DE102017221349A1

DE102017221349A1 - Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug sowie Bremsanlage

Info

Publication number: DE102017221349A1
Application number: DE102017221349.3A
Authority: DE
Inventors: Jochen Zimmermann; Tobias Scheller; Martin Baechle
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2017-11-29
Publication date: 2018-07-12
Also published as: WO2018130406A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a-8d) , einem mittels eines Bremspedals (1) betätigbaren Hauptbremszylinder (2), wobei der Hauptbremszylinder (2) über ein Trennventil (23) mit einer Bremsversorgungsleitung (13) trennbar verbunden ist, an welche die Radbremsen (8a-8d) angeschlossen sind, einer Simulationseinrichtung (3), welche mit dem Hauptbremszylinder (2) hydraulisch verbunden ist, wobei die Simulationseinrichtung (3) mittels eines Simulatorfreigabeventils (32) zu- und abschaltbar ist, und einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5), wobei die Druckbereitstellungseinrichtung (5) mit der Bremsversorgungsleitung (13) verbunden ist, wobei bei einer Bremspedalbetätigung durch einen Fahrer ein Sonderdruckstellverfahren durchgeführt wird, bei welchem die Druckbereitstellungseinrichtung (5) mit dem Hauptbremszylinder (2) und zumindest einer der Radbremsen verbunden wird und mittels der Druckbereitstellungseinrichtung (5) ein vorbestimmter Drucksollwert (Psyssoll) in dem Hauptbremszylinder (2) eingeregelt wird, sowie Bremsanlage, in welcher ein solches Verfahren durchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.
Aus der DE 10 2012 201 535 A1 ist eine Bremsanlage mit einem bremspedalbetätigbaren Tandemhauptbremszylinder, einem Wegsimulator, welcher an den ersten Druckraum des Hauptbremszylinders angeschlossen ist, und einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung bekannt, wobei der erste Druckraum des Hauptbremszylinders über eine Druckausgleichsleitungen mit einem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung steht. Zur Durchführung eines Selbsttests der Bremsanlage auf Leckagen ist zum einen in der Druckausgleichsleitung eine Parallelschaltung eines Diagnoseventils mit einem Rückschlagventil enthalten. Zum anderen umfasst die Bremsanlage je Bremskreis ein Absperrventil, welches zwischen dem Hauptbremszylinder und der Druckbereitstellungseinrichtung einerseits und der Bremskreisdruckleitung, an welche die Radbremsen angeschlossen sind, andererseits angeordnet ist. Zur Prüfung des Hauptbremszylinders wird mit der Druckbereitstellungseinrichtung ein Prüfdruck aufgebaut, während bei geöffneten Trennventilen des Hauptbremszylinders und geschlossenen Absperrventilen die Zuschaltventile der Druckbereitstellungseinrichtung geöffnet werden. Dabei wird der Prüfdruck in den ersten Druckraum des Hauptbremszylinders geleitet, während das Diagnoseventil geschlossen wird. Zur Prüfung des Wegsimulators wird ein von der Druckbereitstellungseinrichtung erzeugter Prüfdruck bei geschlossenen Absperrventilen in den Wegsimulator eingeleitet, während das Diagnoseventil geschlossen und das Wegsimulatorfreigabeventil geöffnet wird. Ein Prüfdruck wird nur aufgebaut, während die Absperrventile geschlossen sind, d.h. wenn die Bremskreisdruckleitungen und damit jede der Radbremsen sowohl von dem Hauptbremszylinder als auch von der Druckbereitstellungseinrichtung hydraulisch getrennt ist. Die Bremsanlage führt die Prüfung selbständig durch (Selbsttest), d.h. ohne Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer, was dadurch ermöglich wird, dass der erste Druckraum des Hauptbremszylinders mittels des Diagnoseventils vom Druckmittelvorratsbehälter getrennt werden kann. Auch kann die Höhe des Prüfdrucks grundsätzlich beliebig eingestellt werden, da weder die Radbremsen mit dem Druck beaufschlagt werden noch eine Rückwirkung auf den Fahrer stattfinden wird. Die Bremsanlage umfasst aufgrund der Möglichkeit zum Selbsttest auf Dichtheit eine Vielzahl von elektrisch betätigbaren Ventilen, insbesondere das Diagnoseventil und die Abtrennventile. Dies ist zum einen kostenintensiv, zum anderen stellt jedes Ventil eine potentielle Fehlerquelle, insbesondere Leckagequelle dar.
Aus der DE 10 2012 219 390 A1 ist eine Bremsanlage mit einem einkreisigen Hauptbremszylinder, einer Simulationseinrichtung und einer Druckbereitstellungseinrichtung bekannt. Auch hier ist der Druckraum des Hauptbremszylinders zur Überwachung der Bremsanlage auf Leckagen über ein elektrisch betätigbares Diagnoseventil mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter trennbar verbunden. Das Diagnoseventil wird dazu genutzt, bei unbetätigtem Bremspedal die hydraulische Verbindung zwischen Druckraum und Druckmittelvorratsbehälter zu trennen, um so für eine Leckageüberwachung einen aktiven Bremsdruckaufbau im Hauptbremszylinder mittels der Druckbereitstellungseinrichtung durchzuführen. Weitere Ausführungen zur Überwachung werden nicht gemacht. Das Diagnoseventil verursacht zusätzliche Kosten und stellt wie jedes Ventil eine potentielle Fehlerquelle dar.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage sowie eine entsprechende Bremsanlage bereitzustellen, welches eine kostengünstige Überwachung der Bremsanlage, insbesondere auf Leckagen oder Lufteinträge, ermöglicht. Insbesondere soll auf ein Diagnoseventil zur Überwachung verzichtet werden können. Dabei soll der Fahrer von der Überwachung nicht irritiert werden und diese möglichst nicht bemerken.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Bremsanlage gemäß Anspruch 12 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, bei einer Bremspedalbetätigung durch einen Fahrer ein Sonderdruckstellverfahren durchzuführen, bei welchem die Druckbereitstellungseinrichtung mit dem Hauptbremszylinder und zumindest einer der Radbremsen verbunden wird. Mittels der Druckbereitstellungseinrichtung wird ein vorbestimmter Drucksollwert in dem Hauptbremszylinder eingeregelt. Der vorbestimmte Drucksollwert liegt dann entsprechend auch in der verbundenen Radbremse oder den verbundenen Radbremsen vor. Bei dem Sonderdruckstellverfahren wird also Druckmittelvolumen aus der Druckbereitstellungseinrichtung in den Hauptbremszylinder sowie in die mindestens eine (verbundene) Radbremse verschoben. Da sowohl der Hauptbremszylinder als auch die Druckbereitstellungseinrichtung mit der Bremsversorgungsleitung verbunden sind, an welche die Radbremsen angeschlossen sind, kann bei dem Sonderdruckstellverfahren die Druckbereitstellungseinrichtung über die Bremsversorgungsleitung mit dem Hauptbremszylinder und zumindest einer der Radbremsen verbunden sein.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage zumindest vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen. Diese sind den vier Rädern des Kraftfahrzeugs zugeordnet.
