DE102018212270A1

DE102018212270A1 - Steuervorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018212270A1
Application number: DE102018212270.9A
Authority: DE
Inventors: Jens Wagner; Helmut Suelzle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2020-01-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung (10) für zumindest eine motorisierte Druckaufbauvorrichtung (12) eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit einer Elektronikeinrichtung (24), welche dazu ausgelegt ist, einen Motor (14) der motorisierten Druckaufbauvorrichtung (12) derart anzusteuern, dass zumindest ein verstellbares Element (16) der motorisierten Druckaufbauvorrichtung (12) aus seiner Ausgangsstellung (s) so verstellbar ist, dass mittels des aus seiner Ausgangsstellung (s) verstellten Elements (16) ein in zumindest einem Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschender Druck über einen zuvor vorherrschenden Ausgangsdruck steigerbar ist, wobei die Elektronikeinrichtung (24) zusätzlich dazu ausgelegt ist, während und/oder nach einer Steigerung des Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung (s) des verstellbaren Elements (16) neu festzulegen, und den Motor (14) während und/oder nach einer Reduzierung des Drucks auf den Ausgangsdruck derart anzusteuern, dass das verstellbare Element (16) in die neu festgelegte Ausgangsstellung (s) verstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für zumindest eine motorisierte Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Ebenso betrifft die Erfindung eine motorisierte Druckaufbauvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind motorisierte Druckaufbauvorrichtungen, wie beispielsweise der in der DE 10 2007 016 136 A1 offenbarte elektromechanische Bremskraftverstärker, bekannt, mittels welchen ein in zumindest einem Teilvolumen des jeweils damit ausgestatteten Bremssystems vorherrschender Druck über einen Ausgangsdruck steigerbar sein soll. Die Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des jeweiligen Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck und die anschließende Reduzierung des gesteigerten Drucks auf den Ausgangsdruck erfolgt in der Regel mittels eines Verstellens zumindest eines verstellbaren Elements der jeweiligen motorisierten Dru ckaufbauvorrichtu ng.
1 zeigt ein Koordinatensystem zum Erläutern eines Betriebs gemäß dem Stand der Technik einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs gemäß dem Stand der Technik, wobei mittels einer Abszisse des Koordinatensystems der 1 eine Stellung s eines verstellbaren Elements der motorisierten Druckaufbauvorrichtung und mittels einer Ordinate des Koordinatensystems der 1 eine Häufigkeit Φ eines Vorliegens des verstellbaren Elements in der jeweiligen Stellung s wiedergegeben sind.
Sofern keine Drucksteigerung in dem Bremssystem mittels der motorisierten Druckaufbauvorrichtung zu bewirken ist, liegt das verstellbare Element der motorisierten Druckaufbauvorrichtung immer in seiner gleichen Ausgangsstellung s_initial vor. Man bezeichnet dies häufig auch als ein Parkieren des verstellbaren Elements in seiner Ausgangsstellung s_initial .
Die motorisierte Druckaufbauvorrichtung ist derart an und/oder in dem Bremssystem angeordnet, dass mittels eines Verstellens des verstellbaren Elements aus seiner Ausgangsstellung s_initial in eine als Druckaufbaurichtung bezeichenbare Verstellrichtung ein in zumindest einem Teilvolumen des Bremssystems vorherrschender Druck über einen Ausgangsdruck gesteigert wird. Die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements ist typischerweise so gewählt, dass durch Verstellen des verstellbaren Elements aus seiner Ausgangsstellung s_initial heraus in die Druckaufbaurichtung eine maximale Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen vorliegenden Drucks möglich ist. Oft ist deshalb die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements gleich einer sogenannten Minimalstellung s_min des verstellbaren Elements, aus welcher das verstellbare Element nur in die Druckaufbaurichtung bis zu einer sogenannten Maximalstellung s_max verstellbar ist.
