DE102020210047A1

DE102020210047A1 - Bremssystem, Fahrzeug und Verfahren zum Einstellen eines Bremssystems

Info

Publication number: DE102020210047A1
Application number: DE102020210047.0A
Authority: DE
Inventors: Frank Borchers
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-08-07
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2022-02-10

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem (10) zum Betätigen einer Radbremse (11, 12), aufweisend einen einem Vordruckbereich (22) nachgeordneten Raddruckbereich (23), wenigstens einen Bremsaktor (16, 17) zum elektromechanischen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich (22) sowie eines Radbremsdrucks zum Betätigen der Radbremse (11, 12) im Raddruckbereich (23), ein Bremspedal (18) zum manuellen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich (22), eine Bremsdruckleitung (20) zum Führen von Bremsfluid durch den Vordruckbereich (22) und den Raddruckbereich (23) zur Radbremse (11, 12), eine Sperreinheit (19) zum Einsperren des Radbremsdrucks im Raddruckbereich (23), eine Abzweigungsleitung (25) zum Abzweigen von Bremsfluid aus der Bremsdruckleitung (20) im Raddruckbereich (23) zum Niederdruckspeicher (24) für eine Volumenverblendung des Bremsfluids zwischen der Radbremse (11, 12) und einem Niederdruckspeicher (24), eine Bremsdruck-Vergleichseinheit (26) zum Durchführen eines Radbremsdruck-Vergleichs zwischen einem durch Betätigung des Bremspedals (18) im Vordruckbereich (22) entstehenden Vordruck, und einem durch wenigstens einen Bremsaktor (16, 17) aufgebauten, im Raddruckbereich (23) eingesperrten Radbremsdruck, und eine Einstelleinheit (27) zum Einstellen der Volumenverblendung unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem zum Betätigen einer Radbremse an wenigstens einem Rad eines Fahrzeugs, aufweisend einen Vordruckbereich und einen dem Vordruckbereich in einer Bremsdruckübertragungsrichtung nachgeordneten Raddruckbereich, wenigstens einen Bremsaktor zum elektromechanischen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich sowie eines Radbremsdrucks zum Betätigen der Radbremse im Raddruckbereich, ein Bremspedal zum manuellen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich, und eine Bremsdruckleitung zum Führen von Bremsfluid durch den Vordruckbereich und den Raddruckbereich zur Radbremse zum Betätigen der Radbremse. Die Erfindung betrifft ferner ein Fahrzeug mit einem solchen Bremssystem sowie ein Verfahren zum Betätigen eines solchen Bremssystems. Außerdem betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt zum Durchführen eines solchen Verfahrens und ein Speichermittel, auf dem ein solches Computerprogrammprodukt gespeichert ist.
Es sind Bremssysteme gemäß der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 223 629 A1 bekannt. Bei solchen und ähnlichen Systemen wird der Radbremsdruck in einem Raddruckbereich durch ein Assistenzsystem wie beispielsweise Adaptive Cruise Control (ACC) und über eine zugehörige Fahrdynamikregelung (ESC) bzw. ein entsprechendes elektronisches Stabilitätssystem oder einen elektronischen Bremskraftverstärker (eBKV) erzeugt und im Nachgang durch ein Schließen von ausgewählten Ventilen im Raddruckbereich gehalten. Ist dies der Fall, verkürzt sich in bekannten Systemen bei einer erneuten Bremspedalbetätigung durch den Fahrer der Bremspedalweg, denn der hydraulische Anteil der Radbremse bzw. das Volumen für das hydraulische Bremsfluid zum Betätigen der Radbremse ist dann bereits vorbefüllt. Gegenüber dem Bremspedalweg ergeben sich nun ein steigender Druckaufbau mit negativen Einflüssen auf die erforderliche Bremspedalkraft die Dosierbarkeit des hydraulischen Radmoments.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, der voranstehend beschriebenen Problematik zumindest teilweise Rechnung zu tragen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System sowie ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mittels welchen dem Fahrer eines Fahrzeugs bei der Fahrerübernahme ein besseres Gefühl bei der Betätigung des Bremspedals vermittelt werden kann.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Insbesondere wird die voranstehende Aufgabe durch das Bremssystem gemäß Anspruch 1, das Fahrzeug gemäß Anspruch, das Verfahren gemäß Anspruch 6, das Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 10 sowie das Speichermittel gemäß Anspruch 11 gelöst. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren. Dabei gelten Merkmale, die im Zusammenhang mit dem Bremssystem beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeug, dem erfindungsgemäßen Verfahren, dem erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukt, dem erfindungsgemäßen Speichermittel und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird und/oder werden kann.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Bremssystem zum Betätigen einer Radbremse an wenigstens einem Rad eines Fahrzeugs zur Verfügung gestellt. Das Bremssystem weist einen Vordruckbereich und einen dem Vordruckbereich in einer Bremsdruckübertragungsrichtung nachgeordneten Raddruckbereich auf. Das Bremssystem umfasst ferner wenigstens einen Bremsaktor zum elektromechanischen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich sowie eines Radbremsdrucks zum Betätigen der Radbremse im Raddruckbereich, ein Bremspedal zum manuellen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich, eine Bremsdruckleitung zum Führen von Bremsfluid durch den Vordruckbereich und den Raddruckbereich zur Radbremse zum Betätigen der Radbremse, eine Sperreinheit bzw. Absperreinheit zum Einsperren des Radbremsdrucks im Raddruckbereich und einen Niederdruckspeicher. Darüber hinaus weist das Bremssystem eine Abzweigungsleitung zum Abzweigen bzw. Ableiten von Bremsfluid aus der Bremsdruckleitung im Raddruckbereich zum Niederdruckspeicher für eine Volumenverblendung des Bremsfluids zwischen der Radbremse und dem Niederdruckspeicher, eine Bremsdruck-Vergleichseinheit zum Durchführen eines Radbremsdruck-Vergleichs zwischen einem durch eine Betätigung des Bremspedals im Vordruckbereich entstehenden Vordruck, und einem durch den wenigstens einen Bremsaktor aufgebauten Radbremsdruck, der im Raddruckbereich eingesperrt ist, und eine Einstelleinheit zum Einstellen der Volumenverblendung unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs, auf.