Bevorzugt wird bei dem Sonderdruckstellverfahren die Druckbereitstellungseinrichtung mit dem Hauptbremszylinder und den Radbremsen verbunden. D.h. die Druckbereitstellungseinrichtung wird mit sämtlichen Radbremsen verbunden, welche an die Bremsversorgungsleitung angeschlossen sind. Dies vereinfacht eine Überwachung der Bremsanlage anhand des Sonderdruckstellverfahrens.
Der Drucksollwert, welcher während des Sonderdruckstellverfahrens von der Druckbereitstellungseinrichtung eingestellt wird, wird bevorzugt anhand einer Betätigungsgröße des Hauptbremszylinders bestimmt.
Besonders bevorzugt wird der Drucksollwert anhand einer ersten vorgegebenen Funktion oder eines ersten vorgegebenen Zusammenhangs aus der Betätigungsgröße des Hauptbremszylinders bestimmt, wobei die erste Funktion oder der erste Zusammenhang die Weg-Kraft-Kennlinie der Simulationseinrichtung darstellt. So wird dem Fahrer ein bekanntes Bremspedalgefühl vermittelt, welches der Fahrer aus by-wire Bremsungen kennt, wenn die Simulationseinrichtung zugeschaltet ist.
Bevorzugt ist die Druckbereitstellungseinrichtung über ein Zuschaltventil mit der Bremsversorgungsleitung trennbar verbunden. So kann die Druckbereitstellungseinrichtung bei einer Leckage in der Druckbereitstellungseinrichtung von der übrigen Bremsanlage hydraulisch isoliert werden.
Bevorzugt wird die Druckbereitstellungseinrichtung durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen Druckraum gebildet, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbar ist. So ist eine präzise und schnelle Druckstellung möglich. Dabei ist vorteilhafterweise der Druckraum über ein Zuschaltventil mit der Bremsversorgungsleitung verbunden
Während des Sonderdruckstellverfahrens wird bevorzugt die Simulationseinrichtung abgeschaltet. Hierdurch wird die Aufnahme von Druckmittel durch die Simulationseinrichtung verhindert. Auch kann so die Dichtigkeit des Simulatorfreigabeventils überwacht werden.
Bevorzugt wird oder bleibt zu Beginn des Sonderdruckstellverfahrens das Trennventil, und ggf. das Zuschaltventil, geöffnet. Besonders bevorzugt wird oder bleibt das Simulatorfreigabeventil geschlossen.
Das Sonderdruckstellverfahren wird bevorzugt nur im Stillstand des Kraftfahrzeugs durchgeführt, da bei dem Sonderdruckstellverfahren aufgrund der hydraulischen Verbindung zwischen Hauptbremszylinder und Druckbereitstellungseinrichtung eine Verstärkung des vom Fahrer eingesteuerten Druckes entfällt und die Radbremse (n) so nur mit dem unverstärkten Druck beaufschlagt wird/werden.
Bevorzugt wird das Sonderdruckstellverfahren zur Überwachung der Bremsanlage auf einen Fehler durchgeführt. Besonders bevorzugt ist dabei die Druckbereitstellungseinrichtung mit den Radbremsen verbunden, d.h. mit sämtlichen Radbremsen, welche an die Bremsversorgungsleitung angeschlossen sind. Besonders bevorzugt wird das Sonderdruckstellverfahren ausschließlich zur Überwachung der Bremsanlage auf einen Fehler durchgeführt, d.h. das Sonderdruckstellverfahren wird nicht im normalen Betreib der Bremsanlage zur Verzögerung des Kraftfahrzeugs durchgeführt. Das Sonderdruckstellverfahren wird bevorzugt zur Überwachung der Bremsanlage auf Luft oder auf eine Leckage oder auf die Funktionsfähigkeit des Simulatorfreigabeventils durchgeführt.
Zur Überwachung der Bremsanlage auf einen Fehler werden bevorzugt eine Betätigungsgröße des Hauptbremszylinders und eine Betätigungsgröße des Druckbereitstellungseinrichtung erfasst oder ermittelt und während des Sonderdruckstellverfahrens wird anhand der Betätigungsgröße des Hauptbremszylinders und der Betätigungsgröße des Druckbereitstellungseinrichtung ein Druckmittelvolumenvergleich zur Überwachung der Bremsanlage durchgeführt. Fehler, welche überwacht werden, sind z.B. im Hauptbremszylinder enthaltene Luft, eine Leckage oder die Dichtheit des geschlossenen Simulatorfreigabeventils. Vorteilhafterweise sind bei dem Sonderdruckstellverfahren die Radbremsen mit Druckbereitstellungseinrichtung und Hauptbremszylinder verbunden.
Bevorzugt wird aus der Betätigungsgröße des Hauptbremszylinders und der Betätigungsgröße der Druckbereitstellungseinrichtung anhand einer zweiten vorgegebenen Funktion oder eines zweiten vorgegebenen Zusammenhangs eine aktuelle Gesamtvolumenaufnahme während des Sonderdruckstellverfahrens bestimmt. Die aktuelle Gesamtvolumenaufnahme stellt die tatsächliche Volumenaufnahme der Bremsanlage, also von Druckbereitstellungseinrichtung, Hauptbremszylinder und Radbremsen sowie den entsprechenden Verbindungsleitungen, dar. Die aktuelle Gesamtvolumenaufnahme entspricht dem zur Druckerhöhung auf den Drucksollwert aus dem Hauptbremszylinder und der Druckbereitstellungseinrichtung verschobene bzw. verdrängte Druckmittelvolumen. Die zweite Funktion oder der zweite Zusammenhang wird besonders bevorzugt aus den geometrischen Abmessungen des Hauptbremszylinders und der Druckbereitstellungseinrichtung bestimmt und ist vorgegeben, z.B. in einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit der Bremsanlage abgespeichert.
