DE102023201642A1 - Pressure control with pump - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Bremsanlage mit mehreren Radbremsen mit zugeordneten Einlassventilen und Auslassventilen und einer hydraulischen Pumpe zum Fördern von Bremsflüssigkeit in die mehreren Radbremsen. Um hohe Drucspitzen zu vermiden ist vorgesehen, dass die Radbremse mit der höchsten Druckanforderung als Maxrad ermittelt wird und zum Einregeln eines Solldrucks die hydraulische Pumpe Bremsflüssigkeitsvolumen fördert, während in den übrigen Radbremsen das Einlassventil der Radbremsen geöffnet ist und das Auslassventil der Radbremsen geschlossen ist, bis der Solldruck erreicht ist, wobei bei Erreichen des Solldrucks das Einlassventil geschlossen wird, wobei im Maxrad zum Einregeln des Solldrucks das Einlassventil des Maxrads geöffnet ist und das Auslassventil des Maxrads geschlossen ist, bis der Solldruck erreicht ist, wobei bei Erreichen des Solldrucks das Einlassventil offen gehalten wird und das Auslassventil gepulst betrieben wird. The invention relates to a method for controlling a braking system with a plurality of wheel brakes with associated inlet valves and outlet valves and a hydraulic pump for pumping brake fluid into the plurality of wheel brakes. In order to avoid high pressure peaks, the wheel brake with the highest pressure requirement is identified as the max wheel and the hydraulic pump pumps brake fluid volume to regulate a target pressure, while in the other wheel brakes the inlet valve of the wheel brakes is open and the outlet valve of the wheel brakes is closed until the target pressure is reached, wherein when the target pressure is reached the inlet valve is closed, wherein in the max wheel the inlet valve of the max wheel is opened to regulate the target pressure and the outlet valve of the max wheel is closed until the target pressure is reached, wherein when the target pressure is reached the inlet valve is kept open and the outlet valve is operated in pulsed mode.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln einer Bremsanlage aufweisend mehrere Radbremsen mit zugeordneten Einlassventilen und Auslassventilen und eine hydraulische Pumpe zum Fördern von Bremsflüssigkeit in die mehreren Radbremsen.The invention relates to a method for controlling a braking system comprising a plurality of wheel brakes with associated inlet valves and outlet valves and a hydraulic pump for pumping brake fluid into the plurality of wheel brakes.
Derartige Bremssysteme ermöglichen es mittels der Pumpe unabhängig von einem Fahrer einen Bremsdruck aufbauen zu können und/oder die durch Ventilaktivität abgeführte Bremsflüssigkeit zurückzufördern. Somit kann durch solche Bremssysteme eine Antischlupfregelung und eine Stabilitätsregelung durchgeführt werden.Such braking systems make it possible to build up braking pressure using the pump independently of the driver and/or to return the brake fluid discharged by valve activity. Such braking systems can therefore carry out anti-skid control and stability control.
Wird die Pumpe mit hohen Drehzahlen betrieben, können bei geschlossenen Einlassventilen sehr hohe Systemdrücken (>250bar) entstehen, da die Pumpe in solchen Situationen in einem hydraulisch steifen Raum arbeitet. Herkömmliche Bremsanlagen haben deshalb Berstschutzelemente um derartige Druckspitzen zu verhindern. Die Bremsanlagen könnten sonst zur Leckage gebracht werden.If the pump is operated at high speeds, very high system pressures (>250 bar) can arise when the inlet valves are closed, since the pump operates in a hydraulically rigid space in such situations. Conventional brake systems therefore have burst protection elements to prevent such pressure peaks. The brake systems could otherwise leak.
