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DE102016005859B4 - Braking system for a motor vehicle and method for operating a braking system - Google Patents

Braking system for a motor vehicle and method for operating a braking system Download PDF

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DE102016005859B4
DE102016005859B4 DE102016005859.5A DE102016005859A DE102016005859B4 DE 102016005859 B4 DE102016005859 B4 DE 102016005859B4 DE 102016005859 A DE102016005859 A DE 102016005859A DE 102016005859 B4 DE102016005859 B4 DE 102016005859B4
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Abstract

Bremsanlage (1) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Radbremse, einem Bedienelement zur Betätigung der Radbremse sowie einem in einer Wirkverbindung zwischen dem Bedienelement und der Radbremse vorliegenden Vakuumbremskraftverstärker (2), der von einer Unterdruckquelle (4) mit Unterdruck beaufschlagbar ist, wobei die Unterdruckquelle (4) über eine Unterdruckleitung (3) an den Vakuumbremskraftverstärker (2) angeschlossen ist, wobei die Unterdruckleitung (3) mittels eines strömungstechnisch zwischen der Unterdruckquelle (4) und dem Vakuumbremskraftverstärker (2) in der Unterdruckleitung (3) vorliegenden Ventils (5) mit einer Außenumgebungsströmung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterdruckquelle (4) ausschließlich eine elektrische Unterdruckpumpe (4) dient und das Ventil (5) als Magnetventil ausgestaltet ist.

Figure DE102016005859B4_0000
Brake system (1) for a motor vehicle, with at least one wheel brake, an operating element for actuating the wheel brake and a vacuum brake booster (2) which is operatively connected between the operating element and the wheel brake and which can be pressurized with vacuum from a vacuum source (4), wherein the vacuum source (4) is connected to the vacuum brake booster (2) via a vacuum line (3), wherein the vacuum line (3) can be connected to an external ambient flow by means of a valve (5) which is fluidically arranged between the vacuum source (4) and the vacuum brake booster (2) in the vacuum line (3), characterized in that an electric vacuum pump (4) serves exclusively as the vacuum source (4) and the valve (5) is designed as a solenoid valve.
Figure DE102016005859B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Radbremse, einem Bedienelement zur Betätigung der Radbremse sowie einem in einer Wirkverbindung zwischen dem Bedienelement und der Radbremse vorliegenden Vakuumbremskraftverstärker, der von einer Unterdruckquelle mit Unterdruck beaufschlagbar ist, wobei die Unterdruckquelle über eine Unterdruckleitung an den Vakuumbremskraftverstärker angeschlossen ist, wobei die Unterdruckleitung mittels eines strömungstechnisch zwischen der Unterdruckquelle und dem Vakuumbremskraftverstärker in der Unterdruckleitung vorliegenden Ventils mit einer Außenumgebungsströmung verbindbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a braking system for a motor vehicle, comprising at least one wheel brake, an operating element for actuating the wheel brake, and a vacuum brake booster operatively connected between the operating element and the wheel brake, which vacuum booster can be subjected to negative pressure from a vacuum source. The vacuum source is connected to the vacuum brake booster via a vacuum line, and the vacuum line can be connected to an external ambient flow by means of a valve fluidically located in the vacuum line between the vacuum source and the vacuum brake booster. The invention further relates to a method for operating a braking system for a motor vehicle.

Die Bremsanlage dient dem Verzögern des Kraftfahrzeugs aus der Fahrt bis in den Stillstand und/oder dem Halten des Kraftfahrzeugs im Stillstand. Die Bremsanlage liegt als Betriebsbremsanlage vor, die während eines normalen Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs betätigbar ist. Mittels der Bremsanlage kann eine mithilfe des Bedienelements einstellbare Bremskraft über die Radbremse auf ein Rad des Kraftfahrzeugs aufgeprägt werden. Bevorzugt ist mehreren Rädern des Kraftfahrzeugs, insbesondere allen Rädern des Kraftfahrzeugs, jeweils eine derartige Radbremse zugeordnet. Mehrere dieser Radbremsen, bevorzugt alle der Radbremsen, sind nun mittels des Bedienelements gemeinsam und/oder gleichzeitig betätigbar.The braking system is used to decelerate the motor vehicle from a standstill and/or to hold the motor vehicle at a standstill. The braking system is a service braking system that can be actuated during normal driving of the motor vehicle. By means of the braking system, a braking force that can be adjusted using the control element can be applied to a wheel of the motor vehicle via the wheel brake. Preferably, one such wheel brake is assigned to each of several wheels of the motor vehicle, in particular to all wheels of the motor vehicle. Several of these wheel brakes, preferably all of the wheel brakes, can then be actuated jointly and/or simultaneously using the control element.

Das Bedienelement liegt beispielsweise in Form eines Bremspedals vor. Das Bedienelement muss mit einer Bedienkraft beaufschlagt werden, um an der Radbremse eine bestimmte Bremskraft zu erzielen. Die Wirkverbindung zwischen dem Bedienelement und der Radbremse liegt bevorzugt zumindest teilweise oder ausschließlich über eine hydraulische Verbindung vor. Zusätzlich zu der hydraulischen Verbindung kann eine mechanische Verbindung vorgesehen sein, insbesondere aus Sicherheitsgründen. Die Verbindung kann jedoch auch rein mechanisch sein.The control element is in the form of a brake pedal, for example. An operating force must be applied to the control element in order to achieve a specific braking force on the wheel brake. The operative connection between the control element and the wheel brake is preferably established at least partially or exclusively via a hydraulic connection. In addition to the hydraulic connection, a mechanical connection may be provided, particularly for safety reasons. However, the connection can also be purely mechanical.

