Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Steuerung dieser Bremsanlage, welches eine Betriebsbremsanlage mit druckmittelbe tätigbaren Reibungsbremsen, eine Dauerbremsanlage, ausgebildet als hydrodynami scher oder elektrodynamischer Retarder, mindestens eine mit den Rädern an einer Fahrzeugachse in Triebverbindung stehende, zumindest als Generator betreibbare Elektromaschine, sowie ein mittels eines Bremspedals betätigbares Fußbremsventil aufweist, wobei das Fußbremsventil einen Bremswertgeber und einen Bremspedalak tuator zur Erzeugung einer auf das Bremspedal wirkenden Rückstellkraft aufweist, und bei dem die genannten Komponenten der Bremsanlage mittels eines elektronischen Steuergeräts steuerbar sind, wobei der mittels einer Auslenkung des Bremspedals sig nalisierte Bremskraftbedarf priorisiert in der Reihenfolge von der Elektromaschine im Generatorbetrieb, von dem Retarder und von der Betriebsbremsanlage befriedigt wird, und wobei die Aufteilung der Bremskraft auf die Komponenten der Bremsanlage einem Fahrer des Kraftfahrzeugs in geeigneter Weise mitgeteilt wird.

Schwere Nutzfahrzeuge verfügen zusätzlich zu einer Betriebsbremsanlage mit druck mittelbetätigten Reibungsbremsen meistens auch über eine verschleißfreie Dauer bremse in Form eines hydrodynamischen oder elektrodynamischen Retarders, mit wel cher das Kraftfahrzeug ohne einen Einsatz der Reibungsbremsen verzögert werden kann. Beim Einsatz eines Retarders wird die Bewegungsenergie des betreffenden Fahrzeugs in Wärme umgesetzt, welche durch eine geeignete Kühlvorrichtung in die Umgebungsluft abgeführt wird. Die Bremskraft eines Retarders ist abhängig von der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs beziehungsweise von der Drehzahl der Triebwelle, zum Beispiel einer Getriebeausgangswelle eines Schaltgetriebes, mit der ein Rotor des Retarders in Triebverbindung steht. Die nutzbare Bremskraft eines Retarders ist durch die abführbare Wärmemenge begrenzt, sodass die Zuschaltung der Reibungsbremsen erforderlich sein kann, um eine Überhitzung des Retarders zu vermeiden. Zudem kann ein Kraftfahrzeug mit einem Retarder nicht bis zum Stillstand abgebremst werden, so- dass die Reibungsbremsen spätestens nach Erreichen oder Unterschreiten einer Min destfahrgeschwindigkeit zugeschaltet werden müssen.

Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Fahrzeugen werden auch Nutzfahrzeuge als reine Elektrofahrzeuge oder Hybridfahrzeuge jeweils mit mindestens einer Elektroma- schine ausgestattet, welche mit den Rädern an einer Fahrzeugachse in Triebverbin dung steht, als Motor und als Generator betreibbar ist, und somit im Generatorbetrieb ebenfalls als verschleißfreie Dauerbremse nutzbar ist. Im Generatorbetrieb einer Elekt- romaschine wird die Bewegungsenergie des Fahrzeugs in elektrische Energie umge wandelt, welche in einem sogenannten Rekuperationsbetrieb zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers genutzt werden kann. Bei einer Elektromaschine ist die nutzbare Bremskraft zum einen durch die abführbare Wärmemenge und zum anderen durch die Kapazität des Energiespeichers begrenzt, weshalb die Zuschaltung des Re tarders und/oder der Reibungsbremsen erforderlich sein kann, um eine Überhitzung der Elektromaschine oder eine Überladung des Energiespeichers zu vermeiden.

Bei einer elektronisch steuerbaren Bremsanlage mit einer integrierten Dauerbremse der gerade beschriebene Art wird die von einem Fahrer über eine Auslenkung des Brems pedals angeforderte und mittels einen am Fußbremsventil angeordneten Bremswert geber erfasste Abbremsbedarf in Abhängigkeit von einer festgelegten Prioritätsreihen folge und aktuellen Betriebsparametern, wie der Fahrgeschwindigkeit, der Betriebstem peratur des Retarders oder der Elektromaschine sowie dem Ladezustand des elektri schen Energiespeichers auf die Bremsanlage aufgeteilt (Brake Biending). Dabei ist die Prioritätsreihenfolge meistens derart festgelegt, dass bei einem Bremsvorgang zuerst die Elektromaschine im Generatorbetrieb zur Verzögerung des Fahrzeugs genutzt wird, um den elektrischen Energiespeicher aufzuladen, dass dann bedarfsweise der Retar der zugeschaltet wird, und dass zuletzt bedarfsweise die Betriebsbremsanlage mit den Reibungsbremsen zur Verzögerung des Fahrzeugs genutzt wird. Da der Fahrer des Kraftfahrzeugs unabhängig von der Aufteilung der Bremskraft auf die genannten Kom ponenten der Bremsanlage jeweils denselben Verlauf der Widerstandskraft am Brems pedal erwartet, ist üblicherweise ein Bremspedalaktuator vorhanden, welcher mit dem Bremspedal in Wirkverbindung steht, und mittels dem jeweils eine Rückstellkraft er- zeugt und in das Bremspedal eingeleitet wird. Diese Rückstellkraft ist derart bemessen, dass sich zusammen mit innerhalb des Fußbremsventils erzeugten Widerstandskräften, wie der Federkraft einer auf das Bremspedal wirkenden Rückstellfeder und/oder der auf einen Steuerkolben wirksamen Druckkraft des Druckmittels, eine der gesamten Brems kraft entsprechende Widerstandskraft am Bremspedal einstellt.

