DE102013220975A1

DE102013220975A1 - Steuervorrichtung und Bremssystem für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102013220975A1
Application number: DE201310220975
Authority: DE
Inventors: Stefan Strengert; Xun Yao
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-04-16
Also published as: JP6576627B2; JP2015077964A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung (10) für ein Bremssystem eines Fahrzeugs, mittels welcher mindestens ein Radauslassventil-Steuersignal (22) an mindestens ein Radauslassventil (18) ausgebbar ist, wodurch das zumindest eine Radauslassventil (18) in einen zumindest teilgeöffneten Zustand steuerbar ist, und mittels welcher mindestens ein Ventil-Steuersignal (26) an mindestens ein Ventil (28) in mindestens einer Leitungsbahn (30) zu einem Bremsflüssigkeitsreservoir (32) ausgebbar ist, wodurch das mindestens eine Ventil (28) in einen zumindest teilgeöffneten Zustand steuerbar ist, und eine während der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) aus dem Hauptbremszylinder (24) herausgedrückte Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil (18) und das mindestens eine Ventil (28) in das Bremsflüssigkeitsreservoir (32) verschiebbar und ein Bremsdruckaufbau in mindestens einem Radbremszylinder (36a, 36b) unterbindbar oder reduzierbar ist. Ebenso betrifft die Erfindung ein Bremssystem für ein Fahrzeug zum Zusammenwirken mit der Steuervorrichtung (10). Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs und ein Bremssystem für ein Fahrzeug zum Zusammenwirken mit der Steuervorrichtung. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs.
Stand der Technik
In der DE 196 04 134 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem elektrischen Antrieb beschrieben. Während einer Anwendung des Verfahrens oder der Vorrichtung soll ein Abbremsen des Kraftfahrzeugs vorzugsweise mittels eines regenerativen Betriebs des elektrischen Antriebs erfolgen. Ein Druckaufbau in mindestens einem Radbremszylinder der mit einer hydraulischen Reibungsbremse ausgestatteten Bremsanlage soll während des regenerativen Betreibens des elektrischen Antriebs verhinderbar sein, indem durch Öffnen von Radauslassventilen ein durch eine Pedalbetätigung aus einem Hauptbremszylinder herausgedrücktes Druckmittel in mindestens eine bremskreisinterne Speicherkammer verschoben wird.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft eine Steuervorrichtung für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Bremssystem für ein Fahrzeug zum Zusammenwirken mit einer derartigen Steuervorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 und ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
Vorteile der Erfindung
Mittels der vorliegenden Erfindung kann ein Bremsdruckaufbau in mindestens einem Radbremszylinder eines speicherkammerlosen Bremskreises verhindert oder reduziert werden. Somit entfällt die Notwendigkeit einer Ausstattung des jeweiligen Bremskreises mit einer Speicherkammer, wie beispielsweise einer Niederdruckspeicherkammer, um ein kurzzeitiges Zwischenspeichern von Bremsflüssigkeit in dieser zu gewährleisten. Stattdessen kann mittels der vorliegenden Erfindung das in der Regel bereits an dem Hauptbremszylinder des Bremssystems, beispielsweise über mindestens eine Schnüffelbohrung, angebundene Bremsflüssigkeitsreservoir zum Zwischenspeichern von Bremsflüssigkeit genutzt werden. Durch die mittels der vorliegenden Erfindung gesteigerte Multifunktionalität des Bremsflüssigkeitsreservoirs entfallen die Kosten und der Bauraumbedarf mindestens einer herkömmlicherweise benötigten Speicherkammer. Die vorliegende Erfindung trägt somit zur Reduzierung der Kosten und des Bauraumbedarfs eines Bremssystems bei.
Es wird darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren mittels einer einfachen und kostengünstigen Elektronik steuerbar ist. Entsprechend kann auch die Elektronikeinrichtung kostengünstig und mit einem vergleichsweise kleinen Volumen ausgebildet werden.
Die Erfindung ist insbesondere für alle Hybrid- und Elektrofahrzeuge vorteilhaft einsetzbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Steuervorrichtung ist mittels der Elektronikeinrichtung zusätzlich unter Berücksichtigung zumindest des Soll-Bremsmomentsignals und einer bereitgestellten Information bezüglich eines mittels mindestens eines Generators maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments mindestens ein Generator-Steuersignal an den mindestens einen Generator ausgebbar. Die Steuervorrichtung kann somit auch für ein rekuperatives Bremssystem eingesetzt werden. Durch die multifunktionale Einsetzbarkeit der Steuervorrichtung kann eine speziell für den mindestens einen Generator ausgelegte Steuerung eingespart werden. Sofern das vorgegebene Soll-Bremsmoment kleiner als das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment ist, ist die Elektronikeinrichtung vorzugsweise so ausgelegt, dass mittels des mindestens einen mit dem mindestens einen Generator-Steuersignal angesteuerten Generators ein Generatorbremsmoment gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment ausübbar ist. Gleichzeitig kann mittels des Verschiebens der während der Betätigung des Bremsbetätigungselements aus dem Hauptbremszylinder herausgedrückten Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil des jeweiligen Bremskreises und über das mindestens eine Ventil in das Bremsflüssigkeitsreservoir der Druckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder des jeweiligen Bremskreises unterbindbar sein. Es wird darauf hingewiesen, dass bei dem hier beschriebenen Verblenden des Generatorbremsmoments (nahezu) kein Restdruck in dem mindestens einen Radbremszylinder verbleibt. Somit muss auch nicht in Kauf genommen werden, dass der mindestens eine Radbremszylinder aufgrund des darin vorliegenden Restdrucks eine unerwünschte Reibbremsung ausführt. Stattdessen kann das vorgegebene Soll-Generatorbremsmoment vollständig zum Einsetzen des mindestens einen Generators, und damit zum Aufladen mindestens einer Fahrzeugbatterie genutzt werden. Die hier beschriebene Ausführungsform der Steuervorrichtung trägt somit zur zusätzlichen Reduzierung des Energiebedarfs eines Fahrzeugs bei. Sofern die hier beschriebene Ausführungsform der Steuervorrichtung an einem Hybridfahrzeug eingesetzt wird, können deshalb ein Kraftstoffverbrauch und eine Schadstoffemission des Hybridfahrzeugs reduziert werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist mittels der Elektronikeinrichtung zusätzlich unter Berücksichtigung zumindest des Soll-Bremsmomentsignals und der bereitgestellten Information bezüglich des maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments mindestens ein Pumpen-Steuersignal an mindestens eine an die mindestens eine Leiterbahn angebundene Pumpe ausgebbar. Beispielsweise kann, sofern ein zeitlich abnehmendes maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment kleiner als das vorgegebene Soll-Bremsmoment wird, mittels der mindestens einen mit dem mindestens einen Pumpen-Steuersignal angesteuerten Pumpe Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir über das mindestens eine offen gesteuerte Ventil in den mindestens einen Radbremszylinder des jeweiligen Bremskreises pumpbar sein. Die Steuervorrichtung kann somit vergleichsweise schnell auf eine entfallende Einsetzbarkeit des mindestens einen Generators zum Abbremsen des Fahrzeugs reagieren.
