DE102022211949A1

DE102022211949A1 - Method for operating a braking system and control device for carrying out the method

Info

Publication number: DE102022211949A1
Application number: DE102022211949.5A
Authority: DE
Inventors: Aleksandar Stanojkovski; Markus Missalla; Michael Wintzer
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-11-10
Filing date: 2022-11-10
Publication date: 2024-05-16

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (1), das mit einer elektrisch betätigbaren Druckquelle (2) gebildet ist, die über ein elektrisch ansteuerbares, als Rückschlagventil ausgebildetes Druckzuführventil (5) mit Bremsregelkreisen (6) verbunden ist und die Bremsregelkreise (6) aus einem Druckmittelvorratsbehälter (3) mit unter Druck stehendem Druckmittel versorgt, beschrieben, wobei die Druckquelle (2) in einem Nachfüllvorgang während eines ABS-Betriebs des Bremssystems (1) bei Saugbetrieb und geschlossenem Druckzuführventil (5) aus dem Druckmittelvorratsbehälter (3) Druckmittel ansaugt, und wobei nach dem Nachfüllvorgang das Druckzuführventil (5) nicht unmittelbar elektrisch geöffnet wird, sondern nur bei erforderlicher Druckerhöhung in den Bremsregelkreisen (6) durch die Druckquelle (2) aufgedrückt wird, um den Systemdruck in den Bremsregelkreisen (6) zu erhöhen, und ein Überdruck in den Bremsregelkreisen (6) über in diesen vorhandene Druckauslassventile (9a -9d) in den Druckmittelvorratsbehälter (3) abgebaut wird.A method is described for operating a brake system (1) which is formed with an electrically actuated pressure source (2) which is connected to brake control circuits (6) via an electrically controllable pressure supply valve (5) designed as a check valve and supplies the brake control circuits (6) with pressurized pressure medium from a pressure medium reservoir (3), wherein the pressure source (2) sucks pressure medium from the pressure medium reservoir (3) in a refilling process during ABS operation of the brake system (1) in suction operation and with the pressure supply valve (5) closed, and wherein after the refilling process the pressure supply valve (5) is not immediately opened electrically, but is only pressed open by the pressure source (2) when a pressure increase is required in the brake control circuits (6) in order to increase the system pressure in the brake control circuits (6), and an overpressure in the brake control circuits (6) is discharged into the pressure medium reservoir (3) via pressure outlet valves (9a - 9d) present in these. is dismantled.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems, das mit einer elektrisch betätigbaren Druckquelle gebildet ist, die über ein elektrisch ansteuerbares Druckzuführventil mit Bremsregelkreisen verbunden ist und die Bremsregelkreise aus einem Druckmittelvorratsbehälter mit unter Druck stehendem Druckmittel versorgt, wobei die Druckquelle in einem Nachfüllvorgang während eines ABS-Betriebs des Bremssystems bei Saugbetrieb und zuvor geschlossenem Druckzuführventil aus dem Druckmittelvorratsbehälter Druckmittel ansaugt. Die Erfindung betrifft auch eine Steuervorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.The invention relates to a method for operating a brake system which is formed with an electrically actuated pressure source which is connected to brake control circuits via an electrically controllable pressure supply valve and supplies the brake control circuits with pressurized pressure medium from a pressure medium reservoir, wherein the pressure source sucks pressure medium from the pressure medium reservoir in a refilling process during ABS operation of the brake system in suction operation and with the pressure supply valve previously closed. The invention also relates to a control device for carrying out the method.

Bremssysteme mit einem Anti-Blockier-System (ABS) sind inzwischen Standard in Kraftfahrzeugen und nicht mehr wegzudenken. Für die Bereitstellung des entsprechenden Bremsdruckes an den Radbremsen werden häufig elektrisch steuerbare Druckquellen eingesetzt. Eine besonders bevorzugte Form ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (bzw. ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktor (Linearaktor)) ausgebildet, dessen Kolben von einem Elektromotor unter Zwischenschaltung eines Rotations-Translationsgetriebes betätigbar ist, insbesondere vor- und zurückgefahren werden kann, um einen Druck in einem Druckraum auf- und abzubauen. Der Kolben begrenzt dabei den Druckraum der Druckquelle.Braking systems with an anti-lock braking system (ABS) are now standard in motor vehicles and are indispensable. Electrically controllable pressure sources are often used to provide the appropriate braking pressure to the wheel brakes. A particularly preferred form is designed as a hydraulic cylinder-piston arrangement (or a single-circuit electro-hydraulic actuator (linear actuator)), the piston of which can be actuated by an electric motor with the interposition of a rotation-translation gear, in particular can be moved forwards and backwards in order to build up and reduce pressure in a pressure chamber. The piston limits the pressure chamber of the pressure source.

Bei langen ABS-Vorgängen kann es vorkommen, dass der Kolben das Ende des Druckraumes erreicht und zuerst wieder zurückgefahren werden muss, um neues Druckmittel in den Druckraum zu saugen, um den ABS-Vorgang fortsetzen zu können. Dies wird auch als Nachfüllzyklus (engl. refill cycle, RFC) oder Wiederbefüllen bezeichnet. Während des Nachfüllzyklus kann kein weiterer Druck durch die Druckquelle im Bremssystem aufgebaut werden. Ein vorzeitiges Nachfüllen, also ein Nachfüllen, bevor der Kolben das Ende des Druckraumes erreicht, ist ebenfalls möglich, vorzugsweise, wenn gerade keine Druckanforderung an die Druckquelle gestellt wird.During long ABS processes, it can happen that the piston reaches the end of the pressure chamber and must first be moved back in order to suck new pressure medium into the pressure chamber in order to be able to continue the ABS process. This is also known as a refill cycle (RFC) or refilling. During the refill cycle, no further pressure can be built up by the pressure source in the brake system. Early refilling, i.e. refilling before the piston reaches the end of the pressure chamber, is also possible, preferably when there is no pressure demand on the pressure source.