Solche Berstschutzelemente sind mit hohen Kosten verbunden, die insbesondere bei redundanten Bremsanlagen vermieden werden müssen. Bei redundanten Bremsanlagen stehen mehrere Druckquellen zur Verfügung, sodass die Pumpe gegebenenfalls als Rückfallebene zum Einsatz kommt.Such burst protection elements are associated with high costs, which must be avoided in particular in redundant braking systems. In redundant braking systems, several pressure sources are available, so that the pump can be used as a fallback level if necessary.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine entsprechende Bremsanlage zur Verfügung zu stellen, welche das Berstrisiko ohne kostenintensive Berstschutzelemente vermeidet.It is an object of the invention to provide a method and a corresponding braking system which avoids the risk of bursting without costly burst protection elements.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Regeln einer Bremsanlage, wobei die Radbremse mit der höchsten Druckanforderung ermittelt wird. Diese wird als als Maxrad bezeichnet. Zum Einregeln eines Solldrucks wird die hydraulische Pumpe angesteuert aktiv Bremsflüssigkeitsvolumen zu fördern. Dies kann basierend auf einem Fahrerbremswunsch in einer brake-by-wire Bremsanlage erfolgen und/oder basierend auf der Anforderung eines Assistenzsystems. Die erfindungsgemäße Druckregelung sieht nun vor, in dem Maxrad und den übrigen Radbremsen unterschiedliche Regelungen vorzunehmen. In den übrigen Radbremsen ist das Einlassventil der Radbremsen geöffnet und das Auslassventil der Radbremsen geschlossen, bis der Solldruck erreicht ist. Bei Erreichen des Solldrucks wird das Einlassventil geschlossen, sodass der Druck nicht weiter ansteigt, Im Maxrad ist zum Einregeln des Solldrucks das Einlassventil ebenfalls geöffnet und das Auslassventil des Maxrads geschlossen, bis der Solldruck erreicht ist. Sobald der Solldruck erreicht ist, wird jedoch das Einlassventil offen gehalten und das Auslassventil wird gepulst betrieben. Somit wird eine Druckregelung bereitgestellt, bei der das durch die Pumpe geförderte Volumen über ein Auslassventil abfließen kann, wodurch ein starker Druckanstieg verhindert wird. Die Einlassventile umfassen bevorzugt jeweils parallelgeschaltete Rückschlagventile.The object is achieved according to the invention by a method for controlling a braking system, wherein the wheel brake with the highest pressure requirement is determined. This is referred to as the Maxrad. To regulate a target pressure, the hydraulic pump is controlled to actively pump brake fluid volume. This can be done based on a driver braking request in a brake-by-wire braking system and/or based on the request of an assistance system. The pressure control according to the invention now provides for different controls to be carried out in the Maxrad and the other wheel brakes. In the other wheel brakes, the inlet valve of the wheel brakes is open and the outlet valve of the wheel brakes is closed until the target pressure is reached. When the target pressure is reached, the inlet valve is closed so that the pressure does not rise any further. In the Maxrad, to regulate the target pressure, the inlet valve is also open and the outlet valve of the Maxrad is closed until the target pressure is reached. As soon as the target pressure is reached, however, the inlet valve is kept open and the outlet valve is operated in pulsed mode. This provides pressure control in which the volume delivered by the pump can flow out via an outlet valve, thereby preventing a sharp increase in pressure. The inlet valves preferably each comprise non-return valves connected in parallel.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Einlassventil des Maxrads stromlos oder teilbestromt offengehalten. Bei Teilbestromung wird das Einlassventil in eine Stellung gebracht, in welcher es einen Strömungswiderstand darstellt, der größer ist als in einem stromlosen Zustand, jedoch kleiner als im geschlossenen Zustand. In diesem Zustand kann das Einlassventil dennoch einen starken Druckanstieg, insbesondere Druckspitzen verhindern und führt außerdem zu einer Abbremsung der Pumpe.In a preferred embodiment of the invention, the inlet valve of the Maxrad is kept open with or without current. With partial current, the inlet valve is brought into a position in which it represents a flow resistance that is greater than in a currentless state, but smaller than in the closed state. In this state, the inlet valve can still prevent a strong increase in pressure, in particular pressure peaks, and also leads to a deceleration of the pump.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Einlassventil des Maxrads in den teilbestromt offenen Zustand gebracht, wenn bereits zwei andere Einlassventile geschlossen sind und gleichzeitig ein drittes Einlassventil geschlossen wird. Somit wird bereits frühzeitig ein erhöhter Gegendruck am Pumpenausgang aufgebaut, welcher die Pumpe abbremst.In a further preferred embodiment of the invention, the inlet valve of the Maxrad is brought into the partially energized open state when two other inlet valves are already closed and a third inlet valve is closed at the same time. This means that an increased counterpressure is built up at the pump outlet at an early stage, which slows down the pump.