WO2011009663A1 - Verfahren zu einer feststellbetätigung einer hydraulischen fahrzeugbremsanlage - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for a locking actuation of a hydraulic vehicle brake system with the features of the preamble of claim 1.
- the Offenlegungsschrift DE 103 27 553 A1 discloses a hydraulic vehicle brake system with a muscle-actuated master cylinder, are connected to the hydraulic brakes of the vehicle brake system.
- the power of the master cylinder is controlled by foot with a (foot) brake pedal.
- the master cylinder of the known vehicle brake system has a controllable brake booster with which an amplifier power to the master cylinder and a piston of the master cylinder is exercisable to actuate the master cylinder and the vehicle brake system.
- the boosting force may be applied to the master cylinder in addition to a muscular force, in which case the boosting force is referred to as an assisting force.
- the amplifier power exclusively on the
- the brake booster of the known vehicle brake system is an electromechanical brake booster with an electric motor and a spindle drive for converting a rotary drive movement of the electric motor in a translational output movement for acting on the master cylinder.
- the known brake booster is controllable, by which is meant that its exerted on the master cylinder amplifier power is independent of a muscle power of the master cylinder controlled. This does not exclude a muscle force control of the master cylinder.
- the Offenlegungsschrift DE 10 2004 046 871 A1 discloses a hydraulic wheel brake with a brake piston which is received in a wheel brake cylinder.
- the operation of the wheel brake is carried out hydraulically by pressurizing in the usual way.
- the known wheel brake additionally has a locking device with an electric motor-driven spindle drive, with which the brake piston and thus the wheel brake in the actuated state can be determined.
- a hydraulically applied clamping force remains when the wheel brake is detected, even if the hydraulic pressure is lowered to zero.
- At least one wheel brake of the vehicle brake system according to the invention has a locking device with which the wheel brake can be detected in the actuated state.
- the method according to the invention with the features of claim 1 provides for a locking operation to hydraulically actuate the wheel brake by actuating the master brake cylinder with the brake booster and to determine it in the actuated state so that the wheel brake remains actuated without hydraulic pressure.
- An advantage of the invention is that the parking brake operation takes place with the brake booster whose life is designed for a very large number of operations and which normally does not have to be exchanged or repaired during a motor vehicle life. Recirculation pumps, ie hydraulic pumps of vehicle brake systems with a slip control are not designed for this purpose.
- Another advantage of the invention is the comparatively quiet operation of the vehicle brake system with the brake booster, the noise in a passenger compartment of a motor vehicle is not or only quietly perceptible. Also are pressure pulsations or the like., As they are known from reciprocating pumps as return pumps and can irritate a driver, a brake booster alien.
- the invention is not limited to an electromotive brake booster, as disclosed in the aforementioned prior art, but it is also an electromagnetic, hydraulic, pneumatic, vacuum or other brake booster can be used, which is controllable, i. its amplifying force is controllable independently of a muscle power operation.
- Control in the sense of the invention includes “rules”.
- To form a conventional vacuum brake booster as a controllable brake booster whose working chamber with a valve, such as a solenoid valve and because of the better controllability of a proportional valve, be designed to be ventilated.
- the locking device of the wheel brake is not limited to a spindle drive, as disclosed in the above-mentioned prior art.
- the locking device may instead, for example, a locking device or a
- the detected state should preferably, but not necessarily, be energy-free stable.
- the muscular force actuation of the master brake cylinder can, as in the prior art described at the outset, be achieved by foot or by hand, for example via a
- Claim 2 provides an electromechanical brake booster, because this is structurally controllable and suitable for carrying out the invention.
- An embodiment of the invention provides for a check of the determination of the wheel brake in the actuated state.
- one or more variables are measured during the locking operation, their course in the case of a malfunction, in particular in the event of a non-function of the determination of the wheel brake in the actuated state deviates from the course in a normal function.
- the course measured during a locking operation is compared with the normal course of the test. It is, for example, the course of the hydraulic pressure in the master cylinder, in one or more wheel brake cylinders or elsewhere in the hydraulic vehicle brake system as a function of, for example one
- Piston stroke in the master cylinder during the parking operation of the vehicle brake system measured with the brake booster In an electromechanical brake booster with an electric motor, a rotation angle of the electric motor, which is proportional to the piston travel in the master brake cylinder, can be measured instead of the piston travel. With an electronically commutated electric motor, the rotation angle is available without an additional sensor. Also, the hydraulic pressure in response to a current consumption of the E- lektromotors the brake booster can be measured. In particular, the pressure drop of the hydraulic pressure in the vehicle brake system at a reset of the brake booster after the operation differs when the determination of the wheel brake in the actuated state is effective from the pressure gradient of the pressure drop, if the wheel brake is not detected.
- the pressure curve of the pressure drop can be used to test the effectiveness of the determination of the wheel brake in the actuated state.
- the hydraulic actuation of the wheel brake is mechanically biased. If the mechanical preload is at least partially maintained by the determination of the wheel brake with the locking device, the course of the pressure drop when resetting the brake booster is different than when the wheel brake is not established and therefore the mechanical preload of the wheel brake degrades.