Aus der DE 11 2007 000 071 B4 ist eine Bremsanlage eines Flybridfahrzeugs bekannt, die eine Betriebsbremsanlage mit hydraulisch betätigbaren Reibungsbremsen und mit den Rädern einer Fahrzeugachse in Triebverbindung stehende, als Motoren und als Generatoren betreibbare Elektromaschinen sowie ein über ein Bremspedal betätigba res Fußbremsventil und einen an einer Flauptbremsleitung angeschlossenen, als Drucksensor ausgebildeten Bremswertgeber umfasst. Der Antriebsstrang des Flybrid fahrzeugs weist einen Verbrennungsmotor auf, der mit einem elektrischen Generator gekoppelt ist. Von den Elektromaschinen wird das Flybridfahrzeug im Motorbetrieb an getrieben und im Generatorbetrieb abgebremst. Die im Generatorbetrieb von den Elekt romaschinen erzeugte elektrische Energie wird in einem Wärmestrahler in Wärme um gesetzt und an die Umgebungsluft abgegeben. Bei Bremsvorgängen wird das Flybrid fahrzeug in Abhängigkeit von der Auslenkung des Bremspedals zusätzlich zu den Rei bungsbremsen der Betriebsbremsanlage auch durch die als Generatoren betriebenen Elektromaschinen verzögert. Bei Bremsvorgängen mit geringer Auslenkung des Bremspedals ist dagegen vorgesehen, dass das Flybridfahrzeug nur mit den Reibungs bremsen der Betriebsbremsanlage abgebremst wird, um eine genaue Dosierbarkeit der Bremskraft zu gewährleisten.

In der US 2004/0251095 A1 ist eine Bremsanlage eines Elektrofahrzeugs beschrieben, welche eine Betriebsbremsanlage mit hydraulisch betätigbaren Reibungsbremsen und eine mit den Rädern einer Fahrzeugachse in Triebverbindung stehende, als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine sowie ein über ein Bremspedal betätigbares Flauptbremsventil, einen an einem Bremshebel des Bremspedals angeordneten Bremswertgeber und einen Bremspedalaktuator zur Erzeugung einer auf das Brems pedal wirksamen Rückstellkraft umfasst. Der Bremspedalaktuator ist in einer ersten Ausführung als ein Elektromotor ausgebildet, der über ein Zahnstangengetriebe mit dem Bremshebel in Stellverbindung steht. In einer zweiten Ausführung ist der Brems pedalaktuator als ein hydraulischer oder pneumatischer Stellzylinder ausgebildet, des sen Kolbenstange mit dem Bremshebel in Stellverbindung ist. Bei Bremsvorgängen wird die über die Auslenkung des Bremspedals angeforderte Bremskraft zwischen den Reibungsbremsen der Betriebsbremsanlage und der als Generator betriebenen Elek- tromaschine aufgeteilt. Dabei wird mittels des Bremspedalaktuators eine Rückstellkraft erzeugt und in den Bremshebel eingeleitet, welche dem generatorisch erzeugten Anteil der Bremskraft entspricht, sodass der Fahrer am Bremspedal dieselbe Rückstellkraft wie bei einem rein hydraulisch bewirkten Bremsvorgang wahrnimmt.

In der DE 10 2012 209 157 A1 ist eine Bremsanlage eines Elektro- oder Hybridfahr zeugs offenbart, welche eine Betriebsbremsanlage mit druckmittelbetätigten Reibungs bremsen und mindestens eine mit den Rädern einer Fahrzeugachse in Triebverbindung stehende, als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine sowie ein mittels eines Bremspedals betätigbares Fußbremsventil mit einem Bremswertgeber und einem Bremspedalaktuator zur Erzeugung einer auf das Bremspedal wirksamen Rückstellkraft umfasst. Bei Bremsvorgängen wird das Kraftfahrzeug zunächst durch die als Generator betriebene Elektromaschine verzögert. Bevor die Elektromaschine ihr maximales Bremsmoment erreicht, wird die Betriebsbremsanlage mit den Reibungsbremsen akti viert. In einer Regelungseinrichtung wird in Abhängig von der Auslenkung des Brems pedals und des maximal oder aktuell verfügbaren oder rekuperierbaren Bremsmomen tes der Elektromaschine eine Rückstellkraft bestimmt, welche mittels des Bremspeda laktuators eingestellt wird. Bevor die Elektromaschine ihr maximales Bremsmoment erreicht, wird die Betriebsbremsanlage mit den Reibungsbremsen zugeschaltet, wel ches dem Fahrer des Fahrzeugs über eine erhöhte Rückstellkraft am Bremspedal zur Kenntnis gebracht wird.

