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Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs. Ebenso betrifft die Erfindung ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zum autonomen Bremsdruckaufbau oder zur Bremsdrucksteigerung Bremsflüssigkeit mittels einer motorisierten Hydraulikvorrichtung, wie beispielsweise der in der
DE 10 2014 215 379 A1 beschriebenen motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung, in mindestens einen Radbremszylinder eines hydraulischen Bremssystems zu transferieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein hydraulisches Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein hydraulisches Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 5 und ein Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft Möglichkeiten zum „Zwischenspeichern“ von elektrischer Energie als rotatorische Energie eines Motors einer zum autonomen Bremsdruckaufbau oder zur Bremsdruckverstärkung eingesetzten motorisierten Hydraulikvorrichtung. Auf diese Weise kann ein Leistungsvermögen des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung während einer anschließenden Bremsung eines Fahrzeugs erhöht werden. Mittels der vorliegenden Erfindung können auch Druckaufbauzeiten zum Bewirken eines gewünschten Bremsdruckes in mindestens einem mit der motorisierten Hydraulikvorrichtung zusammenwirkenden Radbremszylinder und ein Bremsweg des Fahrzeugs verkürzt werden. Damit trägt die vorliegende Erfindung zur Steigerung eines Fahrkomforts und zur Verbesserung einer Fahrsicherheit bei.
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Durch das erfindungsgemäße „Zwischenspeichern“ von elektrischer Energie als oratorische Energie des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung bereits vor einer Bremsung muss weniger Energie während der nachfolgenden Bremsung zur Überwindung einer Rotorträgheit des Motors aufgebracht werden. Damit ist auch ein während der nachfolgenden Bremsung zu gewährleistender Energiebedarf von elektrischer Energie, welche einem fahrzeugeigenen Energiespeicher (wie beispielsweise einem Bordnetz oder einer Fahrzeugbatterie) zu entnehmen ist, reduziert. Die vorliegende Erfindung kann deshalb auch dazu genutzt werden, Anforderungen an die fahrzeugeigene Energiequelle (z.B. das Bordnetz oder die Fahrzeugbatterie) zu reduzieren.
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Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für Situationen, in welchen während einer Fahrt eines Fahrzeugs (beispielsweise aufgrund von äußeren Begebenheiten) erkennbar ist, dass in Kürze ein schneller Druckaufbau in mindestens einem Radbremszylinder des Fahrzeugs benötigt/gewünscht wird. Die vorliegende Erfindung kann deshalb insbesondere Not- und/oder Panikbremsungen schneller realisieren. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Verwendbarkeit der vorliegenden Erfindung nicht auf Not- und/oder Panikbremsungen beschränkt ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steuervorrichtung ist die Elektronikeinrichtung dazu ausgebildet, als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal das mindestens eine Radauslassventil mit einer fest vorgegebenen oder bis zum Erreichen eines zum Schließen eines Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders erforderlichen Bremsdrucks abgewarteten Verzögerungszeit verzögert in den offenen Zustand zu steuern. Die hier beschriebene Ausführungsform der Steuervorrichtung bietet somit nicht nur das vorteilhafte „Zwischenspeichern“ von elektrischer Energie als rotatorische Energie des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung, sondern auch ein Vorbefüllen des mindestens einen Radbremszylinders zum Schließen seines Lüftspiels bereits vor der wahrscheinlichen Bremsung.
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Beispielsweise ist ein Motor einer Kolben-Zylinder-Vorrichtung als Motor der motorisierten Hydraulikvorrichtung mittels der Steuervorrichtung als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal aktivierbar und als Reaktion auf das bereitgestellte Bremsvorgabesignal entsprechend der aktuell angeforderten Soll-Verzögerung ansteuerbar. Alternativ oder ergänzend kann auch ein Motor mindestens einer Pumpe als Motor der motorisierten Hydraulikvorrichtung mittels der Steuervorrichtung als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal aktivierbar und als Reaktion auf das bereitgestellte Bremsvorgabesignal entsprechend der aktuell angeforderten Soll-Verzögerung ansteuerbar sein. In beiden Fällen kann eine bereits vorhandene Fahrzeugkomponente zur Realisierung der vorliegenden Erfindung genutzt werden. Eine Nutzung der vorliegenden Erfindung erfordert somit bei vielen hydraulischen Bremssystemen keine Weiterbildung des jeweiligen hydraulischen Bremssystems mit einer neuen/zusätzlichen motorisierten Hydraulikvorrichtung.
