DE102019219158A1

DE102019219158A1 - Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug sowie Bremsanlage

Info

Publication number: DE102019219158A1
Application number: DE102019219158.4A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dinkel; Rüdiger Briesewitz; Ewelina Meller; Joseph Dolmaya
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2021-06-10

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit ersten und zweiten hydraulisch betätigbaren Radbremsen, zumindest einem Einlass- (6c, 6d) und einem Auslassventil (7c, 7d) je zweiter Radbremse (8c, 8d), einer ersten Druckbereitstellungseinrichtung (2), einer zweiten, elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5), welche durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet wird, deren Kolben (36) durch einen elektromechanischen Aktuator vorwärts- und rückwärts verschiebbar ist, und einer Bremsversorgungsleitung (13), mittels welcher die erste und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (2, 5) mit den ersten und den zweiten Radbremsen (8a-8d) verbunden sind, wobei ein elektrisch betätigbares Kreistrennventil (40) derart in der Bremsversorgungsleitung (13) angeordnet ist, dass bei geschlossenem Kreistrennventil die Bremsanlage in zwei Bremskreise hydraulisch getrennt wird, wobei der erste Bremskreis die erste Druckbereitstellungseinrichtung (2) und die ersten Radbremsen (8a, 8b) und der zweite Bremskreis die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (5) und die zweiten Radbremsen (8c, 8d) umfasst, wobei bei Vorliegen einer ersten Bedingung der Bremsanlage das Kreistrennventil (40) geschlossen wird, eine Bremsdruckregelung oder -steuerung an den zweiten Radbremsen (8c, 8d) mittels der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung (5) durchgeführt wird, und nach einem Abschluss der Bremsdruckregelung oder -steuerung der Kolben (36) der Druckbereitstellungseinrichtung (5) um einen vorgegebenen Kolbenweg (⊔s) in Bremsbetätigungsrichtung (47) verschoben wird, während gleichzeitig oder um eine vorgegebene Zeitdauer (t) später die Auslassventile (7c, 7d) der zweiten Radbremsen geöffnet werden, sowie Bremsanlage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, sowie eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 9.
In der DE 10 2017 219 598 A1 wird eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen beschrieben, welche ein elektrisch betätigbares Einlass- und Auslassventil je Radbremse, einen Bremspedal-betätigbaren Hauptbremszylinder und eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung umfasst, wobei eine Bremsversorgungsleitung vorgesehen ist, welche die Einlassventile mit dem Hauptbremszylinder und der Druckbereitstellungseinrichtung hydraulisch verbindet, wobei in der Bremsversorgungsleitung ein Kreistrennventil angeordnet ist. Durch Schließen des Kreistrennventils kann die Bremsanlage hydraulisch in zwei Bremskreise getrennt werden. Dabei ist im ersten Bremskreis der Hauptbremszylinder mit den Einlassventilen der Radbremsen der Vorderachse verbunden, und im zweiten Bremskreis ist die Druckbereitstellungseinrichtung mit den Radbremsen der Hinterachse verbunden. Entsprechend können bei geschlossenem Kreistrennventil die Radbremsen der Hinterachse mittels der Druckbereitstellungseinrichtung betätigt werden und die Radbremsen der Vorderachse können mittels des Hauptbremszylinders betätigt werden. Weitere Informationen zum Betrieb der Bremsanlage zum Bremsen der Hinterachse mittels der Druckbereitstellungseinrichtung bei geschlossenem Kreistrennventil werden nicht offenbart.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Bremsanlage sowie eine entsprechende Bremsanlage bereitzustellen, welches eine Fehlfunktion oder einen Ausfall der Bremsanlage, insbesondere eine Verschmutzung der Auslassventile der Bremsanlage, verhindert. Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige Bremsanlage bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Bremsanlage gemäß Anspruch 9 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, wobei die Bremsanlage erste und zweite hydraulisch betätigbare Radbremsen, zumindest ein Einlass- und ein Auslassventil je zweiter Radbremse, wobei die jeweilige zweite Radbremse über das ihr zugeordnete Auslassventil mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist, eine erste Druckbereitstellungseinrichtung, eine zweite, elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, welche durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit zumindest einem hydraulischen Druckraum gebildet wird, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator vorwärts- und rückwärts verschiebbar ist, und eine Bremsversorgungsleitung umfasst, mittels welcher die erste und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung mit den ersten und den zweiten Radbremsen verbunden sind, wobei ein elektrisch betätigbares Kreistrennventil derart in der Bremsversorgungsleitung angeordnet ist, dass bei geschlossenem Kreistrennventil die Bremsversorgungsleitung in einen ersten Leitungsabschnitt und einen zweiten Leitungsabschnitt hydraulisch getrennt ist, wobei die erste Druckbereitstellungseinrichtung mittels des ersten Leitungsabschnitts mit den ersten Radbremsen hydraulisch verbunden ist und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung mittels des zweiten Leitungsabschnitts mit den zweiten Radbremsen hydraulisch verbunden ist. Entsprechend wird die Bremsanlage durch Schließen des Kreistrennventils hydraulisch in zwei Bremskreise getrennt, wobei im ersten Bremskreis die erste Druckbereitstellungseinrichtung mit (lediglich) den ersten Radbremsen hydraulisch verbunden ist, und im zweiten Bremskreis ist die zweite, elektrisch ansteuerbare Druckbereitstellungseinrichtung mit (lediglich) den zweiten Radbremsen hydraulisch verbunden ist.
Wie nun entdeckt wurde, kann es in einer solchen Bremsanlage bei geschlossenem Kreistrennventil in bestimmten Situationen zu einem Unterdruck in dem zweiten Bremskreis kommen, wodurch Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter in die zweiten Radbremsen gesaugt werden kann. Hierdurch können die Auslassventile der zweiten Radbremsen beschädigt oder am korrekten Schließen gehindert werden. Dies ist zum Schutz der Bremsanlage und zur Vermeidung von Fehlfunktionen zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird in der Bremsanlage daher bei Vorliegen einer ersten Bedingung der Bremsanlage das Kreistrennventil geschlossen. Es wird dann eine Bremsdruckregelung oder -steuerung an den zweiten Radbremsen mittels der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung durchgeführt. Zu einem späteren Zeitpunkt, nach einem Abschluss der Bremsdruckregelung oder -steuerung mittels der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung, wird der Kolben der Druckbereitstellungseinrichtung um einen vorgegebenen Kolbenweg vorgeschoben, d.h. in Bremsbetätigungsrichtung verschoben. Entweder werden die Auslassventile der zweiten Radbremsen gleichzeitig dazu geöffnet oder die Auslassventile der zweiten Radbremsen werden um eine vorgegebene Zeitdauer später geöffnet. Während der beiden zuletzt beschriebenen Verfahrensschritte (Bremsdruckregelung oder -steuerung sowie Vorschub des Kolbens und Öffnen der Auslassventile) bleibt das Kreistrennventil geschlossen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, dass einem Unterdruck in dem zweiten Bremskreis der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung vorgebeugt wird, welcher beim Öffnen der Auslassventile der zweiten Radbremsen zu einem unerwünschten Fluss von Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter über die Auslassventile in die zweiten Radbremsen führen würde.
Bevorzugt sind die ersten Radbremsen den Rädern einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs zugeordnet und die zweiten Radbremsen den Rädern einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs.
Bevorzugt beträgt der vorgegebenen Kolbenweg einen Wert zwischen 0,5 und 3 Millimeter. Besonders bevorzugt beträgt der vorgegebenen Kolbenweg einen Wert zwischen 1 und 2 Millimeter. Ein solch kleiner Kolbenweg reicht aus, um einem Unterdruck entgegenzuwirken.
