WO2013102585A1 - Verfahren zum betrieb einer hydraulischen bremsanlage - Google Patents

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WO2013102585A1
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brake pressure
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motor vehicle
pressure generator
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Rudolf Daniels
Ian Moore
Thomas Svensson
Jörg Riethmüller
Herbert Vollert
Timo Jahnz
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Ford Global Technologies, Llc.
Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a hydraulic brake system for motor vehicles, which has at least one electric motor-operated brake pressure generator.
  • the output of electric motor operated brake pressure generators for example, mechatronic tandem master cylinders or pumps driving dynamics control of the motor vehicle (ESC or ESP pumps) is generally throttled while driving to prevent overheating of the electric motor of the motor vehicle.
  • ESC or ESP pumps driving dynamics control of the motor vehicle
  • this throttling of the electromotive output at a critical driving state with respect to the braking effect for example, at high brake fading (fading), too low a maximum brake pressure in the brake system and too slow pressure build-up in the brake system.
  • the present invention has the object to provide a method for operating a hydraulic brake system for motor vehicles, which eliminates the aforementioned disadvantages.
  • the critical driving state of the motor vehicle is understood to be, in particular, a state of the brake system with a reduced braking effect compared to a normal state, as may occur, for example, as a result of overstressing the brakes.
  • the consequence of such overstress is reflected in a brake fade, also called fading, which generally leads to a reduced braking effect and thus to a longer braking distance of the motor vehicle.
  • the reduction of the output of the electromotive brake pressure generator effectively prevents overheating of the electric motor to drive the brake pressure generator during a normal, non-critical driving condition
  • the brake system are in the presence of a critical driving condition, especially for example in heavy brake fading (fading), by the temporary Disabling the throttling of the electromotive output of the brake pressure generator, a higher, namely maximum, brake pressure and a faster, namely the fastest possible pressure buildup available.
  • the detection of the critical driving condition comprises monitoring the brake pressure, wherein the throttling of the output of the electric motor operated brake pressure generator is deactivated when the brake pressure is above a predeterminable lower brake pressure threshold and below a predeterminable upper Brake pressure threshold is, and the throttling is reactivated when the brake pressure is above the predetermined upper Bremstikschwellwert or below the predeterminable lower brake pressure threshold.
  • the lower brake pressure threshold value indicates a value from which a critical driving state with respect to the braking effect of the brake system is expected
  • the upper brake pressure threshold marks a maximum value of the brake pressure, which should not be exceeded in terms of safety for the brake system.
  • the lower brake pressure threshold value has a value in the range from about 140 bar to about 160 bar
  • the upper brake pressure threshold value has a value in the range from about 200 bar to about 280 bar.
  • Reactivating throttling when the upper brake pressure threshold is exceeded prevents the brake system from being exposed to excessive brake pressure that could potentially damage it.
  • Reactivating the throttle when the brake pressure threshold is undershot ensures that the electric motor brake pressure generator can not overheat during a normal driving condition or during a normal brake operation due to the reduced output of the electric drive.
  • the lower and the upper brake pressure threshold limit a brake pressure window in which a critical driving state in the sense of the invention may be present.
  • the brake system further comprises an anti-lock braking system
  • the anti-lock braking system is monitored and the throttling of the output of the electric motor brake pressure generator is deactivated when the anti-lock braking system does not perform an anti-lock operation on all wheels of the motor vehicle, and the throttling is reactivated when the anti-lock system performs an anti-lock action on all wheels of the motor vehicle.
  • the brake pressure in the brake system is already so high that a higher braking effect can no longer be achieved by a further increase in the brake pressure in the brake system, and the output power of the electric motor brake pressure generator can thus be reduced again as in the normal driving condition.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the detection of the critical driving condition additionally includes counting the braking operations of a driver of the motor vehicle and the monitoring of a vehicle speed, wherein the throttling of the output of the electric motor operated brake pressure generator is deactivated when the number of brake applications greater than a predeterminable Bremsbetutzutzwert, and the throttling is otherwise reactivated, wherein in the first braking operations, a vehicle starting speed is determined and the braking operations are only counted when the vehicle speed is above a predeterminable lower speed threshold and is below a predeterminable upper speed threshold.
  • This procedure makes possible an improved determination of a driving state which is critical in the sense of the present invention, that is to say in particular a driving state with a reduced braking effect.
  • the lower speed threshold value is approximately 5 km / h below the vehicle initial speed determined during the first brake actuations and the upper speed threshold value is approximately 5 km / h above the vehicle initial speed determined during the first brake actuations.
  • the motor vehicle further comprises an accelerator pedal and at least one brake light and the position of the accelerator pedal of the motor vehicle and a brake pressure of the brake system are determined and an activation of the brake light is monitored and a Bremsenvorbe spallung is carried out by means of the brake pressure generator, once a fast, in particular jerky, release of the accelerator pedal is determined, and the Bremsvorvorbe colllung is terminated when the brake pressure is greater than about 1, 5 bar or the brake light is activated.