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Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einem hydraulischen Bremssystem für ein Fahrzeug mit einer derartigen Steuervorrichtung, der motorisierten Hydraulikvorrichtung, dem mindestens einen Radbremszylinder und dem mindestens einen Radauslassventil gewährleistet. Als Weiterbildung kann das hydraulische Bremssystem noch zusätzliche Bremssystemkomponenten aufweisen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des hydraulischen Bremssystems ist der mindestens eine Radbremszylinder über das mindestens eine Radauslassventil an einer Niederdruckspeicherkammer angebunden, wobei ein Ansprechdruck der Niederdruckspeicherkammer größer oder gleich einem zum Schließen eines Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders erforderlichen Bremsdruck ist. Die hier beschriebene Ausführungsform des hydraulischen Bremssystems ist somit baulich so ausgebildet, dass bereits vor Beginn einer Bremsung das Lüftspiel des mindestens einen Radbremszylinders geschlossen wird. Ab Beginn der Bremsung in den mindestens einen Radbremszylinder eingefüllte Bremsflüssigkeit trägt damit sofort zur Steigerung des Bremsdrucks in dem mindestens einen Radbremszylinder, und damit zur Erhöhung einer Bremswirkung des mindestens einen Radbremszylinders, bei.
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Vorzugsweise ist der mindestens eine Radbremszylinder jeweils ein Low-Drag-Radbremszylinder. Da viele Ausführungsformen des hydraulischen Bremssystems bereits vor Beginn einer Bremsung ein Schließen des Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders bewirken, können Low-Drag-Radbremszylinder nachteillos in diesen hydraulischen Bremssystemen verwendet werden. Damit können die Vorteile von Low-Drag-Radbremszylindern, wie ein reduzierter Energieverbrauch während einer Fahrt eines damit ausgebildeten Fahrzeugs und (bei Verwendung eines Kraftstoffes als Energie) eine reduzierte Schadstoffemission zusätzlich zu den Vorteilen der vorliegenden Erfindung genutzt werden.
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Die oben erläuterten Vorteile sind auch bewirkbar durch Ausführen eines korrespondierenden Verfahrens zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Verfahren zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der Steuervorrichtung und des hydraulischen Bremssystems weiterbildbar ist.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung, bzw. ein damit ausgestattetes hydraulisches Bremssystem; und
- 2a bis 2h Koordinatensysteme zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung, bzw. ein damit ausgestattetes hydraulisches Bremssystem.
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Die in 1 schematisch dargestellte Steuervorrichtung 10 ist zumindest zum Ansteuern einer motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 und mindestens eines Radauslassventils 14 eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs ausgelegt. Auch weitere Bremssystemkomponenten des jeweiligen hydraulischen Bremssystems können mittels der Steuervorrichtung 10 ansteuerbar sein. Es wird auch darauf hingewiesen, dass eine Verwendbarkeit der Steuervorrichtung 10 weder auf den in 1 wiedergegebenen Bremssystemtyp noch auf einen bestimmten Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des damit ausgestatteten Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs beschränkt ist.
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Die Steuervorrichtung 10 hat eine Elektronikeinrichtung 16, welche dazu ausgebildet ist, als Reaktion auf ein bereitgestelltes Warnsignal 18 bezüglich einer wahrscheinlichen baldigen Anforderung einer Bremsung des fahrenden Fahrzeugs das mindestens eine Radauslassventil 14 des hydraulischen Bremssystems unverzögert oder verzögert (mittels mindestens eines Ventilsteuersignals 20) in einen offenen Zustand zu steuern. Außerdem ist die Elektronikeinrichtung 16 dazu ausgebildet, als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal 18 zusätzlich einen (elektrischen) Motor 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 des hydraulischen Bremssystems (mittels mindestens eines Motorsteuersignals 23) derart zu aktivieren, dass mittels eines Betriebs des aktivierten Motors 22 Bremsflüssigkeit (in Richtung) zu dem mindestens einen (offenen) Radauslassventil 14 und/oder mindestens einem zugeordneten Radbremszylinder 24 des hydraulischen Bremssystems förderbar ist/gefördert wird.