Bevorzugt beträgt die vorgegebene Zeitdauer einen Wert zwischen 10 Millisekunden und 30 Millisekunden, insbesondere zwischen 15 Millisekunden und 25 Millisekunden. So wird sichergestellt, dass zunächst durch Vorfahren des Kolbens einem Unterdruck entgegengewirkt wird und danach die Auslassventile sicher geöffnet werden können, ohne dass es zu einem unerwünschten Fluss von Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter in die zweiten Radbremsen kommt.
Bevorzugt wird im ersten Verfahrensschritt das Kreistrennventil geschlossen, wenn eine Leckage in der Bremsanlage erkannt wurde, um so den Bremskreis mit der Leckage von dem fehlerfreien Bremskreis zu trennen.
Bevorzugt wird im zweiten Verfahrensschritt die Bremsdruckregelung oder -steuerung an den zweiten Radbremsen mittels der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung durchgeführt, wenn eine Leckage in dem ersten Bremskreis mit erster Druckbereitstellung und ersten Radbremsen erkannt wurde.
Bevorzugt wird der dritte Verfahrensschritt durchgeführt, d.h. der Kolben der Druckbereitstellungseinrichtung wird um einen vorgegebenen Kolbenweg in Bremsbetätigungsrichtung verschoben, während gleichzeitig oder um eine vorgegebene Zeitdauer später die Auslassventile der zweiten Radbremsen geöffnet werden, wenn keine Bremsdruckanforderung für die Radbremsen vorliegt. So werden nach Beendigung der Bremsung, d.h. wenn keine Bremsdruckanforderung für die Radbremsen mehr vorliegt, die Bremsanlage und insbesondere die Radbremsen drucklos geschaltet.
Bevorzugt ist die zweite Druckbereitstellungseinrichtung über ein Zuschaltventil mit dem zweiten Leitungsabschnitt der Bremsversorgungsleitung trennbar verbunden. Bevorzugt ist dann das Zuschaltventil während der (drei) Verfahrensschritte geöffnet.
Die erste Druckbereitstellungseinrichtung ist bevorzugt als ein mittels eines Bremspedals betätigbarer Hauptbremszylinder ausgeführt. Die Bremsanlage umfasst bevorzugt eine Simulationseinrichtung, welche mit dem Hauptbremszylinder hydraulisch verbunden ist, wobei die Simulationseinrichtung mittels eines Simulatorfreigabeventils zu- und abschaltbar ist.
Bevorzugt ist die Simulationseinrichtung zugeschaltet, während das Kreistrennventil geschlossen ist. So wird dem Fahrer während des Verfahrens ein bekanntes Bremspedalgefühl bereitgestellt.
Bevorzugt ist der Hauptbremszylinder über ein Trennventil mit dem ersten Leitungsabschnitt der Bremsversorgungsleitung trennbar verbunden.
Bevorzugt ist das Trennventil geschlossen, solange das Kreistrennventil geschlossen ist.
Die Erfindung betrifft auch eine Bremsanlage, in welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren durchgeführt wird.
Bevorzugt ist das Kreistrennventil stromlos offen ausgeführt, damit im fehlerfreien Fall der Bremsanlage (z.B. keine Leckage) die zweite Druckbereitstellungseinrichtung bei unbetätigtem Kreistrennventil mit den ersten und den zweiten Radbremsen hydraulisch verbunden ist und diese betätigen kann.
Das Trennventil ist bevorzugt stromlos offen ausgeführt.
Das Zuschaltventil ist bevorzugt stromlos geschlossen ausgeführt.
Zur Überwachung der Bremsanlage auf Leckagen umfasst die Bremsanlage bevorzugt eine Messvorrichtung, mittels welcher ein Druckmittelstand des unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälters erfasst wird. Vorteilhafterweise wird das Kreistrennventil in Abhängigkeit eines Druckmittelstandes in dem Druckmittelvorratsbehälter angesteuert bzw. geschlossen.
