DE102022203670B3 - Braking method, braking system and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems (1) eines Kraftfahrzeugs (2) zum Bremsen des Kraftfahrzeugs (2). Gemäß dem Verfahren erfolgt ein Druckaufbau des Bremsfluids über eine Bremsfluidpumpe (4), wobei Bremsvorrichtungen (6) des Bremssystems (1) in Abhängigkeit einer Priorisierung der zu bremsenden Räder (7) des Kraftfahrzeugs (2) gezielt mit Bremsfluid beaufschlagt werden. Ferner betrifft die Erfindung ein Bremssystem (1) sowie ein Kraftfahrzeug (2).The present invention relates to a method for operating a brake-by-wire braking system (1) of a motor vehicle (2) for braking the motor vehicle (2). According to the method, the pressure of the brake fluid is built up via a brake fluid pump (4), brake devices (6) of the brake system (1) being pressurized with brake fluid in a targeted manner depending on a prioritization of the wheels (7) of the motor vehicle (2) to be braked. The invention also relates to a brake system (1) and a motor vehicle (2).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems eines Kraftfahrzeugs zum Bremsen des Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem gattungsgemäßen Bremssystem.The present invention relates to a method for operating a brake-by-wire braking system of a motor vehicle for braking the motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a braking system for a motor vehicle and a motor vehicle with a generic braking system.
Es sind Bremssysteme bekannt, bei welchen ein Bremspedal von einer Bremsvorrichtung zum gezielten Bremsen eines Rads des Kraftfahrzeugs mechanisch entkoppelt ist. Derartige Bremssysteme werden auch als „Brake-by-Wire Bremssysteme“ bezeichnet und weisen einen mit dem Bremspedal mechanisch gekoppelten Weggeber zum Erfassen einer Pedalstellung des Bremspedals, einen Bremsaktutator zum Erzeugen eines Bremsfluiddrucks zum Betätigen der Bremsvorrichtung sowie eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern des Bremsaktuators in Abhängigkeit der Pedalstellung auf. Beispiele unterschiedlicher Brake-by-Wire Bremssysteme sind aus den Dokumenten
Als Bremsaktuatoren werden beispielsweise Bremsfluidzylinder verwendet, in welchen ein Kolben bewegbar geführt ist. In dem Bremsfluidzylinder ist ein Bremsfluid angeordnet, welches über eine Bewegung des Kolbens zu den Radbremsen drückbar ist. Die Bewegung des Kolbens ist über die Steuerungsvorrichtung steuerbar und beispielsweise elektrisch, insbesondere über einen Elektromotor, bewirkbar. Derartige Bremsaktuatoren werden mitunter auch als „Plunger“ bezeichnet und bilden einen wesentlichen Bestandteil eines Primärsystems des Bremssystems.Brake fluid cylinders, for example, in which a piston is movably guided, are used as brake actuators. A brake fluid is arranged in the brake fluid cylinder and can be pressed to the wheel brakes via a movement of the piston. The movement of the piston can be controlled via the control device and can be effected, for example, electrically, in particular via an electric motor. Such brake actuators are sometimes also referred to as "plungers" and form an essential part of a primary system of the brake system.
Während bei konventionellen mechanischen Bremssystemen ein Ausfall eines Bremskraftverstärkers, einer ESC-Pumpe oder dergleichen aufgrund der mechanischen Kopplung des Bremspedals mit der Bremsvorrichtung zumindest ein eingeschränktes Betätigen der Bremsvorrichtung über das Bremspedal zulässt, ist eine solche Möglichkeit bei Brake-by-Wire Bremssystemen nicht gegeben. Aus diesem Grund benötigen Brake-by-Wire Bremssysteme neben dem Primärsystem eine Rückfallebene, um ein Bremsen auch bei einem Ausfall des Primärsystems zu ermöglichen. Hierfür werden Sekundärsysteme bereitgestellt, welche beispielsweise eine Bremsfluidpumpe aufweisen, über welche das Bremsfluid von einem Bremsfluidspeicher über eine Saugleitung zu den Bremsvorrichtungen pumpbar ist.While in conventional mechanical braking systems a failure of a brake booster, an ESC pump or the like due to the mechanical coupling of the brake pedal to the braking device allows at least limited actuation of the braking device via the brake pedal, such a possibility does not exist in brake-by-wire braking systems. For this reason, brake-by-wire braking systems require a fallback level in addition to the primary system in order to enable braking even if the primary system fails. For this purpose, secondary systems are provided which have, for example, a brake fluid pump, via which the brake fluid can be pumped from a brake fluid reservoir via a suction line to the braking devices.
Das Befüllen der Bremsvorrichtung mit Bremsfluid kann dabei in drei Phasen unterteilt werden. In der ersten Phase nimmt die Bremsvorrichtung Volumen auf, es kommt zu einer Verschiebung des Hydraulikkolbens in der Bremsvorrichtung, welcher damit einen Bremsbelag der Bremsvorrichtung auf eine Bremsscheibe der Bremsvorrichtung zubewegt. Der Gegendruck aus der Bremsvorrichtung ist hierbei sehr gering, da keine große Kraft gegen den Bremsbelag drückt. Diese Phase endet, sobald der Bremsbelag an der Bremsscheibe anliegt. Dabei entstehen erste Bremsmomente und eine erste Fahrzeugverzögerung.The filling of the braking device with brake fluid can be divided into three phases. In the first phase, the braking device takes up volume, the hydraulic piston in the braking device is displaced, which thus moves a brake pad of the braking device toward a brake disk of the braking device. The back pressure from the braking device is very low here, since no great force presses against the brake pad. This phase ends as soon as the brake pad is in contact with the brake disc. This results in first braking torques and a first vehicle deceleration.
In der nachfolgenden zweiten Phase wird weiteres Volumen in die Bremsvorrichtung verschoben. Dabei steigt der Bremsdruck in dieser stetig an. Eine geringe Volumenaufnahme in der Bremsvorrichtung resultiert hier aus Bauteilelastizitäten und einer minimalen Kompressibilität der Bremsflüssigkeit. Dabei nehmen Bremsdruck, Bremsmoment und Fahrzeugverzögerung gemeinsam zu.In the subsequent second phase, further volume is shifted into the braking device. The brake pressure in this rises steadily. A low volume absorption in the braking device results here from component elasticity and minimal compressibility of the brake fluid. Brake pressure, braking torque and vehicle deceleration increase together.
In der dritten Phase ist die Haftgrenze des Rades erreicht. Hier ist ein weiterer Bremsdruckaufbau Kontraproduktiv, da dieser nur zum blockieren des Rades führen würde. Eine Verschiebung von Hydraulikflüssigkeit in die Bremsvorrichtung führt hier also nicht weiter zu einer deutlich höheren Fahrzeugverzögerung.In the third phase, the grip limit of the wheel is reached. A further increase in brake pressure is counterproductive here, as this would only lead to the wheel locking. A displacement of hydraulic fluid into the braking device therefore no longer leads to a significantly higher vehicle deceleration.