Aus der DE 10 2018 114848 A1 ist ein Fußbremsventil einer elektronisch steuerbaren Druckluftbremsanlage bekannt, welches einen als Wegsensor ausgebildeten Brems wertgeber und einen elektropneumatischen Bremspedalaktuator zur Erzeugung einer auf das Bremspedal wirksamen Rückstellkraft aufweist. Der Bremspedalaktuator ist mit einem offenen Druckraum, welcher über ein Einlassventil belüftbar und über ein Aus- lassventil entlüftbar ist, benachbart zu einem Federteller an das Gehäuse des Fuß bremsventils angeflanscht. Der Federteller ist axial verschiebbar in dem Gehäuse des Fußbremsventils geführt und dient primär zur Abstützung einer Rückstellfeder, an der gegenüberliegend ein über das Bremspedal axial verschiebbarer Stößelkolben anliegt. Über den Bremspedalaktuator kann eine abschnittsweise oder stufenweise erhöhte Rückstellkraft in das Bremspedal eingeleitet werden. Bei einem Bremsvorgang mit akti vierter ABS-Regelung können über den Bremspedalaktuator Druckimpulse in das Bremspedal eingeleitet werden, welche von dem Fahrer als Vibration wahrnehmbar sind und die aktuell wirksame ABS-Regelung anzeigen sollen.

In einem Kraftfahrzeug mit einer Bremsanlage, welche eine Betriebsbremsanlage mit Reibungsbremsen, einen Retarder und mindestens eine als Generator betreibbare Elektromaschine umfasst, kann dem Fahrer während eines Bremsvorgangs die Auftei lung der Bremskraft auf die Komponenten der Bremsanlage beispielsweise in einem Display im Armaturenbrett angezeigt werden. Der Fahrer kann den Bremsvorgang dann über die Betätigung des Bremspedals derart beeinflussen, dass zum Beispiel die Betä tigung der Reibungsbremsen der Betriebsbremsanlage und damit ein Verschleiß der Reibbeläge sowie der Bremsscheiben oder Bremstrommeln vermieden wird. Da der Fahrer während eines starken Bremsvorgangs den Blick aber nicht von dem vor ihm liegenden Verkehrsraum nehmen sollte, um das Kraftfahrzeug auf der Fahrbahn zu halten, einen Aufprall auf ein anderes Kraftfahrzeug zu verhindern oder ein Hindernis zu umfahren, ist zusätzlich eine haptisch am Bremspedal fühlbare Information über die aktuelle Aufteilung der Bremskraft wünschenswert.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steue rung einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Art vorzustellen, mit welchem dem Fahrer die Aufteilung seines Bremswunsches auf die Komponenten der Bremsanlage in geeigneter Weise mitgeteilt werden kann. Außerdem soll eine Bremsanlage dargestellt und beschrieben werden, mit dem das genannte Verfahren betrieben werden kann. Die Lösung der verfahrensbezogenen Aufgabe ist durch ein Verfahren mit den Merk malen des Anspruchs 4 gelöst. Die Merkmale des unabhängigen Vorrichtungsan spruchs kennzeichnen eine Bremsanlage, welches die vorrichtungsbezogene Aufgabe löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils zugeordne ten abhängigen Ansprüchen definiert.

Es wird eine Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs beansprucht, welche eine Betriebs bremsanlage mit druckmittelbetätigbaren Reibungsbremsen, eine Dauerbremsanlage, ausgebildet als hydrodynamischer oder elektrodynamischer Retarder, mindestens eine mit den Rädern an einer Fahrzeugachse in Triebverbindung stehende, zumindest als Generator betreibbare Elektromaschine, sowie ein mittels eines Bremspedals betätig bares Fußbremsventil aufweist, wobei das Fußbremsventil einen Bremswertgeber und einen Bremspedalaktuator zur Erzeugung einer auf das Bremspedal wirkenden Rück stellkraft aufweist, und bei dem die genannten Komponenten der Bremsanlage mittels eines elektronischen Steuergeräts steuerbar sind, wobei der signalisierte Bremskraft bedarf priorisiert in der Reihenfolge von der Elektromaschine im Generatorbetrieb, von dem Retarder und von der Betriebsbremsanlage befriedigt wird, und wobei die Auftei lung der Bremskraft auf die Komponenten der Bremsanlage einem Fahrer des Kraft fahrzeugs in geeigneter Weise mitteilbar ist.

Zur Lösung der vorrichtungsbezogenen Aufgabe ist bei dieser Bremsanlage vorgese hen, dass der Bremspedalaktuator elektrisch wirksam ausgebildet ist und ein drehbares oder axial verschiebbares Triebelement aufweist, und dass das Triebelement des Bremspedalaktuators unmittelbar oder mittelbar mit einem Bremshebel des Bremspe dals oder mit einem Stößelkolben des Fußbremsventils in Stellverbindung ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Bremskraft mittels einer Auslenkung des Bremspedals signalisiert. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird der Bremskraftbedarf wird automatisch durch den elektronisch geregelten Bremsanforde rungen signalisiert. Beispielsweise in den fortschrittlichen Bremsanlagen wie ESP (Electronic Stability Program), ESC (Electronic Stability Control), ASR (Anti-Slip Regula tion) kann die Fahrzeug-verzögerung und/oder Bremskraftbedarf unabhängig vom Fah- rerbremswünsch, der mittels einer Auslenkung des Bremspedals gegeben ist, kontrol liert oder kalibriert werden.

Diese elektrisch wirksame Ausbildung des Bremspedalaktuators hat gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen als hydraulischer oder pneumati scher Stellzylinder die Vorteile eines besseren beziehungsweise schnelleren Ansprech verhaltens und einer genaueren Dosierbarkeit der Rückstellkraft und der auf das Bremspedal einwirkenden Signalkraft.

