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Title:
METHOD FOR OPERATING A BRAKING SYSTEM, AND BRAKING SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/020517
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating a braking system for a vehicle. According to said method, a braking request signal characterizing a braking request is generated by actuating a control assembly of an actuation circuit, and a target braking pressure required in an active circuit is determined on the basis of the braking request signal. Furthermore, an actual braking pressure in the active circuit is adjusted according to the target braking pressure by means of a pressure generation device, a displacement piston of the pressure generation device being moved by an electric motor of the pressure generation device. Provided that the braking request signal is constant over a predetermined period of time, a wheel brake that is actuated by the active circuit is hydraulically decoupled from the pressure generation device by closing a shut-off valve located in a hydraulic path between the pressure generation device and the wheel brake, and the electric motor is turned off.

Inventors:
FOITZIK BERTRAM (DE)
KRAUTTER ANDREAS (DE)
HAIBLE TIMO (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/063552
Publication Date:
January 30, 2020
Filing Date:
May 25, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
B60T7/02; B60T13/22; B60T13/66; B60T13/74
Domestic Patent References:
WO2006111393A12006-10-26
Foreign References:
DE102009000769A12010-08-12
DE102009054158A12011-05-26
DE102015220903A12016-05-04
DE102016224896A12018-06-14
DE102012025291A12014-06-26
DE102011079454A12013-01-24
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Claims:
Ansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems (1) für ein Fahrzeug, aufweisend die folgenden Schritte:

Erzeugen eines einen Bremswunsch kennzeichnenden Bremswunschsignals (3) durch Betätigung einer Stellanordnung (20) eines Betätigungskreises (2);

Ermitteln eines in einem Aktivkreis (4) erforderlichen Soll-Bremsdrucks anhand des Bremswunschsignals (3);

Einstellen eines Ist- Bremsdrucks im Aktivkreis (4) gemäß dem Soll-Bremsdruck mittels einer Druckerzeugungseinrichtung (40) durch Bewegen eines

Verdrängerkolbens (42) der Druckerzeugungseinrichtung (40) mithilfe eines Elektromotors (41) der Druckerzeugungseinrichtung (40); und

unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal (3) über einen

vorbestimmten Zeitraum konstant ist, hydraulisches Abkoppeln einer durch den Aktivkreis (4) betätigten Radbremse (43) von der Druckerzeugungseinrichtung (40) durch Schließen eines Trennventils (44), das in einem hydraulischen Pfad (45) zwischen der Druckerzeugungseinrichtung (40) und der Radbremse (43) angeordnet ist, und Abschalten des Elektromotors (41).

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das hydraulische Abkoppeln der Radbremse (43) und das Abschalten des Elektromotors (41) zusätzlich das Vorliegen einer oder mehrerer der folgenden Bedingungen erfordert:

- eine erfasste Drehzahl eines von der Radbremse (43) gebremsten Rads ist kleiner als ein vorbestimmter Drehzahl-Schwellwert,

- der ermittelte Soll-Bremsdruck des Aktivkreises (4) ist größer als ein vorbestimmter Druck-Schwellwert,

- eine eine thermische Belastung des Elektromotors (41) der

Druckerzeugungseinrichtung kennzeichnende Größe erreicht einen

vorbestimmten Belastungs-Schwellwert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stellanordnung (20) einen mittels einer Betätigungseinrichtung (21) betätigbaren Hauptbremszylinder (22) und eine Sensoranordnung (23, 24) aufweist, und wobei das Erzeugen des Bremswunschsignals (3) ein Erfassen eines durch die Betätigung des

Hauptbremszylinders (22) im Betätigungskreis erzeugten hydraulischen Drucks (3A) und/oder eines Stellwegs (3B) der Betätigungseinrichtung (21) als den Bremswunsch kennzeichnende Größen (3A, 3B) umfasst.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei nach dem hydraulischen Abkoppeln der Radbremse (43) von der

Druckerzeugungseinrichtung (40) der Verdrängerkolben (42) mittels des Elektromotors (41) zum Druckabbau zwischen der Druckerzeugungseinrichtung (40) und dem Trennventil (44) verfahren wird.

5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal (3) über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, die Druckerzeugungseinrichtung (40) in periodischen Zeitabständen hydraulisch an die Radbremse (43) angekoppelt wird und ein Einstellen des Soll- Bremsdrucks im Aktivkreis (4) mittels der

Druckerzeugungseinrichtung (40) erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Zeitabstand zwischen 30 Sekunden und 45 Sekunden beträgt.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei, wenn die Bedingung, dass das Bremswunschsignal (3) über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, nicht mehr erfüllt ist, ein hydraulisches Wiederankoppeln der Druckerzeugungseinrichtung (40) an die Radbremse (43) erfolgt, anhand eines zeitlichen Gradienten des Bremswunschsignals (3) ein nach einem vorbestimmten Ausgleichszeitraum (9) in dem Aktivkreis (4) erforderlicher Soll- Bremsdrucks durch Extrapolation des Bremswunschsignals (3) ermittelt wird und das Einstellen des Ist- Bremsdrucks im Aktivkreis (4) mittels der

Druckerzeugungseinrichtung (40) derart erfolgt, dass der Ist-Bremsdruck im Aktivkreis mit Ablauf des Ausgleichszeitraums (9) den Soll-Bremsdruck erreicht.

