WO2020020517A1 - Verfahren zum betreiben eines bremssystems sowie bremssystem - Google Patents

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Bertram Foitzik
Andreas Krautter
Timo HAIBLE
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Brake systems for vehicles in particular for motor vehicles, such as cars or trucks, are usually implemented as electrohydraulic brake systems, in which hydraulic pressure is generated in a brake circuit for actuating wheel brakes by means of a master brake cylinder operated by means of a manual actuation device.
  • Braking force curve is usually by a
  • Pressure generating device which has an electric motor and a displacer or plunger which can be moved by means of the electric motor, is supported.
  • So-called brake-by-wire systems are also increasingly being used. Such a system is described for example in DE 10 2011 079 454 A1.
  • an actuation circuit is provided, in which hydraulic pressure is generated by actuating a master brake cylinder. This pressure is recorded and, based on the recorded pressure, a target brake pressure is determined, which is generated by means of a pressure generating device which is movable by an electric motor and by an electric motor
  • the present invention relates to a method for operating a
  • Brake system and a brake system for a vehicle in particular for a motor vehicle.
  • a method for operating a brake system for a vehicle is provided.
  • a braking request signal characterizing a braking request is generated by actuating an actuating arrangement of an actuating circuit.
  • a signal representing a desired deceleration of the vehicle is consequently generated in this step.
  • a target brake pressure required in an active circuit is determined on the basis of the brake request signal.
  • Brake request signal thus forms an input variable for a
  • Investigative function e.g. can be implemented as a software module. This determination function determines a value for a as the output variable
  • Brake pressure to be set in an active circuit.
  • an actual brake pressure in the active circuit is set in accordance with the target brake pressure by means of a pressure generating device by moving a displacement piston of the pressure generating device using an electric motor of the pressure generating device.
  • the electric motor can in particular be coupled to the displacer piston via a gear mechanism, which converts a rotary movement of the electric motor into a translational movement of the displacer piston in order to vary the pressure in the active circuit and thereby one
  • Actuate wheel brake which acts on a wheel of the vehicle.
  • Pressure generating device by closing a isolation valve that is in a hydraulic path between the pressure generating device and the
  • Wheel brake is arranged, and switching off the electric motor. Accordingly, the set brake pressure in the active circuit after the
  • Isolation valves held between the wheel brake and the isolation valve since the brake-side part of the hydraulic path lying between the isolation valve and the wheel brake forms a closed volume.
  • the wheel brake will therefore actuated with the set pressure regardless of the pressure generating device as long as the isolating valve is closed.
  • the electric motor is switched off since it is no longer required to generate pressure in the brake-side part of the hydraulic path.
  • a brake system for a vehicle is provided.
  • the brake system comprises an actuating circuit with an actuating arrangement that can be actuated by means of an actuating device for generating a braking request signal and an active circuit with one
  • Pressure generating device which has an electric motor and a displacement piston which can be moved translationally by means of the electric motor, with at least one wheel brake hydraulically coupled to the pressure generating device and with a separating valve which is arranged in a hydraulic path between the pressure generating device and the wheel brake. Furthermore, the brake system has a control device which is connected to the actuating arrangement of the actuating circuit, to the pressure generating device and to the isolating valve.
  • control device is set up to determine a desired brake pressure required in the active circuit from the brake request signal, to control the electric motor of the pressure generating device for setting an actual brake pressure in accordance with the desired brake pressure in the active circuit and under the condition that the brake request signal is via a
  • the control device is consequently set up to cause the brake system to carry out the steps of the method according to the invention.
  • One idea on which the invention is based is to use the pressure generating device to build up a desired brake pressure in the active circuit and, if one, to determine the required actual brake pressure Braking request remains constant over a certain period of time, one
  • Pressure generating device overheats when a high brake pressure is requested over a longer period of time, which can be the case, for example, when the vehicle is at a standstill.
  • the service life of the electric motor is thus increased and its reliability is also improved.
  • the hydraulic decoupling of the wheel brake and the switching off of the electric motor additionally require the existence of one or more of the following conditions:
  • Condition a) can be met, for example, if the detected speed is so small that the vehicle can be stopped from a standstill.
  • the speed threshold value can be determined by a number of
  • Revolutions per second of the respective wheel can be defined, which corresponds to a driving speed of the vehicle of 3 km / h.
  • condition c) is met, for example, an electrical current strength with which the electric motor is supplied can be measured or recorded become. In this case, condition c) is fulfilled if the determined one
  • a temperature of the electric motor e.g. a temperature in the motor housing.
  • condition c) is fulfilled when a temperature limit value is reached.
  • a calculation model can also be used to determine the thermal load, for example in the form of a table of values, in which specific ones
  • Torque profiles of the electric motor are assigned to thermal load parameters.
  • condition c) is fulfilled if the thermal load parameter of the value table exceeds a limit value.
  • Conditions b) and c) each reduce the number of situations in which the wheel brake is disconnected. This advantageously protects the isolation valves. Since the uncoupling may be perceptible to the driver of the vehicle, e.g. acoustically perceptible, this also increases driver comfort.
  • the actuating arrangement has a master brake cylinder which can be actuated by means of an actuating device and a sensor arrangement, wherein the generation of the brake request signal involves detection of a by actuating the master brake cylinder in the
  • Actuating circuit generated hydraulic pressure and / or an actuating path of the actuating device comprises as variables characterizing the braking request.
  • the braking request signal is consequently determined by the detected hydraulic pressure in the actuation circuit and by the travel range
  • Actuator formed or composed of these sizes.
  • the displacement piston is moved by means of the electric motor to reduce the pressure between the pressure generating device and the isolating valve.
  • the displacement piston When the isolating valve closes and before the electric motor is switched off, the displacement piston is first actuated by the electric motor, so that the setpoint brake pressure remains in a part of the hydraulic path on the pressure generator side, i.e. between the displacement piston and the isolation valve is set.
  • the displacement piston is moved by the electric motor before it is switched off in such a way that the hydraulic pressure in the part of the hydraulic path on the pressure generator side is first reduced. In this way, an uncontrolled pressure reduction in the pressure generator side part of the hydraulic path due to the
  • Displacement piston moves into a rear stop in an uncontrolled manner, thereby reducing mechanical loads and / or induction of voltage peaks.
  • the pressure generating device under the condition that the braking request signal is constant over a predetermined period of time, the pressure generating device in periodic
  • Intervals are hydraulically coupled to the wheel brake and on
  • Pressure generating device takes place.
  • This optional method step can also be referred to as retensioning and serves to compensate for pressure losses occurring as a result of leakage or the like in the brake-side part of the hydraulic path.
  • the pressure generating device is hydraulically coupled to the wheel brake. Consequently, first in the
  • Pressure generating device set the target brake pressure. If the desired pressure is present in the part of the hydraulic path on the pressure generator side, the isolating valve is opened briefly in order to generate the desired pressure in the part of the hydraulic path on the brake side. The isolating valve is then closed again and the pressure generating device and thus the electric motor are switched off again. This further improves the operational safety of the brake system, since an undesired pressure loss in the brake-side part of the hydraulic path is compensated for.
  • the pressure generating device is hydraulically recoupled to the wheel brake.
  • the pressure generating device is hydraulically recoupled to the wheel brake.
  • predetermined compensation period in the active circuit required target brake pressure determined by extrapolation of the brake request signal and the setting of the actual brake pressure in the active circuit by means of
  • Pressure generating device takes place in such a way that the actual brake pressure in the active circuit reaches the target brake pressure at the end of the compensation period. This results in a controlled adjustment of the brake pressure to the target brake pressure.
