Patent E117
30.09.2009
IP Portfolio A1
Regenerativer akkumulatorgepufferter elektrohydraulischer Bremskraftverstärker
2 Kerninnovationen
Patentanspruchsmerkmale (Anspruch 1)
- Bremssystem für ein Hybridfahrzeug mit einer Steuereinrichtung und einem Bremspedal (1), welches zur Bremsdruckerzeugung mechanisch auf einen Kolben (3) eines Kolben-Zylinder-Systems wirkt,
- wobei zur Kraftunterstützung der das Bremspedal (1) betätigenden Person zusätzlich ein elektrischer Antrieb auf den Kolben (3) des Kolben-Zylinder-Systems wirkt, und der Druckaufbau in Radbremsen (RB) durch Verstellen des Kolbens (3) erfolgt, und jeder Radbremse (RB) oder jedem Bremskreis jeweils mindestens ein Schaltventil (7) zugeordnet ist, welches zum Druckhalten in der bzw. den zugeordneten Radbremse(n) (RB) geschlossen und zur Druckänderung in der bzw. den zugeordneten Radbremse(n) (RB) geöffnet ist,
- wobei die Steuereinrichtung den Antrieb (2) in Abhängigkeit des von der Person oder von einem Bremsregler vorgegebenen Hauptzylinderdrucks oder Radbremsendrucks zur Ansteuerung einer Kolbenposition und einer Antriebskraft ansteuert,
- wobei mindestens einer Radbremse (RB) oder mindestens einem Bremskreis ein Fluidspeicher (20, 20′) zugeordnet ist, dessen Speicherkammer über ein schaltbares Speicherventil (8) mit einer Druckleitung (BL) der Radbremse (RB) bzw. des Bremskreises wahlweise verbindbar ist,
- wobei bei der ABS-Funktion der Fluidspeicher (20, 20′) beim Druckabbau in einer Radbremse (RB) wahlweise zur Aufnahme von Fluid aus dieser Radbremse oder dem zugehörigen Bremskreis dient, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Bremspedal (1) zur Bremsdruckerzeugung mechanisch über ein elastisches Glied (15) auf den Kolben (3) des Kolben-Zylinder Systems wirkt, und
- wobei eine Kraftrückwirkung auf das Bremspedal (1) bei einem Wirken eines Generatorbremsmoments eines Elektroantriebs des Hybridfahrzeugs durch ein Verstellen des Kolbens (3) mittels des Antriebs bei gleichzeitigem Befüllen des Fluidspeichers (20, 20′) eingestellt wird.
Kurzfassung:
Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulischen Bremskraftverstärker, bei dem das Bremspedal über ein elastisches Glied mechanisch auf einen Kolben wirkt, der durch einen elektrischen Antrieb für kraftunterstützten Bremsdruck sorgt, wobei bei rekuperativer Generatorbremsung durch gezielte Kolbenbewegung und Befüllen eines Fluidspeichers eine kontrollierte Kraftrückwirkung auf das Pedal erzeugt wird, während schaltbare Ventile Druckaufbau, -abbau und -haltung in den Radbremsen regeln
Technische Relevanz:
Die technische Relevanz der Erfindung liegt in der Möglichkeit, bei Hybridfahrzeugen durch gezielte Kolbenverstellung und Nutzung eines Fluidspeichers eine hohe generatorische Fahrzeugverzögerung und eine realistische, adaptive angenehme Pedalrückmeldung während der generatorischen Bremsung zu erzeugen, wodurch sich Fahrkomfort, Sicherheit und die Integration von Rekuperation und hydraulischer Bremsung effizient vereinen lassen
Patentanspruchsmerkmale (Anspruch 1)
- Bremssystem für ein Hybridfahrzeug mit einer Steuereinrichtung und einem Bremspedal (1),
- welches zur Bremsdruckerzeugung mechanisch über ein elastisches Glied (15) auf einen Kolben (3) eines Kolben-Zylinder-Systems (5) wirkt,
- wobei zur Kraftunterstützung der Pedalkraft zusätzlich ein elektrischer Antrieb (2) auf den Kolben (3) des Kolben-Zylinder-Systems (5) wirkt,
- wobei die Steuereinrichtung den Antrieb (2) in Abhängigkeit
a) des von der Person
b) und/oder von einem Bremsregler vorgegebenen Hauptzylinderdrucks
c) und/oder Radbremsendrucks zur Ansteuerung einer Kolbenposition und einer Antriebskraft - zum Druckaufbau und/oder Druckabbau in mindestens einer Radbremse (RB) oder mindestens einem Bremskreis (22) ansteuert,
- wobei mindestens einem Bremskreis ein Fluidspeicher (20, 20′) zugeordnet ist, dessen Speicherkammer über ein schaltbares Speicherventil (8) mit der Radbremse (RB) oder dem Bremskreis verbindbar ist,
- wobei eine Kraftrückwirkung auf das Bremspedal (1) bei einem Wirken eines Generatorbremsmoments eines Elektroantriebs des Hybridfahrzeugs durch ein Verstellen des Kolbens (3) mittels des Antriebs (2) bei gleichzeitigem Befüllen des Fluidspeichers (20, 20′) erfolgt.
Kurzfassung:
Das Patent beschreibt ein elektrohydraulisches Fail Safe Brake-by-Wire Bremssystem, ausgelegt für ein Hybridfahrzeug, bei dem das Bremspedal über ein Federelement einen Kolben im Hauptzylinder betätigt, während ein Elektromotor kraftverstärkend denselben Kolben verstellt. Eine Steuereinheit mischt Fahrer- und Reglerwunsch, regelt Kolbenposition / Kolben-Antriebskraft und kann über ein Ventil einen Hydrospeicher je Bremskreis zuschalten: Beim Rekuperieren wird der Speicher befüllt, der gewünschte Rad- oder kreisweise Bremsdruck aufgebaut / abgebaut und zugleich ein natürliches Pedalrückgefühl simuliert.
Technische Relevanz
Das System verbindet einen elektrisch unterstützten Hauptzylinder mit einem zuschaltbaren Hydrospeicher, der beim Rekuperieren das Generatorbremsmoment puffert und so, bei einer hohen generatorischen Fahrzeugverzögerung, rad- bzw. kreisweise Bremsdruck blitzschnell auf- oder abbaut, ohne das Pedalgefühl zu verfälschen; dadurch wirken Bremskraftverstärker und ESP-Einheit synergetisch zusammen, während die mechanische Pedalkopplung und die softwarebasierte Regelung zugleich die Fail-Safe- und Flexibilitätsanforderungen moderner Hybrid- und E-Fahrzeuge erfüllen.
