DE102016218681B4

DE102016218681B4 - Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Kraftfahrzeugs sowie hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016218681B4
Application number: DE102016218681.7A
Authority: DE
Inventors: Matthias Baumann; Ian Moore; Christian Schmaler; Thomas Svensson
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2021-03-18
Anticipated expiration: 2036-09-29
Also published as: US11066057B2; DE102016218681A1; US20180086323A1; CN107867273A

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Bremskraftverstärker und einer hydraulischen Bremskrafterhöhungsfunktion, wobei ein Bremsdruck pBerfasst wird, aufgrund des erfassten Bremsdrucks pBein in einer Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers herrschender Unterdruck p geschätzt wird und aufgrund des geschätzten Unterdrucks p die hydraulische Bremskrafterhöhungsfunktion gesteuert wird, wobei der Unterdruck p unter Berücksichtigung einer Aktivierung der hydraulischen Bremskrafterhöhungsfunktion geschätzt wird und wobei der Unterdruck p aufgrund einer Anzahl von Betätigungen des Bremspedals geschätzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Kraftfahrzeugs sowie ein hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug.
Bremssysteme von Kraftfahrzeugen sind heute in der Regel als hydraulische Bremssysteme ausgebildet. Bei einem solchen Bremssystem ist ein Hauptbremszylinder vorgesehen, in dem durch Betätigung eines mit einem Bremspedal verbundenen Kolbens in einer mit Bremsflüssigkeit gefülltem Druckkammer ein Druck erzeugt wird, der über Hydraulikleitungen an mindestens eine Radbremseinrichtung weitergeleitet wird. Die Radbremseinrichtung umfasst einen Radbremszylinder, der aufgrund des Drucks der Bremsflüssigkeit Bremsbacken mit darauf aufliegenden Bremsbelägen in Anlage zu einer Bremstrommel oder einer Bremsscheibe bringt. Auf diese Weise kann die auf das mit der Bremstrommel bzw. Bremsscheibe verbundene Rad einwirkende Bremskraft durch Betätigung des Bremspedals erzeugt und dosiert werden. Der Hauptbremszylinder ist typischerweise als Tandem-Hauptbremszylinder ausgebildet, der zwei hintereinander angeordnete, durch einen Sekundärkolben getrennte Druckkammern zur Druckbeaufschlagung zweier unabhängiger Bremskreise aufweist.
Zur Verstärkung der Bremskraft umfasst das Bremssystem in der Regel einen Bremskraftverstärker, der in Abhängigkeit von der Betätigung des Bremspedals eine in der Betätigungsrichtung des Bremspedals wirkende zusätzliche Kraft erzeugt, wodurch der Kolben des Hauptbremszylinders mit erhöhter Kraft in Betätigungsrichtung bewegt wird. Der Bremskraftverstärker weist eine zwischen einer Unterdruckkammer und einer Arbeitskammer angeordnete Arbeitsmembran auf, die mit der Kolbenstange des Hauptbremszylinders verbunden ist. Wird das Bremspedal nicht betätigt, so herrscht in der Unterdruckkammer und in der Arbeitskammer der gleiche Druck, insbesondere ein Unterdruck, der beispielsweise im Ansaugkrümmer des Motors des Kraftfahrzeugs oder von einer Saugpumpe bereitgestellt wird. Betätigt der Fahrer das Bremspedal, so wird die Arbeitskammer über ein Ventil mit einem höheren Druck beaufschlagt, der durch Verbindung mit der Atmosphäre bereitgestellt wird. Hierdurch entsteht eine von der auf das Bremspedal ausgeübten Pedalkraft bzw. dem Pedalweg abhängige, die Pedalkraft unterstützende Zusatzkraft auf die Kolbenstange.