  • Hydraulic recoupling can also take place if one of the above Conditions a) to c) are no longer met and / or if an error occurs in the
  • Brake system is detected, for example in the form of a leak or the like.
  • the compensation period can in particular be between 15 milliseconds and 500 milliseconds and preferably between 20 and 200 milliseconds.
  • the actuating arrangement can be actuated by means of the actuating device
  • Actuating circuit and / or an actuating path of the actuating device as quantities characterizing a braking request, and wherein
  • the braking request signal is formed by the variables which characterize the braking request and are detected by the sensor device.
  • Figure 1 is a schematic representation of a brake system according to an embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 shows a pressure curve in a part of a pressure generator
  • FIG. 3 shows a pressure curve in a part of the hydraulic path on the brake side of the brake system shown in FIG. 1 while a method is being carried out according to a further exemplary embodiment of the present invention.
  • the brake system 1 shows an example of a brake system 1 for a vehicle. As shown in FIG. 1, the brake system 1 has an actuation circuit 2, an active circuit 4 and a control device 5.
  • the actuating circuit 2 shown by way of example in FIG. 1 has one
  • Actuating arrangement 20 and an actuating device 21 can, in particular, as shown by way of example in FIG. 1, have a hydraulic master brake cylinder 22 and a sensor arrangement with at least one pressure sensor 23 and an actuating travel sensor 24.
  • the actuating device 20 can also have an optional reset simulator 25. In the case of Fig.
  • the master arrangement 22 can be actuated by means of the actuating device 21, which is exemplarily shown in FIG. 1 as a foot pedal.
  • the actuation of the master brake cylinder 22 in this case comprises a displacement of one or more displacement pistons 22A, 22B, as a result of which a hydraulic fluid, for example oil, is displaced against a restoring force and a hydraulic pressure is thereby generated in the actuation circuit 2.
  • the restoring force can be generated, for example, by the optional reset simulator 25, which is hydraulically, ie in a fluid-conducting manner, coupled to the master brake cylinder 22 via a hydraulic line 6.
  • the optional pressure sensor 23 detects the pressure generated by the master brake cylinder 22 and generates a pressure signal 3A representing this pressure.
  • the pressure sensor 23 is hydraulically coupled to the hydraulic line 6 in FIG. 1 by way of example via the reset simulator 25.
  • the optional travel sensor 24 detects a travel covered by the actuation device 21 and generates a travel signal 3B representing the travel.
  • the pressure signal 3A and the actuation travel signal 3B together form an exemplary brake request signal 3, which is generated by means of the actuating arrangement 20.
  • the actuating arrangement 20 can alternatively also be formed only by the actuating travel sensor 24, which detects the actuating travel of the actuating device 21.
  • the braking request signal 3 is formed by the actuation travel signal 3B.
  • the active circuit 4 has a pressure generating device 40, at least one wheel brake 43 and at least one isolating valve 44.
  • the active circuit 4 also has a brake control valve arrangement 47. 1 shows an example of an active circuit 4 with a total of four wheel brakes 43A, 43B, 43C, 43D and two isolation valves 44A, 44B.
  • the pressure generating device 40 has an electric motor 41 and a displacement piston 42, which can be moved in translation by means of the electric motor 41.
  • a gear 41A which is only shown schematically in FIG. 1 and which kinematically couples the electric motor 41 to the displacer 42, can be provided.
  • Displacement piston 42 is movable in a guide cylinder 42A, whereby a hydraulic fluid, e.g. Oil that is displaced.
  • a hydraulic fluid e.g. Oil that is displaced.
  • the isolation valves 44A, 44B can be implemented, for example, as electromechanical switching valves.
  • the isolation valves 44A, 44B are each between an open state in which they allow fluid flow and a closed state in which the isolation valves 44A, 44B block fluid flow. 1, the isolating valves 44A, 44B are shown as examples in a closed state.
  • the wheel brakes 43A, 43B, 43C, 43D each act via friction linings (not shown) on friction surfaces provided on a respective wheel,
  • brake disc 7A, 7B, 7C, 7D for example in the form of a brake disc 7A, 7B, 7C, 7D, in order to brake the respective wheel.
  • the optional brake control valve arrangement 47 is only shown schematically in FIG. 1 and is used for individual control of the individual wheel brakes 43A, 43B, 43C, 43D.
  • the brake control valve arrangement 47 is not explained in more detail here for reasons of clarity.
  • the isolation valves 44A, 44B are hydraulically coupled to the pressure generating device 40 via a branching hydraulic line 15. Furthermore, the first pressure valve 44A is coupled to the brake discs 7A and 7B of the wheels (not shown) via a branching hydraulic line 16. The second pressure valve 44B is coupled to the brake discs 7C and 7D of the wheels via a branching hydraulic line 17. The hydraulic lines 15, 16, 17 thus form a hydraulic path 45 between the
  • Pressure generating device 40 and the at least one wheel brake 43 are provided.
  • the hydraulic lines 16, 17 connected to the wheel brakes 43 form a brake-side part 45A of the hydraulic path 45
  • Hydraulic line 15 connected to pressure generating device 40 forms a part 45B of hydraulic path 45 on the pressure generating side.
  • FIG. 1 further shows that an optional brake pressure sensor 46 for detecting a brake pressure can be provided in the pressure-boosting part 45B of the hydraulic path 45.
  • an optional brake pressure sensor 46 for detecting a brake pressure can be provided in the pressure-boosting part 45B of the hydraulic path 45.
  • Optional are also exemplary in FIG. 1
  • Motor sensors 47A, 47B for detecting operating variables of the electric motor, such as the operating current or a rotational position.
  • the actuation circuit 2 can be hydraulically coupled to the active circuit 4 via optional valves 26A, 26B, in order in the event of a
  • the displacement pistons 22A, 22B are connected to the valve 26A, 26B
  • control device 5 As further shown in Fig. 1, the control device 5 with the
  • the control device 5 can also be connected to the optional valves 26A, 26B, the optional brake pressure sensor 46 and the optional motor sensors 47A, 47B.
  • “connected” is understood to mean a functional connection, in particular one
  • the control device 5 can in particular have a processor (not shown) and a data store (not shown), the data store containing software which is set up to cause the processor to carry out the functions described below or the method described below.
  • Fig. 2 shows a
  • a brake request signal 3 characterizing a brake request is first generated by actuating the actuating arrangement 20.
  • the actuating device 21 moved and thereby the master cylinder 22 is actuated against the restoring force of the optional reset simulator 25.
  • Travel sensor 24 each detect a pressure or a travel.
  • the pressure sensor 23 generates a corresponding pressure signal 3A and
  • Travel sensor 24 a corresponding travel signal 3B These form the brake request signal 3 and are transmitted to the control device 5.
  • the control device 5 uses the braking request signal 3 to determine and generate a desired braking pressure required in the active circuit 4
  • Corresponding motor control signal 5M which is transmitted to the electric motor 41 of the pressure generating device 40.
  • the electric motor 41 is operated in accordance with the motor control signal 5M with the isolating valves 44A, 44B open and thereby moves the displacement piston 42 in such a way that the target brake pressure in the active circuit is set.
  • a closed one can be done by means of the optional brake pressure sensor 46
  • Control loop is realized in which the brake pressure in the active circuit is regulated according to the target brake pressure.
  • the control device 5 Under the condition that the braking request signal 3 is constant over a predetermined period of time, the control device 5 generates a valve control signal 5V, which causes the isolation valves 44A, 44B to close. “Constant” can be understood here in particular to mean that a change in the
  • Brake request signal 3 is less than a predetermined value.
