DE19524228A1 - Motor vehicle brake system with recuperative brake - Google Patents

Motor vehicle brake system with recuperative brake

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Abstract

A braking system for a car with a recuperation brake also operated from the master cylinder has a control unit (6) for valves in the main fluid lines between the master cylinder(3) and the wheel cylinders. By operation of the valves, the brake pressure in the wheel cylinders can be reduced in relation to that in the master cylinder. When de-activated, the valves allow unrestricted flow between master and wheel cylinders. They form part of an ABS or an ASR system. The maximum pressure difference between inlet and outlet sides of the valves corresponds to the maximum attainable instantaneous brake effect of the recuperation brake.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Rekuperationsbremse nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der DE-AS 19 05 641 als bekannt hervorgeht.The invention relates to a vehicle brake system with a Recuperation brake according to the preamble of claim 1 as it for example from DE-AS 19 05 641 emerges as known.

Aus dieser Schrift geht eine Bremsanlage mit einer Rekuperationsbremse hervor, wobei bei der Betätigung des Bremspedals in einem ersten Bereich von Pedalwegen die Rekuperationsbremse und in einem zweiten Bereich von Pedalwegen die hydraulische Bremsanlage über den Hauptbremszylinder betätigt wird. Beim Ausfall der Rekuperationsbremse oder wenn aufgrund des Ladezustands des Energiespeichers der Rekuperationsbremse oder anderer ungünstiger Betriebszustände eine geringe Verzögerung aufgrund der Bremsbetätigung auftritt, ist es dem Fahrer zwar durch die weitere Betätigung des Bremspedals möglich, in dem Hauptbremszylinder einen kompensierenden Bremsdruck in den Radbremszylindern zu erzeugen, dabei geht jedoch die Zuordnung zwischen Pedalweg des Bremspedals und Bremswirkung bzw. Verzögerung des Fahrzeugs verloren. Eine derartige Bremsanlage ist für den Fahrer zumindest gewöhnungsbedürftig.From this document a brake system with a Recuperation brake emerges, with the actuation of the Brake pedals in a first area of pedal travel Recuperation brake and in a second area of pedal travel the hydraulic brake system via the master brake cylinder is operated. If the recuperation brake fails or if due to the state of charge of the energy storage Recuperation brake or other unfavorable operating conditions there is a slight delay due to the brake application, it is the driver by the further actuation of the Brake pedals possible, one in the master cylinder to generate compensating brake pressure in the wheel brake cylinders, however, the assignment between the pedal travel goes Brake pedal and braking effect or deceleration of the vehicle lost. Such a braking system is for the driver at least it takes getting used to.

Ferner ist aus der DE 41 24 496 A1 eine dreikreisige Bremsanlage bekannt, wobei einer der Bremskreise eine Rekuperationsbremse beinhaltet. Einer der Bremskreise ist einer nicht angetriebenen Achse zugeordnet. Dieser Bremskreis wird nur durch mechanisch im Hauptbremszylinder erzeugten Bremsdruck beaufschlagt. Der die Rekuperationsbremse beinhaltende Bremskreis wirkt auf eine angetriebene Achse ein. Im weiteren ist als Ausfallebene an der angetriebenen Achse ein weiterer Bremskreis vorgesehen, der Radbremszylinder enthält, wobei der Bremsdruck so gesteuert ist, daß beim Ausfall oder nicht ausreichender Wirkung der Rekuperationsbremse über eine Steuereinheit ein entsprechender Bremsdruck in den Radbremsen erzeugbar ist.Furthermore, DE 41 24 496 A1 is a three-circuit brake system known, wherein one of the brake circuits is a recuperation brake includes. One of the brake circuits is not driven Assigned to axis. This brake circuit is only mechanically in the Brake cylinder generated brake pressure applied. The the Brake circuit containing recuperation brake acts on a driven axis. Furthermore, as failure level on the driven axis provided another brake circuit, the  Contains wheel brake cylinder, the brake pressure being controlled so that in the event of failure or inadequate effect of A corresponding regeneration brake via a control unit Brake pressure can be generated in the wheel brakes.