Die Bremsanlage umfasst bevorzugt je Radbremse 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 je Radbremse ein Auslassventil zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke. Besonders bevorzugt sperren die Auslassventile im nicht angesteuerten Zustand ein Abströmen von Druckmittel aus den Radbremsen in den Druckmittelvorratsbehälter.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass auf zusätzliche Filter zwischen Druckmittelvorratsbehälter und Radbremsen verzichtet werden kann, wodurch die Bremsanlage kostengünstig herstellbar ist.
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 einen ersten Zustand der Bremsanlage gemäß 1 während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und
3 einen zweiten Zustand der Bremsanlage gemäß 1 während der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt, in welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist. Die Bremsanlage ist beispielsgemäß mit vier hydraulisch betätigbare Radbremsen 8a-8d verbunden. Die Bremsanlage umfasst einen mittels eines Bremspedals 1 betätigbaren Hauptbremszylinder 2, eine mit dem Hauptbremszylinder 2 zusammenwirkende Simulationseinrichtung 3, einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 und je Radbremse 8a-8d ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d. Zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten ist eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 12 vorgesehen.
Beispielsgemäß sind die Radbremse 8a und 8b den Rädern der Vorderachse VA des Kraftfahrzeugs zugeordnet und die Radbremsen 8c und 8d den Rädern der Hinterachse HA des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Eine andere Zuordnung ist ebenfalls denkbar.
Hauptbremszylinder 2 weist in einem Gehäuse 16 einen Hauptbremszylinderkolben 15 auf, der einen hydraulischen 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 entsprechende Einlassventil 6a-6d, angeschlossen sind. So ist der Hauptbremszylinders 2 bzw. der Druckraum 17 des Hauptbremszylinders 2 mit den Radbremsen 8a-8d verbunden.
In der Druckausgleichsleitung 41 zum Druckmittelvorratsbehälter 4 ist eine Parallelschaltung aus einem hydraulischen Dämpfungselements 34a und einem Rückschlagventil 34b angeordnet. Über das Rückschlagventil 34b kann Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in den Druckraum 17 zurücklaufen (bei unbetätigtem Kolben 15).
Zwischen dem an den Druckraum 17 angeschlossenen Leitungsabschnitt 22 und der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein Trennventil 23 angeordnet. Dieses ist beispielsgemäß als ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos offenes, Schaltventil ausgebildet. Durch das Trennventil 23 kann die hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 2 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 ist z.B. ein Drucksensor, der den im Druckraum 17 durch ein Verschieben des Kolbens 15 aufgebauten Druck erfasst.
Beispielsgemäß ist Drucksensor 20 an den Leitungsabschnitt 22 angeschlossen.
Simulationseinrichtung 3 ist hydraulisch ausgeführt und hydraulisch an den Hauptbremszylinder 2 angekoppelt. Simulationseinrichtung 3 weist beispielsweise eine Simulatorkammer 29, eine Simulatorrückkammer 30 sowie einen die beiden Kammern voneinander trennenden Simulatorkolben 31 auf. Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in der Simulatorrückkammer angeordnetes elastisches Element 33 (z.B. eine Simulatorfeder) am Gehäuse 16 ab.
Simulationseinrichtung 3 ist mittels eines elektrisch betätigbaren Simulatorfreigabeventils 32 zu- und abschaltbar. Hierzu ist beispielsgemäß die hydraulische Simulatorkammer 29 mittels des, vorzugsweise stromlos geschlossenen, Simulatorfreigabeventils 32 mit dem Druckraum 17 des Hauptbremszylinders 2 verbunden.
Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (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.
Zum Nachsaugen von Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in den Druckraum 37 ist eine Nachsaugleitung 42 vorgesehen, in welcher ein in Richtung des Druckraums 37 öffnendes Rückschlagventil (Nachsaugventil) 53 angeordnet ist.
Die Bremsanlage umfasst, 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 parallelgeschaltet.
Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a und 7b sind über eine erste Rücklaufleitung 14a mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden, die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7c und 7d sind über eine zweite Rücklaufleitung 14b ebenfalls mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden.
