WO2011134552A1 - Verfahren zum betrieb einer bremsanlage - Google Patents

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WO2011134552A1
WO2011134552A1 PCT/EP2010/070011 EP2010070011W WO2011134552A1 WO 2011134552 A1 WO2011134552 A1 WO 2011134552A1 EP 2010070011 W EP2010070011 W EP 2010070011W WO 2011134552 A1 WO2011134552 A1 WO 2011134552A1
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pressure
pressure accumulator
accumulator
supply device
electrically controllable
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PCT/EP2010/070011
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Harald Biller
Gunther Buschmann
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Continental Teves AG and Co OHG
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/82—Brake-by-Wire, EHB

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a
  • Brake system which has a master cylinder, which has at least one master cylinder piston and connected to the wheel brake circuits, an electrically controllable pressure supply device, an electronic control and regulation unit for controlling the electrically controllable pressure supply device in the sense of regulating the hydraulic pressure delivered by it, and a Master cylinder upstream Pedalentkopp ⁇ treatment unit with a retaining piston whose first annular surface with the master brake cylinder piston limits a first ⁇ hydraulic chamber, which is acted upon by the output from the electrically controllable pressure supply device pressure comprises. Pressurization of the first hydraulic chamber causes a force on the master brake cylinder piston in the actuating direction and on the retaining piston against the actuation direction.
  • the electrically controllable pressure supply device may be formed as an electro-hydraulic actuator, which consists essentially of a hydraulic cylinder-piston arrangement and an electric motor driving the piston.
  • a high-pressure accumulator is provided in the brake system, which, with the interposition of a shut-off valve, is provided by the electrically controllable pressure supply. is chargeable.
  • the storage volume of the high-pressure accumulator should be as large as the achievable pressure build-up time depends on the Speicherervo ⁇ lumen, and that increases the minimum achievable pressure ⁇ construction time with decreasing storage volume. Due to the manufacturing costs and the limited available space for the high-pressure accumulator, however, it is often desirable that storage volume of the high-pressure accumulator ⁇ to choose as low as possible.
  • the present invention is therefore an object of the invention to provide a method for operating a brake system, with which even when using a high-pressure accumulator with low storage volume, a sufficiently rapid pressure build-up can be achieved.
  • the invention is based on the idea that the high ⁇ pressure accumulator is switched on only temporarily, the pressure supply ⁇ device for pressure build- up.
  • the proposed method has the advantage that, for reasons of cost savings and / or the small amount of space available, a high-pressure accumulator with rather low volume can be used without significant losses having to be accepted with regard to the speed of pressure build-up in the brake system.
  • the high-pressure accumulator is switched on and off again.
  • the enabling or disabling of the high-pressure accumulator takes place as a function of a sensed by a sensor ⁇ means for detecting the driver's deceleration request operation of a brake pedal by the vehicle driver and / or as a function of a detected by a sensor device pressure and / or in dependence on one of a sensor device detected piston travel of the brake system.
  • the high-pressure accumulator can be charged by the electrically controllable pressure supply device.
  • the electrically controllable pressure supply device advantageously provided between the electrically controllable pressure supply device and the high-pressure accumulator shut-off valve opened and the pressure supply device activated in the sense of pressure generation.
  • the shut-off valve is preferably designed as an electromagnetically operable 2/2-way valve.
  • the wheel brakes are acted upon indirectly, for example via a master cylinder, by means of the pressure supply device or by means of pressure supply device and high-pressure accumulator with pressure medium.
  • This can be described, for example PRESSURIZED ⁇ suppression of a hydraulic chamber, as described in DE 10 2009 033 499 Al, take place.
  • the wheel brakes are acted upon directly by the Druckrs ⁇ tellungsewed or by means of pressure supply device and high-pressure accumulator with pressure medium.
  • a hydraulic Brems Kunststoffmodulati ⁇ onsaggregat is preferably inserted, which allows individual braking circuit or wheel-selective braking operations.
  • the high-pressure accumulator has a storage pressure of about 90 to 110 bar.
  • the high pressure accumulator is not supplied scarf ⁇ tet when the brake system in a slip control, including anti-lock control (ABS control), or vehicle dynamics control, including ESC control (ESC: electronic stability CONT rol), is located.
  • the brake system preferably comprises a brake pedal and a sensor device for detecting a driver deceleration request. This sensor signal is then preferably used to connect or disconnect the high-pressure accumulator. For example, a panic braking can be detected and a faster pressure build-up can be achieved by temporarily connecting the high-pressure accumulator.
  • the brake system includes a main ⁇ brake cylinder having at least one piston and master cylinder are connected to the wheel brake, wherein the brake master cylinder, and thus the wheel brakes can be actuated by the pressure supply device.
  • the pressure in one of the pressure chambers of the master brake cylinder ⁇ and / or the pressure delivered by the electrically controllable pressure supply device and / or at least one of the wheel brake pressures and haw ⁇ sensors are preferably provided in the brake system. At least one of these sensor signals is then preferably evaluated for switching on and re-off ⁇ circuit of the high-pressure accumulator. For example, the high-pressure accumulator can be switched off again if the friction linings of the wheel brakes are considered to be safely created when a wheel brake pressure threshold is reached.
  • the hydraulic brake system is controllable both by the driver ⁇ gnetex and independently of the driver.
  • Show it: 1 is a schematic representation of an embodiment ⁇ example of a brake system for carrying out a method according to the invention
  • Fig. 2 is a timing chart for illustrating a first
  • FIG. 3 shows a time diagram for illustrating a second embodiment of a method according to the invention.
  • Fig. 4 for example according to a time profiles in the high-pressure reservoir situated ⁇ pressure medium volume and a generated pressure.
  • Shut-off valve 4 may be designed, for example, as an electromagnetically operable, normally closed 2/2-way valve.
  • Pressure supply device 3 and high-pressure accumulator 2 are connected via a hydraulic connection 12 with wheel brakes 5, 6, 7, 8 of the brake system 1, so that the wheel brakes 5, 6, 7, 8 by means of the pressure supply device 3 and / or the high pressure accumulator 2 with pressure ⁇ beank are beatable.
  • the wheel brakes 5, 6, 7, 8 can either directly or via a hydraulic arrangement 10 is acted upon indirectly by the Druckbe ⁇ provisioning device 3 and the high-pressure accumulator 2 with pressure medium.
  • a hydraulic arrangement 10 is shown in dashed lines in Fig. 1.
  • the hydraulic assembly 10 may e.g. a master cylinder or tandem master cylinder include, whose /
  • Master brake cylinder piston of the of the electrically controllable pressure supply device 3 (and possibly the high-pressure accumulator 2) output pressure is actuated / are.
  • Wheel brake circuits are then attached ⁇ joined to the pressure chamber of the master brake cylinder or to the pressure chambers of the tandem master brake cylinder, which (if necessary with interposition of a êtba ⁇ ren Radbremsdruckmodulationsmoduls, see below) the wheel ⁇ brake 5-8 of the brake system 1 with a hydraulic pressure medium supply.
  • the hydraulic assembly 10 may include a wheel brake pressure modulation module.
  • the wheel brake pressure modulation module has on the wheel brakes 5-8 pre turn ⁇ te pressure modulation valves, for example, ABS and / or ESC brake arrangements enable (ABS: electronic stability control: Anti-lock braking system, ESC). It is common for the implementation of ABS regulations eight and for the implementation of ESC regulations twelve pressure modulation valves. Alternatively, a much simpler Radbremsbuchmodulationsmodul with four Druckmodulationsven ⁇ valves are used, which allows a Radbremstikmodulation according to the so-called. Multiplex principle, which is known in the art.
  • Brake system 1 further comprises an electronic control unit 9 (ECU).
  • ECU electronice control unit 9
  • Control unit 9 controls the electrically controllable pressure supply device 3 and / or the electrically controllable shut-off valve 4 in the sense of a regulation of the pressure provided by the pressure supply device 3 and the high-pressure accumulator 2, for example in line 12, provided hydraulic pressure.
  • the components of the hydraulic arrangement 10 can also be controlled by the control unit 9, for example, to perform a brake circuit-specific or wheel-selective brake ⁇ pressure modulation.
  • the electrically controllable pressure supply device 3 is formed as an electro-hydraulic actuator, which consists essentially of a hydraulic cylinder-piston arrangement and a piston of the arrangement, preferably with the interposition of a so-called rotation-translation gear, driving electric motor.
  • the stroke of the piston or the angular position of Ro ⁇ tors of the electric motor can be detected by a displacement or position sensor.
  • FIG. 2 and 3 two timing diagram for illustrating a first and second embodiment of a method according to the invention erfin ⁇ to the invention are shown schematically. This is a timing beam (arrow) is shown, on which time points are marked, and below the time beam, a drive signal for the pressure-providing device 3 (S DBE) and the shut-off valve 4 of the high-pressure accumulator 2 (S H D S ) are shown schematically.
  • S DBE pressure-providing device 3
  • S H D S shut-off valve 4 of the high-pressure accumulator 2
  • a signal level S DBE for the pressure supply device 3 corresponds to "0" of a non-activated pressure supply device 3 and a signal level S D BE of "1" to an activated Druck washerstel ⁇ ment device 3, ie by means of the driven by the electric motor piston of the pressure supply device 3 is pressure medium volume displaced from the cylinder of the pressure supply device 3, flows into the hydraulic lines 11 and 12 and thus leads to a pressure build-up.
  • a signal level S H D S of "0” means that the shut-off valve 4 is closed and thus the high-pressure accumulator 2 is not switched on
  • a signal level S H D S of "1” means that the shut-off valve 4 is open and the high-pressure accumulator 2 thus is switched on.
  • the high-pressure accumulator 2 only becomes exhausted a time period At after the activation of the pressure-providing device 3 is switched on. Accordingly, the signal level S H D S changes to a time t H Ds from "0" to "1", with the proviso
  • FIG. 4 a This comparison is shown schematically in FIG.
  • the course 30 corresponds to the case that Druckrstel ⁇ ment device 3 and high-pressure accumulator 2 are simultaneously activated or switched on from the same time t a D BE.
  • the course 40 corresponds to the case that the Hochdruckdruck ⁇ cher 2 is switched on only after the time At (as shown in FIG. 2).
  • the pressure p in line 11 or 12 over time t is shown.
  • the course 31 corresponds to the case that pressure supply device
  • the history 41 corresponds to the case that the high-pressure accumulator 2 is switched on only after the time At (corresponding to FIG. 2).
  • the time-shifted connection of the high-pressure accumulator 2 causes the setpoint pressure p So ii is reached at an earlier time t 4i than this pressure p So ii is achieved in the case of simultanei ⁇ cal pressure build-up by pressure supply device 3 and high-pressure accumulator 2 (time t 3 i) ,
  • the optimal delay time At which results in a minimum pressure build-up time, depends on the storage volume, the accumulator pressure and also the target pressure.
  • the high-pressure accumulator has a storage pressure of about 90 to 110 bar.
  • the storage volume is about 2 to 5 cm 3 .
  • a deferrers ⁇ delay time duration At is fixed, as storage volume and accumulator pressure are set in accordance with design of the brake system.
  • the signal level S H D S at time t ON D BE change of "0" to "1".
  • the high-pressure accumulator then be switched on again.
  • the period of time At H Ds after which the high-pressure accumulator 2 is switched off again, and thus the time t of H Ds selected as a function of the Radbremstikes on one or all wheel brakes or as a function of the form of the master cylinder.
  • the Hochdruckdruck ⁇ cher 2 is switched off, for example, again when this pressure has reached a predetermined threshold (eg 10 bar), in which, for example, is ensured that the brake pads bear against the brake disc.
  • the high-pressure accumulator on reaching a predetermined application pressure in the wheel brakes (for example, 10 bar) switched off and remains off for a GeWiS ⁇ se time and then switched on again to become.
  • the time of switching on a H Ds, t ein2 H Ds of the high-pressure ⁇ memory 2 can alternatively or additionally depending on the operation of the brake pedal, eg the brake pedal ⁇ actuation speed, are selected. This can be determined by ⁇ means of a driver deceleration request detecting Wegoder rotation angle sensor. From a rapid actuation of the brake pedal, it is possible to conclude an emergency braking, so that in the sense of an emergency braking assistance function, a quick application of the brake pads and / or the fastest possible pressure build-up is desired. According to a controlled, temporarily disconnecting the high-pressure accumulator ⁇ 2 is carried out at ⁇ play invention.
  • Example according to the high pressure reservoir is not delivered scarf ⁇ tet when the brake system in a slip control, including anti-lock control (ABS control), or vehicle dynamics control, including ESC control (ESC to: electronic stability CONT rol), because in such situations, when, for example, the blocking pressure is low, a connection of the high-pressure accumulator is not necessary.
  • ABS control anti-lock control
  • ESC control ESC to: electronic stability CONT rol

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Abstract

Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage (1) für Kraftfahrzeuge mit einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (3), welche als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet ist, deren Kolben mittels eines Elektromotors antreibbar ist, einem Hochdruckspeicher (2), welcher über eine hydraulische Verbindung (11), in welcher ein elektrisch steuerbares Absperrventil (4) angeordnet ist, mit der Druckbereitstellungseinrichtung (3) verbindbar ist, Radbremsen (5, 6, 7, 8), welche mittels der Druckbereitstellungseinrichtung (3) und/oder des Hochdruckspeichers (2) mit Druckmittel beaufschlagbar sind, und einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (9) zur Ansteuerung der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (3) und/oder des elektrisch steuerbaren Absperrventils (4) im Sinne einer Regelung des von Druckbereitstellungseinrichtung (3) und Hochdruckspeicher (2) bereitgestellten hydraulischen Druckes, wobei bei einer Durchführung eines Druckaufbaus durch Aktivieren der Druckbereitstellungseinrichtung (3) lediglich zeitweise der Hochdruckspeicher (2) durch ein zumindest teilweises Öffnen des Absperrventils (4) zugeschaltet wird, sowie Bremsanlage, in welcher ein derartiges Verfahren durchgeführt wird.

Description

Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer
Bremsanlage für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der Patentanmeldung DE 10 2009 033 499 AI ist eine
Bremsanlage bekannt, welche einen Hauptbremszylinder, der mindestens einen Hauptbremszylinderkolben aufweist und an den Radbremskreise angeschlossen sind, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, eine elektronische Steuer- und Regeleinheit zur Ansteuerung der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung im Sinne einer Regelung des von ihr abgegebenen hydraulischen Druckes, sowie eine dem Hauptbremszylinder vorgeschaltete Pedalentkopp¬ lungseinheit mit einem Rückhaltekolben, dessen erste Ringfläche mit dem Hauptbremszylinderkolben eine erste hydrauli¬ sche Kammer begrenzt, die von dem von der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung abgegebenen Druck beaufschlagbar ist, umfasst. Eine Druckbeaufschlagung der ersten hydraulischen Kammer bewirkt eine Kraftwirkung auf den Hauptbremszylinderkolben in Betätigungsrichtung und auf den Rückhaltekolben entgegen der Betätigungsrichtung. Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung kann als ein elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet sein, der im Wesentlichen aus einer hydraulischen Zylinder-Kolben- Anordnung sowie einem den Kolben antreibenden Elektromotor besteht. Zusätzlich ist in der Bremsanlage ein Hochdruckspeicher vorgesehen, der unter Zwischenschaltung eines Absperrventils von der elektrisch steuerbaren Druckbereitstel- lungseinrichtung aufladbar ist. Um die Dynamik der Bremsanlage bei Druckaufbauvorgängen zu erhöhen, insbesondere bei hoch dynamischen Bremsvorgängen, wird in der DE 10 2009 033 499 AI gleichzeitig mit der Aktivierung der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung das Absperrventil des Hochdruckspeichers in seine offene Schaltstellung umgeschaltet, so dass die erste hydraulische Kammer zusätz¬ lich zu dem von der Druckbereitstellungseinrichtung zur Verfügung gestellten Druckmittelmenge mit dem im Hochdruckspei¬ cher unter hohem Druck stehenden Druckmittel beaufschlagt wird. Dieser Vorgang hat einen schnellen Druckaufbau in der ersten Kammer und somit im Hauptbremszylinder und den Radbremsen zur Folge. Bei diesem in der DE 10 2009 033 499 AI beschriebenen Verfahren des Zuschaltens des Hochdruckspei¬ chers wird also das Absperrventil zeitgleich mit der Akti¬ vierung der Druckbereitstellungseinrichtung geöffnet und die erste hydraulische Kammer gleichzeitig von der Druckbereits¬ tellungseinrichtung und dem Hochdruckspeicher mit Druckmittel beaufschlagt.
Um eine möglichst kurze Druckaufbauzeit zu erreichen, sollte das Speichervolumen des Hochdruckspeichers möglichst groß sein, da die erreichbare Druckaufbauzeit von dem Speichervo¬ lumen abhängt, und zwar nimmt die minimal erreichbare Druck¬ aufbauzeit mit kleiner werdendem Speichervolumen zu. Aufgrund der Herstellungskosten sowie dem begrenzten zur Verfügung stehenden Bauraum für den Hochdruckspeicher, ist es jedoch oftmals wünschenswert, dass Speichervolumen des Hoch¬ druckspeichers möglichst gering zu wählen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage bereitzustellen, mit welchem auch bei Verwendung eines Hochdruckspeichers mit geringem Speichervolumen ein ausreichend schneller Druckaufbau erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass der Hoch¬ druckspeicher lediglich zeitweise der Druckbereitstellungs¬ einrichtung zum Druckaufbau zugeschaltet wird.
Das vorgeschlagene Verfahren bietet den Vorteil, dass aus Gründen der Kostenersparnis und/oder des geringen zur Verfügung stehenden Bauraums ein Hochdruckspeicher mit eher geringem Volumen verwendet werden kann, ohne dass signifikante Einbußen bezüglich der Schnelligkeit eines Druckaufbaus in der Bremsanlage hingenommen werden müssen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Hochdruckspeicher geregelt zu- und wieder abgeschaltet.
Besonders bevorzugt erfolgt die Zu- bzw. Abschaltung des Hochdruckspeichers in Abhängigkeit einer von einer Sensor¬ einrichtung zum Erfassen des Fahrerverzögerungswunsches er- fassten Betätigung eines Bremspedals durch den Fahrzeugführer und/oder in Abhängigkeit eines von einer Sensoreinrichtung erfassten Druckes und/oder in Abhängigkeit eines von einer Sensoreinrichtung erfassten Kolbenweges der Bremsanlage .
Bevorzugt ist der Hochdruckspeicher von der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung aufladbar. Zum Laden des Hochdruckspeichers wird vorteilhafterweise das zwischen der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung und dem Hochdruckspeicher vorgesehene Absperrventil geöffnet und die Druckbereitstellungseinrichtung im Sinne einer Druckerzeugung aktiviert.
Das Absperrventil ist bevorzugt als ein elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil ausgebildet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Radbremsen indirekt, z.B. über einen Hauptbremszylinder, mittels der Druckbereitstellungseinrichtung bzw. mittels Druckbereitstellungseinrichtung und Hochdruckspeicher mit Druckmittel beaufschlagt. Dies kann z.B. durch Druckbeauf¬ schlagung einer hydraulischen Kammer, wie in der DE 10 2009 033 499 AI beschrieben, erfolgen. Es ist jedoch auch bevorzugt, dass die Radbremsen direkt mittels der Druckbereits¬ tellungseinrichtung bzw. mittels Druckbereitstellungseinrichtung und Hochdruckspeicher mit Druckmittel beaufschlagt werden .
Zwischen der Druckbereitstellungseinrichtung und den Radbremsen bzw. zwischen dem Hauptbremszylinder und den Radbremsen ist bevorzugt ein hydraulisches Bremsdruckmodulati¬ onsaggregat eingefügt, welches bremskreisindividuelle oder radselektive Bremsvorgänge ermöglicht.
Ebenso ist es bevorzugt, dass der Hochdruckspeicher einen Speicherdruck von ca. 90 bis 110 bar besitzt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Hochdruckspeicher nicht zugeschal¬ tet, wenn sich die Bremsanlage in einer Schlupfregelung, z.B. Antiblockierregelung (ABS-Regelung) , oder Fahrdynamik- Regelung, z.B. ESC-Regelung (ESC: electronic stability cont- rol ) , befindet . Bevorzugt umfasst die Bremsanlage ein Bremspedal sowie eine Sensoreinrichtung zum Erfassen eines Fahrerverzögerungswunsches. Dieses Sensorsignal wird dann bevorzugt zur Zu- bzw. Wiederabschaltung des Hochdruckspeichers herangezogen. So kann z.B. eine Panikbremsung erkannt werden und durch zeitweise Zuschaltung des Hochdruckspeichers ein schnellerer Druckaufbau erzielt werden.
Ebenso ist es bevorzugt, dass die Bremsanlage einen Haupt¬ bremszylinder umfasst, der mindestens einen Hauptzylinder- kolben aufweist und an den Radbremskreise angeschlossen sind, wobei der Hauptbremszylinder, und damit die Radbremsen, durch die Druckbereitstellungseinrichtung betätigbar ist .
Zur Erfassung des Druckes in einem der Druckräume des Haupt¬ bremszylinders und/oder des von der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung gelieferten Druckes und/oder zumindest eines der Radbremsdrücke sind bevorzugt Drucksen¬ soren in der Bremsanlage vorgesehen. Zumindest eines dieser Sensorsignale wird dann bevorzugt zur Zu- bzw. Wiederab¬ schaltung des Hochdruckspeichers ausgewertet. So kann z.B. der Hochdruckspeicher wieder abgeschaltet werden, wenn die Reibbeläge der Radbremsen bei Erreichen eines Radbremsdruckschwellenwertes als sicher angelegt gelten.
Bevorzugt ist die hydraulische Bremsanlage sowohl vom Fahr¬ zeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar .
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungs¬ beispiels einer Bremsanlage zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines ersten
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ver¬ fahrens,
Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens, und
Fig. 4 beispielsgemäße zeitliche Verläufe eines im Hoch¬ druckspeicher befindlichen Druckmittelvolumens und eines erzielte Druckes.
Das in Fig. 1 stark vereinfacht und schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage 1 zur Durchführung ei¬ nes erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 3, einen Hochdruckspeicher 2 (HDS) sowie ein elektrisch steuerbares Absperrventil 4, mittels welchem eine hydraulische Verbindung 11 zwischen Druckbereitstellungseinrichtung 3 und Hochdruckspeicher 2 hergestellt bzw. unterbrochen werden kann. Absperrventil 4 kann z.B. als ein elektromagnetisch betätigbares, stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil ausgeführt sein. Druckbereitstellungseinrichtung 3 und Hochdruckspeicher 2 sind über eine hydraulische Verbindung 12 mit Radbremsen 5, 6, 7, 8 der Bremsanlage 1 verbunden, so dass die Radbremsen 5, 6, 7, 8 mittels der Druckbereitstellungseinrichtung 3 und/oder des Hochdruckspeichers 2 mit Druckmittel beauf¬ schlagbar sind.
Die Radbremsen 5, 6, 7, 8 können entweder direkt oder über eine hydraulische Anordnung 10 indirekt von der Druckbe¬ reitstellungseinrichtung 3 bzw. dem Hochdruckspeicher 2 mit Druckmittel beaufschlagt werden. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 1 die optionale hydraulische Anordnung 10 gestrichelt dargestellt .
Die hydraulische Anordnung 10 kann z.B. einen Hauptbremszylinder bzw. Tandemhauptzylinder umfassen, dessen/deren
Hauptbremszylinderkolben von dem von der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 3 (und ggf. dem Hochdruckspeicher 2) abgegebenen Druck betätigbar ist/sind. An den Druckraum des Hauptbremszylinders bzw. an die Druckräume des Tandemhauptbremszylinders sind dann Radbremskreise ange¬ schlossen, die (ggf. unter Zwischenschaltung eines steuerba¬ ren Radbremsdruckmodulationsmoduls , siehe unten) die Rad¬ bremsen 5-8 der Bremsanlage 1 mit hydraulischem Druckmittel versorgen .
Zusätzlich oder alternativ kann die hydraulische Anordnung 10 ein Radbremsdruckmodulationsmodul umfassen. Das Radbrems- druckmodulationsmodul weist den Radbremsen 5-8 vorgeschalte¬ te Druckmodulationsventile auf, die beispielsweise ABS- und/oder ESC-Bremsregelungen (ABS: Anti-Blockier-System, ESC: electronic stability control) ermöglichen. Dabei sind für die Durchführung von ABS-Regelungen acht und für die Durchführung von ESC-Regelungen zwölf Druckmodulationsventile üblich. Alternativ kann auch ein wesentlich einfacheres Radbremsdruckmodulationsmodul mit vier Druckmodulationsven¬ tilen verwendet werden, das eine Radbremsdruckmodulation nach dem sog. Multiplexprinzip ermöglicht, das dem Fachmann bekannt ist.
Bremsanlage 1 umfasst weiterhin eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 9 (ECU) . Steuer- und Regeleinheit 9 steuert die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 3 und/oder das elektrisch steuerbare Absperrventil 4 im Sinne einer Regelung des von der Druckbereitstellungseinrichtung 3 und dem Hochdruckspeicher 2, z.B. in Leitung 12, bereitgestellten hydraulischen Druckes an. Im Falle einer hydraulischen Anordnung 10 können die Komponenten der hydraulischen Anordnung 10 (z.B. die Druckmodulationsventile) ebenfalls von der Steuer- und Regeleinheit 9 angesteuert werden, um z.B. eine bremskreisindividuelle oder radselektive Brems¬ druckmodulation durchzuführen.
Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 3 ist als ein elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet, der im Wesentlichen aus einer hydraulischen Zylinder-Kolben- Anordnung sowie einem den Kolben der Anordnung, vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines sogenannten Rotations- Translations-Getriebes , antreibenden Elektromotor besteht. Der Betätigungsweg des Kolbens bzw. die Winkellage des Ro¬ tors des Elektromotors kann durch einen Weg- oder Lagesensor erfasst werden.
Wenn Hochdruckspeicher 2 durch die Druckbereitstellungseinrichtung 3 aufgeladen werden soll, werden die hydraulischen Verbindungen zu den Radbremsen 5-8, z.B. durch im Raddruckmodulationsmodul enthaltenen Trennventile, abgesperrt und das Absperrventil 4 geöffnet, so dass das von der Druckbe¬ reitstellungseinrichtung 3 verdrängte Druckmittelvolumen den Hochdruckspeicher 2 auflädt. Der von der Druckbereitstellungseinrichtung 3 bereit gestellte Druck wird z.B. durch einen Drucksensor überwacht.
In Fig. 2 und 3 sind zwei Zeitdiagramm zur Veranschaulichung eines ersten bzw. zweiten Ausführungsbeispiels eines erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Hierzu ist ein Zeitstrahl (Pfeil) abgebildet, auf welchem Zeitpunkte markiert sind, und unterhalb des Zeitstrahls sind jeweils ein Ansteuersignal für die Druckbereitstellungseinrichtung 3 ( S DBE) und das Absperrventil 4 des Hochdruckspeichers 2 (S HDS ) schematisch dargestellt. Dabei entspricht ein Signalpegel S DBE für die Druckbereitstellungseinrichtung 3 von „0" einer nicht-aktivierten Druckbereitstellungseinrichtung 3 und ein Signalpegel S DBE von „1" einer aktivierten Druckbereitstel¬ lungseinrichtung 3, d.h. mittels des von dem Elektromotor angetriebenen Kolbens der Druckbereitstellungseinrichtung 3 wird Druckmittelvolumen aus dem Zylinder der Druckbereitstellungseinrichtung 3 verdrängt, strömt in die hydraulischen Leitungen 11 und 12 und führt so zu einem Druckaufbau. Ein Signalpegel S HDS von „0" bedeutet, dass das Absperrventil 4 geschlossen ist und somit der Hochdruckspeicher 2 nicht zugeschaltet ist, ein Signalpegel S HDS von „1" bedeutet, dass das Absperrventil 4 geöffnet ist und der Hochdruckspeicher 2 somit zugeschaltet ist.
Im Falle einer Anforderung zur Durchführung eines Bremsvorgangs, z.B. bei einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrzeugführer, welche z.B. anhand eines Erscheinens eines Signals am Ausgang eines den Fahrerverzögerungswunsch erfassenden Weg- oder Drehwinkelsensors erkannt wird, oder bei einer Bremsanforderung durch ein Fahrerassistenzsystem, wird zur Durchführung eines Druckaufbaus an den Radbremsen 5-8 die Druckbereitstellungseinrichtung 3 von der Steuer- und Regeleinheit 9 angesteuert und aktiviert. Entsprechend än¬ dert sich der Signalpegel S DBE zum Zeitpunkt tE I N DBE der Akti¬ vierung von „0" auf „1", wie auch in Fig. 2 und 3 darges¬ tellt ist.
Gemäß dem in Fig. 2 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiel wird der Hochdruckspeicher 2 erst nach Verstreichen einer Zeitdauer At nach der Aktivierung der Druckbereitstellungseinrichtung 3 zugeschaltet. Entsprechend ändert sich der Signalpegel S HDS zum einem Zeitpunkt tein HDs von „0" auf „1", wobei gilt
■ ein _ . ein
L HDS — L DBE † ΖΛ L .
Es hat sich gezeigt, dass für einen Hochdruckspeicher 2 mit einem vorgegebenen geringen Speichervolumen eine kürzere Druckaufbauzeit erreicht werden kann, wenn der Hochdruckspeicher 2 mit einer gewissen Verzögerung (Zeitdauer At) gegenüber dem Start des Elektromotors der Druckbereitstel¬ lungseinrichtung 3 zugeschaltet wird, als wenn der Druckauf¬ bau von Anfang an (ab Zeitpunkt tein DBE) gleichzeitig von der Druckbereitstellungseinrichtung 3 und dem Hochdruckspeicher
2 durchgeführt wird (also gemäß tein HDs = tein DBE) · So ist es möglich, das Speichervolumen des Hochdruckspeichers 2 zu verringern und dennoch durch eine geeignete zeitversetzte Zuschaltung des Hochdruckspeichers 2 eine ausreichende kurze Druckaufbauzeit zu erreichen.