Die maximal erzeugbare Zusatzkraft ist von dem im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdruck abhängig. Beim Betrieb des Kraftfahrzeugs können Situationen auftreten, in denen die maximal erzeugbare Zusatzkraft zur Erzeugung der gewünschten Bremskraft nicht ausreichend ist. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn in einer Bremssituation, etwa in einer Notbremssituation, ein hoher Bremsdruck erforderlich ist, für dessen Erzeugung der vorhandene Unterdruck im Bremskraftverstärker nicht ausreicht. Für diesen Fall kann eine hydraulische Bremskraftverstärkung (Hydraulic Brake Boost HBB, im Folgenden als hydraulische Bremskrafterhöhung bezeichnet) vorgesehen sein, bei der mit einer oder mehreren Bremsfluidpumpen zusätzlich Bremsflüssigkeit in Richtung der Radbremseinrichtungen gefördert und dadurch in den Radbremszylindern ein erhöhter Druck erzeugt wird. Solche Bremsfluidpumpen sind bei Kraftfahrzeugen mit einer Fahrdynamikregelung üblicherweise vorhanden. Hierdurch wird eine höhere Bremskraft erzeugt, als dies in der jeweiligen Situation allein mittels des über den Bremskraftverstärker betriebenen Hauptbremszylinders möglich wäre.
Zur Steuerung der hydraulischen Bremskrafterhöhung ist die Kenntnis des im Bremskraftverstärker oder in einem mit diesem verbundenen Unterdruckreservoir herrschenden Unterdrucks erforderlich. Hierfür kann ein Unterdrucksensor vorgesehen sein, dessen Signal zur Steuerung der HBB-Funktion verwendet werden kann. Allerdings verursacht ein solcher Sensor einen erhöhten Fertigungs- und Wartungsaufwand.
In EP 1 270 308 A2 ist ein Motor-Stopp-Start-System offenbart, wobei ein Unterdruck im Bremskraftverstärker und eine Bremsbetätigung überwacht werden, um festzustellen, ob der Unterdruck für die Gewährleistung der Funktion der Bremsen unzureichend ist. Der Motor wird gestartet, wenn der Unterdruck im Bremskraftverstärker unter einen Schwellwert fallen könnte. Dabei kann auf einen Unterdrucksensor verzichtet und der Unterdruck geschätzt werden aufgrund des vor dem Motorstopp herrschenden Unterdrucks im Ansaugkrümmer, des im Hauptbremszylinder herrschenden Hydraulikdrucks und der Bremsbetätigung, die zu einem Verbrauch des Unterdrucks führt.
Aus DE 10 2009 027 337 A1 sind ein Verfahren zum Schätzen des in einem Kraftfahrzeug-Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks sowie eine Stopp-Start-Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei der Unterdruck allein auf Basis des im Hauptbremszylinder herrschenden Hydraulikdrucks und der aktuellen Motordrehzahl geschätzt wird.
Gemäß WO 2012/101010 A2 wird bei einem Verfahren zur Ermittlung des in einem Unterdruck-System zur Speisung eines Bremskraftverstärkers eines Fahrzeugs herrschenden Unterdruckwerts der Bremspedalweg gemessen, die entsprechende Bremspedalkraft ermittelt, der Bremshydraulikdruck gemessen, eine Eingangs- und eine Ausgangskraft des Bremskraftverstärkers ermittelt und hieraus der in dem Unterdruck-System herrschende Unterdruck ermittelt.