8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Ausgleichszeitraum (9) zwischen 15 Millisekunden und 500 Millisekunden beträgt.

9. Bremssystem (1) für ein Fahrzeug, mit

einem Betätigungskreis (2) mit einer mittels einer Betätigungseinrichtung (21) betätigbaren Stellanordnung (20) zur Erzeugung eines Bremswunschsignals (3); einem Aktivkreis (4) mit einer Druckerzeugungseinrichtung (40), welche einen Elektromotor (41) und einen mittels des Elektromotors (41) translatorisch bewegbaren Verdrängerkolben (42) aufweist, zumindest einer hydraulisch an die Druckerzeugungseinrichtung (40) gekoppelten Radbremse (43) und einem Trennventil (44), welches in einem hydraulischen Pfad (45) zwischen der Druckerzeugungseinrichtung (40) und der Radbremse (43) angeordnet ist; und einer Steuerungsvorrichtung (5), welche mit der Stellanordnung (20) des Betätigungskreises (2), mit der Druckerzeugungseinrichtung (40) und mit dem Trennventil (44) verbunden ist;

wobei die Steuerungsvorrichtung (5) dazu eingerichtet ist, aus dem

Bremswunschsignal (3) einen im Aktivkreis (4) erforderlichen Soll-Bremsdruck zu ermitteln, den Elektromotor (41) der Druckerzeugungseinrichtung (40) zur Einstellung eines Ist- Bremsdrucks im Aktivkreis (4) gemäß dem Soll-Bremsdruck anzusteuern und unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal (3) über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, das Trennventil (44) zur

hydraulischen Abkopplung der Radbremse (43) von der

Druckerzeugungseinrichtung (40) zu schließen und den Elektromotor (41) der Druckerzeugungseinrichtung (40) abzuschalten.

10. Bremssystem (1) nach Anspruch 9, wobei die Stellanordnung (20) einen mittels der Betätigungseinrichtung (21) betätigbaren Hauptbremszylinder (22) und eine Sensoranordnung (23; 24) zur Erfassung eines durch Betätigung des Hauptbremszylinders (22) erzeugten hydraulischen Drucks (3A) im

Betätigungskreis (2) und/oder eines Stellwegs (3B) der Betätigungseinrichtung (21) als einen Bremswunsch kennzeichnende Größen aufweist, und wobei das Bremswunschsignal (3) durch die den Bremswunsch kennzeichnenden, mittels der Sensoreinrichtung erfassten Größen (3A; 3B) gebildet ist.

Description:
Beschreibung

Titel

Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems sowie Bremssystem

Stand der Technik

Bremssysteme für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wie PKWs oder LKWs, sind üblicherweise als elektrohydraulische Bremssysteme realisiert, bei welchen durch einen mittels einer manuellen Betätigungseinrichtung betätigten Hauptbremszylinder ein hydraulischer Druck in einem Bremskreislauf zur Betätigung von Radbremsen erzeugt wird. Die Druckerzeugung in dem

Bremskraftverlauf wird dabei üblicherweise durch eine

Druckerzeugungseinrichtung, welche einen Elektromotor und einen mittels des Elektromotors bewegbaren Verdrängerkolben oder Plunger aufweist, unterstützt.

Zunehmend kommen auch sogenannte Brake-by-Wire-Systeme zum Einsatz. Ein solches ist System ist beispielsweise in der DE 10 2011 079 454 Al beschrieben. Bei diesem Bremssystem ist ein Betätigungskreis vorgesehen, in welchem durch Betätigung eines Hauptbremszylinders ein hydraulischer Druck erzeugt wird. Dieser Druck wird erfasst und anhand des erfassten Drucks wird ein Soll- Bremsdruck ermittelt, der mittels einer Druckerzeugungseinrichtung, welche einen Elektromotor und einen mittels des Elektromotors bewegbaren

Verdrängerkolben aufweist, in einem Aktivkreis zur Betätigung der Radbremsen eingestellt.

Offenbarung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines

Bremssystems sowie ein Bremssystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems für ein Fahrzeug vorgesehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein Erzeugen eines einen Bremswunsch kennzeichnenden Bremswunschsignals durch Betätigung einer Stellanordnung eines Betätigungskreises. In diesem Schritt wird folglich ein Signal erzeugt, das eine gewünschte Verzögerung des Fahrzeugs repräsentiert.

In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ermitteln eines in einem Aktivkreis erforderlichen Soll-Bremsdrucks anhand des Bremswunschsignals. Das

Bremswunschsignal bildet somit eine Eingangsgröße für eine

Ermittlungsfunktion, die z.B. als ein Softwaremodul realisiert sein kann. Diese Ermittlungsfunktion ermittelt als Ausgangsgröße einen Wert für einen

Bremsdruck, der in einem Aktivkreis eingestellt werden soll.

Weiterhin erfolgt ein Einstellen eines Ist- Bremsdrucks im Aktivkreis gemäß dem Soll-Bremsdruck mittels einer Druckerzeugungseinrichtung durch Bewegen eines Verdrängerkolbens der Druckerzeugungseinrichtung mithilfe eines Elektromotors der Druckerzeugungseinrichtung. Der Elektromotor kann insbesondere über ein Getriebe an den Verdrängerkolben gekoppelt sein, welches eine Drehbewegung des Elektromotors in eine translatorische Bewegung des Verdrängerkolbens umwandelt, um den Druck im Aktivkreis zur variieren und dadurch eine

Radbremse, welche auf ein Rad des Fahrzeugs wirkt, zu betätigen.

