-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage, umfassend hydraulisch betätigbare Radbremsen, zumindest ein elektrisch betätigbares Radventil je Radbremse zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke, einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter und eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung zur Betätigung der Radbremsen, welche durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen Druckraum gebildet ist, deren Druckkolben durch einen Elektromotor und ein dahinter geschaltetes Rotations-Translationsgetriebe verschiebbar ist, wobei der Druckraum mit dem Druckmittelvorratsbehälter über eine hydraulische Nachsaugleitung zum Nachsaugen von Druckmittel in einem Nachsaugvorgang verbunden ist. Sie betrifft weiterhin eine Bremsanlage.
-
In der Kraftfahrzeugtechnik finden „Brake-by-Wire“-Bremsanlagen eine immer größere Verbreitung. Derartige Bremsanlagen umfassen oftmals neben einem durch den Fahrzeugführer betätigbaren Hauptbremszylinder eine elektrisch („by-Wire“) ansteuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, mittels welcher in der Betriebsart „Brake-by-Wire“ eine Betätigung der Radbremsen stattfindet.
-
Bei diesen modernen Bremssystemen, insbesondere elektrohydraulischen Bremssystemen mit der Betriebsart „Brake-by-Wire“, ist der Fahrer von dem direkten Zugriff auf die Bremsen entkoppelt. Bei Betätigung des Pedals werden gewöhnlich eine Pedalentkopplungseinheit und ein Simulator betätigt, wobei durch eine Sensorik der Bremswunsch des Fahrers erfasst wird. Der Hauptbremszylinder mit dem Simulator dient dazu, dem Fahrer ein möglichst vertrautes Bremspedalgefühl zu vermitteln. Der erfasste Bremswunsch führt zu der Bestimmung eines Sollbremsmomentes, woraus dann der Sollbremsdruck für die Bremsen ermittelt wird. Der Bremsdruck wird dann aktiv von einer Druckbereitstellungseinrichtung in den Bremsen aufgebaut.
-
Das tatsächliche Bremsen erfolgt also durch aktiven Druckaufbau in den Bremskreisen mit Hilfe einer Druckbereitstellungseinrichtung, die von einer Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird. Durch die hydraulische Entkopplung der Bremspedalbetätigung von dem Druckaufbau lassen sich in derartigen Bremssystemen viele Funktionalitäten wie ABS, ESC, TCS, Hanganfahrhilfe etc. für den Fahrer komfortabel verwirklichen.
-
In derartigen Bremssystemen ist gewöhnlich eine hydraulische Rückfallebene vorgesehen, durch die der Fahrer durch Muskelkraft bei Betätigung des Bremspedals das Fahrzeug abbremsen bzw. zum Stehen bringen kann, wenn die „By-Wire“-Betriebsart ausfällt oder gestört ist. Während im Normalbetrieb durch eine Pedalentkopplungseinheit die oben beschriebene hydraulische Entkopplung zwischen Bremspedalbetätigung und Bremsdruckaufbau erfolgt, wird in der Rückfallebene diese Entkopplung aufgehoben, so dass der Fahrer direkt Bremsmittel in die Bremskreise verschieben kann. In die Rückfallebene wird geschaltet, wenn mit Hilfe der Druckbereitstellungseinrichtung kein Druckaufbau mehr möglich ist. Dies ist u.a. dann der Fall, wenn das Rückschlagventil, welches die Druckbereitstellungseinrichtung mit dem Reservoir verbindet, nicht mehr zuverlässig sperrt, so dass ein Druckaufbau nicht mehr zuverlässig möglich ist.
-
Die Druckbereitstellungseinrichtung in oben beschriebenen Bremssystemen wird auch als Aktuator bzw. hydraulischer Aktuator bezeichnet. Insbesondere werden Aktuatoren als Linearaktuatoren bzw. Lineareinheiten ausgebildet, bei denen zum Druckaufbau ein Kolben axial in einen hydraulischen Druckraum verschoben wird, der in Reihe mit einem Rotations-Translationsgetriebe gebaut ist.