Bei bekannten Verfahren zur Schätzung des im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks können bei Aktivierung der hydraulischen Bremskrafterhöhung insbesondere dadurch Ungenauigkeiten entstehen, dass der gemessene Bremsdruck im Hauptbremszylinder bei Aktivierung der hydraulischen Bremskrafterhöhung keinen eindeutigen Rückschluss auf den Verfahrweg der Membran im BKV zulässt. Ferner kann bei Aktivierung der hydraulischen Bremskrafterhöhung ein Druckabfall im Hauptbremszylinder auftreten, obwohl der in den Radbremseinrichtungen wirkende Radbremsdruck zunimmt und das Bremspedal nicht losgelassen, sondern vom Fahrer weiterhin durchgetreten wird. Die Abnahme des Drucks im Hauptbremszylinder kann bei bekannten Verfahren ähnlich wie ein Loslassen des Bremspedals bewertet werden, was zu einer Fehlschätzung des Unterdruckverbrauchs und damit zu einer Fehlschätzung des herrschenden Unterdrucks führt. Eine Fehlschätzung des Unterdrucks bzw. der Unterdruckreserve kann die Funktionalität der hydraulischen Bremskrafterhöhung nachteilig beeinflussen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Kraftfahrzeugs sowie ein hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug anzugeben, wobei die oben genannten Nachteile möglichst vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch ein Bremssystem wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren bezieht sich auf das Betreiben eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Bremssystem ein hydraulisches Bremssystem ist, das insbesondere mindestens eine, auf mindestens ein Rad des Kraftfahrzeugs einwirkende Radbremseinrichtung aufweist, die beispielsweise einen Radbremszylinder umfasst, der mit einer unter einem Druck stehenden Bremsflüssigkeit beaufschlagbar ist. Das Bremssystem weist einen mit Unterdruck betriebenen Bremskraftverstärker auf, der die mit einem Bremspedal ausgeübte Betätigungskraft verstärkt. Insbesondere wirkt der Bremskraftverstärker auf eine Kolbenstange eines Hauptbremszylinders, der in Fluidkommunikation mit der mindestens einen Radbremseinrichtung steht. Durch Betätigung des Bremspedals kann der Kolben des Hauptbremszylinders in einer Betätigungsrichtung bewegt werden, wodurch in einer Druckkammer des Hauptbremszylinders ein durch den Bremskraftverstärker unterstützter Druckaufbau erfolgt. Der erzeugte Druck wird über die Bremsflüssigkeit an die Radbremseinrichtungen vermittelt, wo eine auf das jeweilige Rad wirkende, dem Druck entsprechende Bremskraft erzeugt wird.
Das Bremssystem weist ferner eine hydraulische Bremskrafterhöhungsfunktion (HBB-Funktion) auf. Bei Aktivierung der HBB-Funktion wird mit einer oder mehreren Bremsfluidpumpen zusätzlich Bremsflüssigkeit zu den Radbremseinrichtungen gefördert und dadurch in den Radbremszylindern ein erhöhter Radbremsdruck erzeugt. Insbesondere ist das Bremssystem mit einer Fahrdynamikregelung ausgestattet, die beispielsweise Funktionen eines Antiblockiersystems und einer elektronischen Stabilitätsregelung umfassen kann; in der Regel sind bei einem Bremssystem mit einer Fahrdynamikregelung Bremsfluidpumpen für einen zusätzlichen Druckaufbau in den Radbremseinrichtungen vorhanden.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein hydraulischer Druck im Bremssystem erfasst, der im Folgenden als Bremsdruck bezeichnet wird. Aufgrund des erfassten Bremsdrucks wird ein in einer Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers herrschender Unterdruck geschätzt. Weiter wird aufgrund des geschätzten Unterdrucks die hydraulische Bremskrafterhöhungsfunktion (HBB-Funktion) gesteuert, wobei es vorgesehen sein kann, dass weitere Eingangsgrößen bei der Steuerung der hydraulischen Bremskrafterhöhung berücksichtigt werden. Insbesondere wird die HBB-Funktion aufgrund eines Vergleichs des geschätzten Unterdrucks mit dem erfassten Bremsdruck oder auch mit einem zur Erreichung eines gewünschten Bremsdrucks notwendigen Unterdruck aktiviert.