Mittels der Volumenverblendung unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs kann der Radbremsdruck bei einer Fahrerübernahme und/oder zur Vorbereitung auf die Fahrerübernahme schnell an den durch das Bremspedal erzeugten bzw. an den für den Fahrer am Bremspedal spürbaren Bremsdruck angeglichen werden und dabei für den Fahrer ein bekanntes Bremsdruck- und/oder Bremspedalgefühl erzeugen, welches sich in einem Verhältnis von erforderlicher Pedalkraft und einem sich ergebenden Pedalweg widerspiegelt. Unter Verwendung des Radbremsdruck-Vergleichs bzw. unter Verwendung eines Vergleichsergebnisses des Radbremsdruck-Vergleichs kann insbesondere eine verbesserte Dosierbarkeit des hydraulischen Momentes an der Radbremse nach einer Fahrerübernahme geschaffen werden. Unter einer Fahrerübernahme ist hierbei insbesondere die Übernahme der Kontrolle über das Fahrzeug und insbesondere die Übernahme der Kontrolle über das Bremsverhalten des Fahrzeugs von einem automatischen Bremssystem wie einer ACC durch den Fahrer des Fahrzeugs zu verstehen.
Unter dem Durchführen eines Vergleichs und/oder des Radbremsdruck-Vergleichs kann ein Vergleichen eines durch eine Betätigung des Bremspedals im Vordruckbereich entstehenden Vordrucks mit einem durch den wenigstens einen Bremsaktor aufgebauten Radbremsdruck, der im Raddruckbereich eingesperrt ist, verstanden werden. Unter dem Durchführen eines Vergleichs kann mithin ein kontinuierliches Durchführen des Vergleichs verstanden werden. Der Vergleich kann auf Grundlage vorliegender Sensor- und/oder Modelinformationen des Bremssystems erfolgen.
Das Bremssystem kann zum Betätigen der Radbremse am wenigstens einen Rad des Fahrzeugs während einer Fahrerübernahme und/oder zur Vorbereitung der Fahrerübernahme konfiguriert sein. Darunter, dass das Bremssystem zum Betätigen der Radbremse am wenigstens einen Rad des Fahrzeugs konfiguriert ist kann verstanden werden, dass das Bremssystem zum Betätigen von wenigstens einer Radbremse an wenigstens einem Rad des Fahrzeugs konfiguriert ist. Mittels der Volumenverblendung im und/oder in den Niederdruckspeicher bzw. zwischen der wenigstens einen Radbremse und dem Niederdruckspeicher sowie eine daraus resultierende Kompensation einer Bremspedalkraft kann ein bekanntes, beispielsweise in der Einstelleinheit gespeichertes, Kraft-Weg-Verhalten für die Bremspedalbetätigung erzeugt werden. Entsprechend kann die Einstelleinheit zum Erzeugen des bekannten bzw. eines vordefinierten Kraft-Weg-Verhaltens des Bremspedals während der Bremspedalbetätigung mittels der Volumenverblendung im Niederdruckspeicher sowie der daraus resultierenden Kompensation der Bremspedalkraft konfiguriert und ausgestaltet sein. Die Fahrerübernahme kann damit dahingehend durchgeführt werden, dass sich keine oder kaum eine Abweichung zwischen dem eingesperrten Radbremsdruck und einem Druck gemäß einer durch das Bremssystem vorgegebenen Druck-Volumen-Kennlinie ergibt. Eine nachfolgende Dosierung eines hydraulischen Radmomentes kann sich dadurch im bekannten bzw. vorgespeicherten Kraft-Weg-Bezug ergeben.
Die Sperreinheit kann wenigstens ein Sperrventil zum Einsperren des Radbremsdrucks im Raddruckbereich aufweisen. Genauer gesagt kann das Sperrventil, zum Einsperren des Radbremsdrucks im Raddruckbereich, zum Sperren und Freigeben der Bremsdruckleitung konfiguriert und ausgestaltet sein. Der Vordruckbereich kann in der Bremsdruckübertragungsrichtung betrachtet stromaufwärts der Sperreinheit ausgestaltet sein. Der Raddruckbereich kann in der Bremsdruckübertragungsrichtung betrachtet stromabwärts der Sperreinheit ausgestaltet sein. Die Sperreinheit und insbesondere das wenigstens eine Sperrventil kann demnach eine Grenze zwischen dem Vordruckbereich und dem Raddruckbereich bilden. Unter der Bremsdruckübertragungsrichtung ist eine Richtung zu verstehen, die sich entlang der Bremsdruckleitung vom Bremspedal zur wenigstens einen Radbremse erstreckt. Die Bremsdruckübertragungsrichtung muss demnach nicht auf eine einzige Richtung festgelegt sein. Unter dem Einsperren des Bremsdrucks kann ein Halten des Bremsdrucks in einem vordefinierten Bereich der Bremsdruckleitung, während in einem anderen Bereich der Bremsdruckleitung ein anderer Druck herrscht, verstanden werden.