-
Aus der
DE 10 2013 204 778 A1 ist eine „Brake-by-Wire“-Bremsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, welche einen bremspedalbetätigbaren Tandem-Hauptbremszylinder, dessen Druckräume jeweils über ein elektrisch betätigbares Trennventil trennbar mit einem Bremskreis mit zwei Radbremsen verbunden sind, eine mit dem Hauptbremszylinder hydraulisch verbundene, zu- und abschaltbare Simulationseinrichtung, und eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, welche durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen Druckraum gebildet wird, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator verschiebbar ist, umfasst, wobei die Druckbereitstellungseinrichtung über zwei elektrisch betätigbare Zuschaltventile mit den Einlassventilen der Radbremsen verbunden ist.
-
Durch die modernen Entwicklungen in der Motorentechnik wie beispielsweise bei Benzin-, Direkteinspritzmotoren oder auch Elektrofahrzeugen, ist eine hinreichende Unterdruckversorgung zur Bremskraftunterstützung immer seltener gegeben. Dies erfordert Bremssysteme mit aktivem hydraulischen Bremsdruckaufbau, hydraulische Bremskraftverstärker oder zusätzliche Vakuumpumpen zum Betreiben eines Vakuumbremskraftverstärkers.
-
Offene Bremssysteme bzw. Bremsanlagen mit aktivem hydraulischem Bremsdruckaufbau ohne Rückförderung des bei einer fahrdynamischen Regelung wie beispielsweise einer Antischlupfregelung für den Druckaufbau verbrauchten Volumens haben einen begrenzten Volumenvorrat, der die Bremsanlage zum Nachsaugen zwingt, wenn der Verfahrweg des Bremszylinders am Linearaktuator erschöpft ist. Das Nachsaugen von Druckmittel, durch das der benötigte Volumenvorrat wieder hergestellt wird, kann durch tiefe Temperaturen und/oder hohe Viskosität der Bremsflüssigkeit bzw. des Druckmittels behindert werden.
-
Fahrdynamische Regelungen erfordern dagegen schnelle Abfolgen von Druckaufbau und Druckabbau. Um die Nachsaugzeit so gering wie möglich zu halten, wird der Kolben gewöhnlich so schnell wie möglich zurückgefahren. Dies kann bei den genannten Randbedingungen zum Aufziehen einer Unterdruckblase bzw. Kavitation führen, da die Bremsflüssigkeit nicht schnell genug aus dem Vorratsbehälter nachgesaugt werden kann. Das Volumen der Blase geht dem Volumenvorrat für die weitere Regelung verloren, da der Druckkolben des Linearaktuators gewöhnlich sofort wieder vorgefahren wird, um den zuvor eingestellten Druck wieder einzustellen und die Regelung, z. B. ABS, fortzuführen. Ist kein entsprechender Volumenvorrat vorhanden, was im Extremfall bedeuten kann, dass gar kein Volumenvorrat vorhanden ist, ist kein entsprechender Druckaufbau mehr möglich und es kann zur Unterbremsung oder sogar zur Entbremsung kommen.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage dahingehend zu verbessern, dass für einen Druckaufbau ausreichend Druckmittelvorrat zur Verfügung steht. Weiterhin soll eine entsprechende Bremsanlage bereitgestellt werde, die zur Durchführung eines derartigen Verfahrens ertüchtigt ist.
-
In Bezug auf das Verfahren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem Druckeinstellen während eines Nachsaugvorganges durch die Druckbereitstellungseinrichtung überprüft wird, ob eine Kavitation im Druckraum der Druckbereitstellungseinrichtung vorliegt, wobei, wenn das Vorliegen einer Kavitation erkannt wird, ein Sondernachsaugvorgang durchgeführt wird.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass fahrdynamische Regelungen für eine deutliche Sicherheit des Fahrzeugführers sorgen. Diese Regelungen sollten zuverlässig und bedarfsweise möglich sein. Damit im Rahmen diese Regelungen Druck aufgebaut werden kann, muss genug Druckmittel zur Verfügung stehen, was bei dem Entstehen von Blasen bzw. Kavitationen nicht der Fall ist, wenn diesem Zustand nicht Rechnung getragen wird. In einem solchen Fall sollte ein Zustand der Bremsanlage, in dem die Regelung fortgeführt werden wird, möglichst schnell wieder hergestellt werden.