  • the brake system on a tandem master cylinder and at least one ESC pump as a brake pressure generator wherein the Bremsenvorbe colllung is performed only by means of the ESC pump.
  • the full brake actuation travel of the tandem master cylinder is available for building up a maximum brake pressure in the brake system.
  • FIG. 1 shows a flowchart of an embodiment of a method for
  • Fig. 1 shows a flowchart of an embodiment of a method for operating a hydraulic brake system of a motor vehicle according to the invention. The method is carried out on a non-illustrated in Fig. 1 motor vehicle, the accelerator pedal for accelerating the motor vehicle and at least one brake light, with in which the actuation of the brakes of the motor vehicle is displayed in a conventional manner has.
  • the brake system of the motor vehicle likewise not shown in detail in FIG. 1 has a electromotive operated, mechatronic tandem master cylinder and at least one electric motor driven pump driving dynamics control of the motor vehicle, in particular an electric motor operated ESC pump on. Both the tandem master cylinder and the at least one ESC pump provide brake pressure generator for generating a brake pressure in the brake system.
  • the brake system of the motor vehicle comprises a per se known, conventional anti-lock braking system, which blocks the wheels in a braking operation by a driver Motor vehicle effectively prevented.
  • the exemplary embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 1 performs a pre-filling of the brake in step 2 as soon as a rapid, in particular jerky, release of the accelerator pedal of the motor vehicle is determined.
  • the brake pads of the brake system are applied to the respective brake discs in order to provide the full braking power without significant delay in the event of subsequent braking operation.
  • the brake pre-filling is not performed by the tandem master cylinder, but advantageously by the ESC pump.
  • an undesirable lowering of the level of the brake fluid in the tandem master cylinder is effectively prevented due to piston movements otherwise required for the brake pre-charge.
  • the full brake actuation travel of the tandem master brake cylinder is available for establishing a maximum brake pressure in the brake system. Likewise, this accelerates the pressure build-up in the brake system.
  • step 3 it is checked whether the brake pressure P of the tandem master cylinder is above a predeterminable lower brake pressure threshold P_th_low or not.
  • the lower brake pressure threshold value P_th_low in the method according to the invention shown in FIG. 1 preferably lies in a range of approximately 140 bar to approximately 160 bar and approximately marks the pressure range of the brake system, from which engagement with the anti-lock brake system is to be expected.
  • the lower brake pressure threshold represents a value above which a critical driving condition of the vehicle with respect to the braking effect can be expected.
  • step 4 If it is determined in step 3 that the brake pressure P of the tandem master cylinder is less than or equal to the lower brake pressure threshold P_th_low, the embodiment of the inventive method illustrated in FIG. 1 proceeds to step 4, in which a normal brake operation for a normal, uncritical Driving condition is performed. That is, the output of the electric motor-operated brake pressure generator of the brake system, namely tandem master cylinder and ESC pump is throttled for the normal driving state, for example, to effectively prevent overloading or overheating of the or the electric motors for driving the brake pressure generator. In other words, in step 4, a brake operation is ensured with a throttled output of the electric motor operated brake pressure generator.
  • step 3 If it is determined in step 3 that the brake pressure P of the tandem master cylinder is greater than the lower brake pressure threshold P_th_low, the illustrated in Fig. 1 embodiment of the method according to the invention proceeds to step 5, in which now additionally the number of braking operations n_b the driver of the motor vehicle at a certain vehicle speed V are counted.
  • the embodiment shown in Fig. 1 determined in step 5 in the first brake actuation a vehicle initial speed V ini.
  • the brake actuations n_b are counted by the driver of the motor vehicle.
  • the lower speed threshold V_ini_th_low and the upper speed threshold V_ini_th_high have been set in the embodiment shown in FIG.
  • the difference V ini - V_ini_th_low and the difference V_ini_th_high - V_ini is about 5 km / h.
  • step 5 If the number of brake actuations n_b determined in step 5 is less than or equal to a predeterminable brake actuation threshold value n_b_th, the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 proceeds to step 4, in which a braking operation with a throttled output power of the electromotively operated brake pressure generator is ensured since the motor vehicle is in a normal, with respect to the braking effect uncritical driving condition is.
  • step 5 If, however, it is determined in step 5 that the number of brake actuations n_b is greater than the predeterminable brake actuation threshold value n_b_th, the exemplary embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 1 proceeds to step 6. That the number of brake actuations n_b is greater than the predeterminable Bremsbetutzutzwert n_b_th, means in the embodiment shown in FIG. 1, that a critical driving condition of the motor vehicle, in particular with regard to a reduced braking effect, since the speed V of the motor vehicle since the first brake operation is still in is the range between the upper speed threshold V_ini_th_high and the lower speed threshold V_ini_th_low.