Wie anhand des Koordinatensystems der 1 jedoch erkennbar ist, wird das verstellbare Element vergleichsweise selten aus seiner Ausgangsstellung s_initial bis in seine Maximalstellung s_max verstellt. Stattdessen wird mittels der motorisierten Druckaufbauvorrichtung meistens ein eine Drucksteigerung kleinergleich einem Viertel der maximal möglichen Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen vorliegenden Drucks bewirkt. Das verstellbare Element liegt deshalb relativ häufig in einer Stellung s innerhalb eines Wertebereichs A, wobei für alle Stellungen s innerhalb des Wertebereichs A deren Häufigkeit Φ über einem Häufigkeitsschwellwert Φ_A liegt.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für zumindest eine motorisierte Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine motorisierte Druckaufbauvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Verfahren zum Betreiben einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft Möglichkeiten zum Variieren eines in zumindest einem Teilvolumen eines Bremssystems eines Fahrzeugs vorherrschenden Drucks entsprechend einer von einem Fahrer des Fahrzeugs oder einer Steuerautomatik des Fahrzeugs angeforderten Soll-Verzögerung des Fahrzeugs mittels einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung, wobei zusätzlich die motorisierten Druckaufbauvorrichtung derart betrieben wird, dass ein vergleichsweise häufiges Vorliegen des verstellbaren Elements der motorisierten Druckaufbauvorrichtung in bestimmten Stellungen vermieden ist. Die vorliegende Erfindung bewirkt somit eine „gleichmäßigere Verteilung“ der Häufigkeit eines Vorliegens des verstellbaren Elements über seinen Gesamtwertebereich von verschiedenen Stellungen. Auf diese Weise kann eine wiederholte Belastung von Einzelteilen der motorisierten Druckaufbauvorrichtung, welche oftmals bei einem Vorliegen des verstellbaren Elements in bestimmten Stellungen signifikant stärker als sonst belastet werden, vermieden werden. Damit kann auch einem Verschleiß der motorisierten Druckaufbauvorrichtung, bzw. ihrer Einzelteile, entgegengewirkt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit einen schonenderen Betrieb der motorisierten Druckaufbauvorrichtung und verlängert auf diese Weise deren Lebensdauer. Des Weiteren trägt die vorliegende Erfindung zum Einsparen von Reparaturkosten und zum Vermeiden eines Werkstattaufenthalts bei.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Steuervorrichtung ist die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung des verstellbaren Elements neu festzulegen, indem eine fest vorgegebene Stellungsdifferenz von der zuvorigen Ausgangsstellung abgezogen oder zu der zuvorigen Ausgangsstellung addiert wird. Ein derartiger Prozess ist leicht und mittels einer kostengünstigen Elektronik ausführbar, und bewirkt gleichzeitig eine signifikant „gleichmäßigere Verteilung“ der Häufigkeit eines Vorliegens des verstellbaren Elements über seinen Gesamtwertebereich.
Alternativ oder ergänzend kann die Elektronikeinrichtung auch dazu ausgelegt sein, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung des verstellbaren Elements entsprechend einer vorgegeben Tabelle neu festzulegen. Eine zur „gleichmäßigeren Verteilung“ der Häufigkeit eines Vorliegens des verstellbaren Elements über seinen Gesamtwertebereich geeignete Tabelle kann mittels eines vernachlässigbaren Arbeitsaufwands auf einer Speichereinheit der Steuervorrichtung hinterlegt werden.
Ebenso kann die Elektronikeinrichtung auch dazu ausgelegt sein, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung des verstellbaren Elements mittels eines Zufallsgenerators neu festzulegen. Auch eine derartige Ausführungsform der Steuervorrichtung ist kostengünstig realisierbar und ermöglicht die gewünschte „gleichmäßigere Verteilung“ der Häufigkeit eines Vorliegens des verstellbaren Elements über seinen Gesamtwertebereich.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Steuervorrichtung ist die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung des verstellbaren Elements unter Berücksichtigung mindestens eines Betriebsparameters der motorisierten Druckaufbauvorrichtung, des Bremssystems und/oder des Fahrzeugs während der Steigerung des Drucks über den Ausgangsdruck neu festzulegen. Die Neufestlegung der Ausgangsstellung des verstellbaren Elements kann somit auch abhängig von einem aktuellen Manöver der motorisierten Druckaufbauvorrichtung, des Bremssystems und/oder des Fahrzeugs sein.
Alternativ oder ergänzend kann die Elektronikeinrichtung auch dazu ausgelegt sein, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung des verstellbaren Elements unter Berücksichtigung einer aktuellen Temperatur neu festzulegen. Dazu kann eine Temperatur-Ausgangsstellung-Kennlinie auf einer Speichereinheit der Steuervorrichtung hinterlegt sein. Mittels einer derartigen Temperatur-Ausgangsstellung-Kennlinie können insbesondere Temperatureinflüsse auf eine Bremsflüssigkeit (bei einer Verwendung der Steuervorrichtung und ihrer Elektronikeinrichtung in einem hydraulischen Bremssystem) ausgeglichen werden.
