Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage mit einem Unterdruckbremskraftverstärker (Booster) zur Erzeugung einer ersten Hilfskraft und mit einer ansteuerbaren hydraulischen Druckerhöhungseinheit zur Erzeugung einer zweiten Hilfskraft, mittels der ein Fahrzeugführer bei einer Betätigung eines Bremspedals aktiv unterstützbar ist.

Hydraulische Fahrzeugbremsanlagen mit aktiver hydraulischer Bremskraftunterstützung, bei dem der Fahrer bei der Bremspedalbetätigung mittels einer ansteuerbaren Hydraulikpumpe, z. B. der ABS-Rückförderpumpe, aktiv unterstützt wird, sind bekannt.

Diese Unterstützung erfolgt insbesondere dann, wenn beim Aussteuerpunkt eines vorhandenen Vakuumbremskraftverstärkers (Boosters) die Unterstützungskraft zu gering ist.

Der Aussteuerpunkt kann vorteilhaft mit einem Vakuumsensor in der Arbeitskammer und in der Vakuumkammer des Vakuumbremskraftverstärkers (Doppelvakuumsensor) ermittelt werden.

Ein Nachteil des Standes der Technik besteht darin, dass die Dynamik des Systems, besonders bei der Notwendigkeit von hohen Gradienten an hydraulischem Druck, wie z. B. im Fall einer Panik-oder Notbremsung (Bremsassistenzfunktion), eingeschränkt ist.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, die hydraulische Fahrzeugbremsanlage zu verbessern und ein Verfahren anzugeben, mit denen die Systemdynamik erhöht werden kann.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen sind in den davon abhängigen Unteransprüchen angegeben.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein Bremspedalweg- Sensor vorgesehen ist, der in Verbindung steht mit einer Auswerteeinheit, zwecks Ermittlung einer Betätigung des Bremspedals durch den Fahrzeugführer und welche Auswerteeinheit in Verbindung steht mit einer Ansteuereinheit, zwecks Ansteuerung der hydraulischen Druckerhöhungseinheit zur Erzeugung der zweiten Hilfskraft nach Maßgabe der ermittelten Betätigung des Bremspedals durch den Fahrzeugführer.

Zur Ermittlung der Betätigung des Bremspedals werden vorzugsweise Sensoren eingesetzt, welche einen der gewünschten Bremskraft bzw. des Bremsdruckes entsprechenden Parameter messen. Beispielsweise kann eine Verschiebung des Membrantellers im Booster über einen Wegsensor am oder im Booster gemessen werden. Auch die Messung eines mechanischen Flächendrucks über einen mechanischen Drucksensor am bzw. im Booster oder am bzw. im Hauptbremszylinder ist vorgesehen. Dabei kann vorteilhaft der auf ein Reaktionselement, wie eine Reaktionsscheibe, übertragene Druck gemessen werden.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die ermittelte Betätigung des Bremspedals die Geschwindigkeit des Bremspedal ist.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Unterdruckbremskraftverstärker (Booster) einen Wegsensors aufweist, mit dem der von einem Membranteller des Boosters zurückgelegte Weg bestimmt wird.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Unterdruckbremskraftverstärker (Booster) mittels des Bremspedals und über eine elektronische Steuereinheit betätigbar ist, dass Mittel zur Entkopplung einer kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Unterdruckbremskraftverstärker (Booster) in einer Betriebsart"Brake-by-wire"vorgesehen sind, und dass ein mit dem Bremspedal zusammenwirkender Pedalwegsimulator vorgesehen ist, durch den in der Betriebsart"Brake-by- wire"eine auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft unabhängig von einer Betätigung des Unterdruckbremskraftverstärkers (Boosters) simulierbar ist.

Der Begriff"Brake-by-wire"bedeutet im Sinne der Erfindung eine Betriebsart, bei der das Bremspedal nur über eine elektronische Verbindung mit den Radbremsen bzw. einem Steuergerät verbunden ist, über das die Radbremsen ansteuerbar sind. Mit anderen Worten sind die Radbremsen des Fahrzeugs in der Betriebsart"Brake-by-wire"nicht über eine kraftübertragende Verbindung, wie eine direkte hydraulisch-mechanische Verbindung, mit dem Bremspedal gekoppelt.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Pedalwegsimulator in der Betriebsart"Brake-by-wire"bei der Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker zuschaltbar ist und außerhalb der Betriebsart"Brake-by-Wire"abschaltbar ist.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die ansteuerbare hydraulische Druckerhöhungseinheit eine Hydraulikpumpe aufweist.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass die Hydraulikpumpe eine Rückförderpumpe eines Bremssystems mit elektronischer Bremsdruckregelung, wie ein Antiblockiersystem (ABS), eine Fahrdynamikregelung (ESP) oder eine Antriebsschlupfregelung (ASR), ist.

Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Betätigung des Bremspedals ermittelt wird und nach Maßgabe der ermittelten Bremspedalbetätigung die hydraulische Druckerhöhungseinheit zur Erzeugung einer zweiten Hilfskraft angesteuert wird.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren der Unterdruckbremskraftverstärker (Booster) mittels des Bremspedals und über eine elektronische Steuereinheit betätigbar ist, dass eine kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Unterdruckbremskraftverstärker (Booster) in einer Betriebsart"Brake-by-wire"entkoppelbar ist, und dass ein mit dem Bremspedal zusammenwirkender Pedalwegsimulator vorgesehen ist, durch den in der Betriebsart"Brake-by- wire"eine auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft unabhängig von einer Betätigung des Unterdruckbremskraftverstärkers (Boosters) simulierbar ist.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren der Pedalwegsimulator in der Betriebsart"Brake- by-wire"bei der Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker zuschaltbar ist und außerhalb der Betriebsart"Brake-by-Wire"abschaltbar ist.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren die zweite Hilfskraft mittels einer Hydraulikpumpe erzeugt wird.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren die Hydraulikpumpe auch angesteuert wird, um hydraulische Druckflüssigkeit (Bremsflüssigkeit) bei einem oder nach einem hydraulischen Druckabbau zu befördern.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren die Geschwindigkeit der Betätigung des Bremspedals oder eine davon abhängige Größe ermittelt wird.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren ein Grenzwert für die Betätigung des Bremspedals vorgegeben wird oder ermittelt wird und die hydraulische Druckerhöhungseinheit zur Erzeugung einer zweiten Hilfskraft dann angesteuert wird, wenn der vorgegebene oder ermittelte Grenzwert für die Betätigung des Bremspedals überschritten wird.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren als Grenzwert für die Betätigung des Bremspedals eine maximale Antrittsgeschwindigkeit des Fahrerfußes am Bremspedal in einem Bereich von 300 mm/sec bis 700 mm/sec vorgegeben wird.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren eine Annäherung an einen Punkt des Unterschreitens oder ein Unterschreiten eines vorgegebenen Verhältnisses der ersten Hilfskraft zu einer Betätigungskraft (Aussteuerpunkt) erkannt wird und vor einem oder bei einem Unterschreiten dieses Verhältnisses die hydraulische Druckerhöhungseinheit zur Erzeugung der zweiten Hilfskraft angesteuert wird.

Es ist nach der Erfindung vorgesehen, dass bei dem Verfahren die Betätigung des Bremspedals ermittelt wird mittels eines Wegsensors, der an dem Unterdruckbremskraftverstärker (Booster) angeordnet ist und mit dem der von einem Membranteller des Boosters zurückgelegte Weg bestimmt wird.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels und von zwei Abbildungen (Fig. 1 und Fig. 2) beispielhaft näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung der Fahrzeugbremse, und Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Vakuumbremskraftverstärker (Booster).

In der Fig. 1 ist eine Fahrzeugbremse nach der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Bremse weist einen Unterdruckbremskraftverstärker 1 auf, der in mindestens eine Arbeitskammer 2 und eine Vakuumkammer 3 aufgeteilt ist. Die Unterdruckkammer 3 ist über einen Anschluss 9 durch eine kontinuierlich arbeitende, nicht dargestellte Unterdruckquelle oder Vakuumquelle verbunden. Der Unterdruckbremskraftverstärker ist durch eine Betätigungsstange 4 über ein Bremspedal 5 betätigbar, wodurch ein an den Unterdruckbremskraftverstärker 1 anschließender Tandemhauptbremszylinder 6 (THZ) betätigt wird.

Der Tandemhauptbremszylinder 6 weist hydraulische Anschlüsse 7,8 auf, die mit den Radbremsen des Fahrzeugs 14, 15, 16,17 über Leitungen 18,19 verbunden sind.