Bei einer Vollbremsung unter Normalbedingungen werden die ersten beiden Phasen im Normalbetrieb des Bremssystems in etwa 200 ms durchlaufen, sodass sich hier keine für den Fahrer spürbare Bremslatenz bis zur Vollbremsung einstellt. Unter einer Bremslatenz wird in diesem Rahmen eine Verzögerung zwischen einer Pedalbetätigung des Bremspedals und einem Verzögerungsaufbau des Fahrzeugs verstanden.In the case of emergency braking under normal conditions, the first two phases of normal operation of the braking system are completed in around 200 ms, so that the driver does not notice any braking latency until emergency braking occurs. In this context, a brake latency is understood to mean a delay between a pedal actuation of the brake pedal and a deceleration build-up of the vehicle.
Bekannte Brake-by-Wire Bremssysteme haben den Nachteil, dass bei einem Ausfall des Primärsystems die Bremskraft vom Sekundärsystem bereitgestellt werden muss, wobei sich eine Viskosität des Bremsfluids mit sinkenden Temperaturen erhöht. Dies führt bei besonders niedrigen Temperaturen, beispielsweise unterhalb von -20 °C, dazu, dass sich bei gleicher Pumpenleistung der Bremsfluidpumpe die Dauer bis zum Erreichen der vollen Fahrzeugverzögerung wesentlich erhöht. Eine Erhöhung einer Förderleistung der Bremsfluidpumpe kann diesen Effekt mindern. Es gibt aber einen wesentlichen Unterschied zwischen dem Plunger und der Bremsfluidpumpe. Der Plunger arbeitet hierbei nur mit Überdruck, da er ein eigenes Reservoir hat und kann demzufolge durch eine Druckerhöhung den nachteiligen Effekt der höheren Bremslatenz durch höhere Betätigungskräfte nahezu vollständig kompensieren. Die Bremsfluidpumpe arbeitet nicht mit einem eigenen Reservoir, sondern bedient sich über eine Saugleitung aus dem Bremsfluidspeicher. In dieser Saugleitung herrscht maximal eine Druckdifferenz von einem Bar. Hierdurch ist das maximale Fördervolumen der Hydraulikpumpe limitiert. Im Ergebnis dauert der Druckaufbau über eine Pumpe unter Extrembedingungen, beispielsweise unterhalb von -20 °C, länger als eine Sekunde, was eine merkliche Erhöhung der Bremslatenz nach sich zieht.Known brake-by-wire braking systems have the disadvantage that if the primary system fails, the braking force must be provided by the secondary system, with the viscosity of the brake fluid increasing as the temperature falls. At particularly low temperatures, for example below −20° C., this means that the time it takes to achieve full vehicle deceleration increases significantly with the same pump capacity of the brake fluid pump. Increasing the delivery rate of the brake fluid pump can reduce this effect. However, there is one key difference between the plunger and the brake fluid pump. The plunger only works with excess pressure because it has its own reservoir and can therefore almost completely compensate for the disadvantageous effect of the higher braking latency caused by higher actuation forces by increasing the pressure. The brake fluid pump does not work with its own reservoir, but uses a suction line from the brake fluid reservoir. In this suction line there is a maximum pressure difference of one bar. This limits the maximum delivery volume of the hydraulic pump. As a result, the pressure build-up via a pump under extreme conditions, for example below -20 °C, takes longer than a second, which results in a noticeable increase in braking latency.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einem Verfahren zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems zu beheben oder zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, ein Bremssystem und ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise eine Bremslatenz bei Ausfall des Primärsystems, insbesondere bei sehr niedrigen Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunkts, reduzieren und somit einen Bremsweg verkürzen.It is therefore the object of the present invention to eliminate or at least partially eliminate the disadvantages described above in a method for operating a brake-by-wire braking system. In particular, the object of the present invention is to create a method, a braking system and a motor vehicle that reduce braking latency in the event of failure of the primary system in a simple and cost-effective manner, in particular at very low outside temperatures below freezing point, and thus shorten a braking distance.
Die voranstehende Aufgabe wird durch die Patentansprüche gelöst. Demnach wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems eines Kraftfahrzeugs zum Bremsen des Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 9 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 10 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem sowie dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.The above object is solved by the patent claims. Accordingly, the object is achieved by a method for operating a brake-by-wire braking system of a motor vehicle for braking the motor vehicle with the features of
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems eines Kraftfahrzeugs zum Bremsen des Kraftfahrzeugs gelöst. Das Bremssystem weist einen Bremsfluidspeicher zum Bereitstellen eines Bremsfluids, eine Bremsfluidpumpe zum Ansaugen des Bremsfluids aus dem Bremsfluidspeicher zum Erzeugen eines Bremsdrucks, eine Mehrzahl über jeweils ein Bremsbefüllventil separat ansteuerbarer Bremsvorrichtungen zum gezielten Bremsen jeweils eines Rads des Kraftfahrzeugs und eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Bremsfluidpumpe sowie der Bremsbefüllventile auf. Das Verfahren weist auf:
- - Erstellen einer Priorisierung der zu bremsenden Räder in Abhängigkeit mindestens eines vordefinierten Priorisierungskriteriums durch die Steuerungsvorrichtung,
- - Ermitteln einer Bremsanforderung zum Bremsen des Kraftfahrzeugs durch die Steuerungsvorrichtung,
- - Betreiben der Bremsfluidpumpe durch die Steuerungsvorrichtung zum Erzeugen eines IST-Bremsfluiddrucks des Bremsfluids,
- - Vergleichen einer zur Verfügung stehenden IST-Bremsfluidfördernmenge mit einer zum Umsetzen der Bremsanforderung erforderlichen SOLL-Bremsfluidförermenge durch die Steuerungsvorrichtung,
- - Gezieltes Beaufschlagen der Bremsvorrichtungen mit dem Bremsfluid durch die Steuerungsvorrichtung in Abhängigkeit der Priorisierung derart, dass ein Bremsbefüllventil des am höchsten priorisierten Rads geöffnet und ein Bremsbefüllventil des am niedrigsten priorisierten Rads geschlossen ist, wenn die SOLL-Bremsfluidfördermenge größer ist als die IST-Bremsfluidfördermenge.
- - Creation of a prioritization of the wheels to be braked depending on at least one predefined prioritization criterion by the control device,
- - Determination of a braking request for braking the motor vehicle by the control device,
- - Operation of the brake fluid pump by the control device to generate an ACTUAL brake fluid pressure of the brake fluid,
- - Comparing an available ACTUAL brake fluid delivery quantity with a TARGET brake fluid delivery quantity required to implement the braking request by the control device,
- - Targeted loading of the brake devices with the brake fluid by the control device depending on the prioritization in such a way that a brake filling valve of the wheel with the highest priority is open and a brake filling valve of the wheel with the lowest priority is closed when the TARGET brake fluid delivery quantity is greater than the ACTUAL brake fluid delivery quantity.