Um einen Vergleichswert für die Überwachung zu ermitteln, wird bevorzugt während einer Fahrer-Normalbremsung, bei welcher der Hauptbremszylinder von den Radbremsen und der Druckbereitstellungseinrichtung hydraulisch getrennt ist und die Radbremsen von der Druckbereitstellungseinrichtung betätigt werden, eine Teilvolumenaufnahme ermittelt. Die Teilvolumenaufnahme stellt die tatsächliche Volumenaufnahme von Druckbereitstellungseinrichtung und Radbremsen sowie der entsprechenden Verbindungsleitungen dar. Die Teilvolumenaufnahme wird besonders bevorzugt anhand der Betätigungsgröße der Druckbereitstellungseinrichtung während der Fahrer-Normalbremsung bestimmt. Hierzu ist vorteilhafterweise eine dritte Funktion oder ein dritter Zusammenhang vorgegeben, welche die geometrischen Abmessungen der Druckbereitstellungseinrichtung wiedergibt. Unter einer Fahrer-Normalbremsung wird eine vom Fahrer durchgeführte Bremsung verstanden, bei welcher die Radbremsen mit dem gleichen Bremsdruck beaufschlagt werden (d.h. keine radindividuelle Bremsdruckregelung).
Bevorzugt wird die aktuelle Gesamtvolumenaufnahme mit der ermittelten Teilvolumenaufnahme verglichen und der Vergleich wird zur Erkennung eines Fehlers in der Bremsanlage herangezogen.
Ein Fehler gilt bevorzugt als erkannt, wenn die aktuelle Gesamtvolumenaufnahme von der ermittelten Teilvolumenaufnahme stärker als eine vorgegebene (zulässige) Abweichung abweicht. Dann liegt im Hauptbremszylinder Luft oder eine Leckage (z.B. an einer Manschette) vor oder das Simulatorfreigabeventil ist nicht dicht.
Bevorzugt wird bei dem Sonderdruckstellverfahren ein Druckraum der Druckbereitstellungseinrichtung, welcher mit der Bremskreisversorgungsleitung verbunden ist, mit einem Druckraum des Hauptbremszylinders, der mit der Bremskreisversorgungsleitung verbunden ist, verbunden.
Die Erfindung betrifft auch eine Bremsanlage mit hydraulisch betätigbaren Radbremsen, einem mittels eines Bremspedals betätigbaren Hauptbremszylinder, wobei der Hauptbremszylinder (2) über ein Trennventil mit einer Bremsversorgungsleitung trennbar verbunden ist, an welche die Radbremsen angeschlossen sind, einer Simulationseinrichtung, welche mit dem Hauptbremszylinder hydraulisch verbunden ist, wobei die Simulationseinrichtung mittels eines Simulatorfreigabeventils zu- und abschaltbar ist, und einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung, wobei die Druckbereitstellungseinrichtung mit der Bremsversorgungsleitung verbunden ist, in welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren in einer Bremsanlage durchgeführt, in welcher der Hauptbremszylinder einen einzigen Druckraum umfasst, wobei der Druckraum des Hauptbremszylinders über genau ein Trennventil (das Trennventil) mit der Bremsversorgungsleitung hydraulisch verbunden ist, und die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung einen einzigen Druckraum umfasst, wobei der Druckraum der Druckbereitstellungseinrichtung über genau ein Zuschaltventil mit der Bremsversorgungsleitung hydraulisch verbunden ist. Somit sind nur zwei Ventile zum Trennen der Radbremsen von dem Hauptbremszylinder und der Druckbereitstellungseinrichtung notwendig.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auf ein Diagnoseventil verzichtet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist daher der Druckraum des Hauptbremszylinders über eine hydraulische Verbindung mit einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter verbunden, wobei in der hydraulischen Verbindung kein elektrisch betätigbares Ventil angeordnet ist. Der Druckraum des Hauptbremszylinders ist also direkt mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Die hydraulische Verbindung zwischen Druckraum und Druckmittelvorratsbehälter ist vorteilhafterweise durch eine Betätigung / Verschiebung des Hauptbremszylinderkolbens trennbar.
Zu Beginn des Sonderdruckstellverfahrens wird oder bleibt das Zuschaltventil und das Trennventil geöffnet und das Simulatorfreigabeventil wird oder bleibt geschlossen.
Bevorzugt ist in der Bremsversorgungsleitung ein elektrisch betätigbares Kreistrennventil angeordnet, welches während des Sonderdruckstellverfahrens geöffnet ist, so dass die Druckbereitstellungseirichtung mit den Radbremsen verbunden ist. Besonders bevorzugt ist das Kreistrennventil stromlos offen ausgeführt, um während des Sonderdruckstellverfahrens möglichst wenige Ventile betätigen zu müssen. Das Kreistrennventil ist besonders bevorzugt derart angeordnet, dass bei geschlossenem Kreistrennventil die Bremsversorgungsleitung in einen ersten Leitungsabschnitt und einen zweiten Leitungsabschnitt hydraulisch getrennt ist, wobei der erste Leitungsabschnitt mit zwei der Radbremsen verbunden ist und der zweite Leitungsabschnitt mit den übrigen Radbremsen verbunden ist, wobei der Druckraum der Druckbereitstellungseinrichtung mit dem zweiten Leitungsabschnitt hydraulisch verbunden ist und der Druckraum des Hauptbremszylinders mit dem ersten Leitungsabschnitt hydraulisch verbunden ist. Mittels des Kreistrennventils kann die Bremsanlage somit in einen ersten hydraulischen Bremskreis und einen zweiten hydraulischen Bremskreis getrennt werden. Besonders bevorzugt umfasst der erste hydraulische Bremskreis den Hauptbremszylinder, das Trennventil, den ersten Leitungsabschnitt und die Radbremsen der Vorderachse des Fahrzeugs und der zweite hydraulische Bremskreis umfasst die Druckbereitstellungseinrichtung, ggf. das Zuschaltventil, den zweiten Leitungsabschnitt und die Radbremsen der Hinterachse des Fahrzeugs.
Der erste hydraulische Bremskreis umfasst bevorzugt weiterhin die Simulationseinrichtung mit dem Simulatorfreigabeventil.
Das Trennventil ist bevorzugt stromlos offen und das Zuschaltventil stromlos geschlossen ausgeführt.
Bevorzugt wird die Druckbereitstellungseinrichtung durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit nur einem hydraulischen Druckraum gebildet, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbar ist.
Zur weiteren Überwachung der Bremsanlage auf Leckagen umfasst die Bremsanlage bevorzugt eine Messvorrichtung, mittels welcher ein Druckmittelstand eines unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälters erfasst wird. Vorteilhafterweise wird das Kreistrennventil in Abhängigkeit eines Druckmittelstandes in dem Druckmittelvorratsbehälter angesteuert bzw. geschlossen.