- the hydraulic vehicle brake system 1 shown in the drawing has a slip control (antiskid control ABS, traction control system ASR, vehicle dynamics control FDR, ESP). It is designed as a dual-circuit brake system with two brake circuits I, II, which are connected to a master cylinder 2 sen. Each brake circuit I, Il is connected via a separating valve 3 to the master cylinder 2. The separating valves 3 are in their currentless basic position open 2/2-way solenoid valves. The separating valves 3 is connected in each case one of the master cylinder 2 to wheel brakes 4, 5 by cash ble check valve 6 hydraulically in parallel. At the separating valve 3 each brake circuit I, Il the wheel brakes 4, 5 are connected via brake pressure build-up valves 7. The brake pressure build-up valves 7 are open 2/2-way solenoid valves in their currentless home position. They are check valves 8 connected in parallel, which can be flowed through by the wheel brakes 4, 5 in the direction of the master cylinder 2.
- a brake pressure reduction valve 9 is connected, which are connected together to a suction side of a hydraulic pump 10.
- Bremstikabsenkventile 9 are designed as closed in their currentless basic position 2/2-way solenoid valves.
- a pressure side of the hydraulic pump 10 is connected between the brake pressure buildup valves 7 and the isolation valves 3, d. H. the pressure side of the hydraulic pump 10 is connected via the brake pressure build-up valves 7 with the wheel brakes 4, 5 and via the separating valve 3 to the master cylinder 2.
- Each wheel brake 4, 5 has a pressure sensor 11.
- Each of the two brake circuits I, Il has a hydraulic pump 10, which are drivable together with an electric motor 12.
- the suction sides of the hydropneumatic pumps 10 are connected to the brake pressure lowering valves 9.
- the brake pressure build-up valves 7 and the brake pressure reduction valves 9 form wheel brake pressure modulation valve arrangements with which, when the hydraulic pump 10 is driven, a wheel-specific brake pressure control for slip control in FIG known and not to be explained way is possible.
- the separating valves 3 are closed in a slip control, ie the vehicle brake system 1 is hydraulically separated from the master cylinder 2.
- each brake circuit I Il the suction side of the hydraulic pump 10 with the master cylinder 2 is connectable.
- the intake valves 14 are in their normally closed normal position closed 2/2-way solenoid valves. If you open, the hydraulic pump 10 sucks brake fluid directly from the master cylinder 2, whereby a faster brake pressure build-up with the hydraulic pump 10 is possible with unoperated master cylinder 2 or unpressurized vehicle brake system 1.
- the master cylinder 2 has a brake booster 15, in the exemplary embodiment, an electromechanical brake booster 15 which generates by means of an electric motor 16, a booster force, which actuates the master cylinder 2 together with a muscle force which is applied via a brake pedal 17 or other actuator.
- a brake booster 15 in the exemplary embodiment, an electromechanical brake booster 15 which generates by means of an electric motor 16, a booster force, which actuates the master cylinder 2 together with a muscle force which is applied via a brake pedal 17 or other actuator.
- Electric motor 16 is integrated in the brake booster 15.
- the electric motor 16 may be a rotary motor whose rotational movement is reduced by a gear and converted into a translational movement for actuating the master cylinder 2. It is also an embodiment of the brake booster 15 with an electric linear motor or an electromagnet possible. The list is not exhaustive.
- the brake pedal 17 can be generalized as a muscle power actuator to be construed.
- an electronic control unit 18 For controlling or regulating the vehicle brake system 1 including the brake booster 15, an electronic control unit 18 is provided. With a force sensor 19, a pedal force exerted on the brake pedal 17 and with a displacement sensor 20 a position and also a speed or acceleration of the brake pedal 17 can be measured. One of the two sensors 19, 20 is sufficient.
- the electronic control unit 18 receives further signals from the pressure sensors 11 of the wheel brakes 4, 5 and from a pressure sensor 21, which is connected to the master brake cylinder 2.
- the brake pedal 17 is stepped and thereby the master cylinder 2 and via this the vehicle brake system 1 by muscle operated force.
- an amplifying force is generated with the brake booster 15, which increases the operating force.
- the control is carried out with the electronic control unit 18 in response to the signal of the force sensor 19 and / or the displacement sensor 20.
- the amplifier power is to be referred to in this case as an auxiliary power.
- the power boost by the brake booster 15 may be constant or variable. A slip control takes place in a manner known per se and not to be explained here.
- At least one wheel brake 5 has a locking device 21, with which the wheel brake 5 can be detected in the actuated state, so that it maintains a built-up braking force even without hydraulic pressure.
- the locking device 21 may have, for example, an electromechanical tightening of the wheel brake 5, an electromechanically, hydraulically or pneumatically actuated and releasable mechanical lock or a frictional lock.
- the locking device 21 is preferably bistable, so both in the determined and in the dissolved state without energy, so for example, no current, stable.
- a locking operation of the vehicle brake system 1 is carried out on the driver's request, for example by pressing a button 22 which is connected to the control unit 18.
- the brake booster 15 applies an amplifier power to the
- the brake booster 15 actuates the master cylinder 2 and via this the vehicle brake system 1.
- the hydraulic pressure built up in this way actuates the wheel brakes 4, 5, which are applied by the hydraulic pressure.
- the locking devices 21 are actuated and the equipped with them wheel brakes 5 detected in the actuated state.
- the application and braking force of the detected wheel brakes 5 is maintained, even if a Bestrohmung the brake booster 15 is turned off or the brake booster 15 is reset to its original position.