-
Wie nunmehr erkannt wurde, lässt sich ein erneuter Druckaufbau schnell und zuverlässig ermöglichen, indem während des Druckaufbaus überprüft wird, ob eine Kavitation im Druckraum vorliegt, und dass bei dem Vorliegen einer derartigen Unterdruckblase möglichst schnell wieder durch einen speziellen Nachsaugvorgang Druckmittel in der Druckbereitstellungseinrichtung bereitgestellt werden kann.
-
Ein Nachsaugvorgang umfasst hierbei das Zurückfahren des Druckkolbens im Druckraum, wodurch, insbesondere [oder immer?] Druckmittel aus dem Vorratsbehälter angesaugt wird und in den Druckraum nachströmt, sowie ein unmittelbar danach folgendes Einstellen von Druck im Druckraum durch Vorfahren des Druckkolbens. Ein Nachsaugvorgang erfolgt im regulären Betrieb der Bremsanlage, beispielsweise während Bremsvorgängen und/oder Regelvorgängen wie ABS, ASR, ESP.
-
Ein Sondernachsaugvorgang ist ein zusätzlicher Nachsaugvorgang, bei dem das Zurückfahren des Kolbens und/oder das erneute Druckeinstellen anders durchgeführt bzw. gewählt werden als bei einem oben beschriebenen regulären Nachsaugvorgang.
-
Eine Kavitation wird bevorzugt erkannt anhand der Verfahrgeschwindigkeit des Druckkolbens bei einem Druckaufbau. Der Druckkolben verhält sich auf detektierbare Weise anders beim Zusammenschieben einer Kavitation als bei einem unmittelbaren Verschieben von Druckmittel.
-
Vorteilhafterweise wird nach dem Sondernachsaugvorgang für eine vorgegebene Zeitspanne gewartet, bevor wieder Druck von der Druckbereitstellungseinrichtung Druck aufgebaut wird. Dadurch wird erreicht, dass sich die Kavitation, die einen Unterdruckbereich darstellt, mit nachströmendem Druckmittel füllt, so dass die Druckkammer vollständig mit Druckmittel gefüllt ist.
-
Bevorzugt wird die vorgegebene Zeitspanne in Abhängigkeit von der Temperatur des Druckmittels gewählt wird. Die Viskosität des Druckmittels hängt gewöhnlich von der Temperatur ab. Je niedriger die Temperatur, umso viskoser verhält sich das Druckmittel, so dass seine Fließgeschwindigkeit mit sinkender Temperatur abnimmt. Durch eine Wahl der Zeitspanne in Abhängigkeit von der Temperatur kann dieser Eigenschaft des Druckmittels Rechnung getragen werden. Die vorgegebene Zeitspanne liegt bevorzugt zwischen 30 und 200 ms.
-
Beim Sondernachsaugvorgang erfolgt das Nachsaugen bevorzugt mit einer Verfahrgeschwindigkeit des Druckkolbens, die geringer als eine vorgegebene Schwellengeschwindigkeit. Durch das vergleichsweise langsame Zurückfahren des Druckkolbens wird dem Druckmittel genug Zeit gegeben, vor dem nächsten Druckaufbau in die Druckkammer zu strömen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Sondernachsaugvorgang unmittelbar nach Erkennen der Kavitation durchgeführt. Auf diese Weise wird zuverlässig sichergestellt, dass bei dem nächsten Druckaufbau bzw. der nächsten Druckversorgung wieder ausreichend Druckmittel zur Verfügung steht.
-
Vorteilhafterweise wird demnach eine Kavitation erkannt, wenn die Verfahrgeschwindigkeit größer ist als eine vorgegebene oder erwartete Grenzverfahrgeschwindigkeit.
-
Bevorzugt wird eine Kavitation erkannt aufgrund des Druckes in dem Druckraum der Druckbereitstellungseinrichtung während eines Druckeinstellens in einem Nachsaugvorgang.
-
Demnach wird bevorzugt eine Kavitation erkannt, wenn der Druck geringer ist als ein vorgegebener Grenzdruck, der insbesondere aufgrund des Verfahrweges erwartet wird bzw. vorgegeben wird. Der geringere Druck ergibt sich aufgrund des Fehlens von Druckmittel aufgrund der vorliegenden Kavitation.