Gemäß einer ersten Weiterbildung dieser Bremsanlage ist vorgesehen, dass der Bremspedalaktuator als ein Elektromotor mit einer drehbaren Rotorwelle ausgebildet ist. Die Rotorwelle des Elektromotors ist hierbei über ein Spindelgetriebe unmittelbar oder mittelbar mit dem Bremshebel des Bremspedals oder mit dem Stößelkolben des Fußbremsventils verbunden.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass der Bremspedalaktuator als ein Elektro magnet mit einem axial verschiebbaren Anker ausgebildet ist, wobei der Anker des Elektromagneten unmittelbar oder mittelbar mit dem Bremshebel des Bremspedals oder mit dem Stößelkolben des Fußbremsventils in Stellverbindung ist.

Demnach betrifft die Erfindung zunächst ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanla ge eines Kraftfahrzeugs, welches eine Betriebsbremsanlage mit druckmittelbetätigba ren Reibungsbremsen, eine Dauerbremsanlage, ausgebildet als hydrodynamischer oder elektrodynamischer Retarder, mindestens eine mit den Rädern an einer Fahr zeugachse in Triebverbindung stehende, zumindest als Generator betreibbare Elektro- maschine, sowie ein mittels eines Bremspedals betätigbares Fußbremsventil aufweist, wobei das Fußbremsventil einen Bremswertgeber und einen Bremspedalaktuator zur Erzeugung einer auf das Bremspedal wirkenden Rückstellkraft aufweist, und bei dem die genannten Komponenten der Bremsanlage mittels eines elektronischen Steuerge räts steuerbar sind, wobei der mittels einer Auslenkung des Bremspedals signalisierte Bremskraftbedarf priorisiert in der Reihenfolge von der Elektromaschine im Generator betrieb, von dem Retarder und von der Betriebsbremsanlage befriedigt wird, und wobei die Aufteilung der Bremskraft auf die Komponenten der Bremsanlage einem Fahrer des Kraftfahrzeugs in geeigneter Weise mitgeteilt wird.

Zur Lösung der verfahrensbezogenen Aufgabe ist bei dieser Bremsanlage vorgesehen, dass bei mindestens einer Änderung der Aufteilung der Bremskraft auf die Komponen ten der Bremsanlage mittels des Bremspedalaktuators die auf das Bremspedal wirken de Rückstellkraft kurzzeitig mit einer haptisch wahrnehmbaren Signalkraft überlagert wird.

Von Vorteil ist hierbei, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs nur über einen sehr kurzen Zeitraum über eine Änderung der Aufteilung der Bremskraft auf die Komponenten der Bremsanlage informiert wird, also keine dauerhafte Änderung der auf das Bremspedal wirkenden Rückstellkraft spürbar ist. Da diese Informationsvermittlung zudem über das Bremspedal auf den Fuß des Fahrers wirkt, kann dieser seine Augen weiter kon zentriert auf den vor ihm liegenden Verkehrsraum richten.

Gemäß einer ersten Weiterbildung des beschriebenen Verfahrens ist vorgesehen, dass bei einer Zuschaltung oder einer Abschaltung wenigstens einer der Komponenten der Bremsanlage mittels des Bremspedalaktuators die auf das Bremspedal wirkende Rück stellkraft kurzzeitig mit einer haptisch wahrnehmbaren Signalkraft überlagert wird. Auch bei dieser Verfahrensvariante gelten die gerade genannten Vorteile. Allerdings wird der Fahrer bei dieser Weiterbildung des Verfahrens nur dann mittels der zusätzlich auf das Bremspedal wirkenden Signalkraft informiert, wenn eine der Komponenten der Bremsanlage vollständig zugeschaltet oder vollständig abgeschaltet wird.

Durch das Erzeugen einer haptisch wahrnehmbaren Signalkraft mittels des Bremspe dalaktuators und deren Einleiten in das Bremspedal wird der Fahrer des Kraftfahrzeugs über eine gerade stattfindende beziehungsweise gerade erfolgte Änderung der Auftei lung der Bremskraft auf die Komponenten der Bremsanlage informiert. Also beispiels weise über die Zuschaltung oder Abschaltung der Elektromaschine in deren generatori schen Betrieb, des Retarders oder der Betriebsbremsanlage. Da dem Fahrer diese In formation über das Bremspedal in seinen Fuß signalisiert wird, braucht dieser zur Kenntnisnahme der Information seinen Blick nicht von dem vor ihm liegenden Ver kehrsraum abwenden. In Reaktion auf die Signalkraft kann der Fahrer über eine ent sprechende Betätigung des Bremspedals die Aufteilung der Bremskraft auf die erwähn ten Komponenten der Bremsanlage beeinflussen. So kann er beispielsweise während des elektrischen Bremsens im Generatorbetrieb der Elektromaschine durch ein leichtes Lösen des Bremspedals energetisch sinnvoll die Zuschaltung des Retarders verhin dern, sofern die Verkehrssituation eine geringere Bremsverzögerung zulässt.