Beispielsgemäß ist die erste Rücklaufleitung 14a mit der Druckausgleichsleitung 41 hydraulisch verbunden.
Beispielsgemäß ist die zweite Rücklaufleitung 14b mit der Nachsaugleitung 42 hydraulisch verbunden.
In der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise 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 in zwei hydraulische (Teil)Bremskreise I und II getrennt werden. Dabei ist im ersten (Teil)Bremskreis I der Hauptbremszylinder 2 (über das geöffnete Trennventil 23 und die Einlassventile 6a, 6b) mit nur noch den Radbremsen 8a und 8b der Vorderachse VA verbunden, und im zweiten Teilbremskreis II die Druckbereitstellungseinrichtung 5 (über das geöffnete Zuschaltventil 26 und die Einlassventile 6c, 6d) 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.
Der durch die Druckbereitstellungseinrichtung 5 erzeugte Bremsdruck wird mittels eines Drucksensors 19 erfasst, welcher beispielsgemäß an die Bremsversorgungsleitung 13 im zweiten Leitungsabschnitt 13b angeschlossen ist.
Die elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 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 Drucksensors 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 12 zugeführt und/oder in der elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 verarbeitet.
Zur Erhöhung der Verfügbarkeit der Bremsanlage bei einem elektrischen oder elektronischen Fehler umfasst die elektronische Steuer- und Regeleinheit bevorzugt einen ersten Teil 12A und einen zweiten Teil 12B, wobei die beiden Teile elektrisch unabhängig voneinander sind. Die Teile 12A, 12B der elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 sind galvanisch getrennt. Alternativ kann auch eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit und eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit vorgesehen sein, wobei die beiden elektronische Steuer- und Regeleinheiten elektrisch unabhängig voneinander sind. Bei einem Fehler in dem ersten Teil A der elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 (oder der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit), z.B. durch einen elektrischen Defekt, bleibt der zweite Teil B der elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 (oder die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit), voll funktionsfähig.
Der erste Teil 12A der elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 umfasst elektrische und/oder elektronische Bauelemente zur Ansteuerung und Betätigung der Druckbereitstellungseinrichtung 5, des Simulatorfreigabeventils 32, des Trennventils 23, des Zuschaltventils 26 und des Kreistrennventils 40 (durch Pfeile mit A in 1 angedeutet).
Vorteilhafterweise werden die Signale des Wegsensors 25 und des Drucksensors 20 (Fahrerwunscherfassung) dem ersten Teil 12A der elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 zugeführt und/oder von diesem ausgewertet.
Der zweite Teil 12B der elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 umfasst elektrische und/oder elektronische Bauelemente zur Ansteuerung und Betätigung der Ein- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d (durch Pfeile mit B in 1 angedeutet).
Vorteilhafterweise werden die Signale des Drucksensors 19 (Fahrerwunscherfassung) dem zweiten Teil 12B der elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 zugeführt und/oder von diesem ausgewertet.
Bei einer Fahrer-Normalbremsung (in einer „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 zur Betätigung der Radbremsen 8a-8d bereitstellt. Auf diesem Weg erfolgt bei einer Normalbremsung ein Radbremsdruckauf- und -abbau für alle Radbremsen 8a-8d durch Vor- und Zurückfahren der Kolbens 36. 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.
Radindividuell unterschiedliche Radbremsdrücken können, z.B. in der „Brake-by-wire“-Betriebsart, einfach mittels der Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d eingestellt werden. Bei einem entsprechenden Druckabbau strömt der über das oder die Auslassventile 7a-7d abgelassene Druckmittelanteil über die entsprechende Rücklaufleitung 14a bzw. 14b in den Druckmittelvorratsbehälter 4.
In einer Rückfallbetriebsart, wenn z.B. die Druckbereitstellungseinrichtung 5 nicht zum Bremsdruckaufbau genutzt werden kann, kann die Bremsversorgungsleitung 13 (über den Leitungsabschnitt 22 und das Trennventil 23) mit dem Druck des Druckraums 17 des Hauptbremszylinders 2 beaufschlagt werden. So können die Radbremsen 8a-8d mittels des vom Fahrer im Hauptbremszylinder 2 erzeugten Druckes betätigt werden.