Vorteilhafterweise kann zum Zusammenwirken mit einer derartigen Steuervorrichtung ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem Hauptbremszylinder, an welchem ein Bremsbetätigungselement anbindbar oder angebunden ist, einem Bremsflüssigkeitsreservoir, und mindestens einem Bremskreis mit mindestens einem Radbremszylinder, mindestens einem an dem Radbremszylinder hydraulisch angebundenen Radauslassventil, und einer Leitungsbahn, über welche das zumindest eine Radauslassventil mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir des Bremssystems verbunden ist, mit einem darin angeordneten Ventil, eingesetzt werden. Ein derartiges Bremssystem ist kostengünstig und benötigt vergleichsweise wenig Bauraum. Es wird noch einmal darauf hingewiesen, dass die Ausstattung des mindestens einen Bremskreises des Bremssystems mit einer Speicherkammer, wie beispielsweise einer Niederdruckspeicherkammer, optional ist.
In einer kostengünstigen Ausführungsform umfasst das Bremssystem einen Vakuum-Bremskraftverstärker. Durch die mittels der vorliegenden Erfindung gewährleistete Möglichkeit zum Zwischenspeichern von Bremsflüssigkeit in dem Bremsflüssigkeitsreservoir ist ein Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder des Bremssystems restdruckfrei verhinderbar, ohne dass dazu eine Elektronik eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers einzusetzen ist. Damit entfällt die herkömmliche Notwendigkeit einer Ausstattung des Bremssystems mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker zum Gewährleisten eines restdruckfreien Verblendens. Das Bremssystem kann somit mit einem kostengünstigeren Vakuum-Bremskraftverstärker ausgestattet sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Bremssystem eine X-Bremskreisaufteilung auf. Dies ist möglich, da die vorliegende Erfindung die Möglichkeit eines Verblendens auch auf Bremssysteme mit X-Bremskreisaufteilung erweitert.
Die oben ausgeführten Vorteile der verschiedenen Ausführungsformen der Steuervorrichtung sind auch bei einem Bremssystem mit einer derartigen Steuervorrichtung gewährleistet.
Die Vorteile sind auch realisierbar durch ein Ausführen eines entsprechenden Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Das Verfahren ist gemäß den oben ausgeführten Vorrichtungen weiterbildbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
1 schematische Darstellungen von Ausführungsformen der Steuervorrichtung und des damit zusammenwirkenden Bremssystems;
2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des mit der Steuervorrichtung zusammenwirkenden Bremssystems;
3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des mit der Steuervorrichtung zusammenwirkenden Bremssystems;
4a bis 4c Koordinatensysteme zum Erläutern einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs;
5a bis 5c Koordinatensysteme zum Erläutern einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs; und
6a bis 6c Koordinatensysteme zum Erläutern einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs.
Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt schematische Darstellungen von Ausführungsformen der Steuervorrichtung und des damit zusammenwirkenden Bremssystems.
Die in 1 schematisch dargestellte Steuervorrichtung 10 weist eine Elektronikeinrichtung 12 auf. Die Elektronikeinrichtung 12 ist zumindest dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung zumindest eines bereitgestellten Soll-Bremsmomentsignals 14 bezüglich eines mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements 16 des Bremssystems vorgegebenen Soll-Bremsmoments mindestens ein Radauslassventil 18 mindestens eines Bremskreises 20 des Bremssystems anzusteuern. Dazu ist mittels der Elektronikeinrichtung 12 mindestens ein Radauslassventil-Steuersignal 22 an das jeweilige Radauslassventil 18 ausgebbar. Das zumindest eine mittels des mindestens einen Radauslassventil-Steuersignals 22 angesteuerte Radauslassventil 18 des jeweiligen Bremskreises 20 ist in einem zumindest teilgeöffneten Zustand steuerbar. Auf diese Weise ist sicherstellbar, dass eine während der Betätigung des Bremsbetätigungselements 16 aus einem an das Bremsbetätigungselement 16 angebundenen Hauptbremszylinder 24 des Bremssystems herausgedrückte Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil 18 des jeweiligen Bremskreises 20 verschiebbar ist.
Die Elektronikeinrichtung 12 ist zusätzlich dazu ausgelegt (unter Berücksichtigung zumindest des Soll-Bremsmomentsignals 14), mindestens ein Ventil-Steuersignal 26 an mindestens ein Ventil 28 in mindestens einer Leitungsbahn 30 auszugeben, wobei das zumindest eine Radauslassventil 18 über die mindestens eine Leitungsbahn 30 mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir 32 des Bremssystems verbunden ist. Unter dem Bremsflüssigkeitsreservoir 32 ist vorzugsweise ein Flüssigkeitsbehälter zu verstehen, in welchem (nahezu) der Atmosphärendruck vorliegt. Das Bremsflüssigkeitsreservoir 32 kann z.B. über mindestens eine Schnüffelbohrung 34 mit dem Hauptbremszylinder 24 verbunden sein. Das mindestens eine mittels des mindestens einen Ventil-Steuersignals 26 angesteuerte Ventil 28 ist in einen zumindest teilgeöffneten Zustand steuerbar. Insbesondere können durch ein (nahezu) gleichzeitiges Ausgeben der Steuersignale 22 und 26 die Ventile 18 und 28 gleichzeitig/gemeinsam in einen offenen Zustand überführbar sein. Somit ist gewährleistet, dass die während der Betätigung des Bremsbetätigungselements 16 aus dem Hauptbremszylinder 24 herausgedrückte Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil 18 des jeweiligen Bremskreises 20 und das mindestens eine Ventil 28 in das Bremsflüssigkeitsreservoir 30 so verschiebbar ist, dass ein Bremsdruckaufbau in mindestens einem Radbremszylinder 36a und 36b des jeweiligen Bremskreises 20 während der Betätigung des Bremsbetätigungselements 16 unterbindbar oder reduzierbar ist.
Bei dem mit der Steuervorrichtung 10 zusammenwirkenden Bremssystem kann deshalb auf die Verwendung einer Speicherkammer, insbesondere einer Niederdruckspeicherkammer, verzichtet werden. Aufgrund des in dem Bremsflüssigkeitsreservoir 32 (in der Regel) konstant vorliegenden Atmosphärendrucks ist das Verschieben von Bremsflüssigkeit in das Bremsflüssigkeitsreservoir 32 ohne ein Überwinden eines Gegendrucks möglich. Demgegenüber muss für ein Verschieben von Bremsflüssigkeit in eine Speicherkammer, selbst in eine Niederdruckspeicherkammer, ein Vorliegen eines aufgrund einer Federkonstante mindestens einer Rückstellfeder der Speicherkammer/Niederdruckspeicherkammer begründeten Restdrucks in Kauf genommen werden. Da bei der Wahl der mindestens einen Rückstellfeder der Speicherkammer/Niederdruckspeicherkammer die hohe Viskosität der Bremsflüssigkeit bei tiefen Temperaturen zu berücksichtigen ist, ist der Restdruck nicht/kaum unter einem bestimmten Schwellwert reduzierbar. Bei einem Zwischenspeichern der aus dem Hauptbremszylinder 24 herausgedrückten Bremsflüssigkeit in der Speicherkammer/Niederdruckspeicherkammer, welche über das mindestens eine Radauslassventil 18 mit dem mindestens einen zugeordneten Radbremszylinder 36a und 36b verbunden ist, würde somit noch ein Restdruck in dem jeweiligen Radbremszylinder vorliegen, welcher nicht/kaum minimierbar ist.