Erfindungsgemäß wird der in der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers herrschende Unterdruck unter Berücksichtigung einer Aktivierung der HBB-Funktion geschätzt. Die Aktivierung der HBB-Funktion kann beispielsweise durch Erfassung eines Aktivierungssignals oder eines Aktivierungsparameters der HBB-Funktion berücksichtigt werden. Dabei kann es vorgesehen sein, dass neben dem Bremsdruck und dem Aktivierungssignal oder -parameter weitere Eingangsgrößen für die Schätzung des Unterdrucks berücksichtigt werden. Der derart geschätzte Unterdruck kann beispielsweise als Ausgangspunkt für eine fortlaufende weitere Schätzung des Unterdrucks nach Beendigung der hydraulischen Bremskrafterhöhung sowie für eine etwaige nachfolgende Aktivierung der HBB-Funktion zur Verfügung stehen.
Dadurch, dass der in der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers herrschende Unterdruck unter Berücksichtigung einer Aktivierung der HBB-Funktion geschätzt wird, wird eine verbesserte Schätzung des Unterdrucks und insbesondere eine Korrektur von Ungenauigkeiten ermöglicht, die durch die Wirkung der Bremsfluidpumpen und/oder durch eine Betätigung des Bremspedals im Zusammenhang mit der hydraulischen Bremskrafterhöhung entstehen können.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die Rückwirkung der HBB-Funktion auf die Erfassung der für die Steuerung der HBB-Funktion relevanten Einflussgrößen sowie die während oder nach der Beendigung der hydraulischen Bremskrafterhöhung erfolgenden Bremspedalbetätigungen eine wesentliche Ursache für eine nicht optimale Auslösung oder Durchführung der HBB-Funktion sein können. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht daher eine Korrektur der hierdurch verursachten Fehler, insbesondere einer fehlerhaften Schätzung des im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks, und somit eine verbesserte Steuerung der hydraulischen Bremskrafterhöhung.
Der erfasste Bremsdruck ist insbesondere der im Hauptbremszylinder herrschende Hydraulikdruck. Dieser kann beispielsweise durch einen Drucksensor erfasst werden, der in einer Druckkammer des Hauptbremszylinders oder in einem mit dieser in Fluidkommunikation stehenden Bereich des Fluidsystems des Bremssystems angeordnet ist. Hierdurch wird eine einfache und sichere Erfassung des Bremsdrucks ermöglicht.
Vorzugsweise wird der Unterdruck aufgrund des Bremspedalwegs geschätzt. Der Bremspedalweg gibt an, wie weit das Bremspedal im Vergleich mit einer Ruheposition eingedrückt ist und stellt somit ein Maß für die Betätigung des Bremspedals dar. Der Bremspedalweg bestimmt die Beaufschlagung der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers mit atmosphärischem Druck und daher sowohl die vom Bremskraftverstärker erzeugte Verstärkungskraft als auch den Verbrauch des Unterdrucks, der von einer Unterdruckquelle erzeugt und in der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers oder auch in einem Unterdruckreservoir bereitgestellt wird. Insbesondere lässt sich aus dem Bremspedalweg eine Veränderung des Drucks in der Unterdruckkammer bzw. im Unterdruckreservoir ermitteln. Dabei werden die bekannten Volumina der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer bzw. des Unterdruckreservoirs sowie die bekannte Abhängigkeit der Funktion des mit dem Bremspedal gekoppelten Ventils des Bremskraftverstärkers vom Bremspedalweg berücksichtigt. Aus der Veränderung des Drucks bzw. aus dem Verbrauch des Unterdrucks wird ein jeweils aktueller Wert des herrschenden Unterdrucks geschätzt. Auf diese Weise ist die Schätzung eines Werts des im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks möglich, ohne dass hierfür ein eigener Drucksensor erforderlich wäre.