Die Bremsanlage umfasst eine Simulationseinrichtung, welche bevorzugt, z.B. in einer „Brake-by-wire“-Betriebsart, dem Fahrzeugführer ein angenehmes Bremspedalgefühl vermittelt und deren Wirkung, z.B. in einer Rückfallbetriebsart (Rückfallebene) , abschaltbar ist. Die Simulationseinrichtung ist mit dem Hauptbremszylinder hydraulisch verbunden.
Bevorzugt handelt es sich um eine Bremsanlage, die in einer „Brake-by-wire“-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der „Brake-by-wire“-Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist.
Das Simulatorfreigabeventil ist bevorzugt in der hydraulischen Verbindung zwischen der Simulationseinrichtung und dem Hauptbremszylinder angeordnet.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage pro Radbremse zumindest ein Einlassventil zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke. Die radindividuellen Bremsdrücke werden aus dem Bremsversorgungsdruck in der Bremsversorgungsleitung abgeleitet. Besonders bevorzugt leiten die Einlassventile im nicht angesteuerten Zustand den Bremskreisversorgungsdruck zu den Radbremsen weiter.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage pro Radbremse zusätzlich ein Auslassventil zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke. Besonders bevorzugt sperren die Auslassventile im nicht angesteuerten Zustand ein Abströmen von Druckmittel aus den Radbremsen in einen Druckmittelbehälter.
Besonders bevorzugt sind alle Auslassventile über eine gemeinsame hydraulische Verbindung mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter verbunden.
Die Erfindung bietet den Vorteil eines speziellen Systemdruckstellverfahrens, das ein zu einer Simulationseinrichtung vergleichbares Bremspedalgefühl erzielt. Weiterhin bietet die Erfindung den Vorteil eines Überwachungsverfahrens, mittels welchem das Simulatorfreigabeventil und der Hauptbremszylinder bzw. der Hauptbremszylinder-Kreis auf einen Fehler überwacht werden kann, ohne dass ein Diagnoseventil in der Bremsanlage vorhanden sein muss.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigen schematisch

1 ein Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
2 die Bremsanlage aus 1 zur Veranschaulichung eines ersten beispielsgemäßen Verfahrens,
3 einen beispielsgemäßen Zusammenhang zwischen Systemdruck und Volumenaufnahme zur Veranschaulichung eines zweiten beispielsgemäßen Verfahrens.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Die Bremsanlage umfasst vier hydraulisch betätigbare Radbremsen 8a-8d , einen mittels eines Betätigungs- bzw. Bremspedals 1 betätigbaren Hauptbremszylinder 2, einen mit dem Hauptbremszylinder 2 zusammen wirkenden Wegsimulator bzw. eine Simulationseinrichtung 3, einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5, und radindividuelle Bremsdruckmodulationsventile, welche beispielsgemäß als Einlassventile 6a-6d und Auslassventile 7a-7d ausgeführt sind. Zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten ist eine (in 1 nicht dargestellte) elektronische Steuer- und Regeleinheit vorgesehen.
Beispielsgemäß ist die Radbremse 8a dem linken Vorderrad (FL), die Radbremse 8b dem rechten Vorderrad (FR) , die Radbremse 8c dem linken Hinterrad (RL) und die Radbremse 8d dem rechten Hinterrad (RR) zugeordnet. Damit sind die Radbremsen 8a, 8b der Vorderachse VA und die Radbremsen 8c, 8d der Hinterachse HA zugeordnet.
Der Hauptbremszylinder 2 weist in einem Gehäuse 16 einen Hauptbremszylinderkolben 15 auf, der eine hydraulische Kammer bzw. einen Druckraum 17 begrenzt, und stellt einen einkreisigen Hauptbremszylinder dar. Der Druckraum 17 nimmt eine Rückstellfeder 9 auf, die den Kolben 15 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 in einer Ausgangslage positioniert. Der Druckraum 17 steht einerseits über in dem Kolben 15 ausgebildete radiale Bohrungen sowie eine entsprechende Druckausgleichsleitung 41 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung, wobei diese durch eine Relativbewegung des Kolbens 17 im Gehäuse 16 absperrbar sind. Der Druckraum 17 steht andererseits mittels eines hydraulischen Leitungsabschnitts 22 mit einer Bremsversorgungsleitung 13 in Verbindung, an welche die Radbremsen 8a-8d, jeweils über das Einlassventil 6a-6d, angeschlossen sind. So ist der Hauptbremszylinders 2 bzw. der Druckraum 17 des Hauptbremszylinders 2 mit den Radbremsen 8a-8d verbunden.
Der Druckraum 17 steht über die Druckausgleichsleitung 41 in direkter Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4, d.h. in der Druckausgleichsleitung 41 bzw. in der Verbindung zwischen dem Druckraum 17 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 ist kein Ventil, insbesondere kein elektrisch oder hydraulisch betätigbares (Diagnose)Ventil und kein Rückschlagventil, angeordnet.
Zwischen dem an den Druckraum 17 angeschlossenen Leitungsabschnitt 22 und der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein Trennventil 23 angeordnet, welches als ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos offenes (SO-), 2/2-Wegeventil ausgebildet ist. Durch das Trennventil 23 kann die hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 2 bzw. Druckraum 17 und der Bremsversorgungsleitung 13 abgesperrt werden.
Kolbenstange 24 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 1 infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des Hauptbremszylinderkolbens 15, dessen Betätigungsweg von einem vorzugsweise redundant ausgeführten Wegsensor 25 erfasst wird.
Zur Fahrerwunscherfassung ist ein weiterer Sensor 20 vorgesehen, der eine von dem Kolbenweg des Hauptbremszylinders 15 unabhängige physikalische Größe, welche den Bremswunsch des Fahrzeugführers charakterisiert, erfasst. Dies kann z.B. ein Drucksensor sein, der den im Druckraum 17 durch ein Verschieben des Kolbens 15 aufgebauten Druck erfasst, oder ein Kraftsensor.