Um bereits bei geringer Bedienkraft eine hohe Bremskraft bereitstellen beziehungsweise erzeugen zu können, liegt in der Wirkverbindung, insbesondere in der hydraulischen Verbindung, der Vakuumbremskraftverstärker vor. Diesem wird zu seinem Betrieb von der Unterdruckquelle Unterdruck bereitgestellt. Dieser arbeitet unter Heranziehung einer Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck und einem Umgebungsdruck, welcher in einer Außenumgebung der Bremsanlage beziehungsweise des Kraftfahrzeugs vorliegt. Unter Verwendung des Vakuumbremskraftverstärkers wird die auf das Bedienelement wirkende Bedienkraft in eine an der Radbremse anliegende beziehungsweise von dieser auf das Rad ausgeübte Bremskraft umgesetzt.In order to be able to provide or generate high braking force even with minimal operating force, the vacuum brake booster is located in the active connection, particularly in the hydraulic connection. Vacuum is supplied to this booster from the vacuum source for its operation. This booster operates using a pressure difference between the vacuum and an ambient pressure that exists in an external environment of the braking system or the vehicle. Using the vacuum brake booster, the operating force acting on the control element is converted into a braking force applied to the wheel brake or exerted by the brake on the wheel.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2008 051 851 A1 bekannt. Diese betrifft ein Betriebsverfahren für einen Unterdruckbremskraftverstärker eines Fahrzeugs, der eine an eine insbesondere als Unterdruckpumpe ausgebildete Unterdruckquelle angeschlossene Unterdruckkammer sowie eine von dieser durch eine bewegliche Trennwand abgetrennte Arbeitskammer aufweist, welche bei Nichtvorliegen eines Bremswunsches mit der Unterdruckkammer verbunden ist, während bei Vorliegen eines Bremswunsches eine Belüftung der Arbeitskammer erfolgt, wobei in einer Verbindungsleitung zwischen der Unterdruckkammer des Bremskraftverstärkers und der Unterdruckquelle ein der Unterdruckkammer zugeordnetes Rückschlagventil vorgesehen ist, welches die Unterdruckkammer absperrt, falls der in dieser herrschende Unterdruck betragsmäßig größer als derjenige der Unterdruckquelle ist. Dabei wird in Betriebszuständen, in denen die Unterdruckquelle keinen ausreichenden Unterdruck bereitzustellen vermag, der Abschnitt der Verbindungsleitung zwischen der Unterdruckquelle und dem besagten Rückschlagventil selbsttätig belüftet, das heißt mit Umgebungsdruck beaufschlagt. Vorzugsweise ist hierfür eine Belüftungsventileineinheit vorgesehen, mit einem im Öffnungssinne durch ein Federelement vorgespannten und dabei die Verbindungsleitung belüftenden Membranventil, welches bei Bereitstellung von ausreichendem Unterdruck durch die Unterdruckquelle in den geschlossenen Zustand überführt oder in diesem gehalten wird.The state of the art includes, for example, the publication DE 10 2008 051 851 A1 This relates to an operating method for a vacuum brake booster of a vehicle, which has a vacuum chamber connected to a vacuum source, in particular designed as a vacuum pump, and a working chamber separated from the vacuum chamber by a movable partition, which is connected to the vacuum chamber when there is no braking request, while the working chamber is ventilated when there is a braking request. In a connecting line between the vacuum chamber of the brake booster and the vacuum source, a check valve is provided which is assigned to the vacuum chamber and which shuts off the vacuum chamber if the vacuum prevailing therein is greater than that of the vacuum source. In operating conditions in which the vacuum source is unable to provide sufficient vacuum, the section of the connecting line between the vacuum source and the said check valve is automatically ventilated, i.e., pressurized with ambient pressure. Preferably, a ventilation valve unit is provided for this purpose, with a diaphragm valve which is pretensioned in the opening direction by a spring element and thereby ventilates the connecting line, which is transferred into the closed state or held in this state when sufficient negative pressure is provided by the negative pressure source.

Aus dem Stand der Technik ist weiterhin die Druckschrift DE 100 16 737 A1 bekannt.The state of the art is still the publication DE 100 16 737 A1 known.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Bremsanlagen Vorteile aufweist, insbesondere einen umfangreichen Testbetrieb der Bremsanlage ermöglicht.It is now an object of the invention to propose a braking system for a motor vehicle which has advantages over known braking systems, in particular enabling extensive test operation of the braking system.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Bremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass als Unterdruckquelle ausschließlich eine elektrische Unterdruckpumpe dient und das Ventil als Magnetventil ausgestaltet ist.This is achieved according to the invention with a brake system having the features of claim 1. It is provided that an electric vacuum pump serves exclusively as the vacuum source and the valve is designed as a solenoid valve.

