DE102018220578A1

DE102018220578A1 - Fahrzeugbremssystem und verfahren zu dessen betrieb

Info

Publication number: DE102018220578A1
Application number: DE102018220578.7A
Authority: DE
Inventors: Ryan Kuhlman; Simon Hansmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2019-06-27
Also published as: US20190193701A1; US10391990B2; CN110015285A; CN110015285B

Abstract

Ein Fahrzeugbremssystem umfasst einen Radbremszylinder, einen Hauptbremszylinder, ein Bremspedal, das dahingehend betreibbar ist, eine Benutzereingabekraft zu dem Hauptbremszylinder zu übertragen, eine primäre Bremseinheit, die eine erste elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem ersten Betriebsmodus an dem Radbremszylinder eine Bremskraft zu erzeugen, umfasst, eine sekundäre Bremseinheit, die eine zweite elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem zweiten Betriebsmodus eine Bremskraft an dem Radbremszylinder zu erzeugen, umfasst, und eine Pedalgefühlsimulationsvorrichtung, die dahingehend betreibbar ist, eine Rückmeldung an das Bremspedal gemäß einer festgelegten Kennlinie der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung bereitzustellen, die eine im Voraus bestimmte Kraft-Hub-Beziehung definiert, die eine Bewegungsstrecke des Bremspedals mit der Benutzereingabekraft ins Verhältnis setzt. In dem ersten Betriebsmodus ist die sekundäre Bremseinheit dahingehend betreibbar, zur Abweichung von der im Voraus bestimmten Kraft-Hub-Beziehung am Bremspedal Fluid aus dem Hauptbremszylinder zu empfangen.

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Fahrzeugbremssysteme. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Fahrzeugbremssystem, das eine primäre Bremseinheit und eine sekundäre Bremseinheit umfasst.
KURZDARSTELLUNG
Bei einem Aspekt umfasst ein Fahrzeugbremssystem einen Radbremszylinder, einen Hauptbremszylinder, ein Bremspedal, das dahingehend betreibbar ist, eine Benutzereingabekraft zu dem Hauptbremszylinder zu übertragen, eine primäre Bremseinheit, die eine erste elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem ersten Betriebsmodus an dem Radbremszylinder eine Bremskraft zu erzeugen, umfasst, eine sekundäre Bremseinheit, die eine zweite elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem zweiten Betriebsmodus eine Bremskraft an dem Radbremszylinder zu erzeugen, umfasst, und eine Pedalgefühlsimulationsvorrichtung, die dahingehend betreibbar ist, eine Rückmeldungskraft an das Bremspedal gemäß einer festgelegten Kennlinie der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung bereitzustellen, die eine im Voraus bestimmte Kraft-Hub-Beziehung definiert, die eine Bewegungsstrecke des Bremspedals mit der Benutzereingabekraft ins Verhältnis setzt. In dem ersten Betriebsmodus ist die sekundäre Bremseinheit dahingehend betreibbar, zur Abweichung von der im Voraus bestimmten Kraft-Hub-Beziehung am Bremspedal Fluid aus dem Hauptbremszylinder zu empfangen.
Bei einem weiteren Aspekt umfasst ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugbremssystems Herunterdrücken eines Bremspedals, elektrisches Betätigen einer von einem Hauptbremszylinder getrennten primären Bremseinheit zur Erzeugung einer Bremskraft an einem Radbremszylinder und Zuführen einer Rückmeldungskraft zu dem Bremspedal über eine Pedalgefühlsimulationsvorrichtung, die stromabwärts des Hauptbremszylinders befestigt ist. Die Rückmeldungskraft ist eine Funktion des Hubs des Bremspedals. Das Verfahren umfasst ferner elektrisches Betätigen einer von dem Hauptbremszylinder und der primären Bremseinheit getrennten sekundären Bremseinheit zum Aufnehmen von Fluid aus dem Hauptbremszylinder und Abweichen von der Funktion, die von der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung definiert wird. Die elektrische Betätigung der sekundären Bremseinheit zur Aufnahme von Fluid aus dem Hauptbremszylinder modifiziert nicht die Bremskraft am Radbremszylinder.
Bei noch einem weiteren Aspekt umfasst ein Fahrzeugbremssystem einen Radbremszylinder, einen Hauptbremszylinder, ein Bremspedal, das dahingehend betreibbar ist, eine Benutzereingabe zu dem Hauptbremszylinder zu übertragen, eine primäre Bremseinheit, die eine erste elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem ersten Betriebsmodus an dem Radbremszylinder eine Bremskraft zu erzeugen, umfasst, einen Speicher, ein Ventil, das zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Speicher positioniert ist, eine Pedalgefühlsimulationsvorrichtung, die dahingehend betreibbar ist, eine Reaktionskraft an das Bremspedal basierend auf einer im Voraus bestimmten Kraft-Hub-Beziehung bereitzustellen, und eine Steuerung, die dahingehend betreibbar ist, das Ventil in dem ersten Betriebsmodus dahingehend zu manipulieren, eine Kraft-Hub-Beziehung bereitzustellen, die sich von der im Voraus bestimmten Kraft-Hub-Beziehung unterscheidet.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugbremssystems, das eine primäre Bremseinheit und eine sekundäre Bremseinheit umfasst.
