitere, insbesondere mittels eines elektromagnetischen Ventils schaltbare, Verbindung der Arbeitskammer mit atmosphärischem Druck ausbildbar ist.According to the invention, a brake booster for a motor vehicle with a service brake and an automatic parking brake is provided, wherein the brake booster at least one vacuum chamber and a working chamber, wherein a first connection of the working chamber is formed to atmospheric pressure for generating a defined characteristic of the brake booster, and wherein Change of characteristics at one Parking brake operation a further, in particular switchable by means of an electromagnetic valve, connection of the working chamber with atmospheric pressure can be formed.
Hierunter ist zu verstehen, dass der Bremskraftverstärker entsprechend ausgelegt ist, dass dieser eine veränderte Charakteristik bei einem Feststellbremsvorgang im Vergleich zu einem Einsatz bei einem Verzögerungsbremsvorgang aufweist. Hierdurch kann bspw. vorteilhaft ein schneller Druckaufbau bei einem Feststellvorgang erfolgen. Weiterhin kann durch die Übernahme der Erzeugung eines Teils des für den Feststellbremsvorgang benötigten Drucks, die weiteren druckerzeugenden Komponenten kleiner und damit kostengünstiger dimensioniert werden. Durch die beschriebene Ausgestaltung ist desweiteren die Verwendung bestehender Komponenten der Betriebsbremse möglich, wobei lediglich geringe Anpassungen notwendig werden. Hierdurch kann ein kostenoptimiertes Gesamtsystem erzielt werden. Der Einsatz einer zweiten Verbindung ermöglicht auch eine Unabhängigkeit der Krafterzeugung und der Unterstützung von der ersten Verbindung, insbesondere, wenn die erste Verbindung spezifische Restriktionen aufweist, wie eine Kopplung der Ventilöffnung von der Stellung einer Eingangskolbenstange.By this is meant that the brake booster is designed to have a changed characteristic in a parking brake operation as compared to use in a deceleration braking operation. As a result, for example, advantageously a rapid pressure build-up can take place during a locking process. Furthermore, by taking over the generation of part of the pressure required for the parking brake operation, the further pressure-generating components can be made smaller and thus less expensive. By the described embodiment, furthermore, the use of existing components of the service brake is possible, with only minor adjustments are necessary. As a result, a cost-optimized overall system can be achieved. The use of a second connection also allows for independence of force generation and assistance from the first connection, particularly when the first connection has specific restrictions, such as coupling the valve opening from the position of an input piston rod.
Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Steuergerät vorgesehen, welches Mittel aufweist und ausgestaltet, bzw. eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüchen durchzuführen.According to the invention, a control device is furthermore provided which has means and is designed or configured to carry out a method according to one of the preceding claims.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeit der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren.Further features and expediency of the invention will become apparent from the description of embodiments with reference to the accompanying figures.
Ausführungsformenembodiments
Von den Figuren zeigt:From the figures shows:
Die automatisierte Feststellbremse
Bei einem Aufbau einer Klemmkraft mittels der Betriebsbremse
Bei einer Aktivierung der Betriebsbremse
Die erzeugte Bremskraft wird im Anschluss bspw. durch die elektromechanische automatisierte Feststellbremse
Der Feststellbremsaktuator
Die Ansteuerung des Bremsaktuators
Ein als pneumatischer Bremskraftverstärker
Die zweite Kammer
Bei pneumatischen Bremskraftverstärkern
Der pneumatische Bremskraftverstärker
Zwischen der Eingangsstange
Solange dieser Leerweg nicht überwunden ist, findet kein Kraftübertrag der vom Fahrer aufgebrachten Betätigungskraft auf die Reaktionsscheibe
Im gesteuerten Modus, dem Feststellbremsmodus, wird der Bremskraftverstärker
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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