Simulationseinrichtung 3 ist hydraulisch ausgeführt und hydraulisch an den Hauptbremszylinder 2 angekoppelt. Simulationseinrichtung 3 weist beispielsweise im Wesentlichen eine Simulatorkammer 29, eine Simulatorrückkammer 30 sowie einen die beiden Kammern 29, 30 voneinander trennenden Simulatorkolben 31 auf. Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in der (beispielsgemäß trockenen) Simulatorrückkammer 30 angeordnetes elastisches Element 33 (z.B. Simulatorfeder) am Gehäuse 16 ab. Die hydraulische Simulatorkammer 29 ist beispielsgemäß mittels eines vorzugsweise elektrisch betätigbaren, vorzugsweise stromlos geschlossenen Simulatorfreigabeventils 32 mit dem Druckraum 17 des Hauptbremszylinders 2 verbunden. Ein hydraulisch antiparallel zum Simulatorfreigabeventil 32 angeordnetes Rückschlagventil 34 ermöglicht unabhängig vom Schaltzustand des Simulatorfreigabeventils 32 ein weitgehend ungehindertes Zurückströmen des Druckmittels von der Simulatorkammer 29 zum Hauptbremszylinder-Druckraum 17.
Die Bremsanlage umfasst beispielsgemäß, wie bereits erwähnt, je hydraulisch betätigbarer Radbremse 8a-8d ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d, die paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet und an die Radbremse 8a-8d angeschlossen sind. Den Einlassventilen 6a-6d ist jeweils ein zu der Bremsversorgungsleitung 13 hin öffnendes, nicht näher bezeichnetes Rückschlagventil parallel geschaltet. Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a-7d sind über eine gemeinsame Rücklaufleitung 14 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden.
Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (bzw. ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator (Linearaktuator)) ausgebildet, deren Kolben 36 von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 35 unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotations-Translationsgetriebes 39 betätigbar ist. Kolben 36 begrenzt den einzigen Druckraum 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5.
Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dienender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet.
An den Druckraum 37 der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist ein Systemdruckleitungsabschnitt 38 angeschlossen. Der Leitungsabschnitt 38 ist über ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos geschlossenes, Zuschaltventil 26 mit der Bremsversorgungsleitung 13 verbunden. Durch das Zuschaltventil 26 kann die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 37 der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 und der Bremsversorgungsleitung 13 (und damit den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 6a-6d und den Radbremsen) gesteuert geöffnet und abgesperrt werden.
Der durch die Kraftwirkung des Kolbens 36 auf das im Druckraum 37 eingeschlossene Druckmittel erzeugte Aktuatordruck wird in den Systemdruckleitungsabschnitt 38 eingespeist (Systemdruck Psys) und beispielsgemäß mittels eines Drucksensors 19 erfasst.
Drucksensor 19 misst somit den Druck der Druckbereitstellungseinrichtung 5.
In einer „Brake-by-Wire“-Betriebsart wird der Leitungsabschnitt 38 über das Zuschaltventil 26 mit der Bremsversorgungsleitung 13 verbunden. Auf diesem Weg erfolgt bei einer Normalbremsung ein Radbremsdruckauf- und -abbau für alle Radbremsen 8a-8d durch Vor- und Zurückfahren der Kolbens 36.
Bei einem Druckabbau durch Zurückfahren des Kolbens 36 strömt das vorher aus dem Druckraum 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 in die Radbremsen 8a-8d verschobene Druckmittel auf dem gleichen Wege wieder in den Druckraum 37 zurück.
Alternativ können radindividuell unterschiedliche Radbremsdrücken einfach mittels der Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d eingestellt werden. Bei einem entsprechenden Druckabbau strömt der über die Auslassventile 7a-7d abgelassene Druckmittelanteil über die Rücklaufleitung 14 in den Druckmittelvorratsbehälter 4.
Ein Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum 37 ist durch ein Zurückfahren des Kolbens 36 bei geschlossenem Zuschaltventil 26 möglich, indem Druckmittel aus dem Behälter 4 über die Leitung 42 mit einem als in Strömungsrichtung zum Aktuator 5 öffnendes Rückschlagventil ausgebildeten Nachsaugventil 53 in den Akuatordruckraum 37 strömen kann.
In der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes Kreistrennventil 40 angeordnet, durch welches die Bremsversorgungsleitung 13 in einen ersten Leitungsabschnitt 13a, welcher über das Trennventil 23 mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden ist, und einen zweiten Leitungsabschnitt 13b, welcher über das Zuschaltventil 26 mit der Druckbereitstellungseinrichtung 5 verbunden ist, trennbar ist. Durch Schließen des Kreistrennventils 40 kann die Bremsanlage, insbesondere situationsgerecht gesteuert, in zwei Teilbremskreise I und II aufgetrennt oder aufgeteilt werden. Dabei ist im ersten Teilbremskreis I der Hauptbremszylinder 2 über das Trennventil 23 mit nur noch den Radbremsen 8a und 8b der Vorderachse VA verbunden, und im zweiten Teilbremskreis II die Druckbereitstellungseinrichtung 5 bei geöffnetem Zuschaltventil 26 mit nur noch den Radbremsen 8c und 8d der Hinterachse HA verbunden.
Vorteilhafterweise umfasst die Bremsanlage eine Pegelmesseinrichtung 50 zur Bestimmung eines Druckmittelpegels/-standes in dem Druckmittelvorratsbehälter 4. Vorteilhafterweise erfolgt eine Situationserkennung zur Kreistrennung mittels des Kreistrennventils 40 über die Pegelmesseinrichtung 50.
Die Eingangsanschlüsse aller Einlassventile 6a-6d können mittels der Bremsversorgungsleitung 13 mit einem Druck versorgt werden, der in einer „Brake-by-Wire“-Betriebsart dem Systemdruck entspricht, der von der Druckbereitstellungseinrichtung 5 bereitgestellt wird. Die Bremsversorgungsleitung 13 kann, z.B. in einer Rückfallbetriebsart/Rückfallebene, über den Leitungsabschnitt 22 und das Trennventil 23 mit dem Druck des Druckraums 17 des Hauptbremszylinders 2 beaufschlagt werden.
Die elektronische Steuer- und Regeleinheit dient beispielsgemäß der Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten der Bremsanlage, insbesondere der Ventile 6a-6d, 7a-7d, 23, 26, 32 und 40 sowie der Druckbereitstellungseinrichtung 5. Die Signale des Drucksensors 19, des Druck- oder Kraftsensors 20 zur Fahrerwunscherfassung, des Weg- oder Positionssensors 25 für den Hauptbremszylinder 2, des Weg- oder Positionssensors 44 für die Druckbereitstellungseinrichtung 5 und des Weg- oder Positionssensors 50 für den Druckmittelvorratsbehälter 4 werden ebenso bevorzugt der elektronische Steuer- und Regeleinheit zugeführt und/oder in der elektronische Steuer- und Regeleinheit verarbeitet. Vorteilhafterweise sind in der elektronische Steuer- und Regeleinheit die für ein erfindungsgemäßes Verfahren benötigten Funktionen oder Zusammenhänge abgelegt, z.B. die erste Funktion oder der erste Zusammenhang, die zweite Funktion oder der zweite Zusammenhang, oder die dritte Funktion oder der dritte Zusammenhang.