In vorteilhafter Weise wird, ggf. zusätzlich zum Bremspedalweg, eine Anzahl von Betätigungen des Bremspedals, die beispielsweise in einer vorgegebenen Zeitspanne erfolgt sind, erfasst und bei der Schätzung des Unterdrucks berücksichtigt. Die Erfassung der Anzahl von Betätigungen ermöglicht es, den Verbrauch bzw. die Veränderung des Unterdrucks über einen vorgebbaren Zeitraum zu erfassen. Dadurch wird ebenfalls eine genauere Schätzung des im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks ermöglicht, ohne dass hierfür ein eigener Drucksensor benötigt wird.
In besonders vorteilhafter Weise kann es vorgesehen sein, dass die Betätigung des Bremspedals durch Erfassung des Bremsdrucks bzw. dessen zeitlichen Verlaufs erfasst wird, der insbesondere der im Hauptbremszylinder herrschende hydraulische Druck ist. Da das Bremspedal mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist, ist der erzeugte Bremsdruck abhängig vom Bremspedalweg und ermöglicht dessen Erfassung. Ebenso kann die Anzahl der Betätigungen des Bremspedals hierdurch erfasst werden. Auf diese Weise wird eine Schätzung des im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks allein aufgrund des Bremsdrucks, der beispielsweise durch einen dem Hauptbremszylinder zugeordneten Drucksensor erfasst werden kann, ermöglicht.
Vorzugsweise wird der Unterdruck unter Berücksichtigung eines Umgebungsdrucks, insbesondere des atmosphärischen Drucks, und eines Funktionssignals einer Unterdruckquelle, die die Unterdruckkammer bzw. das Unterdruckreservoir mit Unterdruck versorgt, geschätzt. Die Unterdruckquelle kann beispielsweise ein Ansaugkrümmer des Motors des Kraftfahrzeugs sein oder eine Unterdruckpumpe. Das Funktionssignal der Unterdruckquelle kann beispielsweise angeben, ob der Motor bzw. die Unterdruckpumpe in Betrieb ist oder nicht. Hierdurch wird eine weiter verbesserte Schätzung des im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks ermöglicht.
In vorteilhafter Weise kann es bei der Schätzung des Unterdrucks angenommen werden, dass der Unterdruck während einer Aktivierung der hydraulischen Bremskrafterhöhungsfunktion konstant ist. Dies ist zumindest näherungsweise der Fall, da die HBB-Funktion in der Regel durch ein Loslassen des Bremspedals deaktiviert wird und somit davon ausgegangen werden kann, dass, solange die HBB-Funktion aktiviert ist, das Bremspedal nicht losgelassen wird und daher kein entsprechender Unterdruckverbrauch stattfindet. Hierdurch wird auf einfache Weise eine verbesserte Schätzung des Unterdrucks ermöglicht.
Vorzugsweise wird, wenn das Bremspedal bei bzw. zur Beendigung der hydraulischen Bremskrafterhöhung losgelassen wird, für die Schätzung des Unterdrucks aufgrund des Bremspedalwegs ein erhöhter Wert für den Bremspedalweg angenommen. Insbesondere kann für den erhöhten Wert des Bremspedalwegs der maximal mögliche Bremspedalweg angenommen werden. Hierdurch wird es auf einfache Weise ermöglicht, bei der Schätzung des Unterdrucks nach Beendigung der HBB-Funktion die Tatsache zu berücksichtigen, dass in einer solchen Situation der Verbrauch des Unterdrucks größer ist als dem Bremspedalweg bei Aktivierung der HBB-Funktion entspricht. So kann während der Aktivierung der HBB-Funktion der Bremspedalweg zunehmen, so dass, wenn zur Beendigung oder nach der Beendigung der hydraulischen Bremskrafterhöhung das Bremspedal wieder gelöst wird, der durch die Rückbewegung des Bremspedals entstehende Unterdruckverbrauch unterschätzt würde. Auf diese Weise kann eine weiter verbesserte Schätzung des Unterdrucks ermöglicht werden, wobei der geschätzte Wert nach der Deaktivierung der HBB-Funktion für eine Fortführung der Schätzung des Unterdrucks in bekannter Weise sowie für eine erneute Aktivierung der HBB-Funktion oder für andere Funktionen des Bremssystems bzw. des Kraftfahrzeugs zu Verfügung stehen kann.