Hierbei kann es für die Wahrnehmbarkeit der aktuellen Aufteilung der Bremskraft auf die Komponenten der Bremsanlage vor Vorteil sein, wenn die die Rückstellkraft am Bremspedal verändernde Signalkraft als mindestens eine impulsförmige Erhöhung der Rückstellkraft wirksam ist.

Um während eines Bremsvorgangs eine Unterscheidung zwischen dem Zuschalten und dem Abschalten der Komponenten der Bremsanlage zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass sich bei unterschiedlichen Änderungen der Aufteilung der Bremskraft eingesteuerten impulsförmigen Signalkräfte hinsichtlich ihrer Anzahl und/oder Stärke und/oder Dauer voneinander unterscheiden. Hierauf wird noch bei der Erläuterung ei nes Ausführungsbeispiels eingegangen.

Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante ist vorgesehen, dass die Signalkraft in Form einer am Bremspedal als Vibration spürbaren, mehrere Schwingungen der Rückstell kraft umfassenden Schwingungssequenz eingesteuert wird. Bei dieser Ausführung der Signalkraft können sich die bei unterschiedlichen Änderungen der Aufteilung der Bremskraft eingesteuerten Schwingungssequenzen hinsichtlich ihrer Frequenz und/oder Amplitude und/oder Dauer voneinander unterscheiden.

Selbstverständlich können die genannten Verfahrensvarianten auch in Kombination zur Anwendung kommen, beispielsweise derart, dass die Zuschaltung oder Abschaltung mindestens einer Komponente der Bremsanlage, beispielsweise der generatorisch be treibbaren Elektromaschine, über eine Signalkraft in Form mindestens einer impulsför migen Erhöhung der Rückstellkraft signalisiert wird. Im Unterschied dazu wird die Zu- schaltung oder Abschaltung einer anderen Komponente der Bremsanlage, beispiels weise der Betriebsbremsanlage mit den Reibungsbremsen, über eine Signalkraft in Form einer als Vibration spürbaren, mehrere Schwingungen der Rückstellkraft umfas sende Schwingungssequenz dem Fahrer zur Kenntnis gebracht.

Das Verfahren und die Bremsanlage mit den Merkmalen der Erfindung werden nach stehend anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spiels anschaulich erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in einer schematischen Ansicht ein Kraftfahrzeug mit einer Bremsanlage, wel ches die Merkmale der Erfindung aufweist, und

Fig. 2 ein Kraft-Zeit-Diagramm, in welchem der Verlauf eines Bremsvorgangs mit ei ner Anwendung des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens veranschaulicht ist.

Das in Fig. 1 abgebildete Kraftfahrzeug 2, bei dem es sich um ein Nutzfahrzeug han delt, weist eine einfachbereifte Vorderachse 4 mit zwei Rädern 6a, 6b und eine dop peltbereifte Flinterachse 8 mit insgesamt bspw. vier Rädern 10a, 10a‘, 10b, 10b‘ auf. Das Kraftfahrzeug 2 kann wahlweise oder gemeinsam von einem Verbrennungsmotor 12 und/oder von einer wahlweise als Motor oder Generator betreibbaren Elektroma- schine 24 angetrieben werden. Der Verbrennungsmotor 12 steht über eine Trennkupp lung 14, ein Schaltgetriebe 16, eine Kardanwelle 18, ein erstes Achsdifferential 20 und jeweils eine Antriebswelle 22a, 22b mit den Rädern 10a, 10a‘, 10b, 10b‘ der Flinterach se 8 in Antriebsverbindung. Die Elektromaschine 24 steht über eine Triebwelle 26, ein zweites Achsdifferential 28 und jeweils eine Antriebswelle 30a, 30b mit den Rädern 6a, 6b der Vorderachse 4 in Antriebsverbindung. Im Motorbetrieb wird die Elektromaschine 24 aus einem zugeordneten elektrischen Energiespeicher 32 mit elektrischer Energie versorgt. Im generatorischen Betrieb wird die Elektromaschine 24 bevorzugt zum La den des Energiespeichers 32 genutzt.

Die Bremsanlage 34 des Kraftfahrzeugs 2 ist elektronisch steuerbar und umfasst neben einem elektronischen Steuergerät 36 eine Betriebsbremsanlage 38 mit druckmittelbetä- tigbaren, als Reibungsbremsen ausgeführten Radbremsen 40a, 40b, 42a, 42b, eine Dauerbremsanlage oder Sekundärbremse 44 in Form eines hydrodynamischen oder elektrodynamischen Retarders, die mit den Rädern 6a, 6b der Vorderachse 4 in An triebsverbindung stehende Elektromaschine 24, sowie ein mittels eines Bremspedals 46 betätigbares Fußbremsventil 48 mit einem als Stellwegsensor ausgeführten Bremswertgeber 50 und einem Bremspedalaktuator 52 direkt oder indirekt verbindbar ist. Der Bremspedalaktuator 52 dient zur Erzeugung einer auf das Bremspedal 46 wir kenden Rückstellkraft. Er ist zu seiner Ansteuerung über eine elektrische Steuerleitung 54 mit dem elektronischen Steuergerät 36 verbunden.

An dem Bremspedalaktuator 52 ist ein axial oder rotatorisch wirkendes Triebelement 53 angeordnet, mittels dem zusätzlich zu der erwähnten Rückstellkraft eine Signalkraft auf das Bremspedal 46 ausgeübt werden kann.