2 ist ein Diagramm, das eine Änderung einer Kraft-Hub-Kennlinie des Fahrzeugbremssystems von 1 darstellt.

Bevor irgendwelche Ausführungsformen der Offenbarung genau erläutert werden, wird angemerkt, dass die Anwendung der Offenbarung nicht auf die Einzelheiten der Konstruktion und der Anordnung von Komponenten, die in der folgenden Beschreibung angeführt oder in den folgenden Zeichnungen dargestellt werden, beschränkt ist. Andere Ausführungsformen der Offenbarung sind möglich und sie kann auf verschiedene Art und Weise in die Praxis umgesetzt oder durchgeführt werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 stellt ein Fahrzeugbremssystem 20 dar. Das Fahrzeugbremssystem 20 ist ein zweiteiliges Bremssystem, das eine primäre Bremseinheit 22, eine sekundäre Bremseinheit 24, einen Fluidbehälter 26, ein Bremspedal 28 und mehrere Radbremszylinder 30 (gemäß der Darstellung umfasst das Fahrzeugbremssystem vier Radbremszylinder 30), die mit der primären Bremseinheit 22 an mehreren Auslasskanälen 90 verbunden sind, umfasst. Die primäre Bremseinheit 22 ist eine einzelne Einheit, die Einlass-/Auslasskanäle (z. B. die Kanäle 70, 90) zur Verbindung mit beispielsweise der sekundären Bremseinheit 24, den Radbremszylindern 30 und dem Behälter 16 umfasst. Die primäre Bremseinheit 22 umfasst einen Hauptbremszylinder 32, der über eine Eingabestange 28A mit dem Bremspedal 28 in direkter Verbindung steht, so dass es zwischen dem Hauptbremszylinder 32 und dem Bremspedal 28 keinen Bremskraftverstärker gibt. Somit betätigt das Bremspedal 28 den Hauptbremszylinder 32 direkt durch die Eingabestange 28A. Der Hauptbremszylinder 32 ist ein Tandemhauptbremszylinder mit zwei Hauptbremszylinderkolben 32A, 32B, die durch jeweilige Hauptbremszylinderfedern 32C, 32D in deaktivierte Stellungen vorgespannt werden. Das Fahrzeugbremssystem 20 umfasst ferner zwei separate Bremskreise 10, 12. Jeder Bremskreis 10, 12 erstreckt sich von einer Kammer, die einem der Hauptbremszylinderkolben 32A, 32B zugeordnet ist, durch die primäre Bremseinheit 22 in und durch die sekundäre Bremseinheit 24, kehrt zu der primären Bremseinheit 22 über Rückführungskanäle 70 der primären Bremseinheit 22 zurück, und zu zwei der vier Radbremszylinder 30.
Die primäre Bremseinheit 22 umfasst ferner eine elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit 34, die dahingehend betreibbar ist, in einem Elektrobremsbetriebsmodus die Fluidausgabe von der primären Bremseinheit 22 an die Radbremszylinder 30 zu erhöhen. Wie gezeigt wird, handelt es sich bei der elektronisch gesteuerten Druckerzeugungseinheit 34 um einen Stößel 36, der von einem Elektromotor 38 dahingehend angetrieben wird, die primäre Bremseinheit 22 und die Radbremszylinder 30 mit Druck zu beaufschlagen. Steuerventile 34A sind dazu konfiguriert, zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung zu wechseln und sind dahingehend betreibbar, selektiv den Auslass des Stößels 36 in der geschlossenen Stellung von den Radbremszylindern 30 zu trennen. Der Hauptbremszylinder 32 und die elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit 34 sind zwei Fluiddruckzufuhrvorrichtungen. Das Fahrzeugbremssystem 20 umfasst eine dritte Fluiddruckzufuhrvorrichtung, motorbetriebene Pumpen, die nachstehend genauer erläutert werden.
Die primäre Bremseinheit 22 umfasst ferner eine Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42. Die Simulationsvorrichtung 42 steht selektiv mit dem Hauptbremszylinder 32 zur Weiterleitung einer Rückmeldung an das Bremspedal 28, die zu der von dem Benutzer des Bremspedals 28 aufgebrachten Kraft proportional ist, in Verbindung. Die Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 umfasst einen passiven federbelasteten Stößel 42A, der über eine Feder 42B in eine erste Stellung vorgespannt ist. Als Reaktion auf eine Betätigung des Hauptbremszylinders 32 wird der federbelastete Stößel 42A gegen die Feder 42B geschoben, wodurch die Feder 42B mit einer auf einer festen Kennung basierenden Rate (d. h. der Federkonstante der Feder 42B) zusammengedrückt wird. Die Simulationsvorrichtung 42 umfasst ferner einen Auslass 42C auf der Rückseite des Stößels 42A. Der Auslass 42C kann zur Bereitstellung von Behälterdruck hinter dem Stößel 42A und einer Ausweichroute für verdrängtes Fluid mit dem Behälter 26 direkt in Verbindungstehen. Ein Simulationsvorrichtungsventil 40 ist stromaufwärts der Simulationsvorrichtung 42 (d. h. zwischen dem Hauptbremszylinder 32 und der Simulationsvorrichtung 42) positioniert. Das Simulationsvorrichtungsventil 40 ist ein normalerweise geschlossenes Umschaltventil und ist dazu konfiguriert, dahingehend zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung umzuschalten, selektiv einen Fluiddurchgang zwischen dem Hauptbremszylinder 32 und der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 zu gestatten.