In vorteilhafter Weise kann es vorgesehen sein, dass die hydraulische Bremskrafterhöhungsfunktion bei Unterschreiten eines Schwellwerts für den in der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers bzw. im Unterdruckreservoir herrschenden Unterdruck aktiviert wird. Dieser Schwellwert kann beispielsweise fest vorgebbar sein oder von der jeweiligen Situation, etwa vom Bremspedalweg, abhängen. Hierdurch wird auf einfache Weise ein Eingreifen der HBB-Funktion zur Erzeugung einer in der jeweiligen Situation ausreichenden Bremskraft ermöglicht.
Vorzugsweise wird die hydraulische Bremskrafterhöhungsfunktion, unabhängig vom geschätzten Unterdruckwert, nicht aktiviert, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unterhalb eines Geschwindigkeitsschwellwerts oder der erfasste Bremsdruck unterhalb eines Druckschwellwerts liegt. In diesen Fällen kann davon ausgegangen werden, dass die Aktivierung der HBB-Funktion nicht notwendig ist, und ein unnötiger Betrieb der Bremsfluidpumpe vermieden wird.
Ein erfindungsgemäßes hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst einen mit einem Bremspedal über einen mit Unterdruck betriebenen Bremskraftverstärker betätigbaren Hauptbremszylinder, ein Fluidsystem mit Fluidleitungen zur Beaufschlagung mindestens einer auf ein Rad des Kraftfahrzeugs zur Erzeugung einer Bremskraft einwirkenden Radbremseinrichtung mit einer unter einem Druck stehenden Bremsflüssigkeit, einen Drucksensor zur Erfassung eines Bremsdrucks und mindestens eine Bremsfluidpumpe für eine hydraulische Bremskrafterhöhung sowie eine vorzugsweise elektronische Steuerungseinrichtung, die zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt:

1 beispielhaft ein vereinfachtes Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Im Folgenden wird beispielhaft eine Fahrsituation beschrieben, in der das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft eingesetzt werden kann.
Beim Betrieb des Kraftfahrzeugs betätigt der Fahrer das Bremspedal und steigert die von ihm ausgeübte Pedalkraft kontinuierlich mit der Folge, dass der absolute Luftdruck in der Arbeitskammer durch eine Änderung der Ventilstellung im Bremskraftverstärker erhöht wird. Dadurch verringert sich der in der Unterdruckkammer herrschende Unterdruck geringfügig, d.h. der absolute Druck in der Unterdruckkammer steigt geringfügig an, da das Volumen der Kammer durch Bewegen der Membran bei zunächst gleichbleibender Anzahl an Luftmolekülen schrumpft.
Übersteigt der sich erhöhende Bremsdruck einen entsprechenden Schwellwert, so wird die HBB-Funktion aktiviert. In diesem Fall pumpt die Bremsfluidpumpe der Fahrdynamikregelung Bremsflüssigkeit vom Hauptbremszylinder zu den Radbremszylindern. Dadurch entsteht ein Druckabfall im Hauptbremszylinder. Würde allein aufgrund des Bremsdrucks im Hauptbremszylinder die Position der Kolbenstange bzw. der Membran des Bremskraftverstärkers ermittelt, so würde in diesem Fall auf eine Verringerung der Unterdruckreserve im Bremskraftverstärker geschlossen werden, obwohl sich das Bremspedal nicht bewegt haben muss und so tatsächlich kein Unterdruck verbraucht worden ist.