Standardmäßig wird dabei ein Druckzuführventil, das zwischen der Druckquelle und den Radbremsen angeordnet ist, geschlossen, um den Bremsdruck im Bremssystem aufrecht zu erhalten, während der Kolben im Druckraum der Druckquelle zurückgefahren wird und somit aus einem Druckmittelvorratsbehälter neu mit Druckmittel befüllt wird. Üblicherweise wird das Druckzuführventil nach einer Wiederbefüllung wieder geöffnet, damit Druck aus dem System bzw. den Bremsregelkreisen wieder in die Druckquelle über das Druckzuführventil abgebaut werden kann.As standard, a pressure supply valve, which is arranged between the pressure source and the wheel brakes, is closed to maintain the brake pressure in the brake system, while the piston in the pressure chamber of the pressure source is retracted and is thus refilled with pressure medium from a pressure medium reservoir. The pressure supply valve is usually opened again after refilling so that pressure from the system or the brake control circuits can be released back into the pressure source via the pressure supply valve.

Die hierfür nötige, in einem Steuergerät des Bremssystems gespeicherte, mehrschrittige Öffnungsroutine für dieses Druckzuführventil ist komplex und sehr auf Sicherheit und Komfort ausgelegt. Daher dauert sie sehr lange und während dieser Zeit kann kein weiterer Druckaufbau erfolgen. Als Komfort wird hier die Verbindung von Lärm (engl. noise, N), Vibrationen (V) und Rauigkeit (engl. harness, H) verstanden und kann als NVH abgekürzt werden, wobei eine Verringerung der NVH-Werte eine Erhöhung des Komforts bedeuten. NVH bezeichnet allgemein zusammenfassend die hör- oder spürbaren Schwingungen in Kraftfahrzeugen, hier speziell diejenigen hör- oder spürbaren Schwingungen, die durch die Druckquelle während des ABS-Vorgangs entstehen. Diese sind vor allem von der Geschwindigkeit, mit der der Kolben der Druckquelle bewegt wird, abhängig.The multi-step opening routine for this pressure supply valve, which is stored in a control unit of the brake system, is complex and designed for safety and comfort. It therefore takes a very long time and no further pressure can be built up during this time. Comfort here is understood to be the combination of noise (N), vibrations (V) and roughness (harness, H) and can be abbreviated as NVH, whereby a reduction in the NVH values means an increase in comfort. NVH generally refers to the audible or noticeable vibrations in motor vehicles, here specifically those audible or noticeable vibrations that are caused by the pressure source during the ABS process. These depend primarily on the speed at which the piston of the pressure source is moved.

Eine Schwierigkeit der Öffnungsroutine ist, dass das Druckzuführventil erst dann wieder durch das Bestromen geöffnet werden kann, wenn an beiden Seiten eine Druckgleichheit herrscht. Daher muss die Druckquelle zuerst sehr langsam den Druck wieder erhöhen, um die Druckgleichheit aufzubauen.One difficulty with the opening routine is that the pressure supply valve can only be opened again by energizing it when the pressure on both sides is equal. Therefore, the pressure source must first increase the pressure very slowly in order to establish pressure equality.

Es ist daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine Steuervorrichtung bereitzustellen, mittels dem oder der die Zeit für eine Druckbereitstellung verkürzt werden kann, um damit den Bremsweg zu verkürzen und/oder den Komfort zu erhöhen.It is therefore the object to provide a method and a control device by means of which the time for pressure provision can be shortened in order to thereby shorten the braking distance and/or increase comfort.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems, das mit einer elektrisch betätigbaren Druckquelle gebildet ist, die über ein elektrisch ansteuerbares, als Rückschlagventil ausgebildetes Druckzuführventil mit Bremsregelkreisen verbunden ist und die Bremsregelkreise aus einem Druckmittelvorratsbehälter mit unter Druck stehendem Druckmittel versorgt, gelöst, wobei die Druckquelle in einem Nachfüllvorgang während eines ABS-Betriebs des Bremssystems bei Saugbetrieb und geschlossenem Druckzuführventil aus dem Druckmittelvorratsbehälter Druckmittel ansaugt, und wobei nach dem Nachfüllvorgang das Druckzuführventil nicht unmittelbar durch elektrische Betätigung geöffnet wird, sondern bei erforderlicher Druckerhöhung in den Bremsregelkreisen durch die Druckquelle aufgedrückt wird, um den Systemdruck in den Bremsregelkreisen zu erhöhen, und ein Überdruck in den Bremsregelkreisen über in diesen vorhandene Druckauslassventile in den Druckmittelvorratsbehälter abgebaut wird.The object is achieved by a method for operating a brake system which is formed with an electrically actuated pressure source which is connected to brake control circuits via an electrically controllable pressure supply valve designed as a check valve and supplies the brake control circuits with pressurized pressure medium from a pressure medium reservoir, wherein the pressure source sucks pressure medium from the pressure medium reservoir in a refill process during ABS operation of the brake system in suction operation and with the pressure supply valve closed, and wherein after the refill process the pressure supply valve is not opened directly by electrical actuation, but is pressed open by the pressure source when the pressure increase in the brake control circuits is required in order to increase the system pressure in the brake control circuits, and an excess pressure in the brake control circuits is reduced into the pressure medium reservoir via pressure outlet valves provided in these.