Das Bremssystem kann einen Drucksensor zum Ermitteln des durch den Bremsaktor erzeugten bzw. aufgebauten Vordrucks und des entsprechenden Radbremsdrucks sowie zum Ermitteln des durch das Bremspedal erzeugten Vordrucks aufweisen. Der Drucksensor kann im Vordruckbereich angeordnet sein.
Die Abzweigungsleitung ist vorzugsweise zum Abzweigen des Bremsfluids aus der Bremsdruckleitung, in der Bremsdruckübertragungsrichtung betrachtet, stromabwärts der Sperreinheit ausgestaltet. In der Abzweigungsleitung kann ein Abzweigungsventil zum fluidtechnischen Sperren der Abzweigungsleitung zum Verhindern einer Fluidzufuhr des Bremsfluids aus der Bremsdruckleitung in den Niederdruckspeicher und zum Freigeben der Abzweigungsleitung zum Ermöglichen der Fluidzufuhr des Bremsfluids aus der Abzweigungsleitung bzw. von der wenigstens einen Radbremse durch die Abzweigungsleitung in den Niederdruckspeicher ausgestaltet sein. Das Bremssystem kann wenigstens eine Abzweigungsleitung aufweisen. Insbesondere kann das Bremssystem für jede Radbremse eine Abzweigungsleitung zum Abzweigen des Bremsfluids von verschiedenen Stellen der Bremsdruckleitung aufweisen. In jeder Abzweigungsleitung kann ein wie vorstehend beschriebenes Abzweigungsventil ausgestaltet sein.
Das Bremssystem ist insbesondere in Form eines sogenannten Zwei-Box-Bremssystems ausgestaltet. Unter der Volumenverblendung kann vorliegend ein Vorgang verstanden werden, bei welchem während einer Fahrerübernahme und/oder zur Vorbereitung auf die Fahrerübernahme das Bremsfluidvolumen nicht zur Radbremse bzw. in einen Radbremszylinder der Radbremse befördert, sondern über die Abzweigungsleitung zum Niederdruckspeicher befördert und in diesem gespeichert wird.
Der wenigstens eine Bremsaktor kann einen elektronischen Bremskraftverstärker und/oder eine elektromechanische Pumpe, insbesondere eine Kolbenpumpe, aufweisen. Die Pumpe ist vorzugsweise stromabwärts des elektronischen Bremskraftverstärkers angeordnet. Der elektronische Bremskraftverstärker ist bevorzugt am Bremspedal, insbesondere direkt am Bremspedal, angeordnet. Unter der Einstelleinheit kann ein Fahrzeugsteuergerät mit einem Datenspeicher zum Speichern von Informationen, Programmen und/oder Programmprodukten verstanden werden. Alternativ kann die Einstelleinheit als Bestandteil von einem solchen Fahrzeugsteuergerät verstanden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, dass bei einem wie vorstehend beschriebenen Bremssystem die Einstelleinheit konfiguriert und ausgestaltet ist, das Bremsfluid für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung zum Niederdruckspeicher abzuzweigen bzw. abzuleiten, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals, insbesondere während der Fahrerübernahme und/oder zur Vorbereitung auf die Fahrerübernahme, entstehende Vordruck gleich oder in einem vordefinierten Bereich annähernd gleich dem im Raddruckbereich eingesperrten Radbremsdruck ist. Damit kann auf einfache und zuverlässige Weise ein übermäßiger Bremsdruck an der Radbremse verhindert werden. Gleichzeitig kann verhindert werden, dass der Fahrer bei der Fahrerübernahme am Bremspedal eine unangenehme Verkürzung des Bremspedalwegs und/oder einen unangenehmen Betätigungswiderstand verspürt.
Ein erfindungsgemäßes Bremssystem kann ferner eine vordefinierte Druck-Volumen-Kennlinie und eine Vordruck-Vergleichseinheit aufweisen, wobei die Vordruck-Vergleichseinheit zum Durchführen eines Vordruck-Vergleichs zwischen dem durch die Betätigung des Bremspedals im Vordruckbereich entstehenden Vordruck und einem Druckverlauf gemäß der Druck-Volumen-Kennlinie konfiguriert und ausgestaltet ist und wobei die Einstelleinheit zum Einstellen der Volumenverblendung unter Berücksichtigung des Vordruck-Vergleichs konfiguriert und ausgestaltet ist. Die Einstelleinheit kann bei einem erfindungsgemäßen Bremssystem insbesondere konfiguriert und ausgestaltet sein, das Bremsfluid für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung zum Niederdruckspeicher abzuzweigen, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals entstehende Vordruck oberhalb der Druck-Volumen-Kennlinie liegt. Das heißt, das Bremssystem kann dahingehend konfiguriert sein, dass das Bremsfluid unter Verwendung und/oder mittels der Einstelleinheit zum Niederdruckspeicher abgezweigt wird, wenn und/oder sobald der durch die Betätigung des Bremspedals entstehende Vordruck oberhalb der Druck-Volumen-Kennlinie liegt. Die Druck-Volumen-Kennlinie kann in der Einstelleinheit oder in einem anderen Datenspeicher des Bremssystems gespeichert und/oder zur erfindungsgemäßen Verwendung hinterlegt sein. Der durch die Betätigung des Bremspedals entstehende Vordruck liegt insbesondere dann oberhalb der Druck-Volumen-Kennlinie, sobald sich ein Teil einer Vordruck-Volumen-Kennlinie, die sich durch die Betätigung des Bremspedals ergibt, in einem Vergleichsabschnitt oberhalb der hinterlegten Druck-Volumen-Kennlinie befindet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Das Fahrzeug weist wenigstens zwei Räder, wenigstens eine Radbremse an wenigstens einem Rad zum Abbremsen des wenigstens einen Rades und ein wie vorstehend beschriebenes Bremssystem zum Betätigen der wenigstens einen Radbremse auf.