Tritt in der „Brake-by-wire“-Betriebsart z.B. eine Leckage in einem der (Teil)Bremskreise I oder II auf, können die zwei Bremskreise I, II hydraulisch voneinander getrennt werden. Dieser Zustand der Bremsanlage ist in 2 dargestellt (sog. aktivierter ACS-Modus (Active Circuit Split)). Der Hauptbremszylinder 2 ist durch das geschlossene Trennventil 23 von den Radbremsen 8a-8d getrennt und über das geöffnete Simulatorfreigabeventil 32 mit der Simulationseinrichtung 3 hydraulisch verbunden. Die Bremskreise I, II sind mittels des geschlossenen Kreistrennventils 40 hydraulisch voneinander getrennt, so dass die Druckbereitstellungseinrichtung 5 über das geöffnete Zuschaltventil 26 nur mit den Radbremsen 8c und 8d hydraulisch verbunden ist.
In diesem Zustand kann mittels Ansteuerung der Druckbereitstellungseinrichtung 5 der Bremsdruck in den Radbremsen 8c und 8d eingestellt werden, d.h. beispielsgemäß auf der Hinterachse HA gebremst werden. Zusätzlich oder alternativ (nicht dargestellt in 2) können - bei geschlossenem Kreistrennventil 40 - auch das Trennventil 23 geöffnet und das Simulatorfreigabeventil 32 geschlossen werden, so dass der Bremsdruck in den Radbremsen 8a und 8b (beispielsgemäß auf der Vorderachse) vom Fahrer mittels des Bremspedals 1 eingestellt werden kann.
Sollte die erkannte Leckage, die zum ACS-Modus führt, im Bremskreis I (d.h. auf der Vorderachse) auftreten und der Bremsdruck in den Radbremsen 8c und 8d (d.h. auf der Hinterachse) mittels der Druckbereitstellungseinrichtung 5 eingebracht werden, kann sich hierbei das Druckmittel, insbesondere im Bremskreis II, aufwärmen.
Das erwärmte Druckmittel im abgeschlossenen Bremskreis II kann sich danach sowohl während der Fahrt durch den Fahrtwind als auch beim Abstellen des Kraftfahrzeugs abkühlen. Durch die Abkühlung des Druckmittels kann ein Unterdruck in dem durch das Kreistrennventil 40 abgetrennten Bremskreis II entstehen.
Wie in 3 dargestellt ist, wird nach Abschluss einer Bremsung mittels der Druckbereitstellungseinrichtung 5 im ACS-Modus (erkennbar an dem geschlossenen Kreistrennventil 40) die Druckbereitstellungseinrichtung 5 angesteuert und der Kolben 36 von dem Elektromotor 35 um einen vorgegebenen Kolbenweg
s in Bremsbetätigungsrichtung 47 vorgefahren. Gleichzeitig oder um eine vorgegebene Zeitdauer
t später werden die Auslassventile 7c, 7d der mit der Druckbereitstellungseinrichtung 5 verbundenen Radbremsen 8c, 8d geöffnet. Durch das Vorfahren des Kolbens 36 um den vorgegebenen Kolbenweg ⊔s wird ein eventuell vorhandener Unterdruck kompensiert. Daher kann Druckmittel bei geöffneten Auslassventilen 7c, 7d nur in Richtung der Rücklaufleitung 14b (hin zum Druckmittelvorratsbehälter 4) fließen. Beim Vorfahren des Kolbens 36 sind weder große Elektromotorkräfte noch ein großer Kolbenweg
s notwendig. Ein kleiner Kolbenweg Ls im Bereich von wenigen mm reicht vollkommen aus, um dem Unterdruck entgegenzuwirken.
