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WO2022262911A1 - Vermeidung der hydraulischen rückfallebene - Google Patents

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WO2022262911A1
WO2022262911A1 PCT/DE2022/200108 DE2022200108W WO2022262911A1 WO 2022262911 A1 WO2022262911 A1 WO 2022262911A1 DE 2022200108 W DE2022200108 W DE 2022200108W WO 2022262911 A1 WO2022262911 A1 WO 2022262911A1
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WO
WIPO (PCT)
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pressure
mode
linear actuator
hydraulic
brake
Prior art date
Application number
PCT/DE2022/200108
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English (en)
French (fr)
Inventor
Aleksandar Stanojkovski
Felix Alexander FERTIG
Thorsten WICKENHÖFER
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Priority to JP2023574207A priority Critical patent/JP2024520611A/ja
Priority to CN202280035652.1A priority patent/CN117320933A/zh
Priority to KR1020237038401A priority patent/KR20230167110A/ko
Priority to US18/571,422 priority patent/US20240278758A1/en
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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a hydraulic brake system of a motor vehicle, having a linear actuator as a driver-independent pressure supply device, and a hydraulic valve arrangement between the linear actuator and wheel brakes of the hydraulic brake system.
  • a motor of the linear actuator has mechanical and, in particular, thermal limits that stand in the way of continuous loading. If an overload is detected and the availability is limited as a result, the linear actuator must therefore be degraded, up to and including complete shutdown, in order to prevent irreversible damage.
  • the braking system is switched to a hydraulic fallback level, in which the driver has to apply braking force solely using muscle power.
  • the object is achieved by a method for controlling a hydraulic brake system of a motor vehicle, having a linear actuator as a driver-independent pressure supply device, and a hydraulic valve arrangement between the linear actuator and wheel brakes of the hydraulic brake system, with reduced availability of the linear actuator being carried out in a holding mode in which the hydraulic Pressure in the wheel brakes is locked in by means of the valve arrangement and a performance of the linear actuator is reduced, in particular to zero.
  • the system pressure profile ie the hydraulic pressure in an area that is connected to the wheel brakes and therefore indicates information about the braking force, is in hold mode measured and carried out a transition from the hold mode to a backup mode based on the system pressure curve.
  • the linear actuator indicates reduced availability, for example a thermal overload
  • the vehicle is stationary and a detected driver braking request corresponds to a pressure requirement greater than 5 to 10 bar.
  • a termination condition for the holding mode it can be provided that the vehicle is rolling, ie has a speed greater than zero, the driver's request drops by a predetermined absolute or percentage amount, or the driver presses the brake pedal with more than 500N.
  • transition to replacement mode avoids the brake system having to be downgraded directly to a full hydraulic fallback life.
  • the threshold value can be selected as a percentage of the original value at the start of the hold mode.
  • the system pressure curve can also be analyzed in another way, for example it can be checked how quickly the system pressure drops.
  • the threshold value is established based on the gradient of the roadway. Only smaller deviations from the original value are allowed on a steep slope than on the flat. For example, two threshold values can be provided. If the vehicle inclination is less than an inclination limit a and the system pressure measured during the holding mode drops by a first percentage threshold value, then the standstill protection is transferred to the backup mode. If, on the other hand, the vehicle inclination is greater than or equal to the inclination limit a, the standstill protection is already transferred to the backup mode when the measured System pressure decreases during hold mode by a second percentage threshold that is less than the first threshold.
  • the reduced availability of the linear actuator is recognized when a temperature assigned to the linear actuator exceeds a threshold value.
  • the temperature can be determined on the linear actuator using a temperature sensor or calculated from variables such as the electrical resistance of motor coils. Alternatively or additionally, the temperature can be determined using temperature models. The temperature models assume a starting temperature of components. This starting temperature can be determined, for example, by a sensed ambient temperature. Then the electrical energy input of the motor, i.e. the level and duration of the current supply, is added. This energy input is added to the starting temperature of the components and thus the new actual temperature is determined.
  • a post-pumping mode is carried out, in which the locked-in pressure is increased by the linear actuator and subsequently switched back to the hold mode.
  • the post-pumping mode can be carried out as soon as the system pressure falls below a second threshold value which is above the first threshold value.
  • the linear actuator must enable at least brief re-pumping.
  • a second temperature threshold value can be provided for this purpose, for example. The repumping can greatly increase the total time for which a brake pressure can be maintained, since the linear actuator is only actuated electrically for a short time to build up pressure and can cool down again while the pressure is being maintained.
  • the holding mode is carried out when the motor vehicle is at a standstill. are at a standstill the safety requirements are lower, so that maintaining a pressure is sufficient for the operation of the braking system.
  • the replacement mode is not the hydraulic fallback level in which the driver alone can exert a braking force.
  • the replacement mode is a parking brake mode in which an electromechanical parking brake of the motor vehicle is applied and the hydraulic brake system is deactivated, as a result of which the vehicle is held by the parking brake.
  • the electrohydraulic valves can also be switched to a currentless state by allowing them to cool down.
  • the hydraulic braking system can also be only partially switched off as required.
  • the backup mode is a cooperative mode, in which an additional hydraulic pressure supply device is controlled to increase the locked-in pressure and subsequently switched back to the hold mode.
  • the linear actuator can thus be relieved through the use of the additional pressure supply device.
  • the backup mode is a half mode in which the valve arrangement is actuated to openly connect the wheel brakes of a first axle to a master brake cylinder which can be actuated by the driver and to lock in the hydraulic pressure of the wheel brakes of a second axle.
  • the two circuits are thus separated by a circuit separating valve.
  • the pressure of the wheel brakes is adjusted to the pressure of the master brake cylinder before the valve arrangement establishes a flow-open connection.
  • These can, for example, briefly exhaust valves are opened. This prevents pressure pulses from being transmitted to the brake pedal and thus to the driver.
  • a linear actuator builds up a pressure which is greater than the required pressure and locks in the greater pressure. It is therefore already calculated with a certain drop in pressure over time, which can be determined, for example, via known leakage values of the individual valves. Due to the excessive original value at the beginning of the holding mode, the threshold value can be selected as a lower percentage and a minimum pressure for holding the vehicle at a standstill can be maintained for longer.
  • a hydraulic brake system for a motor vehicle having a linear actuator as a driver-independent pressure supply device, a hydraulic valve arrangement between the linear actuator and wheel brakes of the hydraulic brake system, and a control device which is set up to carry out the above method.
