DE10237463B4

DE10237463B4 - Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems

Info

Publication number: DE10237463B4
Application number: DE10237463.5A
Authority: DE
Inventors: Johannes Schmitt; Rolf Gawlik
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2018-07-19
Anticipated expiration: 2022-08-17
Also published as: JP2005500200A; US20040075338A1; WO2003018379A1; EP1420988A1; DE10141606A1; DE10237463A1

Abstract

Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems mit- einem Hauptbremszylinder (10),- mindestens zwei Bremskreisen (30, 32), die mit dem Hauptbremszylinder (10) hydraulisch verbunden sind, wobei einer der beiden Bremskreise (30, 32) ein Stangenbremskreis (30) und der andere der beiden Bremskreise (30, 32) ein Schwimmbremskreis (32) ist, und- Magnetventilen (58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80), die den Bremskreisen (30, 32) individuell zugeordnet sind,- wobei den Magnetventilen (58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) Spannungsimpulse zugeführt werden, wodurch der hydraulische Druck in den Bremskreisen (30, 32) moduliert wird,- wobei den Magnetventilen (58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) radindividuelle oder bremskreisspezifische Ansteuerungen in Form von radindividuellen oder bremskreisspezifischen Impulsreihen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich der Wirkungen von Durchflussunterschieden während eines Druckaufbaus im Stangenbremskreis (30) und im Schwimmbremskreis (32) die beiden Bremskreise (30, 32) mit unterschiedlichen Impulsreihen moduliert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Hydraulische Bremssysteme sind in den meisten Fällen mit zwei voneinander getrennten Bremskreisen ausgestattet. In beiden Bremskreisen kann mittels eines Hauptbremszylinders ein Bremsdruck aufgebaut werden, indem nämlich ein Tandem-Hauptzylinder verwendet wird, der in Verbindung mit den Bremskreisen einen Stangenkreis und einen Schwimmkreis realisiert. In dem Stangenkreis wird ein Druck dadurch aufgebaut, dass ein Druckstangenkolben direkt von einer Stange verschoben wird, die wiederum von einem Bremspedal bewegt wird. Hydraulikflüssigkeit wird einem Reservoir entnommen und steht so für den Druckaufbau im Stangenkreis zur Verfügung. Durch die Betätigung des Bremspedals wird ein weiterer Kolben betätigt. Dieser komprimiert ebenfalls einem Reservoir entnommene Hydraulikflüssigkeit und stellt somit Druck in einem Schwimmkreis zur Verfügung.
Insbesondere bei einem Druckaufbau im Falle einer Antriebsschlupfregelung (ASR) oder einer Fahrdynamikregelung (ESP) kann es durch stark unterschiedliche Durchflussgeschwindigkeiten (bedingt durch z.B. unterschiedliche Durchflusswiderstände) im Stangenkreis beziehungsweise im Schwimmkreis des Hauptbremszylinders zu Unterschieden im Druckaufbau in den beiden Bremskreisen kommen. Die großen Durchflussunterschiede können beispielsweise durch Toleranzen in Bauteilen oder Toleranzen in deren Positionierung erzeugt werden, wobei sie insbesondere bei niedrigen Temperaturen sich noch verstärkt auswirken.
Gleiche Effekte beobachtet man, wenn die Bremsleitungen unterschiedlich lang sind, unterschiedliche Durchmesser aufweisen, eine unterschiedliche Anzahl von Trennstellen haben oder die Durchflussbeiwerte der Leitungen zu den einzelnen Rädern innerhalb des Hydroaggregates unterschiedlich sind. Auch innerhalb des Hydroaggregats können die erwähnten Unterschiede (unterschiedliche Längen der Bremsleitungen, der Durchmesser, unterschiedliche Anzahl von Trennstellen oder unterschiedliche Bohrungsgrößen) auftreten.
Will man beispielsweise im Winter auf glatter Fahrbahn fahren, so können die Unterschiede im Druckaufbau dazu führen, dass die Antriebsschlupfregelung nicht in der Lage ist, das Fahrverhalten zu stabilisieren. Während bei einem Antriebsrad der Bremsdruck schon groß genug ist, um einen Bremseingriff im Rahmen einer Antriebsschlupfregelung durchzuführen, kann der Druck in dem anderen Bremskreis möglicherweise noch nicht ausreichen, um einen solchen Bremseingriff zu ermöglichen. Die Folge ist ein durchdrehendes Antriebsrad und ein nicht durchdrehendes Antriebsrad, so dass das Fahrzeug mit einiger Wahrscheinlichkeit dazu neigt, sich quer zu stellen.
Aus der DE 40 29 793 A1 ist bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, das unter anderem zur Antriebsschlupfbegrenzung in einer Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder, zwei Bremskreisen und Magnetventilen in den beiden Bremskreisen bestimmt ist, wobei die Magnetventile pulsmoduliert ansteuerbar sind.
Die DE 42 26 646 offenbart eine Bremsanlage, bei der zur Steuerung eines zusätzlichen Druckaufbaus in den Bremsleitungen in einem Steuergerät Solldruckwerte gespeichert sind, die ständig mit Istwerten von Drucksensoren in den Bremsleitungen verglichen und dementsprechend Ventilelemente von Magnetventilen gesteuert werden.