Erfindungsgemäß erfolgt unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, ein hydraulisches Abkoppeln einer durch den Aktivkreis betätigten Radbremse von der

Druckerzeugungseinrichtung durch Schließen eines Trennventils, das in einem hydraulischen Pfad zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und der

Radbremse angeordnet ist, und ein Abschalten des Elektromotors. Demnach wird der eingestellte Bremsdruck im Aktivkreis nach dem Schließen der

Trennventile zwischen der Radbremse und dem Trennventil gehalten, da der zwischen dem Trennventil und der Radbremse liegende bremsseitige Teil des hydraulischen Pfads ein abgeschlossenes Volumen bildet. Die Radbremse wird deshalb unabhängig von der Druckerzeugungseinrichtung solange mit dem eingestellten Druck betätigt, wie das Trennventil geschlossen ist. Nach dem Schließen der Trennventile wird der Elektromotor abgeschaltet, da er zur Druckerzeugung im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfades nicht mehr benötigt wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Bremssystem für ein Fahrzeug vorgesehen.

Das erfindungsgemäße Bremssystem umfasst einen Betätigungskreis mit einer mittels einer Betätigungseinrichtung betätigbaren Stellanordnung zur Erzeugung eines Bremswunschsignals und einen Aktivkreis mit einer

Druckerzeugungseinrichtung, welche einen Elektromotor und einen mittels des Elektromotors translatorisch bewegbaren Verdrängerkolben aufweist, mit zumindest einer hydraulisch an die Druckerzeugungseinrichtung gekoppelten Radbremse und mit einem Trennventil, welches in einem hydraulischen Pfad zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und der Radbremse angeordnet ist. Ferner weist das Bremssystem eine Steuerungsvorrichtung auf, welche mit der Stellanordnung des Betätigungskreises, mit der Druckerzeugungseinrichtung und mit dem Trennventil verbunden ist.

Erfindungsgemäß ist die Steuerungsvorrichtung dazu eingerichtet, aus dem Bremswunschsignal einen im Aktivkreis erforderlichen Soll-Bremsdruck zu ermitteln, den Elektromotor der Druckerzeugungseinrichtung zur Einstellung eines Ist- Bremsdrucks gemäß dem Soll-Bremsdruck im Aktivkreis anzusteuern und unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen

vorbestimmten Zeitraum konstant ist, das Trennventil zur hydraulischen

Abkopplung der Radbremse von der Druckerzeugungseinrichtung zu schließen und den Elektromotor der Druckerzeugungseinrichtung abzuschalten. Die Steuerungsvorrichtung ist folglich dazu eingerichtet, das Bremssystem zu der Ausführung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zu veranlassen.

Einer der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken besteht darin, mittels der Druckerzeugungseinrichtung einen gewünschten Bremsdruck im Aktivkreislauf aufzubauen und, wenn ein den erforderlichen Ist-Bremsdruck determinierender Bremswunsch über einen gewissen Zeitraum konstant bleibt, einen

bremsseitigen Teil eines hydraulischen Pfads zwischen der

Druckerzeugungseinrichtung und einer Radbremse durch ein Trennventil von der Druckerzeugungseinrichtung zu entkoppeln. Dies bietet den Vorteil, dass der Druck im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfades, abgesehen von

Leckageverlusten, unabhängig von der Druckerzeugungseinrichtung konstant gehalten wird. Die Druckerzeugungseinrichtung kann folglich abgeschaltet werden. Dies verringert die Gefahr, dass der Elektromotor der

Druckerzeugungseinrichtung überhitzt, wenn ein hoher Bremsdruck über einen längeren Zeitraum angefordert wird, was beispielsweise im Stillstand des Fahrzeugs der Fall sein kann. Somit wird die Lebensdauer des Elektromotors erhöht und auch dessen Ausfallsicherheit verbessert.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass das hydraulische Abkoppeln der Radbremse und das Abschalten des Elektromotors zusätzlich das Vorliegen einer oder mehrerer der folgenden Bedingungen erfordert:

a) eine erfasste Drehzahl eines von der Radbremse gebremsten Rads ist kleiner als ein vorbestimmter Drehzahl-Schwellwert,

b) der ermittelte Soll-Bremsdruck des Aktivkreises ist größer als ein

vorbestimmter Druck-Schwellwert,

c) eine eine thermische Belastung des Elektromotors der

Druckerzeugungseinrichtung kennzeichnende Größe erreicht einen

vorbestimmten Belastungs-Schwellwert.

Bedingung a) kann beispielsweise erfüllt sein, wenn die erfasste Drehzahl so klein ist, dass von einem Stillstand des Fahrzeugs ausgegagen werden kann. Insbesondere kann der Drehzahl-Schwellwert durch eine Anzahl von

Umdrehungen pro Sekunde des jeweiligen Rades definiert sein, welche einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs von 3 km/h entspricht. Durch diese

Bedingung wird ein versehentliches, unbeabsichtigtes Abkoppeln der Radbremse von der Druckerzeugungseinrichtung während der Fahrt vorteilhaft vermieden.