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Haltestrom am Einlassventil des Maxrads so gewählt, dass das Einlassventil bei einem vorgegebenen Differenzdruck, beispielsweise bei einem Differenzdruck von 20bar, aufgedrückt wird.In a further preferred embodiment of the invention, the holding current at the inlet valve of the Maxrad is selected such that the inlet valve is pressed open at a predetermined differential pressure, for example at a differential pressure of 20 bar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Druckseite der Pumpe während der Druckregelung nur mit den Einlassventilen der Radbremsen und zumindest einem geschlossenen Trennventil verbunden. Es wird somit auf kostenintensive Berstelemente verzichtet.In a further preferred embodiment of the invention, the pressure side of the pump is only connected to the inlet valves of the wheel brakes and at least one closed isolating valve during pressure regulation. This eliminates the need for costly bursting elements.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Auslassventil gepulst betrieben, durch eine Pulsweitensteuerung mit einem vorgegebenen Öffnungsverhältnis, welches derart eingestellt wird, dass der Druck des Maxrads dem Solldruck des Maxrads entspricht. Durch den aktuellen Systemdruck, bekannte Druckvolumenkennlinien, den Zieldruck und den bekannten Blendenfaktoren der Auslassventile kann der abgehende Volumenstrom über die Schaltdauer geregelt werden. Dabei kann beispielsweise eine Periodendauer von 5 ms genutzt werden, die mit einer Auflösung von 1 ms eingestellt wird. Durch die Einstellung der Pulsweitenmodulation wird der druckabhängige Volumenfluss über das Auslassventil, insbesondere in einen druckfreien Bremsflüssigkeitsbehälter eingestellt. Somit kann über die Pulsweitenmodulation der Druck im Maxrad genau geregelt werden.In a further preferred embodiment of the invention, the outlet valve is operated in a pulsed manner by means of a pulse width control with a predetermined opening ratio, which is set in such a way that the pressure of the max wheel corresponds to the target pressure of the max wheel. The outgoing volume flow can be regulated via the switching duration using the current system pressure, known pressure-volume characteristics, the target pressure and the known orifice factors of the outlet valves. For example, a period of 5 ms can be used, which is set with a resolution of 1 ms. By setting the pulse width modulation, the pressure-dependent volume flow is fed via the outlet valve, in particular into a pressure-free brake fluid reservoir. This means that the pressure in the Maxrad can be precisely controlled via pulse width modulation.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zum Druckabbau am Maxrad dessen Auslassventil geöffnet, während das Einlassventil noch geöffnet ist. So wird auch während des Druckabbaus ein hydraulisch steifer Raum und somit Druckspitzen vermieden.In a further preferred embodiment of the invention, the outlet valve on the Maxrad is opened to reduce the pressure while the inlet valve is still open. This avoids a hydraulically stiff space and thus pressure peaks even during the pressure reduction.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zum Druckabbau zusätzlich die Pumpendrehzahl reduziert, wodurch das Volumen der im Kreis fließenden Bremsflüssigkeit minimiert wird und der Druckabbau unterstützt. Alternativ oder zusätzlich wird das Einlassventil teilbestromt, wodurch ebenfalls der Volumenfluss reduziert wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, the pump speed is also reduced to reduce the pressure, which minimizes the volume of brake fluid flowing in the circuit and supports the pressure reduction. Alternatively or additionally, the inlet valve is partially energized, which also reduces the volume flow.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine hydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, aufweisend eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eines der vorstehenden Verfahren auszuführen.The object is also achieved by a hydraulic braking system for motor vehicles, comprising a control device which is designed to carry out one of the above methods.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Computerprogrammprodukt, welches derart ausgebildet ist, dass es bei Ausführung in einer Steuereinrichtung eines der vorstehenden Verfahren ausführt.The object is also achieved by a computer program product which is designed such that it carries out one of the above methods when executed in a control device.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch durch die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen. Dabei gehören alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zum Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bremsanlage, -
2 zeigt einen beispielhaften Druckverlauf ohne das erfindungsgemäße Verfahren, -
3 zeigt eine beispielhafte Druckregelung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren;
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1 shows schematically a braking system according to the invention, -
2 shows an exemplary pressure curve without the method according to the invention, -
3 shows an exemplary pressure control using the method according to the invention;
In
Die Bremsanlage umfasst eine erste Baueinheit, welche beispielsgemäß als ein erstes elektrohydraulisches Bremsensteuergerät mit einem Ventilblock und einer ersten elektronischen Steuervorrichtung ausgeführt ist, und eine zweite Baueinheit, welche beispielsgemäß als ein zweites elektrohydraulisches Bremsensteuergerät) mit einem Ventilblock und einer zweiten elektronischen Steuervorrichtung ausgeführt ist.The brake system comprises a first structural unit, which is designed, for example, as a first electrohydraulic brake control unit with a valve block and a first electronic control device, and a second structural unit, which is designed, for example, as a second electrohydraulic brake control unit with a valve block and a second electronic control device.