Die hier beschriebene Bremsanlage soll insbesondere während eines Testbetriebs der Bremsanlage beziehungsweise des Kraftfahrzeugs Verwendung finden. Sie ermöglicht einen umfangsreichen Testbetrieb, während welchem zahlreiche Fehlerfälle simulierbar sind, um das Verhalten der Bremsanlage auf diese Fehlerfälle zu beobachten beziehungsweise festzustellen. Die Bremsanlage gemäß der Erfindung stellt den zum Betrieb des Vakuumbremskraftverstärkers notwendigen Unterdruck ausschließlich mithilfe der elektrischen Unterdruckpumpe bereit. Die Unterdruckquelle in Form der Unterdruckpumpe ist zudem die einzige strömungstechnisch an den Vakuumbremskraftverstärker angeschlossene Unterdruckquelle.The braking system described here is intended for use during test operation of the braking system or the motor vehicle. It enables comprehensive test operation during which numerous fault scenarios can be simulated in order to observe or determine the braking system's response to these fault scenarios. According to the invention, the vacuum required to operate the vacuum brake booster is provided exclusively by the electric vacuum pump. The vacuum source in the form of the vacuum pump is also the only vacuum source fluidly connected to the vacuum brake booster.

Im Vergleich zu ansonsten üblichen Unterdruckpumpen, die von einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angetrieben werden, hat dies den Vorteil, dass der Unterdruck vollständig unabhängig von der Betriebsart und/oder dem Betriebspunkt der Brennkraftmaschine eingestellt werden kann. Selbstverständlich kann in dem Kraftfahrzeug weiterhin die mit der Brennkraftmaschine wirkverbundene Unterdruckpumpe verbaut sein. Diese ist jedoch zumindest während des Testbetriebs strömungstechnisch vollständig von dem Vakuumbremskraftverstärker getrennt. Dieser wird daher ausschließlich von der elektrischen Unterdruckpumpe mit Unterdruck versorgt. Hierzu ist die Unterdruckpumpe über die Unterdruckleitung an den Vakuumbremskraftverstärker angeschlossen.Compared to conventional vacuum pumps driven by the vehicle's internal combustion engine, this has the advantage that the vacuum can be adjusted completely independently of the operating mode and/or operating point of the internal combustion engine. Of course, the vacuum pump operatively connected to the internal combustion engine can still be installed in the vehicle. However, at least during test operation, this pump is completely fluidically separated from the vacuum brake booster. The latter is therefore supplied with vacuum exclusively by the electric vacuum pump. For this purpose, the vacuum pump is connected to the vacuum brake booster via the vacuum line.

Die Unterdruckleitung kann mithilfe der Unterdruckpumpe evakuiert werden, sodass in dieser der Unterdruck vorliegt. Der Unterdruckleitung ist zudem das Ventil zugeordnet, beispielsweise ist das Ventil in der Unterdruckleitung angeordnet. Das Ventil dient dazu, die Unterdruckleitung wahlweise mit der Außenumgebung in Strömungsverbindung zu setzen oder strömungstechnisch von der Außenumgebung zu separieren. In einem ersten Schaltzustand des Ventils liegt die Strömungsverbindung zwischen der Unterdruckleitung und der Außenumgebung vor, sodass ein Druckausgleich zwischen diesen erfolgen kann. In einer zweiten Schaltstellung dagegen ist die Strömungsverbindung zwischen der Unterdruckleitung und der Außenumgebung unterbrochen, sodass der Druckausgleich nicht erfolgt.The vacuum line can be evacuated using the vacuum pump, so that negative pressure is present in it. The valve is also assigned to the vacuum line; for example, the valve is located in the vacuum line. The valve serves to either put the vacuum line in flow connection with the outside environment or to separate it fluidically from the outside environment. In a first switching state of the valve, the flow connection between the vacuum line and the outside environment is established, so that pressure equalization between them can occur. In a second switching position, however, the flow connection between the vacuum line and the outside environment is interrupted, so that pressure equalization does not occur.

Liegt die Strömungsverbindung zwischen der Unterdruckleitung und der Außenumgebung vor, so kann Umgebungsluft in die Unterdruckleitung einströmen und entsprechend den dort vorliegenden Unterdruck reduzieren. Unter dem Unterdruck wird im Übrigen ein Druck verstanden, welcher kleiner ist als der Umgebungsdruck. Der Unterdruck kann entweder als Absolutunterdruck oder als Relativunterdruck bezogen auf den Umgebungsdruck angegeben sein. Das Ventil ist als Magnetventil ausgestaltet. Beispielsweise ist es ein diskret schaltendes Ventil, welches also wahlweise entweder vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen ist. Selbstverständlich kann das Ventil jedoch auch als Stetigventil ausgestaltet sein.If the flow connection between the vacuum line and the outside environment is established, ambient air can flow into the vacuum line and correspondingly reduce the existing negative pressure there. Negative pressure is understood to be a pressure that is lower than the ambient pressure. The negative pressure can be specified either as an absolute negative pressure or as a relative negative pressure relative to the ambient pressure. The valve is designed as a solenoid valve. For example, it is a discretely switching valve, which is therefore optionally either fully open or fully closed. Of course, the valve can also be designed as a continuous valve.