  • the braking request signal 3 is constant if neither the pressure signal 3A nor the actuating travel signal 3B changes by more than a predetermined value, for example by not more than 1 percent, within a predetermined time period, for example over 3 seconds.
  • a constant braking request signal 3 results in a constant braking pressure, as can be seen in FIG. 2.
  • the isolation valves 44A, 44B are closed.
  • the at least one wheel brake 43 is thus hydraulically uncoupled from the pressure generating device 40 by closing the at least one isolating valve 44.
  • This hydraulic decoupling can also be coupled to the presence of further conditions.
  • a speed of the wheels can be detected on the wheels by means of speed sensors 18A, 18B, 18C, 18D and transmitted to the control device 5 as a speed signal 5D.
  • the hydraulic uncoupling can take place under the additional condition that the detected speed is less than a predetermined speed threshold. It can also be required as an additional condition that the determined target brake pressure of the active circuit 4 is greater than a predetermined pressure threshold value. As an alternative or in addition, it can also be required as a condition that a variable characterizing a thermal load on the electric motor 41 of the pressure generating device reaches a predetermined load threshold value. For example, the
  • Motor sensor 47A detected operating current as a current signal 51 to the
  • Control device 5 are transmitted. If the operating current 51 is above a limit value for a certain time, the isolating valves 44 are closed.
  • a motor control signal 5M is generated and the electric motor 41 is switched off. This takes place at the point in time marked t3 in FIG. 2.
  • Hydraulic paths 45 take place in that the electric motor 41 is actuated at time t2 by a motor control signal 5M generated by the control device 5 in such a way that the displacement piston 42 increases the volume in the guide cylinder 42A.
  • the pressure generating device 40 can be set at periodic time intervals, for example at a time interval between 30
  • Seconds and 45 seconds are hydraulically coupled to the wheel brake 43 and the target brake pressure in the active circuit 4 is set by means of the pressure generating device 40. This is not shown in Fig. 2.
  • the electric motor 41 is activated by a motor control signal 5M, so that this activates the displacement piston 42 and the brake pressure is set in the pressure generator side part 45B of the hydraulic path 45 in accordance with the target brake pressure.
  • the isolating valves 44 are opened by a valve control signal 5V and closed again after a short time. The electric motor 41 is then switched off again.
  • the control device 5 Recoupling of the pressure generating device 40 to the wheel brake 43.
  • the control device 5 generates a motor control signal 5M for activating the electric motor 41 in order to set the brake pressure in the pressure generator-side part 45B of the hydraulic path 45 in accordance with the target brake pressure.
  • a valve control signal 5V is generated, which opens the
  • Isolation valves 44 causes. 2, the electric motor 41 is activated at the time t4 and the isolating valves 44 are opened at the time t5. As shown by way of example in FIG. 2, a linear pressure rise in the pressure generator-side part 45B of the hydraulic path 45 is generated by the pressure generating device 40 between the times t4 and t5. Of course, a non-linear pressure increase on the pressure generator side part 45B of the hydraulic path 45 can also be generated by the pressure generating device 40.
  • an optional controlled adjustment of the brake pressure in the active circuit 4 to the required target brake pressure can take place after opening the isolation valves 44. This advantageously avoids a pressure jump in the active circuit 4, which can result from a change in the target brake pressure during the time t6, which is required to open the isolating valves 44.
  • a target brake pressure determined on the basis of a braking request signal 3 is plotted as a full line 8A over time. Furthermore, an exemplary course of the pressure generating device 40 in FIG. 3,
  • Active circuit 4 generated brake pressure plotted as a dashed line over time.
  • a time gradient of the brake request signal 3 is determined during time t6, which is required to open the isolating valves 44.
  • Brake request signal 3 is extrapolated for a predetermined compensation period 9 and from this extrapolated brake request signal 3 an extrapolated course of the target brake pressure or a target brake pressure 10 required after a predetermined compensation period 9 in the active circuit 4 is determined.
  • the electric motor 41 is operated on the basis of a motor control signal 5M after the opening of the
  • Isolation valves 44 are operated such that the brake pressure generated by the pressure generating device 40 reaches the required target brake pressure 10 at the end of the compensation period 9. This can be done, for example, by a linear decrease in the brake pressure in the active circuit 4 during the compensation period 9, as is shown by way of example in FIG. 3.
  • the compensation period 9 can be, for example, between 15 milliseconds and 500 milliseconds, in particular between 20 milliseconds and 200 milliseconds.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems für ein Fahrzeug. Gemäß dem Verfahren wird ein einen Bremswunsch kennzeichnendes Bremswunschsignal durch Betätigung einer Stellanordnung eines Betätigungskreises erzeugt und ein in einem Aktivkreis erforderlicher Soll-Bremsdruck anhand des Bremswunschsignals ermittelt. Ferner erfolgt ein Einstellen eines Ist-Bremsdrucks im Aktivkreis gemäß dem Soll-Bremsdruck mittels einer Druckerzeugungseinrichtung durch Bewegen eines Verdrängerkolbens der Druckerzeugungseinrichtung mithilfe eines Elektromotors der Druckerzeugungseinrichtung. Unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, erfolgt ein hydraulisches Abkoppeln einer durch den Aktivkreis betätigten Radbremse von der Druckerzeugungseinrichtung durch Schließen eines Trennventils, das in einem hydraulischen Pfad zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und der Radbremse angeordnet ist, und ein Abschalten des Elektromotors.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems sowie Bremssystem
Stand der Technik
Bremssysteme für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wie PKWs oder LKWs, sind üblicherweise als elektrohydraulische Bremssysteme realisiert, bei welchen durch einen mittels einer manuellen Betätigungseinrichtung betätigten Hauptbremszylinder ein hydraulischer Druck in einem Bremskreislauf zur Betätigung von Radbremsen erzeugt wird. Die Druckerzeugung in dem
Bremskraftverlauf wird dabei üblicherweise durch eine
Druckerzeugungseinrichtung, welche einen Elektromotor und einen mittels des Elektromotors bewegbaren Verdrängerkolben oder Plunger aufweist, unterstützt.
Zunehmend kommen auch sogenannte Brake-by-Wire-Systeme zum Einsatz. Ein solches ist System ist beispielsweise in der DE 10 2011 079 454 Al beschrieben. Bei diesem Bremssystem ist ein Betätigungskreis vorgesehen, in welchem durch Betätigung eines Hauptbremszylinders ein hydraulischer Druck erzeugt wird. Dieser Druck wird erfasst und anhand des erfassten Drucks wird ein Soll- Bremsdruck ermittelt, der mittels einer Druckerzeugungseinrichtung, welche einen Elektromotor und einen mittels des Elektromotors bewegbaren
Verdrängerkolben aufweist, in einem Aktivkreis zur Betätigung der Radbremsen eingestellt.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines
Bremssystems sowie ein Bremssystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems für ein Fahrzeug vorgesehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein Erzeugen eines einen Bremswunsch kennzeichnenden Bremswunschsignals durch Betätigung einer Stellanordnung eines Betätigungskreises. In diesem Schritt wird folglich ein Signal erzeugt, das eine gewünschte Verzögerung des Fahrzeugs repräsentiert.
In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ermitteln eines in einem Aktivkreis erforderlichen Soll-Bremsdrucks anhand des Bremswunschsignals. Das
Bremswunschsignal bildet somit eine Eingangsgröße für eine
Ermittlungsfunktion, die z.B. als ein Softwaremodul realisiert sein kann. Diese Ermittlungsfunktion ermittelt als Ausgangsgröße einen Wert für einen
Bremsdruck, der in einem Aktivkreis eingestellt werden soll.