An der ersten Baueinheit ist ein Druckmittelvorratsbehälter 4 mit zwei Kammern angeordnet, wobei der ersten Kammer ein erster Behälteranschluss zugeordnet ist, der zweiten Kammer ein zweiter Behälteranschluss zugeordnet ist.A
In der ersten Baueinheit ist eine erste elektrisch betätigbare Druckquelle 5 angeordnet.A first electrically actuated
In der zweiten Baueinheit ist eine zweite elektrisch betätigbare Druckquelle 2 sowie radindividuelle Bremsdruckmodulationsventile angeordnet, welche als ein elektrisch betätigbares Einlassventil 6 und ein elektrisch betätigbares Auslassventil 7 je Radbremse 8 ausgeführt sind.In the second structural unit, a second electrically actuated
Die erste Druckquelle 5 und die zweite Druckquelle 2 sind druckseitig mit einer Bremsversorgungsleitung verbunden, an welche die vier Einlassventile 6 angeschlossen sind. So können alle vier Radbremsen 8 mittels der ersten Druckquelle 5 oder mittels der zweiten Druckquelle 2 betätigt werden.The
In der Bremsversorgungsleitung ist ein elektrisch betätigbares Kreistrennventil 40 angeordnet, so dass bei geschlossenem Kreistrennventil 40 die Bremsversorgungsleitung in einen ersten Leitungsabschnitt, an welchen die Einlassventile 6 bzw. die Radbremsen 8 der Hinterachse angeschlossen sind, und einen zweiten Leitungsabschnitt, an welchen die Einlassventile 6 bzw. die Radbremsen 8 der Vorderachse angeschlossen sind, getrennt wird. Die zweite Druckquelle 2 ist mit dem ersten Leitungsabschnitt hydraulisch verbunden und die erste Druckquelle 5 ist mit dem zweiten Leitungsabschnitt hydraulisch verbunden. Bei geschlossenen Kreistrennventil 40 ist die Bremsanlage somit in zwei hydraulische Bremskreise I und II aufgetrennt oder aufgeteilt. Dabei ist im ersten Bremskreis I die Druckquelle 2 (über den ersten Leitungsabschnitt) mit nur noch den Radbremsen 8 der Hinterachse verbunden, und im zweiten Bremskreis II die erste Druckquelle 5 (über den zweiten Leitungsabschnitt) mit nur noch den Radbremsen 8 der Vorderachse verbunden. Das Kreistrennventil 40 ist vorteilhafterweise stromlos offen ausgeführt.An electrically actuated
Die Bremsanlage umfasst, wie bereits erwähnt, je hydraulisch betätigbarer Radbremse 8 ein Einlassventil 6 und ein Auslassventil 7, die paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet und jeweils mit einem hydraulischen Radanschluss der zweiten Baueinheit verbunden sind, an welche die entsprechende Radbremse 8 angeschlossen ist. Den Einlassventilen 6 ist jeweils ein zu der Bremsversorgungsleitung hin öffnendes Rückschlagventil parallelgeschaltet. Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7 sind über eine gemeinsame Rücklaufleitung mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 bzw. dessen zweiter Kammer verbunden. Die Eingangsanschlüsse aller Einlassventile 6 können mittels der Bremsversorgungsleitung (also bei offenem Kreistrennventil 40) mit einem Druck versorgt werden, der von der ersten Druckquelle 5 oder, z.B. bei Ausfall der ersten Druckquelle 5, von der zweiten Druckquelle 2 bereitgestellt wird.As already mentioned, the braking system comprises an
Die erste elektrisch steuerbare Druckquelle 5 des Ventilblocks ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (bzw. ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator (Linearaktuator)) ausgebildet, deren Kolben von einem schematisch angedeuteten Elektromotor unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotations-Translations-getriebes betätigbar ist, insbesondere vor- und zurückgefahren werden kann, um einen Druck in einem Druckraum auf- und abzubauen. Der Kolben begrenzt den Druckraum der Druckquelle 5. Zur Ansteuerung des Elektromotors ist ein die Rotorlage des Elektromotors erfassender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor vorgesehen.The first electrically