-
In Bezug auf die Bremsanlage wird die oben genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch Mittel zur Durchführung eines oben beschriebenen Verfahrens vorgesehen sind.
-
Bevorzugt ist eine Steuer- und Regeleinheit vorgesehen, die eingangsseitig mit einem Sensor zur Messung des Verfahrweges des Druckkolbens und/oder mit einem Drucksensor zur Bestimmung des Drucks im Druckraum der Druckbereitstellungseinrichtung verbunden ist, und wobei in der Steuer- und Regeleinheit das Verfahren software- und/oder hardwaremäßig implementiert ist.
-
Die Bremsanlage umfasst bevorzugt einen Simulator, der von dem Fahrer durch Betätigung einer Betätigungseinheit betätigt wird. Im Brake-by-Wire-Betrieb kann auf diese Weise der Fahrerbremswunsch erfasst werden und dem Fahrer, der von dem direkten Betätigen der Radbremsen entkoppelt ist, ein konventionelles bzw. vertrautes Pedalgefühl bereitgestellt werden.
-
Das Rotations-Translationsgetriebe, welches die Rotation der Motorwelle in eine Translationsbewegung eines Druckkolbens umwandelt, ist bevorzugt als Kugelgewindetrieb ausgebildet.
-
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass die Zuverlässigkeit von fahrdynamischen Eingriffen verbessert wird, da durch die vorgesehenen Nahsaugmaßnahmen die Gefahr der dauerhaften Unterbremsung vermindert wird. Dadurch sind Abschaltungen des Fahrdynamikreglers, die gegebenenfalls notwendig wären, wenn eine Unterbremsung nicht auszuschließen ist, ebenfalls nicht notwendig. Auf diese Weise werden die Verfügbarkeit des Systems und die Sicherheit des Fahrzeugführers erhöht.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:
-
1 ein beispielhaftes Diagramm eines Verfahrweges eines Druckkolbens einer Druckbereitstellungseinrichtung während einer ABS-Regelung bei einem Nachsaugvorgang ohne Kavitationsblase;
-
2 ein beispielhaftes Diagramm eines Verfahrweges eines Druckkolbens einer Druckbereitstellungseinrichtung während einer ABS-Regelung bei einem Nachsaugvorgang mit Kavitationsblase;
-
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform; und
-
4 eine Bremsanlage in einer bevorzugten Ausführungsform.
-
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Bei einem in 1 dargestellten Diagramm ist auf der x-Achse 2 die Zeit und auf der y-Achse 6 der Verfahrweg eines Druckkolbens bzw. Kolbens eines Linearaktuators dargestellt. Der Linearaktuator weist eine hydraulische Druckkammer auf, in die der Kolben zum Druckaufbau in den Bremsen verschoben wird. Dies erfolgt mit Hilfe eines Elektromotors, dessen Rotation der Motorwelle über ein rotations-Translationsgetriebe, bevorzugt ein Kugelgewindetrieb, in einer Translation des Kolbens übersetzt wird.
-
Eine Kurve 10 zeigt den Verfahrweg des Kolbens während einer ABS-Bremsung bzw. ABS-Regelung. In einem ersten Abschnitt 14 fährt der Kolben nach vorne, um Druck aufzubauen. Es erfolgt in einem zweiten Abschnitt 18 ein schnelles Zurückfahren des Kolbens, was durch ein stufenförmiges Signal erkennbar ist. In einem dritten Abschnitt 20, der Teil eines regulären Regelvorganges ist, fährt der Kolben wieder schnell vor mit einem steilen Gradienten, bis in einem Punkt 24 wieder der gewünschte Zieldruck aufgebaut ist. Dieser Regelungsprozess wiederholt sich in der Abbildung noch zwei weitere Male. Der dargestellte Regelungsprozess entspricht dem Normalfall, bei dem beim Nachsaugen die Druckkammer mit Druckmittel vollständig gefüllt wird.