Weiterhin erfolgt ein Einstellen eines Ist- Bremsdrucks im Aktivkreis gemäß dem Soll-Bremsdruck mittels einer Druckerzeugungseinrichtung durch Bewegen eines Verdrängerkolbens der Druckerzeugungseinrichtung mithilfe eines Elektromotors der Druckerzeugungseinrichtung. Der Elektromotor kann insbesondere über ein Getriebe an den Verdrängerkolben gekoppelt sein, welches eine Drehbewegung des Elektromotors in eine translatorische Bewegung des Verdrängerkolbens umwandelt, um den Druck im Aktivkreis zur variieren und dadurch eine
Radbremse, welche auf ein Rad des Fahrzeugs wirkt, zu betätigen.
Erfindungsgemäß erfolgt unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, ein hydraulisches Abkoppeln einer durch den Aktivkreis betätigten Radbremse von der
Druckerzeugungseinrichtung durch Schließen eines Trennventils, das in einem hydraulischen Pfad zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und der
Radbremse angeordnet ist, und ein Abschalten des Elektromotors. Demnach wird der eingestellte Bremsdruck im Aktivkreis nach dem Schließen der
Trennventile zwischen der Radbremse und dem Trennventil gehalten, da der zwischen dem Trennventil und der Radbremse liegende bremsseitige Teil des hydraulischen Pfads ein abgeschlossenes Volumen bildet. Die Radbremse wird deshalb unabhängig von der Druckerzeugungseinrichtung solange mit dem eingestellten Druck betätigt, wie das Trennventil geschlossen ist. Nach dem Schließen der Trennventile wird der Elektromotor abgeschaltet, da er zur Druckerzeugung im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfades nicht mehr benötigt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Bremssystem für ein Fahrzeug vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Bremssystem umfasst einen Betätigungskreis mit einer mittels einer Betätigungseinrichtung betätigbaren Stellanordnung zur Erzeugung eines Bremswunschsignals und einen Aktivkreis mit einer
Druckerzeugungseinrichtung, welche einen Elektromotor und einen mittels des Elektromotors translatorisch bewegbaren Verdrängerkolben aufweist, mit zumindest einer hydraulisch an die Druckerzeugungseinrichtung gekoppelten Radbremse und mit einem Trennventil, welches in einem hydraulischen Pfad zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und der Radbremse angeordnet ist. Ferner weist das Bremssystem eine Steuerungsvorrichtung auf, welche mit der Stellanordnung des Betätigungskreises, mit der Druckerzeugungseinrichtung und mit dem Trennventil verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet, aus dem Bremswunschsignal einen im Aktivkreis erforderlichen Soll-Bremsdruck zu ermitteln, den Elektromotor der Druckerzeugungseinrichtung zur Einstellung eines Ist- Bremsdrucks gemäß dem Soll-Bremsdruck im Aktivkreis anzusteuern und unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen
vorbestimmten Zeitraum konstant ist, das Trennventil zur hydraulischen
Abkopplung der Radbremse von der Druckerzeugungseinrichtung zu schließen und den Elektromotor der Druckerzeugungseinrichtung abzuschalten. Die Steuerungsvorrichtung ist folglich dazu eingerichtet, das Bremssystem zu der Ausführung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zu veranlassen.
Einer der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken besteht darin, mittels der Druckerzeugungseinrichtung einen gewünschten Bremsdruck im Aktivkreislauf aufzubauen und, wenn ein den erforderlichen Ist-Bremsdruck determinierender Bremswunsch über einen gewissen Zeitraum konstant bleibt, einen
bremsseitigen Teil eines hydraulischen Pfads zwischen der
Druckerzeugungseinrichtung und einer Radbremse durch ein Trennventil von der Druckerzeugungseinrichtung zu entkoppeln. Dies bietet den Vorteil, dass der Druck im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfades, abgesehen von
Leckageverlusten, unabhängig von der Druckerzeugungseinrichtung konstant gehalten wird. Die Druckerzeugungseinrichtung kann folglich abgeschaltet werden. Dies verringert die Gefahr, dass der Elektromotor der
Druckerzeugungseinrichtung überhitzt, wenn ein hoher Bremsdruck über einen längeren Zeitraum angefordert wird, was beispielsweise im Stillstand des Fahrzeugs der Fall sein kann. Somit wird die Lebensdauer des Elektromotors erhöht und auch dessen Ausfallsicherheit verbessert.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das hydraulische Abkoppeln der Radbremse und das Abschalten des Elektromotors zusätzlich das Vorliegen einer oder mehrerer der folgenden Bedingungen erfordert:
a) eine erfasste Drehzahl eines von der Radbremse gebremsten Rads ist kleiner als ein vorbestimmter Drehzahl-Schwellwert,
b) der ermittelte Soll-Bremsdruck des Aktivkreises ist größer als ein
vorbestimmter Druck-Schwellwert,
c) eine eine thermische Belastung des Elektromotors der
Druckerzeugungseinrichtung kennzeichnende Größe erreicht einen
vorbestimmten Belastungs-Schwellwert.
Bedingung a) kann beispielsweise erfüllt sein, wenn die erfasste Drehzahl so klein ist, dass von einem Stillstand des Fahrzeugs ausgegagen werden kann. Insbesondere kann der Drehzahl-Schwellwert durch eine Anzahl von
Umdrehungen pro Sekunde des jeweiligen Rades definiert sein, welche einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs von 3 km/h entspricht. Durch diese
Bedingung wird ein versehentliches, unbeabsichtigtes Abkoppeln der Radbremse von der Druckerzeugungseinrichtung während der Fahrt vorteilhaft vermieden.
Zur Ermittlung, ob Bedingung c) erfüllt ist, kann beispielsweise eine elektrische Stromstärke, mit welcher der Elektromotor vesorgt wird, gemessen bzw. erfasst werden. Die Bedingung c) ist in diesem Fall erfüllt, wenn die ermittelte
Stromstärke über einen vorbestimmten Zeitraum oberhalb eines Strom- Grenzwerts liegt. Auch kann direkt eine Temperatur des Elektromotors, z.B. eine Temperatur im Motorgehäuse, erfasst werden. Die Bedingung c) ist in diesem Fall erfüllt, wenn ein Temperatur-Grenzwert erreicht wird. Ferner kann auch ein Rechenmodell zur Ermittlung der thermischen Belastung verwendet werden, beispielsweise in Form einer Wertetabelle, in welcher bestimmten
Drehmomentverläufen des Elektromotors thermische Belastungskenngrößen zugeordnet sind. Die Bedingung c) ist in diesem Fall erfüllt, wenn die thermische Belastungskenngröße der Wertetabelle einen Grenzwert überschreitet.
Die Bedingungen b) und c) verringern jeweils die Anzahl der Situationen, in denen die Radbremse abgekoppelt wird. Dadurch werden die Trennventile vorteilhaft geschont. Da das Abkoppeln unter Umständen für den Fahrer des Fahrzeugs wahrnehmbar ist, z.B. akustisch wahrnehmbar, wird hierdurch auch der Komfort für den Fahrer erhöht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die Stellanordnung einen mittels einer Betätigungseinrichtung betätigbaren Hauptbremszylinder und eine Sensoranordnung auf, wobei das Erzeugen des Bremswunschsignals ein Erfassen eines durch die Betätigung des Hauptbremszylinders im
Betätigungskreis erzeugten hydraulischen Drucks und/oder eines Stellwegs der Betätigungseinrichtung als den Bremswunsch kennzeichnende Größen umfasst. Das Bremswunschsignal ist hierbei folglich durch den erfassten hydraulischen Druck im Betätigungskreislauf und durch den Stellweg der
Betätigungseinrichtung gebildet bzw. aus diesen Größen zusammengesetzt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem hydraulischen Abkoppeln der Radbremse von der Druckerzeugungseinrichtung der Verdrängerkolben mittels des Elektromotors zum Druckabbau zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und dem Trennventil verfahren. Nach dem
Schließen des Trennventils und vor dem Ausschalten des Elektromotors wird der Verdrängerkolben zunächst noch durch den Elektromotor betätigt, sodass in einem druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads, also zwischen dem Verdrängerkolben und dem Trennventil, nach wie vor der Soll-Bremsdruck eingestellt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Verdrängerkolben vor dem Ausschalten des Elektromotors durch diesen derart verfahren, dass der hydraulische Druck in dem druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads zuerst verringert wird. Auf diese Weise wird ein unkontrollierter Druckabbau in dem druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads infolge des
Ausschaltens des Elektromotors vermieden. Weiterhin wird ein unkontrolliertes Verfahren des Elektromotors vermieden. Dies verringert weiter die auf den Elektromotor wirkenden Kräfte. Ferner wird vermieden, dass der
Verdrängerkolben unkontrolliert in einen hinteren Anschlag fährt, wodurch mechanische Belastungen und/oder eine Induktion von Spannungsspitzen verringert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, die Druckerzeugungseinrichtung in periodischen
Zeitabständen hydraulisch an die Radbremse angekoppelt wird und ein
Einstellen des Soll-Bremsdrucks im Aktivkreis mittels der
Druckerzeugungseinrichtung erfolgt. Dieser optionale Verfahrensschritt kann auch als Nachspannen bezeichnet werden und dient dem Ausgleich von infolge von Leckage oder dergleichen auftretenden Druckverlusten im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfads. Hierzu wird in vorbestimmten zeitlichen Abständen, z.B. alle 30 Sekunden bis 45 Sekunden, die Druckerzeugungseinrichtung an die Radbremse hydraulisch angekoppelt. Folglich wird zunächst in dem
druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads mittels der
Druckerzeugungseinrichtug der Soll-Bremsdruck eingestellt. Wenn der gewünschte Druck im druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads vorliegt, wird das Trennventil kurz geöffnet, um im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfads den gewünschten Druck zu erzeugen. Anschließend wird das Trennventil wieder geschlossen und die Druckerzeugungseinrichtung und somit der Elektromotor wieder ausgeschaltet. Dadurch wird die Betriebssicherheit des Bremssystems weiter verbessert, da ein ungewollter Druckverlust im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfads ausgeglichen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn die Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, nicht mehr erfüllt ist, ein hydraulisches Wiederankoppeln der Druckerzeugungseinrichtung an die Radbremse erfolgt. Hierbei wird anhand eines zeitlichen Gradienten des Bremswunschsignals ein nach einem
vorbestimmten Ausgleichszeitraum in dem Aktivkreis erforderlicher Soll- Bremsdrucks durch Extrapolation des Bremswunschsignals ermittelt und das Einstellen des Ist-Bremsdrucks im Aktivkreis mittels der
Druckerzeugungseinrichtung erfolgt derart, dass der Ist- Bremsdruck im Aktivkreis mit Ablauf des Ausgleichszeitraums den Soll-Bremsdruck erreicht. Demnach erfolgt ein kontrollierter Angleich des Bremsdrucks an den Sollbremsdruck.
Dadurch werden Drucksprünge, die sich aufgrund der endlichen Zeit, die das Trennventil zum Öffnen benötigt, einstellen vermieden. Dies schont einerseits den Elektromotor und die Ventile. Darüber hinaus wird dadurch der Bedinkomfort für den Fahrer verbessert.
Das hydraulische Wiederankoppeln kann auch erfolgen, wenn eine der o.g. Bedingungen a) bis c) nicht mehr erfüllt ist und/oder wenn ein Fehler im
Bremssystem detektiert wird, beispielsweise in Form einer Leckage oder dergleichen.
Der Ausgleichszeitraum kann insbesondere zwischen 15 Millisekunden und 500 Millisekunden und bevorzugt zwischen 20 und 200 Millisekunden betragen.
Gemäß einer Ausführungsform des Bremssystems ist vorgesehen, dass die Stellanordnung einen mittels der Betätigungseinrichtung betätigbaren
Hauptbremszylinder und eine Sensoranordnung zur Erfassung eines durch Betätigung des Hauptbremszylinders erzeugten hydraulischen Drucks im
Betätigungskreis und/oder eines Stellwegs der Betätigungseinrichtung als einen Bremswunsch kennzeichnende Größen aufweist, und wobei das
Bremswunschsignal durch die den Bremswunsch kennzeichnenden, mittels der Sensoreinrichtung erfassten Größen gebildet ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bremssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Druckverlauf in einem druckerzeugerseitigen Teil eines
hydraulischen Pfads des in Fig. 1 dargestellten Bremssystems während der Durchführung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 3 einen Druckverlauf in einem bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfads des in Fig. 1 dargestellten Bremssystems während der Durchführung eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts Anderes ausführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Bremssystem 1 für ein Fahrzeug. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist das Bremssystem 1 einen Betätigungskreis 2, einen Aktivkreis 4 und eine Steuerungsvorrichtung 5 auf.
Der in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Betätigungskreis 2 weist eine
Stellanordnung 20 und eine Betätigungseinrichtung 21 auf. Die Stelleinrichtung 20 kann insbesondere, wie in Fig. 1 beispielhaft dargestellt, einen hydraulischen Hauptbremszylinder 22 sowie eine Sensoranordnung mit zumindest einem Drucksensor 23 sowie einem Stellwegsensor 24 aufweisen. Die Stelleinrichtung 20 kann ferner einen optionalen Rückstellsimulator 25 aufweisen. Bei der in Fig.
1 beispielhaft gezeigten Stellanordnung 20 ist der Hauptbremszylinder 22 mittels der Betätigungseinrichtung 21, welche in Fig. 1 beispielhaft als Fußpedal dargestellt ist, betätigbar. Die Betätigung des Hauptbremszylinders 22 umfasst hierbei ein Verschieben eines oder mehrerer Verdrängerkolben 22A, 22B, wodurch ein Hydraulikfluid, z.B. Öl, gegen eine Rückstellkraft verdrängt und dadurch ein hydraulischer Druck im Betätigungskreis 2 erzeugt wird. Die Rückstellkraft kann beispielsweise durch den optionale Rückstellsimulator 25 erzeugt werden, welcher über eine Hydraulikleitung 6 hydraulisch, also in fluidleitender Weise, an den Hauptbremszylinder 22 gekoppelt ist.
Der optionale Drucksensor 23 erfasst den durch den Hauptbremszylinder 22 erzeugten Druck und erzeugt ein diesen Druck repräsentierendes Drucksignal 3A. Der Drucksensor 23 ist in Fig. 1 beispielhaft über den Rückstellsimulator 25 hydraulisch an die Hydraulikleitung 6 gekoppelt. Der optionale Stellwegsensor 24 erfasst einen von der Betätigungseinrichtung 21 zurückgelegten Stellweg und erzeugt ein den Stellweg repräsentierendes Stellwegsignal 3B. Das Drucksignal 3A und das Stellwegsignal 3B bilden vorliegend gemeinsam ein beispielhaftes Bremswunschsignal 3, das mittels der Stellanordnung 20 erzeugt wird.