Aus der DE 100 11 801 A1 ist es weiter bei einem Verfahren zur Bestimmung von Kenngrößen für die Temperatur und/oder Viskosität einer Bremsflüssigkeit eines Fahrzeugs über einen vorgegebenen zeitlich begrenzten Druckaufbau in mindestens einem definierten Abschnitt eines Bremskreises bekannt, den Druck in dem Abschnitt und/oder die Zeit, die für den Aufbau des Drucks benötigt wird, zu erfassen.
Darüber hinaus offenbart die DE 44 09 909 A1 eine Schaltungsanordnung für eine Bremsanlage, insbesondere mit Antischlupf- oder Fahrstabilitätsregelung, wobei der Soll-Bremsdruck in den Radbremsen in Abhängigkeit vom Raddrehverhalten ermittelt und mit dem Ist-Bremsdruck oder einem angenäherten Wert verglichen wird und die Differenz zwischen dem Soll- und Ist-Bremsdruck bzw. dem an den Ist-Bremsdruck angenäherten Wert bestimmt und die Signale zur Ansteuerung der Hydraulikventile in Abhängigkeit von der Bremsdruckdifferenz erzeugt werden. Wenn es bei diesem Verfahren zu einem unterschiedlichen Druckaufbau in den Bremskreisen kommt, erfolgt erst nachträglich eine Regelung.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die unerwünschten Wirkungen von Durchflussunterschieden in den Bremskreisen vorab zu vermeiden.
Die Ansteuerungen können sich im Hinblick auf die Ansteuerzeiten unterscheiden und sind als radindividuelle oder insbesondere als bremskreisspezifische Impulsreihen ausgelegt. Auf diese Weise können die Räder oder die Bremskreise individuell beeinflusst werden, so dass Unterschiede in den beiden Bremskreisen ausgeglichen werden können, d.h. es liegen radindividuelle oder bremskreisspezifische Ansteuerungen vor. Dabei kann die Charakteristik der Impulsreihen in vorteilhafter Weise durch das Impuls-Pause-Verhältnis bestimmt sein.
Das hydraulische Bremssystem ist in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass durch die zwei unterschiedlichen Impulsreihen die Wirkungen von Durchflussunterschieden während eines Druckaufbaus in einem Stangenbremskreis und einem Schwimmbremskreis ausgleichbar sind. Insbesondere beim Druckaufbau während einer Antriebsschlupfregelung wirken sich die Durchflussunterschiede in dem Stangenkreis und dem Schwimmkreis besonders stark aus. In diesem Fall kann das bremskreisspezifische Zuführen unterschiedlicher Impulsreihen von besonderem Vorteil sein.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders in dem Fall vorteilhaft, wenn das Bremssystem eine X-Bremskreisaufteilung aufweist, wobei eines der Räder einer Antriebsachse dem Stangenkreis und das andere Rad der Antriebsachse dem Schwimmkreis zugeordnet ist. Bei einer X-Bremskreisaufteilung im beispielhaften Fall eines Vorderradantriebs ist beispielsweise das Rad vorne links dem Stangenkreis und das Rad vorne rechts dem Schwimmkreis zugeordnet. Indem nun die beiden Bremskreise mit unterschiedlichen Impulsreihen moduliert werden, können beide Antriebsräder einen gleich raschen Druckaufbau und so die Voraussetzungen für eine stabile Antriebsschlupfregelung realisieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann aber auch dann nützlich sein, wenn das Bremssystem eine II-Bremskraftaufteilung aufweist. Da es bei Kraftfahrzeugen die unterschiedlichsten Antriebssysteme gibt, kann es nützlich sein, wenn die Erfindung bei allen gängigen Bremskraftaufteilungen realisiert wird.
Das Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems ist besonders in dem Fall vorteilhaft, wenn es bei einer X-Bremskreisaufteilung verwendet wird, wobei eines der Räder einer Antriebsachse dem Stangenkreis und das andere Rad der Antriebsachse dem Schwimmkreis zugeordnet ist.
Das Verfahren kann weiterhin so ausgelegt sein, dass die Wirkung von Durchflussunterschieden in einem hydraulischen Druckmodell berücksichtigt wird und damit dann Durchflussunterschiede der beiden Bremskreise ausgeglichen werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungen so gestaltet sind, dass damit durch die Bremsanlage verursachte Unterschiede der Bremswirkung der einzelnen Räder oder Bremskreise ausgleichbar sind.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass durch die Bereitstellung zweier im Allgemeinen unterschiedlicher Impulsreihen möglich ist, durch die Bremsanlage (beispielsweise den Hauptbremszylinder) verursachte Unterschiede im Druckaufbau zu kompensieren. Auf diese Weise lässt sich bei allen Rädern ein gleich rascher ASR-Druckaufbau oder FDR-Druckaufbau (FDR = Fahrdynamikregelungssystem, z.B. ein ESP (ESP = „Electronic Stability Program“)) zur Verfügung stellen, so dass letztlich ein stabiles Fahrverhalten erreicht wird.
Figurenliste
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitende Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform beispielhaft erläutert.
Dabei zeigt:

1 ein Hydrauliksystem mit X-Bremskraftaufteilung, bei dem die vorliegende Erfindung realisierbar ist.
2 ein weiteres Hydrauliksystem für ABS-, ASR- oder FDR-Systeme mit X-Bremskraftaufteilung, bei dem die vorliegende Erfindung ebenfalls realisierbar ist.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hydrauliksystems mit X-Bremskraftaufteilung, bei dem die vorliegende Erfindung realisierbar ist. Es ist ein Hauptzylinder 10 dargestellt. Ein Bremspedal 12 steht über einem Druckstangenkolben 14 mit einer ersten Zylinderkammer 16 in Verbindung. Die erste Zylinderkammer 16 kommuniziert mit einem Hydraulikreservoir 18. Weiterhin steht der Druckstangenkolben 14 über eine Druckfeder 20 mit einem Zwischenkolben 22 in Verbindung. Der Zwischenkolben 22 ist in der Lage, eine Hydraulikflüssigkeit in einer zweiten Zylinderkammer 24 zu komprimieren. Auch diese Zylinderkammer 24 kommuniziert mit einem Hydraulikreservoir 26. Der Zwischenkolben 22 wird von einer weiteren Druckfeder 28 abgestützt, die in der zweiten Zylinderkammer 24 angeordnet ist. Die erste Zylinderkammer 16 ist mit einem Stangenkreis 30 verbunden. Die zweite Zylinderkammer 24 ist mit einem Schwimmkreis 32 verbunden. Sowohl der Stangenkreis 30 als auch der Schwimmkreis 32 stehen mit einem Hydroaggregat 34 in Verbindung. Über das Hydroaggregat 34 werden der Bremszylinder 36 des linken Hinterrades, der Bremszylinder 38 des rechten Vorderrades, der Bremszylinder 40 des linken Vorderrades und der Bremszylinder 42 des rechten Hinterrades hydraulisch angesteuert. Neben den Radbremszylindern 36, 38, 40, 42 sind die zugehörigen Bremsscheiben dargestellt. In dem Hydroaggregat sind Dämpferkammern 44, 46, Rückförderpumpen 48, 50, ein Motor 52, Speicher 54, 56, Einlassventile 58, 60, 62, 64 und Auslassventile 66, 68, 70, 72 vorgesehen. Das Hydroaggregat 34 ist so ausgelegt, dass der Schwimmkreis dem Radbremszylinder 36 für das linke Hinterrad und dem Radbremszylinder 38 für das rechte Vorderrad zugeordnet ist, während der Stangenkreis 30 dem Radbremszylinder 40 des linken Vorderrades und dem Radbremszylinder 42 des rechten Hinterrades zugeordnet ist. Hierdurch ist eine X-Bremskraftaufteilung realisiert.
Ein weiteres Bremssystem (ebenfalls mit X-Bremskreisaufteilung) ist in 2 dargestellt. Dieses Bremssystem wird in zahlreichen ASR- und ESP-Systemen eingesetzt. Dabei werden in 2, soweit es sich um dieselben Bauteile handelt, dieselben Bezeichnungen wie in 1 verwendet.
Dabei handelt es sich beim linken Bremskreis um den Schwimmkreis und beim rechten Bremskreis um den Stangenkreis. 200 kennzeichnet das Hydroaggregat. Dieses Bremssystem weist ebenfalls Rückförderpumpen 48 und 50, Einlassventile 58, 60, 62 und 64 sowie Auslassventile 66, 68, 70 und 72 auf. Gegenüber 1 weist dieser Bremskreis zusätzlich noch Umschaltventile 74 und 76 sowie Hochdruckschaltventile 78 und 80 auf. Das Hydroaggregat 200 ist so ausgelegt, dass der Schwimmkreis dem Radbremszylinder 36 für das linke Hinterrad und dem Radbremszylinder 38 für das rechte Vorderrad zugeordnet ist, während der Stangenkreis dem Radbremszylinder 40 des linken Vorderrades und dem Radbremszylinder 42 des rechten Hinterrades zugeordnet ist. Hierdurch ist eine X-Bremskraftaufteilung realisiert.
Eine radindividuelle Ansteuerung ist beispielsweise durch die radindividuelle Ansteuerung der Ein- und Auslassventile zu erreichen, eine bremskreisspezifische Ansteuerung ist beispielsweise durch die bremskreisspezifische Ansteuerung der Umschaltventile, der Hochdruckschaltventile oder der Rückförderpumpen zu erreichen.
Sind beispielsweise die Vorderräder die Antriebsräder, so können durch unterschiedliche Impulsfolgen im Schwimmkreis 32 und im Stangenkreis 34 die Wirkungen eines unterschiedlichen Druckaufbaus im Schwimmkreis 32 beziehungsweise im Stangenkreis 34 kompensiert werden.
Die vorhergehende und auch in den Ansprüchen aufgeführte Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. Insbesondere ist die Erfindung auch zum Einsatz im Rahmen von elektrohydraulischen Bremssystemen (EHB) geeignet.