Um beim Öffnen der Auslassventile 7c, 7d einen Fluss von Druckmittel vom Druckmittelvorratsbehälter 4 in Richtung der Radbremsen 8c, 8d sicher zu verhindern, werden die Auslassventile 7c, 7d vorteilhafterweise um die vorgegebene Zeitdauer ut später geöffnet als der Kolben 36 um den vorgegebenen Kolbenweg Ls vorgefahren wird. Bevorzugt liegt die vorgegebene Zeitdauer ut zwischen 10 und 30 Millisekunden. Besonders bevorzugt liegt die vorgegebene Zeitdauer Lt zwischen 15 und 25 Millisekunden.
Ein abschließendes Öffnen der Auslassventile ist notwendig und vorteilhaft, um einen Druckausgleich in der gesamten Bremsanlage inklusive der Radbremsen herzustellen.
Nach Öffnen der Auslassventile 7c, 7d und erfolgtem Druckausgleich werden die Auslassventile 7c, 7d und das Zuschaltventil 26 geschlossen und der Kolben 36 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 in seine Ruhestellung zurückgefahren, wobei Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 über das Nachsaugventil 53 in den Druckraum 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 nachgesaugt werden kann.
Bevorzugt wird der Kolben 36 um einen vorgegebenen Kolbenweg ⊔s von ca. 0,5-3 mm vorgefahren. Besonders bevorzugt wird der Kolben 36 um einen vorgegebenen Kolbenweg Ls von ca. 1-2 mm vorgefahren.
Würden die Auslassventile 7c, 7d geöffnet, ohne dass der Kolben 36 um den vorgegebenen Kolbenweg
s vorgefahren würde, so könnte der Unterdruck dazu führen, dass Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 über die offenen Auslassventile 7c, 7d zu den Radbremsen (Radbremssätteln) gelangen könnte. Dies würde es notwendig machen, zum Schutz der Auslassventile vor Verschmutzung durch im Druckmittel vorhandener Schmutzpartikel, eine Befilterung der Auslassventile vom Druckmittelvorratsbehälter 4 in Richtung der Radbremsen vorzusehen. Dies wäre mit zusätzlichen Kosten zur Herstellung der Bremsanlage verbunden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102017219598 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit • ersten und zweiten hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b, 8c, 8d), • zumindest einem Einlass- (6c, 6d) und einem Auslassventil (7c, 7d) je zweiter Radbremse (8c, 8d), wobei die jeweilige zweite Radbremse über das ihr zugeordnete Auslassventil mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter (4) verbunden ist, • einer ersten Druckbereitstellungseinrichtung (2), • einer zweiten, elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5), welche durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit zumindest einem hydraulischen Druckraum (37) gebildet wird, deren Kolben (36) durch einen elektromechanischen Aktuator (35, 39) vorwärts- und rückwärts verschiebbar ist, und • einer Bremsversorgungsleitung (13), mittels welcher die erste und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (2, 5) mit den ersten und den zweiten Radbremsen (8a-8d) verbunden sind, wobei ein elektrisch betätigbares Kreistrennventil (40) derart in der Bremsversorgungsleitung (13) angeordnet ist, dass bei geschlossenem Kreistrennventil (40) die Bremsversorgungsleitung (13) in einen ersten Leitungsabschnitt (13a) und einen zweiten Leitungsabschnitt (13b) hydraulisch getrennt ist, wobei die erste Druckbereitstellungseinrichtung (2) mittels des ersten Leitungsabschnitts (13a) mit den ersten Radbremsen (8a, 8b) hydraulisch verbunden ist und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (5) mittels des zweiten Leitungsabschnitts (13b) mit den zweiten Radbremsen (8c, 8d) hydraulisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass • bei Vorliegen einer ersten Bedingung der Bremsanlage das Kreistrennventil (40) geschlossen wird, • eine Bremsdruckregelung oder -steuerung an den zweiten Radbremsen (8c, 8d) mittels der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung (5) durchgeführt wird, und • nach einem Abschluss der Bremsdruckregelung oder -steuerung mittels der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung, der Kolben (36) der Druckbereitstellungseinrichtung (5) um einen vorgegebenen Kolbenweg (