Die Stellanordnung 20 kann alternativ auch lediglich durch den Stellwegsensor 24 gebildet sein, welcher den Stellweg der Betätigungseinrichtung 21 erfasst. In diesem Fall ist das Bremswunschsignal 3 durch das Stellwegsignal 3B gebildet.
Der Aktivkreis 4 weist eine Druckerzeugungseinrichtung 40, zumindest eine Radbremse 43 und zumindest ein Trennventil 44 auf. Optional weist der Aktivkreis 4 außerdem eine Bremsregelungsventilanordnung 47 auf. In Fig. 1 ist beispielhaft ein Aktivkreis 4 mit insgesamt vier Radbremsen 43A, 43B, 43C, 43D und zwei Trennventilen 44A, 44B dargestellt.
Die Druckerzeugungseinrichtung 40 weist einen Elektromotor 41 und einen Verdrängerkolben 42 auf, welcher mittels des Elektromotors 41 translatorisch bewegbar ist. Zur Umwandlung einer Rotationsbewegung des Elektromotors 41 in eine Translationsbewegung des Verdrängerkolbens 42 kann ein in Fig. 1 lediglich schematisch dargestelltes Getriebe 41A vorgesehen sein, das den Elektromotor 41 kinematisch an den Verdrängerkolben 42 koppelt. Der
Verdrängerkolben 42 ist in einem Führungszyliner 42A bewegbar, wodurch ein sich in dem Führungszylinder 42A befindliches Hydraulikfluid, z.B. Öl, verdrängt wird.
Die Trennventile 44A, 44B können beispielsweise als elektromechanische Schaltventile realisiert sein. Die Trennventile 44A, 44B sind jeweils zwischen einem offenen Zustand, in welchem diese einen Fluiddurchfluss ermöglichen, und einem geschlossenen Zustand, in welchem die Trennventile 44A, 44B einen Fluiddurchfluss sperren, schaltbar. In Fig. 1 sind die Trennventile 44A, 44B beispielhaft in einem geschlossenen Zustand dargestellt.
Die Radbremsen 43A, 43B, 43C, 43D wirken jeweils über Reibbeläge (nicht dargestellt) auf an einem jeweiligen Rad vorgesehene Reibflächen,
beispielsweise in Form einer Bremsscheibe 7A, 7B, 7C, 7D, ein, um das jeweilige Rad zu bremsen.
Die optionale Bremsregelungsventilanordnung 47 ist in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt und dient zur individuellen Regelung der einzelnen Radbremsen 43A, 43B, 43C, 43D. Die Bremsregelungsventilanordnung 47 wird hierin aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher erläutert.
Die Trennventile 44A, 44B sind über eine sich verzweigende Hydraulikleitung 15 hydraulsich an die Druckerzeugungseinrichtung 40 gekoppelt. Ferner ist das erste Druckventil 44A über eine sich verzweigende Hydraulikleitung 16 an die Bremsscheiben 7A und 7B der Räder (nicht dargestellt) gekoppelt. Das zweite Druckventil 44B ist über eine sich verzweigende Hydraulikleitung 17 an die Bremsscheiben 7C und 7D der Räder gekoppelt. Die Hydraulikleitungen 15, 16, 17 bilden somit einen Hydraulikpfad 45 zwischen der
Druckerzeugungseinrichtung 40 und der zumindest einen Radbremse 43 aus.
Die an die Radbremsen 43 angeschlossenen Hydraulikleitungen 16, 17 bilden einen bremsseitigen Teil 45A des hydraulischen Pfads 45. Die an die
Druckerzeugungseinrichtung 40 angeschlossene Hydraulikleitung 15 bildet einen druckerzeugungsseitigen Teil 45B des hydraulischen Pfads 45.
Fig. 1 zeigt weiter, dass ein optionaler Bremsdrucksensor 46 zur Erfassung eines Bremsdrucks in dem druckereugungsseitigen Teil 45B des hydraulischen Pfads 45 vorgesehen sein kann. Auch sind in Fig. 1 beispielhaft optionale
Motorsensoren 47A, 47B zur Erfassung von Betriebsgrößen des Elektromotors, wie des Betriebsstroms oder einer Drehstellung dargestellt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann der Betätigungskreis 2 über optionale Ventile 26A, 26B hydraulisch an den Aktivkreis 4 gekoppelt sein, um im Falle eines
Betriebsausfalls der Druckerzeugungseinrichtung 40 eine Betätigung der Radbremsen 43 über den Hauptbremszylinder 22 zu ermöglichen. Hierzu ist sind die Verdrängerkolben 22A, 22B über die Ventile 26A, 26B an die
Hydraulikleitungen 16, 17 angeschlossen, wobei die Ventile 26A, 26B analog zu den Trennventilen 44A, 44B gestaltet sein können. In Fig. 1 sind die Ventile 26A, 26B in einem geschlossenen Zustand dargestellt.
Wie in Fig. 1 weiterhin gezeigt, ist die Steuerungsvorrichtung 5 mit der
Stellanordnung 20 des Betätigungskreises 2, insbesondere mit den Sensoren 23, 24 der Stellanordnung 20, mit der Druckerzeugungseinrictung 40 und mit den Trennventilen 44 verbunden ist. Die Steuerungsvorrichtung 5 kann ferner mit den optionalen Ventilen 26A, 26B, dem optionalen Bremsdrucksensor 46 sowie den optionalen Motorsensoren 47 A, 47B verbunden sein. Hierbei wird unter „verbunden“ eine funktionelle Verbindung verstanden, insbesondere eine
Datenverbindung, die drahtgebunden oder drahtlos realisiert sein kann.
Die Steuerungsvorrichtung 5 kann insbesondere einen Prozessor (nicht dargestellt) und einen Datenspeicher (nicht dargestellt) aufweisen, wobei auf der Datenspeicher Software enthält, die dazu eingerichtet ist, den Prozessor zur Ausführung der nachfolgend beschriebenen Funktionen bzw. des nachfolgend beschriebenen Verfahrens zu veranlassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend beispielhaft anhand des voranstehend beschriebenen Bremssystems 1 erläutert. Fig. 2 zeigt ein
Diagramm, in welchem an einer positiven Ordinatenachse der Bremsdruck in dem druckerzeugerseitigen Teil 45 B des Aktivkreises 4 und an einer negativen Ordinatenachse der Schaltzustand der Trennventile 44A, 44B eingezeichnet ist. Entlang der Abszissenachse des in Fig. 2 dargestellten Diagramms ist die Zeit aufgetragen.
Beim Betreiben des Bremssystems 1 in einem Fahrzeug wird zunächst ein einen Bremswunsch kennzeichnendes Bremswunschsignal 3 durch Betätigung der Stellanordnung 20 erzeugt. Beispielsweise wird die Betätigungseinrichtung 21 bewegt und dadurch der Hauptbremszylinder 22 gegen die Rückstellkraft des optionalen Rückstellsimulators 25 betätigt. Der Drucksensor 23 und der
Stellwegsensor 24 erfassen jeweils einen Druck bzw. einen Stellweg. Der Drucksensor 23 erzeugt ein entsprechendes Drucksignal 3A und der
Stellwegsensor 24 ein entsprechendes Stellwegsignals 3B. Diese bilden das Bremswunschsignal 3 und werden an die Steuerungsvorrichtung 5 übermittelt.