Damit bringt das erfindungsgemäße Fahrzeug die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf das erfindungsgemäße Bremssystem beschrieben worden sind. Unter dem Fahrzeug ist insbesondere ein Kraftfahrzeug, bevorzugt ein Straßenfahrzeug wie ein PKW oder ein LKW, zu verstehen. Die Abzweigungsleitung ist vorzugsweise zum Abzweigen des Bremsfluids aus der Bremsdruckleitung, in der Bremsdruckübertragungsrichtung betrachtet, stromabwärts der Sperreinheit und stromaufwärts von wenigstens einer Radbremse ausgestaltet. Das Fahrzeug weist vorzugsweise zwei Abzweigungsleitungen auf, wobei eine erste Abzweigungsleitung stromaufwärts einer ersten Radbremse und stromabwärts eines ersten Sperrventils der Sperreinheit von der Bremsdruckleitung abzweigt und eine zweite Abzweigungsleitung stromaufwärts einer zweiten Radbremse und stromabwärts eines zweiten Sperrventils der Sperreinheit von einer anderen Stelle der Bremsdruckleitung abzweigt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Einstellen eines wie vorstehend beschriebenen Bremssystems vorgeschlagen. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf:

- Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich und eines Radbremsdrucks im Raddruckbereich mittels des wenigstens einen Bremsaktors,
- Einsperren des Radbremsdrucks im Raddruckbereich mittels der Sperreinheit,
- Durchführen eines Radbremsdruck-Vergleichs zwischen dem durch eine Betätigung des Bremspedals im Vordruckbereich entstehenden Vordruck und dem durch den wenigstens einen Bremsaktor aufgebauten Radbremsdruck, der im Raddruckbereich eingesperrt ist, mittels der Bremsdruck-Vergleichseinheit, und
- Einstellen der Volumenverblendung mittels der Einstelleinheit unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs zum Anpassen einer Unterstützungskraft am Bremspedal zum Einstellen einer vordefinierten Bremspedal-Kennlinie.

Damit bringt auch das erfindungsgemäße Verfahren die vorstehend beschriebenen Vorteile mit sich. Die Volumenverblendung mittels der Einstelleinheit unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs wird insbesondere während einer Fahrerübernahme und/oder zur Vorbereitung auf eine Fahrerübernahme eingestellt, also nachdem ein Fahrer des Fahrzeugs das Bremspedal betätigt und dadurch die Kontrolle über das Bremsverhalten des Fahrzeugs übernimmt. Das Einstellen der Volumenverblendung mittels der Einstelleinheit unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs zum Anpassen der Unterstützungskraft am Bremspedal wird vorzugsweise zum Einstellen der vordefinierten Bremspedal-Kennlinie bzw. einer entsprechenden Kraft-Weg-Kennlinie am Bremspedal durchgeführt. Eine solche Kraft-Weg-Kennlinie kann in einem Datenspeicher des Bremssystems gespeichert sein und von dort für die Verwendung im Verfahren abgefragt und/oder ausgelesen werden. Nachdem der Radbremsdruck im Raddruckbereich mittels der Sperreinheit eingesperrt ist bzw. wurde, kann der Vordruck im Vordruckbereich wieder verringert und/oder auf 0 bar herabgesetzt werden.
Die Verfahrensschritte müssen nicht in der vorgegebenen Reihenfolge durchgeführt werden und können zumindest vorübergehend gleichzeitig durchgeführt werden.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, dass das Bremsfluid mittels der Einstelleinheit für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung zum Niederdruckspeicher abgezweigt wird, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals entstehende Vordruck gleich dem im Raddruckbereich eingesperrten Radbremsdruck ist. Ferner ist es möglich, dass ein Vordruck-Vergleich zwischen dem durch die Betätigung des Bremspedals im Vordruckbereich entstehenden Vordruck und einem Druckverlauf gemäß der Druck-Volumen-Kennlinie mittels der Vordruck-Vergleichseinheit durchgeführt wird und die Volumenverblendung mittels der Einstelleinheit unter Berücksichtigung des Vordruck-Vergleichs eingestellt wird. Das Bremsfluid kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zudem für die Volumenverblendung mittels der Einstelleinheit durch die Abzweigungsleitung zum Niederdruckspeicher abgezweigt werden, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals entstehende Vordruck oberhalb der Druck-Volumen-Kennlinie liegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt zur Verfügung gestellt, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts durch einen Computer diesen veranlassen, das wie vorstehend im Detail beschriebene Verfahren auszuführen. Ergänzend wird ein Speichermittel, insbesondere ein nichtflüchtiges Speichermittel, zur Verfügung gestellt, auf welchem ein solches Computerprogrammprodukt gespeichert ist. Damit bringen das Computerprogrammprodukt und das Speichermittel ebenfalls die voranstehend beschriebenen Vorteile mit sich.