Vorteilhaft ist es auch, wenn die Elektronikeinrichtung dazu ausgelegt ist, nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck und während der Reduzierung des Drucks auf den Ausgangsdruck die Stellung des verstellbaren Elements, ab welchem der in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschende Druck gleich dem Ausgangsdruck ist, als die Ausgangsstellung des verstellbaren Elements neu festzulegen. Die Reduzierung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems gesteigerten Drucks auf den Ausgangsdruck erfordert häufig nur ein Verstellen des verstellbaren Elements um einen kleineren Verstellweg als die Steigerung des Drucks ausgehend von dem Ausgangsdruck. Somit kann auch diese Ausführungsform der Steuervorrichtung eine „gleichmäßigere Verteilung“ der Häufigkeit eines Vorliegens des verstellbaren Elements über seinen Gesamtwertebereich gewährleisten.
Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit einer derartigen Steuervorrichtung gewährleistet. Beispielsweise kann die motorisierte Druckaufbauvorrichtung ein einem Hauptbremszylinder des Bremssystems vorlagerbarer oder vorgelagerter elektromechanischer Bremskraftverstärker oder eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung sein. Die vorliegende Erfindung ist somit vielseitig einsetzbar. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die hier genannten Beispiele für die motorisierten Druckaufbauvorrichtung nicht abschließend zu interpretieren sind.
Des Weiteren schafft auch ein Ausführen eines korrespondierenden Verfahrens zum Betreiben einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs die oben schon erläuterten Vorteile. Es wird hier auch darauf hingewiesen, dass das Verfahren zum Betreiben einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs gemäß den oben erläuterten Ausführungsformen der motorisierten Druckaufbauvorrichtung weitergebildet werden kann.
Figurenliste
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

1 ein Koordinatensystem zum Erläutern eines Betriebs gemäß dem Stand der Technik einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs gemäß dem Stand der Technik;
2a und 2b eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung, bzw. einer damit zusammenwirkenden motorisierten Druckaufbauvorrichtung, und ein Koordinatensystem zum Erläutern einer Funktionsweise der Steuervorrichtung; und
3 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs.

Ausführungsformen der Erfindung
2a und 2b zeigen eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Steuervorrichtung, bzw. einer damit zusammenwirkenden motorisierten Druckaufbauvorrichtung, und ein Koordinatensystem zum Erläutern einer Funktionsweise der Steuervorrichtung.
Die in 2a schematisch dargestellte Steuervorrichtung 10 ist zum Zusammenwirken/Ansteuern zumindest einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 eines Bremssystems eines Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs ausgelegt. Die Steuervorrichtung 10 kann eine Untereinheit der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 oder getrennt von der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 an dem jeweiligen Fahrzeug/Kraftfahrzeug montierbar sein.
Unter der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 ist eine Vorrichtung zu verstehen, welche zumindest einen Motor/Elektromotor 14 und ein mittels des Motors 14 verstellbares Element 16 umfasst. Das verstellbare Element 16 ist so zu dem Motor 14 angeordnet, dass mittels des betriebenen Motors 14 eine Verstellkraft 18 auf das verstellbare Element 16, beispielsweise über ein (nicht skizziertes) Getriebe, ausübbar ist. Außerdem ist die motorisierte Druckaufbauvorrichtung 12 derart an dem Bremssystem des Fahrzeugs montierbar/montiert, dass mittels eines Verstellens des verstellbaren Elements 16 aus seiner Ausgangsstellung s_initial heraus ein in zumindest einem Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschender Druck, welcher bei einem Vorliegen des verstellbaren Elements 16 in seiner Ausgangsstellung s_initial noch gleich einem Ausgangsdruck ist, über den Ausgangsdruck steigerbar ist/gesteigert wird. Unter dem Ausgangsdruck kann insbesondere der Atmosphärendruck verstanden werden.
Das verstellbare Element 16 kann z.B. ein Kolben/Plunger sein. Das verstellbare Element 16 kann mittels des Motors 14 linear (d.h. entlang einer Geraden) verstellbar sein. Ebenso kann das verstellbare Element 16 mittels des Motors 14 entlang einer Kurvenbahn verstellbar sein. Alternativ kann das verstellbare Element 16 mittels des Motors 14 jedoch auch um eine durch seinen Schwerpunkt verlaufende Drehachse drehbar sein. Beispielsweise kann das verstellbare Element 16 auch ein verstellbares Teil eines Exzenters oder eines Wankelmotors sein.