Die Betriebsbremsanlage 38 ist als eine Druckluftbremsanlage ausgeführt und weist eine Druckluftversorgungseinrichtung 56 und zwei Bremskreise 58, 60 auf. Die Druck luftversorgungseinrichtung 56 umfasst einen Kompressor 62, einen Druckregler 64 und ein Mehrkreisschutzventil 66. Von dem Kompressor 62, der von dem Verbrennungsmo tor 12 antreibbar ist. Mittels des Kompressors 62 wird Druckluft über den Druckregler 64 und das Mehrkreisschutzventil 66 in die beiden Bremskreise 58, 60 gefördert.

Der erste Bremskreis 58 weist einen ersten Druckspeicher 70 und eine erste Vorratslei tung 68 auf, welche von dem Mehrkreisschutzventil 66 zu dem Fußbremsventil 48 führt. An dem Fußbremsventil 48 ist eine erste Achsbremsleitung 72 angebunden, in welche abhängig von der Betätigung des Bremspedals 46 ein Bremsdruck eingesteuert wird. Die erste Achsbremsleitung 72 führt einem ersten Achsventilmodul 74 an der Hin terachse 8.

Das erste Achsventilmodul 74 umfasst ein Relaisventil und jeweils vorzugsweise eine nicht dargestellte ABS-Ventilanordnung pro Radpaar 10a, 10a‘; 10b, 10b‘ der Hinter achse 8. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anwesenheit der ABS-Ventilanordnung des ersten Achsventilmoduls 74 nur eine optionale Ausführung ist, insbesondere wenn das erste Achsventilmodul 74 als elektronisch ansteuerbare Ventilmodul ausgebildet worden ist. Von dem ersten Achsventilmodul 74 ist jeweils eine Radbremsleitung 76a, 76b an die zugeordnete Radbremse 42a, 42b der Hinterachse 8 geführt. Das Relais ventil des ersten Achsventilmoduls 74 wird primär in Abhängigkeit von dem mittels des Bremswertgebers 50 des Fußbremsventils 48 erfassten Bremswert elektronisch ge steuert. Hierzu ist der Bremswertgeber 50 über eine elektrische Sensorleitung 78 und das erste Achsventilmodul 74 über eine elektrische Steuerleitung 80 mit dem elektroni schen Steuergerät 36 verbunden. Im Redundanzfall, also bei ausgefallener elektroni scher Steuerung, wird das Relaisventil des ersten Achsventilmoduls 74 in Abhängigkeit des in der Achsbremsleitung 72 anliegenden Bremsdruckes pneumatisch gesteuert.

Der zweite Bremskreis 60 weist eine zweite Vorratsleitung 82 und einen zweiten Druck speicher 84 auf, wobei die zweite Vorratsleitung 82 von dem Mehrkreisschutzventil 66 über den zweiten Druckspeicher 84 zu dem Fußbremsventil 48 geführt ist. Von dem Fußbremsventil 48 verläuft eine zweite Achsbremsleitung 86, in die abhängig von der Betätigung des Bremspedals 46 ein Bremsdruck eingesteuert wird, zu einem zweiten Achsventilmodul 88. Dieses zweite Achsventilmodul 88 umfasst ebenfalls ein nicht dar gestelltes Relaisventil und jeweils eine ABS-Ventilanordnung pro Rad 6a, 6b der Vor derachse 4. Von den ABS-Ventilanordnungen des zweiten Achsventilmoduls 88 ist je weils eine Radbremsleitung 90a, 90b an die zugeordnete Radbremse 40a, 40b der Vorderachse 4 geführt. Das Relaisventil des zweiten Achsventilmoduls 88 wird eben falls primär in Abhängigkeit von dem mittels des Bremswertgebers 50 des Fuß bremsventils 48 erfassten Bremswert elektronisch gesteuert und ist hierzu über eine elektrische Steuerleitung 92 mit dem elektronischen Steuergerät 36 verbunden. Im Re dundanzfall wird das Relaisventil des zweiten Achsventilmoduls 88 ebenfalls in Abhän gigkeit des in der zweiten Achsbremsleitung 86 anliegenden Bremsdruckes pneuma tisch gesteuert.

Der Retarder 44 ist mit einer Ausgangswelle des Schaltgetriebes 16 antriebsverbunden und steht über die Kardanwelle 18, das Achsdifferential 20 und die Antriebswellen 22a, 22b mit den Rädern 10a, 10a‘, 10b. 10b‘ der Hinterachse 8 in Antriebsverbindung. Zur elektronischen Steuerung ist der Retarder 44 über eine elektrische Steuerleitung 94 mit dem elektronischen Steuergerät 36 verbunden. Ebenso steht die Elektromaschine 24 über eine elektrische Steuerleitung 96 mit dem elektronischen Steuergerät 36 in Ver bindung.

Bei einem Bremsvorgang wird die von dem Fahrer gewünschte Bremsverzögerung, welche bei einer Betätigung des Bremspedals 46 dem von dem Bremswertgeber 50 erfassten Bremswert entspricht, in dem elektronischen Steuergerät 36 auf die Kompo nenten der Bremsanlage 34 aufgeteilt. Diese sind wie erwähnt die Betriebsbremsanla ge 38, der Retarder 44 und die Elektromaschine 24 im Generatorbetrieb, wobei die Auf teilung der Bremskraft priorisiert in der Reihenfolge Elektromaschine 24, Retarder 44 und Betriebsbremsanlage 38 erfolgt.