Bei einer Fahrer-Normalbremsung (eine „Brake-by-wire“-Betriebsart, normales Betriebsverfahren) wird bei einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer der Hauptbremszylinder 2, und damit der Fahrer, von den Radbremsen 8a-8d durch ein Schließen des Trennventils 23 entkoppelt, und die Bremsversorgungsleitung 13 wird über ein Öffnen des Zuschaltventils 26 mit der Druckbereitstellungseinrichtung 5 verbunden, welche den Systemdruck P (oder Psys) zur Betätigung der Radbremsen 8a-8d bereitstellt. Simulationseinrichtung 3 wird durch ein Öffnen des Simulatorfreigabeventils 32 zugeschaltet, so dass das durch die Betätigung des Bremspedals 1 durch den Fahrer im Hauptbremszylinder 2 verdrängte Druckmittelvolumen durch die Simulationseinrichtung 3 aufgenommen wird und die Simulationseinrichtung 3 dem Fahrzeugführer ein gewohntes Bremspedalgefühl vermittelt.
Die beispielsgemäße Bremsanlage der 1 bietet den Vorteil, dass sie lediglich zwölf Ventile und kostengünstigen einkreisigen Hauptbremszylinder umfasst und dennoch eine hohe Betriebssicherheit sowie einen großen Funktionsumfang bereitstellt. Neben den acht Radventilen 6a-6d, 7a-7d und dem Simulatorfreigabeventil 32 umfasst die Bremsanlage nur noch die zwei Ventile zum Trennen der Radbremsen von dem Hauptbremszylinder und der Druckbereitstellungseinrichtung (Trennventil 23 und Zuschaltventil 26) sowie das Kreistrennventil 40. Dennoch ist eine Überwachung der Bremsanlage auf Lufteinträge und Leckagen möglich sowie aufgrund der Möglichkeit der Trennung in zwei Bremskreise, in denen jeweils eine Druckquelle zur Verfügung steht, eine Aufrechterhaltung einer ausreichenden Bremsfunktion auf beiden Fahrzeugachsen auch im Falle einer Leckage.
2 dient zur Veranschaulichung eines ersten beispielsgemäßen Verfahrens. Das beispielsgemäße Verfahren wird anhand der beispielsgemäßen Bremsanlage der 1 erläutert. Eine Übertragung des Verfahrens auf andere, z.B. zweikreisige, Bremsanlagen, wie z.B. die aus DE 10 2012 201 535 A1 bekannte Bremsanlage, ist einfach möglich.
Es handelt sich bei dem ersten beispielsgemäßen Verfahren um ein Druckstellverfahren, welches dem Fahrer ein angenehmes, vorteilhafterweise bekanntes, Bremspedalgefühl vermittelt und welches vorteilhafterweise in einem Verfahren zur Überwachung der Bremsanlage durchgeführt wird:
Bei einer Bremspedalbetätigung 70 durch den Fahrer wird ein Sonderdruckstellverfahren durchgeführt. Hierbei wird die Druckbereitstellungseinrichtung 5 mit dem Hauptbremszylinder 2 und beispielsgemäß den Radbremsen 8a-8d verbunden. Mittels der Druckbereitstellungseinrichtung 5 wird dann ein vorbestimmter Drucksollwert Psyssoll in dem Hauptbremszylinder 2, und damit auch in den Radbremsen 8a-8d, eingeregelt. Die hydraulischen Komponenten mit Drucksollwert Psyssoll sind in 2 durch die schraffierten Bereiche und die dicker gezeichneten Leitungen angedeutet.
In der beispielsgemäßen Bremsanlage der 1 werden hierzu im Einzelnen folgende Schritte, vorteilhafterweise in der angegebenen Reihenfolge, durchgeführt:
Bei der Bremspedalbetätigung 70 durch den Fahrer wird das Zuschaltventil 26 geöffnet, das Simulatorfreigabeventil 32 bleibt geschlossen und das Trennventil 23 wie auch das Kreistrennventil 40 bleiben geöffnet.
Um dem Fahrer ein unverändertes Bremspedalgefühl (d.h. einen unveränderten Kraft-Weg-Zusammenhang bzw.
Weg-Kraft-Zusammenhang) bereitzustellen, wird die fehlende Volumenaufnahme durch die Simulationseinrichtung 3 (aufgrund des geschlossenen Simulatorfreigabeventils 32) durch einen entsprechenden Druckaufbau mittels der Druckbereitstellungseinrichtung 5 nachgebildet.
Da die Weg-Kraft-Kennlinie der Simulationseinrichtung 3 vorgegeben bzw. bekannt ist (aus der Konstruktion der Simulationseinrichtung 3), wird aus dem aktuellen Betätigungsweg Shz des Hauptbremszylinders 2 anhand der vorgegebenen Weg-Kraft-Kennlinie f der Simulationseinrichtung 3 ein Solldruck Psyssoll (Sollwert für den Systemdruck P) für die Druckbereitstellungseinrichtung 5 bestimmt: Psyssoll = f(Shz). Der aktuelle Betätigungsweg Shz wird beispielsgemäß mittels des Weg- oder Positionssensors 25 für den Hauptbremszylinder 2 bestimmt. Die Weg-Kraft-Kennlinie f (auch als erste Funktion oder erster Zusammenhang f bezeichnet) ist z.B. in der elektronischen Steuer- und Regeleinheit der Bremsanlage abgespeichert.
Mittels der Druckbereitstellungseinrichtung 5 wird der so bestimmte Solldruck Psyssoll eingestellt. Bei einem Bremsdruckaufbau verschiebt die Druckbereitstellungseinrichtung 5 das dazu notwendige Volumen in den Hauptbremszylinder 2 (bzw. den Hauptbremszylinderkreis) und die Radbremsen 8a-8d (bzw. die Radbremskreise). Bei einem Bremsdruckabbau nimmt die Druckbereitstellungseinrichtung entsprechendes Volumen auf). Dies ist in 2 durch die dicken Linien und schraffierten Flächen/Druckräume dargestellt. Die so gekennzeichneten Leitungen und Räume werden bei dem beispielsgemäßen Verfahren durch die Druckbereitstellungseinrichtung 5 druckgeregelt.
Da bei diesem Verfahren durch die hergestellte Verbindung zwischen Hauptbremszylinder 2 und Druckbereitstellungseinrichtung 5 eine Verstärkung entfällt, wird das Verfahren bzw. die Überwachung bevorzugt nur im Stillstand durchgeführt.