An den Druckraum der ersten elektrisch steuerbaren Druckquelle 5 ist ein Systemdruckleitungsabschnitt angeschlossen. Mittels ds Leitungsabschnitts ist die Druckquelle 5 bzw. deren Druckraum mit einem hydraulischen Anschluss der ersten Baueinheit verbunden, welcher über ein hydraulisches Verbindungselement mit einem hydraulischen Anschluss der zweiten Baueinheit verbunden ist. Diese Verbindung stellt die einzige hydraulische Druckverbindung, insbesondere die einzige hydraulische Verbindung, zwischen der ersten und der zweiten Baueinheit dar. Es handelt sich dabei um eine hydraulische Verbindung zur Übertragung eines Bremsdrucks zur Betätigung der Radbremsen 8.A system pressure line section is connected to the pressure chamber of the first electrically
Der Druckraum ist, unabhängig vom Betätigungszustand des Kolbens, über eine (Nachsaug)Leitung mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden. In der Leitung ist ein in Richtung des Druckmittelvorratsbehälters 4 schließendes Rückschlagventil 53 in Verbindung an die zweite Kammer angeordnet. Ein elektrisch schaltbares Ventil 23 bildet eine weitere Verbindung an diese Leitung, welche am Ausgangsanschluss des Linearaktuators 5 angeschlossen ist. Die Zylinder-Kolben-Anordnung 5 weist beispielsgemäß keine Schnüffellöcher auf.The pressure chamber is connected to the
Die zweite elektrisch steuerbare Druckquelle 2 der zweiten Baueinheit ist beispielsgemäß als eine Zwei-Kolben-Pumpe ausgeführt, deren zwei Druckseiten zusammengeschaltet sind. Die Saugseiten sind mit der Rücklaufleitung und somit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden. Die Druckseiten sind mit dem ersten Leitungsabschnitt der Bremsversorgungsleitung verbunden.The second electrically
Neben der Druckquelle 2 und den Bremsdruckmodulationsventilen 6, 7 ist in der zweiten Baueinheit beispielsgemäß ein elektrisch betätigbares, vorteilhafterweise stromlos offenes, Isolationsventil 26 angeordnet. Isolationsventil 26 ist hydraulisch zwischen dem Anschluss und dem zweiten Leitungsabschnitt der Bremsversorgungsleitung angeordnet. Somit ist die erste Druckquelle 5 über das Isolationsventil 26 mit dem zweiten Leitungsabschnitt bzw. der Bremsversorgungsleitung trennbar verbunden.In addition to the
Die Bremsanlage umfasst beispielsgemäß im Bremskreis I einen Drucksensor, welcher somit der zweiten Druckquelle 2 zugeordnet ist. Dies ist vorteilhaft für den Berstschutz bei aktiver Kreistrennung, also wenn das Kreistrennventil 40 geschlossen ist. Drucksensor kann aber auch im Bremskreis II angeordnet sein oder kann ein zweiter Drucksensor vorgesehen sein, so dass jeder der beiden Bremskreise I und II mittels eines Drucksensors direkt überwacht werden kann.The brake system includes, for example, a pressure sensor in brake circuit I, which is thus assigned to the
Beispielsgemäß umfasst die Bremsanlage zur Leckageüberwachung eine Pegelmesseinrichtung zur Bestimmung eines Druckmittel-Pegels in dem Druckmittelvorratsbehälter 4.For example, the brake system for leakage monitoring comprises a level measuring device for determining a pressure medium level in the
Jedem Ventilblock ist eine elektronische Steuervorrichtung zugeordnet. Jede elektronische Steuervorrichtung umfasst elektrische und/oder elektronische Elemente (z.B. Mikrocontroller, Leistungsteile, Ventiltreiber, sonstigen elektronische Bauteile, etc.) zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des zugehörigen Ventilblocks und ggf. der zugeordneten Sensoren. Ventilblock und elektronische Steuervorrichtung sind vorteilhafterweise in bekannterweise als eine elektrohydraulische Einheit ausgeführt.Each valve block is assigned an electronic control device. Each electronic control device comprises electrical and/or electronic elements (e.g. microcontrollers, power units, valve drivers, other electronic components, etc.) for controlling the electrically actuated components of the associated valve block and, if applicable, the associated sensors. The valve block and electronic control device are advantageously designed as an electrohydraulic unit, as is known.