Hierdurch wird das Kraftfahrzeug 2 zunächst mit der als Generator betriebenen Elekt romaschine 24 unter teilweiser Rückgewinnung der kinetischen Energie des Kraftfahr zeugs 2 und Aufladung des elektrischen Energiespeichers 32 (Rekuperation) ver- schleißfrei abgebremst. Danach wird das Kraftfahrzeug 2 mit dem Retarder 44 ver- schleißfrei weiter abgebremst, bevor die Reibungsbremsen 40a, 40b, 42a, 42b der Be triebsbremsanlage 38 betätigt werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist auch vorstellbar, wobei die Aufteilung bzw. die Ablaufplanung oder die Sequenzierung oder Priorisierung in Bezug auf den Einsatz der Bremskraft von den erwähnten Bremskom ponenten (Betriebsbremsanlage 38, der Retarder 44 und die Elektromaschine 24 im Generatorbetrieb) abhängig von dem festgestellten Fahrerbremswünsch (durch bspw. den elektronischen Steuergerät 36) entscheidet ist. Da der Fahrer am Bremspedal 46 bei einer bestimmten Auslenkung des Bremspedals 46 unabhängig von der Aufteilung der Bremskraft auf die Komponenten 24, 38, 44 der Bremsanlage 34 die weitgehend selbe Widerstandskraft FBP wahrnehmen soll, wird in einer bevorzugten Ausführungs form mittels des axial oder rotatorisch wirkenden Triebelements 53 am Bremspedalak tuator 52 eine entsprechende Rückstellkraft in Form einer Signalkraft erzeugt und in das Bremspedal 46 eingeleitet.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform wird ein Feedback an Fahrer durch einen erhöhten Widerstandsgefühl oder einen Widerstand kraft am Bremspedal 46 oder am Fußbremsventil 48 gegeben, wenn der Fahrer am Bremspedal 46 oder am Fuß- bremsventil 48 bei einer bestimmten Auslenkung des Bremspedals 46 über die Auftei lung der Bremskraft auf die Komponenten 24, 38, 44 informiert werden soll oder muss. Hierbei sollte man berücksichtigen, dass die Auslenkung des Bremspedals 46 nicht immer eine gewünschte Fahrzeugverzögerung reflektiert wird. Bspw. in den fortschrittli chen Bremsanlagen wie ESP (Electronic Stability Program), ESC (Electronic Stability Control), ASR (Anti-Slip Regulation) kann die Fahrzeugverzögerung und/oder Brems kraftbedarf unabhängig vom Fahrerbremswünsch kontrolliert werden.

Um den Fahrer gegebenenfalls zusätzlich zu einer optischen Anzeige in einem Display im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 2 über die Aufteilung der Bremskraft auf die Komponenten 24, 38, 44 der Bremsanlage 34 zu informieren, ist erfindungsgemäß vor gesehen, dass bei mindestens einer Änderung der Aufteilung der Bremskraft auf die Komponenten 24, 38, 44 der Bremsanlage 34, beispielsweise bei der Zuschaltung und/oder Abschaltung einer der Komponenten 24, 38, 44 der Bremsanlage 34, der Rückstellkraft mittels des Bremspedalaktuator 52 eine kurzzeitige, haptisch am Fuß des Fahrers wahrnehmbare Signalkraft überlagert wird. Wie dies bevorzugt erfolgt, ist bei spielhaft in dem Diagramm von Fig. 2 dargestellt.

In dem Diagramm der Fig. 2 ist der Verlauf der auf das Bremspedal 46 wirkenden Wi derstandskraft FBP über die Zeit t während eines Bremsvorgangs dargestellt (Fßp(t)).

Die Widerstand kraft FBP ergibt sich aus der Summe der innerhalb des Fußbremsventils 48 erzeugten Widerstandskräfte und der mittels des Fußbremsaktuators 52 eingesteu erten Rückstellkraft. Der Bremsvorgang beginnt zum Zeitpunkt tO mit einer Betätigung des Bremspedals 46 durch den Fahrer, wobei das Kraftfahrzeug 2 zunächst nur durch die als Generator betriebene Elektromaschine 24 verzögert wird. Zum Zeitpunkt t1 wird der Retarder 44 zugeschaltet, welches dem Fahrer durch ein haptisch wahrnehmbares Signalkraft S1 in Form einer impulsförmigen Erhöhung der Rückstellkraft mit der Stärke H1 und der Dauer n angezeigt wird.

Danach wird das Bremsmoment der Elektromaschine 24 kontinuierlich reduziert und das Bremsmoment des Retarders 44 entsprechend erhöht, bis die Elektromaschine 24 zum Zeitpunkt t2 vollständig abgeschaltet wird. Das Abschalten der Elektromaschine 24 wird dem Fahrer durch eine haptisch wahrnehmbare Signalkraft S2 in Form einer dop pelimpulsförmigen Erhöhung der Rückstellkraft mit der Stärke H2 und der Dauer T2 mitgeteilt. Vorliegend ist beispielhaft die Stärke H2 der zweiten Signalkraft S2 erkenn bar geringer als die Stärke H1 der ersten Signalkraft S1 und die Dauer T2 der zweiten Signalkraft S2 größer als die Dauer T 1 der ersten Signalkraft S1 (H2 < H1 , T2 > T1 ). Das Abschalten der Elektromaschine 24 und das Zuschalten des Retarders 44 kann beispielsweise dadurch erforderlich sein, dass der elektrische Energiespeicher 32 weit gehend geladen ist und/oder die Elektromaschine 24 ihre Überhitzungsgrenze erreicht hat.