Die primäre Bremseinheit 22 umfasst ferner mehrere Ventile, insbesondere: Trennungsventile 48, Einlassventile 44 und Auslassventile 46. Die Bremseinheit 22 umfasst ein einziges Trennungsventil 48 für jeden Kreis 10, 12. Die Trennungsventile 48 trennen die Radbremszylinder 30 und die erste elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit 34 von der sekundären Bremseinheit 24.
Die primäre Bremseinheit 22, die in 1 gezeigt wird, umfasst vier Einlassventile 44 und vier Auslassventile 46, wobei von den Ventilen 44, 46 jeweils eins jedem der Radbremszylinder 30 zugeordnet ist. Jedes Einlassventil 44 ist zwischen einem jeweiligen Radbremszylinder 30 und den Fluiddruckzufuhrvorrichtungen positioniert. Jedes Auslassventil 46 ist zwischen dem jeweiligen Radbremszylinder 30 und dem Behälter 26 positioniert. Die Einlassventile 44 sind normalerweise geöffnete Steuerventile und die Auslassventile 46 sind normalerweise geschlossene Steuerventile. Die Einlass- und die Auslassventile 44, 46 werden zur Steuerung von Aspekten der Bremsung, wie z. B. Antiblockierbremssystem (ABS), Traktionssteuerung oder eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP), selektiv manipuliert (über eine Rückmeldung von Sensoren usw. zu verschiedenen Graden geöffnet und geschlossen).
Die sekundäre Bremseinheit 24 umfasst eine zweite elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit 50. Die zweite Druckerzeugungseinheit 50 umfasst einen Motor 52, der dahingehend betreibbar ist, mehrere Pumpen 54, 56 anzutreiben. Jede Pumpe 54, 56 weist eine Auslassseite auf, die zur Druckbeaufschlagung von zwei der Radbremszylinder 30 gekoppelt ist (z. B. beaufschlagt die erste Pumpe 54 die vorderen Radbremszylinder 30 mit Druck und die zweite Pumpe 56 beaufschlagt die hinteren Radbremszylinder 30 mit Druck). Alternativ dazu kann die erste Pumpe 54 den linken vorderen Radbremszylinder 30 und den rechten hinteren Radbremszylinder 30 mit Druck beaufschlagen und die zweite Pumpe 56 kann den rechten vorderen Radbremszylinder 30 und den linken hinteren Radbremszylinder mit Druck beaufschlagen. Fluid für die Pumpen 54, 56 wird aus dem Behälter 26 durch ein Hochdruckwählventil (HSV-Ventil) 62 für jeden Kreis 10, 12 gesaugt. Wenn die Kolben 32A, 32B des Hauptbremszylinders 32 den Fluidpfad zwischen dem Behälter 26 und den Kreisen 10, 12 sperren, saugen die Pumpen 54, 56 Fluid aus dem Hauptbremszylinder 32. Der Fahrer kann weiterhin das Bremspedal 28 bewegen, da der Druck mit Abziehen von Fluid aus dem Hauptbremszylinder 32 fällt. Ansonsten fällt der Druck in dem Hauptbremszylinder 32 so weit, dass sich Hauptbremszylinderdichtungen (die um die Kolben 32A, 32B herum positioniert sind; nicht gezeigt) unter einem leichten Unterdruck biegen, um zu gestatten, dass Fluid aus dem Behälter 26 vorbeiströmt.
Ein Einlassventil 64 ist parallel zu jedem HSV-Ventil 62 positioniert. Die Einlassventile 64 sind dahingehend elektronisch steuerbar, ein Druckdifferenzial über die Einlassventile 64 hinweg durch Wechseln zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung (d. h. Pulsation) aufrechtzuerhalten oder zu modifizieren, und sind dahingehend steuerbar, mehrere geöffnete Stellungen dazwischen aufrechtzuerhalten (d. h Differenzialdrucksteuerung). In einer geöffneten Stellung sorgt jedes Einlassventil 64 für einen Fluidpfad von dem Hauptbremszylinder 32 zu einem Umschaltventil 58.
Die Umschaltventile 58 sind in der sekundären Bremseinheit 24 positioniert und sind in die geöffnete Stellung vorgespannt, können jedoch dahingehend geschlossen werden, einen Fluidpfad von dem Hauptbremszylinder 32 zu den Radbremszylindern 30 zu sperren. Eine Auslassseite des Umschaltventils 58 stellt einen Fluidpfad zu den Radbremszylindern 30 bereit (der durch die primäre Bremseinheit 22 zurückführt). 1 stellt dar, dass die Auslässe von lediglich zwei der Umschaltventile 58 eine direkte Verbindung zurück zur primären Bremseinheit 22 haben. Alternativ dazu können die Auslässe aller vier Umschaltventile 58 mit den beiden Rückführungs- oder Einlasskanälen 70 der primären Bremseinheit 22 in Verbindung stehen. Die Auslassseite aller oder eines Teils der Umschaltventile 58 stellt ferner einen Fluidpfad zu einem Speicher 60 über Auslassventile 66 bereit.