-
Bei einem in 2 dargestellten Diagramm sind wieder auf der x-Achse 2 die Zeit und auf der y-Achse 6 der Verfahrweg eines Kolbens eines Linearaktuators dargestellt. Eine Kurve 30 zeigt den Verfahrweg des Kolbens während einer ABS-Bremsung. In einem ersten Abschnitt 34 wird durch langsames Verfahren des Kolbens zu größeren Verfahrwegen der Druck langsam erhöht bzw. im Wesentlichen gehalten, was einem regulären Druckaufbau entspricht, beispielsweise während einer ABS-Regelung. In einem zweiten Abschnitt 38 fährt der Kolben zum Nachsaugen schnell zurück, um die Druckkammer wieder mit Druckmittel zu füllen. Der Verfahrweg des Kolbens in einem dritten Abschnitt 42 weist eine deutlich geringere Steigung auf als der Verfahrweg bei dem in 1 dargestellten Regelvorgang in Abschnitt 20. Dies rührt daher, dass in diesem Fall beim Nachsaugen eine Unterdruckblase bzw. Kavitation entstanden ist. In dem Abschnitt 42 wird daher die Kavitation zusammengeschoben, so dass nur sehr langsam Druck aufgebaut werden kann, bis in einem Punkt 46 der Zieldruck wieder erreicht ist.
-
Wie anhand des Vergleichs von 1 und 2 deutlich wird, beeinträchtigt eine Kavitation stark den Regelvorgang. Der benötigte Druck kann nur verspätet aufgebaut werden, und es kann zu Unterbremsungen kommen, wodurch die Sicherheit des Fahrzeugführers beeinträchtigt wird.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zielt darauf ab, derartige Kavitationen zu erkennen und dafür zu sorgen, dass für weitere Regelvorgänge genug Bremsflüssigkeit zur Verfügung steht. Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens wird anhand eines in 3 dargestellten Ablaufdiagramms beschrieben.
-
In einem ersten Block 50 wird durch einen Linearaktuator Druck in wenigstens einer Bremse aufgebaut. Während des Druckaufbaus wird in einem Block 56 wenigstens ein Signal, das für den Druckaufbau charakteristisch ist, überprüft. Dabei wird bevorzugt der Verfahrweg und/oder der Druck in der Druckkammer des Linearaktuators überwacht. In einer Entscheidung 60 wird anhand des Signals überprüft, ob während des Druckaufbauvorgangs eine Kavitation zusammengedrückt wurde, so dass für weitere Druckaufbauvorgänge zu wenig Druckmittel zur Verfügung stehen kann. Liegt keine Kavitation vor, verzweigt das Verfahren zu einem Block 66, in dem der Regelvorgang fortgesetzt wird, wobei bei dem nächsten Druckaufbau wieder in Block 50 fortgefahren wird.
-
Wurde in der Entscheidung 60 eine Kavitation erkannt, verzweigt das Verfahren zu einem Block 70, in dem ein Nachsaugvorgang erneut gestartet wird. Nach dem Nachsaugen wird in einem Block 76 vor einem erneuten Druckaufbauvorgang für eine vorgegebene Zeitspanne gewartet, bevor der Kolben wieder in den Druckraum geschoben wird. Die vorgegebene Zeitspanne liegt vorliegend zwischen 30 und 200 ms. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich eine gebildete Kavitation füllt, so dass nach der vorgegebenen Zeitspanne ein gewünschter Druckaufbau unmittelbar erfolgen kann. Durch den Unterdruck der Kavitation wird auf diese Weise gewissermaßen Druckmittel nachgesaugt bzw. wieder aufgefüllt.
-
In alternativer Ausgestaltung oder in Kombination zu den beschriebenen Verfahrensschritten kann in Block 70 der Nachsaugvorgang mit einer Geschwindigkeit durchgeführt werden, die niedriger als eine vorgegebene Nachsauggrenzgeschwindigkeit ist, so dass die Bildung einer Kavitation von vorne herein vermieden wird. Das Verfahren fährt dann wieder in Block 60 fort.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Verfahrensschritte in den Blöcken 56, 70, 76 und der Entscheidung 60 nur durchgeführt, wenn vorher zumindest ein Parameter validiert wurde. Insbesondere werden sie bevorzugt nur ausgeführt, wenn die gemessene Temperatur eine vorgegebene Grenztemperatur unterschreitet. Aufgrund der dann erhöhten Viskosität des Druckmittels ist die Wahrscheinlichkeit, dass sich Kavitationen bilden, größer als bei entsprechend wärmerem Druckmittel. Statt der Temperatur oder in Kombination dazu kann auch direkt die Viskosität des Druckmittels gemessen werden.