Das für die Durchführung des Verfahrens verwendete Bremssystem ist als Brake-by-Wire Bremssystem ausgebildet. Zum Speichern des Bremsfluids weist das Bremssystem den Bremsfluidspeicher auf. Der Bremsfluidspeicher ist vorzugsweise als geschlossener Fluidtank ausgebildet, in welchen die Saugleitung hineingeführt ist. Ferner sind vorzugsweise von den Bremsvorrichtungen geführte Bremsfluidleitungen zum Abführen des Bremsfluids aus den Bremsvorrichtungen in den Bremsfluidspeicher geführt. Zwischen den Bremsvorrichtungen und dem Bremsfluidspeicher ist vorzugsweise jeweils ein durch die Steuerungsvorrichtung steuerbares Bremsentleerventil angeordnet, um das Ableiten des Bremsfluids aus den Bremsvorrichtungen zu kontrollieren.The braking system used to carry out the method is designed as a brake-by-wire braking system. The brake system has the brake fluid reservoir for storing the brake fluid. The brake fluid reservoir is preferably designed as a closed fluid tank into which the suction line is led. Furthermore, brake fluid lines, which are preferably routed from the braking devices, are routed for discharging the brake fluid from the braking devices into the brake fluid reservoir. A brake drain valve that can be controlled by the control device is preferably arranged between the braking devices and the brake fluid reservoir in order to control the draining of the brake fluid from the braking devices.
Die Bremsfluidpumpe ist zum Ansaugen des Bremsfluids aus dem Bremsfluidspeicher zum Erzeugen einer Bremsfluidfördermenge und eines Bremsdrucks ausgebildet. Vorzugsweise ist die Bremsfluidpumpe als ESC-Pumpe des Bremssystems ausgebildet. Weiter bevorzugt ist die Bremsfluidpumpe einem Sekundärsystem des Bremssystems zugeordnet, wobei das Bremssystem zum Erzeugen des Bremsdrucks vorzugsweise einen Plunger aufweist, welcher vorzugsweise einem Primärsystem des Bremssystems zugeordnet ist. Demnach ist es bevorzugt, dass das Bremssystem in einem Normalbetrieb über den Plunger den erforderlichen Bremsdruck erzeugt und bei Ausfall des Primärsystems, beispielsweise bei einem Platinenbruch, das erfindungsgemäße Verfahren zum Bremsen des Kraftfahrzeugs durchführt. Die Bremsfluidpumpe ist durch die Steuerungsvorrichtung ansteuerbar.The brake fluid pump is designed to draw in the brake fluid from the brake fluid reservoir to generate a brake fluid delivery quantity and a brake pressure. The brake fluid pump is preferably designed as an ESC pump of the brake system. More preferably, the brake fluid pump is assigned to a secondary system of the brake system, the brake system preferably having a plunger for generating the brake pressure, which is preferably assigned to a primary system of the brake system. Accordingly, it is preferable for the braking system to generate the required braking pressure via the plunger in normal operation and to carry out the method according to the invention for braking the motor vehicle if the primary system fails, for example if a circuit board breaks. The brake fluid pump can be controlled by the control device.
Die Bremsvorrichtungen sind vorzugsweise als Scheibenbremsvorrichtungen oder Trommelbremsvorrichtungen ausgebildet und sind ausgebildet, durch definiertes Beaufschlagen mit dem Bremsfluid bei einem drehenden Rad, beispielsweise bei einem fahrenden Kraftfahrzeug, ein Bremsmoment zu erzeugen. Zum gezielten Befüllen der Bremsvorrichtungen weist das Bremssystem die Bremsbefüllventile auf. Die Bremsbefüllventile sind durch die Steuerungsvorrichtung verstellbar ausgebildet. Vorzugsweise sind die Bremsbefüllventile in eine Öffnungsstellung, in welcher das Bremsfluid zu der jeweiligen Bremsvorrichtung leitbar ist, und einer Verschlussstellung, in welcher eine Bremsfluidleitung zur Bremsvorrichtung gesperrt ist, verstellbar. Weiter bevorzugt sind die Bremsbefüllventile in eine weitere Überströmstellung verstellbar ausgebildet. In der Überströmstellung sperrt das Bremsbefüllventil die Bremsfluidleitung bis zu einem Auslösedruck des Bremsfluids. Bei Bremsfluiddrücken oberhalb des Auslösedrucks ist das Bremsbefüllventil vorzugsweise überströmbar, sodass die dem Bremsbefüllventil zugeordnete Bremsvorrichtung mit Bremsfluid beaufschlagbar ist. Der Auslösedruck ist vorzugsweise ein Bremsfluiddruck, welcher in der zweiten Phase, insbesondere direkt nach dem Übergang von der ersten Phase in die zweite Phase, auftritt. Vorzugsweise sind die Bremsbefüllventile derart ausgebildet, dass unterschiedliche Auslösedrücke einstellbar sind.The braking devices are preferably in the form of disc brake devices or drum brake devices and are designed to generate a braking torque by applying the brake fluid in a defined manner to a rotating wheel, for example in a moving motor vehicle. The brake system has the brake filling valves for targeted filling of the braking devices. The brake filling valves are designed to be adjustable by the control device. The brake filling valves can preferably be adjusted into an open position, in which the brake fluid can be routed to the respective braking device, and a closed position, in which a brake fluid line to the braking device is blocked. More preferably, the brake filling valves are designed to be adjustable into a further overflow position. In the overflow position, the brake filling valve blocks the brake fluid line up to a triggering pressure of the brake fluid. In the case of brake fluid pressures above the triggering pressure, the brake filling valve can preferably be overflown, so that brake fluid can be applied to the braking device assigned to the brake filling valve. The triggering pressure is preferably a brake fluid pressure which occurs in the second phase, in particular directly after the transition from the first phase to the second phase. The brake filling valves are preferably designed in such a way that different triggering pressures can be set.
Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erstellt die Steuerungsvorrichtung die Priorisierung der zu bremsenden Räder des Kraftfahrzeugs. Hierfür verwendet die Steuerungsvorrichtung ein oder mehrere vordefinierte Priorisierungskriterien. Ein Priorisierungskriterium kann beispielsweise von einer Fahrsituation oder einem Zustand von Komponenten des Kraftfahrzeugs abhängig sein. Das Priorisierungskriterium kann demnach beispielsweise eine Geschwindigkeit, Längs- und/oder Querbeschleunigung, Fahrbelagsbeschaffenheit, Bremsvorrichtungsbeschaffenheit, Reifenbeschaffenheit, Temperatur, Feuchtigkeit oder dergleichen berücksichtigen. Bei trockener Fahrbahn sind mit Vorderrädern des Kraftfahrzeugs beispielsweise höhere Bremsleistungen bewirkbar als mit Hinterrädern und erhalten daher vorzugsweise eine höhere Priorisierung. Bei besonders glatter Fahrbahn können die Bremsleitungen gleich groß sein, sodass hieraus vorzugsweise keine oder lediglich eine geringfügige Priorisierung herleitbar ist. Bei Kurvenfahrten sind mit vom Kurvenmittelpunkt weiter entfernteren Rädern eine höhere Bremsleitung erzielbar als mit den zum Kurvenmittelpunkt weisenden Rädern, sodass die vom Kurvenmittelpunkt weiter entfernteren Räder vorzugsweise eine höhere Priorisierung erhalten. Bremsvorrichtungen und Reifen mit einem geringeren Verschleiß werden vorzugsweise höher priorisiert als Bremsvorrichtungen und Reifen mit einem höheren Verschleiß. Bei Verwendung mehrerer Priorisierungskriterien wird vorzugsweise eine Gewichtung der einzelnen Priorisierungskriterien durchgeführt. Die einzelnen, vorzugsweise gewichteten, Priorisierungen werden dann vorzugsweise miteinander verglichen, um die gesamte Priorisierung der zu bremsenden Räder zu erstellen. Eine Priorisierung kann beispielsweise als Reihenfolge der zu bremsenden Räder ermittelt werden. Alternativ kann jedem Rad eine Prozentzahl zugeordnet werden, welche einen bevorzugten Anteil des jeweiligen Rads am Bremsvorgang widerspiegelt. Die Priorisierung wird vorzugsweise im Laufe des Bremsvorgangs wiederholt durchgeführt, sodass die Priorisierung veränderbar ist. Vorzugsweise erfolgt dies unter Verwendung einer Hysterese, um ein zu häufiges Ansteuern der Bremsvorrichtungen zu vermeiden.As part of the method according to the invention, the control device prioritizes the wheels of the motor vehicle that are to be braked. For this purpose, the control device uses one or more predefined prioritization criteria. A prioritization criterion can be dependent, for example, on a driving situation or a state of components of the motor vehicle. The prioritization criterion can therefore take into account, for example, a speed, longitudinal and/or transverse acceleration, road surface condition, brake device condition, tire condition, temperature, humidity or the like. On a dry road, for example, higher braking powers can be achieved with the front wheels of the motor vehicle than with the rear wheels and are therefore preferably given a higher priority. If the road surface is particularly slippery, the brake lines can be of the same size, so that preferably no prioritization or only a minor prioritization can be derived from this. When cornering, a higher braking power can be achieved with wheels that are further away from the center of the curve than with the wheels pointing toward the center of the curve, so that the wheels that are further away from the center of the curve are preferably given a higher priority. Braking devices and tires with a lower level of wear are preferably prioritized higher than braking devices and tires with a higher level of wear. If several prioritization criteria are used, the individual prioritization criteria are preferably weighted. The individual, preferably weighted, prioritizations are then preferably compared with one another in order to create the overall prioritization of the wheels to be braked. A prioritization can be determined, for example, as the order of the wheels to be braked. Alternatively, a percentage can be assigned to each wheel, which reflects a preferred share of the respective wheel in the braking process. The prioritization is preferably carried out repeatedly in the course of the braking process, so that the prioritization can be changed. This is preferably done using a hysteresis in order to avoid activating the braking devices too frequently.