Weiter kann es abhängig von der momentanen Förderleistung der Fluidpumpe passieren, dass zu wenig Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir in den Hauptbremszylinder nachströmen kann. Dies führt dazu, dass, obwohl der gemessene Bremsdruck abfällt, das Bremspedal bei konstanter aufgebrachter Pedalkraft weiter durchgedrückt wird. Wird nun das Bremspedal vom Fahrer losgelassen und infolgedessen die HBB-Funktion und die Fluidpumpe deaktiviert, so wird der Kolben des Hauptbremszylinders zurück bewegt, und die Ventilstellung im Bremskraftverstärker verbindet die Arbeitskammer mit der Unterdruckkammer. Dies führt zu einem Abfall der Unterdruckreserve, also zu einem Anstieg des absoluten Drucks in der Unterdruckkammer. Bedingt durch die Aktivierung der Bremsfluidpumpe durch die HBB-Funktion ist somit das Bremspedal weiter ausgelenkt worden, was beim Loslassen des Bremspedals zu einem höheren Unterdruckverbrauch führen kann.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die zuvor genannten Fehler bei der Schätzung des Unterdruckverbrauchs vermieden werden. So können beispielsweise Informationen über den zurückgelegten Bremspedalweg genutzt werden, etwa eine Abschätzung des zurückgelegten Pedalwegs anhand der Eigenschaften der aktuellen bzw. einer vorangegangenen Aktivierung der HBB-Funktion. Zum anderen könnte auch ein fester Wert für den zurückgelegten Pedalweg angenommen werden, welcher bei jeder HBB-Aktivierung zu dem aus dem Bremsdruck abgeleiteten Pedalweg hinzugerechnet wird, oder es könnte der maximal mögliche Pedalweg angenommen werden. Hierdurch kann eine verbesserte Schätzung des im Bremskraftverstärker herrschenden Unterdrucks und damit eine verbesserte Aktivierung bzw. Steuerung der hydraulischen Bremskrafterhöhung erreicht werden.
In 1 ist der Ablauf eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Form eines Flussdiagramms gezeigt. Im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs, bei dem sich das Kraftfahrzeug mit einer Fahrgeschwindigkeit
v > v_s
bewegt, wobei v_s ein Schwellwert ist, dessen Unterschreiten den Stillstand des Kraftfahrzeugs anzeigt, wird kontinuierlich der Unterdruck p geschätzt, der in einem Unterdruckreservoir des Bremskraftverstärkers herrscht. Das Unterdruckreservoir wird durch Verbindung mit dem Ansaugkrümmer des Motors des Kraftfahrzeugs oder mit einer Unterdruckpumpe mit Unterdruck versorgt und stellt den Unterdruck der Unterdruckkammer und der Arbeitskammer des Bremskraftverstärkers zur Verfügung. Die Schätzung des Unterdrucks p erfolgt in an sich bekannter Weise aufgrund des Bremsdrucks p_B, der von einem dem Hauptbremszylinder zugeordneten Drucksensor erfasst wird. Dabei kann die Schätzung des Unterdrucks p beispielsweise unter Berücksichtigung der Motordrehzahl erfolgen, wie etwa in DE 10 2009 027 337 A1 beschrieben, welches Dokument diesbezüglich durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.
Weiter wird kontinuierlich etwa aufgrund eines Aktivierungssignals, das die Aktivierung der hydraulischen Bremskrafterhöhungsfunktion angibt, überprüft, ob diese aktiviert ist. Ist dies nicht der Fall, so wird der Unterdruck p weiter in der zuvor genannten Weise geschätzt.