Die erste elektronische Steuervorrichtung steuert die erste Druckquelle 5 an. Beispielsgemäß wird die erste Druckquelle 5 über die erste elektronische Steuervorrichtung mit Energie (von einer ersten elektrischen Energiequelle) versorgt.The first electronic control device controls the
Die zweite elektronische Steuervorrichtung steuert die zweite Druckquelle 2 an. Beispielsgemäß wird die zweite Druckquelle 2 über die zweite elektronische Steuervorrichtung mit Energie (von einer zweiten elektrischen Energiequelle) versorgt.The second electronic control device controls the
Beispielsgemäß lässt sich bzw. wird die erste Druckquelle 5 ausschließlich durch die erste elektronische Steuervorrichtung und die zweite Druckquelle 2 ausschließlich durch die zweite elektronische Steuervorrichtung ansteuern bzw. angesteuert.For example, the
Die Bremsanlage weist eine primäre Druckquelle 5 und eine sekundäre Druckquelle 2 auf, die von jeweils von einer ECU elektrisch betrieben werden und einen Sauganschluss und einen Druckanschluss haben. In den Druckanschluss der Sekundärdruckquelle 2 kann auch im stromlosen Zustand keine Bremsflüssigkeit einströmen. Bevorzugt ist die primäre Druckquelle 5 ein Linearaktuator mit Nachsaug-Rückschlagventil 53 und die sekundäre Druckquelle 2 eine Kolbenpumpe. Bevorzugt kann die sekundäre Druckquelle 2 einen höheren Druck als die primäre Druckquelle 5 erzeugen.The brake system has a
Die Saugseiten der beiden Druckquellen 2, 5 sind mit einem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden, bevorzugt jeweils mit zumindest einer von zwei getrennten Kammern.The suction sides of the two
Die Druckseite der primären Druckquelle 5 ist über ein elektromagnetisches Ventil 26, auch Druckzuschaltventil oder Isolationsventil genannt, mit einem primären Kreisknoten verbunden.The pressure side of the
Die Druckseite der sekundären Druckquelle 2 ist direkt (ohne Zwischen-schaltung eines Ventils) mit einem sekundären Kreisknoten verbunden. Die beiden Kreisknoten sind über ein elektromagnetisches Ventil 40, auch Kreisteilungsventil genannt, miteinander verbunden.The pressure side of the
Im Normalbetrieb wird der Druck in den Radbremsen von der Primärdruckquelle 5 aufgebaut. Abgebaut wird der Druck in die Primärdruckquelle 5. Von den Einlass- und Auslassventilen wird der Druck bei Bedarf radindividuell moduliert. Gegebenenfalls wird das Isolationsventil 26 geschlossen, damit die Primärdruckquelle 5 zusätzliches Volumen nachsaugen kann.In normal operation, the pressure in the wheel brakes is built up by the
Wenn ein besonders hoher Volumenstrom angefordert wird, arbeiten beide Druckquellen 5 und 2 gleichzeitig parallel. Wenn ein besonders hoher Druck angefordert wird, wird das Isolationsventil 26 geschlossen, und die Sekundärdruckquelle 2 erhöht den Druck über den Druck der Primärdruckquelle 5 hinaus. Außerhalb von Bremsungen kann der atmosphärische Druckausgleich über Trennventil 23 und Isolationsventil 26 permanent gewährleistet werden.If a particularly high volume flow is required, both
Bei einer Leckage in der Bremsanlage wird das Kreistrennventil 40 geschlossen und das System dadurch in zwei unabhängige Bremskreise I und II aufgeteilt.If there is a leak in the brake system, the
Bevorzugt wird das Isolationsventil 26 von der sekundären angesteuert. Auf diese Ventilzuordnung bezieht sich die folgende Beschreibung des Betriebs im Fehlerfall. Preferably, the
Wenn das Primärsystem elektrisch ausfällt, insbesondere die primäre oder ihre Spannungsversorgung schließt die sekundäre das Isolationsventil 26, um über die Sekundärdruckquelle 2 Druck aufzubauen. Abgebaut wird Druck über das Isolationsventil 26 oder über die Auslassventile 7. Bevorzugt werden die Ein- und Auslassventile von der sekundären ECU angesteuert, so dass der Druck radindividuell moduliert werden kann.If the primary system fails electrically, in particular the primary or its power supply, the secondary closes the
Wenn das Sekundärsystem elektrisch ausfällt, insbesondere die sekundäre ECU oder ihre Spannungsquelle, wird der Druck wie im Normalbetrieb über die primäre Druckquelle 5 auf- und abgebaut. Auf eine radindividuelle Druckregelung muss verzichtet werden, aber eine gemeinsame Modulation der Raddrücke bleibt möglich, um zu verhindern, dass das Fahrzeug durch blockierende Räder destabilisiert wird.If the secondary system fails electrically, in particular the secondary ECU or its voltage source, the pressure is built up and released via the
In den vorstehenden Betriebsmodi ist demnach die Kolbenpumpe 2 die Druckquelle für zumindest zwei Radbremsen. Dabei ist die Druckseite der Pumpe 2 neben den Einlassventilen 6 der Radbremsen 8 teilweise nur mit einem geschlossenen Ventil verbunden, Kreistrennventil 40 oder Zuschaltventil 26.In the above operating modes, the
Ein Raddruckregler (WPC) kann durch Schließen des Einlassventils einen höheren Vordruck vom Rad weghalten. Ein Druckaufbau am Rad kann bei höherem Vordruck durch Öffnen des jeweiligen Einlassventils dargestellt werden. Um einen Druckabbau am Rad zu realisieren, wird bei geschlossenem Einlassventil das Auslassventil geöffnet. Ein gleichzeitiges Öffnen des Einlassventils und Auslassventils (hydraulischer Kurzschluss) ist nicht Teil des WPC.A wheel pressure regulator (WPC) can keep a higher pre-pressure away from the wheel by closing the inlet valve. Pressure can be built up at the wheel when the pre-pressure is higher by opening the respective inlet valve. In order to reduce pressure at the wheel, the outlet valve is opened when the inlet valve is closed. Opening the inlet valve and outlet valve at the same time (hydraulic short circuit) is not part of the WPC.