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Unter dem bereitgestellten Warnsignal 18 ist ein Signal einer Geschwindigkeitssteuerautomatik 26 des Fahrzeugs und/oder einer Sensorik 28a bis 28d des Fahrzeugs zu verstehen, mittels welchem die Elektronikeinrichtung 16 darüber informierbar ist/informiert wird, dass wahrscheinlich bald eine Bremsung des fahrenden Fahrzeugs durch die Geschwindigkeitssteuerautomatik 26 oder einen Fahrer des Fahrzeugs, wie mittels der Sensorik 28a bis 28d erkannt ist, angefordert werden wird. Unter dem bereitgestellten Warnsignal 18 ist jedoch kein Signal zu verstehen, mittels welchem die Steuervorrichtung 10 zum (sofortigen) Bewirken einer (tatsächlichen) Verlangsamung/Abbremsung des Fahrzeugs aufgefordert wird. Die Elektronikeinrichtung 16 ist deshalb dazu ausgebildet, eine Verlangsamung/Abbremsung des Fahrzeugs als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal 18 zu verhindern oder zu limitieren, indem mittels des (unverzögerten oder verzögerten) Steuerns des mindestens einen Radauslassventils 14 in den offenen Zustand ein Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder 24 (vorerst) begrenzt oder verhindert ist/wird.
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Die Elektronikeinrichtung 16 bewirkt somit als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal 18 eine „Vorbremsphase“ (evtl. vor einer tatsächlichen Verlangsamung/Abbremsung des Fahrzeugs), in welcher mittels der Aktivierung des Motors 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 (bereits vor der evtl. nachfolgenden Verlangsamung/Abbremsung des Fahrzeugs) eine Rotorträgheit des Motors 22 überwunden wird. Mittels der „Vorbremsphase“ wird vorgesorgt, dass die Rotorträgheit des Motors 22 bei einem eventuellen späteren Betrieb des Motors 22 zum Bewirken einer (tatsächlich) angeforderten Bremsdrucksteigerung in dem mindestens einen Radbremszylinder 24 bereits überwunden ist. Mittels der Überwindung der Rotorträgheit des Motors 22 in der „Vorbremsphase“ kann eine zum Bewirken einer (tatsächlich) angeforderten Bremsdrucksteigerung notwendige Druckaufbauzeit verkürzt werden. Ebenso kann mittels der Überwindung der Rotorträgheit des Motors 22 in der „Vorbremsphase“ ein zum Bewirken einer (tatsächlich) angeforderten Bremsdrucksteigerung aufzubringender Energiebedarf reduziert werden. Auf diese Weise kann selbst ein für eine Vollbremsung benötigter Energiebedarf signifikant reduziert werden.
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Die Elektronikeinrichtung 16 ist auch dazu ausgebildet, als Reaktion auf ein bereitgestelltes Bremsvorgabesignal 30 der Geschwindigkeitssteuerautomatik 26 und/oder der Sensorik 28a bis 28d bezüglich einer (tatsächlich) angeforderten (sofortigen) Bremsung des fahrenden Fahrzeugs mit einer aktuellen Soll-Verzögerung ungleich Null das mindestens eine Radauslassventil 14 (mittels mindestens eines weiteren Ventilsteuersignals 20) in einen geschlossenen Zustand zu steuern. (Unter dem bereitgestellten Bremsvorgabesignal 30 ist ein Signal zu verstehen, mittels welchem die Steuervorrichtung 10 zum (sofortigen) Bewirken einer (tatsächlichen) Verlangsamung/Abbremsung des Fahrzeugs aufgefordert wird. Die Bremsung wird von der Geschwindigkeitssteuerautomatik 26 oder von dem Fahrer des Fahrzeugs, wie mittels der Sensorik 28a bis 28d erkannt ist, angefordert.) Ab Schließen des mindestens einen Radauslassventils 14 beginnt (aufgrund der Überwindung der Rotorträgheit des Motors 22 bereits in der „Vorbremsphase“) sofort eine Bremsdrucksteigerung in dem mindestens einen Radbremszylinder 24 und damit eine Verlangsamung/Abbremsung des Fahrzeugs mittels des mindestens einen Radbremszylinders 24. Zusätzlich ist die Elektronikeinrichtung 16 dazu ausgelegt, als Reaktion auf das bereitgestellte Bremsvorgabesignal 30 den Motor 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 entsprechend der aktuell angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung (mittels mindestens eines weiteren Motorsteuersignals 23) anzusteuern. Aufgrund der ausgeführten „Vorbremsphase“ führt der angesteuerte Motor 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 zum Zeitpunkt des Schließens des mindestens einen Radauslassventils 14 bereits eine Motordrehzahl ungleich Null aus. Der mittels der Elektronikeinrichtung 16 angesteuerte Motor 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 fördert damit ab dem Schließen des mindestens einen Radauslassventils 14 verzögerungsfrei ein der aktuell angeforderten Soll-Verzögerung entsprechendes Bremsflüssigkeitsvolumen in den mindestens einen Radbremszylinder 24.