In dem Beispiel der 2a ist die motorisierte Druckaufbauvorrichtung 12 ein einem Hauptbremszylinder 20 als dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorlagerbarer oder vorgelagerter elektromechanischer Bremskraftverstärker 12. Wie in 2a (lediglich schematisch) wiedergegeben, ist mittels eines Verstellens des verstellbaren Elements 16 des elektromechanischen Bremskraftverstärkers 12 mindestens ein verstellbarer Hauptbremszylinderkolben 22 des Hauptbremszylinders 20 derart verstellbar, dass der in dem Hauptbremszylinder 20 vorherrschende Druck variierbar ist. Bei einem Vorliegen des verstellbaren Elements 16 in seiner Ausgangsstellung s_initial ist der in dem Hauptbremszylinder 20 vorherrschende Druck (im Wesentlichen) gleich dem Ausgangsdruck. Bei einem Verstellen des verstellbaren Elements 16 aus seiner Ausgangsstellung s_initial heraus in eine als Druckaufbaurichtung bezeichenbare Verstellrichtung wird der in dem Hauptbremszylinder 20 vorherrschende Druck über den Ausgangsdruck gesteigert. Durch „Zurückverstellen“ des verstellbaren Elements 16 in eine als Druckabbaurichtung bezeichenbare Verstellrichtung in seine Ausgangsstellung s_initial kann der in dem Hauptbremszylinder 20 vorherrschende Druck auf den Ausgangsdruck reduziert werden. Mittels des Variierens des in dem Hauptbremszylinder 20 vorherrschenden Drucks kann auch mindestens ein Bremsdruck in mindestens einem an dem Hauptbremszylinder 20 angebundenen (nicht skizzierten) Radbremszylinder mitvariiert werden.
Es wird hier jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 nicht auf den elektromechanischen Bremskraftverstärker 12 limitiert ist. Beispielsweise kann die motorisierte Druckaufbauvorrichtung 12 auch eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung, insbesondere eine integrierte Fremdkraftbremse sein. Ebenso ist auch die in 2a schematisch wiedergegebene Ausbildung des Bremssystems als hydraulisches Bremssystem nur beispielhaft zu interpretieren. Das Bremssystem kann auch ein pneumatisches Bremssystem sein. Die Steuervorrichtung 10 somit ist für eine Vielzahl von Fremdkraftbremssystemen und Hilfskraftbremssystemen einsetzbar. Es wird hier ausdrücklich darauf hingewiesen, dass eine Verwendbarkeit der Steuervorrichtung 10 und der damit zusammenwirkenden motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 weder auf einen bestimmten Bremssystemtyp noch auf einen speziellen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des mit dem Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs beschränkt ist.
Die Steuervorrichtung 10 hat eine Elektronikeinrichtung 24, welche dazu ausgelegt ist, den Motor 14 der motorisierten Druckaufbauvorrichtung mittels mindestens eines Steuersignals 26 anzusteuern. Das Ansteuern des Motors 14 durch die Elektronikeinrichtung 24 erfolgt unter Berücksichtigung zumindest eines an die Elektronikeinrichtung 24 bereitgestellten Bremsanforderungssignals 28 bezüglich einer von einem Fahrer mittels einer Betätigung eines (nicht dargestellten) Bremsbetätigungselements des Fahrzeugs oder von einer Steuerautomatik des Fahrzeugs angeforderten Soll-Verzögerung des Fahrzeugs. Das Bremsbetätigungselement kann insbesondere in Bremspedal sein. Unter dem Bremsanforderungssignal 28 kann somit auch mindestens ein Signal eines Stangenwegsensors und/oder eines Differenzwegsensors verstanden werden. Die Steuerautomatik kann z.B. ein Abstandsregeltempomat (Adaptive Cruise Control, ACC) oder ein Bremsassistent sein.
Sofern der Fahrer des Fahrzeugs mittels seiner Betätigung des Bremsbetätigungselements oder die Steuerautomatik eine Soll-Verzögerung (ungleich Null) des Fahrzeugs anfordert, steuert die Elektronikeinrichtung 24 den Motor 14 mittels des mindestens einen Steuersignals 26 derart an, dass mittels eines Betriebs des angesteuerten Motors 14 zumindest das verstellbare Element 16 aus seiner Ausgangsstellung s_initial so verstellbar ist/verstellt wird, dass mittels des aus seiner Ausgangsstellung s_initial verstellten Elements 16 der in zumindest dem Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschende Druck über den zuvor vorherrschenden Ausgangsdruck steigerbar ist/gesteigert wird. Die Elektronikeinrichtung 24 ist zusätzlich dazu ausgelegt, während und/oder nach einer Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements 16 neu festzulegen. Außerdem ist die Elektronikeinrichtung 24 dazu ausgelegt, während und/oder nach einer Reduzierung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks auf den Ausgangsdruck den Motor 14 derart anzusteuern, dass das verstellbare Element 16 mittels des Betriebs des angesteuerten Motors 14 in die neu festgelegte Ausgangsstellung s_initial verstellbar ist/verstellt wird. Unter dem auf diese Weise bewirkten Verstellen des verstellbaren Elements 16 in die neu festgelegte Ausgangsstellung s_initial ist zu verstehen, dass das in die neu festgelegte Ausgangsstellung s_initial verfahrene verstellbare Element 16 so lange weiterhin in der neu festgelegten Ausgangsstellung s_initial vorliegt, bis der Fahrer oder die Steuerautomatik eine weitere Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck anfordert. Das in die neu festgelegte Ausgangsstellung s_initial verfahrene verstellbare Element 16 wird somit bis zur weiteren Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks in der neu festgelegten Ausgangsstellung s_initial gelassen/angehalten.
