EP2552759A1 - Method for controlling/regulating the boosting of a brake force of a brake system, brake force booster, and control unit - Google Patents

Method for controlling/regulating the boosting of a brake force of a brake system, brake force booster, and control unit

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EP2552759A1
EP2552759A1 EP11711326A EP11711326A EP2552759A1 EP 2552759 A1 EP2552759 A1 EP 2552759A1 EP 11711326 A EP11711326 A EP 11711326A EP 11711326 A EP11711326 A EP 11711326A EP 2552759 A1 EP2552759 A1 EP 2552759A1
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EP
European Patent Office
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brake
brake booster
control unit
booster
actuator
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Withdrawn
Application number
EP11711326A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Martin-Peter Bolz
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60T8/4863—Traction control, stability control, using both the wheel brakes and other automatic braking systems in hydraulic brake systems closed systems
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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a gain of a braking force of a brake system, in particular an auxiliary power brake system of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a brake booster for amplifying a braking force of a brake system, in particular an auxiliary power brake system of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a control unit, in particular an ABS or ESP control unit or a control unit of a brake booster, by means of which a method according to the invention can be carried out, and / or a brake booster according to the invention can be controlled / regulated.
  • An actuation of a brake system, z is usually facilitated by means of a brake booster, which increases a force applied by a driver of the motor vehicle braking force by a certain amount or a certain factor, that applies an additional force. A resulting total or braking force is imparted to the brakes of the motor vehicle, which then decelerate one or a plurality of wheels of the motor vehicle.
  • a common type of brake booster operates on the basis of a vacuum accumulator, which is evacuated from a suction port of an internal combustion engine of the motor vehicle, so that the vacuum accumulator provides energy to increase the braking force. Not every motor vehicle has an internal combustion engine that can be used to evacuate the pressure accumulator.
  • DE 10 2007 016 863 A1 discloses an electromechanical brake booster for a motor vehicle, with a driven by an electric motor rotationally symmetric Kurvengetrieberolle.
  • the Kurvengetrieberolle has a pitch groove, by means of which in the operation of the electric motor, a scanner at a longitudinal end of a lever is linearly reciprocated.
  • this is connected to a piston of a master cylinder and can thereby transmit a force resulting from the electric motor to the piston.
  • a length ratio of the scanner to the center joint and center joint for mechanical connection with the piston adjusts a lever ratio of the brake booster.
  • the lever, the Kurvengetrieberolle, and thus the pitch groove and a shaft of the electric motor always have the same position relative to a certain position of the piston, so that an available translation can not always be optimally used.
  • the brake booster according to the invention has a drivable by a drive, in particular an electric motor transmission, wherein the transmission has an actuator or a lever, by means of which a piston of a master cylinder is actuated.
  • the transmission is a cam gear, in particular a non-uniform cam gear having a control surface or a control groove.
  • the brake booster is preferably designed as an electro-mechanical brake booster.
  • the transmission can have a cam on which a scanner of the actuator can be slid off or unrolled, wherein the piston of the master cylinder can be actuated by means of an actuating section of the actuator.
  • a scan is unilateral, d. H.
  • the scanner runs on the control surface, to which it is preferably pressed by a spring force.
  • a compulsion such. B. a control groove in a guide plate according to the invention, of course, also applicable.
  • the brake booster can be made smaller and thus cheaper, which can be dispensed with a comparatively large vacuum brake booster.
  • This reduction can go so far that the drive just the maximum force required, z. B. only after about 25% to about 33% of the way the piston of the master cylinder reaches, and that it can represent a required braking dynamics only to the first about 30% of this way.
  • the resulting drive with gearbox is greatly reduced, the electro-mechanical design of the brake booster is simple and easy to maintain, thus offering a space and cost advantage.
  • the brake booster according to the invention can be operated, ie controlled or regulated, by a method according to the invention.
  • the brake booster is designed such that it itself or that by means of Brake booster such a method is feasible and can be performed accordingly.
  • a control unit which controls or regulates one or the brake booster according to the invention is either part of the brake booster, in particular its electric motor, or the brake booster can be externally controlled or einregelbar. This is then preferably done by an ABS or ESP control unit.
  • the inventive method in each suitable brake booster is feasible and can be carried out accordingly.
  • a comparatively small partial volume of a brake fluid is discharged or removed in such a way that an actuator of the brake booster can be brought into a position comparatively quickly, in which a comparatively high additional force of a brake booster from a brake circuit of a brake system it can impose a greater additional force on the master cylinder.
  • the draining or removal of the partial volume of the brake fluid from the brake circuit is preferably carried out such that a pressure of the brake fluid in the brake circuit initially remains constant in the middle and subsequently increases preferentially.
  • the actuator is tracked to a piston of the master cylinder, the tracking is carried out in particular by the electric motor assisted. Any instantaneous pressure drop and re-increase in the brake circuit due to opening of a valve for discharging or removing the partial volume of the brake fluid should not be considered here.
  • Position of the actuator and the piston of the master cylinder not only must be realized under a considerable amount of force, but can be inventively established much faster; in that a brake point of the piston of the master cylinder is displaced into a position in which the brake booster can apply its entire gain, which is preferably without a pressure loss and possibly even under a pressure increase in the Brake circuit can be done. Ie. It is possible, essentially at any time to apply a maximum additional force to the piston of the master cylinder, with a dynamic of the brake system is maintained.
  • the discharge or removal of the partial volume of the brake fluid from the brake circuit is preferably carried out by a controllable / controllable valve, which abläset the sub-volume in a balancing circuit or a low-pressure accumulator.
  • the draining or removal of the partial volume is preferably carried out by an ABS or an ESP system of the motor vehicle, wherein the ABS or the ESP system preferably discharges the partial volume on a rear wheel.
  • the discharge of brake fluid on a rear axle tends to stabilize, which is thus beneficial.
  • a control unit of the brake booster or for the brake booster output an electrical control signal for discharging the partial volume of the brake fluid.
  • control unit preferably outputs the control signal to the ABS or the ESP system, which responds accordingly in sequence.
  • ABS the control signal
  • ESP the control unit
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a brake booster according to the invention on a brake system, based on which a method according to the invention is explained;
  • Fig. 2 is a force-displacement diagram of the brake booster of Fig. 1, which represents an achievable by the brake booster additional power over a path of a piston of a master cylinder.
  • Embodiments of the invention 1 shows a detail of a brake system 1, preferably a vehicle brake system 1, in particular an auxiliary power brake system 1, wherein only a brake booster 100, a master cylinder 200, passing through the master cylinder 200 through the brake 300 or brake fluid 300 and a Compensation circuit 400, and a control unit 500, in particular an ABS or ESP control unit 500 are shown.
  • the control unit 500 controls or regulates preferably in cooperation with a control unit 1 14, which is in particular part of the brake booster 100, the brake booster 100 and its drive 1 10, which is preferably designed as an electric motor 1 10.
  • Two separate brake circuits 300 are preferred
  • each brake circuit 300 at least one brake (not shown) can operate.
  • the compensation circuit 400 (ports 220 on the master brake cylinder 200), in which a surge tank and / or a low pressure accumulator (both not shown), preferably an ABS or ESP
  • Aggregates is provided or are, takes on excess brake fluid or leaks in the brake circuit 300.
  • the brake booster 100 can actuate a piston 210 of the master cylinder 200 depending on an operating condition, whereby an additional force F 10 o, resulting from the brake booster 100, are applied to the piston 210, in addition to a pedal force resulting preferably from a brake pedal (not shown) can. Ie. a resulting total force F ges on the piston 210 and a braking force F tot results from the addition of the additional force F 10 o with the pedal force.
  • the piston 210 sets a certain displacement x back; see also FIG. 2.
  • the brake booster 100 itself is preferably designed as an electromechanical brake booster 100, whose drive unit consists of the drive 1 10 and a transmission 120.
  • the brake booster 100 must be able to meet both a demand for dynamics and a demand for reaching a maximum additional force F-ioo.
  • a non-uniform gear 120 can be achieved that at a beginning of Verstellwegs x (position of FIG. 1), the revolutions of the drive 1 10 in more adjustment and after the beginning or at one end in more additional force F 10 o is implemented. This is at the beginning as it is usually needed, more momentum available and later, so z. B. from a third or a half of the adjustment x the maximum additional force F100.