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Damit kann die (tatsächlich) angeforderte (sofortigen) Bremsung des fahrenden Fahrzeugs mit der aktuellen Soll-Verzögerung (ungleich Null) innerhalb einer kürzeren Druckaufbauzeit/Bremszeit und mit einem reduzierten Bremsweg des Fahrzeugs bewirkt werden. (Der jeweilige Bremsweg des Fahrzeugs hängt im Wesentlichen davon ab, wie schnell zumindest mittels der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 ein der angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung entsprechender Bremsdruck in dem mindestens einen Radbremszylinder 24 erzeugt werden kann.) Dies steigert einen Fahrkomfort und einen Sicherheitsstandart des mit der Steuervorrichtung 10 ausgestatteten Fahrzeugs.
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Es wird darauf hingewiesen, dass mittels der Steuervorrichtung 10 eine Druckaufbauzeit/Bremszeit und ein Bremsweg des damit ausgestatteten Fahrzeugs sowohl beim Ausführen einer autonomen Bremsung als auch beim Ausführen einer fahrerinduzierten Bremsung, welche mittels der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 (als Hilfskraftbremsung) kraftmäßig unterstützt oder (als Fremdkraftbremsung) kraftmäßig vollständig geleistet wird, verkürzbar sind.
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Außerdem liegen der Motor 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 und das hydraulische Bremssystem zum Zeitpunkt des Schließens des mindestens einen Radauslassventils 14 bereits auf einem höheren Energieniveau vor. (Beispielsweise entspricht eine Rotorenergie des Motors 22 bei einer Motordrehzahl von 350 rad/s einem Energieniveau des hydraulischen Bremssystems von 5 Joule.) Die mittels der „Vorbremsphase“ geleistete „Anhebung“ des Motors 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 und des hydraulischen Bremssystems auf das höhere Energieniveau reduziert einen Energieaufwand, welcher zum Bewirken der (tatsächlich) angeforderten (sofortigen) Bremsung des fahrenden Fahrzeugs mit der aktuellen Soll-Verzögerung (ungleich Null) geleistet werden muss. Deshalb muss weniger Energie zum Bewirken der (tatsächlich) angeforderten (sofortigen) Bremsung des fahrenden Fahrzeugs mit der aktuellen Soll-Verzögerung (ungleich Null) von einer fahrzeugeigenen Energiequelle (wie z.B. einem Bordnetz und/oder einer Fahrzeugbatterie) aufgebracht werden. Eine Verwendung der Steuervorrichtung senkt somit die Anforderungen an die fahrzeugeigene Energiequelle des Fahrzeugs.
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Unter der Geschwindigkeitssteuerautomatik 26 kann beispielsweise eine Automatik zur fahrerlosen Geschwindigkeitssteuerung/Geschwindigkeitsregelung des Fahrzeugs und/oder zum autonomen Fahren/Bremsen des Fahrzeugs verstanden werden. Die Geschwindigkeitssteuerautomatik 26 kann beispielsweise ein ACC-System und/oder ein Notbremssystem des Fahrzeugs sein. Die Geschwindigkeitssteuerautomatik 26 kann (zumindest teilweise) eine Untereinheit der Steuervorrichtung 10 und/oder (zumindest teilweise) getrennt von der Steuervorrichtung 10 ausgebildet sein.