- the 15 built-up brake pressure can be increased. This is provided if the parking brake force of the wheel brakes 5 is not or may not be sufficient when tightening exclusively with the brake booster 15. For example, when parking a motor vehicle with attached trailer on a slope at which a backup brake of the trailer does not work.
- the intake valves 14 are opened, so that the hydraulic pumps get brake fluid with increased pressure from the master cylinder 2, which is actuated by the brake booster 15, and the isolation valves 3 are closed around the pressure sides of the hydraulic pumps 10 hydraulically from the master cylinder 2 to separate.
- Another brake pressure increase for example, by sucking brake fluid with the hydraulic pumps 10 from the hydraulic accumulators 13 is not excluded.
- the increase of the brake pressure with the hydraulic pumps 10 in the locking operation of the vehicle brake system 1 should be limited to exceptional cases such as the described parking a motor vehicle with trailer attached on a slope, if the life of the hydraulic pumps 10 is not designed for a constant operation.
- the hydraulic pumps 10 may be driven during operation of the master cylinder 2 with the brake booster 15 or thereafter. After finding the wheel brakes 5, the hydraulic pumps 10 are turned off as well as the energization of the brake booster 15 is turned off.
- the parking brake force of the wheel brakes 5 when applying the wheel brakes 5 only with the brake booster 15 or not sufficient may be a locking operation of the vehicle brake system 1 without manual power of the master cylinder 2, d. H. if the driver does not step on Brempedal 17 during a parking operation. Also in this case, the brake pressure built up with the brake booster 15 can be increased with the hydraulic pumps 10. Since the
- the brake booster 15 can be designed for a lower amplifier power, because the amplifier power always increased by muscle power or the brake pressure with the hydraulic pumps 10 or the amplifier power alone is sufficient, for example, when parking the vehicle in the plane. However, it is also generally possible to build up the brake pressure built up with the brake booster 15 when the parking brake is applied. sen with the hydraulic pumps 10 to increase if their life is designed for this.
- the brake pressure build-up valves 7 of the wheel brakes 4, which have no locking device 21, can be closed according to an embodiment of the method according to the invention.
- Brake pressure build-up valves 7 of the wheel brakes 4 having no locking device these wheel brakes 4 are hydraulically separated from the master cylinder 2 in a parking operation of the vehicle brake system 1 and only the wheel brakes 5 are actuated, which have a locking device 21.
- the course of the pressure drop after detection of the wheel brakes 5 in the actuated state when resetting the brake booster 15 and thus the master cylinder 2 in their starting positions changes if the determination does not work.
- the reason for this is that the wheel brakes 5 are mechanically biased and remain biased when actuated when the determination is effective, whereas the preload of the wheel brakes 5 releases when the determination is ineffective.
- the measurement or general examination of the determination of the wheel brakes 5 in the actuated state can take place as a function of other measured variables, in particular a path of the brake booster 15 which is proportional to its engine rotation.
- the determination of the wheel brakes 5 in the actuated state caused as already stated, a mechanical bias of the wheel brakes 5, which can clamp the locking device 21, so that the determination can be solved only with great force.
- the wheel brakes 5 hydraulically pressurized by actuation of the brake booster 15 and thereby mechanically bias.
- the mechanical bias dissolves or decreases, so that the determination of the wheel brakes 5 can be solved with little force.
- the separating valves 3 and / or the brake pressure build-up valves 7 can be closed and thereby the wheel brake pressure in the wheel brakes 4, 5 are included according to an embodiment of the method.
- the load on the brake booster 15 is thereby reduced. Closing the separating valves 3 and / or the
- Brake pressure build-up valves 7 can be done, for example, when the vehicle brake system 1 is actuated, when a gear selector lever of an automatic transmission is placed in the park position. This embodiment of the method according to the invention is to be distinguished from the parking brake function.
- the braking force of the wheel brakes 4, 5 is maintained by enclosing pressurized brake fluid in the wheel brakes 4, 5 by closing the isolation valves 3 and / or the brake pressure build-up valves 7.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage (1) mit einem vorzugsweise elektromechanischen Bremskraftverstärker (15). Die Erfindung schlägt vor, mindestens eine Radbremse (5) mit einer Feststelleinrichtung (21) auszubilden und zu einer Feststellbetätigung den Bremskraftverstärker (15) zu betätigen und die Radbremse (5) in betätigtem Zustand festzustellen.
Description
Beschreibung
Titel
Verfahren zu einer Feststellbetätigung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zu einer Feststellbetätigung einer hydrauli- sehen Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Die Offen legungsschrift DE 103 27 553 A1 offenbart eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem Muskelkraft betätigbaren Hauptbremszylinder, an den hydraulische Radbremsen der Fahrzeugbremsanlage angeschlossen sind.
Die Muskelkraftbetätigung des Hauptbremszylinder erfolgt per Fuß mit einem (Fuß-)Bremspedal. Der Hauptbremszylinder der bekannten Fahrzeugbremsanlage weist einen steuerbaren Bremskraftverstärker auf, mit dem eine Verstärkerkraft auf den Hauptbremszylinder bzw. einen Kolben des Hauptbremszylinder ausübbar ist, um den Hauptbremszylinder und die Fahrzeugbremsanlage zu betätigen. Nachfolgend wird vereinfachend von einer Betätigung des Hauptbremszylinders die Rede sein, auch wenn der Kolben des Hauptbremszylinders beaufschlagt wird. Die Verstärkerkraft kann zusätzlich zu einer Muskelkraft auf den Hauptbremszylinder ausgeübt werden, in diesem Fall wird die Verstärkerkraft als Hilfskraft bezeichnet. Auch kann die Verstärkerkraft ausschließlich auf den
Hauptbremszylinder wirken, in diesem Fall wird die Verstärkerkraft als Fremdkraft bezeichnet.