Die Bremsdruckerzeugung an der angetriebenen Achse ist dabei also stets von der fehlerfreien Funktion der Steuereinrichtung abhängig. Ist dies nicht der Fall, so kann beim Totalausfall der Steuereinrichtung keine Bremswirkung über den Hauptbremszylinder erzeugt werden.The brake pressure generation on the driven axle is included So always from the error-free function of the control device dependent. If this is not the case, the Control device no braking effect via the master brake cylinder be generated.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Fahrzeugbremsanlage mit einer Rekuperationsbremse so auszubilden, daß einerseits stets eine feste Beziehung zwischen Pedalweg und Bremswirkung gegeben ist und andererseits das Auftreten eines Fehlers in der Rekuperationsbremse sicher kompensierbar ist.The object of the invention is to provide a vehicle brake system with a Training recuperation brake so that on the one hand always one there is a fixed relationship between pedal travel and braking effect and on the other hand the occurrence of an error in the Recuperation brake can be safely compensated.

Diese Aufgabe wird bei Zugrundelegung einer gattungsgemäßen Bremsanlage erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen.This task is based on a generic Brake system according to the invention with the characteristic features of claim 1 solved, the features of the subclaims Characterize advantageous training and further education.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine durchgehende mechanische/hydraulische Verbindung zwischen einem Bremspedal und den Radbremszylinder besteht. Somit kann jederzeit eine aufgrund der vom Fahrer aufgebrachten Fußkraft durchgeführte mechanische/hydraulische Bremsung durchgeführt werden. Die Wirkung der aufgrund der Betätigung des Bremspedals erfolgenden Bremsung mittels der Rekuperationsbremse wird dadurch kompensiert, daß durch eine Steuereinheit mittels Ventilen der Druck in Radbremszylindern gegenüber dem Druck im Hauptbremszylinder verringert werden kann.The problem is solved in that a continuous mechanical / hydraulic connection between a brake pedal and the wheel brake cylinder. Thus, one can at any time based on the foot force exerted by the driver mechanical / hydraulic braking. The Effect of that due to the operation of the brake pedal Braking by means of the recuperation brake is thereby compensates that by a control unit by means of valves Pressure in wheel brake cylinders compared to the pressure in Master cylinder can be reduced.

Ein besonderer Vorteil ist darin zu sehen, daß bei einem Ausfall der Steuereinrichtung der Bremsdruck rein mechanisch vom Fahrer erzeugt werden kann. Es ist insbesondere nicht notwendig, über eine fremde Bremsdruckquelle, die stets vorzuhalten ist, Bremsdruck zu erzeugen.A particular advantage is the fact that in the event of a failure the control device the brake pressure purely mechanically by the driver can be generated. In particular, it is not necessary to over  a third-party brake pressure source that is always available, To generate brake pressure.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Ventile als Druckminderer ausgebildet, so daß selbst dann, wenn ein solches Ventil aufgrund eines Fehlers in seiner betätigten, druckmindernden Stellung verharrt, durch entsprechende Betätigung des Bremspedals die fehlende Bremswirkung kompensiert wird.According to a further embodiment of the invention Valves designed as pressure reducers, so that even if such a valve due to a fault in its actuated, pressure-reducing position remains, by appropriate Pressing the brake pedal compensates for the lack of braking effect becomes.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nach­ folgend noch erläutert; dabei zeigt die einzige Figur:
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage.Appropriate embodiments of the invention can be found in the entitlements at under; otherwise, the invention is explained with reference to an embodiment shown in the drawing according to the following; the only figure shows:
a schematic representation of a brake system according to the invention.