Dieser Vergleich ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Im oberen Diagramm Fig. 4 a) ist das im Hochdruckspeicher befindliche Druckmittelvolumen über der Zeit t dargestellt. Der Verlauf 30 entspricht dem Fall, dass Druckbereitstel¬ lungseinrichtung 3 und Hochdruckspeicher 2 gleichzeitig ab demselben Zeitpunkt tein DBE aktiviert bzw. zugeschaltet werden. Der Verlauf 40 entspricht dem Fall, dass der Hochdruckspei¬ cher 2 erst nach der Zeit At zugeschaltet wird (entsprechend Fig. 2) . Im unteren Diagramm Fig. 4 b) ist der Druck p in Leitung 11 bzw. 12 über der Zeit t dargestellt. Der Verlauf 31 entspricht dem Fall, dass Druckbereitstellungseinrichtung
3 und Hochdruckspeicher 2 gleichzeitig ab demselben Zeitpunkt tein DBE aktiviert bzw. zugeschaltet werden. Der Verlauf 41 entspricht dem Fall, dass der Hochdruckspeicher 2 erst nach der Zeit At zugeschaltet wird (entsprechend Fig. 2) . Das zeitversetzte Zuschalten des Hochdruckspeichers 2 führt dazu, dass der Solldruck pSoii zu einem früheren Zeitpunkt t4i erreicht wird als dieser Druck pSoii im Falle des gleichzeiti¬ gen Druckaufbaus durch Druckbereitstellungseinrichtung 3 und Hochdruckspeicher 2 erreicht wird (Zeitpunkt t3i) .
Die optimale Verzögerungszeitdauer At, welche zu einer minimalen Druckaufbauzeit führt, hängt von dem Speichervolumen, dem Speicherdruck und auch dem Solldruck ab. Beispielsgemäß besitzt der Hochdruckspeicher einen Speicherdruck von ca. 90 bis 110 bar. Das Speichervolumen beträgt ca. 2 bis 5 cm3.
In einem vereinfachten Ausführungsbeispiel wird eine Verzö¬ gerungszeitdauer At fest vorgegeben, da Speichervolumen und Speicherdruck gemäß Auslegung der Bremsanlage vorgegeben sind .
Gemäß dem in Fig. 3 veranschaulichten zweiten Ausführungsbeispiel wird der Hochdruckspeicher 2 zeitgleich mit der Aktivierung der Druckbereitstellungseinrichtung 3 zugeschaltet, d.h. tein HDs = tE I N DBE · Entsprechend ändern sich auch der Signalpegel S HDS zum Zeitpunkt tE I N DBE von „0" auf „1". Nach ei¬ ner Zeitdauer AtHDs wird der Hochdruckspeicher 2 wieder abge¬ schaltet (Zeitpunkt taus HDs mit taus HDs = tE I N DBE + AtHDs) · Zu einem späteren Zeitpunkt tein2 HDs kann der Hochdruckspeicher dann wieder zugeschaltet werden.
Die Zeitpunkte des Zuschaltens tein HDs, tein2 HDs bzw. Wiederab- schaltens taus HDs des Hochdruckspeichers 2 werden beispielsge¬ mäß in Abhängigkeit von Drücken oder Kolbenpositionen der Bremsanlage 1 gewählt, d.h. es wird eine geregelte Zuschal- tung des Hochdruckspeichers in Abhängigkeit des Zustandes der Bremsanlage oder des Bremswunsches durchgeführt.
Beispielsgemäß wird die Zeitdauer AtHDs, nach welcher der Hochdruckspeicher 2 wieder abgeschaltet wird, und somit der Zeitpunkt taus HDs in Abhängigkeit des Radbremsdruckes an einer oder aller Radbremsen oder in Abhängigkeit des Vordruckes des Hauptbremszylinders gewählt. So wird der Hochdruckspei¬ cher 2 beispielsgemäß wieder abgeschaltet, wenn dieser Druck einen vorgegebenen Schwellenwert (z.B. 10 bar) erreicht hat, bei welchem z.B. sicher gestellt ist, dass die Bremsbeläge an der Bremsscheibe anliegen. So wird am Anfang des Brems¬ vorgangs das Anlegen der Bremsbeläge durch den Hochdruckspeicher unterstützt, der Hochdruckspeicher wird bei Erreichung eines vorgegebenen Anlegedrucks in den Radbremsen (z.B. 10 bar) wieder abgeschaltet und bleibt für eine gewis¬ se Zeit abgeschaltet, um dann wieder zugeschaltet zu werden.
Der Zeitpunkt eines Zuschaltens tein HDs, tein2 HDs des Hochdruck¬ speichers 2 kann alternativ oder zusätzlich auch in Abhängigkeit der Betätigung des Bremspedals, z.B. der Bremspedal¬ betätigungsgeschwindigkeit, gewählt werden. Diese kann mit¬ tels eines den Fahrerverzögerungswunsch erfassenden Wegoder Drehwinkelsensors ermittelt werden. Aus einer schnellen Betätigung des Bremspedals kann man auf eine Notbremsung schließen, so dass im Sinne einer Notbremsassistenzfunktion ein schnelles Anlegen der Bremsbeläge und/oder ein möglichst schneller Druckaufbau gewünscht ist. Entsprechend wird bei¬ spielsgemäß ein geregeltes, zeitweises Zuschalten des Hoch¬ druckspeichers 2 durchgeführt.