Sind alle Einlassventile geschlossen, so arbeitet die Pumpe 2 gegen einen hydraulisch steifen Raum, wodurch hohe Druckspitzen entstehen könnten.
Bei einem Druckaufbau über Pumpe 2 (hier Pumpenbetrieb genannt) wird das Zuschaltventil PFV 26 geschlossen. Im Pumpenbetrieb kann ein Druckabbau im Systemdruck nur durch Öffnen eines Auslassventils 7 erfolgen. Wird, um die Steifigkeit im Systemdruckraum gering zu halten und Druckspitzen zu vermeiden, einfach ein Einlassventil offen gehalten, so ist ohne das Erfindungsgemäße Verfahren an diesem Rad nur eine sehr ungenaue Druckstellung über die Pumpe möglich, wodurch eine schlechtere Bremswegperformance erzielt wird. Wählt man alternativ im Pumpenbetrieb bei vier geschlossenen Einlassventilen deren Haltestrom derart, dass Systemdruckspitzen zu einem Aufdrücken der Einlassventile 6 führen, so kann die Ausregelung des Volumenflusses in die jeweilige Radbremse 8 nur über einen erkannten Radschlupf erfolgen. Dies führt ebenfalls zu einer schlechteren Bremswegperformance. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich trotz der Vermeidung der Druckspitzen eine genaue Druckregelung und damit eine bessere Bremswegperformance erzielen.When pressure is built up via pump 2 (here called pump operation), the
In
Während der dargestellten Druckregelung fördert die hydraulische Pumpe 2 ständig Bremsflüssigkeitsvolumen, während das Zuschaltventil 26 geschlossen ist.During the pressure control shown, the
Ein markierter Schaltzustand eines Einlassventils bedeutet es ist aktiv, also hydraulisch geschlossen, ansonsten ist es offen. Ein markierter Schaltzustand eines Auslassventils bedeutet es ist aktiv, also hydraulisch offen, ansonsten ist es geschlossen.
- In Phase t1 findet ein gemeinsamer Druckaufbau statt.
- Phase t2:
- Die nicht mehr steigende Druckanforderung an Rad2 wird durch Schließen des
Einlassventils 6 an Rad2 umgesetzt. Da die Druckanforderung an Rad1 weiter steigt bleibt dessen Einlassventil 6 offen und der Pumpenfluss führt zum Druckanstieg an Rad1.
- Die nicht mehr steigende Druckanforderung an Rad2 wird durch Schließen des
- Phase t3:
- Die Druckanforderung an Rad1 steigt nicht weiter. Diese Druckanforderung wird nun durch Pulsen des Auslassventils von Rad1 bei offenem Einlassventil umgesetzt. Da die
Pumpe 2 weiter fördern wird, ist der Druckverlauf an diesem Rad ein Ergebnis aus Druckaufbau durch Pumpe 2 und Druckabbau durch Auslassventil-Öffnen. Die Auslassventil Ansteuerung kann durch mehrere kurze oder wenige lange Ansteuerpulse umgesetzt werden.
- Die Druckanforderung an Rad1 steigt nicht weiter. Diese Druckanforderung wird nun durch Pulsen des Auslassventils von Rad1 bei offenem Einlassventil umgesetzt. Da die
- Phase t4:
- Der geforderte Druckabbau an Rad1 wird durch längeres Öffnen des Auslassventils umgesetzt. Zusätzlich kann in dieser Phase die Pumpenspannung reduziert werden.
- Phase t5:
- An dieser Stelle schneiden sich die Druckanforderungen beider Räder. Das Maxrad wechselt und dementsprechend wird
das eine Einlassventil 6 geschlossen und das andere geöffnet. Zur Vermeidung von Systemdruckspitzen werden die Einlassventile derart angesteuert, dass es keine Überlagerungvon geschlossenen Einlassventilen 6 gibt.
- An dieser Stelle schneiden sich die Druckanforderungen beider Räder. Das Maxrad wechselt und dementsprechend wird
- In phase t1 a joint pressure build-up takes place.
- Phase t2:
- The pressure demand on
wheel 2 no longer increases and is implemented by closing theinlet valve 6 onwheel 2. Since the pressure demand on wheel 1 continues to increase, itsinlet valve 6 remains open and the pump flow leads to the pressure increase on wheel 1.