Ferner wird durch die Steuerungsvorrichtung die Bremsanforderung zum Bremsen des Kraftfahrzeugs ermittelt. Dies erfolgt beispielsweise durch Auswerten einer Stellung eines Bremspedals des Kraftfahrzeugs. Wenn das Bremspedal durch den Fahrer betätigt wird, wird hierdurch die Bremsanforderung generiert und an die Steuerungsvorrichtung übermittelt.Furthermore, the braking request for braking the motor vehicle is determined by the control device. This is done, for example, by evaluating a position of a brake pedal of the motor vehicle. If the brake pedal is actuated by the driver, this generates the braking request and transmits it to the control device.
Die Steuerungsvorrichtung betreibt in Abhängigkeit der Bremsanforderung die Bremsfluidpumpe zum Erzeugen des IST-Bremsfluiddrucks des Bremsfluids. Hierbei versucht die Steuerungsvorrichtung vorzugsweise die zum Umsetzen der Bremsanforderung erforderlichen SOLL-Bremsfluidfördermenge zu erreichen. Bei einer Vollbremsung, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten, beispielsweise über 100 km/h, betreibt die Steuerungsvorrichtung die Bremsfluidpumpe somit vorzugsweise mit maximaler Leistung. Die IST-Bremsfluidfördermenge kann durch die Steuerungsvorrichtung beispielsweise durch Messen oder unter Verwendung eines Modells ermittelt werden.Depending on the braking request, the control device operates the brake fluid pump to generate the actual brake fluid pressure of the brake fluid. In this case, the control device preferably attempts to achieve the TARGET brake fluid delivery quantity required to implement the braking request. In the event of emergency braking, in particular at high speeds, for example over 100 km/h, the control device thus preferably operates the brake fluid pump with maximum power. The actual brake fluid delivery quantity can be determined by the control device, for example by measuring or using a model.
Die Steuerungsvorrichtung vergleicht die erzeugte IST-Bremsfluidfördermenge mit der SOLL-Bremsfluidfördermenge. Wenn die IST-Bremsfluidfördermenge kleiner als die SOLL-Bremsfluidfördermenge ist, steuert die Steuerungsvorrichtung die Bremsbefüllventile gemäß der Priorisierung gezielt an. Hierdurch werden die Bremsvorrichtungen mit dem Bremsfluid gezielt beaufschlagt, wobei die am niedrigsten priorisierte Bremsvorrichtung nicht mit dem Bremsfluid beaufschlagt wird, sodass hierdurch eingespartes Bremsfluid den höher priorisierten Bremsvorrichtungen zur Verfügung steht.The control device compares the generated ACTUAL brake fluid delivery quantity with the TARGET brake fluid delivery quantity. If the ACTUAL brake fluid delivery quantity is less than the TARGET brake fluid delivery quantity, the control device specifically activates the brake filling valves according to the prioritization. As a result, the brake devices are acted upon in a targeted manner with the brake fluid, with the brake device having the lowest priority not being acted upon by the brake fluid, with the result that the brake fluid saved as a result is available to the brake devices with a higher priority.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems eines Kraftfahrzeugs zum Bremsen des Kraftfahrzeugs hat gegenüber herkömmlichen Verfahren den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Bremsweg bei einem Ausfall des Primärsystems, insbesondere bei Temperaturen unter -20 °C, erheblich verkürzbar ist. Durch das gezielte Beaufschlagen der priorisierten Bremsvorrichtungen mit dem Bremsfluid ist ein Wirkungsgrad des Bremssystems verbessert, sodass selbst bei verzögertem Beaufschlagen der niedriger priorisierten Bremsvorrichtungen eine Gesamtwirkung des Bremssystems verbessert ist.An inventive method for operating a brake-by-wire braking system of a motor vehicle for braking the motor vehicle has the advantage over conventional methods that with simple means and on a cost-effective way to significantly reduce a braking distance in the event of a primary system failure, especially at temperatures below -20 °C. The targeted loading of the prioritized braking devices with the brake fluid improves the efficiency of the braking system, so that the overall effect of the braking system is improved even if the loading of the lower-priority braking devices is delayed.
Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass vor dem Ermitteln der Bremsanforderung ein Prädizieren einer potenziell bevorstehenden Bremsanforderung zum Bremsen des Kraftfahrzeugs durch die Steuerungsvorrichtung durchgeführt wird, wobei die Bremsfluidpumpe zum Erzeugen eines VOR-Bremsfluiddrucks betrieben wird, wenn eine potenziell bevorstehende Bremsanforderung ermittelt wird, wobei der VOR-Bremsfluiddruck kleiner ist als ein zum Betätigen der Bremsvorrichtung zum Bremsen des Rads erforderlicher MIN-Bremsfluiddruck. Demnach ist es bevorzugt, dass bereits frühzeitig die Bremsfluidpumpe zum Druckaufbau des Bremsfluids betrieben wird, wenn die Steuerungsvorrichtung den bevorstehenden Bremsvorgang prädiziert. Vorzugsweise führt die Steuerungsvorrichtung das Prädizieren derart durch, dass eine Bremswahrscheinlichkeit ermittelt wird. Weiter bevorzugt wird der VOR-Bremsfluiddruck in Abhängigkeit der Bremswahrscheinlichkeit von der Steuerungsvorrichtung festgelegt, sodass bei hoher Bremswahrscheinlichkeit ein relativ hoher VOR-Bremsfluiddruck aufgebaut wird. Ferner ist der VOR-Bremsfluiddruck kleiner als der MIN-Bremsfluiddruck, welcher zum Bremsen des Rads erforderlich ist. Gleichwohl kann der VOR-Bremsfluiddruck derart ausgebildet sein, dass hierdurch eine minimale Bremswirkung, wie beispielsweise ein leichtes Schleifen des Bremsbelags an der Bremsscheibe, bewirkt wird. Es ist bevorzugt, dass der VOR-Bremsfluiddruck ein Bremsfluiddruck der ersten Phase des Bremsvorgangs vor dem ersten Kontaktieren von Bremsbelag und Bremsscheibe bzw. Bremstrommel ist. Der MIN-Bremsfluiddruck ist vorzugsweise ein Bremsfluiddruck am Ende der ersten Phase oder am Anfang der zweiten Phase des Bremsvorgangs. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Teil des Druckaufbaus des Bremsfluids zum Betreiben der Bremsvorrichtungen bereits vor dem Ermitteln der Bremsanforderungen durchführbar ist, sodass eine Bremslatenz weiter reduzierbar ist.According to a preferred further development of the invention, it can be provided in a method that before the braking request is determined, a potentially imminent braking request for braking the motor vehicle is predicted by the control device, with the brake fluid pump being operated to generate a PRE-brake fluid pressure if a potentially impending braking demand is determined, wherein the PRE brake fluid pressure is less than a MIN brake fluid pressure required to actuate the brake device to brake the wheel. Accordingly, it is preferable for the brake fluid pump to be operated at an early stage to build up the pressure of the brake fluid when the control device predicts the imminent braking process. The control device preferably carries out the prediction in such a way that a braking probability is determined. More preferably, the VOR brake fluid pressure is determined by the control device as a function of the braking probability, so that a relatively high VOR brake fluid pressure is built up when there is a high braking probability. Also, the PRE brake fluid pressure is less than the MIN brake fluid pressure required to brake the wheel. Nevertheless, the VOR brake fluid pressure can be designed in such a way that this causes a minimal braking effect, such as a slight rubbing of the brake pad on the brake disc. It is preferred that the PRE brake fluid pressure is a brake fluid pressure of the first phase of the braking process before the brake pad and brake disc or brake drum come into contact for the first time. The MIN brake fluid pressure is preferably a brake fluid pressure at the end of the first phase or at the beginning of the second phase of braking. This has the advantage that part of the pressure build-up of the brake fluid for operating the braking devices can be carried out using simple means and in a cost-effective manner even before the braking requirements are determined, so that a braking latency can be further reduced.
Es ist erfindungsgemäß bevorzugt, dass der VOR-Bremsfluiddruck derart erzeugt wird, dass der VOR-Bremsfluiddruck zu einem prädizierten Zeitpunkt zum Eintreten der potenziellen Bremsanforderungen bereitgestellt ist. Bei der Prädiktion der potenziellen Bremsanforderung wird vorzugsweise ein Zeitpunkt ermittelt, zu welchem die Bremsanforderung erwartet wird. Alternativ kann die Prädiktion eine Vielzahl solcher Zeitpunkte aufweisen, welchen jeweils eine Bremswahrscheinlichkeit zugeordnet wird. Der VOR-Bremsfluiddruck kann demnach erfindungsgemäß den Bremswahrscheinlichkeiten angepasst oder gezielt aufgebaut werden, sodass dieser zu einem von der Steuerungsvorrichtung ermittelten Zeitpunkt vorliegt. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise die Bremslatenz weiter reduzierbar ist.It is preferred according to the invention that the PRE brake fluid pressure is generated in such a way that the PRE brake fluid pressure is provided at a predicted point in time for the occurrence of the potential braking requirements. When predicting the potential braking request, a point in time at which the braking request is expected is preferably determined. Alternatively, the prediction can have a large number of such points in time, each of which is assigned a braking probability. According to the invention, the VOR brake fluid pressure can therefore be adapted to the braking probabilities or built up in a targeted manner so that it is present at a point in time determined by the control device. This has the advantage that the braking latency can be further reduced using simple means and in a cost-effective manner.
Weiter bevorzugt erfolgt das Prädizieren der potenziell bevorstehenden Bremsanforderung in Abhängigkeit einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Streckeninformationen eines Navigationssystems und/oder Sensordaten eines Fahrerassistenzsystems. Je höher die Fahrzeuggeschwindigkeit, desto größer ist die erforderliche Verzögerung zum Anhalten des Kraftfahrzeugs. Die Bremswahrscheinlichkeit tritt aufgrund des längeren Bremswegs bei höheren Geschwindigkeiten bei einem erforderlichen Fahrmanöver wesentlich früher ein als bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten. Fährt das Kraftfahrzeug beispielsweise mit hoher Geschwindigkeit auf eine Kurve zu, ist eine Bremswahrscheinlichkeit größer als bei einer niedrigeren Geschwindigkeit. Die Streckeninformationen weisen beispielsweise Informationen über Kurven, Geschwindigkeitsbegrenzungen, Fahrbahnunebenheiten, Steigungen, Gefälle oder dergleichen auf. Dem Navigationssystem ist beispielsweise eine Route des Kraftfahrzeugs bereits bekannt, sodass ein Vorbereiten auf ein bevorstehendes Abbiegen frühzeitig erfolgen kann. Die Sensordaten des Fahrerassistenzsystems können beispielsweise Sensordaten eines Abstandsassistenten, eines Kollisionsassistenten, eines Kurvenassistenten, eines Verkehrsschildassistenten, eines Lichtassistenten oder dergleichen sein. Aus derartigen Sensordaten sind Bremswahrscheinlichkeiten zuverlässig ermittelbar, sodass der VOR-Bremsfluiddruck rechtzeitig sowie bedarfsgerecht aufbaubar ist. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise die Bremslatenz weiter reduzierbar ist.More preferably, the potentially imminent braking request is predicted as a function of a current vehicle speed and/or route information from a navigation system and/or sensor data from a driver assistance system. The higher the vehicle speed, the greater the deceleration required to stop the motor vehicle. Because of the longer braking distance at higher speeds, the braking probability occurs much earlier for a required driving maneuver than at relatively low speeds. For example, if the motor vehicle approaches a curve at high speed, the probability of braking is greater than at a lower speed. The route information includes, for example, information about curves, speed limits, bumps in the roadway, uphill gradients, downhill gradients or the like. For example, a route of the motor vehicle is already known to the navigation system, so that preparations for an impending turn can be made at an early stage. The sensor data of the driver assistance system can be, for example, sensor data from a distance assistant, a collision assistant, a curve assistant, a traffic sign assistant, a light assistant or the like. Braking probabilities can be reliably determined from such sensor data, so that the VOR brake fluid pressure can be built up in good time and as required. This has the advantage that the braking latency can be further reduced using simple means and in a cost-effective manner.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann bei einem Verfahren vorgesehen sein, dass der VOR-Bremsfluiddruck derart eingestellt wird, dass zunächst ein höherer Bremsfluiddruck eingestellt wird, bei welchem die Bremsvorrichtung ein Bremsmoment erzeugt, und anschließend der Bremsfluiddruck gezielt auf den VOR-Bremsfluiddruck reduziert wird. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn ein möglichst hoher VOR-Bremsfluiddruck bereitgestellt werden soll, um bei einer nachfolgenden konkreten Bremsanforderungen eine möglichst hohe Bremsleitung zu erzielen. In diesem Rahmen ist es bevorzugt, dass der höhere Bremsfluiddruck durch Erfassen einer Bremswirkung, wie beispielsweise eines Bremsmoments, eines Bremsgegendrucks oder dergleichen, durch die Steuerungsvorrichtung ermittelt wird. Der Bremsfluiddruck wird anschließend auf den VOR-Bremsfluiddruck reduziert. Somit ist gewährleistet, dass der VOR-Bremsfluiddruck verhältnismäßig groß einstellbar ist, sodass zum Betätigen der Bremsvorrichtungen weniger zusätzliche Arbeit durch die Bremsfluidpumpe erforderlich ist. Das Reduzieren auf den VOR-Bremsfluiddruck erfolgt vorzugsweise ohne zusätzliche Verzögerung, um die Bremsbeläge der Bremsvorrichtungen zu schonen und keine frühzeitigen Bremsmanöver durchzuführen. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Verschleiß der Bremsvorrichtung sowie die Bremslatenz weiter reduzierbar sind.In a particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided in a method that the PRE brake fluid pressure is set in such a way that a higher brake fluid pressure is initially set, at which the braking device generates a braking torque, and then the brake fluid pressure is reduced in a targeted manner to the PRE brake fluid pressure becomes. This is particularly advantageous if the highest possible PRE-brake fluid pressure is to be provided in order to achieve the highest possible brake line in the event of a subsequent specific braking request. In this context, it is preferable that the higher braking fluid pressure is determined by detecting a braking effect, such as a braking torque, a brake back pressure or the like, by the control device. The brake fluid pressure is then reduced to the PRE brake fluid pressure. This ensures that the PRE-brake fluid pressure can be set relatively high, so that less additional work by the brake fluid pump is required to actuate the braking devices. The reduction to the VOR brake fluid pressure is preferably carried out without additional delay in order to protect the brake pads of the braking devices and not to carry out premature braking maneuvers. This has the advantage that wear and tear on the braking device and the braking latency can be further reduced using simple means and in a cost-effective manner.
Vorzugsweise beträgt der höhere Bremsfluiddruck 20 bar. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, dass das Reduzieren des Bremsfluiddrucks durch das Ablassen von 1 ml Bremsfluid aus der Bremsvorrichtung erfolgt. Ein Bremsfluiddruck von um die 20 bar entspricht etwa einem Bremsfluiddruck bei herkömmlichen Bremsvorrichtungen beim Übergang in die zweite Phase des Bremsvorgangs. Wird in einem solchen Zustand etwa 1 ml Bremsfluid abgelassen, sind herkömmliche Bremsvorrichtungen für PKW in einen Zustand bringbar, in welchem die Bremsvorrichtungen keine Reibung erzeugen und somit kein Bremsmoment bereitstellen. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise das Einstellen des VOR-Bremsfluiddrucks weiter verbessert und somit die Bremslatenz weiter reduzierbar ist.The higher brake fluid pressure is preferably 20 bar. Alternatively or additionally, it is preferred that the brake fluid pressure is reduced by draining 1 ml of brake fluid from the brake device. A brake fluid pressure of around 20 bar corresponds approximately to a brake fluid pressure in conventional braking devices during the transition to the second phase of the braking process. If approximately 1 ml of brake fluid is drained in such a state, conventional braking devices for passenger cars can be brought into a state in which the braking devices do not generate any friction and therefore do not provide any braking torque. This has the advantage that the setting of the VOR brake fluid pressure can be further improved with simple means and in a cost-effective manner, and the braking latency can thus be further reduced.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Erstellen der Priorisierung der Räder in Abhängigkeit eines Aufwand-Nutzen-Verhältnisses zum Bremsen des Kraftfahrzeugs. In diesem Rahmen wird beispielsweise durch die Steuerungsvorrichtung ermittelt, mit welcher Bremsstrategie mit dem zur Verfügung stehenden IST-Bremsdruck eine maximale Verzögerung des Kraftfahrzeugs erreicht werden kann. Hierbei kann beispielsweise ermittelt werden, welches Ansteuern einer konkreten Bremsvorrichtung welche Auswirkungen auf das Bremsverhalten des Kraftfahrzeugs haben wird. Dies erfolgt vorzugsweise unter Berücksichtigung bekannter Kennfelder der Bremsvorrichtungen, Fahrdynamikdaten des Kraftfahrzeugs oder dergleichen. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise die Bremslatenz weiter reduzierbar ist.According to a preferred embodiment of the invention, the prioritization of the wheels is created as a function of a cost/benefit ratio for braking the motor vehicle. In this context, the control device determines, for example, which braking strategy can be used to achieve a maximum deceleration of the motor vehicle with the available actual brake pressure. In this way, it can be determined, for example, which actuation of a specific braking device will have which effects on the braking behavior of the motor vehicle. This is preferably done taking into account known characteristics of the braking devices, driving dynamics data of the motor vehicle or the like. This has the advantage that the braking latency can be further reduced using simple means and in a cost-effective manner.
Besonders bevorzugt erfolgt zusätzlich zum gezielten Beaufschlagen der Bremsvorrichtungen ein Bremsen der Räder über einen oder mehrere Elektromotoren. Das zusätzliche Bremsen erfolgt vorzugsweise über Rekuperation. In diesem Rahmen ist es bevorzugt, dass das zusätzliche Bremsen derart erfolgt, dass hierdurch eine Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs verbessert wird. Ein stärkeres Beaufschlagen der vorderen Bremsvorrichtungen aufgrund einer höheren Priorisierung bewirkt beispielsweise bei einer Kurvenfahrt ein leichtes Untersteuern des Kraftfahrzeugs. Durch entsprechendes Hinzuschalten von Elektromotoren zum Bremsen des Kraftfahrzeugs an Hinterrädern ist ein Übersteuerungsverhalten des Kraftfahrzeugs bewirkbar, welches das Untersteuern zumindest teilweise kompensieren kann. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise eine Gesamtbremsleitung des Bremssystems zum Bremsen des Kraftfahrzeugs erhöhbar und somit der Bremsweg weiter verkürzbar ist. Zudem ist eine Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs weiter verbesserbar.Particularly preferably, in addition to the targeted application of the braking devices, the wheels are braked via one or more electric motors. The additional braking preferably takes place via recuperation. In this context, it is preferred that the additional braking takes place in such a way that the driving stability of the motor vehicle is improved as a result. A stronger application of the front brake devices due to a higher prioritization causes a slight understeering of the motor vehicle when cornering, for example. By appropriately switching on electric motors for braking the motor vehicle on the rear wheels, an oversteering behavior of the motor vehicle can be brought about, which can at least partially compensate for the understeering. This has the advantage that an overall brake line of the brake system for braking the motor vehicle can be increased with simple means and in a cost-effective manner, and the braking distance can thus be further shortened. In addition, driving stability of the motor vehicle can be further improved.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Bremssystem weist einen Bremsfluidspeicher zum Bereitstellen eines Bremsfluids, eine Bremsfluidpumpe zum Ansaugen des Bremsfluids aus dem Bremsfluidspeicher zum Erzeugen eines Bremsdrucks, eine Mehrzahl über jeweils ein Bremsbefüllventil separat ansteuerbarer Bremsvorrichtungen zum gezielten Bremsen jeweils eines Rads des Kraftfahrzeugs und eine Steuerungsvorrichtung zum Steuern der Bremsfluidpumpe sowie der Bremsbefüllventile auf. Erfindungsgemäß ist das Bremssystem zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems eines Kraftfahrzeugs zum Bremsen des Kraftfahrzeugs ausgebildet.According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a brake system for a motor vehicle. The brake system has a brake fluid reservoir for providing brake fluid, a brake fluid pump for sucking in the brake fluid from the brake fluid reservoir for generating a brake pressure, a plurality of brake devices that can be controlled separately via a brake filling valve each for specifically braking one wheel of the motor vehicle, and a control device for controlling the brake fluid pump and the brake filling valves. According to the invention, the brake system is designed to carry out a method according to the invention for operating a brake-by-wire brake system of a motor vehicle for braking the motor vehicle.