  • step 6 it is determined whether the anti-lock brake system of the brake system performs anti-lock operations on the wheels of the motor vehicle. As long as the anti-lock brake system does not perform an anti-lock operation on all wheels of the motor vehicle, the embodiment shown in FIG. 1 proceeds to step 7, in which it is determined whether the brake pressure P of the tandem master cylinder is above a predeterminable upper brake pressure threshold P_th_high.
  • the upper brake pressure threshold P_th_high marks a maximum pressure value which the brake pressure in the brake system should assume.
  • the upper brake pressure threshold P_th_high has a value in the range from approximately 200 bar to approximately 280 bar. A brake pressure beyond this range is avoided by the inventive method to protect the brake system from possible damage due to excessive brake pressure.
  • step 7 If it is determined in step 7 that the brake pressure P of the tandem master cylinder is not above the predeterminable upper brake pressure threshold P_th_high, the embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 1 proceeds to step 8.
  • step 8 the throttling of the output of the electric motor operated brake pressure generator, namely the tandem master cylinder and the or the ESC pumps of the brake system is deactivated. Thereafter, this brake pressure generators, the maximum output of this driving electric motor available, so that they can produce a higher brake pressure and a faster pressure build-up in the brake system.
  • this brake pressure generators the maximum output of this driving electric motor available, so that they can produce a higher brake pressure and a faster pressure build-up in the brake system.
  • critical driving condition of the motor vehicle with respect to the braking effect for example due to fading, an extension of the braking distance by the increased brake pressure and the faster pressure build-up is effectively counteracted.
  • step 7 If it is determined in step 7 that the brake pressure P of the tandem master cylinder is above the predeterminable upper brake pressure threshold P_th_high, the embodiment of the method according to the invention shown in FIG. 1 follows Step 9, in which the throttling of the output of the electric motor operated brake pressure generator is reactivated. This ensures that the brake pressure P generated by the brake pressure generator in the brake system again drops below the upper brake pressure threshold P_th_high and the brake system is protected against damage.
  • step 6 If it is determined in step 6 that the anti-lock brake system of the brake system performs anti-lock operations on all wheels of the motor vehicle, the embodiment illustrated in FIG. 1 proceeds to step 10, in which it is ensured that the throttling of the output power of the electric motor-operated brake pressure generator is reactivated or is maintained. Since the antilock system already performs antilocking interventions on all wheels of the motor vehicle, a higher brake pressure can be dispensed with by a possibly preceding deactivation of the throttling of the output power of the electromotive brake pressure generators, so that the output power for the electromotive brake pressure generators is only as short as necessary to the maximum Value is increased. This procedure is the durability and durability of the electric motor operated brake pressure generator conducive. After the steps 4, 8, 9 and 10, the embodiment of the inventive method shown in Fig. 1 returns to Lindsaysl. Starting point 1 back.
  • the inventive method for operating a hydraulic brake system is used in a motor vehicle. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, wobei die Bremsanlage wenigstens einen elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger aufweist, wobei bei dem Verfahren die Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers während eines normalen, unkritischen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs gedrosselt wird und die Drosselung vorübergehend deaktiviert wird, sobald ein kritischer Fahrzustand erkannt wird.

Description

Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die wenigstens einen elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger aufweist. Die Ausgangsleistung von elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugern, zum Beispiel mechatronischen Tandem-Hauptbremszylindern oder Pumpen einer Fahrdynamikregelung des Kraftfahrzeugs (ESC- bzw. ESP-Pumpen), wird allgemein im Fahrbetrieb gedrosselt, um ein Überhitzen des Elektromotors des Kraftfahrzeugs zu verhindern. Jedoch führt diese Drosselung der elektromotorischen Ausgangsleistung bei einem kritischen Fahrzustand hinsichtlich der Bremswirkung, beispielsweise bei starkem Bremsschwund (Fading), zu einem zu geringen maximalen Bremsdruck in der Bremsanlage sowie zu einem zu langsamen Druckaufbau in der Bremsanlage. Hieraus resultiert eine Verlängerung des Bremswegs bei hinsichtlich der Bremswirkung kritischen Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs.
Vor diesem Hintergrund hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile beseitigt.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, wobei die Bremsanlage wenigstens einen elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger, insbesondere einen mechatronischen Tandem-Hauptbremszylinder oder eine ESC-Pumpe, aufweist, wird die Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers während eines normalen, unkritischen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs gedrosselt. Die Drosselung wird vorübergehend deaktiviert, sobald ein kritischer Fahrzustand erkannt wird. Als kritischer Fahrzustand des Kraftfahrzeugs wird im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Zustand der Bremsanlage mit gegenüber einem Normalzustand verringerter Bremswirkung verstanden, wie er beispielsweise durch eine Überbeanspruchung der Bremsen auftreten kann. Die Folge einer solchen Überbeanspruchung zeigt sich in einem Bremsschwund, auch Fading genannt, der allgemein zu einer verringerten Bremswirkung und somit zu einem längeren Bremsweg des Kraftfahrzeugs führt.