  • the transmission 120 is formed as a cam gear 120 with a variable ratio. Ie. z. B. that the gear 120 has a drive pulley 122 preferably with an outer toothing 123, for example a worm wheel 122 which is driven by an external toothing 1 13 of a motor shaft 1 12, for example a screw 1 13, preferably as an electric motor 1 10 trained drive 1 10 , It is of course possible to use a different configuration to place the gear 120 in a uniform or non-uniform rotational movement.
  • a cam 124 or a guide plate Adjacent to the drive pulley 122 and rotatably connected thereto, there is a cam 124 or a guide plate (not shown in the drawing), which actuates an actuator 130 of the transmission 120, which in turn actuates the piston 210 of the master cylinder 200.
  • the actuator 130 z. B. may be formed as a lever 130 which is provided spring-biased in the direction of the cam 124.
  • a bias voltage is not necessary, since here the actuator 130 is forcibly guided in a control groove and not as in the case of a cam 124 slides on a control surface 125 or rolls.
  • the actuator 130 scans the control surface 125 or the control groove in an operation of the electric motor 1 10 by means of a scanner 132 formed or provided on it. Opposite to a pivot point 133 of the actuator 130, this has an actuating portion 134, by means of which the actuator 130 actuates the piston 210.
  • the actuator 130 is rotatably or pivotably mounted in the pivot point 133, and the scanner 132 and the actuating portion 134 are preferably provided or formed on opposite longitudinal end portions of the actuator 130.
  • the corresponding dimensions are selected such that the actuating portion 134 mainly performs a translatory movement in its maximum trajectory or a contact or joint geometry between the actuator 130 and the piston 210 is selected such that a translational motion transmission from the actuating portion 134 of the actuator 130th on the piston 210 is possible.
  • this is a longitudinal end the Kobens 210 formed crowned or provided with a rotatable roller on which the actuating portion 134 rests with a radius surface.
  • the brake booster 100 with the cam disk 124 or the guide disk is designed in such a way that a transmission over an adjustment path x is non-uniform, as FIG. 1 shows by way of example and FIG. 2 clarifies in more detail.
  • the guide surface 125 or guide groove is configured such that the additional force F 10 o on the piston 210 as a function of the adjustment path x of the piston 210 initially increases, preferably increases substantially linearly, and then to remain at a certain maximum additional force F 10 o (see Fig. 2).
  • a radius of the guide disk 124, the outer edge of which forms the guide surface 125 initially increases strongly, preferably with an exponent, in order then to wake up only linearly thereafter.
  • the brake booster 100 starting from the zero position, ie initially the displacement x of the piston 210 of the master cylinder 200, does not have the potential to bring the full boosting force F 10 o to the master cylinder 200. This is usually not a problem, since the brake system 1 in total represents a spring that builds on the adjustment x only a full counterforce. However, it may happen that the brake system 1 already quite early, ie at low displacement paths x of the piston 210, has a high back pressure, z. B.
  • the controller 1 can determine 14 or 500 of the brake booster 100 that after a small displacement x, for example, 20%, the drive 1 10 already a large part of its possible torque, for example, 90% expends. This may be the brake booster 100 then z. B. to a suitable system, for.
  • a suitable system for example, As an ABS or an ESP system of the motor vehicle, communicate via a suitable signal channel 1 15.
  • the ABS or ESP system can then according to the invention by discharging a small partial volume of the brake fluid, preferably from the rear wheel brake cylinders, increase the displacement x of the piston 210, which leads to higher clamping forces of the brake booster 100.
  • a partial volume of the brake fluid is taken from the brake circuit 300 and is preferred according to the invention discharged into the compensation circuit 400. This can be done at a beecheigen point of the brake circuit 300, as long as a corresponding device or device such.
  • a valve in particular a controllable / controllable valve, is present; In particular, the ABS or ESP system is suitable for this purpose.
  • control unit 1 14 or 500 or another controller determines that more braking force is required than can be achieved at a position of the actuator 130, it sends a corresponding signal 1 15 to a corresponding device, such. B. to the ABS or ESP system.
  • This signal 15 then causes the device or the ABS or ESP system to release some brake fluid from the brake circuit 300.
  • the piston 210 moves to a position, a new "braking point" at which the drive unit with its non-uniform gear 120 can generate a higher force in the brake circuit 300.
  • ABS and ESP systems discharge an excess fractional volume of brake fluid into or a low pressure reservoir within the ABS or ESP aggregate using the exhaust valves there.
  • the partial volume of the brake fluid is then conveyed by a return pump, driven by an engine, behind a brake pedal in the master cylinder 200 to prevent sinking of the brake pedal. Consequently, the engine must also not be controlled so that the transmission 120 of the non-linear electric brake booster 100 continues to sink in order to increase the additional force F 10 o.
  • the low-pressure accumulator (s) of the ABS or ESP unit may need to be adjusted in one volume in order to guarantee absorption of the required partial volume of the brake fluid. It is preferred that the pressure of the brake fluid in the brake circuit 300 does not decrease, but at least remains the same, in particular increases; once apart from a possible pressure drop peak when opening the valve to drain the partial volume of the brake fluid.
  • the actuator 130 is first moved to a position in which the brake booster 100 for 100% additional force F 10 o can be provided for the first time, this being the case in FIG. 2 for approximately 33% of the displacement path x of the piston 210.
  • the brake booster 100 is designed or driven such that the method is only started when a torque or an electric current of the drive 1 10, in particular of the electric motor 1 10, about 70% to about 95%, preferably about 75% to about 90% and in particular about 80% to about 85% of a possible torque or electric current in the operating point reached.
  • this torque or this electrical current is preferably output by the control unit 1 14 of the brake booster 100, the corresponding electrical control signal 1 15, in particular to the ABS or ESP control unit 500.
  • this can also be done by another control unit, whereby an ECU (Engine Control Unit) can take over this task.
  • ECU Engine Control Unit
  • cam gear 120 gear 120 of the brake booster 100 is designed such that from the zero position of the piston 210 of the master cylinder 200 out, the maximum additional force F 10 o only after about 20% to 25%, preferably only after about 25 % to 30%, in particular only after about 30% to 35% (see FIG. 2), more preferably only after about 35% to 40% and in particular particularly preferably only after about 40% to about 45% of an adjustment path x of the piston 210 is reached.

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Abstract

The invention relates to a method for controlling/regulating the boosting of a brake force of a brake system (1), in particular of a power-assisted brake system (1) of a motor vehicle, wherein the brake system (1) comprises a brake force booster (100) having an actuator (130) by means of which a variable additional force (F100) can be imparted to a master brake cylinder (200) of the brake system (1), wherein if a relatively high additional force (F100) is demanded, a partial volume of a brake fluid is discharged from a brake circuit (300) of the brake system (1) in such a way that the actuator (130) of the brake force booster (100) can be placed relatively quickly into a position in which it can impart a greater additional force (F100) to the master brake cylinder (200). The invention also relates to a brake force booster for boosting a brake force of a brake system (1), in particular of a power-assisted brake system (1) of a motor vehicle, having a gearing (120) which can be driven by an electric motor (110), wherein the gearing (120) has an actuator (130) by means of which a piston (210) of a master brake cylinder (200) can be actuated, and wherein the gearing (120) is a cam mechanism (120), in particular an asymmetrical cam mechanism (120), having a control surface (125) or a control groove.

Description

Beschreibung  description
Titel title
Verfahren zum Steuern/Regeln einer Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage, Bremskraftverstärker, sowie Steuereinheit  Method for controlling a gain of a braking force of a brake system, brake booster, and control unit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern/Regeln einer Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage, insbesondere einer Hilfskraft-Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung einen Bremskraftverstärker zur Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage, insbesondere einer Hilfskraft- Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuereinheit, insbesondere eine ABS- bzw. ESP-Steuereinheit oder eine Steuereinheit eines Bremskraftverstärkers, mittels welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführbar ist, und/oder ein erfindungsgemäßer Bremskraftverstärker steuerbar/regelbar ist. The invention relates to a method for controlling a gain of a braking force of a brake system, in particular an auxiliary power brake system of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a brake booster for amplifying a braking force of a brake system, in particular an auxiliary power brake system of a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a control unit, in particular an ABS or ESP control unit or a control unit of a brake booster, by means of which a method according to the invention can be carried out, and / or a brake booster according to the invention can be controlled / regulated.