Der Bremskraftverstärker der bekannten Fahrzeugbremsanlage ist ein elektro- mechanischer Bremskraftverstärker mit einem Elektromotor und einem Spindel- trieb zur Wandlung einer rotatorischen Antriebsbewegung des Elektromotors in
eine translatorische Abtriebsbewegung zur Beaufschlagung des Hauptbremszylinders. Der bekannte Bremskraftverstärker ist steuerbar, womit gemeint ist, dass seine auf den Hauptbremszylinder ausübbare Verstärkerkraft unabhängig von einer Muskelkraftbetätigung des Hauptbremszylinders steuerbar ist. Das schließt eine Muskelkraftsteuerung des Hauptbremszylinders nicht aus.
Die Offen legungsschrift DE 10 2004 046 871 A1 offenbart eine hydraulische Radbremse mit einem Bremskolben, der in einem Radbremszylinder aufgenommen ist. Die Betätigung der Radbremse erfolgt in üblicher Weise hydraulisch durch Druckbeaufschlagung. Die bekannte Radbremse weist zusätzlich eine Feststelleinrichtung mit einem elektromotorisch antreibbaren Spindeltrieb auf, mit der der Bremskolben und damit die Radbremse in betätigtem Zustand feststellbar ist. Eine hydraulisch aufgebrachte Spannkraft bleibt bei festgestellter Radbremse bestehen, auch wenn der Hydraulikdruck auf Null abgesenkt wird.
Offenbarung der Erfindung Mindestens eine Radbremse der Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung weist eine Feststelleinrichtung auf, mit der die Radbremse in betätigtem Zustand feststellbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sieht zu einer Feststellbetätigung vor, die Radbremse durch Betätigung des Hauptbremszylinders mit dem Bremskraftverstärker hydraulisch zu be- tätigen und in betätigtem Zustand festzustellen, so dass die Radbremse auch ohne hydraulischen Druck betätigt bleibt. Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die Feststellbremsbetätigung mit dem Bremskraftverstärker erfolgt, dessen Lebensdauer für eine sehr große Betätigungszahl ausgelegt ist und der normalerweise während eines Kraftfahrzeugslebens weder getauscht noch repariert werden muss. Rückförderpumpen, also Hydropumpen von Fahrzeugbremsanlagen mit einer Schlupfregelung sind dafür nicht ausgelegt. Bei einem regelmäßigen Bremsdruckaufbau mit einer solchen Hydropumpe zur Feststellbetätigung einer Fahrzeugbremsanlage muss mit einem frühzeitigen Verschleiß und Defekt der Hydro-/Rückförderpumpe gerechnet werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die vergleichsweise leise Betätigung der Fahrzeugbremsanlage mit dem Bremskraftverstärker, dessen Geräuschentwicklung in einem Fahrgastraum eines Kraftwagens nicht oder nur leise wahrnehmbar ist. Auch sind Druckpulsationen
oder dgl., wie sie von Kolbenpumpen als Rückförderpumpen bekannt sind und die einen Fahrzeugführer irritieren können, einem Bremskraftverstärker fremd.
Die Erfindung ist nicht auf einen elektromotorischen Bremskraftverstärker beschränkt, wie ihn eingangs genannter Stand der Technik offenbart, sondern es ist auch ein elektromagnetischer-, hydraulischer-, pneumatischer-, Unterdruck- oder sonstiger Bremskraftverstärker verwendbar, der steuerbar ist, d.h. dessen Verstärkerkraft unabhängig von einer Muskelkraftbetätigung steuerbar ist.„Steuern" im Sinne der Erfindung schließt ein„Regeln" ein. Zur Ausbildung eines herkömmlichen Unterdruckbremskraftverstärkers als steuerbaren Bremskraftverstärker kann dessen Arbeitskammer mit einem Ventil, beispielsweise einem Magnetventil und wegen der besseren Regelbarkeit einem Proportionalventil, belüftbar ausgebildet werden.
Auch die Feststelleinrichtung der Radbremse ist nicht auf einen Spindeltrieb beschränkt, wie ihn der eingangs erläuterte Stand der Technik offenbart. Die Fest- Stelleinrichtung kann stattdessen beispielsweise eine Rasteinrichtung oder eine
Klemmeinrichtung aufweisen, mit der die Radbremse in betätigtem Zustand feststellbar ist. Der festgestellte Zustand sollte vorzugsweise, allerdings nicht zwingend, energielos stabil sein.