Einerseits wird durch die Reduzierung der Ausgangsleistung des elektromotorischen Bremsdruckerzeugers eine Überhitzung des Elektromotors zum Antrieb des Bremsdruckerzeugers während eines normalen, unkritischen Fahrzustands wirksam verhindert, andererseits stehen der Bremsanlage jedoch bei Vorliegen eines kritischen Fahrzustands, insbesondere beispielsweise bei starkem Bremsschwund (Fading), durch das vorübergehende Deaktivieren der Drosselung der elektromotorischen Ausgangsleistung des Bremsdruckerzeugers ein höherer, nämlich maximaler, Bremsdruck und ein schnellerer, nämlich schnellstmöglicher, Druckaufbau zur Verfügung. Eine Verlängerung des Bremswegs bei hinsichtlich der Bremswirkung kritischen Fahrzuständen des Kraftfahrzeugs kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wirksam verhindert werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Erkennen des kritischen Fahrzustands das Überwachen des Bremsdrucks, wobei die Drosselung der Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers deaktiviert wird, wenn der Bremsdruck über einem vorbestimmbaren unteren Bremsdruckschwellwert und unter einem vorbestimmbaren oberen Bremsdruckschwellwert liegt, und die Drosselung reaktiviert wird, wenn der Bremsdruck über dem vorbestimmbaren oberen Bremsdruckschwellwert oder unter dem vorbestimmbaren unteren Bremsdruckschwellwert liegt. Mit anderen Worten markiert der untere Bremsdruckschwellwert einen Wert, ab dem ein kritischer Fahrzustand hinsichtlich der Bremswirkung der Bremsanlage zu erwarten ist, und der obere Bremsdruckschwellwert markiert einen maximalen Wert des Bremsdrucks, der sicherheitshalber in Bezug auf die Bremsanlage nicht überschritten werden sollte. Bevorzugt weist der untere Bremsdruckschwellwert einen Wert im Bereich von etwa 140 bar bis etwa 160 bar auf und der obere Bremsdruckschwellwert einen Wert im Bereich von etwa 200 bar bis etwa 280 bar.
Das Reaktivieren der Drosselung bei Überschreiten des oberen Bremsdruckschwellwerts verhindert, dass die Bremsanlage einem zu hohen Bremsdruck ausgesetzt wird, bei dem sie möglicherweise Schaden nehmen könnte. Das Reaktivieren der Drosselung bei Unterschreiten des unteren Bremsdruckschwellwerts stellt sicher, dass der elektromotorisch betriebene Bremsdruckerzeuger während eines normalen Fahrzustands bzw. während einer normalen Bremsbetätigung aufgrund der verringerten Ausgangsleistung des Elektroantriebs nicht überhitzen kann. Ferner ist es der Haltbarkeit des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers zuträglich, wenn dieser während der überwiegenden normalen Bremsbetätigungen nicht mit der maximal möglichen Ausgangsleistung betrieben wird. Somit begrenzen der untere und der obere Bremsdruckschwellwert ein Bremsdruckfenster, in dem ein kritischer Fahrzustand im Sinne der Erfindung vorliegen kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Bremsanlage ferner ein Antiblockiersystem auf, wobei das Antiblockiersystem überwacht wird und die Drosselung der Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers deaktiviert wird, wenn das Antiblockiersystem nicht an allen Rädern des Kraftfahrzeugs einen Antiblockiereingriff ausführt, und die Drosselung reaktiviert wird, wenn das Antiblockiersystem an allen Rädern des Kraftfahrzeugs einen Antiblockiereingriff ausführt. Hierdurch wird die Deaktivierung der Drosselung der Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers während eines kritischen Fahrzustands weiter auf den Zeitbereich begrenzt, in dem ein höherer Bremsdruck in der Bremsanlage auch eine höhere Bremswirkung erzielen kann. Sobald das Antiblockiersystem an allen Rädern des Kraftfahrzeugs Antiblockiereingriffe ausführt, ist der Bremsdruck in der Bremsanlage bereits so hoch, dass durch einen weiteren Anstieg des Bremsdrucks in der Bremsanlage keine höhere Bremswirkung mehr erzielt werden kann, die Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers somit wieder reduziert werden kann wie bei dem normalen Fahrzustand.