Zur Ermittlung, ob Bedingung c) erfüllt ist, kann beispielsweise eine elektrische Stromstärke, mit welcher der Elektromotor vesorgt wird, gemessen bzw. erfasst werden. Die Bedingung c) ist in diesem Fall erfüllt, wenn die ermittelte

Stromstärke über einen vorbestimmten Zeitraum oberhalb eines Strom- Grenzwerts liegt. Auch kann direkt eine Temperatur des Elektromotors, z.B. eine Temperatur im Motorgehäuse, erfasst werden. Die Bedingung c) ist in diesem Fall erfüllt, wenn ein Temperatur-Grenzwert erreicht wird. Ferner kann auch ein Rechenmodell zur Ermittlung der thermischen Belastung verwendet werden, beispielsweise in Form einer Wertetabelle, in welcher bestimmten

Drehmomentverläufen des Elektromotors thermische Belastungskenngrößen zugeordnet sind. Die Bedingung c) ist in diesem Fall erfüllt, wenn die thermische Belastungskenngröße der Wertetabelle einen Grenzwert überschreitet.

Die Bedingungen b) und c) verringern jeweils die Anzahl der Situationen, in denen die Radbremse abgekoppelt wird. Dadurch werden die Trennventile vorteilhaft geschont. Da das Abkoppeln unter Umständen für den Fahrer des Fahrzeugs wahrnehmbar ist, z.B. akustisch wahrnehmbar, wird hierdurch auch der Komfort für den Fahrer erhöht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die Stellanordnung einen mittels einer Betätigungseinrichtung betätigbaren Hauptbremszylinder und eine Sensoranordnung auf, wobei das Erzeugen des Bremswunschsignals ein Erfassen eines durch die Betätigung des Hauptbremszylinders im

Betätigungskreis erzeugten hydraulischen Drucks und/oder eines Stellwegs der Betätigungseinrichtung als den Bremswunsch kennzeichnende Größen umfasst. Das Bremswunschsignal ist hierbei folglich durch den erfassten hydraulischen Druck im Betätigungskreislauf und durch den Stellweg der

Betätigungseinrichtung gebildet bzw. aus diesen Größen zusammengesetzt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem hydraulischen Abkoppeln der Radbremse von der Druckerzeugungseinrichtung der Verdrängerkolben mittels des Elektromotors zum Druckabbau zwischen der Druckerzeugungseinrichtung und dem Trennventil verfahren. Nach dem

Schließen des Trennventils und vor dem Ausschalten des Elektromotors wird der Verdrängerkolben zunächst noch durch den Elektromotor betätigt, sodass in einem druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads, also zwischen dem Verdrängerkolben und dem Trennventil, nach wie vor der Soll-Bremsdruck eingestellt wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird der Verdrängerkolben vor dem Ausschalten des Elektromotors durch diesen derart verfahren, dass der hydraulische Druck in dem druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads zuerst verringert wird. Auf diese Weise wird ein unkontrollierter Druckabbau in dem druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads infolge des

Ausschaltens des Elektromotors vermieden. Weiterhin wird ein unkontrolliertes Verfahren des Elektromotors vermieden. Dies verringert weiter die auf den Elektromotor wirkenden Kräfte. Ferner wird vermieden, dass der

Verdrängerkolben unkontrolliert in einen hinteren Anschlag fährt, wodurch mechanische Belastungen und/oder eine Induktion von Spannungsspitzen verringert werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, die Druckerzeugungseinrichtung in periodischen

Zeitabständen hydraulisch an die Radbremse angekoppelt wird und ein

Einstellen des Soll-Bremsdrucks im Aktivkreis mittels der

Druckerzeugungseinrichtung erfolgt. Dieser optionale Verfahrensschritt kann auch als Nachspannen bezeichnet werden und dient dem Ausgleich von infolge von Leckage oder dergleichen auftretenden Druckverlusten im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfads. Hierzu wird in vorbestimmten zeitlichen Abständen, z.B. alle 30 Sekunden bis 45 Sekunden, die Druckerzeugungseinrichtung an die Radbremse hydraulisch angekoppelt. Folglich wird zunächst in dem

druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads mittels der

Druckerzeugungseinrichtug der Soll-Bremsdruck eingestellt. Wenn der gewünschte Druck im druckerzeugerseitigen Teil des hydraulischen Pfads vorliegt, wird das Trennventil kurz geöffnet, um im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfads den gewünschten Druck zu erzeugen. Anschließend wird das Trennventil wieder geschlossen und die Druckerzeugungseinrichtung und somit der Elektromotor wieder ausgeschaltet. Dadurch wird die Betriebssicherheit des Bremssystems weiter verbessert, da ein ungewollter Druckverlust im bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfads ausgeglichen wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass, wenn die Bedingung, dass das Bremswunschsignal über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, nicht mehr erfüllt ist, ein hydraulisches Wiederankoppeln der Druckerzeugungseinrichtung an die Radbremse erfolgt. Hierbei wird anhand eines zeitlichen Gradienten des Bremswunschsignals ein nach einem

vorbestimmten Ausgleichszeitraum in dem Aktivkreis erforderlicher Soll- Bremsdrucks durch Extrapolation des Bremswunschsignals ermittelt und das Einstellen des Ist-Bremsdrucks im Aktivkreis mittels der

Druckerzeugungseinrichtung erfolgt derart, dass der Ist- Bremsdruck im Aktivkreis mit Ablauf des Ausgleichszeitraums den Soll-Bremsdruck erreicht. Demnach erfolgt ein kontrollierter Angleich des Bremsdrucks an den Sollbremsdruck.