Die Steuerungsvorrichtung 5 ermittelt anhand des Bremswunschsignals 3 einen in dem Aktivkreis 4 erforderlichen Soll-Bremsdrucks und erzeugt ein
entsprechendes Motorsteuersignal 5M, welches an den Elektromotor 41 der Druckerzeugungseinrichtung 40 übermittelt wird.
Der Elektromotor 41 wird gemäß dem Motorsteuersignal 5M bei geöffneten Trennventilen 44A, 44B betrieben und bewegt dadurch den Verdrängerkolben 42 derart, dass der Soll-Bremsdruck im Aktivkreis eingestellt wird. Optional kann hierbei mittels des optionalen Bremsdrucksensors 46 eine geschlossene
Regelschleife realisiert werde, in welcher der Bremsdruck im Aktivkreis gemäß dem Soll-Bremsdruck geregelt wird.
Unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal 3 über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, erzeugt die Steuerungsvorrichtung 5 ein Ventilsteuersignal 5V, welches ein Schließen der Trennventile 44A, 44B bewirkt. Unter„konstant“ kann hierin insbesondere verstanden werden, dass eine Änderung des
Bremswunschsignal 3 kleiner einem vorbestimmten Wert ist. Beispielsweise ist das Bremswunschsignal 3 konstant, wenn sich weder das Drucksignal 3A noch das Stellwegsignal 3B innerhalb eines vorbestimmte Zeitraums, beispielsweise über 3 Sekunden, um nicht mehr als einen vorbestimmten Wert, beispielsweise um nicht mehr als 1 Prozent ändert. Ein konstantes Bremswunschsignal 3 resultiert in einem konstanten Bremsdruck, wie in Fig. 2 erkennbar ist. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeit tl werden die Trennventile 44A, 44B geschlossen.
Es erfolgt somit ein hydraulisches Abkoppeln der zumindest einen Radbremse 43 von der Druckerzeugungseinrichtung 40 durch Schließen des zumindest einen Trennventils 44. Dieses hydraulische Abkoppeln kann zusätzlich an das Vorliegen weiterer Bedingungen gekoppelt werden. Beispielsweise kann an den Rädern mittels Drehzahlsensoren 18A, 18B, 18C, 18D eine Drehzahl der Räder erfasst und als Drehzahlsignal 5D an die Steuerungsvorrichtung 5 übermittelt werden. Das hydraulische Abkoppeln kann hierbei unter der zusätzlichen Bedingung erfolgen, dass die erfasste Drehzahl kleiner als ein vorbestimmter Drehzahl-Schwellwert ist. Auch kann als zusätzliche Bedingung gefordert werden, dass der ermittelte Soll-Bremsdruck des Aktivkreises 4 größer als ein vorbestimmter Druck- Schwellwert ist. Alternativ oder zusätzlich kann außerdem als Bedingung gefordert werden, dass eine eine thermische Belastung des Elektromotors 41 der Druckerzeugungseinrichtung kennzeichnende Größe einen vorbestimmten Belastungs-Schwellwert erreicht. Beispielsweise kann der mittels des
Motorsensors 47A erfasste Betriebsstrom als Stromsignal 51 an die
Steuerungsvorrichtung 5 übermittelt werden. Wenn der durch Betriebsstrom 51 über eine bestimmte Zeit oberhalb eines Grenzwerts liegt, erfolgt ein Schließen der Trennventile 44.
Nach dem Schließen der Trennventile 44 erfolgt wird ein Motorsteuersignal 5M erzeugt und der Elektromotor 41 abgeschaltet. Dies erfolgt zu dem in Fig. 2 mit t3 gekennzeichneten Zeitpunkt. Wie in Fig. 2 ferner gezeigt ist, kann nach dem Schließen der Trennventile 44 vor dem Abschalten des Elektromotors 41 optional ein kontrollierter Druckabbau in dem druckerzeugerseitigen Teil 45B des
Hydraulikpfads 45 erfolgen, indem der Elektromotor 41 zum Zeitpunkt t2 durch ein von der Steuerungsvorrichtung 5 erzeugtes Motorsteuersignal 5M derart betätigt wird, dass der Verdrängerkolben 42 das Volumen im Führungszylinder 42A vergrößert.
Optional kann unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal 3 über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, die Druckerzeugungseinrichtung 40 in periodischen Zeitabständen, beispielsweise in Zeitabstand zwischen 30
Sekunden und 45 Sekunden, hydraulisch an die Radbremse 43 angekoppelt werden und ein Einstellen des Soll-Bremsdrucks im Aktivkreis 4 mittels der Druckerzeugungseinrichtung 40 erfolgen. Dies ist in Fig. 2 nicht dargestellt. Bei diesem Vorgang wird der Elektromotor 41 durch ein Motorsteuersignal 5M aktiviert, sodass dieser den Verdrängerkolben 42 aktiviert und der Bremsdruck im druckerzeugerseitigen Teil 45B des Hydraulikpfads 45 entsprechend dem Soll-Bremsdruck eingestellt wird. Wenn der geforderte Soll-Bremsdruck erreicht ist, werden die Trennventile 44 durch ein Ventilsteuersignal 5V geöffnet und nach kurzer Zeit wieder geschlossen. Der Elektromotor 41 wird dann wieder ausgeschaltet.
Wenn die Bedingung, dass das Bremswunschsignal 3 über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, nicht mehr erfüllt ist, erfolgt ein hydraulisches
Wiederankoppeln der Druckerzeugungseinrichtung 40 an die Radbremse 43. Hierzu erzeugt die Steuerungsvorrichtung 5 ein Motorsteuersignal 5M zur Aktivierung des Elektromotors 41, um den Bremsdruck im druckerzeugerseitigen Teil 45B des Hydraulikpfads 45 entsprechend dem Soll-Bremsdruck einzustellen. Danach wird ein Ventilsteuersignal 5V erzeugt, welches ein Öffnen der
Trennventile 44 veranlasst. In Fig. 2 wird der Elektromotor 41 zum Zeitpunkt t4 aktiviert und die Trennventile 44 zum Zeitpunkt t5 geöffnet. Wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt ist, wird zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 ein linearer Druckanstieg im druckerzeugerseitigen Teil 45B des Hydraulikpfads 45 durch die Druckerzeugungseinrichtung 40 erzeugt. Selbstverständlich kann auch ein nicht linearer Druckanstieg druckerzeugerseitigen Teil 45B des Hydraulikpfads 45 durch die Druckerzeugungseinrichtung 40 erzeugt werden.
Wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt ist, kann nach dem Öffnen der Trennventile 44 eine optionale kontrollierte Anpassung des Bremsdrucks im Aktivkreis 4 an den geforderten Soll-Bremsdruck erfolgen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Drucksprung im Aktivkreis 4 vermieden werden, der sich durch eine Änderung des Soll-Bremsdrucks während der Zeit t6, die zum Öffnen der Trennventile 44 benötigt wird, ergeben kann.