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Erkennen des kritischen Fahrzustands zusätzlich das Zählen der Bremsbetätigungen eines Fahrers des Kraftfahrzeugs sowie das Überwachen einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfaßt, wobei die Drosselung der Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers deaktiviert wird, wenn die Anzahl der Bremsbetätigungen größer als ein vorbestimmbarer Bremsbetätigungsschwellwert ist, und die Drosselung andernfalls reaktiviert wird, wobei bei der ersten Bremsbetätigungen eine Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit ermittelt wird und die Bremsbetätigungen lediglich dann gezählt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vorbestimmbaren unteren Geschwindigkeitsschwellwert liegt und unter einem vorbestimmbaren oberen Geschwindigkeitsschwellwert liegt. Diese Vorgehensweise ermöglicht eine verbesserte Ermittlung eines im Sinne der vorliegenden Erfindung kritischen Fahrzustands, das heißt insbesondere eines Fahrzustands mit verringerter Bremswirkung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt der untere Geschwindigkeitsschwellwert etwa 5 km/h unter der bei der ersten Bremsbetätigungen ermittelten Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit und der obere Geschwindigkeitsschwellwert etwa 5 km/h über der bei der ersten Bremsbetätigungen ermittelten Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Kraftfahrzeug ferner ein Gaspedal sowie wenigstens ein Bremslicht aufweist und die Stellung des Gaspedals des Kraftfahrzeugs sowie ein Bremsdruck der Bremsanlage ermittelt werden und ein Aktivieren des Bremslichts überwacht wird und eine Bremsenvorbefüllung mittels des Bremsdruckerzeugers ausgeführt wird, sobald ein schnelles, insbesondere ruckartiges, Loslassen des Gaspedals ermittelt wird, und die Bremsenvorbefüllung beendet wird, sobald der Bremsdruck größer als etwa 1 ,5 bar ist oder das Bremslicht aktiviert wird. Unter einer Bremsenvorbefüllung wird im Sinne der vorliegenden Erfindung das Anlegen der Bremsbeläge an die jeweiligen Bremsscheiben verstanden, so dass bei einer anschließenden Bremsbetätigung die volle Bremsleistung ohne wesentliche Verzögerung zur Verfügung steht. Auf diese Weise wird der Druckaufbau in der Bremsanlage bei einer Bremsbetätigung wesentlich beschleunigt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Bremsanlage einen Tandem-Hauptbremszylinder und wenigstens eine ESC-Pumpe als Bremsdruckerzeuger auf, wobei die Bremsenvorbefüllung lediglich mittels der ESC- Pumpe ausgeführt wird. Hierdurch wird vermieden, dass durch die Bremsenvorbefüllung Bremsflüssigkeit aus dem Tandem-Hauptbremszylinder verwendet wird und somit der Bremsflüssigkeitspiegel in dem Tandem- Hauptbremszylinder fällt. Somit steht bei einer anschließenden Bremsbetätigung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs der volle Bremsbetätigungsweg des Tandem- Hauptbremszylinders für den Aufbau eines maximalen Bremsdrucks in der Bremsanlage zur Verfügung.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand eines, in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum
Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage gemäß der Erfindung.
Fig. 1 stellt ein Flußdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs gemäß der Erfindung dar. Das Verfahren wird an einem in Fig. 1 nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug ausgeführt, das ein Gaspedal zum Beschleunigen des Kraftfahrzeugs sowie wenigstens ein Bremslicht, mit dem das Betätigen der Bremsen des Kraftfahrzeugs in an sich bekannter Weise angezeigt wird, aufweist. Ferner weist die in Fig. 1 ebenfalls nicht näher dargestellte Bremsanlage des Kraftfahrzeugs einen elektromotorisch betriebenen, mechatronischen Tandem-Hauptbremszylinder sowie wenigstens eine elektromotorisch betriebene Pumpe einer Fahrdynamikregelung des Kraftfahrzeugs, insbesondere eine elektromotorisch betriebene ESC-Pumpe, auf. Sowohl der Tandem-Hauptbremszylinder sowie die wenigstens eine ESC-Pumpe stellen Bremsdruckerzeuger zum Erzeugen eines Bremsdrucks in der Bremsanlage dar. Darüber hinaus umfaßt die Bremsanlage des Kraftfahrzeugs ein an sich bekanntes, herkömmliches Antiblockiersystem, das ein Blockieren der Räder bei einer Bremsbetätigung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs wirksam verhindert.
Ausgehend von dem Startpunkt 1 führt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens in Schritt 2 eine Bremsenvorbefüllung durch, sobald ein schnelles, insbesondere ruckartiges, Loslassen des Gaspedals des Kraftfahrzeugs ermittelt wird. Während der Bremsenvorbefüllung werden die Bremsbeläge der Bremsanlage an die jeweiligen Bremsscheiben angelegt, um im Falle einer anschließenden Bremsbetätigung die volle Bremsleistung ohne nennenswerte Verzögerung zur Verfügung stellen zu können. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Bremsenvorbefüllung nicht durch den Tandem-Hauptbremszylinder ausgeführt, sondern vorteilhafter Weise durch die ESC-Pumpe. Somit wird ein unerwünschtes Absenken des Spiegels der Bremsflüssigkeit in dem Tandem-Hauptbremszylinder aufgrund von ansonsten für die Bremsenvorbefüllung erforderlichen Kolbenbewegungen wirksam verhindert. Somit steht bei einer anschließenden Bremsbetätigung durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs der volle Bremsbetätigungsweg des Tandem-Hauptbremszylinders für den Aufbau eines maximalen Bremsdrucks in der Bremsanlage zur Verfügung. Ebenso wird hierdurch der Druckaufbau in der Bremsanlage beschleunigt.
Die Bremsenvorbefüllung durch die ESC-Pumpe wird beendet, sobald der Bremsdruck in der Bremsanlage größer als etwa 1 ,5 bar ist oder das Bremslicht aktiviert wird. Anschließend fährt das in Fig. 1 dargestellte Verfahren mit Schritt 3 fort, in dem überprüft wird, ob der Bremsdruck P des Tandem-Hauptbremszylinders über einem vorbestimmbaren unteren Bremsdruckschwellwert P_th_low liegt oder nicht. Der untere Bremsdruckschwellwert P_th_low liegt bei dem in Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt in einem Bereich von etwa 140 bar bis etwa 160 bar und markiert in etwa den Druckbereich der Bremsanlage, ab dem mit einem Eingriff durch das Antiblockiersystem der Bremsanlage zu rechnen ist. Somit stellt der untere Bremsdruckschwellwert einen Wert dar, oberhalb dessen ein kritischer Fahrzustand des Fahrzeugs hinsichtlich der Bremswirkung erwartet werden kann.
Falls in Schritt 3 ermittelt wird, dass der Bremsdruck P des Tandem- Hauptbremszylinders kleiner oder gleich dem unteren Bremsdruckschwellwert P_th_low ist, fährt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Schritt 4 fort, in dem eine normale Bremsbetätigung für einen normalen, unkritischen Fahrzustand durchgeführt wird. Das heißt, die Ausgangsleistung der elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger der Bremsanlage, nämlich Tandem-Hauptbremszylinder und ESC-Pumpe, wird für den normalen Fahrzustand gedrosselt, um beispielsweise eine Überlastung bzw. Überhitzung des bzw. der Elektromotoren zum Antrieb der Bremsdruckerzeuger wirksam zu verhindern. Mit anderen Worten wird in Schritt 4 eine Bremsbetätigung mit gedrosselter Ausgangsleistung der elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger sichergestellt.
Falls in Schritt 3 ermittelt wird, dass der Bremsdruck P des Tandem- Hauptbremszylinders größer ist als der untere Bremsdruckschwellwert P_th_low, fährt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Schritt 5 fort, in dem nun zusätzlich die Anzahl der Bremsbetätigungen n_b des Fahrers des Kraftfahrzeugs bei einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit V gezählt werden.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ermittelt in Schritt 5 bei der ersten Bremsbetätigung eine Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit V ini. Solange die Fahrzeuggeschwindigkeit V über einem vorbestimmbaren unteren Geschwindigkeitsschwellwert V_ini_th_low liegt und unter einem vorbestimmbaren oberen Geschwindigkeitsschwellwert V_ini_th_high liegt, werden die Bremsbetätigungen n_b durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs gezählt. Um einen kritischen Fahrzustand, insbesondere einen Fahrzustand mit verringerter Bremswirkung, gut erkennen zu können, wurden der untere Geschwindigkeitsschwellwert V_ini_th_low und der oberen Geschwindigkeitsschwellwert V_ini_th_high bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel derart festgelegt, dass der untere Geschwindigkeitsschwellwert V_ini_th_low etwa 5 km/h unter der bei der ersten Bremsbetätigungen ermittelten Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit V ini liegt und der obere Geschwindigkeitsschwellwert V_ini_th_high etwa 5 km/h über der bei der ersten Bremsbetätigungen ermittelten Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit V ini liegt. Mit anderen Worten beträgt die Differenz V ini - V_ini_th_low und die Differenz V_ini_th_high - V_ini etwa 5 km/h.
Ist die in Schritt 5 ermittelte Anzahl der Bremsbetätigungen n_b kleiner oder gleich einem vorbestimmbaren Bremsbetätigungsschwellwert n_b_th, fährt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel mit Schritt 4 fort, in dem eine Bremsbetätigung mit gedrosselter Ausgangsleistung der elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger sichergestellt wird, da sich das Kraftfahrzeug in einem normalen, hinsichtlich der Bremswirkung unkritischen Fahrzustand befindet.