In dem Koordinatensystem der 2b sind mittels einer Abszisse eine Stellung s des verstellbaren Elements 16 und mittels einer Ordinate eine Häufigkeit Φ eines Vorliegens des verstellbaren Elements 16 in der jeweiligen Stellung s wiedergegeben.
Das verstellbare Element 16 der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 ist über einen Gesamtwertebereich W von verschiedenen Stellungen s verstellbar, wobei der Gesamtwertebereich W von einer Minimalstellung s_min und einer Maximalstellung s_max begrenzt ist. (Sofern das verstellbare Element 16 mittels des Motors 14 linear verstellbar ist, kann der Gesamtwertebereich W auch als ein Arbeitsweg des verstellbaren Elements 16 bezeichnet werden.) Wie in dem Koordinatensystem der 2b erkennbar, ist die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements 16 nicht fest vorgegeben, sondern innerhalb einer Teilmenge B des Gesamtwertebereichs W fortlaufend neu festlegbar. Dies bewirkt eine gegenüber dem oben beschriebenen Stand der Technik „gleichmäßigere Verteilung“ der Häufigkeit Φ eines Vorliegens des verstellbaren Elements 16 über den Gesamtwertebereich W. Zum Vergleich ist auch der Schwellwert Φ_A aus dem Koordinatensystem der 1 in das Koordinatensystem der 2b eingezeichnet. Zu erkennen ist in dem Koordinatensystem der 2b, dass mittels der fortlaufenden Neufestlegung der Ausgangsstellung s_initial innerhalb der Teilmenge B des Gesamtwertebereichs W sichergestellt wird, dass für alle Stellungen s des verstellbaren Elements 16 innerhalb des Gesamtwertebereichs W die Häufigkeit Φ unterhalb des Schwellwerts Φ_A liegt.
Mittels der fortlaufenden Neufestlegung der Ausgangsstellung s_initial durch die Steuervorrichtung 10 ist deshalb ein Risiko eines Verschleißes von Einzelteilen der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 gegenüber dem Stand der Technik signifikant reduziert. Die vorteilhafte Auslegung der Steuervorrichtung 10 erhöht darum eine Lebensdauer der damit zusammenwirkenden motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12. Die Teilmenge B ist vorzugsweise so gewählt, dass bei einer Neufestlegung der Ausgangsstellung s_initial (ausschließlich) innerhalb der Teilmenge B ein Optimum zwischen einem zur Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks durch Verstellen des verstellbaren Elements 16 verschiebbaren Volumen und einer in Kauf genommenen Belastung von Einzelteilen der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 vorliegt.
In dem Beispiel der 2b ist die Elektronikeinrichtung 24 dazu ausgelegt, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung s_initial-2 des verstellbaren Elements 16 neu festzulegen, indem eine fest vorgegebene Stellungsdifferenz Δs von der zuvorigen Ausgangsstellung s_initial-1 abgezogen oder zu der zuvorigen Ausgangsstellung s_initial-1 addiert wird. Beispielsweise liegt die neu festgelegte Ausgangsstellung s_initial-2 des verstellbaren Elements 16 um die fest vorgegebene Stellungsdifferenz Δs in der Druckaufbaurichtung oder Druckabbaurichtung verstellt zu der zuvorigen Ausgangsstellung s_initial-1 . Beispielhaft ist in das Koordinatensystem der 2b auch eingezeichnet, welche Verstellbewegungen s_diff-1 und s_diff-2 das in der Ausgangsstellung s_initial-1 oder s_initial-2 vorliegende verstellbare Element 16 zum Bewirken der gleichen Drucksteigerung in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems ausführt. Trotz der gleichen bewirkten Drucksteigerung weisen die Verstellbewegungen s_diff-1 und s_diff-2 unterschiedliche „Endstellungen“ auf. Die mittels der Verstellbewegungen s_diff-1 und s_diff-2 wiedergegebenen Bereiche der Belastung/Abnutzung der Einzelteile der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 sind somit zueinander „verschoben“. Damit werden trotz eines zweimaligen Ausführens der gleichen Drucksteigerung in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems die Einzelteile der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12 bei beiden Drucksteigerungen unterschiedlich belastet.