Das Bremssystem ist als Brake-by-Wire Bremssystem ausgebildet. Zum Speichern des Bremsfluids weist das Bremssystem den Bremsfluidspeicher auf. Der Bremsfluidspeicher ist vorzugsweise als geschlossener Fluidtank ausgebildet, in welchen die Saugleitung hineingeführt ist. Ferner sind vorzugsweise von den Bremsvorrichtungen geführte Bremsfluidleitungen zum Abführen des Bremsfluids aus den Bremsvorrichtungen in den Bremsfluidspeicher geführt. Zwischen den Bremsvorrichtungen und dem Bremsfluidspeicher ist vorzugsweise jeweils ein durch die Steuerungsvorrichtung steuerbares Bremsentleerventil angeordnet, um das Ableiten des Bremsfluids aus den Bremsvorrichtungen zu kontrollieren.The braking system is designed as a brake-by-wire braking system. The brake system has the brake fluid reservoir for storing the brake fluid. The brake fluid reservoir is preferably designed as a closed fluid tank into which the suction line is led. Furthermore, brake fluid lines, which are preferably routed from the braking devices, are routed for discharging the brake fluid from the braking devices into the brake fluid reservoir. A brake drain valve that can be controlled by the control device is preferably arranged between the braking devices and the brake fluid reservoir in order to control the draining of the brake fluid from the braking devices.
Die Bremsfluidpumpe ist zum Ansaugen des Bremsfluids aus dem Bremsfluidspeicher zum Erzeugen eines Bremsdrucks ausgebildet. Vorzugsweise ist die Bremsfluidpumpe als ESC-Pumpe des Bremssystems ausgebildet. Weiter bevorzugt ist die Bremsfluidpumpe einem Sekundärsystem des Bremssystems zugeordnet, wobei das Bremssystem zum Erzeugen des Bremsdrucks vorzugsweise einen Plunger aufweist, welcher vorzugsweise einem Primärsystem des Bremssystems zugeordnet ist. Demnach ist es bevorzugt, dass das Bremssystem ausgebildet ist, den erforderlichen Bremsdruck in einem Normalbetrieb über den Plunger und bei Ausfall des Primärsystems, beispielsweise bei einem Platinenbruch, über die Bremsfluidpumpe zu erzeugen. Die Bremsfluidpumpe ist durch die Steuerungsvorrichtung ansteuerbar.The brake fluid pump is designed to draw in the brake fluid from the brake fluid reservoir to generate a brake pressure. The brake fluid pump is preferably designed as an ESC pump of the brake system. More preferably, the brake fluid pump is assigned to a secondary system of the brake system, the brake system for generating the braking pressure preferably has a plunger, which is preferably assigned to a primary system of the braking system. Accordingly, it is preferred that the brake system is designed to generate the required brake pressure in normal operation via the plunger and in the event of failure of the primary system, for example if a circuit board breaks, via the brake fluid pump. The brake fluid pump can be controlled by the control device.
Die Bremsvorrichtungen sind vorzugsweise als Scheibenbremsvorrichtungen oder Trommelbremsvorrichtungen ausgebildet und sind vorzugsweise weiter ausgebildet, durch definiertes Beaufschlagen mit dem Bremsfluid bei einem drehenden Rad, beispielsweise bei einem fahrenden Kraftfahrzeug, ein Bremsmoment zu erzeugen. Zum gezielten Befüllen der Bremsvorrichtungen weist das Bremssystem die Bremsbefüllventile auf. Die Bremsbefüllventile sind durch die Steuerungsvorrichtung verstellbar ausgebildet. Vorzugsweise sind die Bremsbefüllventile in eine Öffnungsstellung, in welcher das Bremsfluid zu der jeweiligen Bremsvorrichtung leitbar ist, und einer Verschlussstellung, in welcher eine Bremsfluidleitung zur Bremsvorrichtung gesperrt ist, verstellbar. Weiter bevorzugt sind die Bremsbefüllventile in eine weitere Überströmstellung verstellbar ausgebildet. In der Überströmstellung sperrt das Bremsbefüllventil die Bremsfluidleitung bis zu einem Auslösedruck des Bremsfluids. Bei Bremsfluiddrücken oberhalb des Auslösedrucks ist das Bremsbefüllventil vorzugsweise überströmbar, sodass die dem Bremsbefüllventil zugeordnete Bremsvorrichtung mit Bremsfluid beaufschlagbar ist. Der Auslösedruck ist vorzugsweise ein Bremsfluiddruck, welcher in der zweiten Phase, insbesondere direkt nach dem Übergang von der ersten Phase in die zweite Phase, auftritt. Vorzugsweise sind die Bremsbefüllventile derart ausgebildet, dass unterschiedliche Auslösedrücke einstellbar sind.The braking devices are preferably designed as disk brake devices or drum brake devices and are preferably further designed to generate a braking torque by applying the brake fluid in a defined manner to a rotating wheel, for example in a moving motor vehicle. The brake system has the brake filling valves for targeted filling of the braking devices. The brake filling valves are designed to be adjustable by the control device. The brake filling valves can preferably be adjusted into an open position, in which the brake fluid can be routed to the respective braking device, and a closed position, in which a brake fluid line to the braking device is blocked. More preferably, the brake filling valves are designed to be adjustable into a further overflow position. In the overflow position, the brake filling valve blocks the brake fluid line up to a triggering pressure of the brake fluid. In the case of brake fluid pressures above the triggering pressure, the brake filling valve can preferably be overflown, so that brake fluid can be applied to the braking device assigned to the brake filling valve. The triggering pressure is preferably a brake fluid pressure which occurs in the second phase, in particular directly after the transition from the first phase to the second phase. The brake filling valves are preferably designed in such a way that different triggering pressures can be set.