Dadurch werden Drucksprünge, die sich aufgrund der endlichen Zeit, die das Trennventil zum Öffnen benötigt, einstellen vermieden. Dies schont einerseits den Elektromotor und die Ventile. Darüber hinaus wird dadurch der Bedinkomfort für den Fahrer verbessert.

Das hydraulische Wiederankoppeln kann auch erfolgen, wenn eine der o.g. Bedingungen a) bis c) nicht mehr erfüllt ist und/oder wenn ein Fehler im

Bremssystem detektiert wird, beispielsweise in Form einer Leckage oder dergleichen.

Der Ausgleichszeitraum kann insbesondere zwischen 15 Millisekunden und 500 Millisekunden und bevorzugt zwischen 20 und 200 Millisekunden betragen.

Gemäß einer Ausführungsform des Bremssystems ist vorgesehen, dass die Stellanordnung einen mittels der Betätigungseinrichtung betätigbaren

Hauptbremszylinder und eine Sensoranordnung zur Erfassung eines durch Betätigung des Hauptbremszylinders erzeugten hydraulischen Drucks im

Betätigungskreis und/oder eines Stellwegs der Betätigungseinrichtung als einen Bremswunsch kennzeichnende Größen aufweist, und wobei das

Bremswunschsignal durch die den Bremswunsch kennzeichnenden, mittels der Sensoreinrichtung erfassten Größen gebildet ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bremssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Druckverlauf in einem druckerzeugerseitigen Teil eines

hydraulischen Pfads des in Fig. 1 dargestellten Bremssystems während der Durchführung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 3 einen Druckverlauf in einem bremsseitigen Teil des hydraulischen Pfads des in Fig. 1 dargestellten Bremssystems während der Durchführung eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In den Figuren der Zeichnung sind gleiche, funktionsgleiche und gleich wirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nichts Anderes ausführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Bremssystem 1 für ein Fahrzeug. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist das Bremssystem 1 einen Betätigungskreis 2, einen Aktivkreis 4 und eine Steuerungsvorrichtung 5 auf.

Der in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Betätigungskreis 2 weist eine

Stellanordnung 20 und eine Betätigungseinrichtung 21 auf. Die Stelleinrichtung 20 kann insbesondere, wie in Fig. 1 beispielhaft dargestellt, einen hydraulischen Hauptbremszylinder 22 sowie eine Sensoranordnung mit zumindest einem Drucksensor 23 sowie einem Stellwegsensor 24 aufweisen. Die Stelleinrichtung 20 kann ferner einen optionalen Rückstellsimulator 25 aufweisen. Bei der in Fig.

1 beispielhaft gezeigten Stellanordnung 20 ist der Hauptbremszylinder 22 mittels der Betätigungseinrichtung 21, welche in Fig. 1 beispielhaft als Fußpedal dargestellt ist, betätigbar. Die Betätigung des Hauptbremszylinders 22 umfasst hierbei ein Verschieben eines oder mehrerer Verdrängerkolben 22A, 22B, wodurch ein Hydraulikfluid, z.B. Öl, gegen eine Rückstellkraft verdrängt und dadurch ein hydraulischer Druck im Betätigungskreis 2 erzeugt wird. Die Rückstellkraft kann beispielsweise durch den optionale Rückstellsimulator 25 erzeugt werden, welcher über eine Hydraulikleitung 6 hydraulisch, also in fluidleitender Weise, an den Hauptbremszylinder 22 gekoppelt ist.

Der optionale Drucksensor 23 erfasst den durch den Hauptbremszylinder 22 erzeugten Druck und erzeugt ein diesen Druck repräsentierendes Drucksignal 3A. Der Drucksensor 23 ist in Fig. 1 beispielhaft über den Rückstellsimulator 25 hydraulisch an die Hydraulikleitung 6 gekoppelt. Der optionale Stellwegsensor 24 erfasst einen von der Betätigungseinrichtung 21 zurückgelegten Stellweg und erzeugt ein den Stellweg repräsentierendes Stellwegsignal 3B. Das Drucksignal 3A und das Stellwegsignal 3B bilden vorliegend gemeinsam ein beispielhaftes Bremswunschsignal 3, das mittels der Stellanordnung 20 erzeugt wird.

Die Stellanordnung 20 kann alternativ auch lediglich durch den Stellwegsensor 24 gebildet sein, welcher den Stellweg der Betätigungseinrichtung 21 erfasst. In diesem Fall ist das Bremswunschsignal 3 durch das Stellwegsignal 3B gebildet.

Der Aktivkreis 4 weist eine Druckerzeugungseinrichtung 40, zumindest eine Radbremse 43 und zumindest ein Trennventil 44 auf. Optional weist der Aktivkreis 4 außerdem eine Bremsregelungsventilanordnung 47 auf. In Fig. 1 ist beispielhaft ein Aktivkreis 4 mit insgesamt vier Radbremsen 43A, 43B, 43C, 43D und zwei Trennventilen 44A, 44B dargestellt.