Im Gegensatz dazu kann durch das Zwischenspeichern der Bremsflüssigkeit in dem Bremsflüssigkeitsreservoir 32 trotz einer Betätigung des Bremsbetätigungselements 16 ein Bremsdruck von nahezu Null/dem Atmosphärendruck in den Radbremszylindern 36a und 36b sichergestellt werden. Mittels des gleichzeitigen/gemeinsamen Öffnens der Ventile 18 und 28 ist das Vorliegen des unerwünschten Restdrucks in dem mindestens einen Radbremszylinder 36a und 36b damit verhinderbar. Durch das mittels der Steuervorrichtung 10 realisierbare Zwischenspeichern der Bremsflüssigkeit in dem Bremsflüssigkeitsreservoir 32, was einen restdruckfreien Zustand des mindestens einen Radbremszylinders 36a und 36b gewährleistet, kann beispielsweise ein Verschleiß der Bremsbeläge des mindestens einen Radbremszylinders 36a und 36b reduziert werden. Weitere Vorteile werden unten noch ausgeführt.
Das Ventil 28 kann ein kostengünstiges Trennventil sein. Als Alternative dazu kann als Ventil 28 auch ein stetig stellbares/steuerbares Ventil eingesetzt werden.
Das Soll-Bremsmomentsignal 14 ist mittels eines Bremsbetätigungselementsensors 38, wie beispielsweise eines Bremsbetätigungswegsensors, eines Stangenwegsensors, eines Differenzwegsensors, eines Fahrerbremskraftsensors und/oder eines Fahrerbremsdrucksensors, bereitstellbar. Eine Erfassung des Fahrerbremswunsches ist auch über eine anders geartete Sensorik möglich. Das mittels der Betätigung des Bremsbetätigungselements 16 vorgegebene Soll-Bremsmoment kann beispielsweise als ermittelter Verstellweg des Bremsbetätigungselements 16, als Stangenweg, als Differenzweg, als Fahrerbremsdruck und/oder als Fahrerbremskraft an die Elektronikeinrichtung 12 ausgegeben werden. In der Ausführungsform der 1 ist das Bremsbetätigungselement 16 ein Bremspedal 16. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das mit der Steuervorrichtung 10 zusammenwirkende Bremssystem nicht auf ein bestimmtes Bremsbetätigungselement 16 oder auf einen bestimmten Typ des Bremsbetätigungselementsensors 38 beschränkt ist.
Bei der hier beschriebenen Ausführungsform weist das mit der Steuervorrichtung 10 zusammenwirkende Bremssystem zwei identische Bremskreise 20 auf, welche jeweils mit zwei Radbremszylindern 36a und 36b ausgestattet sind. Beide Bremskreise 20 sind über je eine Zufuhrleitung 40 an den Hauptbremszylinder 24 und über je eine Saugleitung 42 (als Teil jeweils einer Leitungsbahn 30) an das Bremsflüssigkeitsreservoir 32 angebunden. Die Verwendbarkeit der Steuervorrichtung 10 ist jedoch nicht auf eine bestimmte Anzahl der Bremskreise 20 des damit zusammenwirkenden Bremssystems limitiert. Beispielhaft weist das Bremssystem der 1 eine X-Bremskreisaufteilung auf. Ein erster Radbremszylinder 36a jedes Bremskreises 20 ist somit einer ersten Fahrzeugachse zugeordnet, während ein zweiter Radbremszylinder 36b jedes Bremskreises 20 einer anderen Fahrzeugachse zugeordnet ist. Die Elektronikeinrichtung 12 steuert deshalb nur ein Radauslassventil 18 pro Bremskreis 20 mit dem mindestens einen Radauslassventil-Steuersignal 22 an. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Steuervorrichtung 10 auch für ein Bremssystem mit einer parallelen Bremskreisaufteilung verwendbar ist. Ebenso können auch mehrere Radauslassventile 18 pro Bremskreis 20 mit dem mindestens einen Radauslassventil-Steuersignal 22 ansteuerbar sein.
In der Ausführungsform der 1 ist mittels der Elektronikeinrichtung 12 zusätzlich noch mindestens ein (nicht skizzierter) Generator ansteuerbar. Unter dem mindestens einen Generator kann ein generatorisch einsetzbarer Elektromotor, wie beispielsweise ein elektrischer Antriebsmotor, verstanden werden. Die Elektronikeinrichtung 12 ist dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung zumindest des Soll-Bremsmomentsignals 14 und einer bereitgestellten Information 44 bezüglich eines mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments mindestens ein Generator-Steuersignal 46 an den mindestens einen Generator auszugeben. Die bereitgestellte Information 44 kann beispielsweise das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment, einen Ladezustand einer mittels des mindestens einen Generators aufladbaren Fahrzeugbatterie und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Die Information 44 kann z.B. von einem Sensor und/oder einer zentralen Fahrzeugsteuerung an die Steuervorrichtung 10 bereitgestellt sein.
Vorzugsweise ist die Elektronikeinrichtung 12 dazu ausgelegt, sofern das vorgegebene Soll-Bremsmoment kleiner als das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment ist, den mindestens einen Generator mittels des mindestens einen Generator-Steuersignals 46 so anzusteuern, dass mittels des mindestens einen angesteuerten Generators ein Generatorbremsmoment gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment ausübbar ist. Dies ist möglich, da mittels des Verschiebens der während der Betätigung des Bremsbetätigungselements 16 aus dem Hauptbremszylinder 24 herausgedrückten Bremsflüssigkeit zumindest teilweise (über das zumindest eine Radauslassventil 18 des jeweiligen Bremskreises 20 und über das mindestens eine Ventil 28) in das Bremsflüssigkeitsreservoir 32 der Druckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder 36a und 36b des jeweiligen Bremskreises 20 vollständig unterbindbar ist.
Die Ansteuereinrichtung 12 kann somit beim Ansteuern des mindestens einen Generators das restdruckfreie Vorliegen des mindestens einen Radbremszylinders 36a und 36b nutzen. Aufgrund des restdruckfreien Vorliegens des mindestens einen Radbremszylinders 36a und 36b kann der mindestens eine Generator für ein rein generatives Bremsen angesteuert werden, ohne dass das vorgegebene Soll-Bremsmoment überschritten wird. Gegenüber dem herkömmlichen Verblenden eines Generatorbremsmoments mittels einer Speicherkammer/Niederdruckspeicherkammer ist deshalb mittels der Steuervorrichtung 10 eine gesteigerte regenerative Effizienz realisierbar. Somit kann ein größerer Anteil der kinetischen Energie des Fahrzeugs zum Aufladen der Fahrzeugbatterie genutzt werden.
Außerdem ist die Elektronikeinrichtung 12 in der Ausführungsform der 1 zusätzlich dazu ausgelegt, unter Berücksichtigung zumindest des Soll-Bremsmomentsignals 14 und der bereitgestellten Information 44 (bezüglich des maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments) mindestens ein Pumpen-Steuersignal 48 an mindestens eine an die mindestens eine Leiterbahn 30 angebundene Pumpe 50a, bzw. an mindestens einen Motor 50b der jeweiligen Pumpe 50a, auszugeben. Die mindestens eine Pumpe 50a kann beispielsweise eine Rückförderpumpe 50a sein. Somit ist es möglich, zusätzliches Volumen aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir 32 in beide Bremskreise 20 (gezielt und bremskreisindividuell) einzubringen. Beispielhaft ist das Bremssystem der 1 als Zwei-Kolben-ESP-System ausgebildet. Anders ausgeführte Modulationssysteme, wie beispielsweise Pumpen mit mehreren Kolben, asymmetrische Pumpen und/oder Zahnradpumpen, sind für das Bremssystem jedoch ebenfalls einsetzbar. Sofern ein zeitlich abnehmendes maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment kleiner als das vorgegebene Soll-Bremsmoment wird, ist vorzugsweise mittels der mindestens einen mit dem mindestens einen Pumpen-Steuersignal 48 angesteuerten Pumpe 50a Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir 32 über das mindestens eine offen gesteuerte Ventil 28 in den mindestens einen Radbremszylinder 36a und/oder 36b des jeweiligen Bremskreises 20 pumpbar. Somit kann selbst bei einem rein generatorischen Bremsen schnell auf eine entfallende Einsetzbarkeit des mindestens einen Generators reagiert werden.