Die Erfindung sieht vor, dass das Ventil strömungstechnisch zwischen der Unterdruckpumpe und dem Vakuumbremskraftverstärker in der Unterdruckleitung vorliegt. Das Ventil erlaubt es also, den an dem Vakuumbremskraftverstärker anliegenden Unterdruck zu verringern, insbesondere auch während eines Betriebs der Unterdruckpumpe zum Evakuieren der Unterdruckleitung. Der Durchströmungsquerschnitt des Ventils beziehungsweise der Durchströmungsquerschnitt der mittels des Ventils herstellbaren Strömungsverbindung zwischen der Unterdruckleitung und der Außenumgebung ist also derart gewählt, dass auch bei einem Betrieb der Unterdruckpumpe, insbesondere bei Nominalleistung beziehungsweise bei maximaler Leistung, eine Reduzierung des Unterdrucks oder zumindest ein Konstanthalten des Unterdrucks in der Unterdruckleitung erfolgen kann.The invention provides that the valve is fluidically located between the vacuum pump and the vacuum brake booster in the vacuum line. The valve thus allows the vacuum applied to the vacuum brake booster to be reduced, in particular during operation of the vacuum pump to evacuate the vacuum line. The flow cross-section of the valve or the flow cross-section of the flow connection that can be established by means of the valve between the vacuum line and the outside environment is thus selected such that the vacuum can be reduced or at least kept constant in the vacuum line even during operation of the vacuum pump, in particular at nominal power or at maximum power.

Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Unterdruckleitung ein Differenzdrucksensor zur Messung einer Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Unterdruckleitung und dem Umgebungsdruck angeordnet ist. Vorstehend wurde bereits erläutert, dass der Unterdruck als Relativunterdruck angegeben sein kann. Dies erfolgt in Form der Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck und dem Umgebungsdruck in der Außenumgebung. Der Differenzdrucksensor liegt bevorzugt strömungstechnisch zwischen dem Ventil und dem Vakuumbremskraftverstärker vor. Alternativ kann er selbstverständlich strömungstechnisch zwischen der Unterdruckpumpe und dem Ventil vorliegen.Within the scope of a further preferred embodiment of the invention, a differential pressure sensor is arranged in the vacuum line for measuring a pressure difference between the vacuum in the vacuum line and the ambient pressure. As already explained above, the vacuum can be specified as a relative vacuum. This takes the form of the pressure difference between the vacuum and the ambient pressure in the external environment. The differential pressure sensor is preferably fluidically located between the valve and the vacuum brake booster. Alternatively, it can of course be fluidically located between the vacuum pump and the valve.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Unterdruckpumpe, das Ventil und der Differenzdrucksensor an ein gemeinsames Steuergerät, insbesondere an einen Druckregler des Steuergeräts, angeschlossen sind. Das Steuergerät ist bevorzugt von einem Bremsanlagensteuergerät der Bremsanlage verschieden und liegt insbesondere zusätzlich zu diesem vor. Das Bremsanlagensteuergerät dient beispielsweise der Umsetzung von Fahrerassistenzeinrichtungen, insbesondere zur Durchführung eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) und/oder eines Bremsassistents. Bevorzugt dient das Steuergerät ausschließlich dem Betreiben der Unterdruckpumpe, des Ventils und des Differenzdrucksensors, beispielsweise also dem Entgegennehmen von Messsignalen des Differenzdrucksensors und einem Ansteuern der Unterdruckpumpe und des Ventils.A further development of the invention provides that the vacuum pump, the valve, and the differential pressure sensor are connected to a common control unit, in particular to a pressure regulator of the control unit. The control unit is preferably different from a brake system control unit of the brake system and, in particular, is present in addition to it. The brake system control unit serves, for example, to implement driver assistance devices, in particular to carry out an electronic stability program (ESP) and/or a brake assistant. The control unit preferably serves exclusively to operate the vacuum pump, the valve, and the differential pressure sensor, for example, to receive measurement signals from the differential pressure sensor and to control the vacuum pump and the valve.

Das Steuergerät weist bevorzugt den Druckregler auf, welcher dem regelnden Einstellen eines bestimmten Unterdrucks in der Unterdruckleitung dient. Eine Eingangsgröße des Druckreglers ist beispielsweise eine Differenz zwischen der Druckdifferenz und einer Solldruckdifferenz beziehungsweise einer Differenz zwischen dem in der Unterdruckleitung vorliegenden Unterdruck und einem Sollunterdruck. Aufgrund dieser Regelgröße erzeugt das Steuergerät Stellgrößen für die Unterdruckpumpe und das Ventil, stellt diese also zur Reduzierung der genannten Differenz ein.The control unit preferably has the pressure regulator, which serves to regulate a specific negative pressure in the vacuum line. An input variable of the pressure regulator is, for example, a difference between the pressure difference and a target pressure difference or a difference between the vacuum present in the vacuum line and a target vacuum. Based on this controlled variable, the control unit generates control variables for the vacuum pump and the valve, thus adjusting them to reduce the specified difference.

Schließlich kann sich die Bremsanlage im Rahmen einer weiteren Ausführungsform auszeichnen durch ein weiteres Bedienelement zur Ansteuerung der Unterdruckpumpe und/oder des Ventils, insbesondere zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der Unterdruckpumpe und/oder zum Vorgeben eines bestimmten Unterdrucks in der Unterdruckleitung und/oder durch eine Anzeige zum Anzeigen des Unterdrucks in der Unterdruckleitung und/oder der Druckdifferenz. Das weitere Bedienelement dient der gezielten Ansteuerung der Unterdruckpumpe beziehungsweise des Ventils durch einen Benutzer, beispielsweise durch einen Insassen des Kraftfahrzeugs.Finally, in a further embodiment, the braking system can be characterized by a further control element for controlling the vacuum pump and/or the valve, in particular for activating and/or deactivating the vacuum pump and/or for specifying a specific vacuum in the vacuum line and/or by a display for displaying the vacuum in the vacuum line and/or the pressure difference. The further control element serves for the targeted control of the vacuum pump or the valve by a user, for example, by a passenger of the motor vehicle.