Die Druckerzeugungseinrichtung 40 weist einen Elektromotor 41 und einen Verdrängerkolben 42 auf, welcher mittels des Elektromotors 41 translatorisch bewegbar ist. Zur Umwandlung einer Rotationsbewegung des Elektromotors 41 in eine Translationsbewegung des Verdrängerkolbens 42 kann ein in Fig. 1 lediglich schematisch dargestelltes Getriebe 41A vorgesehen sein, das den Elektromotor 41 kinematisch an den Verdrängerkolben 42 koppelt. Der

Verdrängerkolben 42 ist in einem Führungszyliner 42A bewegbar, wodurch ein sich in dem Führungszylinder 42A befindliches Hydraulikfluid, z.B. Öl, verdrängt wird.

Die Trennventile 44A, 44B können beispielsweise als elektromechanische Schaltventile realisiert sein. Die Trennventile 44A, 44B sind jeweils zwischen einem offenen Zustand, in welchem diese einen Fluiddurchfluss ermöglichen, und einem geschlossenen Zustand, in welchem die Trennventile 44A, 44B einen Fluiddurchfluss sperren, schaltbar. In Fig. 1 sind die Trennventile 44A, 44B beispielhaft in einem geschlossenen Zustand dargestellt.

Die Radbremsen 43A, 43B, 43C, 43D wirken jeweils über Reibbeläge (nicht dargestellt) auf an einem jeweiligen Rad vorgesehene Reibflächen,

beispielsweise in Form einer Bremsscheibe 7A, 7B, 7C, 7D, ein, um das jeweilige Rad zu bremsen.

Die optionale Bremsregelungsventilanordnung 47 ist in Fig. 1 lediglich schematisch dargestellt und dient zur individuellen Regelung der einzelnen Radbremsen 43A, 43B, 43C, 43D. Die Bremsregelungsventilanordnung 47 wird hierin aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher erläutert.

Die Trennventile 44A, 44B sind über eine sich verzweigende Hydraulikleitung 15 hydraulsich an die Druckerzeugungseinrichtung 40 gekoppelt. Ferner ist das erste Druckventil 44A über eine sich verzweigende Hydraulikleitung 16 an die Bremsscheiben 7A und 7B der Räder (nicht dargestellt) gekoppelt. Das zweite Druckventil 44B ist über eine sich verzweigende Hydraulikleitung 17 an die Bremsscheiben 7C und 7D der Räder gekoppelt. Die Hydraulikleitungen 15, 16, 17 bilden somit einen Hydraulikpfad 45 zwischen der

Druckerzeugungseinrichtung 40 und der zumindest einen Radbremse 43 aus.

Die an die Radbremsen 43 angeschlossenen Hydraulikleitungen 16, 17 bilden einen bremsseitigen Teil 45A des hydraulischen Pfads 45. Die an die

Druckerzeugungseinrichtung 40 angeschlossene Hydraulikleitung 15 bildet einen druckerzeugungsseitigen Teil 45B des hydraulischen Pfads 45.

Fig. 1 zeigt weiter, dass ein optionaler Bremsdrucksensor 46 zur Erfassung eines Bremsdrucks in dem druckereugungsseitigen Teil 45B des hydraulischen Pfads 45 vorgesehen sein kann. Auch sind in Fig. 1 beispielhaft optionale

Motorsensoren 47A, 47B zur Erfassung von Betriebsgrößen des Elektromotors, wie des Betriebsstroms oder einer Drehstellung dargestellt. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, kann der Betätigungskreis 2 über optionale Ventile 26A, 26B hydraulisch an den Aktivkreis 4 gekoppelt sein, um im Falle eines

Betriebsausfalls der Druckerzeugungseinrichtung 40 eine Betätigung der Radbremsen 43 über den Hauptbremszylinder 22 zu ermöglichen. Hierzu ist sind die Verdrängerkolben 22A, 22B über die Ventile 26A, 26B an die

Hydraulikleitungen 16, 17 angeschlossen, wobei die Ventile 26A, 26B analog zu den Trennventilen 44A, 44B gestaltet sein können. In Fig. 1 sind die Ventile 26A, 26B in einem geschlossenen Zustand dargestellt.

Wie in Fig. 1 weiterhin gezeigt, ist die Steuerungsvorrichtung 5 mit der

Stellanordnung 20 des Betätigungskreises 2, insbesondere mit den Sensoren 23, 24 der Stellanordnung 20, mit der Druckerzeugungseinrictung 40 und mit den Trennventilen 44 verbunden ist. Die Steuerungsvorrichtung 5 kann ferner mit den optionalen Ventilen 26A, 26B, dem optionalen Bremsdrucksensor 46 sowie den optionalen Motorsensoren 47 A, 47B verbunden sein. Hierbei wird unter „verbunden“ eine funktionelle Verbindung verstanden, insbesondere eine

Datenverbindung, die drahtgebunden oder drahtlos realisiert sein kann.