In der Ausführungsform der 1 umfasst jede Leitungsbahn 30 einen sich aufzweigenden Leitungsabschnitt 52, an dessen Aufzweigung die beiden Radauslassventile 18 und an dessen gegenüberliegenden Ende eine Saugseite der Pumpe 50a des jeweiligen Bremskreises 20 angebunden sind. In den Leitungsabschnitt 52 mündet ein Leitungsabschnitt 54, an welchem das Ventil 28 des jeweiligen Bremskreises 20 angebunden ist, welches zusätzlich über die zugeordnete Saugleitung 42 mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir 32 verbunden ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die in 1 dargestellte Ausbildung der Leitungsbahn 30 lediglich beispielhaft zu interpretieren ist.
Mit der Steuervorrichtung 10 ist jedes Bremssystem einsetzbar, welches die Komponenten 18, 24, 28, 30, 32, 36a und 36b in mindestens einfacher Ausführung aufweist. Es wird darauf hingewiesen, dass bei der Wahl der Komponenten 18, 24, 28, 30, 32, 36a und 36b eine große Designfreiheit gegeben ist. Die nachfolgenden Beschreibungen zur Ausbildung der Bremskreise 20 des Bremssystems sind außerdem nur beispielhaft zu verstehen:
Jeder der Bremskreise 20 des Bremssystems der 1 umfasst ein Umschaltventil 56, welches über die zugeordnete Zufuhrleitung 40 an den Hauptbremszylinder 24 angebunden ist. Von dem Umschaltventil 56 jedes Bremskreises 20 führt je ein sich aufzweigender Leitungsabschnitt 58 zu zwei Radeinlassventilen 60. Jedes Radeinlassventil 60 ist über einen Leitungsabschnitt 61 mit dem zugeordneten Radbremszylinder 36a oder 36b hydraulisch verbunden. In jeden Leitungsabschnitt 61 mündet jeweils ein Leitungsabschnitt 62 mit dem daran angebundenen zugeordneten Radauslassventil 18. Außerdem führt ein Leitungsabschnitt 64 von einer Förderseite jeder Pumpe 50a zu dem Leitungsabschnitt 58. Optionaler Weise kann ein Glättungsfilter 66 in den Leitungsabschnitt 64 eingesetzt sein. Außerdem kann noch mindestens ein Drucksensor, wie beispielsweise ein Vordrucksensor 68 oder ein Bremsdrucksensor, an mindestens einem Bremskreis 20 angebunden sein. Bei einer Verwendung von mindestens zwei Pumpen 60 für das Bremssystem können diese über eine Welle 70 durch einen gemeinsamen Motor 50b betreibbar sein.
Vorzugsweise weist das mit der Steuervorrichtung 10 zusammenwirkende Bremssystem einen Vakuum-Bremskraftverstärker 72 auf. Da die Steuervorrichtung 10 bereits das gewünschte bremsdruckfreie Vorliegen der Radbremszylinder 36a und 36b gewährleistet, kann auf die Nutzung eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers zum Reduzieren des in den Radbremszylindern 336a und 36b vorliegenden Bremsdrucks unter einen Ansprechdruck einer Speicherkammer, wie insbesondere einer Niederdruckspeicherkammer, verzichtet werden. (Eine derartige Technik ist der Anmelderin als interner Stand der Technik bekannt.) Somit kann auf den Einsatz der bei einem elektromechanischen Bremskraftverstärker möglichen Regelungsstrategien verzichtet werden, ohne dass das Vorliegen eines Restdrucks in den Radbremszylindern 36a und 36b in Kauf zu nehmen wäre. Das Bremssystem kann somit mit einem vergleichsweise billigen Vakuum-Bremskraftverstärker 72 ausgestattet werden. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das mit der Steuervorrichtung 10 zusammenwirkende Bremssystem auch mit einem anderen Bremskraftverstärkertyp oder ohne einen Bremskraftverstärker einsetzbar ist.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des mit der Steuervorrichtung zusammenwirkenden Bremssystems.
Das in 2 schematisch dargestellte Bremssystem weist als Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform noch je eine Speicherkammer 80 (z.B. eine Niederdruck-Speicherkammer) pro Bremskreis 20 auf, welche an dem Leitungsabschnitt 52 angebunden ist. Bei dem Bremssystem der 2 können während einer ABS-Regelung/ESP-Regelung ausschließlich die Speicherkammern 80 genutzt werden. Ein Öffnen/Offenhalten/Einsetzen der Ventile 28 während der ABS-Regelung/ESP-Regelung ist somit nicht nötig. Damit können weiterhin konventionelle Verfahrensschritte zur ABS-Regelung/ESP-Regelung ausgeführt werden. Die ABS-Regelung/ESP-Regelung ist somit bei dem Bremssystem der 2 leichter ausführbar.
Getrennt davon können bei einem regenerativen Bremsen die Ventile 28 und die Saugleitungen 42 eingesetzt werden. Durch die realisierte Trennbarkeit zwischen einem Einsatz der Speicherkammern 80 und einer Verwendung der Ventile 28 ist ein Ansteuern des Bremssystems mit einfacheren Algorithmen gewährleistet.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des mit der Steuervorrichtung zusammenwirkenden Bremssystems.
Das in 3 schematisch dargestellte Bremssystem weist lediglich einen über die Saugleitung 42 an das Bremsflüssigkeitsreservoir 32 angebundenen Bremskreis 20 auf. Ein anderer Bremskreis 90 des Bremssystems hat (anstelle der Saugleitung 42 und des Ventils 28) ein Hochdruckschaltventil 92, welches hydraulisch an die Zufuhrleitung 40 angebunden ist. Außerdem sind in dem Leitungsabschnitt 52 eine Speicherkammer 80 und ein Überdruckventil 94 integriert.
Es wird darauf hingewiesen, dass auch in den Radbremszylindern 36a und 36b des saugleitungsfreien Bremskreises 90 ein restdruckfreier Bremsdruckabbau möglich ist, sofern der Hauptbremszylinder 24 mit einem Schwimmkolben ausgestattet ist. In diesem Fall bewirkt ein Öffnen der Radauslassventile 18 des saugleitungsfreien Bremskreises 90 ein Verschieben von Bremsflüssigkeit in die Speicherkammer 80, wobei gleichzeitig durch ein Verstellen des Schwimmkolbens in dem Hauptbremszylinder 24 der in den Radbremszylindern 36a und 36b des saugleitungsfreien Bremskreises 90 vorliegende Bremsdruck unter einen Ansprechdruck der Speicherkammer 80 reduzierbar ist. Somit ist auch bei dem Bremssystem der 3 das vorteilhafte rein generatorische Bremsen möglich. Zusätzlich ist aufgrund der vorteilhaften Ausstattung des saugleitungsfreien Bremskreises 90 mit der Speicherkammer 80 eine ABS-Regelung/ESP-Regelung leichter ausführbar.