Die Auslassventile 66 sind stromabwärts der Umschaltventile 58 positioniert und sind zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung steuerbar (d. h. Pulsation) und sind dahingehend betreibbar, mehrere geöffnete Stellungen dazwischen aufrechtzuerhalten (d. h. Differenzialdrucksteuerung). Ferner sind die Auslassventile 66 dahingehend elektronisch steuerbar, zur Bewegung von Fluid von dem Hauptbremszylinder 32 durch die Einlass- und Umschaltventile 64, 58 zu dem jeweiligen Speicher 60 zwischen den geöffneten und den geschlossenen Stellungen zu pulsieren. Jedes Paar Auslassventile 66 (d. h. die den beiden Kreisen 10, 12 zugeordnet sind) ist bezüglich einer Füllungsrichtung, in der die Speicher 60 gefüllt werden, stromaufwärts des jeweiligen Speichers 60 positioniert.
Dem ersten sowie dem zweiten Bremskreis 10, 12 ist ein Speicher 60 zugeordnet. Jeder Speicher 60 ist dazu konfiguriert, selektiv Fluid von dem Hauptbremszylinder 32 zu empfangen, wenn sich das Einlassventil 64, das Umschaltventil 58 und das Auslassventil 66 in geöffneten Stellungen befinden, um Fluid von dem Hauptbremszylinder 32 zu dem Speicher 60 zu leiten. Der Speicher 60 kann zusätzlich Fluid von der Einlassseite der jeweiligen Pumpe 54, 56 über das Rückschlagventil 68 aufnehmen. Jeder Speicher 60 ist ferner dazu konfiguriert, das Fluid zu speichern, bis er dahingehend elektrisch gesteuert wird, das Fluid abzugeben oder zurückzuführen.
Das Bremssystem 20 umfasst ferner eine Steuerung 80. Die Steuerung 80 kann eine Reihe von einzelnen Steuereinheiten, die separat voneinander funktionieren, umfassen. Die Steuerung 80 ist dazu programmiert, Signale von verschiedenen Sensoren des Bremssystems 20 zu empfangen. Diese Sensoren können beispielsweise Drucksensoren in dem ersten und/oder dem zweiten Kreis 10, 12 und Pedaleingabesensoren (z. B. einen Pedalhubsensor, einen Pedaldruck-/-kraftsensor usw.), die zur Messung einer Eingabe an das Bremspedal 28 betreibbar sind, umfassen. Die Steuerung 80 ist ferner dahingehend betreibbar, verschiedenen Komponenten des Bremssystems 20 elektrische Signale beispielsweise zur Betätigung des Motors 38 der ersten elektronisch gesteuerten Druckerzeugungseinheit 34, des Motors 52 der zweiten elektronisch gesteuerten Druckerzeugungseinheit 50 und der verschiedenen Ventile 34A, 40, 44, 46, 48, 58, 62, 64, 66 zuzuführen.
Das Bremssystem 20 ist in zwei Modi betreibbar: einem standardmäßigen Elektrobremsmodus und einem Ersatzmodus. Bei dem standardmäßigen Elektrobremsmodus sorgt ein Benutzer für eine Eingabe an das Bremspedal 28, wodurch die Hauptbremszylinderkolben 32A, 32B verlagert werden und dadurch Fluid aus dem Hauptbremszylinder 32 verdrängt wird. Als Reaktion auf Signale von einem Sensor (z. B. dem Drucksensor, dem Pedaleingabesensor usw.) wird der Motor 38 der elektronisch gesteuerten Druckerzeugungseinheit 34 dahingehend betätigt, eine Antriebskraft auf den Stößel 36 auszuüben, wodurch Bremsfluid zur Bereitstellung einer Bremskraft an den Radbremszylindern 30 mit Druck beaufschlagt wird. Wenn Antiblockierbremsung, Traktionssteuerung oder Stabilitätssteuerung erforderlich sind, werden die Einlass- und Auslassventile 44, 46 über die Steuerung 80 dahingehend manipuliert, die angeforderte Steuerung bereitzustellen. Die Umschaltventile 58 (und/oder die Trennungsventile 48) sind geschlossen, wodurch verhindert wird, dass Fluid von dem Hauptbremszylinder 32 einen direkten Einfluss auf die Radbremszylinder 30 ausübt. Das Simulationsvorrichtungsventil 40 ist geöffnet, so dass die Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 mit dem Hauptbremszylinder 32 dahingehend in Verbindung steht, für eine Rückmeldung an das Bremspedal 28 und an den Bediener zu sorgen.
Der Ersatzmodus wird eingesetzt, wenn der Bediener für eine Eingabe an das Bremspedal 28 sorgt und die erste elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit 34 nicht in der Lage ist, den Radbremszylindern 30 ein entsprechendes Fluidvolumen zuzuführen. Zu einem derartigen Szenario kann es beispielsweise kommen, wenn ein Sensor ein Signal außerhalb eines vorbestimmten Bereichs bereitstellt oder wenn der Motor 38 nicht in der Lage ist, den Stößel 36 zu aktivieren. Alternativ dazu kann der Ersatzmodus eingesetzt werden, wenn es keine Bedienereingabe gibt (z. B. bei automatischem Bremsen, Kollisionsvermeidung usw.). Der Ersatzmodus kann ein erster Ersatzmodus unter Einsatz von Kompensation hydraulischer Kraftverstärkung oder ein zweiter „Durchdrück“-Ersatzmodus sein.