Die Elektronikeinrichtung 24 kann (z.B. in einem anderen Betriebsmodus) auch dazu ausgelegt sein, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements 16 entsprechend einer vorgegeben Tabelle neu festzulegen. Ebenso kann Elektronikeinrichtung 24 (z.B. in einem anderen Betriebsmodus) dazu ausgelegt sein, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements 16 mittels eines Zufallsgenerators neu festzulegen. In beiden Fällen in die Elektronikeinrichtung 24 relativ kleinvolumig und vergleichsweise kostengünstig ausführbar.
Bevorzugter Weise ist die Elektronikeinrichtung 24 (z.B. in einem anderen Betriebsmodus) dazu ausgelegt, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements 16 unter Berücksichtigung mindestens eines während der Steigerung des Drucks über den Ausgangsdruck gemessenen oder geschätzten Betriebsparameters der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12, des Bremssystems und/oder des Fahrzeugs neu festzulegen. Der mindestens eine während der Steigerung des Drucks über den Ausgangsdruck gemessene oder geschätzte Betriebsparameter der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12, des Bremssystems und/oder des Fahrzeugs können beispielsweise eine maximale Drehgeschwindigkeit des Motors 14 der motorisierten Druckaufbauvorrichtung 12, ein Bremsdruck in dem mindestens einen Radbremszylinder des Bremssystems, der Hauptbremszylinderinnendruck in dem Hauptbremszylinder 20, die angeforderte Soll-Verzögerung, eine aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder eine Betätigungsgeschwindigkeit der Betätigung des Bremsbetätigungselements durch den Fahrer des Fahrzeugs, wie insbesondere eine Bremspedal-Verstellgeschwindigkeit des als Bremsbetätigungselements eingesetzten Bremspedals, sein. Vorzugsweise wird bei einer maximalen Drehgeschwindigkeit des Motors 14 über einem vorgegebenen Drehgeschwindigkeits-Schwellwert, einem Bremsdruck über einem vorgegebenen Bremsdruck-Schwellwert, einem Hauptbremszylinderinnendruck über einem vorgegebenen Hauptbremszylinderinnendruck-Schwellwert, einer Soll-Verzögerung über einem vorgegebenen Verzögerungs-Schwellwert, einer aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs über einem vorgegebenen Geschwindigkeits-Schwellwert und/oder einer Betätigungsgeschwindigkeit über einem vorgegebenen Betätigungsgeschwindigkeits-Schwellwert die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements 16 so neu festgelegt, dass durch Verstellen des verstellbaren Elements 16 aus seiner neu festgelegten Ausgangsstellung s_initial heraus eine größere Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 vorliegenden Drucks möglich ist, als wenn die maximale Drehgeschwindigkeit des Motors 14 unter dem vorgegebenen Drehgeschwindigkeits-Schwellwert, der Bremsdruck unter dem vorgegebenen Bremsdruck-Schwellwert, der Hauptbremszylinderinnendruck unter dem vorgegebenen Hauptbremszylinderinnendruck-Schwellwert, die Soll-Verzögerung unter dem vorgegebenen Verzögerungs-Schwellwert, die aktuelle Geschwindigkeit unter dem vorgegebenen Geschwindigkeits-Schwellwert und/oder die Betätigungsgeschwindigkeit unter dem vorgegebenen Betätigungsgeschwindigkeits-Schwellwert liegen.
Alternativ oder ergänzend kann die Elektronikeinrichtung 24 auch dazu ausgelegt sein, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements 16 unter Berücksichtigung einer aktuellen Temperatur neu festzulegen. Dazu kann eine Temperatur-Ausgangsstellung-Kennlinie auf einer (nicht skizzierten) Speichereinheit der Steuervorrichtung 10 hinterlegt sein. Mittels der Neufestlegung der Ausgangsstellung s_initial angepasst an die aktuelle Temperatur können insbesondere Temperatureinflüsse auf eine Bremsflüssigkeit ausgeglichen werden.