Das Fahrzeug ist als zweiachsiges Fahrzeug ausgebildest, das an allen vier Rädern Scheibenbremsen SB1, . . . , SB4 aufweist. Die Scheibenbremsen SB1 und SB2 sind der nicht angetriebenen Achse des Fahrzeugs zugeordnet während die Scheibenbremsen SB3 und SB4 den Rädern der angetriebenen Achse zugeordnet sind. An jedem Rad ist ein Drehzahlsensor DRS1, . . . , DRS4 zur Erfassung der Raddrehzahlen angeordnet. Die Raddrehzahlen werden dem Steuergerät 6 zugeführt. Dem Steuergerät 6 kann zusätzlich auch das Signal eines Verzögerungssensors 8 zugeführt werden. Der Pedalweg des Bremspedals 1 wird mit dem Pedalwegsensor 2 erfaßt und dem Steuergerät zugeführt. Ferner ist das Steuergerät 6 mit dem Wechselrichter WR des Elektromotors E für den Fahrzeugan­ trieb verbunden. Zwischen den Rädern der angetriebenen Achse ist ein Differential D angeordnet. Betätigt der Fahrer das Bremspe­ dal 1, so wird im Hauptbremszylinder 3 ein Bremsdruck erzeugt. Zwischen Bremspedal und Hauptbremszylinder 3 kann zusätzlich ein Bremskraftverstärker angeordnet werden. Der Hauptbremszylinder 3 ist als zweikanaliges Gerät dargestellt, wobei die beiden Haupt­ bremsleitungen zum Ventilblock 5 führen. Selbstverständlich kann anstelle der beschriebenen Bremsanlage jede andere hydraulische Bremsanlage genutzt werden. In dem Ventilblock 5 sind in einer gemeinsamen, zentralen Baueinheit Einlaß und Auslaßventile für die einzelnen Radbremszylinder, mittels derer Bremsdruck in den Radbremszylindern unabhängig voneinander aufgebaut und abgebaut werden kann. Zu diesem Zweck ist auch die Pumpe P an dem Ventil­ block angeordnet. Vom Ventilblock 5 führt zu jedem Radbremszy­ linder eine Bremsleitung.The vehicle is designed as a two-axle vehicle, which has disc brakes SB1,. On all four wheels. . . , SB4. The disc brakes SB1 and SB2 are assigned to the non-driven axle of the vehicle, while the disc brakes SB3 and SB4 are assigned to the wheels of the driven axle. A speed sensor DRS1,. . . , DRS4 arranged to record the wheel speeds. The wheel speeds are supplied to the control unit 6 . The signal from a delay sensor 8 can also be supplied to the control device 6 . The pedal travel of the brake pedal 1 is detected by the pedal travel sensor 2 and fed to the control unit. Furthermore, the control unit 6 is connected to the inverter WR of the electric motor E for the vehicle drive. A differential D is arranged between the wheels of the driven axle. If the driver actuates the Bremspe dal 1 , a brake pressure is generated in the master brake cylinder 3 . A brake booster can also be arranged between the brake pedal and the master brake cylinder 3 . The master brake cylinder 3 is shown as a two-channel device, the two main brake lines leading to the valve block 5 . Of course, any other hydraulic brake system can be used instead of the brake system described. In the valve block 5 there are inlet and outlet valves for the individual wheel brake cylinders in a common, central structural unit, by means of which brake pressure in the wheel brake cylinders can be built up and reduced independently of one another. For this purpose, the pump P is arranged on the valve block. From the valve block 5 leads to each Radbremszy cylinder a brake line.