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Die Sensorik 28a bis 28d des Fahrzeugs kann dazu ausgelegt sein, das Warnsignal 18 an die Elektronikeinrichtung 16 bereitzustellen, wenn ein potentieller Bremswunsch/eine baldige Anforderung der Bremsung wahrscheinlich scheint, jedoch noch zu entscheiden ist, ob eine Soll-Verzögerung des Fahrzeugs ungleich Null wirklich nötig/wünschenswert ist. Das Bremsvorgabesignal 30 kann mittels der Sensorik 28a bis 28d des Fahrzeugs an die Elektronikeinrichtung 16 bereitzustellt werden, wenn entschieden ist, dass eine Soll-Verzögerung des Fahrzeugs ungleich Null wirklich nötig/wünschenswert ist. Auch die Sensorik 28a bis 28d des Fahrzeugs kann (zumindest teilweise) eine Untereinheit der Steuervorrichtung 10 und/oder (zumindest teilweise) getrennt von der Steuervorrichtung 10 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Sensorik 28a bis 28d des Fahrzeugs mindestens einen Umweltsensor 28a zum Ermitteln einer äußeren (Teil-)Umgebung des Fahrzeugs, bzw. einer Verkehrssituation in der äußeren (Teil-)Umgebung des Fahrzeugs, umfassen. Insbesondere kann mittels des mindestens einen Umweltsensors 28a ein Abstand des Fahrzeugs zu einem in Fahrtrichtung vorausliegenden Hindernis (z.B. einem vorausfahrenden Fahrzeug) ermittelbar sein. Der mindestens eine Umweltsensor 28a kann beispielsweise mindestens ein Radarsensor und/oder ein Kamera-Bildauswertungssystem sein. Als Alternative oder als Ergänzung zu dem mindestens einen Umweltsensor 28a kann die Sensorik 28a bis 28d des Fahrzeugs zum Bereitstellen des Warnsignals 18 auch einen Gaspedalsensor 28b haben, welcher einen Gaspedalweg eines (nicht dargestellten) Gaspedals ermittelt und auswertet. Ein schnelles Gaswegnehmen durch den Fahrer kann beispielsweise als Indikator für eine wahrscheinliche baldige Anforderung einer (tatsächlichen) Verlangsamung/Abbremsung des fahrenden Fahrzeugs durch den Fahrer gewertet werden. Zum Bereitstellen des Bremsvorgabesignals 30 an die Elektronikeinrichtung 16 kann die Sensorik 28a bis 28d auch mindestens einen Sensor 28c und 28d zum Ermitteln einer Betätigung eines Bremspedals 32 durch den Fahrer, wie beispielsweise einen Stangenwegsensor 28c und/oder einen Differenzwegsensor 28d, aufweisen. Somit ist eine Vielzahl von bereits an einem Fahrzeug häufig verbauten Sensoren zum Zusammenwirken mit der Steuervorrichtung 10 geeignet. Die hier aufgezählten Sensortypen für die Sensorik 28a bis 28d des Fahrzeugs sind außerdem nicht ausschließend zu interpretieren.
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In der Ausführungsform der 1 ist ein Motor 22 einer Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 als Motor 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 mittels der Steuervorrichtung 10 als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal 18 aktivierbar und als Reaktion auf das bereitgestellte Bremsvorgabesignal 30 entsprechend der angeforderten Soll-Verzögerung ansteuerbar. Ein Kolben 34 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 ist mittels eines Betriebs des Motors 22 so linear verstellbar, dass ein mit Bremsflüssigkeit befüllbares Vorratsvolumen 36 der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 verkleinerbar ist/verkleinert wird und aus dem Vorratsvolumen 36 herausgedrückte Bremsflüssigkeit in Richtung zu dem mindestens einen Radauslassventil 14 und/oder dem mindestens einen Radbremszylinder 24 förderbar ist/gefördert wird. Lediglich beispielhaft ist die motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 über mindestens ein erstes Trennventil 38 mit dem mindestens einen Radbremszylinder 24 (und dem mindestens einen Radauslassventil 14) verbunden. Außerdem ist das Vorratsvolumen 36 über eine Schnüffelbohrung und über eine mit einem Überdruckventil 40 bestückte weitere Bohrung hydraulisch an einem Bremsflüssigkeitsreservoir 42 des hydraulischen Bremssystems angebunden. Auch eine Ausbildung der motorisierten Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 mit einem Motorstromsensor 43a und einem Drehzahlsensor 43b ist lediglich beispielhaft zu interpretieren.