Bei allen oben beschriebenen Bremssystemen sind aktive Druckaubauten (d.h. Druckaufbauten ohne eine Betätigung des Bremsbetätigungselements 16) über die mindestens eine Pumpe 50a, die geöffneten Ventile 28 und die geschlossenen Radauslassventile 18 aufführbar. Selbst bei einem Ausfall des Modulationssystems weisen alle oben beschriebenen Bremssysteme noch eine verstärkte Bremsfunktion an allen Radbremszylindern 36a und 36b auf.
4a bis 4c zeigen Koordinatensysteme zum Erläutern einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. In den Koordinatensystemen der 4a und 4b sind die Abszissen die Zeitachse t. Die Ordinate des Koordinatensystems der 4a gibt Bremsmomente M wieder, während die Ordinate des Koordinatensystems der 4b eine Stromstärke I von Steuersignalen anzeigt. In dem Koordinatensystem der 4c sind mit der Abszisse ein auf eine Vorderachse ausgeübtes Vorderachs-Bremsmoment MF und mit der Abszisse ein auf eine Hinterachse ausgeübtes Hinterachs-Bremsmoment MB wiedergegeben.
Mittels des im Weiteren beschriebenen Verfahrens soll ein regeneratives Bremsen mit einer möglichst hohen regenerativen Effizienz realisiert werden. Vorzugsweise wird (nahezu) immer, sofern dies möglich ist, ein rein regeneratives Bremsen ausgeführt. Unter einem regenerativen Bremsen kann verstanden werden, dass auf das Fahrzeug ein nicht konstantes, aber bekanntes Generatorbremsmoment Mg mittels mindestens eines Generators ausgeübt wird. Unter dem mindestens einen Generator kann ein elektrischer Motor, wie beispielsweise ein elektrischer Antriebsmotor, welcher für einen generatorischen Betrieb unter Verlangsamung des Fahrzeugs ausgelegt ist, verstanden werden.
Allerdings ist in der Regel der mindestens eine Generator zum Abbremsen/Verlangsamen des Fahrzeugs nur nutzbar, sofern die mindestens eine Fahrzeugbatterie nicht vollständig aufgeladen ist und das Fahrzeug eine zum Einsetzen des mindestens einen Generators noch ausreichend hohe Geschwindigkeit aufweist. Ein mittels des mindestens einen Generators maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment Mg0 variiert somit zeitlich. Nachfolgend wird beschrieben, wie trotz des zeitlichen Variierens des maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments Mg0 eine möglichst hohe rekuperative Effizienz noch gewährleistbar ist.
Es wird jedoch vor der Beschreibung der Verfahrensschritte darauf hingewiesen, dass die Verfahrensschritte nicht nur zum Verblenden des Generatorbremsmoments Mg des mindestens einen Generators ausführbar sind. Auch für andere Verwendungszwecke kann mittels einiger der Verfahrensschritte ein restdruckfreier Zustand mindestens eines Radbremszylinders des betriebenen Bremssystems gewährleistet werden.
Beispielhaft wird mittels des im Weiteren beschriebenen Verfahrens ein Bremssystem mit einer X-Bremskreisaufteilung betrieben. Beispielsweise kann eines der oben ausgeführten Bremssysteme mittels des im Weiteren beschriebenen Verfahrens betrieben werden. Allerdings ist eine Ausführbarkeit des Verfahrens nicht auf den Einsatz eines derartigen Bremssystems limitiert ist. Ebenso kann auch ein Bremssystem mit einer parallelen Bremskreisaufteilung mittels der im Weiteren beschriebenen (und evtl. angepassten) Verfahrensschritte betrieben werden.
Das Bremssystem mit X-Bremskreisaufteilung umfasst beispielhaft zwei Bremskreise mit je einem Vorderachs-Radbremszylinder und je einem Hinterachs-Radbremszylinder. Mittels der Vorderachs-Radbremszylinder beider Bremskreise ist ein Vorderachs-Radbremsmoment Mrf auf die Vorderachse ausübbar. Mit beiden Hinterachs-Radbremszylindern kann ein Hinterachs-Radbremsmoment Mrb auf die Hinterachse ausgeübt werden. Der mindestens eine Generator wirkt auf die Vorderachse. Das auf die Vorderachse insgesamt ausübbare Vorderachs-Bremsmoment MF kann somit das Vorderachs-Radbremsmoment Mrf und das Generatorbremsmoment Mg umfassen. Demgegenüber ist das auf die Hinterachse ausgeübte Hinterachs-Bremsmoment MB gleich dem Hinterachs-Radbremsmoment Mrb.
Ab einer Zeit t0 betätigt ein Fahrer ein Bremsbetätigungselement des Bremssystems. Ab dem Zeitpunkt t0 wird deshalb ein mittels der Betätigung des Bremsbetätigungselements vorgegebenes Soll-Bremsmoment M0 ungleich Null ermittelt. Das Soll-Bremsmoment M0 wird bevorzugt, solange es kleiner als das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0 ist, rein regenerativ ausgeführt. Zum Zeitpunkt t0 erlauben die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Ladezustand der mindestens einen Fahrzeugbatterie ein vergleichsweise hohes maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment Mg0. Mittels der nachfolgenden Verfahrensschritte kann das Fahrzeug damit vorerst rein generatorisch abgebremst werden.
Dazu wird ein Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder des Bremssystems, d.h. in den Vorderachs-Radbremszylindern und in den Hinterachs-Radbremszylindern, während der Betätigung des an einem Hauptbremszylinder des Bremssystems angebundenen Bremsbetätigungselements unterbunden. Dies geschieht durch Steuern zumindest eines Radauslassventils des jeweiligen Bremskreises in einen zumindest teilgeöffneten Zustand (zumindest zeitweise) während der Betätigung des Bremsbetätigungselements. In der Ausführungsform der 4a bis 4c werden die den Hinterachs-Radbremszylindern zugeordneten Hinterachs-Radauslassventile ab dem Zeitpunkt t0 in einen offenen Zustand gesteuert. Da in dem vorliegenden Beispiel die Hinterachs-Radauslassventile als stromlos geschlossene Ventil ausgelegt sind, erfolgt dies mittels eines Hinterachs-Radauslassventil-Steuersignals Iab ungleich Null. Die als stromlos geschlossene Ventile ausgebildeten Vorderachs-Radauslassventile werden mittels eines nicht skizzierten Vorderachs-Radauslassventil-Steuersignals gleich Null in ihrem geschlossenen Zustand belassen. Anstelle der Hinterachs-Radauslassventile können jedoch auch die Vorderachs-Radauslassventile zum Verblenden eingesetzt werden, sofern dies bevorzugt wird.
Während des Ausgebens des Steuersignals Iab an die Hinterachs-Radauslassventile werden die den Hinterachs-Radbremszylindern zugeordneten Hinterachs-Radeinlassventile und die den Vorderachs-Radbremszylindern zugeordneten Vorderachs-Radeinlassventile in ihrem geöffneten Zustand gehalten. Da die Hinterachs-Radeinlassventile und die Vorderachs-Radeinlassventile in dem hier beschriebenen Beispiel als stromlos offene Ventile ausgebildet sind, wird dazu ein Hinterachs-Radeinlassventil-Steuersignal Ieb gleich Null an die Hinterachs-Radeinlassventile und ein Vorderachs-Radeinlassventil-Steuersignal Ief gleich Null an die Vorderachs-Radeinlassventile ausgegeben.