Stand der Technik State of the art
Eine Betätigung einer Bremsanlage, z. B. der eines Kraftfahrzeugs, wird üblicherweise mittels eines Bremskraftverstärkers erleichtert, welcher eine durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs aufgebrachte Bremskraft um einen gewissen Betrag bzw. einen gewissen Faktor erhöht, also eine Zusatzkraft aufbringt. Eine daraus resultierende Gesamt- oder Bremskraft wird an die Bremsen des Kraftfahrzeugs vermittelt, welche daraufhin eines oder eine Mehrzahl von Rädern des Kraftfahrzeugs abbremsen. Ein verbreiteter Typ von Bremskraftverstärkern arbeitet auf Basis eines Unterdruckspeichers, der von einem Sauganschluss eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs evakuiert wird, sodass der Unterdruckspeicher Energie zur Verstärkung der Bremskraft bereitstellt. Nicht jedes Kraftfahrzeug verfügt über einen Verbrennungsmotor, der zum Evakuieren des Druckspeichers verwendet werden kann. Beispielsweise in Diesel- oder Elektrofahr- zeugen behilft man sich z. B. damit, stattdessen eine elektrisch betriebene Un- terdruckpumpe einzusetzen. Unterdruckspeicher und darauf basierende Bremskraftverstärker sind jedoch sperrig und eine Anordnung des Bremskraftverstärkers bezüglich des Bremssystems ist damit wenig flexibel. Die DE 10 2007 016 863 A1 offenbart einen elektromechanischen Bremskraftverstärker für ein Kraftfahrzeug, mit einer von einem Elektromotor angetriebenen rotationssymmetrischen Kurvengetrieberolle. Die Kurvengetrieberolle weist eine Steigungsnut auf, mittels welcher im Betrieb des Elektromotors ein Abtaster an einem Längsende eines Hebels linear hin- und herbewegbar ist. An einem die- sem gegenüberliegenden Längsende des Hebels ist dieser mit einem Kolben eines Hauptbremszylinders verbunden und kann dadurch eine Kraft, resultierend aus dem Elektromotor, auf den Kolben übertragen. In einem Mittenbereich ist der Hebel gelenkig gelagert, wobei ein Längenverhältnis von Abtaster zum Mittengelenk und Mittengelenk zur mechanischen Verbindung mit dem Kolben ein Hebel- Verhältnis des Bremskraftverstärkers einstellt. Bei einem Verfahren zum Betreiben des Bremskraftverstärkers besitzen der Hebel, die Kurvengetrieberolle, und somit die Steigungsnut und eine Welle des Elektromotors gegenüber einer bestimmten Position des Kolbens immer dieselbe Position, sodass eine zur Verfügung stehende Übersetzung nicht immer optimal genutzt werden kann. An actuation of a brake system, z. As that of a motor vehicle, is usually facilitated by means of a brake booster, which increases a force applied by a driver of the motor vehicle braking force by a certain amount or a certain factor, that applies an additional force. A resulting total or braking force is imparted to the brakes of the motor vehicle, which then decelerate one or a plurality of wheels of the motor vehicle. A common type of brake booster operates on the basis of a vacuum accumulator, which is evacuated from a suction port of an internal combustion engine of the motor vehicle, so that the vacuum accumulator provides energy to increase the braking force. Not every motor vehicle has an internal combustion engine that can be used to evacuate the pressure accumulator. For example, in diesel or electric vehicles z. B. so that instead an electrically operated Un- use of a vacuum pump. Vacuum accumulator and brake booster based thereon, however, are bulky and an arrangement of the brake booster with respect to the brake system is thus not very flexible. DE 10 2007 016 863 A1 discloses an electromechanical brake booster for a motor vehicle, with a driven by an electric motor rotationally symmetric Kurvengetrieberolle. The Kurvengetrieberolle has a pitch groove, by means of which in the operation of the electric motor, a scanner at a longitudinal end of a lever is linearly reciprocated. At one of these opposite longitudinal end of the lever, this is connected to a piston of a master cylinder and can thereby transmit a force resulting from the electric motor to the piston. In a central region of the lever is articulated, wherein a length ratio of the scanner to the center joint and center joint for mechanical connection with the piston adjusts a lever ratio of the brake booster. In a method for operating the brake booster, the lever, the Kurvengetrieberolle, and thus the pitch groove and a shaft of the electric motor always have the same position relative to a certain position of the piston, so that an available translation can not always be optimally used.
Aufgabenstellung task
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben, also zum Steuern bzw. Regeln, eines Bremskraftverstärkers, sowie einen verbes- serten Bremskraftverstärker anzugeben. Ferner soll eine Steuereinheit dafür angegeben werden. Hierbei soll es insbesondere möglich sein, im Wesentlichen zu jeder Zeit eine maximale Zusatzkraft, resultierend aus dem Bremskraftverstärker, auf einen Kolben eines Hauptbremszylinders aufzubringen, wobei eine Dynamik der Bremsanlage bevorzugt erhalten bleiben soll. Ferner soll der Bremskraftver- stärker wartungsfreundlich sein, wenig Platz beanspruchen und flexibel einbaubar sein. It is an object of the invention to specify an improved method for operating, that is to say for controlling, a brake booster as well as an improved brake booster. Furthermore, a control unit should be specified for it. In this case, it should be possible, in particular, to apply a maximum additional force, resulting from the brake booster, to a piston of a master brake cylinder substantially at all times, wherein dynamics of the brake system should preferably be retained. Furthermore, the brake booster should be easy to maintain, take up little space and be flexibly installable.
Offenbarung der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zum Steuern/Regeln einerDISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is achieved by a method for controlling a
Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage, insbesondere einer Hilfskraft- Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, gemäß Anspruch 1 ; einen Bremskraftverstärker zur Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage, insbesondere einer Hilfskraft-Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, gemäß Anspruch 7; und eine Steuereinheit, insbesondere eine ABS- bzw. ESP-Steuereinheit oder eine Steuerein- heit eines Bremskraftverstärkers, gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Amplification of a braking force of a brake system, in particular an auxiliary power Brake system of a motor vehicle, according to claim 1; a brake booster for amplifying a braking force of a brake system, in particular an auxiliary power brake system of a motor vehicle, according to claim 7; and a control unit, in particular an ABS or ESP control unit or a control unit of a brake booster, according to claim 10. Advantageous developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker weist ein von einem Antrieb, insbesondere einem Elektromotor antreibbares Getriebe auf, wobei das Getriebe ein Stellglied bzw. einen Hebel besitzt, mittels welchem ein Kolben eines Hauptbremszylinders betätigbar ist. Hierbei ist das Getriebe ein Kurvengetriebe, insbesondere ein ungleichförmiges Kurvengetriebe, das eine Steuerfläche oder eine Steuernut aufweist. D. h. der Bremskraftverstärker ist bevorzugt als ein elektro- mechanischer Bremskraftverstärker ausgebildet. In Ausführungsformen der Er- findung kann das Getriebe eine Kurvenscheibe aufweisen, auf welcher ein Abtaster des Stellglieds abgleitbar oder abrollbar ist, wobei mittels eines Betätigungsabschnitts des Stellglieds der Kolben des Hauptbremszylinders betätigbar ist. Hierbei erfolgt eine Abtastung einseitig, d. h. der Abtaster läuft auf der Steuerfläche, an die er bevorzugt durch eine Federkraft gedrückt wird. Eine Zwangsfüh- rung, wie z. B. eine Steuernut in einer Führungsscheibe ist erfindungsgemäß natürlich ebenfalls anwendbar. The brake booster according to the invention has a drivable by a drive, in particular an electric motor transmission, wherein the transmission has an actuator or a lever, by means of which a piston of a master cylinder is actuated. Here, the transmission is a cam gear, in particular a non-uniform cam gear having a control surface or a control groove. Ie. the brake booster is preferably designed as an electro-mechanical brake booster. In embodiments of the invention, the transmission can have a cam on which a scanner of the actuator can be slid off or unrolled, wherein the piston of the master cylinder can be actuated by means of an actuating section of the actuator. Here, a scan is unilateral, d. H. The scanner runs on the control surface, to which it is preferably pressed by a spring force. A compulsion, such. B. a control groove in a guide plate according to the invention, of course, also applicable.
Insbesondere durch ein ungleichförmiges Getriebe kann der Antrieb, insbesondere der Elektromotor, des Bremskraftverstärkers kleiner und somit kostengünstiger ausgelegt werden, wobei auf einen vergleichsweise großen Vakuumbremskraftverstärker verzichtet werden kann. Dieses Verkleinern kann soweit gehen, dass der Antrieb gerade noch die benötigte maximale Kraft, z. B. erst nach ca. 25% bis ca. 33% des Wegs des Kolbens des Hauptbremszylinders erreicht, und dass er eine benötigte Bremsdynamik nur auf den ersten ca. 30% dieses Wegs darstellen kann. Der daraus resultierende Antrieb mit Getriebe ist stark reduziert, die elekt- romechanische Auslegung des Bremskraftverstärkers ist einfach und wartungsfreundlich und bietet somit einen Bauraum- und Kostenvorteil. In particular, by a non-uniform transmission of the drive, in particular the electric motor, the brake booster can be made smaller and thus cheaper, which can be dispensed with a comparatively large vacuum brake booster. This reduction can go so far that the drive just the maximum force required, z. B. only after about 25% to about 33% of the way the piston of the master cylinder reaches, and that it can represent a required braking dynamics only to the first about 30% of this way. The resulting drive with gearbox is greatly reduced, the electro-mechanical design of the brake booster is simple and easy to maintain, thus offering a space and cost advantage.
Der erfindungsgemäße Bremskraftverstärker kann dabei mit einem erfindungs- gemäßen Verfahren betrieben, d. h. gesteuert bzw. geregelt werden. Hierbei ist der Bremskraftverstärker derart ausgelegt, dass er selbst oder dass mittels des Bremskraftverstärkers ein solches Verfahren durchführbar ist und entsprechend durchgeführt werden kann. D. h. eine Steuereinheit, welche einen oder den erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker ansteuert oder einregelt, ist entweder Teil des Bremskraftverstärkers, insbesondere dessen Elektromotors, oder der Brems- kraftverstärker ist extern ansteuer- oder einregelbar. Dies erfolgt dann bevorzugt durch eine ABS- bzw. ESP-Steuereinheit. D. h. auch, dass durch diese genannten oder andere Steuereinheiten das erfindungsgemäße Verfahren bei einem jeden geeigneten Bremskraftverstärker durchführbar ist und entsprechend durchgeführt werden kann. The brake booster according to the invention can be operated, ie controlled or regulated, by a method according to the invention. Here, the brake booster is designed such that it itself or that by means of Brake booster such a method is feasible and can be performed accordingly. Ie. a control unit which controls or regulates one or the brake booster according to the invention is either part of the brake booster, in particular its electric motor, or the brake booster can be externally controlled or einregelbar. This is then preferably done by an ABS or ESP control unit. Ie. also that by these mentioned or other control units, the inventive method in each suitable brake booster is feasible and can be carried out accordingly.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Anforderung einer vergleichsweise hohen Zusatzkraft von einen Bremskraftverstärker, aus einem Bremskreis einer Bremsanlage ein vergleichsweise geringes Teilvolumen einer Bremsflüssigkeit derart abgelassen bzw. entnommen, dass ein Stellglied des Bremskraft- Verstärkers vergleichsweise schnell in eine Position gebracht werden kann, in welcher es dem Hauptbremszylinder eine größere Zusatzkraft aufprägen kann. Das Ablassen bzw. Entnehmen des Teilvolumens der Bremsflüssigkeit aus dem Bremskreis erfolgt bevorzugt derart, dass ein Druck der Bremsflüssigkeit im Bremskreis zunächst im Mittel konstant bleibt und darauf folgend bevorzugt an- steigt. Hierbei wird das Stellglied einem Kolben des Hauptbremszylinders nachgeführt, wobei das Nachführen insbesondere durch den Elektromotor kraftunterstützt erfolgt. Ein etwaiger instantaner Druckabfall und Wiederanstieg im Bremskreis aufgrund eines Öffnens eines Ventils zum Ablassen bzw. Entnehmen des Teilvolumens der Bremsflüssigkeit soll hierbei nicht berücksichtigt sein. In the method according to the invention, a comparatively small partial volume of a brake fluid is discharged or removed in such a way that an actuator of the brake booster can be brought into a position comparatively quickly, in which a comparatively high additional force of a brake booster from a brake circuit of a brake system it can impose a greater additional force on the master cylinder. The draining or removal of the partial volume of the brake fluid from the brake circuit is preferably carried out such that a pressure of the brake fluid in the brake circuit initially remains constant in the middle and subsequently increases preferentially. In this case, the actuator is tracked to a piston of the master cylinder, the tracking is carried out in particular by the electric motor assisted. Any instantaneous pressure drop and re-increase in the brake circuit due to opening of a valve for discharging or removing the partial volume of the brake fluid should not be considered here.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es möglich, bei einer plötzlichen Anforderung einer hohen Bremskraft, insbesondere einer benötigten im Wesentlichen maximalen Bremskraftverstärkung, diese bei einem elektromechanischen Bremskraftverstärker zur Verfügung zu stellen. D. h. die Kurvenscheibe oder die Führungsscheibe des ungleichförmigen Getriebes und daraus resultierend eineBy means of the method according to the invention, it is possible, in the case of a sudden request for a high braking force, in particular a required substantially maximum brake force boost, to make this available to an electromechanical brake booster. Ie. the cam or the guide plate of the non-uniform gear and the resulting one
Position des Stellglieds und des Kolbens des Hauptbremszylinders, muss nicht erst unter einem erheblichen Kraftaufwand realisiert werden, sondern kann erfindungsgemäß wesentlich schneller etabliert werden; indem ein Bremspunkt des Kolbens des Hauptbremszylinders in eine Position verschoben wird, in welcher der Bremskraftverstärker seine gesamte Verstärkung aufbringen kann, was bevorzugt ohne einen Druckverlust und ggf. sogar unter einer Drucksteigerung im Bremskreis erfolgen kann. D. h. es ist möglich, im Wesentlichen zu jeder Zeit eine maximale Zusatzkraft auf den Kolben des Hauptbremszylinders aufzubringen, wobei eine Dynamik der Bremsanlage erhalten bleibt. Position of the actuator and the piston of the master cylinder, not only must be realized under a considerable amount of force, but can be inventively established much faster; in that a brake point of the piston of the master cylinder is displaced into a position in which the brake booster can apply its entire gain, which is preferably without a pressure loss and possibly even under a pressure increase in the Brake circuit can be done. Ie. It is possible, essentially at any time to apply a maximum additional force to the piston of the master cylinder, with a dynamic of the brake system is maintained.
Das Ablassen bzw. Entnehmen des Teilvolumens der Bremsflüssigkeit aus dem Bremskreis erfolgt bevorzugt durch ein steuerbares/regelbares Ventil, welches das Teilvolumen in einen Ausgleichskreis oder einen Niederdruckspeicher abläset. Das Ablassen bzw. Entnehmen des Teilvolumens erfolgt bevorzugt durch ein ABS- bzw. ein ESP-System des Kraftfahrzeugs, wobei das ABS- bzw. das ESP-System das Teilvolumen bevorzugt an einem Hinterrad ablässt. Das Ablassen von Bremsflüssigkeit an einer Hinterachse wirkt dabei tendenziell stabilisierend, was somit von Vorteil ist. Gemäß der Erfindung kann eine Steuereinheit des Bremskraftverstärkers oder für den Bremskraftverstärker ein elektrisches Steuersignal zum Ablassen des Teilvolumens der Bremsflüssigkeit ausgeben. Hierbei gibt die Steuereinheit das Steuersignal bevorzugt an das ABS- bzw. das ESP-System aus, welches in Folge entsprechend reagiert. Wenn hohe bis extrem hohe Bremskraftverstärkungen abgefordert werden, ist der Einsatz des ABS-Systems sehr wahrscheinlich, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, einen Bremspedalweg hin zu den Bereichen zu beeinflussen, die zu einer Erhöhung der Verstärkungsverhältnisse führen. The discharge or removal of the partial volume of the brake fluid from the brake circuit is preferably carried out by a controllable / controllable valve, which abläset the sub-volume in a balancing circuit or a low-pressure accumulator. The draining or removal of the partial volume is preferably carried out by an ABS or an ESP system of the motor vehicle, wherein the ABS or the ESP system preferably discharges the partial volume on a rear wheel. The discharge of brake fluid on a rear axle tends to stabilize, which is thus beneficial. According to the invention, a control unit of the brake booster or for the brake booster output an electrical control signal for discharging the partial volume of the brake fluid. In this case, the control unit preferably outputs the control signal to the ABS or the ESP system, which responds accordingly in sequence. When high to extremely high brake gains are required, the use of the ABS system is very likely, allowing for the possibility of affecting a brake pedal travel to those areas that result in an increase in boost ratios.
Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der schematischen Zeichnung zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying drawings. In the schematic drawing show:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Bremskraftverstärkers an einer Bremsanlage, anhand welcher ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert wird; und 1 is a schematic diagram of a brake booster according to the invention on a brake system, based on which a method according to the invention is explained; and
Fig. 2 ein Kraft-Weg-Diagramm des Bremskraftverstärkers aus Fig. 1 , welches eine durch den Bremskraftverstärker erreichbare Zusatzkraft über einem Weg eines Kolbens eines Hauptbremszylinders darstellt.  Fig. 2 is a force-displacement diagram of the brake booster of Fig. 1, which represents an achievable by the brake booster additional power over a path of a piston of a master cylinder.
Ausführungsformen der Erfindung Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Bremsanlage 1 , bevorzugt einer Fahrzeug- Bremsanlage 1 , insbesondere einer Hilfskraft-Bremsanlage 1 , wobei lediglich ein Bremskraftverstärker 100, ein Hauptbremszylinder 200, ein durch den Hauptbremszylinder 200 hindurch führender Brems- 300 oder Bremsflüssigkeitskreis 300 und ein Ausgleichskreis 400, sowie eine Steuereinheit 500, insbesondere eine ABS bzw. ESP-Steuereinheit 500 dargestellt sind. Die Steuereinheit 500 steuert oder regelt bevorzugt in Zusammenarbeit mit einer Steuereinheit 1 14, die insbesondere Bestandteil des Bremskraftverstärkers 100 ist, den Bremskraftverstärker 100 bzw. dessen Antrieb 1 10, der bevorzugt als ein Elektromotor 1 10 ausgebildet ist. Bevorzugt sind zwei voneinander getrennte Bremskreise 300Embodiments of the invention 1 shows a detail of a brake system 1, preferably a vehicle brake system 1, in particular an auxiliary power brake system 1, wherein only a brake booster 100, a master cylinder 200, passing through the master cylinder 200 through the brake 300 or brake fluid 300 and a Compensation circuit 400, and a control unit 500, in particular an ABS or ESP control unit 500 are shown. The control unit 500 controls or regulates preferably in cooperation with a control unit 1 14, which is in particular part of the brake booster 100, the brake booster 100 and its drive 1 10, which is preferably designed as an electric motor 1 10. Two separate brake circuits 300 are preferred
(Anschlüsse 230 am Hauptbremszylinder 200) mittels des Hauptbremszylinders 200 versorgbar, sodass ein jeder Bremskreis 300 wenigstens eine Bremse (nicht dargestellt) betätigen kann. Der Ausgleichskreis 400 (Anschlüsse 220 am Hauptbremszylinder 200), in welchem ein Ausgleichsbehälter und/oder ein Niederdruckspeicher (beides nicht dargestellt), bevorzugt eines ABS- oder ESP-(Connections 230 on the master cylinder 200) by means of the master cylinder 200 supplied, so that each brake circuit 300 at least one brake (not shown) can operate. The compensation circuit 400 (ports 220 on the master brake cylinder 200), in which a surge tank and / or a low pressure accumulator (both not shown), preferably an ABS or ESP
Aggregats, vorgesehen ist bzw. sind, nimmt überschüssige Bremsflüssigkeit bzw. eine Leckagen im Bremskreis 300 auf. Aggregates, is provided or are, takes on excess brake fluid or leaks in the brake circuit 300.
Der Bremskraftverstärker 100 kann je nach einem Betriebszustand einen Kolben 210 des Hauptbremszylinders 200 betätigen, wodurch auf den Kolben 210, neben einer Pedalkraft, resultierend bevorzugt aus einem Bremspedal (nicht dargestellt), eine Zusatzkraft F10o, resultierend aus dem Bremskraftverstärker 100, aufgebracht werden kann. D. h. eine resultierende Gesamtkraft Fges auf den Kolben 210 bzw. eine Bremskraft Fges ergibt sich aus der Addition der Zusatzkraft F10o mit der Pedalkraft. Hierbei legt der Kolben 210 einen bestimmten Verstellweg x zurück; siehe hierzu auch die Fig. 2. Der Bremskraftverstärker 100 selbst ist bevorzugt als ein elektromechanischer Bremskraftverstärker 100 ausgebildet, dessen Antriebseinheit aus dem Antrieb 1 10 und einem Getriebe 120 besteht. Der Bremskraftverstärker 100 muss in der Lage sein, sowohl eine Forderung nach Dynamik als auch eine Forderung nach einem Erreichen einer maximalen Zusatzkraft F-ioo zu erfüllen. Durch ein ungleichförmiges Getriebe 120 kann erreicht werden, dass an einem Anfang des Verstellwegs x (Stellung der Fig. 1 ) die Umdrehungen des Antriebs 1 10 in mehr Verstellweg und nach dem Anfang oder an einem Ende in mehr Zusatzkraft F10o umgesetzt wird. Damit steht am Anfang so wie es üblicherweise benötigt wird, mehr Dynamik zur Verfügung und später, also z. B. ab einem Drittel oder einer Hälfte des Verstellwegs x die maximale Zusatzkraft F100. The brake booster 100 can actuate a piston 210 of the master cylinder 200 depending on an operating condition, whereby an additional force F 10 o, resulting from the brake booster 100, are applied to the piston 210, in addition to a pedal force resulting preferably from a brake pedal (not shown) can. Ie. a resulting total force F ges on the piston 210 and a braking force F tot results from the addition of the additional force F 10 o with the pedal force. Here, the piston 210 sets a certain displacement x back; see also FIG. 2. The brake booster 100 itself is preferably designed as an electromechanical brake booster 100, whose drive unit consists of the drive 1 10 and a transmission 120. The brake booster 100 must be able to meet both a demand for dynamics and a demand for reaching a maximum additional force F-ioo. By a non-uniform gear 120 can be achieved that at a beginning of Verstellwegs x (position of FIG. 1), the revolutions of the drive 1 10 in more adjustment and after the beginning or at one end in more additional force F 10 o is implemented. This is at the beginning as it is usually needed, more momentum available and later, so z. B. from a third or a half of the adjustment x the maximum additional force F100.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Getriebe 120 als ein Kurvengetriebe 120 mit einer variablen Übersetzung ausgebildet. D. h. z. B. dass das Getriebe 120 eine Antriebsscheibe 122 mit bevorzugt einer Außenverzahnung 123, beispielsweise ein Schneckenrad 122 aufweist, das von einer Außenverzahnung 1 13 einer Motorwelle 1 12, beispielsweise einer Schnecke 1 13, des bevorzugt als Elektromotor 1 10 ausgebildeten Antriebs 1 10 antreibbar ist. Es ist natürlich möglich, eine andere Konfiguration anzuwenden, um das Getriebe 120 in eine gleichförmige oder auch eine ungleichförmige Drehbewegung zu versetzen. Benachbart zur Antriebsscheibe 122 und mit dieser drehfest verbunden, befindet sich eine Kurvenscheibe 124 oder eine Führungsscheibe (in der Zeichnung nicht dargestellt), welche ein Stellglied 130 des Getriebes 120 betätigt, welches wiederum den Kolben 210 des Hauptbremszylinders 200 betätigt. Hierbei kann das Stellglied 130 z. B. als ein Hebel 130 ausgebildet sein, der in Richtung auf die Kurvenscheibe 124 federvorgespannt vorgesehen ist. Für den Fall einer Führungsscheibe ist eine Vorspannung nicht notwendig, da hier das Stellglied 130 in einer Steuernut zwangsgeführt ist und nicht wie im Fall einer Kurvenscheibe 124 auf einer Steuerfläche 125 abgleitet oder abrollt. In one embodiment of the invention, the transmission 120 is formed as a cam gear 120 with a variable ratio. Ie. z. B. that the gear 120 has a drive pulley 122 preferably with an outer toothing 123, for example a worm wheel 122 which is driven by an external toothing 1 13 of a motor shaft 1 12, for example a screw 1 13, preferably as an electric motor 1 10 trained drive 1 10 , It is of course possible to use a different configuration to place the gear 120 in a uniform or non-uniform rotational movement. Adjacent to the drive pulley 122 and rotatably connected thereto, there is a cam 124 or a guide plate (not shown in the drawing), which actuates an actuator 130 of the transmission 120, which in turn actuates the piston 210 of the master cylinder 200. Here, the actuator 130 z. B. may be formed as a lever 130 which is provided spring-biased in the direction of the cam 124. In the case of a guide plate, a bias voltage is not necessary, since here the actuator 130 is forcibly guided in a control groove and not as in the case of a cam 124 slides on a control surface 125 or rolls.
Das Stellglied 130 tastet in einem Betrieb des Elektromotors 1 10 mittels eines an ihm ausgebildeten oder vorgesehenen Abtasters 132 die Steuerfläche 125 bzw. die Steuernut ab. Gegenüberliegend bezüglich eines Schwenkpunkts 133 des Stellglieds 130 weist dieses einen Betätigungsabschnitt 134 auf, mittels welchem das Stellglied 130 den Kolben 210 betätigt. Hierbei ist das Stellglied 130 im Schwenkpunkt 133 drehbar bzw. schwenkbar gelagert, und der Abtaster 132 sowie der Betätigungsabschnitt 134 sind bevorzugt an einander gegenüberliegenden Längsendabschnitten des Stellglieds 130 vorgesehen bzw. ausgebildet. Die entsprechenden Abmessungen sind dabei derart gewählt, dass der Betätigungsabschnitt 134 in seiner maximalen Bewegungsbahn hauptsächlich eine translatorische Bewegung durchführt bzw. eine Berühr- oder Gelenkgeometrie zwischen dem Stellglied 130 und dem Kolben 210 derart gewählt ist, dass eine translatorische Bewegungsübertragung vom Betätigungsabschnitt 134 des Stellglieds 130 auf den Kolben 210 möglich ist. In vorliegendem Fall ist hierfür ein Längsende des Kobens 210 ballig ausgebildet oder mit einer drehbaren Rolle versehen, an der der Betätigungsabschnitt 134 mit einer Radiusfläche anliegt. The actuator 130 scans the control surface 125 or the control groove in an operation of the electric motor 1 10 by means of a scanner 132 formed or provided on it. Opposite to a pivot point 133 of the actuator 130, this has an actuating portion 134, by means of which the actuator 130 actuates the piston 210. In this case, the actuator 130 is rotatably or pivotably mounted in the pivot point 133, and the scanner 132 and the actuating portion 134 are preferably provided or formed on opposite longitudinal end portions of the actuator 130. The corresponding dimensions are selected such that the actuating portion 134 mainly performs a translatory movement in its maximum trajectory or a contact or joint geometry between the actuator 130 and the piston 210 is selected such that a translational motion transmission from the actuating portion 134 of the actuator 130th on the piston 210 is possible. In this case, this is a longitudinal end the Kobens 210 formed crowned or provided with a rotatable roller on which the actuating portion 134 rests with a radius surface.
Der Bremskraftverstärker 100 mit der Kurvenscheibe 124 bzw. der Führungs- scheibe ist dabei derart ausgestaltet, dass eine Übersetzung über einem Verstellweg x ungleichförmig ist, wie es Fig. 1 beispielhaft darstellt und Fig. 2 näher verdeutlicht. D. h. ab einer in Fig. 1 dargestellten Nulllage des Kolbens 210 des Hauptbremszylinders 200 bzw. der Kurvenscheibe 124 oder der Führungsscheibe, ist die Führungsfläche 125 bzw. Führungsnut derart ausgestaltet, dass die Zusatzkraft F10o auf den Kolben 210 in Abhängigkeit vom Verstellweg x des Kolbens 210 zunächst zunimmt, bevorzugt im Wesentlichen linear zunimmt, um dann bei einer bestimmten maximalen Zusatzkraft F10o zu verbleiben (siehe Fig. 2). D. h. ausgehend von der Nulllage, nimmt ein Radius der Führungsscheibe 124, deren äußerer Rand die Führungsfläche 125 bildet, zunächst stark, bevor- zugt mit einem Exponenten zu, um dann danach nur noch linear anzuwachen.The brake booster 100 with the cam disk 124 or the guide disk is designed in such a way that a transmission over an adjustment path x is non-uniform, as FIG. 1 shows by way of example and FIG. 2 clarifies in more detail. Ie. starting from a zero position of the piston 210 of the master brake cylinder 200 or the cam disk or the guide disk shown in FIG. 1, the guide surface 125 or guide groove is configured such that the additional force F 10 o on the piston 210 as a function of the adjustment path x of the piston 210 initially increases, preferably increases substantially linearly, and then to remain at a certain maximum additional force F 10 o (see Fig. 2). Ie. Starting from the zero position, a radius of the guide disk 124, the outer edge of which forms the guide surface 125, initially increases strongly, preferably with an exponent, in order then to wake up only linearly thereafter.
Dies kann mit einer beliebigen Kurvengestaltung der Steuerfläche 125 realisiert sein. Hierfür eignen sich z. B. Abschnitte von Parabeln, Evolventen und/oder Evoluten. Analog verhält es sich mit der Führungsnut der Führungsscheibe. Gemäß der Erfindung hat der Bremskraftverstärker 100 ausgehend von der Nulllage, also anfangs des Verstellwegs x des Kolbens 210 des Hauptbremszylinders 200, nicht das Potenzial die volle Verstärkungskraft F10o auf den Hauptbremszylinder 200 zu bringen. Dies ist in der Regel auch kein Problem, da die Bremsanlage 1 in Summe eine Feder darstellt, die über dem Verstellweg x erst eine volle Gegenkraft aufbaut. Es kann jedoch vorkommen, dass die Bremsanlage 1 schon ziemlich früh, also bei geringen Verstellwegen x des Kolbens 210, einen hohen Gegendruck aufweist, z. B. dann wenn ein Fahrerassistenzsystem wie beispielsweise ACC (Adaptive Cruise Control) schon Druck im Bremskreis 300 aufgebaut hat. In diesem Fall kann die Steuerung 1 14 bzw. 500 des Bremskraftverstärkers 100 feststellen, dass nach einem geringen Verstellweg x, beispielsweise 20%, der Antrieb 1 10 schon einen großen Teil seines möglichen Drehmoments, beispielsweise 90%, aufwendet. Dies kann der Bremskraftverstärker 100 dann z. B. an ein geeignetes System, z. B. ein ABS- bzw. ein ESP-System des Kraftfahrzeugs, über einen geeigneten Signalkanal 1 15 mitteilen. Das ABS- bzw. ESP- System kann dann erfindungsgemäß durch ein Ablassen eines geringen Teilvolumens der Bremsflüssigkeit, vorzugsweise aus den hinteren Radbremszylindern, den Verstellweg x des Kolbens 210 vergrößern, was zu höheren Spannkräften des Bremskraftverstärkers 100 führt. This can be realized with any curve design of the control surface 125. For this purpose, z. B. sections of parabolas, involutes and / or evolutes. The same applies to the guide groove of the guide disc. According to the invention, the brake booster 100, starting from the zero position, ie initially the displacement x of the piston 210 of the master cylinder 200, does not have the potential to bring the full boosting force F 10 o to the master cylinder 200. This is usually not a problem, since the brake system 1 in total represents a spring that builds on the adjustment x only a full counterforce. However, it may happen that the brake system 1 already quite early, ie at low displacement paths x of the piston 210, has a high back pressure, z. B. when a driver assistance system such as ACC (Adaptive Cruise Control) has already built pressure in the brake circuit 300. In this case, the controller 1 can determine 14 or 500 of the brake booster 100 that after a small displacement x, for example, 20%, the drive 1 10 already a large part of its possible torque, for example, 90% expends. This may be the brake booster 100 then z. B. to a suitable system, for. As an ABS or an ESP system of the motor vehicle, communicate via a suitable signal channel 1 15. The ABS or ESP system can then according to the invention by discharging a small partial volume of the brake fluid, preferably from the rear wheel brake cylinders, increase the displacement x of the piston 210, which leads to higher clamping forces of the brake booster 100.
D. h. wird schon am Anfang des Verstellwegs x des Kolbens 210 des Haupt- bremszylinders 200 eine vergleichsweise große oder maximale Zusatzkraft F10o benötigt und muss der Bremskraftverstärker 100 diese zur Verfügung stellen, wird gemäß der Erfindung ein Teilvolumen der Bremsflüssigkeit aus dem Bremskreis 300 entnommen und bevorzugt in den Ausgleichskreis 400 abgelassen. Dies kann an einer beliebeigen Stelle des Bremskreises 300 geschehen, solange eine entsprechende Einrichtung oder Vorrichtung, wie z. B. ein Ventil, insbesondere ein steuerbares/regelbares Ventil, vorhanden ist; insbesondere eignet sich hierfür das ABS- bzw. ESP-System. Stellt also die Steuereinheit 1 14 bzw. 500 oder eine andere Steuerung fest, dass mehr Bremskraft benötigt wird, als auf einer Position des Stellglieds 130 erreicht werden kann, sendet sie ein entspre- chendes Signal 1 15 an eine entsprechende Einrichtung, wie z. B. an das ABS- bzw. ESP-System. Dieses Signal 1 15 veranlasst dann die Einrichtung oder das ABS- bzw. ESP-System etwas Bremsflüssigkeit aus dem Bremskreis 300 zu entlassen. Hierdurch wandert der Kolben 210 in eine Position, einen neuen„Bremspunkt", an der die Antriebseinheit mit ihrem ungleichförmigen Getriebe 120 eine höhere Kraft im Bremskreis 300 erzeugen kann. Ie. If a comparatively large or maximum additional force F 10 o is required at the beginning of the adjustment path x of the piston 210 of the master brake cylinder 200 and if the brake booster 100 has to make it available, a partial volume of the brake fluid is taken from the brake circuit 300 and is preferred according to the invention discharged into the compensation circuit 400. This can be done at a beliebeigen point of the brake circuit 300, as long as a corresponding device or device such. B. a valve, in particular a controllable / controllable valve, is present; In particular, the ABS or ESP system is suitable for this purpose. Thus, if the control unit 1 14 or 500 or another controller determines that more braking force is required than can be achieved at a position of the actuator 130, it sends a corresponding signal 1 15 to a corresponding device, such. B. to the ABS or ESP system. This signal 15 then causes the device or the ABS or ESP system to release some brake fluid from the brake circuit 300. As a result, the piston 210 moves to a position, a new "braking point" at which the drive unit with its non-uniform gear 120 can generate a higher force in the brake circuit 300.
Bei einer heute üblichen Ausprägung des ABS bzw. ESP erfolgt eine Volumensenkung in den dortigen Bremskreisen meist in einen oder die Niederdruckspeicher des ABS- bzw. ESP-Systems bzw. -Aggregats. Gemäß der Erfindung ent- lassen ABS- und ESP-Systeme ein überschüssiges Teilvolumen der Bremsflüssigkeit in den oder einen Niederdruckspeicher innerhalb des ABS- bzw. ESP- Aggregats unter Verwendung der dortigen Auslassventile. In einem Einsatzfall des ABS bzw. ESP wird das Teilvolumen der Bremsflüssigkeit dann mittels einer Rückförderpumpe, angetrieben von einem Motor, wieder hinter ein Bremspedal in den Hauptbremszylinder 200 gefördert, um ein Einsinken des Bremspedals zu verhindern. Folglich darf der Motor auch nicht angesteuert werden, damit das Getriebe 120 des nichtlinearen elektrischen Bremskraftverstärkers 100 weiter einsinkt um die Zusatzkraft F10o ansteigen zu lassen. Der oder die Niederdruckspeicher des ABS- bzw. ESP-Aggregats müssen ggf. in einem Volumen angepasst werden, um eine Aufnahme des erforderlichen Teilvolumens der Bremsflüssigkeit zu garantieren. Es ist bevorzugt, dass der Druck der Bremsflüssigkeit im Bremskreis 300 nicht sinkt, sondern wenigstens gleich bleibt, insbesondere steigt; einmal abgesehen von einer möglichen Druckabfallspitze beim Öffnen des Ventils zum Ablassen des Teilvolumens der Bremsflüssigkeit. Dies wird dadurch erreicht, dass der Antrieb 1 10 entsprechend angesteuert wird, wodurch das Stellglied 130 den Kolben 210 des Hauptbremszylinders 200 bei einem offenen Ventil (siehe oben) im Bremskreis 300 unter einem wenigstens gleich bleibenden Druck im Bremskreis 300 verlagert. Hierdurch verschiebt sich lediglich das„Arbeitsfenster" des Kolbens 210, allerdings in eine Position in welcher der Bremskraftverstärker 100 seine maximale Zusatzkraft F10o zur Verfügung stellen kann. Bevorzugt wird dabei das Stellglied 130 zunächst in eine Position bewegt, in welcher der Bremskraftverstärker 100 zum ersten Mal ca. 100% Zusatzkraft F10o zur Verfügung stellen kann. Dies ist in der Fig. 2 bei ca. 33% des Verstellwegs x des Kolbens 210 der Fall. In a typical today expression of the ABS or ESP is a volume reduction in the local brake circuits usually in one or the low-pressure accumulator of the ABS or ESP system or aggregate. According to the invention, ABS and ESP systems discharge an excess fractional volume of brake fluid into or a low pressure reservoir within the ABS or ESP aggregate using the exhaust valves there. In an application of the ABS or ESP, the partial volume of the brake fluid is then conveyed by a return pump, driven by an engine, behind a brake pedal in the master cylinder 200 to prevent sinking of the brake pedal. Consequently, the engine must also not be controlled so that the transmission 120 of the non-linear electric brake booster 100 continues to sink in order to increase the additional force F 10 o. The low-pressure accumulator (s) of the ABS or ESP unit may need to be adjusted in one volume in order to guarantee absorption of the required partial volume of the brake fluid. It is preferred that the pressure of the brake fluid in the brake circuit 300 does not decrease, but at least remains the same, in particular increases; once apart from a possible pressure drop peak when opening the valve to drain the partial volume of the brake fluid. This is achieved in that the drive 1 10 is controlled accordingly, whereby the actuator 130 displaces the piston 210 of the master cylinder 200 at an open valve (see above) in the brake circuit 300 under at least a constant pressure in the brake circuit 300. As a result, only the "working window" of the piston 210 shifts, but to a position in which the brake booster 100 can provide its maximum additional force F 10 O. Preferably, the actuator 130 is first moved to a position in which the brake booster 100 for 100% additional force F 10 o can be provided for the first time, this being the case in FIG. 2 for approximately 33% of the displacement path x of the piston 210.
Hierbei ist der Bremskraftverstärker 100 derart ausgelegt oder wird derart angesteuert, dass das Verfahren erst dann gestartet wird, wenn ein Drehmoment oder ein elektrischer Strom des Antriebs 1 10, insbesondere des Elektromotors 1 10, ca. 70% bis ca. 95%, bevorzugt ca. 75% bis ca. 90% und insbesondere ca. 80% bis ca. 85% eines im betreffenden Betriebspunkt möglichen Drehmoments oder elektrischen Stroms erreicht. Bei Erreichen dieses Drehmoments oder dieses elektrischen Stroms wird bevorzugt durch die Steuereinheit 1 14 des Bremskraftverstärkers 100 das entsprechende elektrische Steuersignal 1 15, insbesondere an die ABS bzw. ESP-Steuereinheit 500 ausgegeben. Dies kann jedoch auch durch eine andere Steuereinheit erfolgen, wobei auch eine ECU (Engine Control Unit) diese Aufgabe übernehmen kann. Ferner ist insbesondere das als Kurvengetriebe 120 ausgebildete Getriebe 120 des Bremskraftverstärkers 100 derart ausgelegt, dass aus der Nulllage des Kolbens 210 des Hauptbremszylinders 200 heraus, die maximale Zusatzkraft F10o erst nach ca. 20% bis 25%, bevorzugt erst nach ca. 25% bis 30%, insbesondere erst nach ca. 30% bis 35% (siehe Fig. 2), besonders bevorzugt erst nach ca. 35% bis 40% und insbesondere besonders bevorzugt erst nach ca. 40% bis ca. 45% eines Verstellwegs x des Kolbens 210 erreicht wird. Here, the brake booster 100 is designed or driven such that the method is only started when a torque or an electric current of the drive 1 10, in particular of the electric motor 1 10, about 70% to about 95%, preferably about 75% to about 90% and in particular about 80% to about 85% of a possible torque or electric current in the operating point reached. Upon reaching this torque or this electrical current is preferably output by the control unit 1 14 of the brake booster 100, the corresponding electrical control signal 1 15, in particular to the ABS or ESP control unit 500. However, this can also be done by another control unit, whereby an ECU (Engine Control Unit) can take over this task. Further, in particular designed as a cam gear 120 gear 120 of the brake booster 100 is designed such that from the zero position of the piston 210 of the master cylinder 200 out, the maximum additional force F 10 o only after about 20% to 25%, preferably only after about 25 % to 30%, in particular only after about 30% to 35% (see FIG. 2), more preferably only after about 35% to 40% and in particular particularly preferably only after about 40% to about 45% of an adjustment path x of the piston 210 is reached.