Das Druckzuführventil hat also die Eigenschaft, durch die Druckquelle aufgedrückt werden zu können, während es in die andere Richtung sperrt (Diodenprinzip). Zusätzlich kann es durch elektrische Betätigung geöffnet oder geschlossen werden. Damit ist es nicht unbedingt erforderlich, das Druckzuführventil nach einer Wiederbefüllung durch elektrische Betätigung zu öffnen. Das Druckzuführventil kann dabei ein stromlos offenes Ventil sein, bei dem ein Öffnen durch elektrische Betätigung ein Abschalten des Stromes bedeutet oder ein stromlos geschlossenes Ventil sein, bei dem dann entsprechend ein Öffnen durch elektrische Betätigung ein Einschalten des Stromes bedeutet.The pressure supply valve has the property of being able to be pushed open by the pressure source while blocking in the other direction (diode principle). In addition, it can be opened or closed by electrical actuation. This means that it is not absolutely necessary to open the pressure supply valve by electrical actuation after refilling. The pressure supply valve can be a normally open valve, where opening by electrical actuation means that the current is switched off, or a normally closed valve, where opening by electrical actuation means that the current is switched on.

Das Druckzuführventil wird in erfindungsgemäßer Weise nur bei einem Erfordernis einer Systemdruckerhöhung, also einer Erhöhung des Drucks in den Bremsregelkreisen bzw. den Bremsen selbst durch die Druckquelle durch entsprechend hohen Druck aufgedrückt. Ein zu hoher Druck in den Bremsregelkreisen kann nicht durch das geschlossene Druckzuführventil abgebaut werden, dies erfolgt dann über die in den Bremsregelkreisen verbauten Druckauslassventile.According to the invention, the pressure supply valve is only pressed open by the pressure source when there is a need for an increase in system pressure, i.e. an increase in the pressure in the brake control circuits or the brakes themselves, by applying a correspondingly high pressure. Excessive pressure in the brake control circuits cannot be reduced by the closed pressure supply valve; this is then done via the pressure outlet valves installed in the brake control circuits.

Hierdurch muss nicht der relativ lange dauernde Öffnungsvorgang für das Druckzuführventil abgewartet werden, bis der Bremsvorgang wieder geregelt erfolgen kann, sondern es kann sofort nach dem Wiederbefüllen der Druckquelle mit der Bremsregelung fortgefahren werden.This means that there is no need to wait for the relatively long opening process for the pressure supply valve before the braking process can be controlled again, but the braking control can be continued immediately after the pressure source has been refilled.

In einer Weiterbildung des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems wird das Druckzuführventil erst nach Beendigung des ABS-Betriebs und vor Beginn eines Normalbremsbetriebs elektrisch geöffnet.In a further development of the method for operating a braking system, the pressure supply valve is only opened electrically after the ABS operation has ended and before the start of normal braking operation.

Hierdurch erfolgt das Öffnen erst zu einem Zeitpunkt, zu dem keine problematische Bremssituation vorliegt, wie dies während eines ABS-Betriebs der Fall ist.This means that the door only opens at a time when there is no problematic braking situation, as is the case during ABS operation.

Das elektrische Öffnen des Druckzuführventils kann in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Restvolumen, und einer voraussichtlicher ABS-Kontinuität ausgesetzt werden. Damit kann auf spezielle Fahrsituationen reagiert werden.The electrical opening of the pressure supply valve can be suspended depending on the vehicle speed, residual volume and expected ABS continuity. This allows the system to react to specific driving situations.

In einer weiteren Weiterbildung des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems erfolgt das elektrische Öffnen des Druckzuführventils nach dem ersten Aufdrücken des Druckzuführventils durch die Druckquelle erfolgt.In a further development of the method for operating a braking system, the electrical opening of the pressure supply valve takes place after the pressure supply valve is first pressed open by the pressure source.

Dieser Vorgang kann als einfach ermittelbarer Hinweis dafür dienen, dass der ABS-Vorgang beendet ist, und folglich keine problematische Bremssituation mehr vorliegt.This process can serve as an easily detectable indication that the ABS process has ended and that, consequently, there is no longer a problematic braking situation.

In einer Ausbildung des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems erfolgt das elektrische Öffnen des Druckzuführventils nicht, wenn ein Sprung in einem Reibkoeffizienten auftritt.In one embodiment of the method for operating a braking system, the electrical opening of the pressure supply valve does not occur when a jump in a friction coefficient occurs.

Dabei ist ein Reibkoeffizient µ ein Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn. Der Sprung kann nach oben, also mit einem erhöhten Reibwert, oder nach unten, also mit einem verringerten Reibwert, auftreten.A friction coefficient µ is a friction value between the tire and the road. The jump can occur upwards, i.e. with an increased friction value, or downwards, i.e. with a reduced friction value.

Das elektrische Öffnen des Druckzuführventils kann nur dann nicht erfolgen, wenn ein Sprung im Reibkoeffizienten zu einem höheren Wert erfolgt.The electrical opening of the pressure supply valve can only fail if there is a jump in the friction coefficient to a higher value.