Wird festgestellt, dass die HBB-Funktion aktiviert ist, so wird überprüft, ob ein Wert für den Bremspedalweg S_P verfügbar ist; ein solcher Wert kann etwa ein Messwert sein, der mittels eines Pedalwegsensors erfasst worden ist, oder ein etwa aufgrund des Bremsdrucks p_B geschätzter Wert. Ist ein gemessener oder geschätzter Wert S_P für den Bremspedalweg verfügbar, so wird aufgrund dieses Werts S_P ein Verbrauch des Unterdrucks im Unterdruckreservoir ermittelt und aufgrund des ermittelten Verbrauchs sowie des Bremsdrucks p_B ein korrigierter Wert p_korr für den Unterdruck im Bremskraftverstärker geschätzt. Ist kein gemessener oder geschätzter Wert S_P für den Bremspedalweg verfügbar, so wird anstelle des gemessener oder geschätzter Werts S_P der maximal mögliche Bremspedalweg s_Pmax verwendet und aufgrund von s_Pmax ein Verbrauch des Unterdrucks im Unterdruckreservoir ermittelt sowie aufgrund des ermittelten Verbrauchs und des Bremsdrucks p_B der korrigierte Wert p_korr für den Unterdruck im Bremskraftverstärker geschätzt. Bei der Schätzung von p_korr können in beiden Fällen weitere Eingangsgrößen, beispielsweise der Umgebungsdruck und ein Funktionssignal, das den Betrieb des Motors bzw. der Unterdruckpumpe angibt, berücksichtigt werden.
Der derart geschätzte Unterdruck p_korr, der unempfindlicher gegenüber den zuvor erwähnten Fehlerquellen ist, steht für die Steuerung der HBB-Funktion sowie als Grundlage für die weitere Schätzung des Unterdrucks p nach Beendigung der hydraulischen Bremskrafterhöhung und für die weitere Steuerung der HBB-Funktion sowie ggf. zur Steuerung weiterer Funktionen des Bremssystems bzw. des Kraftfahrzeugs zur Verfügung.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Kraftfahrzeugs mit einem Bremskraftverstärker und einer hydraulischen Bremskrafterhöhungsfunktion, wobei ein Bremsdruck p_B erfasst wird, aufgrund des erfassten Bremsdrucks p_B ein in einer Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers herrschender Unterdruck p geschätzt wird und aufgrund des geschätzten Unterdrucks p die hydraulische Bremskrafterhöhungsfunktion gesteuert wird, wobei der Unterdruck p unter Berücksichtigung einer Aktivierung der hydraulischen Bremskrafterhöhungsfunktion geschätzt wird und wobei der Unterdruck p aufgrund einer Anzahl von Betätigungen des Bremspedals geschätzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsdruck p_B der im Hauptbremszylinder herrschende Hydraulikdruck ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck p aufgrund des Bremspedalwegs S_P geschätzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremspedalweg S_P und/oder die Anzahl von Betätigungen des Bremspedals aufgrund des erfassten Bremsdrucks p_B ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck p unter Berücksichtigung eines Umgebungsdrucks und/oder einer Funktion einer Unterdruckquelle geschätzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der geschätzte Unterdruck p während einer Aktivierung der hydraulischen Bremskrafterhöhungsfunktion konstant ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Loslassen des Bremspedals nach Beendigung einer hydraulischen Bremskrafterhöhung ein erhöhter Wert für den Bremspedalweg s_P angenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erhöhte Wert für den Bremspedalweg S_P der maximale Bremspedalweg S_Pmax ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Bremskrafterhöhungsfunktion bei Unterschreiten eines Schwellwerts für den Unterdruck p aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Bremskrafterhöhungsfunktion nicht aktiviert wird, wenn eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unterhalb eines Geschwindigkeitsschwellwerts oder der erfasste Bremsdruck p_B unterhalb eines Druckschwellwerts liegt.
Hydraulisches Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen mit einem Bremspedal über einen Bremskraftverstärker betätigbaren Hauptbremszylinder, ein Fluidsystem mit Fluidleitungen zur Beaufschlagung mindestens einer Radbremseinrichtung mit einer unter einem Druck stehenden Bremsflüssigkeit, einen Drucksensor zur Erfassung eines Bremsdrucks p_B und mindestens eine Bremsfluidpumpe für eine hydraulische Bremskrafterhöhung sowie eine Steuerungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.