Ab der Zeit t0 wird auch mindestens ein Ventil in mindestens einer Leitungsbahn, welche zumindest das eine Radauslassventil (Hinterachs-Radauslassventil) des jeweiligen Bremskreises mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir des Bremssystems verbindet, in einen zumindest teilgeöffneten Zustand (zumindest zeitweise) während der Betätigung des Bremsbetätigungselements gesteuert. Sofern das mindestens eine Ventil ein stromlos geschlossenes Ventil ist, wird dazu ein Stellersignal Iv ungleich Null an das mindestens eine Ventil ausgegeben.
Mittels der hier beschriebenen Steuersignale Iab und Iv ist gewährleistbar, dass eine aus dem Hauptbremszylinder herausgedrückte Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil (Hinterachs-Radauslassventil) des jeweiligen Bremskreises und das mindestens eine Ventil in das Bremsflüssigkeitsreservoir verschoben wird. Deshalb bleiben auch das mittels der Vorderachs-Radbremszylinder ausgeübte Vorderachs-Reibbremsmoment Mrf und das mittels der Hinterachs-Radbremszylinder ausgeübte Hinterachs-Reibbremsmoment Mrb trotz der Betätigung des Bremsbetätigungselements gleich Null. Somit gewährleisten auch die ab dem Zeitpunkt t0 ausgeführten Verfahrensschritte das gewünschte restdruckfreie Vorliegen aller Radbremszylinder des Bremssystems.
Deshalb kann der mindestens eine Generator ab der Zeit t0 so angesteuert werden, dass mittels des mindestens einen angesteuerten Generators ein Generatorbremsmoment Mg gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment M0 ausgeübt wird. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass dies möglich ist, da durch das ausgeführte Verschieben der (während der Betätigung des Bremsbetätigungselements) aus dem Hauptbremszylinder herausgedrückten Bremsflüssigkeit (zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil des jeweiligen Bremskreises und über das mindestens eine Ventil) in das Bremsflüssigkeitsreservoir der Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder des jeweiligen Bremskreises unterbunden ist.
Bis zum Zeitpunkt t1 bleibt das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0 kleiner als das Soll-Bremsmoment M0. Zwischen den Zeiten t0 und t1 reicht das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment M0 deshalb aus, um den Fahrerbremswunsch vollständig generatorisch auszuführen. Über den bekannten Bremswunsch des Fahrers kann somit das auszuführende Generatorbremsmoment Mg berechnet und eingestellt werden.
Ab der Zeit t1 übersteigt das Soll-Bremsmoment M0 das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0. Um den Fahrerbremswunsch weiterhin vollständig zu erfüllen, kann jedoch in mindestens einem Radbremszylinder ein hydraulischer Bremsdruck aufgebaut werden. Von dem mindestens einen Generator wird jedoch weiterhin das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0 angefordert. Aus dem bekannten Bremswunsch des Fahrers und dem ebenfalls bekannten ausgeführten Generatorbremsmoment Mg des mindestens einen Generators kann das erforderliche zusätzliche Bremsmoment berechnet werden.
In der Ausführungsform der 4a bis 4c wird das erforderliche zusätzliche Bremsmoment als Vorderachs-Reibbremsmoment Mrf mittels der Vorderachs-Radbremszylinder ausgeübt. Durch ein zumindest zeitweises Schließen der Hinterachs-Radeinlassventile (mittels eines Hinterachs-Radeinlassventil-Steuersignals Ieb ungleich Null) kann das ab dem Zeitpunkt t1 vom Fahrer zusätzlich verschobene Bremsflüssigkeitsvolumen (zumindest teilweise) in die Vorderachs-Radbremszylinder verschoben werden. Somit baut sich ab der Zeit t1 ein Vorderachs-Reibbremsmoment Mrf ungleich Null auf.
Mittels der stetig stellbaren Hinterachs-Radeinlassventile ist auch eine Druckregelung in jedem Bremskreis des Bremssystems möglich. Vorzugsweise wird deshalb ab der Zeit t1 ein für eine delta-p-Regelung geeignetes Hinterachs-Radeinlassventil-Steuersignals Ieb an die Hinterachs-Radeinlassventile ausgegeben. Das Vorderachs-Reibbremsmoment Mrf kann somit für eine genaue Kompensierung der Differenz zwischen dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment M0 und dem maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment Mg0 eingestellt werden. Noch nach der Zeit t1 verzögert das Fahrzeug weiterhin entsprechend des Fahrerbremswunsches.
Auch nachdem ab dem Zeitpunkt t2 ein konstantes Soll-Bremsmoment M0 vorgegeben wird, bleibt dieser Vorteil erhalten. Ab dem Zeitpunkt t3 löst der Fahrer des Fahrzeugs das Bremsbetätigungselement und reduziert damit das Soll-Bremsmoment M0. Solange das Soll-Bremsmoment M0 größer als das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0 bleibt, wird lediglich das in die Vorderachs-Radbremszylinder verschobene Bremsflüssigkeitsvolumen zurück in den Hauptbremszylinder geführt. Dazu kann weiterhin ein für die delta-p-Regelung geeignetes Hinterachs-Radeinlassventil-Steuersignals Ieb an die Hinterachs-Radeinlassventile ausgegeben werden.
Ab dem Zeitpunkt t4 fällt das Soll-Bremsmoment M0 unter das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0. Die Hinterachs-Radeinlassventile können deshalb ab dem Zeitpunkt t4 wieder (mittels des Hinterachs-Radeinlassventil-Steuersignals Ieb gleich Null) offen gehalten werden. Erneut ist ein rein regeneratives/generatorisches Bremsen mit einem Generatorbremsmoment Mg gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment M0 ausführbar.
Zwischen den Zeiten t5 und t6 gibt der Fahrer ein konstantes Soll-Bremsmoment M0 unter dem maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment Mg0 vor. Ab dem Zeitpunkt t6 steigt das Soll-Bremsmoment M0 an und übersteigt ab der Zeit t7 wieder das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0, bevor es nach dem Zeitpunkt t8 konstant bleibt. Die zwischen den Zeiten t1 bis t3 ausgeführten Verfahrensschritte können somit wiederholt werden.
Das Einstellen des Vorderachs-Reibbremsmoments Mrf ungleich Null zwischen den Zeiten t1 bis t4 und zwischen den Zeiten t7 und t8 ist ohne einen Betrieb einer Pumpe möglich. Die mindestens eine Pumpe des Bremssystems kann deshalb zwischen den Zeiten t0 bis t8 mit einem Pumpen-Steuersignal Ip gleich Null angesteuert werden.
Wie anhand des Koordinatensystems der 4c erkennbar ist, wird zwischen den Zeiten t0 bis t8 immer ein Vorderachs-Bremsmoment MF ungleich Null auf die Vorderachse ausgeübt. Demgegenüber bleibt das auf die Hinterachse ausgeübte Hinterachs-Bremsmoment MB zwischen den Zeiten t0 bis t8 immer gleich Null.
5a bis 5c zeigen Koordinatensysteme zum Erläutern einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Bezüglich der Abszissen und Ordinaten der Koordinatensysteme der 5a bis 5c wird auf die 4a bis 4c verwiesen.
Das Verfahren der 5a bis 5c kann mit den gleichen Bremssystemen ausgeführt werden, welche auch für das vorausgehend beschriebene Verfahren geeignet sind. Lediglich beispielhaft wird erneut das Bremssystem mit einer X-Bremskreisaufteilung verwendet.
Ab dem Zeitpunkt t0 gibt der Fahrer ein steigerndes Soll-Bremsmoment M0 vor, welches zum Zeitpunkt t10 einen konstant einzuhaltenden Wert erreicht, der bis über den Zeitpunkt t11 einzuhalten ist. Zwischen den Zeiten t0 bis t11 liegt das vorgegebene Soll-Bremsmoment M0 unter dem maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment Mg0. Die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte können somit erneut für ein rein generatorisches Bremsen ausgeführt werden.
Ab der Zeit t11 nimmt das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0 ab und wird zum Zeitpunkt t12 kleiner als das vorgegeben Soll-Bremsmoment M0. Die entfallende Einsetzbarkeit des mindestens einen Generators ist jedoch ausgleichbar, indem mindestens eine an die mindestens eine Leiterbahn angebundene Pumpe so angesteuert wird, dass mittels der mindestens einen angesteuerten Pumpe Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir über das mindestens eine offen gesteuerte Ventil in den mindestens einen Radbremszylinder des jeweiligen Bremskreises gepumpt wird. Dazu wird die mindestens eine Pumpe mittels eines Pumpen-Steuersignals Ip ungleich Null ab der Zeit t12 aktiviert. Außerdem werden die Hinterachs-Radauslassventile mittels eines Hinterachs-Radauslassventil-Steuersignals Iab gleich Null geschlossen. Somit kann mittels der mindestens einen Pumpe Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir zurück in die Bremskreise verschoben werden. Die Hinterachs-Radeinlassventile und die Vorderachs-Radeinlassventile werden mit Steuersignalen Ieb und Ief gleich Null weiterhin offen gehalten, so dass sowohl in den Hinterachs-Radbremszylindern als auch in den Vorderachs-Radbremszylindern ein Bremsdruck aufgebaut wird.
Obwohl ab der Zeit t12 das Generatorbremsmoment Mg entsprechend dem abnehmenden maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment Mg0 reduziert wird, kann des vorgegebene Soll-Bremsmoment M0 als Summe aus dem Generatorbremsmoment Mg, dem Vorderachs-Reibbremsmoment Mrf und dem Hinterachse Reibbremsmoment Mrb weiterhin ausgeführt werden.
Vorzugsweise ist der Bremsdruck in den Hinterachs-Radbremszylindern gleich dem Bremsdruck in den Vorderachs-Radbremszylindern. Aufgrund der unterschiedlichen Koeffizienten der Radbremszylinder kann das Vorderachs-Reibbremsmoment Mrf jedoch deutlich höher als das Hinterachs-Reibbremsmoment Mrb sein. Somit ist weiterhin eine vorderachslastige Bremskraftverteilung gewährleistet.
Auch auf eine Steigerung des Soll-Bremsmoments M0 ab der Zeit t13 kann durch ein schnelles Steigern des Vorderachs-Reibbremsmoments Mrf und des Hinterachse Reibbremsmoments Mrb so reagiert werden, dass der Fahrerbremswunsch weiterhin erfüllt wird. Selbst nachdem das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0 zur Zeit t14 gleich Null wird, ist der Fahrerbremswunsch noch verlässlich einhaltbar. Somit kann selbst nach einem rein generativen Bremsen schnell auf die entfallende Nutzbarkeit des mindestens einen Generators reagiert werden.
6a bis 6c zeigen Koordinatensysteme zum Erläutern einer dritten Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs. Bezüglich der Abszissen und Ordinaten der Koordinatensysteme der 6a bis 6c wird erneut auf die 4a bis 4c verwiesen.
Das Verfahren der 6a bis 6c ist mit den gleichen Bremssystemen ausführbar wie die zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Wieder wird für die nachfolgend erläuterten Verfahrensschritte das Bremssystem mit einer X-Bremskreisaufteilung verwendet.
Bei dem Verfahren der 6a bis 6c werden zwischen den Zeiten t0 bis t3 die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte ausgeführt. In der Ausführungsform der 6a bis 6c erhöht jedoch der Fahrer ab dem Zeitpunkt t3 das Soll-Bremsmoment M0. Die dabei aus dem Hauptbremszylinder herausgedrückte Bremsflüssigkeit wird allerdings (automatisch) in die Vorderachs-Radbremszylinder verschoben, wodurch das Vorderachs-Reibbremsmoment Mrf gesteigert wird. Der gesteigerte Fahrerbremswunsch wird somit mittels einer Summe aus dem Generatorbremsmoment Mg (gleich dem maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment Mg0) und dem mitgesteigerten Vorderachs-Reibbremsmoment Mrf weiterhin verlässlich erfüllt.
Ab dem Zeitpunkt t20 erreicht das Soll-Bremsmoment M0 einen maximalen Wert und wird anschließend konstant gehalten. Zum Zeitpunkt t21 steigt auch das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment Mg0 an, bevor es zum Zeitpunkt t22 gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment M0 wird. Dieses Ansteigen des maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments Mg0 ist für eine zusätzliche Energierückgewinnung nutzbar, indem mittels einer delta-p-Regelung der Hinterachs-Radeinlassventile und über die weiterhin geöffneten Hinterachs-Radauslassventile Bremsflüssigkeit ins Bremsflüssigkeitsreservoir verschiebbar ist. Somit kann der in den Bremskreisen vorliegende Druck zusätzlich reduziert werden, wodurch weiterhin das ausgeführte Generatorbremsmoment Mg gleich dem maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoment Mg0 einstellbar ist. Nach einem vollständigen Druckabbau in den Vorderachs-Radbremszylindern über die Hinterachs-Radeinlassventile und die Hinterachs-Radauslassventile kann wieder rein regenerativ gebremst werden.
Zusätzlich zu der in dem oben beschriebenen Verfahren ausgeführten Volumenverblendung kann wahlweise noch eine Kraftverblendung ausgeführt werden. Um den (während eines Betriebs des mindestens einen Generators) in mindestens einem Bremskreis reduzierten Druck zu kompensieren, kann ein in dem Hauptbremszylinder vorliegender Hauptbremszylinderdruck mitreduziert werden. Dies ist möglich, indem ein Bremskraftverstärker des Bremssystems so angesteuert wird, dass eine mittels des Bremskraftverstärkers auf mindestens einen verstellbaren Kolben des Hauptbremszylinders ausgeübte Kraft ebenfalls reduziert wird. Der Fahrer spürt somit während der Betätigung des Bremspedals nicht, ob und mit welchem Anteil regenerative gebremst wird.