In einer anderen Ausbildung des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems erfolgt das elektrische Öffnen des Druckzuführventils nicht, wenn keine Änderung in der Bremsanforderung durch einen Fahrer erkannt wird.In another embodiment of the method for operating a braking system, the electrical opening of the pressure supply valve does not occur if no change in the braking request by a driver is detected.

In einer wieder anderen Ausbildung des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems erfolgt das elektrische Öffnen des Druckzuführventils nicht, wenn das Druckniveau in den Bremsregelkreisen über einem Blockierdruck liegt.In yet another embodiment of the method for operating a braking system, the electrical opening of the pressure supply valve does not occur if the pressure level in the braking control circuits is above a blocking pressure.

Dabei beschreibt das Blockierdruckniveau das Niveau, bei dem das Rad durch den angelegten Bremsdruck und den vorliegenden Reibwert anfängt, zu blockieren. Steigt das Blockierdruckniveau, kann der Druck an der jeweiligen Radbremse weiter erhöht werden, ohne dass es zu einer Blockade des Rades kommt.The locking pressure level describes the level at which the wheel begins to lock due to the applied brake pressure and the existing friction coefficient. If the locking pressure level increases, the pressure on the respective wheel brake can be increased further without the wheel locking.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems erfolgt das Öffnen durch elektrische Betätigung des Druckzuführventils, wenn der Systemdruck kleiner als 3 bar ist.In a further embodiment of the method for operating a braking system, the opening is carried out by electrical actuation of the pressure supply valve when the system pressure is less than 3 bar.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem mit einem Prozessor zum Ausführen eines der oben dargelegten Verfahren.The object is also achieved by a control device for a braking system with a processor for carrying out one of the methods set out above.

Es gibt verschiedene Ausführungsformen von Druckzuführventilen, die verwendet werden können, um die Druckquelle von den Radbremsen bzw. Bremsregelkreisen abzutrennen. Eine erste Ausführungsform eines Druckzuführventils ist stromlos geschlossen und bei Überschreiten eines bestimmten angelegten Stromwertes geöffnet. Eine zweite Ausführungsform eines Druckzuführventilsist stromlos offen und bei Überschreiten eines bestimmten angelegten Stromwertes geschlossen. Eine dritte Ausführungsform eines Druckzuführventilswird durch Stromimpulse angesteuert und wechselt dadurch seinen Zustand zwischen geschlossen und offen.There are various embodiments of pressure supply valves that can be used to isolate the pressure source from the wheel brakes or brake control circuits. A first embodiment of a pressure supply valve is closed when de-energized and opens when a certain applied current value is exceeded. A second embodiment of a pressure supply valve is open when de-energized and closes when a certain applied current value is exceeded. A third embodiment of a pressure supply valve is controlled by current pulses and thus changes its state between closed and open.

Das Schließen bzw. das Öffnen des Druckzuführventilskann also je nach Art und Bauweise unterschiedlich erfolgen. Dabei ist aber das Öffnen bzw. Schließen des Druckzuführventilseindeutig von dem Aufdrücken des Druckzuführventilsdurch die Druckquelle zu unterscheiden. Im Allgemeinen kann sich das Druckzuführventil, nachdem es durch die Druckquelle aufgedrückt wurde, wieder schließen, wenn der durch die Druckquelle erzeugte Druck unter einen bestimmten, vom Druckzuführventil Druckzuführventil abhängigen Wert fällt bzw. wenn der Druck auf Seiten der Radbremse über einen Wert gegenüber dem Druck auf Seiten der Druckquelle steigt.The closing or opening of the pressure supply valve can therefore take place in different ways depending on the type and design. However, the opening or closing of the pressure supply valve must be clearly distinguished from the pressure source pressing the pressure supply valve open. In general, the pressure supply valve can close again after it has been pushed open by the pressure source if the pressure generated by the pressure source falls below a certain value that depends on the pressure supply valve or if the pressure on the wheel brake side rises above a value compared to the pressure on the pressure source side.

Eine mögliche Öffnungsroutine für das Druckzuführventil kann dabei den folgenden Ablauf haben, wobei angenommen wird, dass gerade eine Wiederbefüllungsroutine beendet wurde, der Druckraum also zumindest teilweise mit Druckmittel aufgefüllt wurde:

Als erstes wird die Bewegungsrichtung des durch die Wiederbefüllungsroutine zurückfahrenden Kolben umgekehrt und dieser anschließend langsam vorgefahren, um Druckgleichheit über dem Druckzuführventil Druckzuführventil einzustellen. Die Druckgleichheit über dem Druckzuführventil Druckzuführventil kann anhand vom Verhältnis Motormoment zu Systemdruck erkannt werden. Wenn dann das Motormomentverhältnis 80% vom Zielwert entspricht, wird das Druckzuführventil mit dem Schaltstrom beaufschlagt bzw. der Schaltstrom reduziert oder unterbrochen. Gab es keine Auslassventilaktivitäten in einer bestimmten Zeitspanne, zum Beispiel innerhalb der letzten 20ms, und der Systemdrucksensor zeigt einen Druckanstieg an, so wird das Druckzuführventil als geöffnet erkannt. Gab es eine Auslassventilaktivitäten in einer bestimmten Zeitspanne, zum Beispiel innerhalb der letzten 20ms, so wird nicht der Systemdruckverlauf als Öffnungsindikator verwendet, sondern es wird ein Motormoment aufgespielt, der gegenüber dem Systemdruck das Druckzuführventil sicher öffnet.