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Als Alternative oder als Ergänzung zu der oben beschriebenen Ansteuerung des Motors 22 der Kolben-Zylinder-Vorrichtung 12 mittels der Steuervorrichtung 10 kann auch ein Motor mindestens einer Pumpe als (weiterer) Motor 22 der motorisierten Hydraulikvorrichtung 12 mittels der Steuervorrichtung 10 als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal 18 aktivierbar und als Reaktion auf das bereitgestellte Bremsvorgabesignal 30 entsprechend der aktuell angeforderten Soll-Verzögerung ansteuerbar sein. Eine Verwendbarkeit der Steuervorrichtung 10 ist dabei nicht auf einen bestimmten Pumpentyp der mindestens einen Pumpe beschränkt.
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Als vorteilhafte Weiterbildung kann die Elektronikeinrichtung 16 noch dazu ausgebildet sein, als Reaktion auf das bereitgestellte Warnsignal 18 das mindestens eine Radauslassventil 14 mit einer Verzögerungszeit (ungleich Null) verzögert in den offenen Zustand zu steuern. Die vor einem Öffnen des mindestens einen Radauslassventils 14 abgewartete Verzögerungszeit kann eine fest vorgegebene Verzögerungszeit sein. Alternativ kann die Verzögerungszeit auch (als „abgewartete Verzögerungszeit“) bis zum Erreichen eines fest vorgegebenen Grenz-Bremsdrucks in dem mindestens einen Radbremszylinder 24 oder bis zum Erreichen eines zum Schließen eines Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders 24 erforderlichen Bremsdrucks abwartbar sein/abgewartet werden.
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Die Elektronikeinrichtung 16 kann damit in der „Vorbremsphase“ auch zu einem „Mindestbremsdruckaufbau“ (zur Vorbefüllung des mindestens einen Radbremszylinders 24) oder zu einer „Lüftspielüberwindung“ genutzt werden. Damit ist selbst bei einer Ausstattung des hydraulischen Bremssystems mit jeweils einem Low-Drag-Radbremszylinder (Low Drag Caliper) als dem mindestens einen Radbremszylinder 24 eine schnelle Ansprechzeit des hydraulischen Bremssystems gewährleistet.
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In der Ausführungsform der 1 ist der mindestens eine Radbremszylinder 24 über das mindestens eine zugeordnete Radauslassventil 14 mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir 42 des hydraulischen Bremssystems hydraulisch verbunden. Alternativ kann der mindestens eine Radbremszylinder 24 jedoch auch über das mindestens eine Radauslassventil 14 an einer Niederdruckspeicherkammer angebunden sein. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn ein Ansprechdruck der Niederdruckspeicherkammer größer oder gleich einem zum Schließen eines Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders 24 erforderlichen Bremsdruck ist. Das mit der Steuervorrichtung 10 ausgebildete hydraulische Bremssystem kann somit auch baulich zur „automatischen Lüftspielüberwindung“ in der „Vorbremsphase“ realisiert sein. Auf eine Auslegung der Steuervorrichtung 10 zum Abwarten einer zum Schließen des Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders 24 ausreichenden Verzögerungszeit kann in diesem Fall nachteillos verzichtet werden.
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Bei dem hydraulischem Bremssystem der 1 ist das Bremspedal 32 an einem Hauptbremszylinder 44 angebunden, welcher über mindestens ein zweites Trennventil 46 mit dem mindestens einen Radbremszylinder 24 verbunden ist. Außerdem weist das hydraulische Bremssystem noch mindestens ein (optionales) Radeinlassventil 48 (mit parallel dazu angeordnetem Rückschlagventil) auf, über welches das mindestens eine erste Trennventil 38 und das mindestens eine zweite Trennventil 46 mit dem mindestens einen Radbremszylinder 24 verbunden sind. Auch eine hydraulische Anbindung des Hauptbremszylinders 44 an das Bremsflüssigkeitsreservoir 42 über ein weiteres Trennventil 50 (mit parallel dazu angeordnetem Rückschlagventil) ist nur beispielhaft zu interpretieren. Ebenso kann auf eine Anbindung eines Pedalwegsimulators 52 an den Hauptbremszylinder 44 über ein Simulator-Trennventil 54 und ein parallel dazu angeordnetes Überdruckventil 56 verzichtet werden. Des Weiteren ist auch die Ausstattung des Bremssystems mit mindestens einem Drucksensor 58 optional zu interpretieren.