Das Computerprogrammprodukt kann als computerlesbarer Anweisungscode in jeder geeigneten Programmiersprache wie beispielsweise in JAVA, C++, C# und/oder Python implementiert sein. Das Computerprogrammprodukt kann auf einem computerlesbaren Speichermedium wie einer Datendisk, einem Wechsellaufwerk, einem flüchtigen Speicher, insbesondere auf einem nichtflüchtigen Speicher, oder einem eingebauten Speicher/Prozessor abgespeichert sein. Der Anweisungscode kann einen Computer oder andere programmierbare Geräte wie ein Steuergerät derart programmieren, dass die gewünschten Funktionen ausgeführt werden. Ferner kann das Computerprogrammprodukt in einem Netzwerk wie beispielsweise dem Internet bereitgestellt werden und/oder sein, von dem es bei Bedarf von einem Nutzer heruntergeladen werden kann. Das Computerprogrammprodukt kann sowohl mittels einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektronischer Schaltungen, d.h. in Hardware oder in beliebig hybrider Form, d.h. mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden und/oder sein.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zu verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Figuren hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen können sowohl für sich als auch in den verschiedenen Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Es zeigen jeweils schematisch:

1 ein Bremssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem,
3 ein Blockschaltbild zum Darstellen eines Speichermittels,
4 bis 9 Darstellungen zum Erläutern eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Bremssystem 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zum Betätigen einer ersten Radbremse 11 an einem ersten Rad 13 und einer zweiten Radbremse 12 an einem zweiten Rad 14 eines Fahrzeugs 15. Das gezeigte Bremssystem 10 ist ein sogenanntes Zwei-Box-Bremssystem mit einem elektronischen Bremskraftverstärker (eBKV) 36 und einem elektronischen Stabilitätssystem (ESC) 37, die durch eine Bremsdruckleitung 20 fluidtechnisch und entsprechend funktional miteinander verbunden sind. Das Bremssystem weist einen Vordruckbereich 22 und einen dem Vordruckbereich 22 in einer Bremsdruckübertragungsrichtung 21 nachgeordneten Raddruckbereich 23 auf. Das Bremssystem 10 weist zudem einen ersten Bremsaktor 16 in Form eines Elektromotors mit Getriebeübersetzung und einen zweiten Bremsaktor 17 in Form einer Pumpe auf. Der erste Bremsaktor 16 befindet sich an einem elektronischen Bremskraftverstärker und ist zum elektromechanischen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich 22 sowie eines Radbremsdrucks zum Betätigen der Radbremsen 11, 12 im Raddruckbereich 23 konfiguriert und ausgestaltet. Der zweite Bremsaktor 17 ist zum elektromechanischen Aufbauen eines Radbremsdrucks zum Betätigen der Radbremsen 11, 12 im Raddruckbereich 23 konfiguriert und ausgestaltet. Das Bremssystem 10 weist außerdem ein Bremspedal 18 zum manuellen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich 22 auf. Die Bremsdruckleitung 20 ist zum Führen von Bremsfluid vom elektronischen Bremskraftverstärker 36, an welchem das Bremspedal 18 befestigt ist, durch den Vordruckbereich 22 und durch den Raddruckbereich 23 in das elektronische Stabilitätssystem 37 zu den Radbremsen 11, 12 zum Betätigen der Radbremsen 11, 12 konfiguriert und ausgestaltet. Der erste Bremsaktor 16 ist als Teil des elektronischen Bremskraftverstärkers 36 ausgestaltet. Ein weiterer Bestandteil des elektronischen Bremskraftverstärkers 36 ist ein Bremsfluidbehälter 35, an welchem die Bremsdruckleitung 20 angeschlossen ist bzw. von welchem aus sich die Bremsdruckleitung 20 aus dem Vordruckbereich 22 zum elektronischen Stabilitätssystem 37 in den Raddruckbereich 23 erstreckt.
Das dargestellte Bremssystem 10 weist ferner eine Sperreinheit 19 mit zwei Sperrventilen, zum Einsperren des Radbremsdrucks in den Raddruckbereich 23, auf. Das in 1 gezeigte Bremssystem 10 umfasst zudem einen Niederdruckspeicher 24 und eine Abzweigungsleitung 25 zum Abzweigen von Bremsfluid aus der Bremsdruckleitung 20 im Raddruckbereich 23 zum Niederdruckspeicher 24 für eine Volumenverblendung des Bremsfluids zwischen wenigstens einer Radbremse 11, 12 und dem Niederdruckspeicher 24. Weiterhin weist das Bremssystem einen Drucksensor 31 zum Ermitteln und/oder Messen des Vordrucks und des Radbremsdrucks zur Verwendung für den Radbremsdruck-Vergleich sowie den Vordruck-Vergleich auf. In den beiden Abzweigungsleitungen 25 ist jeweils ein Abzweigungsventil 32 zum fluidtechnischen Sperren der Abzweigungsleitung 25 zum Verhindern einer Fluidzufuhr des Bremsfluids aus der Bremsdruckleitung 20 in den Niederdruckspeicher 24 und zum Freigeben der Abzweigungsleitung 25 zum Ermöglichen der Fluidzufuhr des Bremsfluids aus der Abzweigungsleitung 25 bzw. von einer der Radbremsen 11, 12 durch die Abzweigungsleitung 25 in den Niederdruckspeicher 24 ausgestaltet.
Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel stehen der elektronische Bremskraftverstärker 36 und das elektronische Stabilitätssystem 37 mit einem Steuergerät 40 in Form eines Fahrzeugsteuergeräts in Signalverbindung. D.h., das Steuergerät 40 ist zum Steuern und/oder Regeln der gezeigten Funktionskomponenten konfiguriert und ausgestaltet. So weist das Steuergerät 40 eine Bremsdruck-Vergleichseinheit 26 zum Durchführen eines Radbremsdruck-Vergleichs zwischen einem durch eine Betätigung des Bremspedals 18 im Vordruckbereich 22 entstehenden Vordruck, und einem durch den Bremsaktor 16 oder durch den Bremsaktor 17 aufgebauten Radbremsdruck, der im Raddruckbereich 23 eingesperrt ist, auf. Außerdem weist das Steuergerät 40 eine Einstelleinheit 27 zum Einstellen der Volumenverblendung unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs auf. Genauer gesagt ist die Einstelleinheit 27 konfiguriert und ausgestaltet, das Bremsfluid für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung 25 zum Niederdruckspeicher 24 abzuzweigen, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals 18 entstehende Vordruck gleich dem im Raddruckbereich 23 eingesperrten Radbremsdruck ist. Das Steuergerät 40 weist ferner eine Vordruck-Vergleichseinheit 28 auf, die zum Durchführen eines Vordruck-Vergleichs zwischen dem durch die Betätigung des Bremspedals 18 im Vordruckbereich 22 entstehenden Vordruck und einem Druckverlauf gemäß der Druck-Volumen-Kennlinie 38 konfiguriert und ausgestaltet ist, wobei die Einstelleinheit 27 zum Einstellen der Volumenverblendung unter Berücksichtigung des Vordruck-Vergleichs konfiguriert und ausgestaltet ist. Genauer gesagt ist die Einstelleinheit 27 konfiguriert und ausgestaltet, das Bremsfluid für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung 25 zum Niederdruckspeicher 24 abzuzweigen, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals 18 entstehende Vordruck oberhalb der Druck-Volumen-Kennlinie 38 liegt. Im Steuergerät 40 ist ferner ein Computerprogrammprodukt 29 installiert, das Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts 29 durch das Steuergerät 40 dieses veranlassen, ein später mit Bezug auf die 4 bis 9 erläutertes Verfahren auszuführen. Das Steuergerät 40 kann als ein Computer betrachtet werden. In 2 ist ein Fahrzeug 15 in Form eines PKWs mit dem in 1 dargestellten Bremssystem 10 dargestellt. 3 zeigt ein Speichermittel 30 mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt 29, das zum Ausführen eines Verfahrens konfiguriert ist, das nachfolgend mit Bezug auf die 4 bis 9 im Detail beschrieben wird.
Zunächst wird ein Verfahren zum Einstellen des vorstehend beschriebenen Bremssystems 10 gemäß einer ersten Ausführungsmöglichkeit mit Bezug auf die 4 und 6 bis 9 beschrieben.
In einer ersten Phase P1 wird mittels des Bremsaktors 16 zunächst ein Vordruck im Vordruckbereich 22 und ein Radbremsdruck im Raddruckbereich 23 aufgebaut. Der Radbremsdruck wird hierbei ohne eine Betätigung des Bremspedals 18 aufgebaut bzw. erzeugt. Vordruck und Radbremsdruck besitzen während dieser Phase gleiche oder annähernd gleiche Druckwerte. Der Vordruck über die Zeit ist durch die Vordruck-Kennlinie K1 dargestellt und der Radbremsdruck über die Zeit ist durch die Radbremsdruck-Kennlinie K2 dargestellt.
In einer zweiten Phase P2 wird der Radbremsdruck im Raddruckbereich 23 zunächst mittels der Sperreinheit 19 eingesperrt. Anschließend wird der Vordruck im Vordruckbereich 22 wieder verringert, genauer gesagt auf 0 bar herabgesetzt. Von nun an unterscheidet sich der Vordruck vom Radbremsdruck.
In der dritten Phase P3 beginnen die Fahrerübernahme bzw. die vorbereitenden Maßnahmen für die Fahrerübernahme. Zunächst tritt der Fahrer des Fahrzeugs 15 auf das Bremspedal 18 und erhöht damit wieder den Vordruck. Der Bremspedalweg über die Zeit ist durch eine Bremspedalweg-Kennlinie K3 dargestellt. Nun wird mittels der Bremsdruck-Vergleichseinheit 26 ein Radbremsdruck-Vergleich zwischen dem durch die Betätigung des Bremspedals 18 im Vordruckbereich 22 entstehenden Vordruck und dem durch den Bremsaktor 16 aufgebauten Radbremsdruck, der im Raddruckbereich 23 eingesperrt ist, durchgeführt. Außerdem wird mittels der Vordruck-Vergleichseinheit 28 ein Vordruck-Vergleich zwischen dem durch die Betätigung des Bremspedals 18 im Vordruckbereich 22 entstehenden Vordruck und einem Druckverlauf gemäß der Druck-Volumen-Kennlinie 38 durchgeführt.