A possible opening routine for the pressure supply valve can have the following sequence, assuming that a refilling routine has just been completed, i.e. the pressure chamber has been at least partially filled with pressure medium:

First, the direction of movement of the piston as it moves back through the refilling routine is reversed and then it is slowly moved forward to set pressure equality across the pressure supply valve. Pressure equality across the pressure supply valve can be detected based on the ratio of engine torque to system pressure. When the engine torque ratio is 80% of the target value, the pressure supply valve is supplied with the switching current or the switching current is reduced or interrupted. If there has been no outlet valve activity in a certain period of time, for example within the last 20 ms, and the system pressure sensor shows an increase in pressure, the pressure supply valve is detected as open. If there has been outlet valve activity in a certain period of time, for example within the last 20 ms, the system pressure curve is not used as the opening indicator, but rather an engine torque is played which reliably opens the pressure supply valve relative to the system pressure.

Unter einer Raddruckregelung bzw. Bremsregelung versteht man im Allgemeinen die Ansteuerung von den einzelnen Radbremsen zugeordneten Ein- und Auslassventilen, die den Bremsdruck an der jeweiligen Radbremse steuern können. So kann durch das Öffnen des Einlassventils bei geschlossenem Auslassventil der Druck von der Druckquelle an die Radbremse weitergegeben werden. Durch das Schließen des Einlassventils kann der Druck an der Radbremse eingeschlossen bzw. von dem Druck der Druckquelle abgeschottet werden, wobei er, falls ein Rückschlagventil am Einlassventil vorhanden ist, beim Absinken des Drucks auf Seiten der Druckkammer ebenfalls absinkt kann. Durch das Öffnen des Auslassventils kann Druck von der Radbremse abgebaut werden, wobei der Druck vorteilshafterweise durch das Fließen des Druckmittels in einen Druckmittelvorratsbehälter abgebaut wird. Sind Ein- und Auslassventile gemeinsam geöffnet, kann Druckmittel in den Druckmittelvorratsbehälter gepumpt werden.Wheel pressure control or brake control is generally understood to mean the control of inlet and outlet valves assigned to the individual wheel brakes, which can control the brake pressure on the respective wheel brake. By opening the inlet valve when the outlet valve is closed, the pressure from the pressure source can be passed on to the wheel brake. By closing the inlet valve, the pressure at the wheel brake can be enclosed or separated from the pressure source; if there is a check valve on the inlet valve, it can also drop when the pressure on the pressure chamber side drops. By opening the outlet valve, pressure from the wheel brake can be reduced, with the pressure advantageously being reduced by the pressure medium flowing into a pressure medium reservoir. If the inlet and outlet valves are opened together, pressure medium can be pumped into the pressure medium reservoir.

Die vorliegende Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels besser verständlich. Die Beschreibung erfolgt unter Bezugnahme auf die schematische Zeichnung. Dabei zeigt:

1 Ein Ausführungsbeispiel einer Bremssystem, die für ein erfindungsgemäßes Verfahren geeignet ist.

The present invention will be better understood by the following description of an embodiment. The description is made with reference to the schematic drawing. In this drawing:

1 An embodiment of a braking system suitable for a method according to the invention.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremssystems 1 für ein Kraftfahrzeug stark schematisch dargestellt. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Bremssystem 1 zur Betätigung von vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen 7a, 7b, 7c und 7d ausgebildet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Radbremsen 7a und 7b der Vorderachse und die Radbremsen 7c und 7d der Hinterachse des Kraftfahrzeugs zugeordnet.In 1 a first embodiment of a braking system 1 according to the invention for a motor vehicle is shown very schematically. According to the embodiment, the braking system 1 is designed to actuate four hydraulically actuated wheel brakes 7a, 7b, 7c and 7d. According to the embodiment, the wheel brakes 7a and 7b are assigned to the front axle and the wheel brakes 7c and 7d to the rear axle of the motor vehicle.

Das Bremssystem 1 weist einen Druckmittelvorratsbehälter 3 mit zwei zumindest teilweise getrennten Kammern auf, wobei der ersten Kammer ein erster Behälteranschluss und der zweiten Kammer ein zweiter Behälteranschluss zugeordnet ist.The braking system 1 has a pressure medium reservoir 3 with two at least partially separate chambers, wherein the first chamber is assigned a first reservoir connection and the second chamber is assigned a second reservoir connection.

In dem Bremssystem 1 ist eine elektrisch betätigbare Druckquelle 2 sowie radindividuelle Bremsdruckmodulationsventile als Bestandteile von Bremsregelkreisen 6 angeordnet, welche als ein elektrisch betätigbares Einlassventil 8a, 8b, 8c und 8d und ein elektrisch betätigbares Auslassventil 9a, 9b, 9c und 9d je Radbremse 7a bis 7d ausgeführt sind und die über eine gemeinsame Bremsmittelleitung verbunden sind.In the braking system 1, an electrically actuated pressure source 2 and wheel-individual brake pressure modulation valves are arranged as components of brake control circuits 6, which are designed as an electrically actuated inlet valve 8a, 8b, 8c and 8d and an electrically actuated outlet valve 9a, 9b, 9c and 9d for each wheel brake 7a to 7d and which are connected via a common brake fluid line.

Die Druckquelle 2 ist druckseitig mit einer Bremsversorgungsleitung verbunden, an welche die Einlassventile 8a bis 8d angeschlossen sind. So können alle Radbremsen 7a bis 7d mittels der Druckquelle 2 betätigt werden.The pressure source 2 is connected on the pressure side to a brake supply line to which the inlet valves 8a to 8d are connected. In this way, all wheel brakes 7a to 7d can be actuated by means of the pressure source 2.

Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 9a bis 9d sind über eine gemeinsame Rücklaufleitung mit dem Druckmittelvorratsbehälter 3 insbesondere dessen zweiter Kammer verbunden. Die Eingangsanschlüsse aller Einlassventile 8a bis 8d können mittels der Bremsversorgungsleitung mit einem Druck versorgt werden, der von der Druckquelle 2 bereitgestellt wird.The output connections of the outlet valves 9a to 9d are connected to the pressure medium reservoir 3, in particular its second chamber, via a common return line. The input connections of all inlet valves 8a to 8d can be supplied with a pressure provided by the pressure source 2 via the brake supply line.

Das Bremssystem 1 weist ein Druckzuführventil 5 auf, das die Druckquelle 2 von den Bremsregelkreisen 6 abtrennen kann. Das Druckzuführventil 5 ist so ausgebildet, dass es im nicht elektrisch aktivierten Zustand durch die Druckquelle aufgedrückt werden kann, während es in die andere Richtung sperrt (Diodenprinzip).The braking system 1 has a pressure supply valve 5 that can separate the pressure source 2 from the braking control circuits 6. The pressure supply valve 5 is designed such that it can be pressed open by the pressure source in the non-electrically activated state, while it blocks in the other direction (diode principle).

Es ist mindestens eine elektronische Steuervorrichtung 20 vorgesehen, die in 1 stark schematisiert dargestellt ist. Jede elektronische Steuervorrichtung weist elektrische und/oder elektronische Elemente (z.B. Mikrocontroller, Leistungsteile, Ventiltreiber, sonstigen elektronische Bauteile, etc.) zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des Bremssystems 1 und ggf. der zugeordneten Sensoren auf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurden die Verbindungsleitungen zu solchen Aktoren und Sensoren weggelassen.At least one electronic control device 20 is provided, which in 1 is shown in a highly schematic manner. Each electronic control device has electrical and/or electronic elements (e.g. microcontrollers, power units, valve drivers, other electronic components, etc.) for controlling the electrically actuated components of the braking system 1 and, if applicable, the associated sensors. For reasons of clarity, the connecting lines to such actuators and sensors have been omitted.

Die elektronische Steuervorrichtung 20 steuert die Druckquelle 2 an. Beispielsgemäß wird die Druckquelle 2 über die elektronische Steuervorrichtung 20 mit Energie (von einer nicht gezeigten elektrischen Energiequelle) versorgt.The electronic control device 20 controls the pressure source 2. For example, the pressure source 2 is supplied with energy (from an electrical energy source not shown) via the electronic control device 20.

Die elektrisch steuerbare Druckquelle 2 ist beispielsweise als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (bzw. ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktor (Linearaktor)) ausgebildet, deren Kolben von einem Elektromotor unter Zwischenschaltung eines Rotations-Translationsgetriebes betätigbar ist, insbesondere vor- und zurückgefahren werden kann, um einen Druck in einem Druckraum auf- und abzubauen. Der Kolben begrenzt den Druckraum der Druckquelle 2. Zur Ansteuerung des Elektromotors ist ein die Rotorlage des Elektromotors erfassender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor vorgesehen.The electrically controllable pressure source 2 is designed, for example, as a hydraulic cylinder-piston arrangement (or a single-circuit electrohydraulic actuator (linear actuator)), the piston of which can be actuated by an electric motor with the interposition of a rotation-translation gear, in particular can be moved forwards and backwards in order to build up and reduce pressure in a pressure chamber. The piston delimits the pressure chamber of the pressure source 2. To control the electric motor, a rotor position sensor is provided which detects the rotor position of the electric motor and is only indicated schematically.

Der Druckraum ist, unabhängig vom Betätigungszustand des Kolbens, über eine (Nachsaug-)Leitung mit dem Druckmittelvorratsbehälter 3 bzw. dessen zweiter Kammer verbunden. In der Leitung ist ein in Richtung des Druckmittelvorratsbehälters 3 schließendes Rückschlagventil 4 angeordnet. Die Zylinder-Kolben-Anordnung 2 weist beispielsgemäß ein Schnüffelloch auf. Durch das Zurückfahren des Kolbens kann Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 2 in den Druckraum gesaugt werden.The pressure chamber is connected to the pressure medium reservoir 3 or its second chamber via a (suction) line, regardless of the actuation state of the piston. A check valve 4 that closes in the direction of the pressure medium reservoir 3 is arranged in the line. The cylinder-piston arrangement 2 has, for example, a sniffer hole. By moving the piston back, pressure medium can be sucked from the pressure medium reservoir 2 into the pressure chamber.

Bei langen Bremsvorgängen, wie beispielsweise bei Einsatz des ABS, kann es vorkommen, dass der Kolben am vorderen Ende des Druckraums ankommt und zuerst zurückgefahren werden muss, um Druckmittel nachzusaugen und weiteren Druck aufbauen zu können.During long braking operations, such as when using ABS, it can happen that the piston reaches the front end of the pressure chamber and must first be moved back in order to suck in pressure medium and build up further pressure.