Die Steuerungsvorrichtung 5 kann insbesondere einen Prozessor (nicht dargestellt) und einen Datenspeicher (nicht dargestellt) aufweisen, wobei auf der Datenspeicher Software enthält, die dazu eingerichtet ist, den Prozessor zur Ausführung der nachfolgend beschriebenen Funktionen bzw. des nachfolgend beschriebenen Verfahrens zu veranlassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend beispielhaft anhand des voranstehend beschriebenen Bremssystems 1 erläutert. Fig. 2 zeigt ein

Diagramm, in welchem an einer positiven Ordinatenachse der Bremsdruck in dem druckerzeugerseitigen Teil 45 B des Aktivkreises 4 und an einer negativen Ordinatenachse der Schaltzustand der Trennventile 44A, 44B eingezeichnet ist. Entlang der Abszissenachse des in Fig. 2 dargestellten Diagramms ist die Zeit aufgetragen.

Beim Betreiben des Bremssystems 1 in einem Fahrzeug wird zunächst ein einen Bremswunsch kennzeichnendes Bremswunschsignal 3 durch Betätigung der Stellanordnung 20 erzeugt. Beispielsweise wird die Betätigungseinrichtung 21 bewegt und dadurch der Hauptbremszylinder 22 gegen die Rückstellkraft des optionalen Rückstellsimulators 25 betätigt. Der Drucksensor 23 und der

Stellwegsensor 24 erfassen jeweils einen Druck bzw. einen Stellweg. Der Drucksensor 23 erzeugt ein entsprechendes Drucksignal 3A und der

Stellwegsensor 24 ein entsprechendes Stellwegsignals 3B. Diese bilden das Bremswunschsignal 3 und werden an die Steuerungsvorrichtung 5 übermittelt.

Die Steuerungsvorrichtung 5 ermittelt anhand des Bremswunschsignals 3 einen in dem Aktivkreis 4 erforderlichen Soll-Bremsdrucks und erzeugt ein

entsprechendes Motorsteuersignal 5M, welches an den Elektromotor 41 der Druckerzeugungseinrichtung 40 übermittelt wird.

Der Elektromotor 41 wird gemäß dem Motorsteuersignal 5M bei geöffneten Trennventilen 44A, 44B betrieben und bewegt dadurch den Verdrängerkolben 42 derart, dass der Soll-Bremsdruck im Aktivkreis eingestellt wird. Optional kann hierbei mittels des optionalen Bremsdrucksensors 46 eine geschlossene

Regelschleife realisiert werde, in welcher der Bremsdruck im Aktivkreis gemäß dem Soll-Bremsdruck geregelt wird.

Unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal 3 über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, erzeugt die Steuerungsvorrichtung 5 ein Ventilsteuersignal 5V, welches ein Schließen der Trennventile 44A, 44B bewirkt. Unter„konstant“ kann hierin insbesondere verstanden werden, dass eine Änderung des

Bremswunschsignal 3 kleiner einem vorbestimmten Wert ist. Beispielsweise ist das Bremswunschsignal 3 konstant, wenn sich weder das Drucksignal 3A noch das Stellwegsignal 3B innerhalb eines vorbestimmte Zeitraums, beispielsweise über 3 Sekunden, um nicht mehr als einen vorbestimmten Wert, beispielsweise um nicht mehr als 1 Prozent ändert. Ein konstantes Bremswunschsignal 3 resultiert in einem konstanten Bremsdruck, wie in Fig. 2 erkennbar ist. Nach Ablauf der vorbestimmten Zeit tl werden die Trennventile 44A, 44B geschlossen.

Es erfolgt somit ein hydraulisches Abkoppeln der zumindest einen Radbremse 43 von der Druckerzeugungseinrichtung 40 durch Schließen des zumindest einen Trennventils 44. Dieses hydraulische Abkoppeln kann zusätzlich an das Vorliegen weiterer Bedingungen gekoppelt werden. Beispielsweise kann an den Rädern mittels Drehzahlsensoren 18A, 18B, 18C, 18D eine Drehzahl der Räder erfasst und als Drehzahlsignal 5D an die Steuerungsvorrichtung 5 übermittelt werden. Das hydraulische Abkoppeln kann hierbei unter der zusätzlichen Bedingung erfolgen, dass die erfasste Drehzahl kleiner als ein vorbestimmter Drehzahl-Schwellwert ist. Auch kann als zusätzliche Bedingung gefordert werden, dass der ermittelte Soll-Bremsdruck des Aktivkreises 4 größer als ein vorbestimmter Druck- Schwellwert ist. Alternativ oder zusätzlich kann außerdem als Bedingung gefordert werden, dass eine eine thermische Belastung des Elektromotors 41 der Druckerzeugungseinrichtung kennzeichnende Größe einen vorbestimmten Belastungs-Schwellwert erreicht. Beispielsweise kann der mittels des

Motorsensors 47A erfasste Betriebsstrom als Stromsignal 51 an die

Steuerungsvorrichtung 5 übermittelt werden. Wenn der durch Betriebsstrom 51 über eine bestimmte Zeit oberhalb eines Grenzwerts liegt, erfolgt ein Schließen der Trennventile 44.

Nach dem Schließen der Trennventile 44 erfolgt wird ein Motorsteuersignal 5M erzeugt und der Elektromotor 41 abgeschaltet. Dies erfolgt zu dem in Fig. 2 mit t3 gekennzeichneten Zeitpunkt. Wie in Fig. 2 ferner gezeigt ist, kann nach dem Schließen der Trennventile 44 vor dem Abschalten des Elektromotors 41 optional ein kontrollierter Druckabbau in dem druckerzeugerseitigen Teil 45B des

Hydraulikpfads 45 erfolgen, indem der Elektromotor 41 zum Zeitpunkt t2 durch ein von der Steuerungsvorrichtung 5 erzeugtes Motorsteuersignal 5M derart betätigt wird, dass der Verdrängerkolben 42 das Volumen im Führungszylinder 42A vergrößert.