Der Elektromotor E für den Fahrzeugantrieb ist über den Wechsel­ richter mit der Antriebsbatterie 7 des Fahrzeugs verbunden. Bei Bremsbetätigung arbeitet der Elektromotor E als Generator. Die Bremsleistung, die über den Elektromotor E aufgebracht werden kann, bestimmt sich im wesentlichen aus der Raddrehzahl und dem Ladungszustand der Antriebsbatterie 7. Ist die Batterie voll ge­ laden, so kann mangels Last keine wesentliche Bremswirkung mehr über den Elektromotor E aufgebracht werden. Bei geringen Rad­ drehzahlen ist die Generatorleistung des Elektromotors E gering, auch hier wird nur eine geringe Abbremsung über die Rekupera­ tionsbremse aus Elektromotor E und Antriebsbatterie 7 erzielt. Die Steuerung 6 steuert die Ventile der Radbremsen im Ventil­ block 5, so daß entsprechend der Wirkung der Rekuperationsbremse der Bremsdruck in den Radbremszylindern der Scheibenbremse SB3, SB4 der angetriebenen Achse verringert wird. Die gesamte Bremswirkung bleibt erhalten. Desweiteren besteht zwischen Bremspedal 1 und Hauptbremszylinder 3 eine mechanische und zwischen Hauptbremszylinder 3 und den einzelnen Radbremszylinder der Scheibenbremsen SB1, . . . , SB4 eine hydraulische Verbindung.The electric motor E for the vehicle drive is connected via the inverter to the drive battery 7 of the vehicle. When the brake is applied, the electric motor E works as a generator. The braking power that can be applied via the electric motor E is essentially determined from the wheel speed and the state of charge of the drive battery 7 . If the battery is fully charged, no significant braking effect can be applied via the electric motor E due to a lack of load. At low wheel speeds, the generator power of the electric motor E is low; here too, only a slight braking is achieved via the recuperation brake comprising the electric motor E and the drive battery 7 . The controller 6 controls the valves of the wheel brakes in the valve block 5 , so that the brake pressure in the wheel brake cylinders of the disc brakes SB3, SB4 of the driven axle is reduced in accordance with the effect of the recuperation brake. The entire braking effect is retained. Furthermore, there is a mechanical between brake pedal 1 and master brake cylinder 3 and between master brake cylinder 3 and the individual wheel brake cylinders of the disc brakes SB1,. . . , SB4 a hydraulic connection.

Um dann, wenn die Rekuperationsbremse nur auf eine Fahrzeugachse einwirkt, eine Überbremsung dieser Achse zu verhindern, kann über die Steuereinheit auch Einfluß auf die Bremslastverteilung zwischen den Achsen genommen werden. Dabei kann der Anteil der elektrisch und der Anteil der hydraulischen Bremskraft variiert werden. Dadurch wird eine erhöhte Fahrstabilität erreicht. Die Bremskraftverteilung wird insbesondere so variiert, daß die Wirkung der Rekuperationsbremse an der einen Fahrzeugachse soweit reduziert wird, bis ein Stabilitätskriterium - beispiels­ weise das Blockieren der Räder oder das Unterschreiten eines Radschlupfschwellenwertes - erfüllt wird. An der anderen Fahrzeugachse wird die dadurch verursachte Verminderung der Bremswirkung durch Erhöhen bzw. Aufbauen des hydraulischen Bremsdrucks kompensiert, soweit dies unter Wahrung eines Stabilitätskriteriums möglich ist. Die Regelung der Bremswirkung der Rekuperationsbremse erfolgt derart, daß die maximal mögliche Rekuperationsbremswirkung unter Wahrung des Stabilitätskriteriums ausgenutzt wird.To when the recuperation brake only on one vehicle axle acts to prevent over-braking of this axis influence on the brake load distribution via the control unit be taken between the axes. The share of electrical and the proportion of hydraulic braking force varies will. This increases driving stability. The Braking force distribution is varied in particular so that the Effect of the recuperation brake on one vehicle axle  is reduced until a stability criterion - for example such as blocking the wheels or falling below one Wheel slip threshold - is met. On the other The resulting reduction in the vehicle axis Braking effect by increasing or increasing the hydraulic Brake pressure compensated, as far as this while maintaining a Stability criterion is possible. The regulation of the braking effect the recuperation brake is such that the maximum possible Recuperation braking effect while maintaining the Stability criterion is used.