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2a bis 2h zeigen Koordinatensysteme zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines hydraulischen Bremssystems eines Fahrzeugs.
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Mittels des im Weiteren beschriebenen Verfahrens kann beispielsweise das oben erläuterte hydraulische Bremssystem betrieben werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausführbarkeit des hier beschriebenen Verfahrens nicht auf diesen Bremssystemtyp beschränkt ist.
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Bei dem hier beschriebenen Verfahren ist/erscheint es zu einem Zeitpunkt t0 wahrscheinlich, dass bald eine Bremsung (d.h. eine Verlangsamung/Abbremsung) des fahrenden Fahrzeugs von einer Geschwindigkeitssteuervorrichtung des Fahrzeugs oder einem Fahrer des Fahrzeugs angefordert wird. Möglichkeiten zum Erkennen einer derartigen Situation sind oben schon beschrieben. Beispielsweise erkennt eine Sensorik des Fahrzeugs zum Zeitpunkt t0 einen Fußgänger auf einer Fahrbahn in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug.
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Ab dem Zeitpunkt t0 wird mindestens ein Radauslassventil des hydraulischen Bremssystems unverzögert oder verzögert in einen offenen Zustand gesteuert. Außerdem wird ab dem Zeitpunkt t0 ein Motor einer motorisierten Hydraulikvorrichtung des hydraulischen Bremssystems derart aktiviert, dass mittels eines Betriebs des aktivierten Motors Bremsflüssigkeit zu dem mindestens einem Radauslassventil und/oder mindestens einem Radbremszylinder des hydraulischen Bremssystems gefördert wird.
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In den Koordinatensystemen der 2a bis 2c sind die Abszissen jeweils eine Zeitachse t (in Sekunden). Mittels der Ordinaten der Koordinatensysteme der 2a bis 2c sind ein mittels des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung geförderter Volumenstrom j (in Kubikzentimeter/Sekunde), ein Bremsdruck p in dem mindestens einen Radbremszylinder (in bar), ein Energieniveau Em des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung (in Joule) und ein „in dem mindestens einen Radbremszylinder vorliegendes Energieniveau“ Ep (in Joule) wiedergegeben. Erkennbar ist, dass der Motor der motorisierten Hydraulikvorrichtung ab dem Zeitpunkt t0 eine Motordrehzahl ungleich Null hat. Allerdings bleibt der Bremsdruck p in dem mindestens einen Radbremszylinder aufgrund eines (unverzögerten) Öffnens des mindestens einen Radauslassventils zu dem Zeitpunkt t0 noch (nahezu) gleich dem Atmosphärendruck. Jedoch wird das Energieniveau Em des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung ab dem Zeitpunkt t0 bereits „vorgesteigert“.
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Ab einer Zeit t1 wird die Bremsung des fahrenden Fahrzeugs mit einer aktuellen Soll-Verzögerung ungleich Null (tatsächlich) angefordert. (Beispielsweise tritt der Fahrer des Fahrzeugs ab der Zeit t1 auf das Bremspedal, weil einer den Fußgänger vor seinem Fahrzeug bemerkt hat.) Deshalb wird ab der Zeit t1 das mindestens eine Radauslassventil in einen geschlossenen Zustand gesteuert. Ebenso wird ab der Zeit t1 der (bereits) aktivierte Motor entsprechend der aktuellen Soll-Verzögerung. Dazu wird beispielsweise eine Motordrehzahl des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung von 200 Umdrehungen/Sekunde auf 600 Umdrehungen/Sekunde gesteigert. Mittels des Koordinatensystems der 2d ist eine Relation zwischen der Motordrehzahl m (in Umdrehungen/Sekunde) und einem Motordrehmoment M (in Newtonmeter) wiedergegen.