s) in Bremsbetätigungsrichtung (47) verschoben wird, während gleichzeitig oder um eine vorgegebene Zeitdauer (⊔t) später die Auslassventile (7c, 7d) der zweiten Radbremsen (8c, 8d) geöffnet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kreistrennventil (40) geschlossen wird, wenn eine Leckage in der Bremsanlage erkannt wurde.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebenen Kolbenweg (Js) einen Wert zwischen 0,5 und 3 Millimeter, insbesondere zwischen 1 und 2 Millimeter, besitzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitdauer (Jt) einen Wert zwischen 10 und 30 Millisekunden, insbesondere zwischen 15 und 25 Millisekunden, besitzt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (36) der Druckbereitstellungseinrichtung (5) um den vorgegebenen Kolbenweg (
s) in Bremsbetätigungsrichtung (47) verschoben wird, während gleichzeitig oder um die vorgegebene Zeitdauer (
t) später die Auslassventile (7c, 7d) der zweiten Radbremsen (8c, 8d) geöffnet werden, wenn keine Bremsdruckanforderung für die Radbremsen vorliegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (5) über ein Zuschaltventil (26) mit dem zweiten Leitungsabschnitt (13b) der Bremsversorgungsleitung (13) trennbar verbunden ist und dass das Zuschaltventil (26) während des Verfahrens geöffnet ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckbereitstellungseinrichtung (2) als ein mittels eines Bremspedals (1) betätigbarer Hauptbremszylinder ausgeführt ist und die Bremsanlage eine Simulationseinrichtung (3) umfasst, welche mit dem Hauptbremszylinder (2) hydraulisch verbunden ist, wobei die Simulationseinrichtung (3) mittels eines Simulatorfreigabeventils (32) zu- und abschaltbar ist, wobei die Simulationseinrichtung (3) zugeschaltet ist, während das Kreistrennventil (40) geschlossen ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (2) über ein Trennventil (23) mit dem ersten Leitungsabschnitt (13a) der Bremsversorgungsleitung (13) trennbar verbunden ist und dass das Trennventil (23) geschlossen ist, solange das Kreistrennventil (40) geschlossen ist.
Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit • ersten und zweiten hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b, 8c, 8d), • zumindest einem Einlass- (6c, 6d) und einem Auslassventil (7c, 7d) je zweiter Radbremse (8c, 8d), wobei die jeweilige zweite Radbremse über das ihr zugeordnete Auslassventil mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter (4) verbunden ist, • einer ersten Druckbereitstellungseinrichtung (2), • einer zweiten, elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5), welche durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit zumindest einem hydraulischen Druckraum (37) gebildet wird, deren Kolben (36) durch einen elektromechanischen Aktuator (35, 39) vorwärts- und rückwärts verschiebbar ist, • einer Bremsversorgungsleitung (13), mittels welcher die erste und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (2, 5) mit den ersten und den zweiten Radbremsen (8a-8d) verbunden sind, wobei ein elektrisch betätigbares Kreistrennventil (40) derart in der Bremsversorgungsleitung (13) angeordnet ist, dass bei geschlossenem Kreistrennventil (40) die Bremsversorgungsleitung (13) in einen ersten Leitungsabschnitt (13a) und einen zweiten Leitungsabschnitt (13b) hydraulisch getrennt ist, wobei die erste Druckbereitstellungseinrichtung (2) mittels des ersten Leitungsabschnitts (13a) mit den ersten Radbremsen (8a, 8b) hydraulisch verbunden ist und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (5) mittels des zweiten Leitungsabschnitts (13b) mit den zweiten Radbremsen (8c, 8d) hydraulisch verbunden ist, und • einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (12), dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Steuer- und Regeleinheit (12) derart ausgebildet ist, dass die elektronischen Steuer- und Regeleinheit (12) die Verfahrensschritte eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchführt.