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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbereitung einer Hilfsbremsung einer hydraulischen, einen Pedalwegsimulator aufweisenden Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Unter einer Hilfsbremsung ist eine Betätigung der Fahrzeugbremsanlage bei einem Ausfall einer Betriebsbremsanlage, die Teil der Fahrzeugbremsanlage sein kann, zu verstehen. Eine Bremskraft der Hilfsbremsung kann gleich oder niedriger wie bei einer Betriebsbremsung sein. Die Betriebsbremsung ist eine übliche beziehungsweise vorgesehene Betätigung der Fahrzeugbremsanlage.
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Stand der Technik
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Eine hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage ist bekannt aus der internationalen Patentanmeldung
WO 2012/150 120 A1 . Diese Fahrzeugbremsanlage weist einen muskelkraftbetätigbaren Hauptbremszylinder und einen elektrohydraulischen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger auf, mit denen die Fahrzeugbremsanlage wahlweise betätigbar ist. Ein Bremsdruck für eine Betriebsbremsung wird mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger erzeugt. Für eine Hilfsbremsung bei Ausfall des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers wird der Bremsdruck per Muskelkraft mit dem Hauptbremszylinder erzeugt. Um bei einer Betriebsbremsung Hauptbremszylinderkolben im Hauptbremszylinder verschieben und ein Fußbremspedal bewegen zu können, ist ein Pedalwegsimulator an den Hauptbremszylinder angeschlossen, in den Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder verdrängbar ist, der bei einer Betriebsbremsung durch Schließen eines Trennventils hydraulisch von der übrigen Fahrzeugbremsanlage getrennt wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Vorbereitung einer Hilfsbremsung einer hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 nutzt einen Pedalwegsimulator als Energie- beziehungsweise als Druckspeicher, in dem Bremsflüssigkeit unter Druck für eine eventuelle Hilfsbremsung gespeichert wird. Dieser hier als Hilfsbremsdruck bezeichnete hydraulische Druck wird mit einem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger erzeugt.
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Die hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist einen mit Muskelkraft beispielsweise mittels eines Handbremshebels oder eines Fußbremspedals betätigbaren Hauptbremszylinder, an den der Pedalwegsimulator angeschlossen ist, den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger und ein oder mehrere hydraulische Radbremsen auf, die durch ein oder mehrere Trennventile an den Hauptbremszylinder und durch ein oder mehrere Fremdkraftventile an den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger angeschlossen sind, auf. Beispielsweise weist die Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mehrere Bremskreise auf, von denen jeder durch ein Trennventil an den Hauptbremszylinder und durch ein Fremdkraftventil an den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger angeschlossen ist.
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Der Pedalwegsimulator ist vorzugsweise durch ein Simulatorventil an den Hauptbremszylinder angeschlossen.
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Insbesondere weist der Hauptbremszylinder einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter auf, an den er vorzugsweise zumindest in dem Bremskreis, in dem auch der Pedalwegsimulator an den Hauptbremszylinder angeschlossen ist, durch ein Testventil angeschlossen ist.
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Zur Vorbereitung einer Hilfsbremsung bei Ausfall des Fremdkraftbremsdruckerzeuger sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, Bremsflüssigkeit mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger in den Pedalwegsimulator zu fördern und/oder mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger einen Bremsdruck, das heißt einen hydraulischen Druck, in dem Pedalwegsimulator zu erzeugen, der dann zur Betätigung der Fahrzeugbremsanlage zur Verfügung steht. Der für die Hilfsbremsung im Pedalwegsimulator erzeugte beziehungsweise im Pedalwegsimulator herschende Bremsdruck wird hier auch als Hilfsbremsdruck bezeichnet. Zur Erzeugung des Hilfsbremsdrucks werden das Trennventil und das Fremdkraftventil in dem Bremskreis, in dem der Pedalwegsimulator an den Hauptbremszylinder angeschlossen ist, sowie ein etwaiges Simulatorventil geöffnet, wodurch der Pedalwegsimulator hydraulisch mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger verbunden ist. Mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger wird Bremsflüssigkeit in den Pedalwegsimulator gefördert und/oder der Hilfsbremsdruck im Pedalwegsimulator erzeugt. Anschließend wird, sofern vorhanden, das Simulatorventil und/oder das Trennventil und, sofern vorhanden, das Testventil geschlossen, so dass unter dem Hilfsbremsdruck stehende Bremsflüssigkeit in dem Pedalwegsimulator gespeichert bleibt. Zur Hilfsbremsung werden die Ventile geöffnet, so dass mindestens eine Radbremse mit Bremsdruck aus dem Pedalwegsimulator beaufschlagt und auf diese Weise betätigt wird. Es können auch alle Radbremsen betätigt werden. Vorzugsweise wird ein Teil der Radbremsen, beispielsweise die Radbremsen eines Bremskreises, betätigt, um weniger Bremsflüssigkeit aus dem Pedalwegsimulator zu entnehmen und mehr Hilfsbremsungen ausführen zu können und trotzdem eine ausreichende Bremskraft zu erzeugen und ein Fahrzeug nicht einseitig zu bremsen.
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Um möglichst wenig Bremsflüssigkeit aus dem Pedalwegsimulator für eine Hilfsbremsung zu entnehmen sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, ein Lüftspiel in den Radbremsen zu eliminieren oder zumindest zu verkleinern. Das Lüftspiel ist ein Spalt zwischen Reibbremsbelägen und beispielsweise einer Bremsscheibe bei nicht betätigter Radbremse. Es lässt sich durch Fördern von Bremsflüssigkeit mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger in die Radbremsen verkleinern und eliminieren. Insbesondere wird das Lüftspiels der Radbremse/n verkleinert oder eliminiert, die bei einer Hilfsbremsung betätigt wird/werden.
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Die abhängigen Ansprüche haben Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
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Sämtliche in der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale können einzeln für sich oder in grundsätzlich beliebiger Kombination bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle, sondern nur ein oder mehrere Merkmale eines Anspruchs oder einer Ausführungsform der Erfindung aufweisen, sind grundsätzlich möglich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Hydraulikschaltplan einer Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Ausführungsform der Erfindung
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Die Zeichnung zeigt eine hydraulische Mehrkreis-, nämlich Zweikreis-Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 mit zwei Bremskreisen I, II und vier hydraulischen Radbremsen 2, von denen jeweils zwei an einen Bremskreis I, II angeschlossen sind. Die Fahrzeugbremsanlage 1 weist einen mit einem Fußbremspedal 3 mit Muskelkraft betätigbaren Zweikreis-Hauptbremszylinder 4 und einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 auf. Die beiden Bremskreise I, II sind hydraulisch parallel an den Hauptbremszylinder 4 und an den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 angeschlossen, wobei jeder Bremskreis I, II durch jeweils ein Trennventil 6 an den Hauptbremszylinder 4 und durch jeweils ein Fremdkraftventil 7 an den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 angeschlossen ist.
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In einem der beiden Bremskreise I, das heißt an eine Kammer des Zweikreis-Hauptbremszylinders 4, ist durch ein Simulatorventil 8 eine Kolben-Zylinder-Einheit 9 mit einem federbeaufschlagten Kolben 10 als Pedalwegsimulator 11 angeschlossen.
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Der Hauptbremszylinder 4 weist einen drucklosen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 auf, an den die beiden Kammern beziehungsweise Bremskreise I, II des Hauptbremszylinders 4 angeschlossen sind. Eine der beiden Kammern des Hauptbremszylinders 4 ist durch ein Testventil 13 und die andere Kammer unmittelbar an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 angeschlossen.
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Der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 weist eine Kolben-Zylinder-Einheit 14 auf, deren Kolben 15 zur Erzeugung eines Bremsdrucks mit Fremdkraft mit einem Elektromotor 16 über einen Gewindetrieb 17 in einem Zylinder 18 der Kolben-Zylinder-Einheit 14 verschiebbar ist. An den Zylinder 18 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 sind die beiden Bremskreise I, II der Fahrzeugbremsanlage 1 durch die beiden Fremdkraftventile 7 angeschlossen.
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Der Zylinder 18 der Kolben-Zylinder-Einheit 14 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 ist durch ein in Richtung des Zylinders 18 durchströmbares Rückschlagventil 19 an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 und durch eine Bremsleitung 20 ohne Zwischenschaltung eines Ventils unmittelbar an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 angeschlossen. Der Kolben 10 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 überfährt zu Beginn seiner Verschiebung eine Mündung dieser Bremsleitung 20 , so dass die Kolben-Zylinder-Einheit 14 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 bei einer Betätigung des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 hydraulisch vom Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 getrennt wird.
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Jede Radbremse 2 ist durch ein Einlassventil 21 an einen der beiden Bremskreise I, II und durch ein Auslassventil 22 an den drucklosen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 angeschlossen.
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In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind die Trennventile 6, die Fremdkraftventile 7, das Simulatorventil 8, das Testventil 13, die Einlassventile 21 und die Auslassventile 22 2/2-Wege-Magnetventile, wobei die Trennventile 6, das Testventil 13 und die Einlassventile 21 in ihren stromlosen Grundstellungen offen und die Fremdkraftventile 7, das Simulatorventil 8 und die Auslassventile 22 in ihren stromlosen Grundstellungen geschlossen sind.
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Eine Betriebsbremsung erfolgt als Fremdkraftbremsung mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5. Dazu werden die Fremdkraftventile 6 geöffnet und es wird ein Bremsdruck mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 erzeugt, der durch die offenen Einlassventile 21 die Radbremsen 2 beaufschlagt, die auf diese Weise betätigt werden.
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Während der Betriebsbremsung wird der Hauptbremszylinder 4 durch Schließen der Trennventile 6 hydraulisch von den Bremskreisen I, II getrennt. Er dient als Sollwertgeber für den mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 zu erzeugenden Bremsdruck. Das Simulatorventil 8 wird bei der Betriebsbremsung geöffnet, so dass der Hauptbremszylinder 4 Bremsflüssigkeit in den Pedalwegsimulator 11 verdrängen kann und ein Kolben- und ein Pedalweg am Hauptbremszylinder 4 möglich sind.
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Bei einer Störung oder einem Ausfall des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 ist eine Hilfsbremsung durch Muskelkraftbetätigung des Hauptbremszylinders 4 möglich, wobei die Trennventile 6 offen und die Fremdkraftventile 7 geschlossen bleiben.
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Um bei einer Störung oder einem Ausfall des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 eine Hilfsbremsung ohne Betätigung des Hauptbremszylinders 4 durchführen zu können, sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 einen hier als Hilfsbremsdruck bezeichneten hydraulischen Druck beziehungsweise Bremsdruck im Pedalwegsimulator 11 zu erzeugen. Dazu werden das Fremdkraftventil 7 und das Trennventil 6 in dem Bremskreis I, in dem der Pedalwegsimulator 11 an den Hauptbremszylinder 4 angeschlossen ist, und das Simulatorventil 8 geöffnet, so dass der Pedalwegsimulator 11 hydraulisch mit dem Zylinder 18 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 verbunden ist. Das Fremdkraftventil 7 des anderen Bremskreises II bleibt geschlossen. Mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 wird Bremsflüssigkeit in den Pedalwegsimulator 11 gefördert, bis ein für mindestens eine Hilfsbremsung ausreichender Hilfsbremsdruck im Pedalwegsimulator 11 herrscht.
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Anschließend wird das Simulatorventil 8 geschlossen, so dass der Hilfsbremsdruck im Pedalwegsimulator 11 aufrechterhalten wird. Es können auch das Trennventil 6 und/oder die Einlassventile 21 in dem Bremskreis I, in dem der Pedalwegsimulator 11 an den Hauptbremszylinder 4 angeschlossen ist, geschlossen werden, um den Hilfsbremsdruck im Pedalwegsimulator 11 aufrecht zu erhalten, was allerdings den Nachteil hat, dass dieser Bremskreis I der Fahrzeugbremsanlage 1 nicht mit dem Hauptbremszylinder 4 betätigt werden kann, wenn nicht zuvor das Simulatorventil 8 geschlossen wird.
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Die Trennventile 6 werden nach der Erzeugung des Hilfsbremsdrucks im Pedalwegsimulator 11 wieder geschlossen und der Kolben 10 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 wird zurück in eine Ausgangslage verschoben, wobei er Bremsflüssigkeit durch das Rückschlagventil 19 aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 in den Zylinder 18 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 saugt, so dass ein Bremsdruck für eine Betriebsbremsung mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 erzeugt werden kann.
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Das Testventil 13 wird während der Erzeugung des Hilfsbremsdrucks im Pedalwegsimulator 11 geschlossen, damit keine Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 4 in den drucklosen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 12 fließt. Vorzugsweise bleibt das Testventil 13 geschlossen.
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Für die Erzeugung des Hilfsbremsdrucks im Pedalwegsimulator 11 werden vorzugsweise die Einlassventile 21 in dem Bremskreis I, in dem der Pedalwegsimulator 11 an den Hauptbremszylinder 4 angeschlossen ist, geschlossen, damit bei der Erzeugung des Hilfsbremsdrucks keine Bremsflüssigkeit in die Radbremsen 2 fließt. Nach dem Schließen des Simulatorventils 8 nach der Erzeugung des Hilfsbremsdrucks können die Einlassventile 21 wieder geöffnet werden.
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Um bei einer Hilfsbremsung weniger Bremsflüssigkeit aus dem Pedalwegsimulator 11 zu benötigen kann, ein Lüftspiel zumindest in den Radbremsen 2 des Bremskreises I, in dem der Pedalwegsimulator 11 an den Hauptbremszylinder 4 angeschlossen ist, verkleinert oder eliminiert werden. Das Lüftspiel ist ein Spalt zwischen Reibbremsbelägen und beispielsweise einer Bremsscheibe der Radbremsen 2. Zum Verkleinern oder Eliminieren des Lüftspiels wird das Fremdkraftventil 7 geöffnet, das Trennventil 6 und/oder das Testventil 13 geschlossen und bei offenem Einlassventilen 21 Bremsflüssigkeit mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 5 in die Radbremsen 2 gefördert. Es kann eine festgelegte Bremsflüssigkeitsmenge in die Radbremsen 2 gefördert werden. Es kann beispielsweise auch Bremsflüssigkeit in die Radbremsen 2 gefördert werden, bis ein Bremsdruck ansteigt, was ein Anliegen der Reibbremsbeläge der Radbremsen 2 an beispielsweise Bremsscheiben signalisiert. Der Kolben 10 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 wird vorzugsweise ein kurzes Stück zurück verschoben, damit die Reibbremsbeläge nicht mit einer Spannkraft an den Bremsscheiben anliegen. Anschließend werden die Einlassventile 21 geschlossen, damit das Lüftspiel für die eventuelle Hilfsbremsung eliminiert oder verkleinert bleibt. Das Lüftspiel kann vor, zu Beginn oder nach der Erzeugung des Hilfsbremsdrucks im Pedalwegsimulator 11 eliminiert oder verkleinert werden. Das Lüftspiel kann auch in den Radbremsen 2 des anderen Bremskreises II verkleinert oder eliminiert werden.
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Die Hilfsbremsung bei Ausfall des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 5 erfolgt dann durch Öffnen des Simulatorventils 8 durch das offene Trennventil 6 und die offenen Einlassventile 21. Bei der Hilfsbremsung werden nur die Radbremsen 2 des Bremskreises I betätigt, in dem der Pedalwegsimulator 11 an den Hauptbremszylinder 4 angeschlossen ist. Das Testventil 13 wird für die Hilfsbremsung geschlossen sofern es nicht geschlossen ist. Für die Hilfsbremsung werden vorzugsweise das Trennventil 6 und/oder die Einlassventile 21 in dem Bremskreis II, an den der Pedalwegsimulator 11 nicht angeschlossen ist, geschlossen, damit keine Bremsflüssigkeit aus dem Pedalwegsimulator 11 in diesen Bremskreis II ausströmt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Hilfsbremsung ohne Fahrereingriff. Es ist für ein ein autonomes Fahren insbesondere bei langsamer Fahrt beispielsweise nicht schneller als Schrittgeschwindigkeit oder 10 Stundenkilometern vorgesehen, beispielsweise für eine autonome Parkplatzsuche beispielsweise in einem Parkhaus und/oder für ein autonomes Einparken.
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Die Einlassventile 19 und Auslassventile 20 bilden Radbremsdruckregelventilanordnungen, mit denen eine radindividuelle Regelung des Radbremsdrucks in jeder Radbremse 2 der Fahrzeugbremsanlage 1 einzeln möglich ist. Dadurch ist eine Schlupfregelung möglich. Solche Schlupfregelungen sind Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und Fahrdynamikregelungen, wobei letztere umgangssprachlich auch als Schleuderschutzregelungen bezeichnet werden. Für diese Schlupfregelungen sind die Abkürzungen ABS, ASR und FDR üblich. Solche Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht näher erläutert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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