Bei dem ersten Ersatzmodus werden die Hauptbremszylinderkolben 32A, 32B verlagert, wodurch Fluid aus dem Hauptbremszylinder 32 verdrängt wird. Als Reaktion auf Signale von einem Sensor (z. B. dem Drucksensor, dem Pedaleingabesensor usw.) werden die HSV-Ventile 62 dahingehend geöffnet, Fluid aus dem Hauptbremszylinder 32 auf die Einlassseite der Pumpen 54, 56 zu bewegen. Die Steuerung 80 betätigt ferner den Motor 50 dahingehend, die Pumpen laufen zu lassen, wodurch das Fluid durch geöffnete Umschaltventile 58, Trennungsventile 48 und Einlassventile 44 zu den Radbremszylindern 30 bewegt wird. Die Steuerventile 34A befinden sich in der nicht aktivierten (d. h. vorgespannten) geschlossenen Stellung, wenn die erste elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit 34 nicht in Gebrauch ist. Das Simulationsvorrichtungsventil 40 ist dahingehend geschlossen, zu verhindern, dass Fluid die Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 erreicht.
In dem Fall, dass die zweite elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit 50 nicht in der Lage ist, den Radbremszylindern 30 eine ausreichende Bremskraft zuzuführen, kann die Steuerung 80 die Einlassventile 64 dahingehend öffnen, einen Fluidpfad direkt von dem Hauptbremszylinder 32 zur Bereitstellung einer Bremskraft an den Radbremszylindern 30 durch die Umschaltventile 58 und die Trennungsventile 48 in dem Durchdrück-Ersatzmodus herzustellen.
Bei dem standardmäßigen Elektrobremsbetriebsmodus gibt es eine Beziehung zwischen der Hubeingabe (d. h. der Bewegungsstrecke, der Versatzstrecke) an das Bremspedal 28 (und somit auch der Hubeingabe an die Eingabestange 28A und die Hauptbremszylinderkolben 32A, 32B) und der Eingabekraft, die erforderlich ist, um das Bremspedal 28 diese Strecke zu bewegen. Es gibt somit auch eine im Voraus bestimmte Beziehung, die die Hubeingabe oder Bewegungsstrecke des Bremspedals 28 mit der Reaktions- oder Rückmeldungskraft, die von der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 bereitgestellt wird, ins Verhältnis setzt. Die Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 sorgt für eine Rückmeldung an das Bremspedal 28 gemäß einer festgelegten Kennlinie der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42. Insbesondere wird, wenn das Simulationsvorrichtungsventil 40 geöffnet ist (was bei dem standardmäßigen Elektrobremsmodus der Fall ist), ein direkter Fluidpfad zwischen dem Hauptbremszylinder 32 und der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 bereitgestellt. Wenn der Benutzer das Bremspedal 28 eine erste Strecke (z. B. die von einem Pedaleingabesensor gemessene Verschiebung der Eingabestange 28A) bewegt, verschiebt sich der Hauptbremszylinderkolben 32A als Funktion der ersten Strecke eine entsprechende Strecke. Durch das Verschieben des Kolbens 32A wird eine Menge an Fluid gegen den passiven Stößel 42A der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 verdrängt, wodurch die Feder 42B zusammengedrückt wird. Das Zusammendrücken der Feder 42B und die damit in Zusammenhang stehende Rückmeldungskraft sind von der Federkonstanten (d. h. der festgelegten Kennlinie) der Feder 42B und dem von dem Radbremszylinder 32 angelegten Druck abhängig. Bei einigen Konstruktionen bestimmen keine weiteren Faktoren die Pedalrückmeldungskraft. Es gibt somit eine direkte Beziehung zwischen dem Eingabehub des Bremspedals 28 und der Rückmeldungskraft von der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42. Da die Rückmeldungskraft der erforderlichen Eingabekraft zur Erzeugung der Pedalverlagerung direkt entspricht, gibt es auch eine direkte Beziehung zwischen dem Eingabehub des Bremspedals 28 und der von dem Benutzer an dem Bremspedal 28 erzeugten Eingabekraft.
Bei Gebrauch des Fahrzeugbremssystems 20, bei dem die an die Radbremszylinder 30 angelegte Kraft weniger beträgt als für eine gegebene Betätigung der Druckerzeugungseinheit 34 erwartet wird (z. B. außerhalb eines im Voraus bestimmten Konstruktionsbereichs) können verschiedene Anomalien und Unregelmäßigkeiten auftreten. Beispielsweise könnte eine Undichtigkeit in einer Fluidleitung stromaufwärts eines oder mehrerer der Radbremszylinder 30 die angelegte Bremskraft verringern. Ferner kann Bremswirkungsschwund aufgrund erhöhter Temperaturen an den Radbremszylindern 30 (und insbesondere an den Bremsbelägen/-scheiben) zu einer Gasansammlung zwischen Radbremszylinderkomponenten führen, wodurch der Bremswirkungsgrad verringert wird. Des Weiteren kann eine Drucküberhöhung hinten auftreten, wobei die vorderen Radbremszylinder Antiblockierbremsung nutzen, die hinteren Radbremszylinder 30 jedoch aufgrund einer höheren Last im hinteren Teil des Fahrzeugs keine Antiblockierbremsung nutzen und mit zusätzlichem Druck versorgt werden könnten. In jedem dieser Szenarien ist sich der Benutzer bei einem herkömmlichen Bremssystem möglicherweise der Bremswerte, Ineffizienzen oder Unregelmäßigkeiten während der Elektrobremsung mit einer Pedalgefühlsimulationsvorrichtung mit einer festgelegten Kennlinie, wobei die Pedalgefühlsimulationsvorrichtung weiterhin eine passive Rückmeldung basierend auf einer im Voraus festgelegten Kraft-Hub-Beziehung bereitstellt, nicht bewusst.