-
Eine Bremsanlage 101 in einer bevorzugten Ausführungsform, die zur Durchführung des Verfahrens ertüchtigt ist, ist in 4 dargestellt. Die Bremsanlage 101 umfasst einen mittels eines Betätigungs- bzw. Bremspedals 1a betätigbaren Hauptbremszylinder 102, der als Betätigungseinheit fungiert, eine mit dem Hauptbremszylinder 102 zusammen wirkende Simulationseinrichtung 103, einen dem Hauptbremszylinder 102 zugeordneten, unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 104, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 105, welche durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen Druckraum 137 gebildet wird, deren Kolben 136 durch einen Elektromotor 140 verschiebbar ist, eine elektrisch steuerbare Druckmodulationseinrichtung zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke und eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 112.
-
Die nicht näher bezeichnete Druckmodulationseinrichtung umfasst beispielsgemäß je hydraulisch betätigbare Radbremsen 108, 109, 110, 111 und je betätigbarer Radbremse 108, 109, 110, 111 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges ein Einlassventil 106a–106d und ein Auslassventil 107a–107d, die paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet und an die Radbremsen 108, 109, 110, 111 angeschlossen sind. Die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a–6d werden mittels Bremskreisversorgungsleitungen 113a, 113b mit Drücken versorgt, die in einer „Brake-by-Wire“-Betriebsart aus einem Systemdruck abgeleitet werden, der in einer an den Druckraum 137 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 angeschlossenen Systemdruckleitung 138 vorliegt.
-
Den Einlassventilen 106a–106d ist jeweils ein zu den Bremskreisversorgungsleitungen 113a, 113b hin öffnendes Rückschlagventil 150a–150d parallel geschaltet. In einer Rückfallbetriebsart werden die Bremskreisversorgungsleitungen 113a, 113b über hydraulische Leitungen 122a, 122b mit den Drücken der Druckräume 117, 118 des Hauptbremszylinders 102 beaufschlagt. Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 107a–107d sind über eine Rücklaufleitung 14b mit dem Druckmittelvorratsbehälter 104 verbunden.
-
Der Hauptbremszylinder 102 weist zwei hintereinander angeordnete Kolben 115, 116 auf, die die hydraulischen Druckräume 117, 118 begrenzen. Die Druckräume 117, 118 stehen einerseits über in den Kolben 115, 116 ausgebildete radiale Bohrungen sowie entsprechende Druckausgleichsleitungen 141a, 141b mit dem Druckmittelvorratsbehälter 104 in Verbindung, wobei die Verbindungen durch eine Relativbewegung der Kolben 117, 118 in einem Gehäuse 121 absperrbar sind. Die Druckräume 117, 118 stehen andererseits mittels der hydraulischen Leitungen 122a, 122b mit den bereits genannten Bremskreisversorgungsleitungen 113a, 113b in Verbindung.
-
In der Druckausgleichsleitung 141a ist ein stromlos offenes Ventil 128 enthalten. Die Druckräume 117, 118 nehmen nicht näher bezeichnete Rückstellfedern auf, die die Kolben 115, 116 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 102 in einer Ausgangslage positionieren. Eine Kolbenstange 124 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 1 infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des ersten Hauptbremszylinderkolbens 115, dessen Betätigungsweg von einem, vorzugsweise redundant ausgeführten, Wegsensor 125 erfasst wird. Dadurch ist das entsprechende Kolbenwegsignal ein Maß für den Bremspedalbetätigungswinkel. Es repräsentiert einen Bremswunsch des Fahrzeugführers.
-
In den an die Druckräume 117, 118 angeschlossenen Leitungsabschnitten 122a, 122b ist je ein Trennventil 123a, 123b angeordnet, welches als ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos offenes, 2/2-Wegeventil ausgebildet ist. Durch die Trennventile 123a, 123b kann die hydraulische Verbindung zwischen den Druckräumen 117, 118 des Hauptbremszylinders und den Bremskreisversorgungsleitungen 113a, 113b abgesperrt werden. Ein an den Leitungsabschnitt 22b angeschlossener Drucksensor 120 erfasst den im Druckraum 118 durch ein Verschieben des zweiten Kolbens 116 aufgebauten Druck.