Die Muskelkraftbetätigung des Hauptbremszylinders kann wie im eingangs erläu- terten Stand der Technik per Fuß oder per Hand beispielsweise über einen
(Hand-)Bremshebel oder in sonstiger Weise erfolgen.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Anspruch 2 sieht einen elektromechanischen Bremskraftverstärker vor, weil die- ser bauartbedingt steuerbar und für die Ausführung der Erfindung geeignet ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Prüfung der Feststellung der Radbremse in betätigtem Zustand vor. Dazu wird eine oder werden mehrere Größen, evtl. in Abhängigkeit von einer oder mehreren anderen Größen, während der Feststellbetätigung gemessen, deren Verlauf bei einer Fehlfunktion, insbesonde- re bei einer Nichtfunktion der Feststellung der Radbremse in betätigtem Zustand
vom Verlauf bei einer normalen Funktion abweicht. Der bei einer Feststellbetätigung gemessene Verlauf wird zur Prüfung mit dem Normalverlauf verglichen. Es wird beispielsweise der Verlauf des hydraulischen Drucks im Hauptbremszylinder, in einem oder mehreren Radbremszylindern oder an sonstiger Stelle der hydraulischen Fahrzeugbremsanlage in Abhängigkeit von beispielsweise einem
Kolbenweg im Hauptbremszylinder während der Feststellbetätigung der Fahrzeugbremsanlage mit dem Bremskraftverstärker gemessen. Bei einem elektro- mechanischen Bremskraftverstärker mit einem Elektromotor kann ein Drehwinkel des Elektromotors, der dem Kolbenweg im Hauptbremszylinder proportional ist, anstelle des Kolbenwegs gemessen werden. Bei einem elektronisch kommutier- ten Elektromotor ist der Drehwinkel ohne zusätzlichen Sensor verfügbar. Auch kann der hydraulische Druck in Abhängigkeit von einer Stromaufnahme des E- lektromotors des Bremskraftverstärkers gemessen werden. Insbesondere der Druckabfall des Hydraulikdrucks in der Fahrzeugbremsanlage bei einem Rück- stellen des Bremskraftverstärkers nach der Betätigung unterscheidet sich, wenn die Feststellung der Radbremse in betätigtem Zustand wirksam ist vom Druckverlauf des Druckabfalls, wenn die Radbremse nicht festgestellt ist. Deswegen kann der Druckverlauf des Druckabfalls zur Prüfung der Wirksamkeit der Feststellung der Radbremse in betätigtem Zustand herangezogen werden. Durch die hydraulische Betätigung ist die Radbremse mechanisch vorgespannt. Wird die mechanische Vorspannung durch die Feststellung der Radbremse mit der Feststelleinrichtung zumindest teilweise aufrecht erhalten, ist der Verlauf des Druckabfalls beim Rückstellen des Bremskraftverstärkers anders als wenn die Radbremse nicht festgestellt ist und sich die mechanische Vorspannung der Rad- bremse deswegen abbaut.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten hydraulischen Schaltplans näher erläutert, der eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
Ausführungsform der Erfindung
Die in der Zeichnung dargestellte hydraulische Fahrzeugbremsanlage 1 weist eine Schlupfregelung (Blockierschutzregelung ABS; Antriebsschlupfregelung ASR; Fahrdynamikregelung FDR, ESP) auf. Sie ist als Zweikreisbremsanlage mit zwei Bremskreisen I, Il ausgebildet, die an einen Hauptbremszylinder 2 angeschlos- sen sind. Jeder Bremskreis I, Il ist über ein Trennventil 3 an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen. Die Trennventile 3 sind in ihrer stromlosen Grundstellung offene 2/2-Wege-Magnetventile. Den Trennventilen 3 ist jeweils ein vom Hauptbremszylinder 2 zu Radbremsen 4, 5 durch ström bares Rückschlagventil 6 hydraulisch parallel geschaltet. An das Trennventil 3 jedes Bremskreis I, Il sind die Radbremsen 4, 5 über Bremsdruckaufbauventile 7 angeschlossen. Die Bremsdruckaufbauventile 7 sind in ihrer stromlosen Grundstellung offene 2/2-Wege- Magnetventile. Ihnen sind Rückschlagventile 8 parallel geschaltet, die von den Radbremsen 4, 5 in Richtung zum Hauptbremszylinder 2 durchströmbar sind.
An jede Radbremse 4, 5 ist ein Bremsdruckabsenkventil 9 angeschlossen, die gemeinsam an eine Saugseite einer Hydropumpe 10 angeschlossen sind. Die
Bremsdruckabsenkventile 9 sind als in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile ausgebildet. Eine Druckseite der Hydropumpe 10 ist zwischen den Bremsdruckaufbauventilen 7 und den Trennventilen 3 angeschlossen, d. h. die Druckseite der Hydropumpe 10 ist über die Brems- druckaufbauventile 7 mit den Radbremsen 4, 5 und über das Trennventil 3 mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden. Jede Radbremse 4, 5 weist einen Drucksensor 11 auf.
Jeder der beiden Bremskreise I, Il weist eine Hydropumpe 10 auf, die gemeinsam mit einem Elektromotor 12 antreibbar sind. Die Saugseiten der Hydropum- pen 10 sind an die Bremsdruckabsenkventile 9 angeschlossen. Auf der Saugseite der Hydropumpen 9 sind Hydrospeicher 13 zur Aufnahme und Zwischenspei- cherung von Bremsflüssigkeit vorhanden, die durch Öffnen der Bremsdruckabsenkventile 9 während einer Schlupfregelung aus den Radbremsen 4, 5 ausströmt. Die Bremsdruckaufbauventile 7 und die Bremsdruckabsenkventile 9 bilden Rad- bremsdruckmodulationsventilanordnungen, mit denen bei angetriebener Hydropumpe 10 eine radindividuelle Bremsdruckregelung zur Schlupfregelung in an
sich bekannter und hier nicht zu erläuternder Weise möglich ist. Die Trennventile 3 werden bei einer Schlupfregelung geschlossen, d.h. die Fahrzeugbremsanlage 1 wird hydraulisch vom Hauptbremszylinder 2 getrennt.