Zur Bereitstellung einer Rückmeldung zu einem Bremssystemwert oder einer Unregelmäßigkeit an den Benutzer am Bremspedal 28 ist das sekundäre Bremssystem 24 dahingehend betreibbar, die Kraft-Hub-Beziehung des Bremspedals 28 durch Abweichen von der vorbestimmten Kraft-Hub-Beziehung, die normalerweise lediglich von der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 bereitgestellt wird, zu modifizieren. Das sekundäre Bremssystem 24 ist betreibbar, wenn das Bremssystem 20 in dem standardmäßigen Elektrobremsmodus betrieben wird. Wenn eine Steuerung 80 ein Signal von einem Sensor empfängt, das eine Unregelmäßigkeit bei dem Bremsdruck, der an einen oder mehrere der Radbremszylinder 30 angelegt wird, anzeigt (z. B. Druckentweichung, eine Drucküberhöhung an einigen der Räder oder Bremswirkungsschwund usw.), betätigt die Steuerung 80 verschiedene Ventile des sekundären Bremssystems 24 dahingehend, Fluid aus dem Hauptbremszylinder 32 aufzunehmen, wodurch das Pedal 28 erweicht wird (d. h. zu einem Pedalabfall oder einer verstärkten Pedalbewegung ohne eine zugehörige Erhöhung bei der Eingabekraft führt) und die Kraft-Hub-Beziehung des Bremspedals 28 modifiziert wird.
2 stellt ein Diagramm dar, das eine Modifikation der Kraft-Hub-Beziehung in einem Szenario zeigt. Wie durch die durchgezogene Linie gezeigt wird, handelt es sich bei der Kraft, die zur Verlagerung des Pedals 28 aus der nicht betätigten Position zu einer Strecke S1 erforderlich ist, um eine Kraft F1. Durch eine Modifikation der Kraft-Hub-Beziehung des Bremspedals 28 zur Erweichung des Bremspedals handelt es sich bei der Kraft, die zur Verlagerung des Pedals 28 aus der nicht betätigten Position zu einer größeren Strecke S2 (wie durch die gestrichelte Linie dargestellt wird) erforderlich ist, um dieselbe Kraft F1. Anders ausgedrückt führt, wenn ein Benutzer eine Kraft F1 an das Bremspedal anlegt, eine Erweichung des Bremspedals 28 zu einer stärkeren Verlagerung (die Strecke S2 ist größer als die Strecke S1) des Bremspedals 28.
Zur Modifizierung der Kraft-Hub-Beziehung kann das Auslassventil 66 der sekundären Bremseinheit 24 geöffnet werden und das Einlassventil 64 kann dahingehend gesteuert werden, zur Bewegung von Fluid aus dem Hauptbremszylinder 32 zu den Speichern 60 selektiv das Druckdifferenzial über das Einlassventil 64 hinweg zu modifizieren. Alternativ dazu kann das Einlassventil 64 der sekundären Bremseinheit 24 geöffnet werden und das Auslassventil 66 wird zur Bewegung von Fluid in den Speicher pulsiert. Bei beiden Szenarien sind die Trennungsventile 48 geschlossen, um zu verhindern, dass die Fluidbewegung in der sekundären Bremseinheit 24 die über die primäre Bremseinheit 22 an die Radbremszylinder 30 angelegte Kraft beeinflusst. Durch das Bewegen von Fluid zu den Speichern 60 wird für einen merkbaren Unterschied bei der Kraft-Hub-Beziehung gesorgt, der von dem Benutzer an dem Bremspedal 28 verspürt wird, wodurch eine Anzeige der Unregelmäßigkeit in dem Bremssystem 20 bereitgestellt wird. Mit zusätzlichem aus einem zuvor geschlossenen System (zwischen dem Hauptbremszylinder 32 und der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42) abgeführtem Fluid sind die Hauptbremszylinderkolben 32A, 32B nämlich zu einer Extrabewegungslänge in der Lage. Bei einem alternativen Szenario kann die sekundäre Bremseinheit 24 gemäß obiger Beschreibung dahingehend funktionieren, das Leistungsvermögen eines unterdimensionierten Hauptbremszylinders 32 zu erhöhen.
Bei Freigabe des Bremspedals 28 führt die Steuerung das Fluid aus den Speichern 80 ab. Die Pumpen 54, 56 können dahingehend betätigt werden, das Fluid zurück zu dem Hauptbremszylinder 32 und/oder dem Behälter 26 zu bewegen. Alternativ dazu können die HSV-Ventile 62 dahingehend geöffnet werden, das Fluid zurückzuführen.