Optional kann unter der Bedingung, dass das Bremswunschsignal 3 über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, die Druckerzeugungseinrichtung 40 in periodischen Zeitabständen, beispielsweise in Zeitabstand zwischen 30

Sekunden und 45 Sekunden, hydraulisch an die Radbremse 43 angekoppelt werden und ein Einstellen des Soll-Bremsdrucks im Aktivkreis 4 mittels der Druckerzeugungseinrichtung 40 erfolgen. Dies ist in Fig. 2 nicht dargestellt. Bei diesem Vorgang wird der Elektromotor 41 durch ein Motorsteuersignal 5M aktiviert, sodass dieser den Verdrängerkolben 42 aktiviert und der Bremsdruck im druckerzeugerseitigen Teil 45B des Hydraulikpfads 45 entsprechend dem Soll-Bremsdruck eingestellt wird. Wenn der geforderte Soll-Bremsdruck erreicht ist, werden die Trennventile 44 durch ein Ventilsteuersignal 5V geöffnet und nach kurzer Zeit wieder geschlossen. Der Elektromotor 41 wird dann wieder ausgeschaltet.

Wenn die Bedingung, dass das Bremswunschsignal 3 über einen vorbestimmten Zeitraum konstant ist, nicht mehr erfüllt ist, erfolgt ein hydraulisches

Wiederankoppeln der Druckerzeugungseinrichtung 40 an die Radbremse 43. Hierzu erzeugt die Steuerungsvorrichtung 5 ein Motorsteuersignal 5M zur Aktivierung des Elektromotors 41, um den Bremsdruck im druckerzeugerseitigen Teil 45B des Hydraulikpfads 45 entsprechend dem Soll-Bremsdruck einzustellen. Danach wird ein Ventilsteuersignal 5V erzeugt, welches ein Öffnen der

Trennventile 44 veranlasst. In Fig. 2 wird der Elektromotor 41 zum Zeitpunkt t4 aktiviert und die Trennventile 44 zum Zeitpunkt t5 geöffnet. Wie in Fig. 2 beispielhaft gezeigt ist, wird zwischen den Zeitpunkten t4 und t5 ein linearer Druckanstieg im druckerzeugerseitigen Teil 45B des Hydraulikpfads 45 durch die Druckerzeugungseinrichtung 40 erzeugt. Selbstverständlich kann auch ein nicht linearer Druckanstieg druckerzeugerseitigen Teil 45B des Hydraulikpfads 45 durch die Druckerzeugungseinrichtung 40 erzeugt werden.

Wie in Fig. 3 beispielhaft gezeigt ist, kann nach dem Öffnen der Trennventile 44 eine optionale kontrollierte Anpassung des Bremsdrucks im Aktivkreis 4 an den geforderten Soll-Bremsdruck erfolgen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise ein Drucksprung im Aktivkreis 4 vermieden werden, der sich durch eine Änderung des Soll-Bremsdrucks während der Zeit t6, die zum Öffnen der Trennventile 44 benötigt wird, ergeben kann.

In Fig. 3 ist beispielhaft ein anhand eines Bremswunschsignals 3 ermittelter Soll- Bremsdruck als volle Linie 8A über die Zeit aufgetragen. Ferner ist in Fig. 3 ein beispielhafter Verlauf des mittels der Druckerzeugungsvorrichtung 40 im

Aktivkreis 4 erzeugten Bremsdrucks als gestrichelte Linie über die Zeit aufgetragen. Zur Anpassung des Bremsdrucks im Aktivkreis wird ein zeitlicher Gradient des Bremswunschsignals 3 während Zeit t6, die zum Öffnen der Trennventile 44 benötigt wird, ermittelt. Anhand dieses Gradienten wird das Bremswunschsignal 3 für einen vorbestimmten Ausgleichszeitraum 9 extrapoliert und aus diesem extrapolierten Bremswunschsignal 3 ein extrapolierter Verlauf des Soll-Bremsdrucks bzw. ein nach einem vorbestimmten Ausgleichszeitraum 9 in dem Aktivkreis 4 erforderlicher Soll- Bremsdrucks 10 ermittelt. Der Elektromotor 41 wird auf Basis eines Motorsteuersignals 5M nach dem Öffnen der

Trennventile 44 derart betrieben, dass der von der Druckerzeugungseinrichtung 40 erzeugte Bremsdruck den erforderlichen Soll-Bremsdruck 10 mit Ablauf des Ausgleichszeitraums 9 erreicht. Dies kann beispielsweise durch ein lineares Senken des Bremsdrucks im Aktivkreis 4 während des Ausgleichszeitraums 9 erfolgen, wie dies in Fig. 3 beispielhaft gezeigt ist. Der Ausgleichszeitraum 9 kann beispielsweise zwischen 15 Millisekunden und 500 Millisekunden, insbesondere zwischen 20 Millisekunden und 200 Millisekunden betragen.