  • Fig. 1 shows schematically a brake system according to the invention of a first embodiment
  • Fig. 2 shows schematically a brake system according to the invention of a second embodiment
  • Fig. 3 shows a timing of handover to hold mode
  • the braking system shown in Fig. 1 for a motor vehicle includes four hydraulically actuated wheel brakes 8a-8d.
  • the brake system comprises a master brake cylinder 2 that can be actuated by means of an actuating or brake pedal 1, a travel simulator or a simulation device 3 that interacts with the master brake cylinder 2, a pressure medium reservoir 4 that is at atmospheric pressure, an electrically controllable pressure supply device 5, and a valve arrangement comprising wheel-specific brake pressure modulation valves, which for example, are designed as inlet valves 6a-6d and outlet valves 7a-7d.
  • the brake system includes at least one electronic control and regulation unit 12 for controlling the electrically actuable components of the brake system.
  • the wheel brake 8a is assigned to the left front wheel (FL), the wheel brake 8b to the right front wheel (FR), the wheel brake 8c to the left rear wheel (RL) and the wheel brake 8d to the right rear wheel (RR).
  • the master brake cylinder 2 has a master brake cylinder piston 15 in a housing 16, which delimits a hydraulic pressure chamber 17, and represents a single-circuit master brake cylinder 2.
  • the pressure chamber 17 accommodates a return spring 9, which positions the piston 15 in an initial position when the master brake cylinder 2 is not actuated.
  • the pressure chamber 17 is connected to the pressure medium reservoir 4 via radial bores formed in the piston 15 and a corresponding pressure compensation line 41 , which can be shut off by a relative movement of the piston 15 in the housing 16 .
  • the pressure chamber 17 is on the other hand connected by means of a hydraulic line section (also referred to as the first supply line) 22 to a brake supply line 13 to which the input ports of the inlet valves 6a-6d are connected.
  • the pressure chamber 17 of the master brake cylinder 2 is connected to all inlet valves 6a-6d.
  • no hydraulic valve in particular no electrically or hydraulically actuated valve and no check valve, is arranged.
  • a diagnostic valve in particular one that is normally open, can be contained in the pressure compensation line 41 or between the master brake cylinder 2 and the pressure medium reservoir 4, preferably a parallel connection of a normally open diagnostic valve with a check valve that closes toward the pressure medium reservoir 4.
  • the valve arrangement can also include other hydraulic valves.
  • a separating valve 23 is arranged between the supply line 22 connected to the pressure chamber 17 and the brake supply line 13 or the pressure chamber 17 is connected to the brake supply line 13 via the first supply line 22 with a separating valve 23 .
  • the isolating valve 23 is designed as an electrically actuable, preferably normally open (SO), 2/2-way valve. The hydraulic connection between the pressure chamber 17 and the brake supply line 13 can be shut off by the isolating valve 23 .
  • a piston rod 24 couples the pivoting movement of the brake pedal 1 as a result of a pedal actuation with the translational movement of the master brake cylinder piston 15, the actuation path of which is detected by a displacement sensor 25, which is preferably designed redundantly.
  • the corresponding piston travel signal is a measure of the brake pedal actuation angle.
  • a pressure sensor 20 connected to the first supply line 22 detects the pressure built up in the pressure chamber 17 by a displacement of the piston 15 . This pressure value can also be evaluated to characterize or determine the driver's braking request. As an alternative to a pressure sensor 20, a force sensor 20 can also be used to determine the driver's braking request.
  • the simulation device 3 is designed hydraulically and is hydraulically coupled to the master brake cylinder 2 .
  • the simulation device 3 essentially has, for example, a simulator chamber 29, a simulator rear chamber 30 and a simulator piston 31 separating the two chambers 29, 30 from one another.
  • the simulator piston 31 is supported on a housing by an elastic element 33 (eg simulator spring) arranged in the (for example dry) simulator rear chamber 30 .
  • the hydraulic simulator chamber 29 is connected to the pressure chamber 17 of the master brake cylinder 2 by means of a simulator release valve 32 that can preferably be actuated electrically and is preferably closed when de-energized.
  • the braking system or the braking system comprises an inlet valve 6a-6d and an outlet valve 7a-7d for each hydraulically actuated wheel brake 8a-8d, which are hydraulically interconnected in pairs via central connections and connected to the wheel brake 8a-8d.
  • the inlet valves 6a-6d are each connected in parallel with a non-return valve, which opens towards the brake supply line 13.
  • the outlet connections of the outlet valves 7a-7d are connected to the pressure medium reservoir 4 via a common return line 14.
  • the electrically controllable pressure supply device 5 is designed as a hydraulic cylinder-piston arrangement (or a single-circuit, electrohydraulic actuator) or linear actuator, the piston 36 of which can be actuated by a schematically indicated electric motor 35 with the interposition of a rotation-translation gear 39, also shown schematically.
  • the piston 36 delimits the single pressure chamber 37 of the pressure supply device 5.
  • a rotor position sensor, indicated only schematically, which serves to detect the rotor position of the electric motor 35 is denoted by the reference number 44.
  • a line section (also referred to as the second supply line) 38 is connected to the pressure chamber 37 of the electrically controllable pressure supply device 5 .
  • the supply line 38 is connected to the brake supply line 13 via an electrically actuable, preferably normally closed, sequence valve 26 as part of the valve arrangement.
  • the hydraulic connection between the pressure chamber 37 of the electrically controllable pressure supply device 5 and the brake supply line 13 (and thus the input connections of the inlet valves 6a-6d) can be opened and shut off in a controlled manner by the switching valve 26 .
  • the actuator pressure generated by the force of the piston 36 on the pressure medium enclosed in the pressure chamber 37 is fed into the second supply line 38 .
  • the supply line 38 is connected to the brake supply line 13 via the switching valve 26 . In this way, during normal braking, wheel brake pressure is built up and reduced for all wheel brakes 8a-8d by moving the piston 36 forwards and backwards.
  • wheel brake pressures can be adjusted individually for each wheel simply by means of the inlet and outlet valves 6a-6d, 7a-7d. With a corresponding reduction in pressure, the proportion of pressure medium released via the outlet valves 7a-7d flows via the return line 14 into the pressure medium reservoir 4.
  • Pressure medium can be sucked back into the pressure chamber 37 by moving the piston 36 back when the sequence valve 26 is closed, in that pressure medium can flow from the container 4 via the line 42 with a check valve 53 opening in the direction of flow to the actuator 5 into the actuator pressure chamber or pressure chamber 37 .
  • pressure chamber 37 is also in one unactuated state of the piston 36 via one or more snifting holes with the pressure medium reservoir 4. This connection between the pressure chamber 37 and the pressure medium reservoir 4 is separated when the piston 36 is actuated (sufficiently) in the direction of actuation 27 .