Mithilfe des weiteren Bedienelements kann zum Beispiel die Unterdruckpumpe aktiviert und/oder deaktiviert werden. Alternativ kann das weitere Bedienelement zum Vorgeben des bestimmten Unterdrucks in der Unterdruckleitung vorgesehen sein, also zum Vorgeben des Sollunterdrucks beziehungsweise der Solldruckdifferenz. Das weitere Bedienelement ist von dem vorstehend erwähnten Bedienelement verschieden. Das weitere Bedienelement kann beispielsweise in Form eines Knopfs, eines Schalters oder dergleichen vorliegen.The additional control element can be used, for example, to activate and/or deactivate the vacuum pump. Alternatively, the additional control element can be provided for specifying the specific vacuum in the vacuum line, i.e., for specifying the target vacuum or the target pressure difference. The additional control element is different from the aforementioned control element. The additional control element can, for example, be in the form of a button, a switch, or the like.

Zusätzlich oder alternativ kann die Anzeige vorliegen, die dem Anzeigen des Unterdrucks in der Unterdruckleitung und/oder der Druckdifferenz dient. Die Anzeige ist beispielsweise im Blickfeld des Fahrers beziehungsweise von Insassen des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Anzeige liegt bevorzugt in Form einer Bildschirmanzeige oder dergleichen vor.Additionally or alternatively, a display may be provided to indicate the negative pressure in the vacuum line and/or the pressure difference. The display is arranged, for example, in the field of vision of the driver or passengers of the vehicle. The display is preferably in the form of a screen display or the like.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einer Bremsanlage gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei die Bremsanlage wenigstens eine Radbremse, ein Bedienelement zur Betätigung der Radbremse sowie einen in einer Wirkverbindung zwischen dem Bedienelement und der Radbremse vorliegenden Vakuumbremskraftverstärker aufweist, der von einer Unterdruckquelle mit Unterdruck beaufschlagt werden kann, wobei die Unterdruckquelle über eine Unterdruckleitung an den Vakuumbremskraftverstärker angeschlossen ist, wobei die Unterdruckleitung mittels eines strömungstechnisch zwischen der Unterdruckquelle und dem Vakuumbremskraftverstärker in der Unterdruckleitung vorliegenden Ventils mit einer Außenumgebungsströmung verbunden werden kann. Dabei ist vorgesehen, dass als Unterdruckquelle ausschließlich eine elektrische Unterdruckpumpe und als Ventil ein Magnetventil verwendet wird.The invention further relates to a method for operating a braking system for a motor vehicle, in particular a braking system according to the above embodiments, wherein the braking system has at least one wheel brake, an operating element for actuating the wheel brake and a vacuum brake booster which is operatively connected between the operating element and the wheel brake and which can be pressurised with vacuum from a vacuum source, wherein the vacuum source is connected to the vacuum brake booster via a vacuum line, wherein the vacuum line can be connected to an external ambient flow by means of a valve which is fluidically present between the vacuum source and the vacuum brake booster in the vacuum line. It is provided that exclusively an electric vacuum pump is used as the vacuum source and a solenoid valve is used as the valve.

Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung der Bremsanlage wurde bereits eingegangen. Sowohl das Verfahren als auch die Bremsanlage können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird. Vorstehend wurde bereits erläutert, dass das Betreiben der Bremsanlage vorzugsweise im Rahme eines Testbetriebs erfolgt. Das Verfahren dient insoweit dem Betreiben der Bremsanlage zum Testen oder anders ausgedrückt dem Durchführen eines Testbetriebs der Bremsanlage.The advantages of such a procedure or such a design of the braking system have already been discussed. Both the method and the braking system can be further developed according to the above explanations, so reference is made to these in this regard. It has already been explained above that the braking system is preferably operated as part of a test operation. The method thus serves to operate the braking system for testing purposes, or in other words, to conduct a test operation of the braking system.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass mittels der Unterdruckpumpe ein bestimmter Unterdruck in der Unterdruckleitung eingestellt wird. Zunächst wird also die Unterdruckpumpe derart betrieben, dass sich der bestimmte Unterdruck einstellt. Beispielsweise kann hierzu das Steuergerät die Unterdruckpumpe entsprechend ansteuern, insbesondere unter Verwendung des Differenzdrucksensors.A further embodiment of the invention provides that a specific vacuum is set in the vacuum line by means of the vacuum pump. First, the vacuum pump is operated in such a way that the specific vacuum is established. For example, the control unit can control the vacuum pump accordingly, in particular using the differential pressure sensor.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Unterdruckpumpe nach dem Einstellen bis zur Betätigung eines Bedienelements deaktiviert oder zum Konstanthalten des Unterdrucks gesteuert und/oder geregelt betrieben wird, und/oder dass nach dem Einstellen der Unterdruck mittels des Ventils reduziert wird. Sobald der bestimmte Unterdruck in der Unterdruckleitung erreicht ist, kann die Unterdruckpumpe in verschiedenen Betriebsarten betrieben werden. Eine Möglichkeit dabei ist es, die Unterdruckpumpe vollständig zu deaktivieren, sodass die Unterdruckleitung nicht weiter evakuiert wird. Idealerweise bleibt der Unterdruck in der Unterdruckleitung auch bei deaktivierter Unterdruckpumpe konstant oder zumindest nahezu konstant, zumindest wenn gleichzeitig das Ventil geschlossen ist und/oder das Bedienelement nicht betätigt wird.A preferred embodiment of the invention provides that the vacuum pump is deactivated after adjustment until a control element is actuated or is operated in a controlled and/or regulated manner to keep the vacuum constant, and/or that after adjustment the vacuum is reduced by means of the valve. As soon as the specific vacuum is reached in the vacuum line, the vacuum pump can be operated in various operating modes. One possibility is to deactivate the vacuum pump completely so that the vacuum line is no longer evacuated. Ideally, the vacuum in the vacuum line remains constant or at least almost constant even when the vacuum pump is deactivated, at least when the valve is closed and/or the control element is not actuated at the same time.