An dem Unterdruckbremskraftverstärker 1 ist ein Wegsensor 10 vorgesehen. Damit wird die Geschwindigkeit der Bremspedalbetätigung, eine Antrittsgeschwindigkeit des Fahrerfußes am Bremspedal 5, ermittelt. Liegt diese Antrittsgeschwindigkeit über einem definierten Schwellwert, wird eine zweite Unterstützungskraft durch eine Pumpe 20 erzeugt. Der hydraulische Druck des Tandemhauptbremszylinders 6 wird zumindest für einen Bremskreis durch einen hydraulischen Drucksensor 11 ermittelt.

Die Regelung bzw. Steuerung erfolgt dabei durch eine elektronischen Steuer-und Regeleinheit 13, welcher Signale eines Drucksensors (THZ-Drucksensor 11) über eine elektronische Leitung 22 und des Wegsensors 10 über eine elektronische Leitung 23 zugeführt werden.

Durch die Steuer-und Regeleinheit 13 wird der jeweilige Bremspedalweg am Unterdruckverstärker 1 und der jeweilige, korrespondierende hydraulische Aussteuerdruck am THZ 6 ermittelt. Wird durch einen Vergleich mit einer Kalibrierungskennlinie (Zusammenhang zwischen Druckunterschied zwischen den Kammern des Unterdruckbremskraftverstärkers und dem hydraulischen Aussteuerdruck) festgestellt, dass der aktuelle hydraulische Druck den maximal möglichen Unterstützungsdruck übersteigt, erzeugt die Steuer-und Regeleinheit 13 ein Ansteuersignal für eine aktive hydraulische Bremskraftunterstützung im Sinne eines Aufbaus eines zusätzlichen hydraulischen Drucks durch Ansteuerung der hydraulischen Pumpe 20 über die elektronische Leitung 21. Die Bremsruckregelung erfolgt über hier nicht näher dargestellte elektronisch ansteuerbare hydraulische Ventile.

In der Fig. 2 ist der Ausschnitt des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 mit dem Wegsensor 10 genauer dargestellt. Mit Hilfe eines Taststiftes 25 des Wegsensors 10 wird hier der von einem Membranteller 24 des Verstärkers 1 tatsächlich zurückgelegte Weg bestimmt.

Dadurch kann die hydraulische Pumpe 20 auf den gewünschten Wert geregelt werden. Es ist ebenso vorgesehen, dass alternativ oder zusätzlich der Verstärker 1 selbst angesteuert wird. Dazu sind insbesondere"aktive"Booster vorgesehen, bei denen durch ein elektromagnetisches Betätigungsventil eine gezielte Regelung der Verstärkungskraft, d. h. eine geregelte Belüftung der Arbeitskammer, erfolgen kann.

Weicht der gemessene Weg von einem durch die Elektronikeinheit 13 vorgegebenen Weg für eine bestimmte Zeit und über einen bestimmten Grenztwert (d. h. hinreichend) ab, beispielsweise durch einen Ausfall oder einen Fehler im Bremssystem, so wird ein Fehlersignal gemeldet, welches geeignete Prozesse in dem Bremssystem auslöst. Es ist vorgesehen, dass auch der Drucksensor 11 im oder am Ausgang des Hauptbremszylinders 6 auf analoge Weise für diese entsprechende Funktion eingesetzt wird.

Der Wegsensor 10 liefert im Unterschied zu den auch verwendbaren hydraulischen Drucksensoren 11 die benötigten Signale sehr rasch, d. h. in"Echtzeit". Insbesondere bei hohen Antrittsgeschwindigkeiten des Bremspedals 5 durch den Fahrer wird so ein Zeitvorteil zur Erzeugung der zweiten Unterstützungskraft, in dem Beispiel zum Einschalten der hydraulischen Pumpe 20, erzielt. Dadurch wird die Dynamik der Bremse deutlich erhöht.

Auch im Vergleich mit der Sensierung der Bremspedalbetätigung mittels eines Doppelvakuumsensors im Booster ergeben sich Zeitvorteile. Bis zu 200 msec können an Reaktionszeit gewonnen werden, die einen dynamischeren Druckaufbau gewährleisten.

Durch die Erfindung können somit hohe Druckgradienten erzeugt werden. Dabei ist der Zusatzaufwand vergleichsweise gering. Denn es können bekannte bzw. vorhandene Komponenten benutzt werden.