Entsprechend kann auch bei einem Druckaufbau in mindestens einem Bremskreis zum Kompensieren einer entfallenden/abnehmenden Einsetzbarkeit des mindestens einen Generators der Bremskraftverstärker so angesteuert werden, dass die mittels des Bremskraftverstärkers auf den mindestens einen verstellbaren Kolben ausgeübte Kraft mitgesteigert wird. Auch in diesem Fall ist ein taktiles Wahrnehmen der Bremsdrucksteigerung durch den Fahrer verhindert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19604134 A1 [0002]

Claims

Steuervorrichtung (10) für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit: einer Elektronikeinrichtung (12), welche dazu ausgelegt ist, unter Berücksichtigung zumindest eines bereitgestellten Soll-Bremsmomentsignals (14) bezüglich eines mittels einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements (16) des Bremssystems vorgegebenen Soll-Bremsmoments (M0) mindestens ein Radauslassventil-Steuersignal (22) an mindestens ein Radauslassventil (18) mindestens eines Bremskreises (20) des Bremssystems auszugeben, wobei das zumindest eine mittels des mindestens einen Radauslassventil-Steuersignals (22) angesteuerte Radauslassventil (18) des jeweiligen Bremskreises (20) in einen zumindest teilgeöffneten Zustand so steuerbar ist, dass eine während der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) aus einem an das Bremsbetätigungselement (16) angebundenen Hauptbremszylinder (24) des Bremssystems herausgedrückte Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil (18) des jeweiligen Bremskreises (20) verschiebbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinrichtung (12) zusätzlich dazu ausgelegt ist, mindestens ein Ventil-Steuersignal (26) an mindestens ein Ventil (28) in mindestens einer Leitungsbahn (30), über welche das zumindest eine Radauslassventil (18) mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir (32) des Bremssystems verbunden ist, auszugeben, wobei das mindestens eine mittels des mindestens einen Ventil-Steuersignals (26) angesteuerte Ventil (28) derart in einen zumindest teilgeöffneten Zustand steuerbar ist, dass die während der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) aus dem Hauptbremszylinder (24) herausgedrückte Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil (18) des jeweiligen Bremskreises (20) und das mindestens eine Ventil (28) in das Bremsflüssigkeitsreservoir (32) so verschiebbar ist, dass ein Bremsdruckaufbau in mindestens einem Radbremszylinder (36a, 36b) des jeweiligen Bremskreises (20) während der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) unterbindbar oder reduzierbar ist.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei mittels der Elektronikeinrichtung (12) zusätzlich unter Berücksichtigung zumindest des Soll-Bremsmomentsignals (14) und einer bereitgestellten Information (44) bezüglich eines mittels mindestens eines Generators maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments (Mg0) mindestens ein Generator-Steuersignal (46) an den mindestens einen Generator ausgebbar ist, und wobei, sofern das vorgegebene Soll-Bremsmoment (M0) kleiner als das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment (Mg0) ist, mittels des mindestens einen mit dem mindestens einen Generator-Steuersignal (46) angesteuerten Generators ein Generatorbremsmoment (Mg) gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment (M0) ausübbar ist, und mittels des Verschiebens der während der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) aus dem Hauptbremszylinder (24) herausgedrückten Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil (18) des jeweiligen Bremskreises (20) und über das mindestens eine Ventil (28) in das Bremsflüssigkeitsreservoir (32) der Bremsdruckaufbau in dem mindestens einen Radbremszylinder (36a, 36b) des jeweiligen Bremskreises unterbindbar ist.
Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 2, wobei mittels der Elektronikeinrichtung (12) zusätzlich unter Berücksichtigung zumindest des Soll-Bremsmomentsignals (14) und der bereitgestellten Information (44) bezüglich des maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments (Mg0) mindestens ein Pumpen-Steuersignal (48) an mindestens eine an die mindestens eine Leiterbahn (30) angebundene Pumpe (50a) ausgebbar ist, und wobei, sofern ein zeitlich abnehmendes maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment (Mg0) kleiner als das vorgegebene Soll-Bremsmoment (M0) wird, mittels der mindestens einen mit dem mindestens einen Pumpen-Steuersignal (48) angesteuerten Pumpe (50a) Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir (32) über das mindestens eine offengesteuerte Ventil (28) in den mindestens einen Radbremszylinder (36a, 36b) des jeweiligen Bremskreises (20) pumpbar ist.
Bremssystem für ein Fahrzeug zum Zusammenwirken mit einer Steuervorrichtung (10) nach einem derer vorgehenden Ansprüche mit: einem Hauptbremszylinder (24), an welchem ein Bremsbetätigungselement (16) anbindbar oder angebunden ist; einem Bremsflüssigkeitsreservoir (32); und mindestens einem Bremskreis (20) mit – mindestens einem Radbremszylinder (36a, 36b), – mindestens einem an dem Radbremszylinder (36a, 36b) hydraulisch angebundenen Radauslassventil (18), und – einer Leitungsbahn (30), über welche das zumindest eine Radauslassventil (18) mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir (32) des Bremssystems verbunden ist, mit einem darin angeordneten Ventil (28).
Bremssystem nach Anspruch 4, wobei das Bremssystem einen Vakuum-Bremskraftverstärker (72) umfasst.
Bremssystem nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Bremssystem eine X-Bremskreisaufteilung aufweist.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Bremssystem eine Steuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst.
Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines Fahrzeugs mit dem Schritt: Unterbinden oder Reduzieren eines Bremsdruckaufbaus in mindestens einem Radbremszylinder (36a, 36b) mindestens eines Bremskreises (20) des Bremssystems während einer Betätigung eines an einem Hauptbremszylinder (24) des Bremssystems angebundenen Bremsbetätigungselements (16) durch Steuern zumindest eines Radauslassventils (18) des jeweiligen Bremskreises (20) in einen zumindest teilgeöffneten Zustand zumindest zeitweise während der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) so, dass aus dem Hauptbremszylinder (24) herausgedrückte Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über zumindest das eine Radauslassventil (18) des jeweiligen Bremskreises (20) verschoben wird; gekennzeichnet durch den Schritt: Steuern mindestens eines Ventils (28) in mindestens einer zumindest das eine Radauslassventil (18) des jeweiligen Bremskreises (20) mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir (32) des Bremssystems verbindenden Leitungsbahn (30) in einen zumindest teilgeöffneten Zustand zumindest zeitweise während der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) so, dass die aus dem Hauptbremszylinder (24) herausgedrückte Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über zumindest das eine Radauslassventil (18) des jeweiligen Bremskreises (20) und das mindestens eine Ventil (28) in das Bremsflüssigkeitsreservoir (32) verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, mit den zusätzlichen Schritten: Ermitteln eines mittels der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) des Bremssystems vorgegebenen Soll-Bremsmoments (M0); Ermitteln eines mittels mindestens eines Generators maximal ausführbaren Kann-Generatorbremsmoments (Mg0); und, sofern das vorgegebene Soll-Bremsmoment (M0) kleiner als das maximal ausführbare Kann-Generatorbremsmoment (Mg0) ist, Ansteuern des mindestens Generators so, dass mittels des mindestens einen angesteuerten Generators ein Generatorbremsmoment (Mg) gleich dem vorgegebenen Soll-Bremsmoment (M0) ausgeübt wird, und Unterbinden des Bremsdruckaufbaus in dem mindestens einen Radbremszylinder (36a, 36b) des jeweiligen Bremskreises (20) durch das Verschieben der während der Betätigung des Bremsbetätigungselements (16) aus dem Hauptbremszylinder (24) herausgedrückten Bremsflüssigkeit zumindest teilweise über das zumindest eine Radauslassventil (18) des jeweiligen Bremskreises (20) und über das mindestens eine Ventil (28) in das Bremsflüssigkeitsreservoir (32).
Verfahren nach Anspruch 9, wobei, sofern ein zeitlich abnehmendes maximal ausführbares Kann-Generatorbremsmoment (Mg0) kleiner als das vorgegebene Soll-Bremsmoment (M0) wird, mindestens eine an die mindestens eine Leiterbahn (30) angebundene Pumpe (50a) so angesteuert wird, dass mittels der mindestens einen angesteuerten Pumpe (50a) Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir (32) über das mindestens eine offengesteuerte Ventil (28) in den mindestens einen Radbremszylinder (36a, 36b) des jeweiligen Bremskreises (20) gepumpt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei ein Bremssystem mit einer X-Bremskreisaufteilung betrieben wird.