Des Weiteren kann die Elektronikeinrichtung 24 (z.B. in einem anderen Betriebsmodus) ebenso dazu ausgelegt sein, nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck und während der Reduzierung des Drucks auf den Ausgangsdruck die Stellung s des verstellbaren Elements 16, ab welcher der in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Druck gleich dem Ausgangsdruck ist, als die Ausgangsstellung s_initial des verstellbaren Elements 16 neu festzulegen. Die Stellung s des verstellbaren Elements 16, bei welcher der in dem zumindest einen Teilvolumen 20 des Bremssystems vorherrschenden Druck gleich dem Ausgangsdruck wird, kann mittels einer einfach ausführbaren Druckmessung verlässlich bestimmt werden.
3 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung eines Bremssystems eines Fahrzeugs.
Mittels des im Weiteren beschriebenen Verfahrens können alle vorausgehend genannten Beispiele einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung betrieben werden. Eine Ausführbarkeit des im Weiteren beschriebenen Verfahrens ist weder auf einen bestimmten Typ der motorisierten Druckaufbauvorrichtung, noch auf einen besonderen Bremssystemtyp oder auf einen speziellen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des mit dem Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs limitiert.
In einem Verfahrensschritt S1 des Verfahrens wird ein Motor der motorisierten Druckaufbauvorrichtung unter Berücksichtigung einer von einem Fahrer mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements des Fahrzeugs oder von einer Steuerautomatik des Fahrzeugs angeforderten Soll-Verzögerung des Fahrzeugs derart angesteuert, dass mittels eines Betriebs des angesteuerten Motors zumindest ein verstellbares Element der motorisierten Druckaufbauvorrichtung aus seiner Ausgangsstellung so verstellt wird, dass mittels des aus seiner Ausgangsstellung verstellten Elements ein in zumindest einem Teilvolumen des Bremssystems vorherrschender Druck über einen zuvor vorherrschenden Ausgangsdruck gesteigert wird.
Während oder nach dem Verfahrensschritt S1, d.h. während und/oder nach einer Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck, wird ein Verfahrensschritt S2 ausgeführt. Als Verfahrensschritt S2 wird die Ausgangsstellung des verstellbaren Elements variabel/neu festgelegt. Vorteilhafte Möglichkeiten zum Neufestlegen der Ausgangsstellung des verstellbaren Elements sind oben schon aufgezählt.
Sobald der Fahrer mittels seiner Betätigung des Bremsbetätigungselements oder die Steuerautomatik eine Reduzierung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks auf den Ausgangsdruck anfordert, wird ein Verfahrensschritt S3 ausgeführt. Während des Verfahrensschritts S3 wird der Motor der motorisierten Druckaufbauvorrichtung derart angesteuert, dass das verstellbare Element mittels eines Betriebs des angesteuerten Motors derart verstellt, dass der in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschende Druck auf den Ausgangsdruck reduziert wird. Im dem Verfahrensschritt S3 wird außerdem der Motor während und/oder nach der Reduzierung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks auf den Ausgangsdruck derart angesteuert, dass das verstellbare Element mittels des Betriebs des angesteuerten Motors in die neu festgelegte Ausgangsstellung verstellt wird. Unter dem Verstellen des verstellbaren Elements in die neu festgelegte Ausgangsstellung, dass das in die neu festgelegte Ausgangsstellung verfahrene verstellbare Element in der neu festgelegten Ausgangsstellung gelassen/gehalten wird, bis der Fahrer oder die Steuerautomatik eine weitere Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck anfordert. Das verstellbare Element liegt somit zu Beginn der weiteren Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen des Bremssystems vorherrschenden Drucks noch immer in der neu festgelegten Ausgangsstellung vor.
