DE10213904A1

DE10213904A1 - Elektrohydraulische Bremse

Info

Publication number: DE10213904A1
Application number: DE2002113904
Authority: DE
Inventors: Christian Balnus
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: DE10213904B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Bremse (EHB) eines Fahrzeuges mit einem EHB-Hydroaggregat (12) und einem auf ein Steuergerät (42) für dieses einwirkenden Bremspedal (30), wobei das Bremspedal (20) an einem Hydraulikzylinder (46) angreift, der über mindestens ein Trennventil (52, 54) und mindestens eine Druckleitung (48, 50) mit dem EHB-Hydroaggregat (12) in Verbindung steht. Um eine elektrohydraulische Bremse sowie ein Verfahren zur Betätigung einer elektrohydraulischen Bremse zur Verfügung zu stellen, bei denen mit geringem technischen Aufwand Informationen über das Bremspedal haptisch vermittelbar sind, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Trennventile (52, 54) derart von dem Steuergerät angesteuert werden, daß der Hydraulikzylinder (46) als Aktuator wirkt und einem Fahrer über das Bremspedal (30) Informationen haptisch vermittelbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Bremse (EHB) eines Fahrzeuges.

Elektrohydraulische Bremsen sind Bremsen, bei denen an einem Pedal mittels eines Sensors der Bremswunsch eines Fahrers detektiert wird, woraufhin eine mit dem Sensor angesteuerte Steuereinheit über einen Druckgeber (EHB-Hydroaggregat) in einem hydraulischen Bremssystem einen Druck erzeugt, aufgrund dessen die Bremsen einen dem Bremswunsch des Fahrers entsprechenden Bremseingriff durchführen. Als Rückfallebene (Sicherheitspfad) weisen solche Bremsen einen mit dem Bremspedal betätigten Bremszylinder auf, der über Trennventile mit dem Bremssystem verbunden ist, wobei die Trennventile nur dann geöffnet werden, wenn der Sensor oder die Steuereinheit defekt sein sollten, oder die Energieversorgung keine elektrische Energie zur Verfügung stellt.

Solche elektrohydraulischen Bremsen weisen heutzutage häufig ein Antiblockiersystem (ABS) auf, welches radselektiv den Bremseingriff verringert, wenn eines oder mehrere Räder blockieren sollten. Ferner sind aus der Praxis bei solchen Bremsen elektronische Stabilitätsprogramme (ESP) bekannt, die je nach Fahrzeugsituation einen radselektiven Bremseingriff durchführen, wenn ein solcher zur Vermeidung eines Schleuderns des Fahrzeuges erforderlich sein sollte.

Neben elektrohydraulischen Bremsen sind aus der Praxis hydraulische Bremsanlagen bekannt, bei denen der Bremswunsch eines Fahrers, der sich durch eine Betätigung des Bremspedals äußert, über eine mechanische oder hydraulische Kopplung an einen Hauptbremszylinder vermittelt wird, mittels dessen die Bremsen des Fahrzeuges über ein hydraulisches System betätigt werden. Auch bei solchen Bremsen sind Antiblockiersysteme und elektronische Stabilitätsprogramme bekannt, die über eine Veränderung des Druckes in dem hydraulischen System einen Bremseingriff herbeiführen.

Da zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Bremspedal bei hydraulischen Bremsanlagen die oben genannte Kopplung besteht, ist ein Eingriff des Antiblockiersystems am Bremspedal einer herkömmlichen Bremsanlage zu spüren, wodurch einem Fahrer wertvolle Informationen zur Fahrzeugsituation vermittelt werden.

Bei elektrohydraulischen Bremsen ist dagegen das Bremspedal von dem restlichen Bremssystem durch die Trennventile hydraulisch entkoppelt, so daß der Fahrer über das Bremspedal keine Informationen bei einem etwaigen Eingriff des Antiblockiersystems erhält.

Aus WO 00/24602 ist im Zusammenhang mit einer Vorrichtung zur Ansteuerung von zumindest einer elektromechanischen Betriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges bekannt, einen auf ein Bremspedal einwirkenden Elektromotor als Gefühlsgenerator zu verwenden, um dem Fahrer eine haptische Rückmeldung über den Zustand der Bremsanlage zu liefern. Diese Vorrichtung ist jedoch technisch sehr aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrohydraulische Bremse sowie ein Verfahren zur Betätigung einer elektrohydraulischen Bremse zur Verfügung zu stellen, bei denen mit geringem technischen Aufwand Informationen über das Bremspedal haptisch vermittelbar sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 2 bzw. 7.