Durch ein Ansaugventil 14 in jedem Bremskreis I, Il ist die Saugseite der Hydro- pumpe 10 mit dem Hauptbremszylinder 2 verbindbar. Die Ansaugventile 14 sind in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene 2/2-Wege-Magnetventile. Werden Sie geöffnet, saugt die Hydropumpe 10 Bremsflüssigkeit unmittelbar aus dem Hauptbremszylinder 2, wodurch bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 bzw. druckloser Fahrzeugbremsanlage 1 ein schnellerer Bremsdruckaufbau mit der Hydropumpe 10 möglich ist.
Der Hauptbremszylinder 2 weist einen Bremskraftverstärker 15 auf, im Ausführungsbeispiel einen elektromechanischen Bremskraftverstärker 15, der mit Hilfe eines Elektromotors 16 eine Verstärkerkraft erzeugt, die zusammen mit einer Muskelkraft, die über ein Bremspedal 17 oder ein sonstiges Betätigungselement aufgebracht wird, den Hauptbremszylinder 2 betätigt. Der symbolisch dargestellte
Elektromotor 16 ist in den Bremskraftverstärker 15 integriert. Der Elektromotor 16 kann ein rotatorischer Motor sein, dessen Drehbewegung über ein Getriebe untersetzt und in eine translatorische Bewegung zur Betätigung des Hauptbremszylinders 2 gewandelt wird. Es ist auch eine Ausführung des Bremskraftverstärkers 15 mit einem Elektro-Linearmotor oder einem Elektromagneten möglich. Die Aufzählung ist nicht abschließend. Das Bremspedal 17 kann verallgemeinernd auch als Muskelkraftbetätigungselement aufgefasst werden.
Zur Steuerung oder Regelung der Fahrzeugbremsanlage 1 einschließlich des Bremskraftverstärkers 15 ist ein elektronisches Steuergerät 18 vorhanden. Mit einem Kraftsensor 19 ist eine auf das Bremspedal 17 ausgeübte Pedalkraft und mit einem Wegsensor 20 eine Stellung und auch eine Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Bremspedals 17 messbar. Es genügt einer der beiden Sensoren 19, 20. Weitere Signale erhält das elektronische Steuergerät 18 von den Drucksensoren 11 der Radbremsen 4, 5 und von einem Drucksensor 21 , der an den Hauptbremszylinder 2 angeschlossen ist.
Zu einer Betriebsbremsung wird das Bremspedal 17 getreten und dadurch der Hauptbremszylinder 2 und über diesen die Fahrzeugbremsanlage 1 per Muskel-
kraft betätigt. Zusätzlich zur Muskelkraft wird mit dem Bremskraftverstärker 15 eine Verstärkerkraft erzeugt, die die Betätigungskraft erhöht. Die Steuerung erfolgt mit dem elektronischen Steuergerät 18 in Abhängigkeit vom Signal des Kraftsensors 19 und/oder des Wegsensors 20. Die Verstärkerkraft ist in diesem Fall als Hilfskraft zu bezeichnen. Die Kraftverstärkung durch den Bremskraftverstärker 15 kann konstant oder variabel sein. Eine Schlupfregelung erfolgt in an sich bekannter und hier nicht zu erläuternder Weise.
Mindestens eine Radbremse 5 weist eine Feststelleinrichtung 21 auf, mit der die Radbremse 5 in betätigtem Zustand festgestellt werden kann, so dass sie eine aufgebaute Bremskraft auch ohne hydraulischen Druck aufrecht erhält. Im Ausführungsbeispiel weisen zwei Radbremsen 5 eine Feststelleinrichtung 21 auf. Die Feststelleinrichtung 21 kann eine beispielsweise elektromechanische Zuspan- nung der Radbremse 5 aufweisen, eine elektromechanisch-, hydraulisch- oder pneumatisch betätigte und lösbare mechanische Verriegelung oder eine reib- schlüssige Feststellung aufweisen. Die Feststelleinrichtung 21 ist vorzugsweise bistabil, also sowohl im festgestellten als auch im gelösten Zustand ohne Energiezufuhr, also beispielsweise stromlos, stabil.