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Da das Energieniveau Em des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung zum Zeitpunkt t1 bereits „vorgesteigert“ ist, kann das Fahrzeug schneller in einen Stillstand gebracht werden. (Das zum Zeitpunkt t1 „vorgesteigerte“ Energieniveau Em des Motors reduziert eine Abbremszeit und einen Bremsweg des Fahrzeugs erheblich.) Zudem kann eine Leistung einer fahrzeugeigenen Energiequelle ab dem Zeitpunkt t1 ausschließlich für einen dynamischeren Druckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder oder ein weiteres Hochbeschleunigen des Motors verwendet werden. Damit ermöglicht auch das hier beschriebene Verfahren einen guten Fußgängerschutz.
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Als Alternative zu dem unverzögerten Öffnen des mindestens einen Radauslassventils zu dem Zeitpunkt t0 kann auch, sofern wahrscheinlich ist/scheint, dass bald eine Bremsung des fahrenden Fahrzeugs von der Geschwindigkeitssteuervorrichtung oder dem Fahrer angefordert wird, das mindestens eine Radauslassventil mit einer fest vorgegebenen Verzögerungszeit (ungleich Null) verzögert in den offenen Zustand gesteuert werden. Ebenso kann, sofern wahrscheinlich ist/scheint, dass bald eine Bremsung des fahrenden Fahrzeugs von der Geschwindigkeitssteuervorrichtung oder dem Fahrer angefordert wird, das mindestens eine Radauslassventil mit einer bis zum Erreichen eines fest vorgegebenen Grenz-Bremsdrucks in dem mindestens einen Radbremszylinder oder eines zum Schließen eines Lüftspiels des mindestens einen Radbremszylinders erforderlichen Bremsdrucks abgewarteten Verzögerungszeit verzögert in den offenen Zustand gesteuert werden. Das Verfahren kann somit wahlweise ohne ein Vorbefüllen des mindestens einen Radbremszylinders in der „Vorbremsphase“ oder mit einem Vorbefüllen des mindestens einen Radbremszylinders in der „Vorbremsphase“ (z.B. zur „Lüftspielüberwindung“) ausgeführt werden.
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Durch das Öffnen des mindestens einen Radauslassventils ist in für beide Fälle (kein Vorbefüllen des mindestens einen Radbremszylinders in der „Vorbremsphase“ oder Vorbefüllen des mindestens einen Radbremszylinders in der „Vorbremsphase“) sichergestellt, dass sich der Motor ohne einen störenden Druckaufbau/eine unerwünschte Fahrzeugverzögerung in einer „Ladephase“ drehen kann. Ein mittels des Motors verschobenes Volumen wird über das mindestens eine Radauslassventil (z.B. in ein Bremsflüssigkeitsreservoir oder in eine Niederdruckspeicherkammer) abgelassen. Sobald das mindestens eine Radauslassventil geschlossen wird, steht eine in dem Antriebsstrang (als rotatorische Energie eines Rotors des Motors) gespeicherte Energie komplett zum Druckaufbau zur Verfügung.
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In den Koordinatensystemen der 2e bis 2h sind die Abszissen jeweils die Zeitachse t (in Sekunden). In dem Beispiel der 2e und 2f wird der Motor der motorisierten Hydraulikvorrichtung in der „Vorbremsphase“ mit einer Motordrehzahl m von 600 Umdrehungen/Sekunde betrieben. Ein Beispiel mit einem Betrieb des Motors der motorisierten Hydraulikvorrichtung in der „Vorbremsphase“ mit einer Motordrehzahl m von 200 Umdrehungen/Sekunde ist mittels der 2g und 2h wiedergegeben. Eine Ordinate der Koordinatensysteme der 2e und 2g gibt jeweils an, welche Abwartezeit tw (in Sekunden) nach Durchführen der „Vorbremsphase“ für die Zeit t noch zum Erreichen eines angeforderten Soll-Bremsdrucks in dem mindestens einen Radbremszylinder notwendig ist. Erkennbar ist, dass (bei dem Beispiel von 600 Umdrehungen/Sekunde in der „Vorbremsphase“) nach einer „Vorbremsphase“ von 30 Millisekunden nur noch 120 Millisekunden zum Erreichen des angeforderten Soll-Bremsdrucks in dem mindestens einen Radbremszylinder benötigt werden. Ein während der „Vorbremsphase“ durch das mindestens eine Radauslassventil transferierte Bremsflüssigkeitsvolumen V (in Kubikzentimeter) ist mittels der jeweiligen Ordinate der Koordinatensysteme der 2f und 2h angezeigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014215379 A1 [0002]