Claims

Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems mit - einem Hauptbremszylinder (10), - mindestens zwei Bremskreisen (30, 32), die mit dem Hauptbremszylinder (10) hydraulisch verbunden sind, wobei einer der beiden Bremskreise (30, 32) ein Stangenbremskreis (30) und der andere der beiden Bremskreise (30, 32) ein Schwimmbremskreis (32) ist, und - Magnetventilen (58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80), die den Bremskreisen (30, 32) individuell zugeordnet sind, - wobei den Magnetventilen (58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) Spannungsimpulse zugeführt werden, wodurch der hydraulische Druck in den Bremskreisen (30, 32) moduliert wird, - wobei den Magnetventilen (58, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80) radindividuelle oder bremskreisspezifische Ansteuerungen in Form von radindividuellen oder bremskreisspezifischen Impulsreihen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich der Wirkungen von Durchflussunterschieden während eines Druckaufbaus im Stangenbremskreis (30) und im Schwimmbremskreis (32) die beiden Bremskreise (30, 32) mit unterschiedlichen Impulsreihen moduliert werden.
Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es bei einem Bremssystem mit einer X-Bremskreisaufteilung verwendet wird, wobei eines der Räder (40) einer Antriebsachse dem Stangenkreis (30) und das andere Rad (38) der Antriebsachse dem Schwimmkreis (32) zugeordnet ist.
Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es bei einem Bremssystem mit einer II-Bremskraftaufteilung verwendet wird.
Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Verbindung mit einer Fahrdynamikregelung ein radindividueller Ausgleich stattfindet.
Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Durchflussunterschiede in einem Hydraulikdruckmodell berücksichtigt und kompensiert werden.
Verfahren zum Beeinflussen eines hydraulischen Bremssystems nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerungen so gestaltet sind, dass damit durch die Bremsanlage verursachte Unterschiede der Bremswirkung der einzelnen Räder oder Bremskreise ausgeglichen werden.