- The pressure demand on
- Stage t3:
- The pressure requirement at wheel 1 does not increase any further. This pressure requirement is now implemented by pulsing the outlet valve of wheel 1 when the inlet valve is open. Since
pump 2 will continue to pump, the pressure curve at this wheel is a result of pressure build-up bypump 2 and pressure reduction by opening the outlet valve. The outlet valve control can be implemented by several short or a few long control pulses.
- The pressure requirement at wheel 1 does not increase any further. This pressure requirement is now implemented by pulsing the outlet valve of wheel 1 when the inlet valve is open. Since
- Stage t4:
- The required pressure reduction at wheel 1 is achieved by opening the outlet valve for a longer period. In addition, the pump voltage can be reduced during this phase.
- Stage t5:
- At this point, the pressure requirements of both wheels intersect. The Maxrad changes and accordingly one
intake valve 6 is closed and the other opened. To avoid system pressure peaks, the intake valves are controlled in such a way that there is no overlap ofclosed intake valves 6.
- At this point, the pressure requirements of both wheels intersect. The Maxrad changes and accordingly one
Die Erfindung ist auch anwendbar falls anstelle des Zuschaltventils 26 das Kreistrennventil 40 geschlossen ist und, wenn im Pumpenbetrieb eine Normalbremsung (alle Raddruckrequests gleich) und nicht nur ein ABS (unterschiedliche Raddruckrequests) dargestellt wird.The invention is also applicable if the
Nachfolgend sind bevorzugte Varianten beschrieben. Am Rad mit dem maximalen Bremsdruck, kurz dem Maxrad, kann das Einlassventil 6 nicht stromlos sein, sondern teilbestromt. Dadurch kann ein kleiner hydraulischer Widerstand dargestellt werden und Crossflow vermieden werden, falls das Auslassventil an diesem Rad zu viel Druck abbauen muss. Am Maxrad wird das Einlassventil 6 somit mit einem niedrigen Haltestrom beaufschlagt. Vorteilhafterweise erfolgt ein solches Teilschließen des Einlassventils 6 am Maxrad, wenn bereits zwei Einlassventile 6 geschlossen werden mussten, um an den Rädern Druck zu halten oder abzubauen und gleichzeitig wird auch das dritte Einlassventil geschlossen.Preferred variants are described below. On the wheel with the maximum brake pressure, the max wheel for short, the
Der Haltestrom am Maxrad kann so gewählt werden, um beispielsweise bei einem Differenzdruck von 20bar das Einlassventil aufgedrückt zu bekommen. Dadurch stellt das Maxrad-Einlassventil einen höheren hydraulischen Widerstand für die Pumpe dar, was wiederum zu einem stärkeren Abbremsverhalten der Pumpe führt und die Druckstellgenauigkeit verbessert.The holding current at the Maxrad can be selected so that the inlet valve is pushed open at a differential pressure of 20 bar, for example. As a result, the Maxrad inlet valve represents a higher hydraulic resistance for the pump, which in turn leads to a stronger braking behavior of the pump and improves the pressure setting accuracy.
Die Druckabbaufähigkeit der Auslassventile wird bei höherem Drücken großstufiger. Daher kann bei einem Druckabbau am Maxrad der Raddruck unter den Druckwert eines anderen Rads fallen. Die führt zu einem weiteren Vorteil: Ein teilgeschlossenes Einlassventil am Maxrad verhindert den Crossflow über die Rückschlagventile der anderen Einlassventile.The pressure reduction capability of the exhaust valves becomes larger at higher pressures. Therefore, if the pressure on the max wheel is reduced, the wheel pressure can fall below the pressure value of another wheel. This leads to another advantage: a partially closed inlet valve on the max wheel prevents crossflow via the check valves of the other inlet valves.
Durch die Erfindung kann auf aufwändige Berstschutzelemente verzichtet werden, während weiterhin eine hochgenaue Druckstellung möglich ist.The invention eliminates the need for complex burst protection elements, while still allowing highly precise pressure positioning.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/DE2023/200215 WO2024088485A1 (en) | 2022-10-27 | 2023-10-20 | Pressure control with a pump |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102022211421.3 | 2022-10-27 | ||
DE102022211421 | 2022-10-27 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102023201642A1 true DE102023201642A1 (en) | 2024-05-02 |
Family
ID=90629109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102023201642.7A Granted DE102023201642A1 (en) | 2022-10-27 | 2023-02-23 | Pressure control with pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102023201642A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015201331A1 (en) | 2015-01-27 | 2016-07-28 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method for operating a brake system and brake system |
-
2023
- 2023-02-23 DE DE102023201642.7A patent/DE102023201642A1/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015201331A1 (en) | 2015-01-27 | 2016-07-28 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method for operating a brake system and brake system |
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