In der 1 ist außerdem ein Simulator 11 angedeutet, der über ein Simulatorventil 14 mit einem Pedal 10 und dem damit verbundenen Bremszylinder 10a verbunden ist. An der Verbindungsleitung ist ein Pedaldrucksensor 13 verbunden. An der Druckmittelleitung zwischen der Druckquelle 2 und den Bremsregelkreisen 6 ist ein Systemdrucksensor 12 angeordnet. Der Bremszylinder 10a ist über ein Hauptzylindertrennventil 15 mit den Bremsregelkreisen für die Vorderräder 7a, 7b und über ein zusätzliches Bremskreistrennventil 16 mit den Bremsregelkreisen für die Hinterräder 7c, 7d verbunden.In the 1 a simulator 11 is also indicated, which is connected to a pedal 10 and the associated brake cylinder 10a via a simulator valve 14. A pedal pressure sensor 13 is connected to the connecting line. A system pressure sensor 12 is arranged on the pressure medium line between the pressure source 2 and the brake control circuits 6. The brake cylinder 10a is connected to the brake control circuits for the front wheels 7a, 7b via a master cylinder isolating valve 15 and to the brake control circuits for the rear wheels 7c, 7d via an additional brake circuit isolating valve 16.

Eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bremssystemdruckregelung eines hydraulischen Bremssystems für ein Kraftfahrzeug wird anhand des in 1 gezeigten und beschriebenen Bremssystems 1 erläutert.An embodiment of a method according to the invention for brake system pressure control of a hydraulic brake system for a motor vehicle is described in 1 explained using the braking system 1 shown and described.

Während der Bremssystemdruckregelung kann es vorkommen, dass der Kolben der Druckquelle 2 am vorderen Ende des Druckraums ankommt und im Wesentlichen das ganze Druckmittel aus dem Druckraum gedrückt hat. Alternativ kann der Kolben aber auch in einer Zwischenposition stehen, bei dem nur ein Teil des Druckmittels aus dem Druckraum gedrückt wurde. Der Kolben muss dann zuerst zurückgefahren werden. Durch das Zurückfahren wird ein Unterdruck erzeugt und Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 3 über das Ventil 4 gesaugt.During the brake system pressure control, it can happen that the piston of the pressure source 2 arrives at the front end of the pressure chamber and has essentially pressed all of the pressure medium out of the pressure chamber. Alternatively, the piston can also be in an intermediate position in which only part of the pressure medium has been pressed out of the pressure chamber. The piston must then first be retracted. By retracting, a negative pressure is generated and pressure medium is sucked from the pressure medium reservoir 3 via the valve 4.

Dazu wird in der das Bremssystem steuernden Steuervorrichtung 20 eine in einem Prozessor ablaufende Wiederbefüllungsroutine gestartet und erfindungsgemäß zunächst in einem ersten Schritt das Druckzuführventil 5 geschlossen, um den Druckraum von den Bremsregelkreisen 6 hydraulisch zu entkoppeln.For this purpose, a refilling routine running in a processor is started in the control device 20 controlling the braking system and, according to the invention, the pressure supply valve 5 is initially closed in a first step in order to hydraulically decouple the pressure chamber from the braking control circuits 6.

Um Druckmittel in einem zweiten Schritt nachzufüllen, wird der Kolben mithilfe des Elektromotors zurückgefahren. Dabei wird ein Unterdruck erzeugt, der Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 3 in den Druckraum 3 zieht.In order to refill pressure medium in a second step, the piston is moved back using the electric motor. This creates a negative pressure that draws pressure medium from the pressure medium reservoir 3 into the pressure chamber 3.

Nachdem genügend Druckmittel nachgefüllt wurde oder ein Ereignis auftritt, das zu einer Unterbrechung des Nachfüllens führt, wird bei einem entsprechenden Druckbedarf in den Bremsregelkreisen 6 in einem dritten Schritt mindestens so viel Druck durch die Druckquelle 2 aufgebaut, dass das Druckzuführventil 5 durch den Druck aufgedrückt wird. Dabei ist das Aufdrücken des Druckzuführventils 5 durch den hydrostatischen Druck von der Druckquelle 2 vom Öffnen des Druckzuführventils 5 durch das Anlegen bzw. Unterbrechen eines Stroms zu unterscheiden.After sufficient pressure medium has been refilled or an event occurs that leads to an interruption in the refilling, in a third step, if there is a corresponding pressure requirement in the brake control circuits 6, at least enough pressure is built up by the pressure source 2 so that the pressure supply valve 5 is pressed open by the pressure. In this case, a distinction must be made between the pressing open of the pressure supply valve 5 by the hydrostatic pressure from the pressure source 2 and the opening of the pressure supply valve 5 by applying or interrupting a current.

Das Druckzuführventil 5 kann elektronisch angesteuert werden, um es zu öffnen, nachdem es durch die Druckquelle 2 aufgedrückt wurde. Dies kann erfolgen, nachdem ein ABS-Vorgang beendet und bevor ein Normalbremsvorgang eingeleitet wird. Es kann aber auch erfolgen, nachdem das Druckzuführventil 5 manuell durch die Druckquelle 2 aufgedrückt wurde.The pressure supply valve 5 can be electronically controlled to open it after it has been pushed open by the pressure source 2. This can take place after an ABS process has ended and before a normal braking process is initiated. However, it can also take place after the pressure supply valve 5 has been manually pressed open by the pressure source 2.

Alternativ oder zusätzlich können noch weitere Schritte beim Verfahren zur Bremsdruckregelung zur Anwendung kommen. Einerseits können Raddruckregler einzeln, paarweise oder alle zusammen aktiviert werden, um den Bremsdruck der Räder zu regeln.Alternatively or additionally, further steps can be used in the brake pressure control process. On the one hand, wheel pressure regulators can be activated individually, in pairs or all together to regulate the brake pressure of the wheels.