Claims

Ansprüche  claims
1 . Verfahren zum Steuern/Regeln einer Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage (1 ), insbesondere einer Hilfskraft-Bremsanlage (1 ) eines Kraft- fahrzeugs, wobei 1 . Method for controlling / amplifying a braking force of a brake system (1), in particular an auxiliary power brake system (1) of a motor vehicle, wherein
die Bremsanlage (1 ) einen Bremskraftverstärker (100) mit einem Stellglied (130) umfasst, durch welches einem Hauptbremszylinder (200) der Bremsanlage (1 ) eine variierbare Zusatzkraft (F10o) aufgeprägt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass the brake system (1) comprises a brake booster (100) with an actuator (130), by which a master brake cylinder (200) of the brake system (1) a variable additional force (F 10 o) can be impressed, characterized in that
bei Anforderung einer vergleichsweise hohen Zusatzkraft (F10o), aus einem Bremskreis (300) der Bremsanlage (1 ) ein Teilvolumen einer Bremsflüssigkeit derart abgelassen wird, dass das Stellglied (130) des Bremskraftverstärkers (100) vergleichsweise schnell in eine Position gebracht werden kann, in welcher es dem Hauptbremszylinder (200) eine größere Zusatzkraft (F100) aufprägen kann. when a comparatively high additional force (F 10 o) is required, a partial volume of a brake fluid is discharged from a brake circuit (300) of the brake system (1) such that the actuator (130) of the brake booster (100) can be brought into a position comparatively quickly in which it can impose a larger additional force (F100) on the master brake cylinder (200).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ablassen des Teilvolumens der Bremsflüssigkeit aus dem Bremskreis (300) derart erfolgt, dass ein Druck der Bremsflüssigkeit im Bremskreis (300) zunächst we- nigstens konstant bleibt und darauf folgend bevorzugt ansteigt, wobei das2. The method according to claim 1, characterized in that the discharge of the partial volume of the brake fluid from the brake circuit (300) takes place in such a way that a pressure of the brake fluid in the brake circuit (300) initially at least remains constant and subsequently increases preferably, wherein the
Stellglied (130) einem Kolben (210) des Hauptbremszylinders (200) nachgeführt wird und das Nachführen insbesondere kraftunterstützt erfolgt. Actuator (130) a piston (210) of the master cylinder (200) is tracked and the tracking is particularly power assisted.
3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablassen des Teilvolumens der Bremsflüssigkeit aus dem Bremskreis (300) durch ein steuerbares/regelbares Ventil erfolgt, welches das Teilvolumen in einen Ausgleichskreis (400) oder einen Niederdruckspeicher innerhalb eines ABS- bzw. ESP-Systems der Bremsanlage (1 ) ablässt, wobei das Ablassen des Teilvolumens bevorzugt durch ein ABS- bzw. ein ESP-System des Kraftfahrzeugs erfolgt, und das ABS- bzw. das ESP-3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the discharge of the partial volume of the brake fluid from the brake circuit (300) is effected by a controllable / controllable valve which the partial volume in a balancing circuit (400) or a low-pressure accumulator within an ABS or ESP system of the brake system (1) discharges, wherein the draining of the partial volume is preferably carried out by an ABS or an ESP system of the motor vehicle, and the ABS or the ESP
System das Teilvolumen bevorzugt an einem Hinterrad ablässt. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (1 14) des Bremskraftverstärkers (100) ein elektrisches Steuersignal (1 15) zum Ablassen des Teilvolumens der Bremsflüssigkeit ausgibt, wobei die Steuereinheit (1 14) das Steuersignal (1 15) bevorzugt an das ABS- bzw. das ESP-System ausgibt, welches in Folge entsprechend reagiert. System, the partial volume preferably on a rear wheel leaves. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a control unit (1 14) of the brake booster (100) outputs an electrical control signal (1 15) for discharging the partial volume of the brake fluid, wherein the control unit (1 14) the control signal (1 15) preferably outputs to the ABS or the ESP system, which responds accordingly in consequence.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftverstärker (100) derart ausgelegt ist oder derart angesteuert wird, dass das Verfahren erst dann gestartet wird, wenn Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the brake booster (100) is designed in such a way or is controlled such that the method is started only when
ein Drehmoment oder ein elektrischer Strom eines Antriebs (1 10), insbesondere eines Elektromotors (1 10), ca. 70%, bevorzugt ca. 80%, insbesondere ca. 90% und insbesondere bevorzugt ca. 95% eines im betreffenden Betriebspunkt möglichen Drehmoments oder elektrischen Stroms erreicht, wobei  a torque or an electric current of a drive (1 10), in particular an electric motor (1 10), about 70%, preferably about 80%, in particular about 90% and particularly preferably about 95% of a possible torque in the relevant operating point or electric current achieved, wherein
bei Erreichen dieses Drehmoments oder dieses elektrischen Stroms bevorzugt durch die Steuereinheit (1 14) des Bremskraftverstärkers (100) das entsprechende elektrische Steuersignal (1 15) ausgegeben wird.  upon reaching this torque or this electric current preferred by the control unit (1 14) of the brake booster (100), the corresponding electrical control signal (1 15) is output.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftverstärker (100), insbesondere ein Kurvengetriebe (120) des Bremskraftverstärkers (100), derart ausgelegt ist, dass Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the brake booster (100), in particular a cam mechanism (120) of the brake booster (100), is designed such that
aus einer Nulllage des Kolbens (210) des Hauptbremszylinders (200) heraus, eine maximale Zusatzkraft (F10o) erst nach ca. 15% bis ca. 50%, bevorzugt erst nach ca. 20% bis ca. 40% und insbesondere erst nach ca. 25% bis ca. 33% eines Verstellwegs (x) des Kolbens (310) erreicht wird. from a zero position of the piston (210) of the master cylinder (200) out, a maximum additional force (F 10 o) only after about 15% to about 50%, preferably only after about 20% to about 40% and especially only After about 25% to about 33% of a displacement (x) of the piston (310) is achieved.
Bremskraftverstärker zur Verstärkung einer Bremskraft einer Bremsanlage (1 ), insbesondere einer Hilfskraft-Bremsanlage (1 ) eines Kraftfahrzeugs, mit einem von einem Elektromotor (1 10) antreibbaren Getriebe (120), wobei das Getriebe (120) ein Stellglied (130) aufweist, mittels welchem ein Kolben (210) eines Hauptbremszylinders (200) betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass Brake booster for amplifying a braking force of a brake system (1), in particular an auxiliary power brake system (1) of a motor vehicle, having a gearbox (120) which can be driven by an electric motor (110), wherein the gearbox (120) has an actuator (130), by means of which a piston (210) of a master brake cylinder (200) can be actuated, characterized in that
das Getriebe (120) ein Kurvengetriebe (120), insbesondere ein ungleich- förmiges Kurvengetriebe (120), mit einer Steuerfläche (125) oder einer Steuernut ist. the transmission (120) is a cam mechanism (120), in particular a non-uniform shaped cam gear (120), with a control surface (125) or a control groove.
8. Bremskraftverstärker gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (120) eine Kurvenscheibe (124) aufweist, auf welcher ein Abtaster (132) des Stellglieds (130) abgleitbar oder abrollbar ist, und durch einen Betätigungsabschnitt (134) des Stellglieds (130) der Kolben (210) des Hauptbremszylinders (200) betätigbar ist. 8. Brake booster according to one of claims 1 to 7, characterized in that the transmission (120) has a cam (124) on which a scanner (132) of the actuator (130) is slidable or unrolled, and by an actuating portion (134 ) of the actuator (130) of the piston (210) of the master cylinder (200) is operable.
9. Bremskraftverstärker gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskraftverstärker (100) derart ausgelegt ist, dass der Bremskraftverstärker (100) selbst oder dass mittels des Bremskraftverstärkers (100) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchführbar ist und/oder durchgeführt wird. 9. brake booster according to claim 7 or 8, characterized in that the brake booster (100) is designed such that the brake booster (100) itself or that by means of the brake booster (100) a method according to one of claims 1 to 6 is feasible and / or performed.
10. Steuereinheit, insbesondere ABS- bzw. ESP-Steuereinheit (500) oder Steuereinheit (1 14) eines Bremskraftverstärkers (100), dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Steuereinheit (500; 1 14) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführbar ist und/oder durchgeführt wird, und/oder dass mittels der Steuereinheit (500; 1 14) ein Bremskraftverstärker (100) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 steuerbar/regelbar ist und/oder gesteuert/geregelt wird. 10. Control unit, in particular ABS or ESP control unit (500) or control unit (1 14) of a brake booster (100), characterized in that by means of the control unit (500; 1 14) a method according to one of claims 1 to 9 feasible is and / or is carried out, and / or that by means of the control unit (500, 1 14) a brake booster (100) according to one of claims 7 to 9 is controllable / regulated and / or controlled.
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