Wird zu Beginn der Phase P4 nun festgestellt, dass der durch die Betätigung des Bremspedals 18 entstehende Vordruck gleich dem im Raddruckbereich 23 eingesperrten Radbremsdruck ist und dass der durch die Betätigung des Bremspedals 18 entstehende Vordruck oberhalb der Druck-Volumen-Kennlinie 38 liegt, wird das Bremsfluid für die Volumenverblendung mittels der Einstelleinheit 27 durch die Abzweigungsleitung 25 zum Niederdruckspeicher 24 abgezweigt. Mit anderen Worten, der über dem Bremspedalweg entstehende Vordruck wird mit der im Steuergerät 40 hinterlegten Druck-Volumen-Kennlinie 38 verglichen. Der über dem Bremspedalweg entstehende Vordruck wird außerdem mit dem eingesperrten Radbremsdruck verglichen. Wenn der durch die Bremspedalbewegung entstehende Vordruck nun oberhalb der hinterlegten Druck-Volumen-Kennlinie liegt und gleich dem Radbremsdruck ist, wird, insbesondere unter Berücksichtigung der weiteren Pedalbewegung, die Volumenverblendung in den Niederdruckspeicher 24 durchgeführt. Die Volumenverblendung bzw. die Volumenaufnahme am Niederdruckspeicher 24 ist durch eine Volumenverblendungs-Kennlinie K4 dargestellt. Wenn der dadurch entstehende Betriebspunkt der Bremspedalbetätigung gleich einer hinterlegten und/oder im Steuergerät 40 gespeicherten Druck-Volumen-Kennlinie ist, kann die Fahrerübernahme druck-, und volumenneutral erfolgen. Während des beschriebenen Vorgangs wird die Unterstützungskraft am Bremspedal 18 entsprechend dem entgegenwirkenden Bremsdruck variiert. Hierdurch entsteht für den Fahrer ein bekanntes Bremspedalgefühl, welches entsprechend durch Weg und Kraft geprägt ist. In der fünften Phase P5 hat der Fahrer den Bremsvorgang übernommen. Sobald der Fahrer seinen Fuß vom Bremspedal 18 nimmt, kann das in den Niederdruckspeicher 24 verblendete Bremsfluidvolumen bzw. das Bremsfluid mit dem entsprechenden Volumen über die Bremsdruckleitung 20 und die Umschaltventile 33, 34 wieder zurück in den Bremsfluidbehälter 35 fließen und/oder gefördert werden.
Mit Blick auf 5 sowie die 6 bis 9 kann eine zweite Ausführungsvariante des Verfahrens erkannt werden. Diese Variante unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsvariante, dass das Bremspedal 18 moduliert betätigt wird bzw. eine entsprechende Bewegung des Bremspedals 18 erkannt wird. Die Volumenverblendung wird in diesem Fall bis zum Zeitpunkt der Fahrerübernahme entsprechend gestuft durchgeführt. Durch eine geeignete Ansteuerung bzw. Einstellung des elektronischen Bremskraftverstärkers 36, insbesondere eine geeignete Bremspedalkompensation über den gesamten Verlauf der dritten Phase P3 sowie der vierten Phase P4, können die genannten Vorgänge derart gestaltet werden, dass sie der Fahrer am Bremspedal 18 nicht wahrnimmt.
Die Erfindung lässt neben den dargestellten Ausführungsformen weitere Gestaltungsgrundsätze zu. D.h., die Erfindung soll nicht auf die mit Bezug auf die Figuren erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt betrachtet werden.