Bei dem erfindungsgemäßen Bremssystem für ein Kraftfahrzeug ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Verfahren zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems eines Kraftfahrzeugs zum Bremsen des Kraftfahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Bremssystem gegenüber herkömmlichen Bremssystemen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Bremsweg bei einem Ausfall des Primärsystems, insbesondere bei Temperaturen unter -20 °C, erheblich verkürzbar ist. Durch das gezielte Beaufschlagen der priorisierten Bremsvorrichtungen mit dem Bremsfluid ist ein Wirkungsgrad des Bremssystems verbesserbar, sodass selbst bei verzögertem Beaufschlagen der niedriger priorisierten Bremsvorrichtungen eine Gesamtwirkung des Bremssystems verbesserbar und ein Bremsweg des Kraftfahrzeugs reduzierbar sind.The brake system according to the invention for a motor vehicle offers all the advantages that have already been described for a method for operating a brake-by-wire brake system of a motor vehicle for braking the motor vehicle according to the first aspect of the invention. Accordingly, the brake system according to the invention has the advantage over conventional brake systems that a braking distance can be significantly reduced in the event of a failure of the primary system, particularly at temperatures below -20° C., using simple means and in a cost-effective manner. The targeted loading of the prioritized braking devices with the brake fluid can improve the efficiency of the braking system, so that even with delayed loading of the lower-priority braking devices, an overall effect of the braking system can be improved and a braking distance of the motor vehicle can be reduced.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gelöst. Das Kraftfahrzeug weist ein Antriebssystem auf. Erfindungsgemäß weist das Kraftfahrzeug ein erfindungsgemäßes Bremssystem auf.According to a third aspect of the invention, the object is achieved by a motor vehicle. The motor vehicle has a drive system. According to the invention, the motor vehicle has a braking system according to the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einem Verfahren zum Betreiben eines Brake-by-Wire Bremssystems eines Kraftfahrzeugs zum Bremsen des Kraftfahrzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sowie zu einem Bremssystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind. Demnach hat das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug gegenüber herkömmlichen Kraftfahrzeugen den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln sowie auf eine kostengünstige Art und Weise ein Bremsweg bei einem Ausfall des Primärsystems, insbesondere bei Temperaturen unter -20 °C, erheblich verkürzbar ist. Durch das gezielte Beaufschlagen der priorisierten Bremsvorrichtungen mit dem Bremsfluid ist ein Wirkungsgrad des Bremssystems verbesserbar, sodass selbst bei verzögertem Beaufschlagen der niedriger priorisierten Bremsvorrichtungen eine Gesamtwirkung des Bremssystems verbesserbar und ein Bremsweg des Kraftfahrzeugs verkürzbar sind.The motor vehicle according to the invention has all the advantages that have already been described for a method for operating a brake-by-wire braking system of a motor vehicle for braking the motor vehicle according to the first aspect of the invention and for a braking system for a motor vehicle according to the second aspect of the invention are. Accordingly, the motor vehicle according to the invention has the advantage over conventional motor vehicles that a braking distance in the event of a failure of the primary system, particularly at temperatures below -20° C., can be significantly reduced with simple means and in a cost-effective manner. The targeted loading of the prioritized braking devices with the brake fluid can improve the efficiency of the braking system, so that even with delayed loading of the lower-priority braking devices, an overall effect of the braking system can be improved and a braking distance of the motor vehicle can be shortened.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren, ein erfindungsgemäßes Bremssystem sowie ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
-
1 in einer Prinzipskizze ein erfindungsgemäßes Bremssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, -
2 in einem Ablaufdiagramm eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und -
3 in einer Seitenansicht eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
-
1 in a schematic diagram a braking system according to the invention according to a preferred embodiment of the invention, -
2 in a flowchart a preferred embodiment of a method according to the invention, and -
3 in a side view a preferred embodiment of a motor vehicle according to the invention.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den
In
Als Sekundärsystem weist das Bremssystem 1 eine Bremsfluidpumpe 4 auf, die über eine als Saugleitung 13 ausgebildete Bremsfluidleitung 12 mit dem Bremsfluidspeicher 3 fluidkommunizierend gekoppelt ist. Das Primärsystem 11 und die Bremsfluidpumpe 4 sind über Bremsfluidleitungen 12 sowie steuerbare Bremsbefüllventile 5 mit mehreren Bremsvorrichtungen 6 zum Bremsen von Rädern 7 (vgl.
In einer vierten Verfahrensaktion 400 vergleicht die Steuerungsvorrichtung 8 eine durch die Bremsfluidpumpe 4 bereitgestellte IST-Bremsfluidfördermenge mit einer zum Umsetzen der Bremsanforderung erforderlichen SOLL-Bremsfluidfördermenge. Wenn der Vergleich ergibt, dass die SOLL-Bremsfluidfördermenge größer ist als die IST-Bremsfluidfördermenge, steuert die Steuerungsvorrichtung 8 die Bremsbefüllventile 5 derart an, dass ein Bremsbefüllventil 5 des am höchsten priorisierten Rads 7 geöffnet und ein Bremsbefüllventil 5 des am niedrigsten priorisierten Rads 7 geschlossen ist. In diesem Rahmen werden die Bremsbefüllventile 5 der dazwischen priorisierten Räder 7 entweder geschlossen oder geöffnet. Als Kriterien hierfür können beispielsweise eine Höhe der Priorisierung, beispielsweise bei prozentualer Bestimmung der Priorisierung, sowie eine Höhe des Verhältnisses von SOLL Bremsfluidfördermenge und IST-Bremsfluidfördermenge zugrunde gelegt werden. Je höher der prozentuale Anteil der Priorisierung, desto eher wird das Bremsbefüllventil 5 geöffnet. Je kleiner das Verhältnis von SOLL-Bremsfluidfördermenge und IST-Bremsfluidfördermenge desto eher wird das Bremsbefüllventil 5 geöffnet.In a
In
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Bremssystembraking system
- 22
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 33
- Bremsfluidspeicherbrake fluid reservoir
- 44
- Bremsfluidpumpebrake fluid pump
- 55
- Bremsbefüllventilbrake filling valve
- 66
- Bremsvorrichtungbraking device
- 77
- Radwheel
- 88th
- Steuerungsvorrichtungcontrol device
- 99
- Elektromotorelectric motor
- 1010
- Antriebssystemdrive system
- 1111
- Primärsystemprimary system
- 1212
- Bremsfluidleitungbrake fluid line
- 1313
- Saugleitungsuction line
- 1414
- Steuerleitungcontrol line
- 1515
- Traktionsbatterie traction battery
- 100100
- erste Verfahrensaktionfirst procedural action
- 200200
- zweite Verfahrensaktionsecond procedural action
- 300300
- dritte Verfahrensaktionthird procedural action
- 400400
- vierte Verfahrensaktionfourth procedural action
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022203670.0A DE102022203670B3 (en) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | Braking method, braking system and motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102022203670.0A DE102022203670B3 (en) | 2022-04-12 | 2022-04-12 | Braking method, braking system and motor vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102022203670B3 true DE102022203670B3 (en) | 2023-07-20 |
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ID=86990332
Family Applications (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE102022203670B3 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013203594A1 (en) | 2012-03-06 | 2013-09-12 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method for operating a brake system for motor vehicles and brake system |
| DE102013203672A1 (en) | 2013-03-04 | 2014-09-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Control device for dynamic timing control of e.g. brake-by-wire brake system of automobile, has plunger moving in cylinder, where device is designed to check whether plunger is set with target pressure for wheel brake in time period |
-
2022
- 2022-04-12 DE DE102022203670.0A patent/DE102022203670B3/en active Active
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Legal Events
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| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60T0013680000 Ipc: B60T0008620000 |
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| R020 | Patent grant now final |