Durch das Verfahren bzw. das Sonderdruckstellverfahren wird ein für den Fahrer akzeptables Bremspedalgefühl (vergleichbar mit dem von der Simulationseinrichtung 3 bereitgestellten Bremspedalgefühl) erreicht. Es kann auf ein Diagnoseventil zwischen Hauptbremszylinder-Druckraum 17 und Druckmittelvorratsbehälter 4 verzichtet werden, da ein Prüfdruckaufbau zur Überwachung der Bremsanlage, und insbesondere der hydraulischen Rückfallebene, bei einer Bremspedalbetätigung 70 durch den Fahrer durchgeführt wird. So ist der Hauptbremszylinder 2, aufgrund der oben beschriebenen Absperrung der hydraulischen Verbindung bei Relativbewegung des Kolbens 17 im Gehäuse 16, vom Druckmittelvorratsbehälter 4 getrennt. Dennoch tritt keine Irritation des Fahrers auf, da dem Fahrer das bekannte Bremspedalgefühl bereitgestellt wird.
Zur Überwachung der Bremsanlage auf einen Fehler, insbesondere zur Überwachung der Schaltfähigkeit des Simulatorfreigabeventils 32 und des Hauptbremszylinders 2 bzw. des Hauptbremszylinder-Kreises I auf Luft und Leckage wird wie oben beschrieben ein Sonderdruckstellverfahren durchgeführt. Zur Überwachung wird weiterhin das im Folgenden beschriebene zweite beispielsgemäße Verfahren durchgeführt.
Die tatsächliche bzw. aktuelle Gesamtvolumenaufnahme Vges der Bremsanlage bei dem in 2 dargestellten Sonderdruckstellverfahren wird beispielsgemäß aus dem Betätigungsweg Shz des Hauptbremszylinders 2 (Verschiebung des Kolbens 17) und dem Betätigungsweg bzw. der Verschiebung Slac des Kolbens 36 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 anhand eines vorgegebenen Zusammenhangs F (auch als zweite Funktion oder zweiter Zusammenhang F bezeichnet) berechnet: $Vges = F (Shz, Slac)$
Diese Gesamtvolumenaufnahme Vges beinhaltet die Volumenbilanz der Druckbereitstellungseinrichtung 5, der Radbremsen 8a-8d und des Hauptbremszylinders 2 inklusive der entsprechenden Verbindungsleitungen.
In einfacherweise kann die Gesamtvolumenaufnahme Vges bei zylindrischen Druckräumen 17 und 37 mit entsprechenden Grundflächen Ahz und Alac z.B. anhand der Formel Vges = Ahz * Shz + Alac * Slac berechnet werden.
Der Betätigungsweg Shz des Hauptbremszylinders 2 wird z.B. mittels des Weg- oder Positionssensors 25 gemessen. Der Betätigungsweg Slac der Druckbereitstellungseinrichtung 5 kann z.B. aus den Signalen des Rotorlagensensors 44 bestimmt werden.
Die tatsächliche Volumenaufnahme Vvdm von Druckbereitstellungseinrichtung 5 und Radbremsen 8a-8d kann als Summe einer nominalen, vorbekannten Volumenaufnahme von Druckbereitstellungseinrichtung und Radbremsen (Vlac + Vrad) und einer zusätzlichen Volumenaufnahme Vmehr_lac_rad betrachtet werden, welche z.B. die tatsächliche, aktuelle Situation der Bremsanlage, wie z.B. Temperatur, Verschleiß der Radbremsen, Dichtungen etc. berücksichtigt: $Vvdm = Vlac + Vrad + Vmehr_lac_rad$
Diese tatsächliche Volumenaufnahme Vvdm wird wiederholt während einer Fahrer-Normalbremsung, d.h. wenn der Hauptbremszylinder 2 durch das Trennventil 23 von den Radbremsen getrennt ist (und das Simulatorfreigabeventil 32 geöffnet ist) und die Radbremsen 8a-8d von der Druckbereitstellungseinrichtung 5 bei geöffnetem Zuschaltventil 26 mit Druckmittel beaufschlagt werden, ermittelt. Dies wird auch als Volume Deviation Monitoring (VDM) bezeichnet. Die Volumenaufnahme Vvdm wird bevorzugt anhand des Betätigungswegs / der Verschiebung Slac der Druckbereitstellungseinrichtung 5 während der Fahrer-Normalbremsung berechnet, wobei der Betätigungsweg Slac wiederum aus den Signalen des Rotorlagensensors 44 bestimmt werden kann.
Wird die so ermittelte, tatsächliche Volumenaufnahme Vvdm von der gemäß Gleichung (1) ermittelten Gesamtvolumenaufnahme Vges abgezogen, erhält man die tatsächliche Hauptbremszylinder-Volumenaufnahme Vhz. Die tatsächliche Hauptbremszylinder-Volumenaufnahme Vhz kann als Summe einer nominalen, vorbekannten (erwarteten) Hauptbremszylinder-Volumenaufnahme Vhz_erw und einer zusätzlichen (möglichen) Hauptbremszylinder-Mehrvolumenaufnahme Vmehr_hz betrachtet werden: $Vges - Vvdm = Vhz = Vhz_erw + Vmehr_hz$
Da die nominale Hauptbremszylinder-Volumenaufnahme Vhz_erw als Funktion des Druckes bekannt ist bzw. bestimmt werden kann, wird die Hauptbremszylinder-Mehrvolumenaufnahme Vmehr_hz durch Vergleich der tatsächlichen Hauptbremszylinder-Volumenaufnahme Vhz mit der beim aktuellen Druck erwartetet Hauptbremszylinder-Volumenaufnahme Vhz_erw ermittelt: $Vmehr_hz = Vhz - Vhz_erw$
Überschreitet die Mehrvolumenaufnahme Vmehr_hz einen entsprechenden (insbesondere Systemdruckabhängigen) Grenzwert oder, alternativ, überschreitet die Volumenaufnahme Vvdm+ Vhz_erw+Vmehr_hz eine Warnschwelle (Linie 102 in 3) wird auf ein nicht korrekt geschlossenes oder undichtes Simulatorfreigabeventil 32 oder auf im Hauptbremszylinder 2 vorhandene Luft geschlossen.
Vorteilhafterweise wird die tatsächliche Hauptbremszylinder-Volumenaufnahme Vhz oder die Hauptbremszylinder-Mehrvolumenaufnahme Vmehr_hz über die Zeit betrachtet. So ist auch eine Aussage über eine Hauptbremszylinder-Leckage bzw. eine Erkennung einer Hauptbremszylinder-Leckage möglich.