In Fig. 3 ist beispielhaft ein anhand eines Bremswunschsignals 3 ermittelter Soll- Bremsdruck als volle Linie 8A über die Zeit aufgetragen. Ferner ist in Fig. 3 ein beispielhafter Verlauf des mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 40 im
Aktivkreis 4 erzeugten Bremsdrucks als gestrichelte Linie über die Zeit aufgetragen. Zur Anpassung des Bremsdrucks im Aktivkreis wird ein zeitlicher Gradient des Bremswunschsignals 3 während Zeit t6, die zum Öffnen der Trennventile 44 benötigt wird, ermittelt. Anhand dieses Gradienten wird das Bremswunschsignal 3 für einen vorbestimmten Ausgleichszeitraum 9 extrapoliert und aus diesem extrapolierten Bremswunschsignal 3 ein extrapolierter Verlauf des Soll-Bremsdrucks bzw. ein nach einem vorbestimmten Ausgleichszeitraum 9 in dem Aktivkreis 4 erforderlicher Soll- Bremsdrucks 10 ermittelt. Der Elektromotor 41 wird auf Basis eines Motorsteuersignals 5M nach dem Öffnen der
Trennventile 44 derart betrieben, dass der von der Druckerzeugungseinrichtung 40 erzeugte Bremsdruck den erforderlichen Soll-Bremsdruck 10 mit Ablauf des Ausgleichszeitraums 9 erreicht. Dies kann beispielsweise durch ein lineares Senken des Bremsdrucks im Aktivkreis 4 während des Ausgleichszeitraums 9 erfolgen, wie dies in Fig. 3 beispielhaft gezeigt ist. Der Ausgleichszeitraum 9 kann beispielsweise zwischen 15 Millisekunden und 500 Millisekunden, insbesondere zwischen 20 Millisekunden und 200 Millisekunden betragen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (1) für ein Fahrzeug, aufweisend die folgenden Schritte:
Erzeugen eines einen Bremswunsch kennzeichnenden Bremswunschsignals (3) durch Betätigung einer Stellanordnung (20) eines Betätigungskreises (2);
Ermitteln eines in einem Aktivkreis (4) erforderlichen Soll-Bremsdrucks anhand des Bremswunschsignals (3);
Einstellen eines Ist- Bremsdrucks im Aktivkreis (4) gemäß dem Soll-Bremsdruck mittels einer Druckerzeugungseinrichtung (40) durch Bewegen eines
Verdrängerkolbens (42) der Druckerzeugungseinrichtung (40) mithilfe eines Elektromotors (41) der Druckerzeugungseinrichtung (40); und
unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal (3) über einen
vorbestimmten Zeitraum konstant ist, hydraulisches Abkoppeln einer durch den Aktivkreis (4) betätigten Radbremse (43) von der Druckerzeugungseinrichtung (40) durch Schließen eines Trennventils (44), das in einem hydraulischen Pfad (45) zwischen der Druckerzeugungseinrichtung (40) und der Radbremse (43) angeordnet ist, und Abschalten des Elektromotors (41).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das hydraulische Abkoppeln der Radbremse (43) und das Abschalten des Elektromotors (41) zusätzlich das Vorliegen einer oder mehrerer der folgenden Bedingungen erfordert:
- eine erfasste Drehzahl eines von der Radbremse (43) gebremsten Rads ist kleiner als ein vorbestimmter Drehzahl-Schwellwert,
- der ermittelte Soll-Bremsdruck des Aktivkreises (4) ist größer als ein vorbestimmter Druck-Schwellwert,
- eine eine thermische Belastung des Elektromotors (41) der
Druckerzeugungseinrichtung kennzeichnende Größe erreicht einen
vorbestimmten Belastungs-Schwellwert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stellanordnung (20) einen mittels einer Betätigungseinrichtung (21) betätigbaren Hauptbremszylinder (22) und eine Sensoranordnung (23, 24) aufweist, und wobei das Erzeugen des Bremswunschsignals (3) ein Erfassen eines durch die Betätigung des
Hauptbremszylinders (22) im Betätigungskreis erzeugten hydraulischen Drucks (3A) und/oder eines Stellwegs (3B) der Betätigungseinrichtung (21) als den Bremswunsch kennzeichnende Größen (3A, 3B) umfasst.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei nach dem hydraulischen Abkoppeln der Radbremse (43) von der
Druckerzeugungseinrichtung (40) der Verdrängerkolben (42) mittels des Elektromotors (41) zum Druckabbau zwischen der Druckerzeugungseinrichtung (40) und dem Trennventil (44) verfahren wird.
5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal (3) über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, die Druckerzeugungseinrichtung (40) in periodischen Zeitabständen hydraulisch an die Radbremse (43) angekoppelt wird und ein Einstellen des Soll- Bremsdrucks im Aktivkreis (4) mittels der
Druckerzeugungseinrichtung (40) erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Zeitabstand zwischen 30 Sekunden und 45 Sekunden beträgt.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei, wenn die Bedingung, dass das Bremswunschsignal (3) über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, nicht mehr erfüllt ist, ein hydraulisches Wiederankoppeln der Druckerzeugungseinrichtung (40) an die Radbremse (43) erfolgt, anhand eines zeitlichen Gradienten des Bremswunschsignals (3) ein nach einem vorbestimmten Ausgleichszeitraum (9) in dem Aktivkreis (4) erforderlicher Soll- Bremsdrucks durch Extrapolation des Bremswunschsignals (3) ermittelt wird und das Einstellen des Ist- Bremsdrucks im Aktivkreis (4) mittels der
Druckerzeugungseinrichtung (40) derart erfolgt, dass der Ist-Bremsdruck im Aktivkreis mit Ablauf des Ausgleichszeitraums (9) den Soll-Bremsdruck erreicht.
8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Ausgleichszeitraum (9) zwischen 15 Millisekunden und 500 Millisekunden beträgt.
9. Bremssystem (1) für ein Fahrzeug, mit
einem Betätigungskreis (2) mit einer mittels einer Betätigungseinrichtung (21) betätigbaren Stellanordnung (20) zur Erzeugung eines Bremswunschsignals (3); einem Aktivkreis (4) mit einer Druckerzeugungseinrichtung (40), welche einen Elektromotor (41) und einen mittels des Elektromotors (41) translatorisch bewegbaren Verdrängerkolben (42) aufweist, zumindest einer hydraulisch an die Druckerzeugungseinrichtung (40) gekoppelten Radbremse (43) und einem Trennventil (44), welches in einem hydraulischen Pfad (45) zwischen der Druckerzeugungseinrichtung (40) und der Radbremse (43) angeordnet ist; und einer Steuerungsvorrichtung (5), welche mit der Stellanordnung (20) des Betätigungskreises (2), mit der Druckerzeugungseinrichtung (40) und mit dem Trennventil (44) verbunden ist;
wobei die Steuerungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, aus dem
Bremswunschsignal (3) einen im Aktivkreis (4) erforderlichen Soll-Bremsdruck zu ermitteln, den Elektromotor (41) der Druckerzeugungseinrichtung (40) zur Einstellung eines Ist- Bremsdrucks im Aktivkreis (4) gemäß dem Soll-Bremsdruck anzusteuern und unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal (3) über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, das Trennventil (44) zur
hydraulischen Abkopplung der Radbremse (43) von der
Druckerzeugungseinrichtung (40) zu schließen und den Elektromotor (41) der Druckerzeugungseinrichtung (40) abzuschalten.
10. Bremssystem (1) nach Anspruch 9, wobei die Stellanordnung (20) einen mittels der Betätigungseinrichtung (21) betätigbaren Hauptbremszylinder (22) und eine Sensoranordnung (23; 24) zur Erfassung eines durch Betätigung des Hauptbremszylinders (22) erzeugten hydraulischen Drucks (3A) im
Betätigungskreis (2) und/oder eines Stellwegs (3B) der Betätigungseinrichtung (21) als einen Bremswunsch kennzeichnende Größen aufweist, und wobei das Bremswunschsignal (3) durch die den Bremswunsch kennzeichnenden, mittels der Sensoreinrichtung erfassten Größen (3A; 3B) gebildet ist.
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