Eine Feststellbetätigung der Fahrzeugbremsanlage 1 erfolgt auf Fahrerwunsch beispielsweise durch Betätigung eines Tasters 22, der an das Steuergerät 18 angeschlossen ist. Der Bremskraftverstärker 15 übt eine Verstärkerkraft auf den
Hauptbremszylinder 2 aus, d.h. der Bremskraftverstärker 15 betätigt den Hauptbremszylinder 2 und über diesen die Fahrzeugbremsanlage 1. Der auf diese Weise aufgebaute hydraulische Druck betätigt die Radbremsen 4, 5, die durch den hydraulischen Druck zugespannt werden. Die Feststelleinrichtungen 21 wer- den betätigt und die mit ihnen ausgerüsteten Radbremsen 5 in betätigtem Zustand festgestellt. Die Zuspann- und Bremskraft der festgestellten Radbremsen 5 bleibt aufrecht erhalten, auch wenn eine Bestrohmung des Bremskraftverstärkers 15 abgestellt bzw. der Bremskraftverstärker 15 in seine Ausgangsstellung rückgestellt wird. Durch Einschalten der Hydropumpen 10 kann der mit dem Bremskraftverstärker
15 aufgebaute Bremsdruck erhöht werden. Das ist vorgesehen, wenn die Feststell-Bremskraft der Radbremsen 5 bei einem Zuspannen ausschließlich mit dem Bremskraftverstärker 15 nicht oder möglicherweise nicht ausreicht, bei-
spielsweise beim Abstellen eines Kraftwagens mit angehängtem Anhänger an einer Steigung, an der eine Auflaufbremse des Anhängers nicht funktioniert. Zur Druckerhöhung mit den Hydropumpen 10 werden die Ansaugventile 14 geöffnet, so dass die Hydropumpen Bremsflüssigkeit mit erhöhtem Druck aus dem Haupt- bremszylinder 2 bekommen, der vom Bremskraftverstärker 15 betätigt wird, und die Trennventile 3 werden geschlossen um die Druckseiten der Hydropumpten 10 hydraulisch vom Hauptbremszylinder 2 zu trennen. Eine andere Bremsdruckerhöhung beispielsweise durch Ansaugen von Bremsflüssigkeit mit den Hydropumpen 10 aus den Hydrospeichern 13 ist nicht ausgeschlossen. Die Erhöhung des Bremsdrucks mit den Hydropumpen 10 bei der Feststellbetätigung der Fahrzeugbremsanlage 1 sollte auf Ausnahmefälle wie das beschriebene Abstellen eines Kraftwagens mit angehängtem Anhänger an einer Steigung beschränkt werden, wenn die Lebensdauer der Hydropumpen 10 nicht auf eine ständige Betätigung ausgelegt ist. Die Hydropumpen 10 können während der Betätigung des Hauptbremszylinders 2 mit dem Bremskraftverstärker 15 oder danach angetrieben werden. Nach Feststellung der Radbremsen 5 werden die Hydropumpen 10 ausgeschaltet ebenso wie die Bestromung des Bremskraftverstärkers 15 abgeschaltet wird.
Ein weiterer Fall, bei dem die Feststell-Bremskraft der Radbremsen 5 bei einem Zuspannen der Radbremsen 5 ausschließlich mit dem Bremskraftverstärker 15 nicht oder möglicherweise nicht ausreicht, kann eine Feststellbetätigung der Fahrzeugbremsanlage 1 ohne Muskelkraftbetätigung des Hauptbremszylinders 2 sein, d. h. wenn der Fahrzeugführer während einer Feststellbetätigung nicht auf das Brempedal 17 tritt. Auch in diesem Fall kann der mit dem Bremskraftverstär- ker 15 aufgebaute Bremsdruck mit den Hydropumpen 10 erhöht werden. Da der
Fahrzeugführer in den meisten Fällen auf das Brempedal 17 tritt wenn er die Feststellbremsfunktion auslöst um das Fahrzeug im Stillstand zu halten, das er zuvor bis zum Stillstand abgebremst hat, ist auch dieser Fall ein Ausnahmefall. Vorteil dieser Ausgestaltungen der Erfindung ist, dass der Bremskraftverstärker 15 für eine niedrigere Verstärkerkraft ausgelegt werden kann, weil die Verstärkerkraft immer durch Muskelkraft oder der Bremsdruck mit den Hydropumpen 10 erhöht oder die Verstärkerkraft alleine ausreichend ist beispielsweise beim Abstellen des Fahrzeugs in der Ebene. Es ist allerdings auch generell möglich, den mit dem Bremskraftverstärker 15 aufgebauten Bremsdruck beim Feststellbrem-
sen mit den Hydropumpen 10 zu erhöhen, wenn deren Lebensdauer dafür ausgelegt ist.
Zur Feststellbetätigung können gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Bremsdruckaufbauventile 7 der Radbremsen 4, die keine Feststelleinrichtung 21 aufweisen, geschlossen werden. Durch das Schließen der
Bremsdruckaufbauventile 7 der keine Feststelleinrichtung aufweisenden Radbremsen 4 werden diese Radbremsen 4 bei einer Feststellbetätigung der Fahrzeugbremsanlage 1 hydraulisch vom Hauptbremszylinder 2 getrennt und es werden ausschließlich die Radbremsen 5 betätigt, die eine Feststelleinrichtung 21 aufweisen.