Auch das vorausgehend erläuterte Verfahren ermöglicht eine „gleichmäßigere Verteilung“ der Belastungen von Einzelteilen der motorisierten Druckaufbauvorrichtung bei gleichbleibender Nutzung der motorisierten Druckaufbauvorrichtung. Das Verfahren wirkt somit einem Verschleiß von Einzelteilen der motorisierten Druckaufbauvorrichtung entgegen. Damit trägt auch ein Ausführen des hier beschriebenen Verfahrens zur Steigerung einer Lebensdauer der motorisierten Druckaufbauvorrichtung bei.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007016136 A1 [0002]

Claims

Steuervorrichtung (10) für zumindest eine motorisierte Druckaufbauvorrichtung (12) eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit: einer Elektronikeinrichtung (24), welche dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung eines an die Elektronikeinrichtung (24) bereitgestellten Bremsanforderungssignals (28) bezüglich einer von einem Fahrer mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements des Fahrzeugs oder von einer Steuerautomatik des Fahrzeugs angeforderten Soll-Verzögerung des Fahrzeugs einen Motor (14) der motorisierten Druckaufbauvorrichtung (12) derart anzusteuern, dass mittels eines Betriebs des angesteuerten Motors (14) zumindest ein verstellbares Element (16) der motorisierten Druckaufbauvorrichtung (12) aus seiner Ausgangsstellung (s_initial) so verstellbar ist, dass mittels des aus seiner Ausgangsstellung (s_initial) verstellten Elements (16) ein in zumindest einem Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschender Druck über einen zuvor vorherrschenden Ausgangsdruck steigerbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass: die Elektronikeinrichtung (24) zusätzlich dazu ausgelegt ist, während und/oder nach einer Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung (s_initial) des verstellbaren Elements (16) neu festzulegen, und den Motor (14) während und/oder nach einer Reduzierung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks auf den Ausgangsdruck derart anzusteuern, dass das verstellbare Element (16) mittels des Betriebs des angesteuerten Motors (14) in die neu festgelegte Ausgangsstellung (s_initial) verstellbar ist.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Elektronikeinrichtung (24) dazu ausgelegt ist, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung (s_initial-2) des verstellbaren Elements (16) neu festzulegen, indem eine fest vorgegebene Stellungsdifferenz (Δs) von der zuvorigen Ausgangsstellung (s_initial-1) abgezogen oder zu der zuvorigen Ausgangsstellung (s_initial-1) addiert wird.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Elektronikeinrichtung (24) dazu ausgelegt ist, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung (s_initial) des verstellbaren Elements (16) entsprechend einer vorgegeben Tabelle neu festzulegen.
Steuervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektronikeinrichtung (24) dazu ausgelegt ist, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung (s_initial) des verstellbaren Elements (16) mittels eines Zufallsgenerators neu festzulegen.
Steuervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektronikeinrichtung (24) dazu ausgelegt ist, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung (s_initial) des verstellbaren Elements (16) unter Berücksichtigung mindestens eines Betriebsparameters der motorisierten Druckaufbauvorrichtung (12), des Bremssystems und/oder des Fahrzeugs während der Steigerung des Drucks über den Ausgangsdruck neu festzulegen.
Steuervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektronikeinrichtung (24) dazu ausgelegt ist, während und/oder nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck die Ausgangsstellung (s_initial) des verstellbaren Elements (16) unter Berücksichtigung einer aktuellen Temperatur neu festzulegen.
Steuervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Elektronikeinrichtung (24) dazu ausgelegt ist, nach der Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck und während der Reduzierung des Drucks auf den Ausgangsdruck die Stellung des verstellbaren Elements (16), ab welcher der in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Druck gleich dem Ausgangsdruck ist, als die Ausgangsstellung (s_initial) des verstellbaren Elements (16) neu festzulegen.
Motorisierte Druckaufbauvorrichtung (12) für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Motorisierte Druckaufbauvorrichtung (12) nach Anspruch 8, wobei die motorisierte Druckaufbauvorrichtung (12) ein einem Hauptbremszylinder (20) des Bremssystems vorlagerbarer oder vorgelagerter elektromechanischer Bremskraftverstärker (12) oder eine motorisierte Kolben-Zylinder-Vorrichtung ist.
Verfahren zum Betreiben einer motorisierten Druckaufbauvorrichtung (12) eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit dem Schritt: Ansteuern eines Motors (14) der motorisierten Druckaufbauvorrichtung (12) unter Berücksichtigung einer von einem Fahrer mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements des Fahrzeugs oder von einer Steuerautomatik des Fahrzeugs angeforderten Soll-Verzögerung des Fahrzeugs derart, dass mittels eines Betriebs des angesteuerten Motors (14) zumindest ein verstellbares Element (16) der motorisierten Druckaufbauvorrichtung (12) aus seiner Ausgangsstellung (s_initial) so verstellt wird, dass mittels des aus seiner Ausgangsstellung (s_initial) verstellten Elements (16) ein in zumindest einem Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschender Druck über einen zuvor vorherrschenden Ausgangsdruck gesteigert wird (S1); gekennzeichnet durch die Schritte: Variables Festlegen der Ausgangsstellung (s_initial) des verstellbaren Elements (16) während und/oder nach einer Steigerung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks über den Ausgangsdruck (S2); und Ansteuern des Motors (14) während und/oder nach einer Reduzierung des in dem zumindest einen Teilvolumen (20) des Bremssystems vorherrschenden Drucks auf den Ausgangsdruck derart, dass das verstellbare Element (16) mittels des Betriebs des angesteuerten Motors (14) in die neu festgelegte Ausgangsstellung (s_initial) verstellt wird.