Wird in Schritt 5 jedoch ermittelt, dass die Anzahl der Bremsbetätigungen n_b größer ist als der vorbestimmbare Bremsbetätigungsschwellwert n_b_th, fährt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Schritt 6 fort. Dass die Anzahl der Bremsbetätigungen n_b größer ist als der vorbestimmbare Bremsbetätigungsschwellwert n_b_th, bedeutet bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, dass ein kritischer Fahrzustand des Kraftfahrzeugs insbesondere hinsichtlich einer verringerten Bremswirkung vorliegt, da die Geschwindigkeit V des Kraftfahrzeugs seit der ersten Bremsbetätigung immer noch in dem Bereich zwischen dem oberen Geschwindigkeitsschwellwert V_ini_th_high und dem unteren Geschwindigkeitsschwellwert V_ini_th_low liegt. Das heißt, dass trotz mehrerer Bremsbetätigungen des Fahrers die Fahrzeuggeschwindigkeit kaum abgebaut werden konnte. Dies deutet auf das Vorliegen eines Bremsschwunds (Fading) und somit auf einen kritischen Fahrzustand hinsichtlich der Bremswirkung hin. In Schritt 6 wird ermittelt, ob das Antiblockiersystem der Bremsanlage Antiblockiereingriffe an den Rädern des Kraftfahrzeugs ausführt. Solange das Antiblockiersystem nicht an allen Rädern des Kraftfahrzeugs einen Antiblockiereingriff ausführt, fährt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel mit Schritt 7 fort, in dem ermittelt wird, ob der Bremsdruck P des Tandem- Hauptbremszylinders über einem vorbestimmbaren oberen Bremsdruckschwellwert P_th_high liegt.
Der obere Bremsdruckschwellwert P_th_high markiert einen maximalen Druckwert, den der Bremsdruck in der Bremsanlage annehmen sollte. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der obere Bremsdruckschwellwert P_th_high einen Wert im Bereich von etwa 200 bar bis etwa 280 bar auf. Ein Bremsdruck über diesen Bereich hinaus wird durch das erfindungsgemäße Verfahren vermieden, um die Bremsanlage vor möglichen Schäden infolge eines zu hohen Bremsdrucks zu schützen.
Falls in Schritt 7 ermittelt wird, dass der Bremsdruck P des Tandem- Hauptbremszylinders nicht über dem vorbestimmbaren oberen Bremsdruckschwellwert P_th_high liegt, fährt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Schritt 8 fort.
In Schritt 8 wird die Drosselung der Ausgangsleistung der elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger, nämlich des Tandem-Hauptbremszylinders sowie der oder den ESC-Pumpen der Bremsanlage, deaktiviert. Danach steht diesen Bremsdruckerzeugern die maximale Ausgangsleistung des diese antreibenden Elektromotors zur Verfügung, so dass diese einen höheren Bremsdruck und einen schnelleren Druckaufbau in der Bremsanlage erzeugen können. Trotz kritischem Fahrzustand des Kraftfahrzeugs hinsichtlich der Bremswirkung, zum Beispiel aufgrund von Fading, wird einer Verlängerung des Bremswegs durch den erhöhten Bremsdruck und den schnelleren Druckaufbau wirksam entgegengewirkt.
Wird in Schritt 7 ermittelt, dass der Bremsdruck P des Tandem-Hauptbremszylinders über dem vorbestimmbaren oberen Bremsdruckschwellwert P_th_high liegt, fährt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Schritt 9 fort, in dem die Drosselung der Ausgangsleistung der elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger reaktiviert wird. So wird sichergestellt, dass der durch die Bremsdruckerzeuger erzeugte Bremsdruck P in der Bremsanlage wieder unter den oberen Bremsdruckschwellwert P_th_high sinkt und die Bremsanlage vor Schäden geschützt wird.
Falls in Schritt 6 ermittelt wird, dass das Antiblockiersystem der Bremsanlage Antiblockiereingriffe an allen Rädern des Kraftfahrzeugs ausführt, fährt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel mit Schritt 10 fort, in dem sichergestellt wird, dass die Drosselung der Ausgangsleistung der elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger reaktiviert bzw. beibehalten wird. Da das Antiblockiersystem bereits an allen Rädern des Kraftfahrzeugs Antiblockiereingriffe ausführt, kann auf einen höheren Bremsdruck durch eine möglicherweise vorangegangene Deaktivierung der Drosselung der Ausgangsleistung der elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger verzichtet werden, so dass die Ausgangsleistung für die elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger lediglich so kurz wie nötig auf den maximalen Wert erhöht wird. Dieses Vorgehen ist der Haltbarkeit und Lebensdauer der elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger zuträglich. Nach den Schritten 4, 8, 9 und 10 kehrt das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wieder zum Ausgangsbzw. Startpunkt 1 zurück.