3 zeigt einen beispielsgemäßen Zusammenhang zwischen dem Systemdruck P und der aktuellen Volumenaufnahme V zur Veranschaulichung des zweiten beispielsgemäßen Verfahrens.
Linie 100 stellt die nominale Gesamtvolumenaufnahme dar (d.h. Vlac + Vrad + Vhz_erw). Linie 101 stellt die Summe Vlac + Vrad + Vhz_erw + Vmehr_lac_rad = Vvdm + Vhz_erw dar, welche bestimmt werden kann bzw. bekannt ist. Linie 102 stellt eine vorgegebene Warnschwelle dar.
Wenn die tatsächliche Gesamtvolumenaufnahme Vges (Vges = Vvdm + Vhz_erw + Vmehr_hz) die Warnschwelle 102 überschreitet, wird ein Fehler erkannt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012201535 A1 [0002, 0065]
DE 102012219390 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit • hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a-8d), • einem mittels eines Bremspedals (1) betätigbaren Hauptbremszylinder (2), wobei der Hauptbremszylinder (2) über ein Trennventil (23) mit einer Bremsversorgungsleitung (13) trennbar verbunden ist, an welche die Radbremsen (8a-8d) angeschlossen sind, • einer Simulationseinrichtung (3), welche mit dem Hauptbremszylinder (2) hydraulisch verbunden ist, wobei die Simulationseinrichtung (3) mittels eines Simulatorfreigabeventils (32) zu- und abschaltbar ist, und • einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5), wobei die Druckbereitstellungseinrichtung (5) mit der Bremsversorgungsleitung (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Bremspedalbetätigung (70) durch einen Fahrer ein Sonderdruckstellverfahren durchgeführt wird, bei welchem die Druckbereitstellungseinrichtung (5) mit dem Hauptbremszylinder (2) und zumindest einer der Radbremsen verbunden wird und mittels der Druckbereitstellungseinrichtung (5) ein vorbestimmter Drucksollwert (Psyssoll) in dem Hauptbremszylinder (2) eingeregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Sonderdruckstellverfahrens die Simulationseinrichtung (3) abgeschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonderdruckstellverfahren nur im Stillstand des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonderdruckstellverfahren zur Überwachung der Bremsanlage auf einen Fehler durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungsgröße (Shz) des Hauptbremszylinders (2) erfasst oder ermittelt wird, wobei aus der Betätigungsgröße (Shz) des Hauptbremszylinders (2) der Drucksollwert (Psyssoll) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Betätigungsgröße (Shz) des Hauptbremszylinders (2) anhand einer ersten vorgegebenen Funktion oder eines ersten vorgegebenen Zusammenhangs (f) der Drucksollwert (Psyssoll) bestimmt wird, wobei die erste Funktion oder der erste Zusammenhang (f) die Weg-Kraft-Kennlinie der Simulationseinrichtung (3) darstellt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Betätigungsgröße (Shz) des Hauptbremszylinders (2) und eine Betätigungsgröße (Slac) des Druckbereitstellungseinrichtung (5) erfasst oder ermittelt werden, und dass während des Sonderdruckstellverfahren anhand der Betätigungsgröße (Shz) des Hauptbremszylinders und der Betätigungsgröße (Slac) des Druckbereitstellungseinrichtung ein Druckmittelvolumenvergleich zur Überwachung der Bremsanlage durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Betätigungsgrößen (Shz, Slac) anhand einer zweiten vorgegebenen Funktion oder eines zweiten vorgegebenen Zusammenhangs (F) eine aktuelle Gesamtvolumenaufnahme (Vges) während des Sonderdruckstellverfahrens bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Fahrer-Normalbremsung, bei welcher der Hauptbremszylinder (2) von den Radbremsen getrennt ist, eine Teilvolumenaufnahme (Vvdm) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Gesamtvolumenaufnahme (Vges) mit der ermittelten Teilvolumenaufnahme (Vvdm) verglichen wird und der Vergleich zur Erkennung eines Fehlers in der Bremsanlage herangezogen wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fehler erkannt wird, wenn die aktuelle Gesamtvolumenaufnahme (Vges) von der ermittelten Teilvolumenaufnahme (Vvdm, 101) stärker als eine vorgegebene Abweichung abweicht.
Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit • hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a-8d), • einem mittels eines Bremspedals (1) betätigbaren Hauptbremszylinder (2), wobei der Hauptbremszylinder (2) über ein Trennventil (23) mit einer Bremsversorgungsleitung (13) trennbar verbunden ist, an welche die Radbremsen (8a-8d) angeschlossen sind, • einer Simulationseinrichtung (3), welche mit dem Hauptbremszylinder (2) hydraulisch verbunden ist, wobei die Simulationseinrichtung (3) mittels eines Simulatorfreigabeventils (32) zu- und abschaltbar ist, und • einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5), wobei die Druckbereitstellungseinrichtung (5) mit der Bremsversorgungsleitung (13) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Bremspedalbetätigung durch einen Fahrer ein Sonderdruckstellverfahren durchgeführt wird, bei welchem die Druckbereitstellungseinrichtung (5) mit dem Hauptbremszylinder (2) und zumindest einer der Radbremsen, insbesondere den Radbremsen, verbunden wird und mittels der Druckbereitstellungseinrichtung (5) ein vorbestimmter Drucksollwert (Psyssoll) in dem Hauptbremszylinder (2) eingeregelt wird.
Bremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (2) einen einzigen Druckraum (17) umfasst, wobei der Druckraum (17) des Hauptbremszylinders über genau ein Trennventil (23) mit der Bremsversorgungsleitung (13) verbunden ist, und dass die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung (5) einen einzigen Druckraum (37) umfasst, wobei der Druckraum (37) der Druckbereitstellungseinrichtung über genau ein Zuschaltventil (26) mit der Bremsversorgungsleitung (13) verbunden ist.
Bremsanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Sonderdruckstellverfahrens das Zuschaltventil (26) geöffnet wird oder bleibt, das Trennventil (23) geöffnet wird oder bleibt, und das Simulatorfreigabeventil (32) geschlossen wird oder bleibt.
Bremsanlage nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (17) des Hauptbremszylinders (2) direkt mit dem Druckmittelvorratsbehälter (4) verbunden (41) ist.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bremsversorgungsleitung (13) ein elektrisch betätigbares Kreistrennventil (40) angeordnet ist und dass das Kreistrennventil (40) während des Sonderdruckstellverfahrens geöffnet ist.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11 durchgeführt wird.