Zur Prüfung der Feststellung der Radbremsen 5 in betätigtem Zustand wird der Druckverlauf im Hauptbremszylinder 2 mit dem Drucksensor 21 und/oder der Radbremsdruck in einer oder mehreren Radbremsen 5 gemessen und mit dem entsprechenden üblichen Druckverlauf bei einer Feststellbetätigung verglichen. Weicht der gemessene Druckverlauf vom üblichen Druckverlauf ab, lässt das auf einen Fehler schließen, insbesondere darauf, dass die Radbremsen 5 nicht in betätigtem Zustand festgestellt sind. Die Abweichung des gemessenen Druckverlaufs vom üblichen Druckverlauf ist größer, wenn die Radbremsen 4 durch Schließen ihrer Druckaufbauventile 9 oder ihres Trennventils 3 während der Feststellbetätigung hydraulisch vom Hauptbremszylinder 2 getrennt werden. Insbesondere der Verlauf des Druckabfalls nach Feststellung der Radbremsen 5 in betätigtem Zustand beim Rückstellen des Bremskraftverstärkers 15 und damit des Hauptbremszylinders 2 in ihre Ausgangsstellungen ändert sich, wenn die Feststellung nicht funktioniert. Der Grund dafür ist, dass die Radbremsen 5 in be- tätigtem Zustand mechanisch vorgespannt sind und vorgespannt bleiben, wenn die Feststellung wirksam ist, wogegen sich die Vorspannung der Radbremsen 5 löst, wenn die Feststellung unwirksam ist. Auch ist es zur Prüfung der Feststellung der Radbremsen 5 möglich, deren Bremsdruckaufbauventile 7 nach ihrer hydraulischen Betätigung zu schließen, den Bremskraftverstärker 15 rückzustel- len und beim anschließenden Öffnen der Bremsdruckaufbauventile 7 den Druckverlauf zu messen. Die Messung oder allgemein Prüfung der Feststellung der Radbremsen 5 in betätigtem Zustand kann in Abhängigkeit von anderen Messgrößen, insbesondere einem Weg des Bremskraftverstärkers 15, der seiner Motordrehung proportional ist, erfolgen.
Die Feststellung der Radbremsen 5 in betätigtem Zustand verursacht wie bereits ausgeführt eine mechanische Vorspannung der Radbremsen 5, die die Feststelleinrichtung 21 festklemmen kann, so dass sich die Feststellung nur mit hoher Kraft lösen lässt. Deswegen sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, zum Lö- sen der Feststellung die Radbremsen 5 diese durch Betätigung des Bremskraftverstärkers 15 hydraulisch mit Druck zu beaufschlagen und dadurch mechanisch vorzuspannen. Die mechanische Vorspannung löst oder verringert sich dadurch, so dass die Feststellung der Radbremsen 5 mit geringer Kraft gelöst werden kann. Bei stehendem Fahrzeug und mit Muskelkraft und/oder dem Bremskraftverstärker 15 betätigter Fahrzeugbremsanlage 1 können gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Trennventile 3 und/oder die Bremsdruckaufbauventile 7 geschlossen und dadurch der Radbremsdruck in den Radbremsen 4, 5 eingeschlossen werden. Die Belastung des Bremskraftverstärkers 15 wird dadurch verringert. Das Schließen der Trennventile 3 und/oder der
Bremsdruckaufbauventile 7 kann bei betätigter Fahrzeugbremsanlage 1 beispielsweise erfolgen, wenn ein Gangwahlhebel eines Automatikgetriebes in die Parkstellung gestellt wird. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist von der Feststellbremsfunktion zu unterscheiden. Die Bremskraft der Radbremsen 4, 5 wird durch Einschließen unter Druck stehender Bremsflüssigkeit in den Radbremsen 4, 5 durch Schließen der Trennventile 3 und/oder der Bremsdruckaufbauventile 7 aufrecht erhalten.
Claims
1. Verfahren zu einer Feststellbetätigung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage (1 ), wobei die Fahrzeugbremsanlage (1 ) einen Muskelkraft betätigbaren Hauptbremszylinder (2), mindestens eine an den Hauptbremszylinder (2) angeschlossene, hydraulische Radbremse (5) und einen steuerbaren
Bremskraftverstärker (15) aufweist, mit dem unabhängig von einer Muskelkraftbetätigung des Hauptbremszylinders (2) eine steuerbare Verstärkerkraft auf den Hauptbremszylinder (2) ausübbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremse (5) eine Feststelleinrichtung (21 ) aufweist, mit der die Radbremse (5) in betätigtem Zustand feststellbar ist, und dass zu einer
Feststellbetätigung die Radbremse (5) durch Betätigung des Hauptbremszylinders (2) mit dem Bremskraftverstärker (15) hydraulisch betätigt und in betätigtem Zustand festgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug- bremsanlage (1 ) einen elektromechanischen Bremskraftverstärker (15) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1 ) eine Hydropumpe (10) aufweist, mit der ein hydraulischer Druck in der Radbremse (5) bei der Feststellbetätigung erhöht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbremsanlage (1 ) mindestens eine Radbremse (4) ohne Feststelleinrichtung aufweist, die über ein Ventil (3, 7) an den Hauptbremszylinder (2) angeschlossen ist, und dass zur Feststellbetätigung der Fahrzeugbremsanlage (1 ) das Ventil (3, 7) geschlossen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Feststellung der Radbremse (5) geprüft wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulischer Druckverlauf in der Fahrzeugbremsanlage (1 ) während der Feststellbetätigung gemessen und ausgewertet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckabfall bei einer Rückstellung des Bremskraftverstärkers (15) nach Feststellung der mindestens einen Radbremse (5) gemessen und ausgewertet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Lösen der in betätigtem Zustand festgestellten Radbremse (5) ein hydraulischer Druck durch Betätigung des Hauptbremszylinders (2) mit dem Bremskraftverstärker (15) aufgebaut, die Feststelleinrichtung (21 ) gelöst und der hydraulische
Druck durch Rückstellung des Bremskraftverstärkers (15) wieder abgebaut wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremse (4, 5) über ein Ventil (3, 7) an den Hauptbremszylinder (2) angeschlossen ist, das bei betätigter Fahrzeugbremsanlage (1 ) und stehendem Fahrzeug geschlossen wird.
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