Andererseits kann eine Druckanforderung vorliegen, um einen Vordruck an alle Radbremsen oder an einzelne Bremskreise anzulegen. Dies kann mit einer einzigen oder mit mehreren Druckquellen bedient werden.On the other hand, there may be a pressure request to apply a pre-pressure to all wheel brakes or to individual brake circuits. This can be done with a single or multiple pressure sources.

Weiterhin kann der Druckmittelbedarf einer einen Druckraum umfassenden Druckquelle überprüft werden. Ist ein Bedarf absehbar, kann eine Wiederbefüllungsroutine gestartet werden oder durch eine zweite Druckquelle Druckmittel in den Druckraum gefördert werden.Furthermore, the pressure medium requirement of a pressure source that encompasses a pressure chamber can be checked. If a requirement is foreseeable, a refill routine can be started or pressure medium can be pumped into the pressure chamber by a second pressure source.

Weiterhin kann das Öffnen des Trennventils veranlasst werden. Dafür gibt es spezielle Routinen, wie zum Beispiel weiter oben beschrieben.Furthermore, the isolation valve can be opened. There are special routines for this, such as those described above.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Öffnen des Trennventils unterbrochen, übersprungen und/oder verschoben werden. Insbesondere kann ein Öffnen des Trennventils unterbrochen, übersprungen und/oder verschoben werden in Abhängigkeit von zumindest einem Fahrzeugparameter, insbesondere einem aus Fahrzeuggeschwindigkeit, Restvolumen im Druckraum der Druckquelle, Pedalgradient, Bremswegrelevanten Bremsungen (AMS), Blockierdruckniveau und voraussichtlicher ABS Kontinuität, und/oder wenn zumindest eines der folgenden Ereignisse eintritt:

- ABS-System wird aktiv,
- Eintritt eines µ-Sprungs,

Alternatively or additionally, opening of the isolating valve can be interrupted, skipped and/or postponed. In particular, opening of the isolating valve can be interrupted, skipped and/or postponed depending on at least one vehicle parameter, in particular one of vehicle speed, residual volume in the pressure chamber of the pressure source, pedal gradient, braking distance-relevant braking (AMS), blocking pressure level and expected ABS continuity, and/or if at least one of the following events occurs:

- ABS system becomes active,
- occurrence of a µ-jump,

Alternativ oder zusätzlich kann eine laufende Wiederbefüllungsroutine des Druckraums der Druckquelle 2 verkürzt werden, wenn ein µ-Sprung nach oben anliegt oder das Blockierdruckniveau steigt.Alternatively or additionally, an ongoing refill routine of the pressure chamber of pressure source 2 can be shortened if a µ-jump upwards occurs or the blocking pressure level increases.

Durch die erfindungsgemäße Wiederbefüllungsroutine des Druckraums der Druckquelle kann Zeit eingespart werden, die entweder für einen kürzeren Bremsweg oder für eine Erhöhung des Komforts genutzt werden kann.The inventive refilling routine of the pressure chamber of the pressure source can save time, which can be used either for a shorter braking distance or for increasing comfort.

Claims

Method for operating a brake system (1) which is formed with an electrically actuated pressure source (2) which is connected to brake control circuits (6) via an electrically controllable pressure supply valve (5) designed as a check valve and supplies the brake control circuits (6) with pressurized pressure medium from a pressure medium reservoir (3), wherein the pressure source (2) sucks pressure medium from the pressure medium reservoir (3) in a refilling process during ABS operation of the brake system (1) in suction operation and with the pressure supply valve (5) closed, and wherein after the refilling process the pressure supply valve (5) is not opened directly by electrical actuation, but is pressed open by the pressure source (2) when the pressure increase in the brake control circuits (6) is required in order to increase the system pressure in the brake control circuits (6), and an overpressure in the brake control circuits (6) is fed into the pressure medium reservoir (3) via pressure outlet valves (9a - 9d) present in these. is dismantled.

Method for operating a braking system (1) according to Claim 1 , in which the pressure supply valve (5) is only opened by electrical actuation after the end of ABS operation and before the start of normal braking operation.

Method for operating a braking system (1) according to Claim 1 or 2 , in which the opening is suspended by electrical actuation of the pressure supply valve (5) depending on a vehicle speed, a residual volume, and an expected ABS continuity.

Method for operating a braking system (1) according to one of the Claims 1 until 3 , in which the opening is carried out by electrical actuation of the pressure supply valve (5) after the pressure supply valve (5) has been first pressed open by the pressure source (2).

Method for operating a braking system (1) according to one of the Claims 1 until 4 , in which the opening by electrical actuation of the pressure supply valve (5) does not occur when a jump in a friction coefficient occurs.

Method for operating a braking system (1) according to Claim 5 , in which the electrical opening of the pressure supply valve (5) does not occur when a jump in the friction coefficient to a higher value occurs.

Method for operating a braking system (1) according to one of the Claims 1 until 6 , in which the opening by electrical actuation of the pressure supply valve (5) does not occur if no change in the braking request by a driver is detected.

Method for operating a braking system (1) according to one of the Claims 1 until 7 , in which the opening by electrical actuation of the pressure supply valve (5) does not occur if the pressure level in the brake control circuits (6) is above a blocking pressure.

Method for operating a braking system (1) according to one of the Claims 1 until 8th , in which opening is effected by electrical actuation of the pressure supply valve (5) when the system pressure is less than 3 bar.

Control device for a braking system (1) with a processor for executing a method according to one of the Claims 1 until 9 .