Das vorstehend beschriebene, erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage ist nicht auf das hierin offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfaßt auch gleich wirkende weitere Ausführungsformen.
In bevorzugter Ausführung wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage in einem Kraftfahrzeug verwendet. Bezugszeichenliste:
1 Startpunkt
2 Bremsenvorbefüllung
3 Vergleichen des Bremsdrucks mit einem unteren Schwellwert
4 Bremsbetätigung mit gedrosselter Ausgangsleistung der Bremsdruckerzeuger
5 Vergleichen der Anzahl der Bremsbetätigungen mit einem Schwellwert
6 Ermitteln des Zustands des Antiblockiersystems
7 Vergleichen des Bremsdrucks mit einem oberen Schwellwert
8 Deaktivieren der Drosselung der Ausgangsleistung der Bremsdruckerzeuger
9 Reaktivieren der Drosselung der Ausgangsleistung der Bremsdruckerzeuger
10 Reaktivieren bzw. Beibehalten der Drosselung der Ausgangsleistung der Bremsdruckerzeuger

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, wobei die Bremsanlage wenigstens einen elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeuger aufweist, wobei die Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers während eines normalen, unkritischen Fahrzustands des Kraftfahrzeugs gedrosselt wird und die Drosselung vorübergehend deaktiviert wird, sobald ein kritischer Fahrzustand erkannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Erkennen des kritischen Fahrzustands das Überwachen des Bremsdrucks umfaßt und die Drosselung der Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers deaktiviert wird, wenn der Bremsdruck über einem vorbestimmbaren unteren Bremsdruckschwellwert und unter einem vorbestimmbaren oberen Bremsdruckschwellwert liegt, und die Drosselung reaktiviert wird, wenn der Bremsdruck über dem vorbestimmbaren oberen Bremsdruckschwellwert oder unter dem vorbestimmbaren unteren Bremsdruckschwellwert liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der untere Bremsdruckschwellwert einen Wert im Bereich von etwa 140 bar bis etwa 160 bar aufweist und der obere Bremsdruckschwellwert einen Wert im Bereich von etwa 200 bar bis etwa 280 bar aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremsanlage ferner ein Antiblockiersystem aufweist, das überwacht wird, und die Drosselung der Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers deaktiviert wird, wenn das Antiblockiersystem nicht an allen Rädern des
Kraftfahrzeugs einen Antiblockiereingriff ausführt, und die Drosselung reaktiviert wird, wenn das Antiblockiersystem an allen Rädern des Kraftfahrzeugs einen Antiblockiereingriff ausführt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erkennen des kritischen Fahrzustands zusätzlich das Zählen der Bremsbetätigungen eines Fahrers des Kraftfahrzeugs sowie das Überwachen einer Fahrzeuggeschwindigkeit umfaßt und die Drosselung der Ausgangsleistung des elektromotorisch betriebenen Bremsdruckerzeugers deaktiviert wird, wenn die Anzahl der Bremsbetätigungen größer als ein vorbestimmbarer Bremsbetätigungsschwellwert ist, und die Drosselung andernfalls reaktiviert wird, wobei bei der ersten Bremsbetätigungen eine Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit ermittelt wird und die Bremsbetätigungen lediglich dann gezählt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vorbestimmbaren unteren Geschwindigkeitsschwellwert liegt und unter einem vorbestimmbaren oberen Geschwindigkeitsschwellwert liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der untere Geschwindigkeitsschwellwert etwa 5 km/h unter der bei der ersten Bremsbetätigungen ermittelten Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit liegt und der obere Geschwindigkeitsschwellwert etwa 5 km/h über der bei der ersten Bremsbetätigungen ermittelten Fahrzeuganfangsgeschwindigkeit liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug ferner ein Gaspedal sowie wenigstens ein Bremslicht aufweist und die Bremsanlage wenigstens einen zweiten Bremsdruckerzeuger aufweist und die Stellung des Gaspedals des Kraftfahrzeugs sowie ein Bremsdruck der Bremsanlage ermittelt werden und ein Aktivieren des Bremslichts überwacht wird und eine Bremsenvorbefüllung mittels des zweiten Bremsdruckerzeugers ausgeführt wird, sobald ein schnelles Loslassen des Gaspedals ermittelt wird, und die Bremsenvorbefüllung beendet wird, sobald der Bremsdruck größer als etwa 1 ,5 bar ist oder das Bremslicht aktiviert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremsanlage einen Tandem-Hauptbremszylinder und wenigstens eine ESC-Pumpe als Bremsdruckerzeuger aufweist und die Bremsenvorbefüllung lediglich mittels der ESC-Pumpe ausgeführt wird.
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