Zu einer Reduzierung des Unterdrucks, mithin also zu einer Erhöhung des Drucks in der Unterdruckleitung, kann es jedoch kommen, wenn das Bedienelement betätigt wird, also mittels der Radbremse eine Bremskraft erzeugt werden soll. Bleibt die Unterdruckpumpe trotz einer solchen Reduzierung des Unterdrucks deaktiviert, so kann beispielsweise ein Defekt des Vakuumbremskraftverstärkers simuliert werden. Alternativ kann es selbstverständlich vorgesehen sein, dass nach dem Einstellen des Unterdrucks die Unterdruckpumpe zum Konstanthalten des Unterdrucks betrieben wird. Dies kann unter Verwendung des Differenzdrucksensors erfolgen. Beispielsweise bleibt die Unterdruckpumpe bis zur Betätigung des weiteren Bedienelements deaktiviert oder wird zum Konstanthalten des Unterdrucks betrieben.However, a reduction in the vacuum, and thus an increase in the pressure in the vacuum line, can occur when the control element is actuated, i.e., when braking force is to be generated by the wheel brake. If the vacuum pump remains deactivated despite such a reduction in the vacuum, this can, for example, simulate a defect in the vacuum brake booster. Alternatively, it can of course be provided that after the vacuum has been set, the vacuum pump is operated to maintain the vacuum constant. This can be done using the differential pressure sensor. For example, the vacuum pump remains deactivated until Operation of the other control element deactivates or is operated to keep the negative pressure constant.

Zusätzlich oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass nach dem Einstellen des bestimmten Unterdrucks der Unterdruck in der Unterdruckleitung reduziert wird, indem das Ventil zur Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen der Unterdruckleitung und der Außenumgebung geöffnet wird. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise eine Leckage der Unterdruckleitung simuliert werden.Additionally or alternatively, after the specific negative pressure has been set, the negative pressure in the vacuum line can be reduced by opening the valve to establish a flow connection between the vacuum line and the outside environment. In this way, for example, a leak in the vacuum line can be simulated.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Unterdruckpumpe nach dem Einstellen deaktiviert und erst nach einer Reduzierung des Unterdrucks in der Unterdruckleitung um eine bestimmte Unterdruckdifferenz erneut zum Einstellen des bestimmten Unterdrucks betrieben wird. Die Unterdruckpumpe wird nach dem Einstellen des bestimmten Unterdrucks also nicht unmittelbar zum Konstanthalten des Unterdrucks betrieben. Vielmehr wird sie zunächst deaktiviert. Fällt anschließend der Unterdruck um die bestimmte Unterdruckdifferenz ab, also auf einen Unterdruck, der unter dem bestimmten Unterdruck liegt, so kann die Unterdruckpumpe erneut in Betrieb genommen werden. Dabei wird die Unterdruckpumpe derart betrieben, dass erneut der bestimmte Unterdruck eingestellt wird. Insoweit sind ein intervallartiger Betrieb der Unterdruckpumpe und ein hystereseartiges Verhalten des Unterdrucks in der Unterdruckleitung realisiert.A further development of the invention provides that the vacuum pump is deactivated after adjustment and is only operated again to adjust the specific vacuum after the vacuum in the vacuum line has been reduced by a specific vacuum difference. The vacuum pump is therefore not operated immediately after the specific vacuum has been adjusted to keep the vacuum constant. Rather, it is initially deactivated. If the vacuum subsequently drops by the specific vacuum difference, i.e. to a vacuum that is below the specific vacuum, the vacuum pump can be operated again. The vacuum pump is operated in such a way that the specific vacuum is adjusted again. In this respect, interval-like operation of the vacuum pump and hysteresis-like behavior of the vacuum in the vacuum line are realized.

Schließlich kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass mittels der Unterdruckpumpe und/oder des Ventils ein vorgegebener Unterdruckverlauf über der Zeit in der Unterdruckleitung eingestellt wird. Der Unterdruckverlauf ist beispielsweise in dem Steuergerät hinterlegt. Der Unterdruckverlauf weist für mehrere Zeitpunkte jeweils einen Vorgabeunterdruck auf. Beim Erreichen des jeweiligen Zeitpunkts wird der in der Unterdruckleitung vorliegende Unterdruck unter Verwendung der Unterdruckpumpe und/oder des Ventils auf diesen Vorgabeunterdruck eingestellt. Vorzugsweise ist der Unterdruckverlauf kontinuierlich. Es kann jedoch auch ein diskreter Unterdruckverlauf, insbesondere mit abrupten beziehungsweise sprungartigen Veränderungen des Vorgabeunterdrucks vorgesehen sein. Auf diese Art und Weise kann beispielswiese ein plötzliches Leck in der Unterdruckleitung simuliert werden.Finally, in a further embodiment of the invention, it can be provided that a predetermined vacuum curve is set over time in the vacuum line by means of the vacuum pump and/or the valve. The vacuum curve is stored, for example, in the control unit. The vacuum curve has a predetermined vacuum for several points in time. When the respective point in time is reached, the vacuum present in the vacuum line is set to this predetermined vacuum using the vacuum pump and/or the valve. The vacuum curve is preferably continuous. However, a discrete vacuum curve can also be provided, in particular with abrupt or step-like changes in the predetermined vacuum. In this way, for example, a sudden leak in the vacuum line can be simulated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige

  • Figur eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug.
The invention will be explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing, without limiting the invention. The only
  • Figure is a schematic representation of an area of a braking system for a motor vehicle.

Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Teils einer Bremsanlage 1 für ein Kraftfahrzeug. Die Bremsanlage 1 weist neben wenigstens einer Radbremse sowie einem Bedienelement zur Betätigung der Radbremse, welche beide nicht dargestellt sind, einen Vakuumbremskraftverstärker 2 auf. Dieser liegt in der Wirkverbindung zwischen dem Bedienelement und der Radbremse vor, um eine auf das Bedienelement wirkende Bedienkraft in eine größere an der Radbremse vorliegende Bremskraft umsetzt. Zu diesem Zweck wird dem Vakuumbremskraftverstärker 2 über eine Unterdruckleitung 3 Unterdruck von einer Unterdruckquelle 4 bereitgestellt, welche als elektrische Unterdruckpumpe ausgestaltet ist. Der Vakuumbremskraftverstärker 2 wird dabei ausschließlich von dieser Unterdruckquelle 4 mit Unterdruck beaufschlagt.The figure shows a schematic representation of part of a braking system 1 for a motor vehicle. In addition to at least one wheel brake and an operating element for actuating the wheel brake, neither of which is shown, the braking system 1 has a vacuum brake booster 2. This is located in the operative connection between the operating element and the wheel brake in order to convert an operating force acting on the operating element into a greater braking force present at the wheel brake. For this purpose, vacuum is supplied to the vacuum brake booster 2 via a vacuum line 3 from a vacuum source 4, which is designed as an electric vacuum pump. The vacuum brake booster 2 is acted upon with vacuum exclusively by this vacuum source 4.

Der Unterdruckleitung 3 ist zudem ein Ventil 5 zugeordnet, mittels welchem die Unterdruckleitung 3 mit einer Außerumgebung strömungsverbindbar ist. Das Ventil 5 ist als Magnetventil ausgestaltet. Sowohl die Unterdruckquelle 4, also die Unterdruckpumpe, als auch das Ventil 5 sind an ein Steuergerät 6 angeschlossen. Beide können insoweit von dem Steuergerät 6 angesteuert werden. Weiterhin ist ein Differenzdrucksensor 7 an das Steuergerät 6 angeschlossen. Der Differenzdrucksensor 7 dient dem Messen einer Druckdifferenz zwischen dem Unterdruck in der Unterdruckleitung 3 und dem Umgebungsdruck in der Außenumgebung.The vacuum line 3 is also assigned a valve 5, by means of which the vacuum line 3 can be fluidly connected to an external environment. The valve 5 is designed as a solenoid valve. Both the vacuum source 4, i.e., the vacuum pump, and the valve 5 are connected to a control unit 6. Both can be controlled by the control unit 6. Furthermore, a differential pressure sensor 7 is connected to the control unit 6. The differential pressure sensor 7 serves to measure a pressure difference between the negative pressure in the vacuum line 3 and the ambient pressure in the external environment.

Mithilfe des hier beschriebenen Aufbaus der Bremsanlage 1 ist ein umfassender Testbetrieb der Bremsanlage 1 durchführbar. Insbesondere kann mithilfe der Unterdruckquelle 4 und des Ventils 5 ein vorgegebener Unterdruckverlauf über der Zeit in der Unterdruckleitung 3 eingestellt werden und so beliebige Szenarien zum Testen der Bremsanlage 1 realisiert werden.Using the brake system 1 setup described here, a comprehensive test operation of the brake system 1 can be carried out. In particular, using the vacuum source 4 and the valve 5, a predetermined vacuum curve can be set over time in the vacuum line 3, thus enabling any scenarios for testing the brake system 1 to be realized.

Claims (9)