Claims (7)

1. Fahrzeugbremsanlage mit Rekuperationsbremse, mit einem zumindest mittelbar auf einen Hauptbremszylinder einwirkenden Bremspedal, wobei der Hauptbremszylinder fluidisch mit den Radbremszylindern verbunden ist, und wobei durch die Betätigung des Bremspedals sowohl die Rekuperationsbremse als auch der Hauptbremszylinder betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Steuereinrichtung (9) Ventile ansteuerbar sind, die in der fluidischen Verbindung zwischen Hauptbremszylinder (3) und Radbremszylindern angeordnet sind, wobei durch die Betätigung von Ventilen der Bremsdruck in den Radbremszylindern gegenüber dem Bremsdruck im Hauptbremszylinder (3) verringerbar ist.1. Vehicle brake system with recuperation brake, with a brake pedal acting at least indirectly on a master brake cylinder, the master brake cylinder being fluidly connected to the wheel brake cylinders, and wherein both the recuperation brake and the master brake cylinder can be actuated by actuating the brake pedal, characterized in that by means of a control device ( 9 ) valves can be controlled, which are arranged in the fluidic connection between the master brake cylinder ( 3 ) and the wheel brake cylinders, the brake pressure in the wheel brake cylinders being able to be reduced by comparison with the brake pressure in the master brake cylinder ( 3 ) by actuating valves. 2. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile in den fluidischen Verbindungen angeordnet sind, die zu Rädern führen, die beim Betrieb der Rekuperationsbremse durch diese beaufschlagt sind.2. Vehicle brake system according to claim 1, characterized, that the valves are arranged in the fluidic connections, that lead to wheels that operate the recuperation brake are acted upon by them. 3. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (5) in unbetätigtem Zustand eine durchgehende fluidische Verbindung zwischen Hauptbremszylinder (3) und Radbremszylinder (SB1, . . . , SB4) herstellen.3. Vehicle brake system according to claim 1, characterized in that the valves ( 5 ) produce a continuous fluidic connection between the master brake cylinder ( 3 ) and wheel brake cylinder (SB1,..., SB4) in the non-actuated state. 4. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (5) die Ventile die bremsdrucksteuernden Ventile eines Antiblockiersystems oder einer Antriebsschlupfregelung sind.4. Vehicle brake system according to claim 1, characterized in that the valves ( 5 ), the valves are the brake pressure controlling valves of an anti-lock braking system or a traction control system. 5. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (5) als Druckreduzierventile ausgebildet sind, wobei die maximale Druckdifferenz zwischen Einlaßseite und Auslaßseite der Druckreduzierventile einem Bremsdruck entspricht, dessen Bremswirkung der maximal erzielbaren momentanen Bremswirkung der Rekuperationsbremse entspricht.5. Vehicle brake system according to claim 1 or 4, characterized in that the valves ( 5 ) are designed as pressure reducing valves, the maximum pressure difference between the inlet side and outlet side of the pressure reducing valves corresponding to a braking pressure, the braking effect of which corresponds to the maximum achievable instantaneous braking effect of the recuperation brake. 6. Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung zwischen Bremspedal (1) und Hauptbremszylinder (3) so bestimmt ist, daß die von einem Fahrer auf das Bremspedal (1) aufbringbare Kraft dazu ausreicht, einen derartigen Bremsdruck zu erzeugen, daß auch bei maximaler Druckreduktion an den Ventilen eine Blockierbremsung erzeugbar ist.6. Vehicle brake system according to claim 5, characterized in that the translation between the brake pedal ( 1 ) and master brake cylinder ( 3 ) is determined so that the force which can be applied by a driver to the brake pedal ( 1 ) is sufficient to generate such a brake pressure that Blocking braking can also be generated with maximum pressure reduction on the valves. 7. Fahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinrichtung (9) die Bremskraftverteilung zwischen den Achsen durch die Betätigung der Ventile und durch Steuerung der Bremswirkung der Rekuperationsbremse unter Beachtung wenigstens eines Kriteriums, das die Fahrstabilität des Fahrzeugs repräsentiert, derart variiert wird, daß die maximal mögliche Wirkung der Rekuperationsbremse bei gleichzeitigem Erfüllen des Stabilitätskriteriums genutzt wird.7. Vehicle brake system according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the control device ( 9 ) the braking force distribution between the axles by actuating the valves and by controlling the braking action of the recuperation brake taking into account at least one criterion that represents the driving stability of the vehicle is varied in such a way that the maximum possible effect of the recuperation brake is used while at the same time fulfilling the stability criterion.
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