Beispielsgemäß wird der Hochdruckspeicher nicht zugeschal¬ tet, wenn sich die Bremsanlage in einer Schlupfregelung, z.B. Antiblockierregelung (ABS-Regelung) , oder Fahrdynamik- Regelung, z.B. ESC-Regelung (ESC: electronic stability cont- rol) , befindet, da in solchen Situationen, wenn z.B. der Blockierdruck niedrig ist, ein Zuschalten des Hochdruckspeichers nicht notwendig ist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Bremsanlage (1) für Kraftfahrzeuge mit einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (3) , welche als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet ist, deren Kolben mittels eines Elektromotors antreibbar ist, einem Hochdruckspeicher (2), welcher über eine hydraulische Verbindung (11), in welcher ein elektrisch steuerbares Absperrventil (4) angeordnet ist, mit der Druckbereitstellungseinrichtung (3) verbindbar ist, Radbremsen (5, 6, 7, 8), welche mittels der Druckbe¬ reitstellungseinrichtung (3) und/oder des Hochdruckspeichers (2) mit Druckmittel beaufschlagbar sind, und einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (9) zur Ansteuerung der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (3) und/oder des elektrisch steuerbaren Absperrventils (4) im Sinne einer Regelung des von Druckbereitstellungseinrichtung (3) und Hochdruckspeicher (2) bereitgestellten hydraulischen Druckes, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Durchführung eines Druckaufbaus durch Aktivieren der Druckbereitstellungs¬ einrichtung (3) lediglich zeitweise der Hochdruckspei¬ cher (2) durch ein zumindest teilweises Öffnen des Ab¬ sperrventils (4) zugeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (2) nach einer vorgegebenen Zeitdauer (At) nach einem Zeitpunkt (tein DBE) des Aktivieren der Druckbereitstellungseinrichtung (3) zugeschaltet wird .
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (2) geregelt zu- und wieder abgeschaltet wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt des Zuschal- tens (tein HDs) oder Wiederabschaltens (taus HDs) des Hoch¬ druckspeichers (2) in Abhängigkeit einer von einer Sen¬ soreinrichtung zum Erfassen des Fahrerverzögerungswunsches erfassten Betätigung eines Bremspedals durch den Fahrzeugführer durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt des Zuschaltens (tein HDs) oder Wiederab¬ schaltens (taus HDs) des Hochdruckspeichers (2) in Abhän¬ gigkeit einer Betätigungsgeschwindigkeit des Bremspe¬ dals durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitpunkt des Zuschal¬ tens (tein HDs) oder Wiederabschaltens (taus HDs) des Hoch¬ druckspeichers (2) in Abhängigkeit eines von einer Sen¬ soreinrichtung erfassten Druckes, insbesondere eines Radbremsdruckes oder eines Hauptbremszylinderdruckes, und/oder in Abhängigkeit eines von einer Sensoreinrichtung erfassten Kolbenweges der Bremsanlage (1) durchge¬ führt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (2 ) wieder abgeschaltet wird
(taus HDs) wenn der Druck, insbesondere Radbremsdruck, ei¬ nen vorgegebenen Druckschwellenwert erreicht.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (2) mit dem Zeitpunkt (tein DBE) des Aktivieren der Druckbereitstel¬ lungseinrichtung (3) zugeschaltet wird und zu einem Zeitpunkt (taus HDs) durch Schließen des Absperrventils (4) wieder abgetrennt wird, wenn ein Druck, insbesondere Radbremsdruck, einen vorgegebenen Druckschwellenwert erreicht .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (2) mit dem Zeitpunkt (tein DBE) des Aktivieren der Druckbereitstel¬ lungseinrichtung (3) zugeschaltet wird und nach einer vorgegebenen oder bestimmten Zeitdauer (AtHDs) durch Schließen des Absperrventils (4) wieder abgetrennt wird .
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckaufbau entsprechend der von einer Sensoreinrichtung zum Erfassen des Fahrerverzögerungswunsches erfassten Betätigung des Brems¬ pedals stattfindet.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckspeicher (2) nicht zugeschaltet wird, wenn der Druckaufbau von einem Assistenzsystem, insbesondere Schlupfregelsystem oder Fahrdynamik-Regelsystem, angefordert wird.
12. Bremsanlage (1) für Kraftfahrzeuge mit
• einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (3) , welche als eine hydraulische Zy¬ linder-Kolben-Anordnung ausgebildet ist, deren Kolben mittels eines Elektromotors antreibbar ist,
• einem Hochdruckspeicher (2), welcher über eine
hydraulische Verbindung (11), in welcher ein elektrisch steuerbares Absperrventil (4) angeord¬ net ist, mit der Druckbereitstellungseinrichtung (3) verbindbar ist,
• Radbremsen (5, 6, 7, 8) welche mittels der Druckbereitstellungseinrichtung (3) und/oder des Hochdruckspeichers (2) mit Druckmittel beaufschlagbar sind, und
• einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (9) zur Ansteuerung der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (3) und/oder des elektrisch steuerbaren Absperrventils (4) im Sinne ei¬ ner Regelung des von Druckbereitstellungseinrichtung (3) und Hochdruckspeicher (2) bereitgestellten hydraulischen Druckes,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der elektronischen Steuer- und Regeleinheit (9) ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11 durchge¬ führt wird.
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