  • an electrically actuable, normally open circuit separating valve 40 is arranged, through which the brake system is divided into two hydraulic sub-circuits.
  • Brake supply line 13 is divided into a first line section 13a, which is connected to master brake cylinder 2 (via separating valve 23), and a second line section 13b in the second hydraulic sub-circuit, which is connected to pressure supply device 5 (via switching valve 26).
  • the first line section 13a is connected to the inlet valves 6a, 6b of the wheel brakes 8a, 8b and the second line section 13b is connected to the inlet valves 6c, 6d of the wheel brakes 8c, 8d.
  • the brake system When the circuit separating valve 40 is open, the brake system is designed as a single circuit. By closing the circuit separating valve 40, the brake system can be separated or divided into two hydraulic sub-circuits, brake circuits I and II, in particular controlled according to the situation.
  • the master brake cylinder 2 via the separating valve 23
  • the pressure supply device 5 (with the connection valve 26 open) is only connected to the inlet valves 6a, 6b connected to the wheel brakes 8c and 8d of the rear axle HA.
  • the input connections of all inlet valves 6a-6d can be supplied with a pressure by means of the brake supply line 13 which, in a first operating mode (e.g. “brake-by-wire” operating mode), corresponds to the brake pressure generated by the Pressure supply device 5 is provided.
  • the brake supply line 13 can be acted upon by the pressure of the pressure chamber 17 of the master brake cylinder 2 in a second operating mode (eg in a de-energized fallback operating mode).
  • the brake system advantageously includes a level measuring device 50 for determining a pressure medium level/level in the pressure medium reservoir 4.
  • the hydraulic components namely the master brake cylinder 2, the simulation device 3, the pressure supply device 5, the valve arrangement with the hydraulic valves 6a-6d, 7a-7d, 23, 26, 40 and 32 and the hydraulic connections including the brake supply line 13 together located in a hydraulic control unit 60 (HCU).
  • the electronic control and regulation unit (ECU) 12 is assigned to the hydraulic control and regulation unit 60 .
  • Hydraulic and electronic control and regulation units 60, 12 are preferably designed as one unit (HECU).
  • the brake system includes a pressure sensor 19 or system pressure sensor for detecting the pressure provided by the pressure supply device 5 .
  • the pressure sensor 19 is arranged behind the sequence valve 26 as viewed from the pressure chamber 37 of the pressure supply device 5 .
  • the two rear wheel brakes 8c, 8d are each equipped with an integrated parking brake 48c, 48d, which are designed as electromechanical parking brakes.
  • FIG. 2 now shows a further embodiment of a brake system.
  • the connection to the front wheel brakes 8a, 8b is routed through a further brake unit 54, each with a switching valve 59a, 59b, which is open during normal operation.
  • the further brake unit comprises a further pressurization device 57, which is designed as two hydraulic pumps 57a, 57b with a common motor.
  • the hydraulic pumps 57a, 57b are connected on the suction side via a normally closed pump isolating valve 58a, 58b to an associated low-pressure accumulator 55a, 55b, which in turn has a connection to the brake fluid reservoir 4.
  • the low-pressure accumulators 55a, 55b are also connected to the associated wheel brakes 8a, 8b via a further valve 56a, 56b.
  • the hydraulic pump 57 and the linear actuator 5 can be controlled by two separate control units.
  • FIG 3 shows a corresponding sequence with the system pressure 70 and the valve current 60 of the sequence valve 26.
  • the valve current 60 of the sequence valve 26 is briefly increased to the opening current 61, as a result of which the sequence valve 26 opens. Thereafter, the valve current 60 is reduced to a holding current 62, which keeps the sequence valve 26 open. While the sequence valve 26 is open, a hydraulic pressure is built up by the linear actuator 5 and the system pressure 70 increases accordingly.
  • the switching valve 26 is now closed, as a result of which the hydraulic pressure in the wheel brakes 8a to 8d is locked.
  • the valve current 60 of the sequence valve 26 is reduced from the holding current 62 to a closing current 63 .
  • the electrical current of the linear actuator 5 can be switched off accordingly, so that the linear actuator can cool down.
  • the trapped hydraulic pressure does not remain unchanged at the initial level because all the hydraulic units, in particular the hydraulic valves of the valve arrangement have a certain leakage flow.
  • the system pressure 70 is therefore monitored. At a point in time 71, the system pressure 70 falls below a threshold value 73, which is set at 90% of the original value 74 when the transition to hold mode takes place. According to the invention, a switch is made to a backup mode.
  • a switch is made to a parking brake mode as a backup mode.
  • the electromechanical parking brakes 48c, 48d are applied, as a result of which the vehicle is held at a standstill.
  • the hydraulic brake system can therefore be switched off or at least switched over in such a way that all components can cool down in order to be fully operational again at a later point in time.
  • a cooperative mode is switched to as a backup mode.
  • the brake system of FIG. 2 which has a further pressure supply device 57 in addition to the linear actuator 5.
  • the electric pumps 57a and 57b are controlled to increase the brake pressure in the wheel brakes 8a and 8b. Once a target pressure is reached, the pressure can be locked in again.
  • the cooperative mode can also be combined with the parking brake mode by simultaneously activating the electromechanical parking brakes 48c, 48d on the rear axle.
  • the half mode is switched to as a backup mode.
  • a circuit separating valve 40 is closed in order to separate the brake system into two partial circuits.
  • the wheel brakes 8c and 8d of the rear axle then remain in a state in which the hydraulic pressure is locked.
  • the wheel pressure of the wheel brakes 8a and 8b is adjusted to the hydraulic pressure in the master brake cylinder 2 by briefly opening the outlet valves.
  • the separating valve 23 is opened, as a result of which the master brake cylinder 2 is connected to the wheel brakes 8a, 8b in an open-flow manner. The driver thus gains direct control over the front brakes.
  • the driver can depress the brake pedal to increase the braking force.
  • the use of the replacement modes according to the invention thus prevents the brake system from having to switch directly to a hydraulic fallback level, in which only the driver has to build up the required brake pressure via the auxiliary brake cylinder.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs aufweisend einen Linearaktuator (5) als fahrerunabhängige Druckbereitstellungseinrichtung, und eine hydraulischen Ventilanordnung (26) zwischen dem Linearaktuator (5) und Radbremsen (8) der hydraulischen Bremsanlage. Bei einer reduzierten Verfügbarkeit des Linearaktuators (5) wird ein Haltemodus durchgeführt, bei dem der hydraulische Druck in den Radbremsen (8) mittels der Ventilanordnung (26) eingesperrt wird und eine Leistung des Linearaktuators (5) reduziert wird, wobei der Systemdruckverlauf (70) im Haltemodus gemessen wird und basierend auf dem Systemdruckverlauf (70) ein Übergang von dem Haltemodus in einen Ersatzmodus durchgeführt wird.

Description

Beschreibung
Vermeidung der hydraulischen Rückfallebene
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung einer hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs aufweisend einen Linearaktuator als fahrerunabhängige Druckbereitstellungseinrichtung, und eine hydraulische Ventilanordnung zwischen dem Linearaktuator und Radbremsen der hydraulischen Bremsanlage.
Durch den fahrerunabhängigen Druckaufbau mittels eines Linearaktuators ist es möglich eine Vielzahl komplexer Regelungen umzusetzen, welche den Komfort und die Sicherheit einer Bremsanlage verbessern. Jedoch besitzt ein Motor des Linearaktuators mechanische und insbesondere thermische Grenzen, die einer Dauerbelastung entgegenstehen. Bei einer festgestellten Überlastung und einer damit verbundenen eingeschränkten Verfügbarkeit muss der Linearaktuator daher degradiert werden, bis hin zu einer vollständigen Abschaltung, um eine irreversible Beschädigung zu verhindern. Hierzu wird das Bremssystem in eine hydraulische Rückfallebene geschaltet, in welche der Fahrer allein mittels Muskelkraft eine Bremskraft aufbringen muss.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein frühzeitiges Umschalten in die hydraulische Rückfallebene zu vermeiden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Regelung einer hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs aufweisend einen Linearaktuator als fahrerunabhängige Druckbereitstellungseinrichtung, und eine hydraulische Ventilanordnung zwischen dem Linearaktuator und Radbremsen der hydraulischen Bremsanlage, wobei bei einer reduzierten Verfügbarkeit des Linearaktuators ein Haltemodus durchgeführt wird, bei dem der hydraulische Druck in den Radbremsen mittels der Ventilanordnung eingesperrt wird und eine Leistung des Linearaktuators, insbesondere auf null, reduziert wird. Dabei wird der Systemdruckverlauf, das heißt der hydraulische Druck in einem Bereich der mit den Radbremsen in Verbindung steht und daher Informationen über die Bremskraft angibt, im Haltemodus gemessen und basierend auf dem Systemdruckverlauf ein Übergang von dem Haltemodus in einen Ersatzmodus durchgeführt.
Als Starbedingung für den Haltemodus kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Linearaktuator eine reduzierte Verfügbarkeit, beispielsweise eine thermische Überlast, anzeigt, das Fahrzeug im Stillstand ist und ein festgestellter Fahrerbremswunsch einer Druckanforderung größer als 5 bis 10 bar entspricht. Als Abbruchbedingung für den Haltemodus kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug rollt, also eine Geschwindigkeit größer als null aufweist, der Fahrerwunsch um einen vorbestimmten absoluten oder prozentualen Betrag absinkt, oder der Fahrer mit mehr als 500N das Bremspedal betätigt.
Durch den Übergang in den Ersatzmodus wird vermieden, dass die Bremsanlage direkt in eine vollständige hydraulische Rückfalleben degradiert werden muss.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird bestimmt, wie weit der Systemdruck im Haltemodus abgefallen ist, wobei in den Ersatzmodus übergegangen wird, wenn der Systemdruck unterhalb eines Schwellwerts abgefallen ist. Der Schwellwert kann insbesondere prozentual vom Ursprungswert bei Beginn des Haltemodus gewählt sein. Alternativ kann der Systemdruckverlauf auch anderweitig analysiert werden, beispielsweise kann überprüft werden, wie schnell der Systemdruck abfällt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Schwellwert basierend auf der Fahrbahnneigung festgelegt. Dabei sind an einem steilen Hang nur kleinere Abweichung vom Ursprungswert erlaubt als in der Ebene. Beispielsweise können zwei Schwellwerte vorgesehen sein. Ist die Fahrzeugneigung kleiner als eine Neigungsgrenze a und der gemessene Systemdruck während des Haltemodus sinkt um einen ersten prozentualen Schwellwert dann wird die Stillstandssicherung an den Ersatzmodus übergeben. Ist die Fahrzeugneigung hingegen größer gleich der Neigungsgrenze a wird die Stillstandssicherung bereits an den Ersatzmodus übergeben, wenn der gemessene Systemdruck während des Haltemodus um einen zweiten prozentualen Schwellwert sinkt, der kleiner ist als der erste Schwellwert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die reduzierte Verfügbarkeit des Linearaktuators erkannt, wenn eine dem Linearaktuator zugeordnete Temperatur einen Schwellwert übersteigt. Die Temperatur kann am Linearaktuator mittels eines Temperatursensors bestimmt werden oder aus Größen wie dem elektrischen Widerstand von Motorspulen berechnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Temperatur mittels Temperaturmodellen bestimmt werden. Bei den Temperaturmodellen wird von einer Starttemperatur von Bauteilen ausgegangen. Diese Starttemperatur kann beispielsweise durch eine sensierte Umgebungstemperatur ermittelt werden. Anschließend wird der elektrische Energieeintrag des Motors, also die Bestromungshöhe und Bestromungsdauer dazugerechnet. Dieser Energieeintrag wird zur Starttemperatur der Bauteile dazugerechnet und somit die neue Ist-Temperatur bestimmt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird basierend auf dem Systemdruckverlauf und der Verfügbarkeit des Linearaktuators ein Nachpumpmodus durchgeführt, bei dem der eingesperrte Druck durch den Linearaktuator erhöht wird und nachfolgend wieder in den Haltemodus umgeschaltet wird. Der Nachpumpmodus kann insbesondere durchgeführt werden, sobald der Systemdruck einen zweiten Schwellwert unterschreitet der oberhalb des ersten Schwellwerts liegt. Gleichzeitig muss der Linearaktuator zumindest das kurzzeitige Nachpumpen ermöglichen. Dazu kann beispielsweise ein zweiter Temperaturschwellwert vorgesehen sein. Durch das Nachpumpen kann die Gesamtzeit, für die ein Bremsdruck aufrechterhalten werden kann, stark erhöht werden, da der Linearaktuator jeweils nur kurzzeitig für einen Druckaufbau elektrisch betätigt wird und während des Druckhaltens jeweils wieder abkühlen kann.
In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Haltemodus durchgeführt, wenn sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet. Im Stillstand sind die Sicherheitsanforderungen geringer, sodass das Aufrechterhalten eines Drucks ausreichend für den Betrieb der Bremsanlage ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ersatzmodus gerade nicht die hydraulische Rückfallebene, in der alleine der Fahrer eine Bremskraft ausüben kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ersatzmodus ein Parkbremsmodus, bei dem eine elektromechanische Parkbremse des Kraftfahrzeugs angespannt wird und die hydraulische Bremsanlage deaktiviert wird, wodurch das Fahrzeug durch die Parkbremse gehalten wird. So können neben dem Linearaktuator auch die elektrohydraulischen Ventile in einen stromlosen Zustand versetzt werden, indem eine Abkühlung möglich wird. Die hydraulische Bremsanlage kann auch bedarfsgerecht nur teilweise abgeschaltet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ersatzmodus ein Kooperativmodus, bei dem eine zusätzliche hydraulische Druckbereitstellungseinrichtung angesteuert wird, den eingesperrten Druck zu erhöhen und nachfolgend wieder in den Haltemodus umgeschaltet wird. Durch den Einsatz der weiteren Druckbereitstellungseinrichtung kann somit der Linearaktuator entlastet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Ersatzmodus ein Halbmodus, bei dem die Ventilanordnung angesteuert wird, die Radbremsen einer ersten Achse strömungsoffen mit einem durch den Fahrer betätigbaren Hauptbremszylinder zu verbinden und den hydraulischen Druck der Radbremsen einer zweiten Achse einzusperren. Es erfolgt somit eine Trennung der beiden Kreise durch ein Kreistrennventil.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird beim Umschalten in den Halbmodus der Druck der Radbremsen an den Druck des Hauptbremszylinders angeglichen, bevor die Ventilanordnung eine strömungsoffene Verbindung herstellt. Dazu können beispielsweise kurzzeitig die Auslassventile geöffnet werden. Damit wird vermieden, dass Druckpulse an das Bremspedal und somit zum Fahrer übertragen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zu Beginn des Haltemodus durch ein Linearaktuator ein Druck aufgebaut, der größer als der angeforderte Druck ist, und der größere Druck eingesperrt. Es wird daher bereits mit einem gewissen Druckabfall über die Zeit kalkuliert, der beispielsweise über bekannte Leckagewerte der einzelnen Ventile ermittelt werden kann. Durch den überhöhten Ursprungswert zu Beginn des Haltemodus, kann der Schwellwert prozentual niedriger gewählt werden und ein Mindestdruck zum Halten des Fahrzeugs im Stillstand kann länger aufrechterhalten werden.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Linearaktuator als fahrerunabhängige Druckbereitstellungseinrichtung, eine hydraulische Ventilanordnung zwischen dem Linearaktuator und Radbremsen der hydraulischen Bremsanlage und eine Steuereinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, ein vorstehendes Verfahren durchzuführen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch durch die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen. Dabei gehören alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zum Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bremsanlage einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bremsanlage einer zweiten Ausführungsform,
Fig. 3 zeigt einen zeitlichen Ablauf der Übergabe in den Haltemodus; Das in Fig. 1 dargestellte Bremssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst vier hydraulisch betätigbare Radbremsen 8a-8d. Die Bremsanlage umfasst einen mittels eines Betätigungs- bzw. Bremspedals 1 betätigbaren Hauptbremszylinder 2, einen mit dem Hauptbremszylinder 2 zusammenwirkenden Wegsimulator bzw. eine Simulationseinrichtung 3, einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5, und eine Ventilanordnung umfassend radindividuelle Bremsdruckmodulationsventile, welche beispielsgemäß als Einlassventile 6a-6d und Auslassventile 7a-7d ausgeführt sind. Weiterhin umfasst das Bremssystem zumindest eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des Bremssystems.
Beispielsgemäß ist die Radbremse 8a dem linken Vorderrad (FL), die Radbremse 8b dem rechten Vorderrad (FR), die Radbremse 8c dem linken Hinterrad (RL) und die Radbremse 8d dem rechten Hinterrad (RR) zugeordnet.
Der Hauptbremszylinder 2 weist in einem Gehäuse 16 einen Hauptbremszylinderkolben 15 auf, der eine hydraulische Druckkammer 17 begrenzt, und stellt einen einkreisigen Hauptbremszylinder 2 dar. Die Druckkammer 17 nimmt eine Rückstellfeder 9 auf, die den Kolben 15 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 in einer Ausgangslage positioniert. Die Druckkammer 17 steht einerseits über in dem Kolben 15 ausgebildete radiale Bohrungen sowie eine entsprechende Druckausgleichsleitung 41 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung, wobei diese durch eine Relativbewegung des Kolbens 15 im Gehäuse 16 absperrbar sind. Die Druckkammer 17 steht andererseits mittels eines hydraulischen Leitungsabschnitts (auch als erste Zufuhrleitung bezeichnet) 22 mit einer Bremsversorgungsleitung 13 in Verbindung, an welche die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a-6d angeschlossen sind. So ist die Druckkammer 17 des Hauptbremszylinders 2 mit allen Einlassventilen 6a-6d verbunden. In der Druckausgleichsleitung 41 bzw. in der Verbindung zwischen der Druckkammer 17 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 ist beispielsgemäß kein hydraulisches Ventil, insbesondere kein elektrisch oder hydraulisch betätigbares Ventil und kein Rückschlagventil, angeordnet.
Alternativ kann in der Druckausgleichsleitung 41 bzw. zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 ein, insbesondere stromlos offenes, Diagnoseventil, bevorzugt eine Parallelschaltung eines stromlos offenen Diagnoseventils mit einem zum Druckmittelvorratsbehälter 4 hin schließenden Rückschlagventil, enthalten sein.
Die Ventilanordnung kann außerdem noch weitere hydraulische Ventile umfassen. Zwischen der an die Druckkammer 17 angeschlossenen Zufuhrleitung 22 und der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein Trennventil 23 angeordnet bzw. Druckkammer 17 ist mit der Bremsversorgungsleitung 13 über die erste Zufuhrleitung 22 mit einem Trennventil 23 verbunden. Das Trennventil 23 ist als ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos offenes (SO-), 2/2-Wegeventil ausgebildet. Durch das Trennventil 23 kann die hydraulische Verbindung zwischen der Druckkammer 17 und der Bremsversorgungsleitung 13 abgesperrt werden.
Eine Kolbenstange 24 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 1 infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des Hauptbremszylinderkolbens 15, dessen Betätigungsweg von einem vorzugsweise redundant ausgeführten Wegsensor 25 erfasst wird. Dadurch ist das entsprechende Kolbenwegsignal ein Maß für den Bremspedalbetätigungswinkel.
Es repräsentiert einen Bremswunsch eines Fahrzeugführers.
Ein an die erste Zufuhrleitung 22 angeschlossener Drucksensor 20 erfasst den in der Druckkammer 17 durch ein Verschieben des Kolbens 15 aufgebauten Druck. Dieser Druckwert kann ebenso zur Charakterisierung oder Bestimmung des Bremswunschs des Fahrzeugführers ausgewertet werden. Alternativ zu einem Drucksensor 20 kann auch ein Kraftsensor 20 zur Bestimmung des Bremswunschs des Fahrzeugführers verwendet werden. Die Simulationseinrichtung 3 ist beispielsgemäß hydraulisch ausgeführt und hydraulisch an den Hauptbremszylinder 2 angekoppelt. Die Simulationseinrichtung 3 weist beispielsweise im Wesentlichen eine Simulatorkammer 29, eine Simulatorrückkammer 30 sowie einen die beiden Kammern 29, 30 voneinander trennenden Simulatorkolben 31 auf. Der Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in der (beispielsgemäß trockenen) Simulatorrückkammer 30 angeordnetes elastisches Element 33 (z. B. Simulatorfeder) an einem Gehäuse ab. Die hydraulische Simulatorkammer 29 ist beispielsgemäß mittels eines vorzugsweise elektrisch betätigbaren, vorzugsweise stromlos geschlossenen Simulatorfreigabeventils 32 mit der Druckkammer 17 des Hauptbremszylinders 2 verbunden.
Das Bremssystem bzw. die Bremsanlage umfasst je hydraulisch betätigbarer Radbremse 8a-8d ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d, die paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet und an die Radbremse 8a-8d angeschlossen sind. Den Einlassventilen 6a-6d ist jeweils ein zu der Bremsversorgungsleitung 13 hin öffnendes, nicht näher bezeichnetes Rückschlagventil parallelgeschaltet. Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a-7d sind über eine gemeinsame Rücklaufleitung 14 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden.
Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (bzw. ein einkreisiger, elektrohydraulischer Aktuator) oder Linearaktuator ausgebildet, dessen Kolben 36 von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 35 unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotations-Translationsgetriebes 39 betätigbar ist. Der Kolben 36 begrenzt den einzigen Druckraum 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5. Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dienender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet. An den Druckraum 37 der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist ein Leitungsabschnitt (auch als zweite Zufuhrleitung bezeichnet) 38 angeschlossen. Die Zufuhrleitung 38 ist über ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos geschlossenes, Zuschaltventil 26 als Teil der Ventilanordnung mit der Bremsversorgungsleitung 13 verbunden. Durch das Zuschaltventil 26 kann die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 37 der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 und der Bremsversorgungsleitung 13 (und damit den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 6a-6d) gesteuert geöffnet und abgesperrt werden.
Der durch die Kraftwirkung des Kolbens 36 auf das im Druckraum 37 eingeschlossene Druckmittel erzeugte Aktuatordruck wird in die zweite Zufuhrleitung 38 eingespeist. In einer „Brake-by-Wire“-Betriebsart, insbesondere in einem fehlerfreien Zustand der Bremsanlage, wird die Zufuhrleitung 38 über das Zuschaltventil 26 mit der Bremsversorgungsleitung 13 verbunden. Auf diesem Weg erfolgt bei einer Normalbremsung ein Radbremsdruckauf- und -abbau für alle Radbremsen 8a-8d durch Vor- und Zurückfahren der Kolbens 36.
Bei einem Druckabbau durch Zurückfahren des Kolbens 36 strömt das vorher aus dem Druckraum 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 in die Radbremsen 8a-8d verschobene Druckmittel auf dem gleichen Wege wieder in den Druckraum 37 zurück.
Alternativ können radindividuell unterschiedliche Radbremsdrücken einfach mittels der Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d eingestellt werden. Bei einem entsprechenden Druckabbau strömt der über die Auslassventile 7a-7d abgelassene Druckmittelanteil über die Rücklaufleitung 14 in den Druckmittelvorratsbehälter 4.
Ein Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum 37 ist durch ein Zurückfahren des Kolbens 36 bei geschlossenem Zuschaltventil 26 möglich, indem Druckmittel aus dem Behälter 4 über die Leitung 42 mit einem in Strömungsrichtung zum Aktuator 5 öffnenden Rückschlagventil 53 in den Aktuatordruckraum bzw. Druckraum 37 strömen kann. Beispielsgemäß ist Druckraum 37 außerdem in einem unbetätigten Zustand des Kolbens 36 über ein oder mehrere Schnüffellöcher mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden. Diese Verbindung zwischen Druckraum 37 und Druckmittelvorratsbehälter 4 wird bei einer (ausreichenden) Betätigung des Kolbens 36 in Betätigungsrichtung 27 getrennt.
In der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes Kreistrennventil 40 angeordnet, durch welches das Bremssystem in zwei hydraulische Teilkreise aufgeteilt ist. Die Bremsversorgungsleitung 13 ist aufgeteilt in einen ersten Leitungsabschnitt 13a, welcher (über das Trennventil 23) mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden ist, und einen zweiten Leitungsabschnitt 13b im zweiten hydraulischen Teilkreis, welcher (über das Zuschaltventil 26) mit der Druckbereitstellungseinrichtung 5 verbunden ist. Der erste Leitungsabschnitt 13a ist mit den Einlassventilen 6a, 6b der Radbremsen 8a, 8b verbunden und der zweite Leitungsabschnitt 13b ist mit den Einlassventilen 6c, 6d der Radbremsen 8c, 8d verbunden.
Bei geöffnetem Kreistrennventil 40 ist die Bremsanlage einkreisig ausgeführt. Durch Schließen des Kreistrennventils 40 kann die Bremsanlage, insbesondere situationsgerecht gesteuert, in zwei hydraulische Teilkreise, die Bremskreise I und II aufgetrennt oder aufgeteilt werden. Dabei ist im ersten Bremskreis I der Hauptbremszylinder 2 (über das Trennventil 23) mit nur noch den Einlassventilen 6a, 6b der Radbremsen 8a, 8b der Vorderachse VA verbunden, und im zweiten Bremskreis II die Druckbereitstellungseinrichtung 5 (bei geöffnetem Zuschaltventil 26) mit nur noch den Radbremsen 8c und 8d der Hinterachse HA verbunden.
Die Eingangsanschlüsse aller Einlassventile 6a-6d können bei offenem Kreistrennventil 40 mittels der Bremsversorgungsleitung 13 mit einem Druck versorgt werden, der in einer ersten Betriebsart (z. B. ,,Brake-by-Wire“-Betriebsart) dem Bremsdruck entspricht, der von der Druckbereitstellungseinrichtung 5 bereitgestellt wird. Die Bremsversorgungsleitung 13 kann in einer zweiten Betriebsart (z. B. in einer stromlosen Rückfallbetriebsart) mit dem Druck der Druckkammer 17 des Hauptbremszylinders 2 beaufschlagt werden. Vorteilhafterweise umfasst die Bremsanlage eine Pegelmesseinrichtung 50 zur Bestimmung eines Druckmittelpegels/-standes in dem Druckmittelvorratsbehälter 4.
Beispielsgemäß sind die hydraulischen Komponenten, nämlich der Hauptbremszylinder 2, die Simulationseinrichtung 3, die Druckbereitstellungseinrichtung 5, die Ventilanordnung mit den hydraulischen Ventilen 6a-6d, 7a-7d, 23, 26, 40 und 32 sowie die hydraulischen Verbindungen inklusive der Bremsversorgungsleitung 13, zusammen in einer hydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 (HCU) angeordnet. Der hydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 ist die elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 12 zugeordnet. Bevorzugt sind hydraulische und elektronische Steuer und Regeleinheit 60, 12 als eine Einheit (HECU) ausgeführt
Das Bremssystem umfasst einen Drucksensor 19 bzw. Systemdrucksensor zur Erfassung des von der Druckbereitstellungseinrichtung 5 bereitgestellten Druckes. Der Drucksensor 19 ist hierbei von der Druckkammer 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 gesehen hinter dem Zuschaltventil 26 angeordnet.
Die beiden Hinterradbremsen 8c, 8d sind zusätzlich zu der hydraulischen Aktuation mit je einer integrierten Parkbremsen 48c, 48d ausgestattet, welche als elektromechanische Parkbremsen ausgeführt sind.
In einem normalen Betriebsmodus ist das Trennventil 23 geschlossen und das Zuschaltventil 26 und das Kreistrennventil 40 geöffnet, sodass der hydraulische Druck in allen Radbremsen 8a bis 8d durch den Linearaktuator 5 gestellt wird. Wird nun im Stillstand des Kraftfahrzeugs für eine längere Zeitdauer ein Bremsdruck aufrechterhalten, so muss der Linearaktuator durchgegehend eine Gegenkraft zum hydraulischen Druck halten, wozu dieser mit einer von null verschiedenen elektrischen Leistung betrieben wird. Dies kann zu einer Überhitzung des Linearaktuators 5 führen. Wird das Überschreiten eines Temperaturschwellwerts festgestellt, wird erfindungsgemäß in den Haltemodus umgestellt. In der Figur 2 ist nun eine weitere Ausführungsform einer Bremsanlage dargestellt. Die Verbindung zu den Vorderradbremsen 8a, 8b ist durch eine weitere Bremseinheit 54 mit je einem Umschaltventil 59a, 59b geführt, welches im Normalbetrieb geöffnet ist. Die weitere Bremseinheit umfasst aus Redundanzgründen eine weitere Druckbeaufschlagungseinrichtung 57, welche als zwei hydraulische Pumpen 57a, 57b mit einem gemeinsamen Motor ausgeführt ist. Die hydraulische Pumpen 57a, 57b sind saugseitig über je ein normal geschlossenes Pumpentrennventil 58a, 58b mit einem zugehörigen Niederdruckspeicher 55a, 55b verbunden, welcher wiederum eine Verbindung an das Bremsflüssigkeitsreservoir 4 aufweist. Die Niederdruckspeicher 55a, 55b sind außerdem durch ein weiteres Ventil 56a, 56b jeweils mit der zugehörigen Radbremse 8a, 8b verbunden.
Die Ansteuerung der hydraulischen Pumpe 57 und des Linearaktuators 5 kann durch zwei getrennte Steuergeräte erfolgen.
Fig. 3 zeigt einen entsprechenden Ablauf mit dem Systemdruck 70 und dem Ventilstrom 60 des Zuschaltventils 26. Der Ventilstrom 60 des Zuschaltventils 26 wird kurzzeitig auf den Öffnungsstrom 61 erhöht, wodurch das Zuschaltventil 26 öffnet. Danach wird der Ventilstrom 60 auf einen Haltestrom 62 reduziert, der das Zuschaltventil 26 offenhält. Während das Zuschaltventil 26 geöffnet ist, wird durch den Linearaktuator 5 ein hydraulischer Druck aufgebaut und der Systemdruck 70 steigt entsprechend an.
Zum Umschalten in den Haltemodus wird nun das Zuschaltventil 26 geschlossen, wodurch der hydraulische Druck in den Radbremsen 8a bis 8d eingesperrt wird. Dazu wird der Ventilstrom 60 des Zuschaltventils 26 vom Haltestrom 62 auf einen Schließstrom 63 reduziert. Der elektrische Strom des Linearaktuators 5 kann entsprechend abgeschaltet werden, sodass sich der Linearaktuator abkühlen kann. Wie in Fig. 3 dargestellt ist, verbleibt der eingesperrte hydraulische Druck jedoch nicht unverändert auf dem Anfangsniveau, da sämtliche hydraulische Einheiten, insbesondere die hydraulischen Ventile der Ventilanordnung einen gewissen Leckagestrom aufweisen.
Erfindungsgemäß wir daher der Systemdruck 70 überwacht. Zu einem Zeitpunkt 71 sinkt der Systemdruck 70 unterhalb eines Schwellwerts 73 ab, der bei 90% des Ursprungswerts 74 bei Übergang in den Haltemodus gelegt ist. Entsprechend wird erfindungsgemäß in einen Ersatzmodus umgeschaltet.
In einer ersten Ausführungsform wird in einen Parkbremsmodus als Ersatzmodus geschaltet. Dazu werden die elektromechanischen Parkbremsen 48c, 48d angezogen, wodurch das Fahrzeug im Stillstand gehalten wird. Die hydraulische Bremsanlage kann daher abgeschaltet werden oder zumindest derart umgeschaltet werden, dass sämtliche Komponenten abkühlen können, um zu einem späteren Zeitpunkt wieder voll einsatzbereit zu sein.
In einer zweiten Ausführungsform wird in einen Kooperativmodus als Ersatzmodus geschaltet. Dies ist möglich bei der Bremsanlage der Fig. 2, welche neben dem Linearaktuator 5 noch eine weitere Druckbereitstellungseinrichtung 57 aufweist. Hierbei werden die elektrischen Pumpen 57a und 57b angesteuert den Bremsdruck in den Radbremsen 8a und 8b zu erhöhen. Sobald ein Zieldruck erreicht ist, kann der Druck wiederum eingesperrt werden. Der Kooperativmodus kann auch mit dem Parkbremsmodus kombiniert werden, indem gleichzeitig an der Hinterachse die elektromechanischen Parkbremsen 48c, 48d aktiviert werden.
In einer dritten Ausführungsform wird in den Halbmodus als Ersatzmodus geschaltet. Hierbei wird ein Kreistrennventil 40 geschlossen, um die Bremsanlage in zwei Teilkreise zu trennen. Die Radbremsen 8c und 8d der Hinterachse verbleiben dann in einem Zustand, indem der hydraulische Druck eingesperrt ist. An der Vorderachse wird der Raddruck der Radbremsen 8a und 8b durch kurzzeitiges Öffnen der Auslassventile an den hydraulischen Druck im Hauptbremszylinder 2 angepasst. Sobald im Wesentlichen Druckgleichheit herrscht, wird das Trennventil 23 geöffnet, wodurch der Hauptbremszylinder 2 mit den Radbremsen 8a, 8b strömungsoffen verbunden wird. Der Fahrer erlangt damit direkte Kontrolle über die Vorderradbremsen. Sollte die Bremskraft nicht genügen, um das Fahrzeug im Stillstand zu halten, kann dieser das Bremspedal nachtreten, um die Bremskraft zu erhöhen. Durch den erfindungsgemäßen Einsatz der Ersatzmodi wird somit verhindert, dass die Bremsanlage direkt in eine hydraulische Rückfallebene schalten muss, in welcher nur noch der Fahrer über den Flauptbremszylinder den erforderlichen Bremsdruck aufbauen muss.
Bezugszeichenliste:
1 Bremspedal
2 Hauptbremszylinder
3 Simulationseinrichtung
4 Druckmittelvorratsbehälter
5 Druckbereitstellungseinrichtung
6 a bis d Einlassventile
7 a bis d Auslassventile
8 a bis d Radbremse
9 Rückstellfeder
12 Steuersystem
13 Bremsversorgungsleitung
14 Rücklaufleitung
16 Gehäuse
17 Druckkammer
19 Systemdrucksensor
20 Hauptzylinderdrucksensor
22 erste Zufuhrleitung
23 Trennventil
24 Kolbenstange
25 Wegsensor
26 Zuschaltventil
29 Simulatorkammer
30 Simulatorrückkammer
31 Simulatorkolben
32 Simulatorfreigabeventils
33 Elastisches Element
35 Kolben
36 Elektromotor
37 Druckraum
38 Zufuhrleitung
39 Rotations-T ranslationsgetriebe 40 Kreistrennventil
41 Druckausgleichsleitung
42 Leitung
44 Rotorlagensensor 50 Füllstandssensor
53 Rückschlagventil
54 Umschaltventil
55 Niederdruckspeicher
56 Nachsaugventil 57 Hydraulische Pumpe
58 Pumpentrennventil
60 Ventilstrom
61 Öffnungsstrom
62 Haltestrom 63 Schließstrom
70 Systemdruck
71 Umschaltzeitpunkt
72 Schwellwert
73 Ursprungswert

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Regelung einer hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs aufweisend einen Linearaktuator (5) als fahrerunabhängige Druckbereitstellungseinrichtung, und eine hydraulischen Ventilanordnung (26) zwischen dem Linearaktuator (5) und Radbremsen (8) der hydraulischen Bremsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer reduzierten Verfügbarkeit des Linearaktuators (5) ein Haltemodus durchgeführt wird, bei dem der hydraulische Druck in den Radbremsen (8) mittels der Ventilanordnung (26) eingesperrt wird und eine Leistung des Linearaktuators (5) reduziert wird, wobei der Systemdruckverlauf (70) im Haltemodus gemessen wird und basierend auf dem Systemdruckverlauf (70) ein Übergang von dem Haltemodus in einen Ersatzmodus durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bestimmt wird wie weit der Systemdruck (70) im Haltemodus abgefallen ist, wobei in den Ersatzmodus übergegangen wird, wenn der Systemdruck unterhalb eines Schwellwerts (72) abgefallen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert (72) basierend auf der Fahrbahnneigung festgelegt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die reduzierte Verfügbarkeit des Linearaktuators (5) erkannt wird, wenn eine dem Linearaktuator (5) zugeordnete Temperatur einen Schwellwert übersteigt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass basierend auf dem Systemdruckverlauf (70) und der Verfügbarkeit des Linearaktuators (5) ein Nachpumpmodus durchgeführt wird, bei dem der eingesperrte Druck durch den Linearaktuator (5) erhöht wird und nachfolgend wieder in den Haltemodus umgeschaltet wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Haltemodus durchgeführt wird, wenn sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Ersatzmodus nicht die hydraulische Rückfallebene ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Ersatzmodus ein Parkbremsmodus ist, bei dem eine elektromechanische Parkbremse (48) des Kraftfahrzeugs angespannt wird und die hydraulische Bremsanlage deaktiviert wird, wodurch das Fahrzeug durch die Parkbremse (48) gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Ersatzmodus ein Kooperativmodus ist, bei dem eine zusätzliche hydraulische Druckbereitstellungseinrichtung (57) angesteuert wird, den eingesperrten Druck zu erhöhen und nachfolgend wieder in den Haltemodus umgeschaltet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Ersatzmodus ein Halbmodus ist, bei dem die Ventilanordnung (23, 26) angesteuert wird, die Radbremsen (8a, 8b) einer ersten Achse strömungsoffen mit einem durch den Fahrer betätigbaren Hauptbremszylinder (2) zu verbinden und den hydraulischen Druck der Radbremsen (8c, 8d) einer zweiten Achse einzusperren.
11.Verfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass beim
Umschalten in den Halbmodus der Druck der Radbremsen (8a, 8b) an den Druck des Hauptbremszylinders (2) angeglichen wird, bevor die Ventilanordnung (23) eine strömungsoffene Verbindung herstellt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Haltemodus durch ein Linearaktuator (5) ein Druck aufgebaut ist, der größer als der angeforderte Druck ist, und der größere Druck eingesperrt wird.
13. Hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Linearaktuator (5) als fahrerunabhängige Druckbereitstellungseinrichtung, eine hydraulische Ventilanordnung (26) zwischen dem Linearaktuator (5) und Radbremsen (8) der hydraulischen Bremsanlage und eine Steuereinrichtung (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) dazu eingerichtet ist ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
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