Gemäß der Erfindung ist bei einer elektrohydraulischen Bremse mit einem Hydraulikzylinder vorgesehen, daß die Trennventile derart von der Steuereinrichtung angesteuert werden, daß der Hydraulikzylinder als Aktuator wirkt und einem Fahrer über das Bremspedal Informationen haptisch vermittelbar sind. Dadurch ist es mit geringem technischen Aufwand, nämlich ohne zusätzliche Bauelemente, ausschließlich durch die Gestaltung der Steuereinrichtung und deren Ansteuerung der Trennventile möglich, bei einer elektrohydraulischen Bremse Informationen haptisch zu vermitteln.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, der von einer elektrohydraulischen Bremse ohne Rückfallebene (Sicherheitspfad) ausgeht, ist bei einer elektrohydraulischen Bremse mit einem EHB-Hydroaggregat und einem auf eine Steuereinrichtung für dieses einwirkenden Bremspedal vorgesehen, daß an dem Bremspedal ein hydraulisch betätigter Aktuator angreift, der über eine Druckleitung mit dem EHB-Hydroaggregat in Verbindung steht, wobei über den Aktuator einem Fahrer über das Bremspedal Informationen haptisch vermittelbar sind. Dadurch ist es mit geringem technischen Aufwand möglich bei einer elektrohydraulischen Bremse Informationen haptisch zu vermitteln, ohne beispielsweise elektrische Zusatzaggregate zu verwenden.

Vorzugsweise wird der Aktuator durch ein insbesondere getaktetes Öffnen der Trennventile der hydraulischen Rückfallebene des EHB-Hydroaggregates betätigt. Dadurch wird ohnehin vorhandenen hydraulischen Aggregaten eine Zusatzfunktion zugewiesen, so daß eine solche Anlage sehr kostengünstig ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Betätigung des Aktuators durch ein EHB-Steuergerät, welches die Funktionalität eines ABS-Steuergerätes und/oder eines ESP-Steuergerätes mit aufweist. Auf diese Weise ist eine unmittelbare Information des Fahrers gewährleistet.

Wenn zur Betätigung des Aktuators ein Softwaremodul vorgesehen ist, mit welchem eine Bewertung durchgeführt wird, so daß nicht jeder Eingriff des ABS-Steuergerätes und/oder des ESP-Steuergerätes zu einer haptischen Information des Fahrers führt, kann eine Reizüberflutung des Fahrers verhindert werden. Dies gilt insbesondere, wenn das Softwaremodul mindestens eine der Bewertungen gemäß Tabelle 1 ausführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem bei einem Bremseingriff eines EHB-Steuergerätes mit ABS- und/oder ESP- Funktionalität durch das Öffnen von Ventilen zu einem Hydraulikzylinder oder Aktuator über ein Bremspedal einem Fahrer Informationen haptisch vermittelt werden, zeigt ebenfalls die oben beschriebenen Vorteile, so daß für das Verfahren auch selbständig Schutz beansprucht wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Zeichnung im Zusammenhang mit der Beschreibung.

Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische schematischer Darstellung einer bevorzugten ersten Ausführungsform einer als Bremsanlage eines PKW ausgebildeten erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremse,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1, und
Fig. 3 eine schematische schematischer Darstellung einer bevorzugten zweiten Ausführungsform einer als Bremsanlage eines PKW ausgebildeten erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremse,
Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Bremsanlage 10, die eine elektrohydraulische Bremse ist, weist ein EHB-Hydroaggregat 12 auf, dessen Druckausgangsleitungen 14, 16, 18, 20 an Bremszylindern (nicht gezeigt) von Vorder- und Hinterrädern 22, 24, 26, 28 eines Personenkraftwagens (PKW) angreifen. Zur Betätigung der Bremsanlage 10 durch einen Fahrer ist ein Bremspedal 30 vorgesehen, dessen Betätigungszustand mittels eines Druck-Weg-Sensors 32 erfaßt wird. Die Sensordaten des Sensors 32 werden über eine Datenleitung 34 an ein Steuergerät 36 übermittelt, welches in dem EHB-Hydroaggregat 12 vorgesehene Regelventile 38 und eine Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) ansteuert, die einen Druckspeicher 40 auffüllt.
Um gefährliche Fahrsituationen zu vermeiden ist ein EHB-Steuergerät 42 mit ABS- und ESP-Funktionalität vorgesehen, welches seinerseits auf die Ventile 38 und die Hydraulikpumpe einwirkt, wenn dies erforderlich sein sollte.
Um an den Fahrer Informationen haptisch vermitteln zu können, ist der als Teil eines Sicherheitspfades an dem Bremspedal 30 angeordnete Hydraulikzylinder 46 als Aktuator ausgebildet, der über zwei Druckleitungen 48, 50, in denen jeweils ein Trennventil 52, 54 vorgesehen ist, mit dem EHB- Hydroaggregat 12 in Verbindung steht.
Ein Druckaufbau in dem Hydraulikzylinder 46 und damit eine spürbare Verlagerung des Bremspedales 30 erfolgt in Abhängigkeit eines Softwaremodules 56 des EHB-Hydroaggregat 12, wobei die in der nachfolgenden Tabelle 1 gezeigten Bewertungen vorgenommen werden. Tabelle 1
Die in Fig. 3 gezeigte Bremsanlage 110 gemäß der zweiten Ausführungsform, die eine elektrohydraulische Bremse ist, weist wie die erste Ausführungsform ein EHB-Hydroaggregat 112 auf, dessen Druckausgangsleitungen 114, 116, 118, 120 an Bremszylindern (nicht gezeigt) von Vorder- und Hinterrädern 122, 124, 126, 128 eines Personenkraftwagens (PKW) angreifen. Zur Betätigung der Bremsanlage 110 durch einen Fahrer ist ein Bremspedal 130 vorgesehen, dessen Betätigungszustand mittels eines Sensors 160 erfaßt wird. Dieser Sensor 160 greift im Gegensatz zur ersten Ausführungsform nicht an einem Hydraulikzylinder sondern direkt an dem Bremspedal 130. Die Sensordaten des Sensors 160 werden über eine Datenleitung 134 an ein Steuergerät 136 übermittelt, welches in dem EHB-Hydroaggregat 112 vorgesehene Ventile und eine Hydraulikpumpe ansteuert.
Um gefährliche Fahrsituationen zu vermeiden ist wiederum ein EHB- Steuergerät mit ABS- und ESP-Funktionalität vorgesehen, welches auf die Ventile und die Hydraulikpumpe einwirkt, wenn dies erforderlich sein sollte.
Um an den Fahrer Informationen haptisch vermitteln zu können, ist an dem Bremspedal 130 ein Aktuator 162 angeordnet, der über eine Druckleitung 164 mit dem EHB-Hydroaggregat 112 in Verbindung steht. Ein Druckaufbau in dem Aktuator 162 und damit eine spürbare Verlagerung des Bremspedales 130 erfolgt in Abhängigkeit eines Softwaremodules 156 des EHB-Hydroaggregat 112, wobei die in der oben gezeigten Tabelle 1 gezeigten Bewertungen vorgenommen werden.

Claims

1. Elektrohydraulische Bremse mit einem EHB-Hydroaggregat (12) und einem auf ein Steuergerät (42) für dieses einwirkenden Bremspedal (30), wobei das Bremspedal (20) an einem Hydraulikzylinder (46) angreift, der über mindestens ein Trennventil (52, 54) und mindestens eine Druckleitung (48, 50) mit dem EHB-Hydroaggregat (12) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennventile (52, 54) derart von dem Steuergerät angesteuert werden, daß der Hydraulikzylinder (46) als Aktuator wirkt und einem Fahrer über das Bremspedal (30) Informationen haptisch vermittelbar sind.

2. Elektrohydraulische Bremse mit einem EHB-Hydroaggregat (112) und einem auf ein Steuergerät (142) für dieses einwirkenden Bremspedal (130), dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bremspedal (130) ein hydraulisch betätigter Aktuator (162) angreift, der über eine Druckleitung (164) mit dem EHB- Hydroaggregat (112) in Verbindung steht, wobei über den Aktuator (162) einem Fahrer über das Bremspedal (130) Informationen haptisch vermittelbar sind.

3. Elektrohydraulische Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (46) bzw. der Aktuator (162) durch ein insbesondere getaktetes Öffnen der Trennventile (52, 54) der hydraulischen Rückfallebene des EHB-Hydroaggregates (12; 122) betätigt wird.

4. Elektrohydraulische Bremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung des Hydraulikzylinders (46) bzw. des Aktuators (162) durch ein EHB-Steruergerät (42; 142) mit ABS- und/oder ESP-Funktionalität erfolgt, wodurch Informationen bei einem ABS- und/oder ESP-Eingriff haptisch vermittelt werden.

5. Elektrohydraulische Bremse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des Hydraulikzylinders (46) bzw. des Aktuators (162) ein Softwaremodul vorgesehen ist, mit welchem eine Bewertung durchgeführt wird, so daß nicht jeder Eingriff des EHB- Steuergerätes (42; 142) zu einer haptischen Information des Fahrers führt.

6. Elektrohydraulische Bremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Softwaremodul mindestens eine der Bewertungen gemäß Tabelle 1 ausführt.

7. Verfahren zur Betätigung einer elektrohydraulischen Bremse, bei dem bei einem Bremseingriff eines EHB-Steuergerätes mit ABS- und/oder ESP- Funktionalität durch das Öffnen von Ventilen zu einem Hydraulikzylinder oder Aktuator über ein Bremspedal einem Fahrer Informationen haptisch vermittelt werden.