-
Die Simulationseinrichtung 103 ist hydraulisch an den Hauptbremszylinder 102 ankoppelbar und besteht beispielsgemäß im Wesentlichen aus einer Simulatorkammer 129, einer Simulatorfederkammer 130 sowie einem die beiden Kammern 129, 130 voneinander trennenden Simulatorkolben 131. Der Simulatorkolben 131 stützt sich durch ein in der Simulatorfederkammer 130 angeordnetes elastisches Element (z. B. eine Feder), welches vorteilhafterweise vorgespannt ist, an dem Gehäuse 121 ab. Die Simulatorkammer 129 ist mittels eines elektrisch betätigbaren Simulatorventils 132 mit dem ersten Druckraum 117 des Hauptbremszylinders 102 verbindbar. Bei Vorgabe einer Pedalkraft und geöffnetem Simulatorventil 132 strömt Druckmittel vom Hauptbremszylinder-Druckraum 117 in die Simulatorkammer 129. Ein hydraulisch antiparallel zum Simulatorventil 132 angeordnetes Rückschlagventil 34 ermöglicht unabhängig vom Schaltzustand des Simulatorventils 132 ein weitgehend ungehindertes Zurückströmen des Druckmittels von der Simulatorkammer 129 zum Hauptbremszylinder-Druckraum 117. Andere Ausführungen und Anbindungen der Simulationseinrichtung an den Hauptbremszylinder 102 sind denkbar.
-
Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 105 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung bzw. ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet, deren/ dessen Druckkolben 136, welcher den Druckraum 137 begrenzt, von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 35 unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotations-Translationsgetriebes betätigbar ist. Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 135 dienender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 144 bezeichnet. Zusätzlich kann auch ein Temperatursensor zum Sensieren der Temperatur der Motorwicklung verwendet werden.
-
Der durch die Kraftwirkung des Kolbens 136 auf das in dem Druckraum 137 eingeschlossene Druckmittel erzeugte Aktuatordruck wird in die Systemdruckleitung 138 eingespeist und mit einem vorzugsweise redundant ausgeführten Drucksensor 119 erfasst. Bei geöffneten Zuschaltventilen 126a, 126b gelangt das Druckmittel in die Radbremsen 108, 109, 110, 111 zu deren Betätigung. Durch Vor- und Zurückschieben des Kolbens 136 erfolgt so bei geöffneten Zuschaltventilen 126a, 126b bei einer Normalbremsung in der „Brake-by-Wire“-Betriebsart ein Radbremsdruckaufbau und -abbau für alle Radbremsen 108, 109, 110, 111. Beim Druckabbau strömt dabei das vorher aus dem Druckraum 137 in die Radbremsen 108, 109, 110, 111 verschobene Druckmittel auf dem gleichen Wege wieder in den Druckraum 137 zurück. Dagegen strömt bei einer Bremsung mit radindividuell unterschiedlichen, mit Hilfe der Einlass- und Auslassventile 106a–106d, 107a–107d geregelten Radbremsdrücken (z. B. bei einer Antiblockierregelung (ABS-Regelung)) der über die Auslassventile 107a–107d abgelassene Druckmittelanteil in den Druckmittelvorratsbehälter 104 und steht somit zunächst der Druckbereitstellungseinrichtung 105 zur Betätigung der Radbremsen 108, 109, 110, 111 nicht mehr zur Verfügung. Ein Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum 137 ist durch ein Zurückfahren des Kolbens 136 bei geschlossenen Zuschaltventilen 126a, 126b möglich.
-
Bei einem Nachsaugen der Druckbereitstellungseinrichtung 105 wird der Kolben 136 im Druckraum 137 zurückgefahren, während er für einen Druckaufbau in dem Druckraum 137 vorgefahren wird. Die Steuer- und Regeleinheit 112 ist signaleingangsseitig mit dem Sensor 144 verbunden, dessen Signal eine Aussage über den momentanen Verfahrweg des Kolbens 136 erlaubt. Wenn beim Druckaufbau der Verfahrweg auf ein Zusammenschieben einer Kavitation hindeutet, wird wie oben beschrieben ein Nachsaugvorgang eingeleitet.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102013204778 A1 [0007]