Bremsanlage (1) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Radbremse, einem Bedienelement zur Betätigung der Radbremse sowie einem in einer Wirkverbindung zwischen dem Bedienelement und der Radbremse vorliegenden Vakuumbremskraftverstärker (2), der von einer Unterdruckquelle (4) mit Unterdruck beaufschlagbar ist, wobei die Unterdruckquelle (4) über eine Unterdruckleitung (3) an den Vakuumbremskraftverstärker (2) angeschlossen ist, wobei die Unterdruckleitung (3) mittels eines strömungstechnisch zwischen der Unterdruckquelle (4) und dem Vakuumbremskraftverstärker (2) in der Unterdruckleitung (3) vorliegenden Ventils (5) mit einer Außenumgebungsströmung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterdruckquelle (4) ausschließlich eine elektrische Unterdruckpumpe (4) dient und das Ventil (5) als Magnetventil ausgestaltet ist.Brake system (1) for a motor vehicle, comprising at least one wheel brake, an operating element for actuating the wheel brake and a vacuum brake booster (2) which is operatively connected between the operating element and the wheel brake and which can be subjected to negative pressure by a negative pressure source (4), wherein the negative pressure source (4) is connected to the vacuum brake booster (2) via a negative pressure line (3), wherein the negative pressure line (3) is connected to the vacuum brake booster (2) by means of a valve (5) which is fluidically connected between the negative pressure source (4) and the vacuum brake booster (2) in the negative pressure line (3) an external ambient flow, characterized in that the vacuum source (4) is exclusively an electric vacuum pump (4) and the valve (5) is designed as a solenoid valve. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterdruckleitung (3) ein Differenzdrucksensor (7) zur Messung einer Druckdifferenz zwischen dem Umgebungsdruck in der Unterdruckleitung (3) und dem Umgebungsdruck angeordnet ist.Brake system after Claim 1 , characterized in that a differential pressure sensor (7) for measuring a pressure difference between the ambient pressure in the vacuum line (3) and the ambient pressure is arranged in the vacuum line (3). Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (4), das Ventil (5) und der Differenzdrucksensor (7) an ein gemeinsames Steuergerät (6) anschlossen sind.Brake system after Claim 2 , characterized in that the vacuum pump (4), the valve (5) and the differential pressure sensor (7) are connected to a common control unit (6). Bremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein weiteres Bedienelement zur Ansteuerung der Unterdruckpumpe (4) und/oder des Ventils (5) zum Aktivieren und/oder Deaktivieren der Unterdruckpumpe (4) und/oder dem Vorgeben eines bestimmten Unterdrucks in der Unterdruckleitung (3) und/oder durch eine Anzeige zum Anzeigen des Unterdrucks in der Unterdruckleitung (3) und/oder der Druckdifferenz.Brake system after Claim 2 or 3 , characterized by a further control element for controlling the vacuum pump (4) and/or the valve (5) for activating and/or deactivating the vacuum pump (4) and/or specifying a specific vacuum in the vacuum line (3) and/or by a display for displaying the vacuum in the vacuum line (3) and/or the pressure difference. Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage (1) für ein Kraftfahrzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremsanlage (1) wenigstens eine Radbremse, ein Bedienelement zur Betätigung der Radbremse sowie einen in einer Wirkverbindung zwischen dem Bedienelement und der Radbremse vorliegenden Vakuumbremskraftverstärker (2) aufweist, der von einer Unterdruckquelle (4) mit Unterdruck beaufschlagt werden kann, wobei die Unterdruckquelle (4) über eine Unterdruckleitung (3) an den Vakuumbremskraftverstärker (2) angeschlossen ist, wobei die Unterdruckleitung (3) mittels eines strömungstechnisch zwischen der Unterdruckquelle (4) und dem Vakuumbremskraftverstärker (2) in der Unterdruckleitung (3) vorliegenden Ventils (5) mit einer Außenumgebungsströmung verbunden werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass als Unterdruckquelle (4) ausschließlich eine elektrische Unterdruckpumpe (4) und als Ventil (5)ein Magentventil verwendet wird.Method for operating a brake system (1) for a motor vehicle according to one or more of the preceding claims, wherein the brake system (1) has at least one wheel brake, an operating element for actuating the wheel brake and a vacuum brake booster (2) which is operatively connected between the operating element and the wheel brake and which can be pressurized with vacuum from a vacuum source (4), wherein the vacuum source (4) is connected to the vacuum brake booster (2) via a vacuum line (3), wherein the vacuum line (3) can be connected to an external ambient flow by means of a valve (5) which is fluidically arranged between the vacuum source (4) and the vacuum brake booster (2) in the vacuum line (3), characterized in that an electric vacuum pump (4) is used exclusively as the vacuum source (4) and a solenoid valve is used as the valve (5). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Unterdruckpumpe (4) ein bestimmter Unterdruck in der Unterdruckleitung (3) eingestellt wird.Procedure according to Claim 5 , characterized in that a certain negative pressure is set in the negative pressure line (3) by means of the negative pressure pump (4). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (4) nach dem Einstellen bis zur Betätigung eines weiteren Bedienelements deaktiviert oder zum Konstanthalten des Unterdrucks gesteuert und/oder geregelt betrieben wird, und/oder dass nach dem Einstellen der Unterdruck mittels des Ventils (5) reduziert wird.Procedure according to Claim 6 , characterized in that the vacuum pump (4) is deactivated after adjustment until a further control element is actuated or is operated in a controlled and/or regulated manner to keep the vacuum constant, and/or that after adjustment the vacuum is reduced by means of the valve (5). Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdruckpumpe (4) nach dem Einstellen deaktiviert und erst nach einer Reduzierung des Unterdrucks in der Unterdruckleitung (3) um eine bestimmte Unterdruckdifferenz erneut zum Einstellen des bestimmten Unterdrucks betrieben wird.Procedure according to Claim 6 or 7 , characterized in that the vacuum pump (4) is deactivated after adjustment and is only operated again to adjust the specific vacuum after the vacuum in the vacuum line (3) has been reduced by a specific vacuum difference. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Unterdruckpumpe (4) und/oder des Ventils (5) ein vorgegebener Unterdruckverlauf über der Zeit in der Unterdruckleitung (3) eingestellt wird.Method according to one of the Claims 6 until 8 , characterized in that a predetermined vacuum curve is set over time in the vacuum line (3) by means of the vacuum pump (4) and/or the valve (5).
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