Bezugszeichenliste

10: Bremssystem
11: Radbremse
12: Radbremse
13: Rad
14: Rad
15: Fahrzeug
16: Bremsaktor
17: Bremsaktor
18: Bremspedal
19: Sperreinheit
20: Bremsdruckleitung
21: Bremsdruckübertragungsrichtung
22: Vordruckbereich
23: Raddruckbereich
24: Niederdruckspeicher
25: Abzweigungsleitung
26: Bremsdruck-Vergleichseinheit
27: Einstelleinheit
28: Vordruck-Vergleichseinheit
29: Computerprogrammprodukt
30: Speichermittel
31: Drucksensor
32: Abzweigungsventil
33: Umschaltventil
34: Umschaltventil
35: Bremsfluidbehälter
36: Elektronischer Bremskraftverstärker
37: Elektronisches Stabilitätssystem
38: Druck-Volumen-Kennlinie
40: Steuergerät
K1: Vordruck-Kennlinie
K2: Radbremsdruck-Kennlinie
K3: Pedalweg-Kennlinie
K4: Volumenverblendungs-Kennlinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016223629 A1 [0002]

Claims

Bremssystem (10) zum Betätigen einer Radbremse (11, 12) an wenigstens einem Rad (13, 14) eines Fahrzeugs (15), aufweisend: - einen Vordruckbereich (22) und einen dem Vordruckbereich (22) in einer Bremsdruckübertragungsrichtung (21) nachgeordneten Raddruckbereich (23), - wenigstens einen Bremsaktor (16, 17) zum elektromechanischen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich (22) sowie eines Radbremsdrucks zum Betätigen der Radbremse (11, 12) im Raddruckbereich (23), - ein Bremspedal (18) zum manuellen Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich (22), und - eine Bremsdruckleitung (20) zum Führen von Bremsfluid durch den Vordruckbereich (22) und den Raddruckbereich (23) zur Radbremse (11, 12) zum Betätigen der Radbremse (11, 12), gekennzeichnet durch - eine Sperreinheit (19) zum Einsperren des Radbremsdrucks im Raddruckbereich (23), - einen Niederdruckspeicher (24), - eine Abzweigungsleitung (25) zum Abzweigen von Bremsfluid aus der Bremsdruckleitung (20) im Raddruckbereich (23) zum Niederdruckspeicher (24) für eine Volumenverblendung des Bremsfluids zwischen der Radbremse (11, 12) und dem Niederdruckspeicher (24), - eine Bremsdruck-Vergleichseinheit (26) zum Durchführen eines Radbremsdruck-Vergleichs zwischen einem durch eine Betätigung des Bremspedals (18) im Vordruckbereich (22) entstehenden Vordruck, und einem durch den wenigstens einen Bremsaktor (16, 17) aufgebauten Radbremsdruck, der im Raddruckbereich (23) eingesperrt ist, und - eine Einstelleinheit (27) zum Einstellen der Volumenverblendung unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs.
Bremssystem (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinheit (27) konfiguriert und ausgestaltet ist, das Bremsfluid für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung (25) zum Niederdruckspeicher (24) abzuzweigen, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals (18) entstehende Vordruck gleich dem im Raddruckbereich (23) eingesperrten Radbremsdruck ist.
Bremssystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine vordefinierte Druck-Volumen-Kennlinie (38) und eine Vordruck-Vergleichseinheit (28), wobei die Vordruck-Vergleichseinheit (28) zum Durchführen eines Vordruck-Vergleichs zwischen dem durch die Betätigung des Bremspedals (18) im Vordruckbereich (22) entstehenden Vordruck und einem Druckverlauf gemäß der Druck-Volumen-Kennlinie (38) konfiguriert und ausgestaltet ist und wobei die Einstelleinheit (27) zum Einstellen der Volumenverblendung unter Berücksichtigung des Vordruck-Vergleichs konfiguriert und ausgestaltet ist.
Bremssystem (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinheit (27) konfiguriert und ausgestaltet ist, das Bremsfluid für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung (25) zum Niederdruckspeicher (24) abzuzweigen, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals (18) entstehende Vordruck oberhalb der Druck-Volumen-Kennlinie (38) liegt.
Fahrzeug (15), aufweisend wenigstens zwei Räder (13, 14), wenigstens eine Radbremse (11, 12) an wenigstens einem Rad (13, 14) zum Abbremsen des wenigstens einen Rades (13, 14) und ein Bremssystem (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche zum Betätigen der wenigstens einen Radbremse (11, 12).
Verfahren zum Einstellen eines Bremssystems (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für eine Fahrerübernahme, aufweisend die Schritte: - Aufbauen eines Vordrucks im Vordruckbereich (22) und eines Radbremsdrucks im Raddruckbereich (23) mittels des wenigstens einen Bremsaktors (16, 17), - Einsperren des Radbremsdrucks im Raddruckbereich (23) mittels der Sperreinheit (19), - Durchführen eines Radbremsdruck-Vergleichs zwischen dem durch eine Betätigung des Bremspedals (18) im Vordruckbereich (22) entstehenden Vordruck und dem durch den wenigstens einen Bremsaktor (16, 17) aufgebauten Radbremsdruck, der im Raddruckbereich (23) eingesperrt ist, mittels der Bremsdruck-Vergleichseinheit (26), und - Einstellen der Volumenverblendung mittels der Einstelleinheit (27) unter Berücksichtigung des Radbremsdruck-Vergleichs zum Anpassen einer Unterstützungskraft am Bremspedal (18) zum Einstellen einer vordefinierten Bremspedal-Kennlinie (K3).
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsfluid mittels der Einstelleinheit (27) für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung (25) zum Niederdruckspeicher (24) abgezweigt wird, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals (18) entstehende Vordruck gleich dem im Raddruckbereich (23) eingesperrten Radbremsdruck ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vordruck-Vergleich zwischen dem durch die Betätigung des Bremspedals (18) im Vordruckbereich (22) entstehenden Vordruck und einem Druckverlauf gemäß der Druck-Volumen-Kennlinie (38) mittels der Vordruck-Vergleichseinheit (28) durchgeführt wird und die Volumenverblendung mittels der Einstelleinheit (27) unter Berücksichtigung des Vordruck-Vergleichs eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsfluid mittels der Einstelleinheit (27) für die Volumenverblendung durch die Abzweigungsleitung (25) zum Niederdruckspeicher (24) abgezweigt wird, wenn der durch die Betätigung des Bremspedals (18) entstehende Vordruck oberhalb der Druck-Volumen-Kennlinie (38) liegt.
Computerprogrammprodukt (29), umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogrammprodukts (29) durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 auszuführen.
Speichermittel (30) mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammprodukt (29) nach Anspruch 10.