Trotz obiger Beschreibung unter Bezugnahme auf eine Verringerung der Kraft-Hub-Beziehung (d. h. Verringerung der Rückmeldungskraft, die mit einer Pedalhubeingabe in Zusammenhang steht) durch Manipulation der sekundären Bremseinheit 24 kann die sekundäre Bremseinheit gleichermaßen die Kraft-Hub-Beziehung erhöhen. Wenn beispielsweise die Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 24 in einer betätigten Stellung festsitzt, die Feder 42B defekt ist oder die Simulationsvorrichtung 42 anderweitig nicht in der Lage ist, eine Kraftrückmeldung bereitzustellen, können die Pumpen 54, 56 dazu verwendet werden, dahingehend Fluid gegen die Hauptbremszylinderkolben 32A, 32B zu bewegen, die Funktion der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung 42 nachzuahmen. Alternativ dazu kann in den Speichern 60 gespeichertes Fluid gleichermaßen dazu verwendet werden, eine Rückmeldungskraft an dem Hauptbremszylinder 32 bereitzustellen. Die Steuerung 80 betreibt die Einlass- und Auslassventile 64, 66 (z. B. Öffnen und Schließen, Pulsieren usw.) dahingehend, die angemessene Rückmeldungskraft bereitzustellen und das Entfernen des Fluids bei Freigabe des Bremspedals 28 zu gestatten.
Verschiedene Merkmale der Offenbarung werden in den folgenden Ansprüchen angeführt.

Claims

Fahrzeugbremssystem, das Folgendes umfasst: einen Radbremszylinder; einen Hauptbremszylinder; ein Bremspedal, das dahingehend betreibbar ist, eine Benutzereingabekraft zu dem Hauptbremszylinder zu übertragen; eine primäre Bremseinheit, die eine erste elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem ersten Betriebsmodus an dem Radbremszylinder eine Bremskraft zu erzeugen, umfasst; eine sekundäre Bremseinheit, die eine zweite elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem zweiten Betriebsmodus eine Bremskraft an dem Radbremszylinder zu erzeugen, umfasst; und eine Pedalgefühlsimulationsvorrichtung, die dahingehend betreibbar ist, eine Rückmeldung an das Bremspedal gemäß einer festgelegten Kennlinie der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung bereitzustellen, die eine im Voraus bestimmte Kraft-Hub-Beziehung definiert, die eine Bewegungsstrecke des Bremspedals mit der Benutzereingabekraft ins Verhältnis setzt; wobei in dem ersten Betriebsmodus die sekundäre Bremseinheit dahingehend betreibbar ist, zur Abweichung von der im Voraus bestimmten Kraft-Hub-Beziehung am Bremspedal Fluid aus dem Hauptbremszylinder zu empfangen.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, wobei die Pedalgefühlsimulationsvorrichtung einen federbelasteten Stößel umfasst, der die festgelegte Kennlinie definiert; wobei das Fahrzeugbremssystem ferner ein Simulationsvorrichtungsventil umfasst, das zwischen der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung und dem Hauptbremszylinder positioniert ist.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeugbremssystem keinen Bremskraftverstärker zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder umfasst, so dass das Bremspedal den Hauptbremszylinder direkt betätigt.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, wobei die zweite elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit eine Pumpe umfasst, die dahingehend betreibbar ist, in dem zweiten Betriebsmodus Fluid aus dem Behälter zu dem Radbremszylinder zu bewegen.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, das ferner eine Steuerung und einen Sensor, der dahingehend betreibbar ist, der Steuerung ein einen Bremssystemwert anzeigendes Signal zuzuführen, umfasst, wobei in dem ersten Betriebsmodus die Steuerung dahingehend betreibbar ist, als Reaktion auf das Signal von der Steuerung die zweite Bremseinheit dahingehend zu betreiben, für eine im Vergleich zu der vorbestimmten Kraft-Hub-Beziehung erhöhte Bremspedalbewegungslänge zu sorgen.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 5, wobei das Signal einen Bremswirkungsschwundschwellenwert und/oder einen Schwellenwert der Drucküberhöhung hinten und/oder einen Druckentweichungsschwellenwert anzeigt.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, das ferner eine Steuerung und einen Sensor, der dahingehend betreibbar ist, der Steuerung ein Signal zuzuführen, umfasst, wobei in dem ersten Betriebsmodus die Steuerung dahingehend betreibbar ist, die sekundäre Bremseinheit zur Reduzierung der Kraft-Hub-Beziehung, so dass das Bremspedal erweicht wird, zu betätigen.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, wobei die sekundäre Bremseinheit ferner ein Einlassventil stromaufwärts der zweiten elektronisch gesteuerten Druckerzeugungseinheit umfasst und wobei in dem ersten Betriebsmodus das Einlassventil über eine Differenzialdrucksteuerung dahingehend betreibbar ist, die Kraft-Hub-Beziehung zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder einzustellen.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 1, wobei die sekundäre Bremseinheit ferner ein Auslassventil stromabwärts der zweiten elektronisch gesteuerten Druckerzeugungseinheit umfasst und wobei in dem ersten Betriebsmodus das Auslassventil über eine Pulsierungssteuerung dahingehend betreibbar ist, die Kraft-Hub-Beziehung zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder einzustellen.
Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugbremssystems, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Herunterdrücken eines Bremspedals; elektrisches Betätigen einer von einem Hauptbremszylinder getrennten primären Bremseinheit zur Erzeugung einer Bremskraft an einem Radbremszylinder; Zuführen einer Rückmeldungskraft zu dem Bremspedal über eine Pedalgefühlsimulationsvorrichtung, die stromabwärts des Hauptbremszylinders befestigt ist, wobei die Rückmeldungskraft eine Funktion des Hubs des Bremspedals ist; und elektrisches Betätigen einer von dem Hauptbremszylinder und der primären Bremseinheit getrennten sekundären Bremseinheit zum Aufnehmen von Fluid aus dem Hauptbremszylinder und Abweichen von der Funktion, die von der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung definiert wird, wobei die elektrische Betätigung der sekundären Bremseinheit zur Aufnahme von Fluid aus dem Hauptbremszylinder die Bremskraft am Radbremszylinder nicht modifiziert.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Abweichen von der Funktion Erhöhen oder Verringern der Rückmeldungskraft, die dem Bremspedal als Reaktion auf eine Hubstrecke des Bremspedals zugeführt wird, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, das ferner Detektieren eines Bremssystemwerts in dem Fahrzeugbremssystem und Weiterleiten eines den Bremssystemwert anzeigenden Signals an eine Steuerung umfasst, wobei die sekundäre Bremseinheit als Reaktion auf das Signal über die Steuerung dahingehend elektrisch betätigt wird, Fluid aus dem Hauptbremszylinder aufzunehmen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die sekundäre Bremseinheit über ein Einlassventil mit dem Hauptbremszylinder hydraulisch verbunden ist, wobei das dahingehende elektrische Betätigen der sekundären Bremseinheit, von der Funktion abzuweichen, dahingehendes Manipulieren des Einlassventils über eine Differenzialdrucksteuerung, Fluid aus dem Hauptbremszylinder zu der sekundären Bremseinheit abzulassen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die sekundäre Bremseinheit über ein Auslassventil mit den Radbremszylindern hydraulisch verbunden ist, wobei das dahingehende elektrische Betätigen der sekundären Bremseinheit, von der Funktion abzuweichen, dahingehendes Manipulieren des Auslassventils über eine Pulsierungssteuerung, die Kraft-Hub-Beziehung zwischen dem Bremspedal und dem Hauptbremszylinder einzustellen, umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die sekundäre Bremseinheit einen Speicher umfasst und wobei das elektrische Betätigen der sekundären Bremseinheit Leiten von Fluid aus dem Hauptbremszylinder zu dem Speicher umfasst.
Fahrzeugbremssystem, das Folgendes umfasst: einen Radbremszylinder; einen Hauptbremszylinder; ein Bremspedal, das dahingehend betreibbar ist, eine Benutzereingabe zu dem Hauptbremszylinder zu übertragen; eine primäre Bremseinheit, die eine erste elektronisch gesteuerte Druckerzeugungseinheit, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem ersten Betriebsmodus an dem Radbremszylinder eine Bremskraft zu erzeugen, umfasst; einen Speicher; ein Ventil, das zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Speicher positioniert ist; eine Pedalgefühlsimulationsvorrichtung, die dahingehend betreibbar ist, eine Reaktionskraft an das Bremspedal basierend auf einer im Voraus bestimmten Kraft-Hub-Beziehung bereitzustellen; und eine Steuerung, die dahingehend betreibbar ist, das Ventil in dem ersten Betriebsmodus dahingehend zu manipulieren, eine Kraft-Hub-Beziehung bereitzustellen, die sich von der im Voraus bestimmten Kraft-Hub-Beziehung unterscheidet.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 16, wobei die Pedalgefühlsimulationsvorrichtung einen federbelasteten Stößel umfasst und die im Voraus bestimmte Kraft-Hub-Beziehung durch eine Federkonstante des federbelasteten Stößels definiert wird.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 16, wobei das Ventil ein erstes Ventil ist, und das ferner ein zweites Ventil umfasst und wobei die Steuerung dahingehend betreibbar ist, in dem ersten Betriebsmodus das zweite Ventil dahingehend zu manipulieren, die primäre Bremseinheit von der sekundären Bremseinheit zu trennen.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 16, das ferner eine sekundäre Bremseinheit umfasst, die eine Pumpe umfasst, die von dem Hauptbremszylinder getrennt und dahingehend betreibbar ist, in einem zweiten Betriebsmodus eine Bremskraft an dem Radbremszylinder zu erzeugen, wobei die sekundäre Bremseinheit ferner den Speicher und das Ventil umfasst.
Fahrzeugbremssystem nach Anspruch 16, das ferner einen Eingabesensor umfasst, der dazu konfiguriert ist, eine Fahrereingabe an das Bremspedal zu messen, wobei die Kraft-Hub-Beziehung derart definiert wird, dass eine Änderung der Fahrereingabe zu einer Änderung der von der Pedalgefühlsimulationsvorrichtung erzeugten Reaktionskraft führt.