Zum Zeitpunkt t3 wird die Betriebsbremsanlage 38 mit den Reibungsbremsen 40a, 40b, 42a, 42b zugeschaltet, welches dem Fahrer durch eine haptisch wahrnehmbare Sig nalkraft S3 in Form einer als Vibration spürbaren, mehrere Schwingungen der Rück stellkraft umfassenden Schwingungssequenz mit der Amplitude A1 , der Frequenz f1 und der Dauer T3 angezeigt wird. Danach wird das Bremsmoment des Retarders 44 kontinuierlich reduziert und das Bremsmoment der Reibungsbremsen 40a, 40b, 42a, 42b durch eine Erhöhung des eingesteuerten Bremsdruckes entsprechend vergrößert, bis der Retarder 44 zum Zeitpunkt t4 vollständig abgeschaltet wird.

Das Abschalten des Retarders 44 wird dem Fahrer durch eine haptisch wahrnehmbare Signalkraft S4 in Form einer als Vibration spürbaren, mehrere Schwingungen der Rückstellkraft umfassende Schwingungssequenz mit der Amplitude A2, der Frequenz f2 und der Dauer T4 mitgeteilt.

Vorliegend ist beispielhaft die Amplitude A2 der vierten Signalkraft S4 größer als die Amplitude A1 der dritten Signalkraft S3, die Frequenz f2 der vierten Signalkraft S4 klei ner als die Frequenz f1 der dritten Signalkraft S3 und die Dauer T4 der vierten Signal kraft S4 kleiner als die Dauer T3 der dritten Signalkraft S3 (A2 > A1 , f2 < f1 , T4 < T3). Das Abschalten des Retarders 44 und das Zuschalten der Betriebsbremsanlage 38 kann zum Beispiel dadurch erforderlich sein, dass der Retarder 44 aufgrund einer redu zierten Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 2 kein nutzbares Bremsmoment mehr erzeugen kann und/oder seine Überhitzungsgrenze erreicht hat. Durch die mittels des Triebelements 53 am Bremspedalaktuator 52 in das Bremspedal 46 eingesteuerten, die Rückstellkraft überlagernden Signalkräfte S1 , S2, S3, S4 wird der Fahrer über die jeweiligen Vorgänge zur Verteilung der Bremskraft, wie das Zu schalten des Retarders 44 oder der Betriebsbremsanlage 38 oder das Abschalten der Elektromaschine 24 oder des Retarders 44, informiert, ohne dafür den Blick von dem vor ihm liegenden Verkehrsraum nehmen zu müssen. Durch die unterschiedliche Aus führung der Signalkräfte S1 , S2, S3, S4 sind die jeweiligen Zuschaltvorgänge und Ab schaltvorgänge eindeutig identifizierbar. Sofern keine Notbremsung vorliegt, kann der Fahrer die Aufteilung der Bremskraft auf die Komponenten 24, 38, 44 der Bremsanlage 38 über eine Betätigung des Bremspedals 46 beeinflussen, zum Beispiel indem er durch ein teilweises Loslassen des Bremspedals 46 eine Rückkehr zu der vorherge henden Aufteilung der Bremskraft bewirkt.

Bezugszeichenliste (Teil der Beschreibung)

Kraftfahrzeug, Nutzfahrzeug

Fahrzeugachse, Vorderachse a, 6b Räder an der Vorderachse

Fahrzeugachse, Flinterachse 0a, 10a‘ Räder an der Flinterachse rechte Fahrzeugseite0b, 10b‘ Räder an der Flinterachse linke Fahrzeugseite2 Verbrennungsmotor 4 Trennkupplung 6 Schaltgetriebe 8 Kardanwelle 0 Achsdifferential an der Flinterachse 2a, 22b Antriebswellen an der Flinterachse 4 Elektromaschine 6 Triebwelle 8 Achsdifferential an der Vorderachse 0a, 30b Antriebswellen an der Vorderachse 2 Energiespeicher, Batterie 4 Bremsanlage 6 Elektronisches Steuergerät 8 Betriebsbremsanlage 0a, 40b Radbremsen, Reibungsbremsen an der Vorderachse2a, 42b Radbremsen, Reibungsbremsen an der Flinterachse4 Dauerbremsanlage, Retarder 6 Bremspedal 8 Fußbremsventil 0 Bremswertgeber, Stellwegsensor 2 Bremspedalaktuator 3 Triebelement am Bremspedalaktuator 4 Erste Steuerleitung 6 Druckluftversorgungseinrichtung 58 Erster Bremskreis

60 Zweiter Bremskreis

62 Kompressor

64 Druckregler

66 Mehrkreisschutzventil

68 Erste Vorratsleitung

70 Erster Druckspeicher

72 Erste Achsbremsleitung

74 Erstes Achsventilmodul

76a, 76b Radbremsleitungen 78 Zweite Sensorleitung 80 Dritte Steuerleitung 82 Zweite Vorratsleitung 84 Zweiter Druckspeicher 86 Zweite Achsbremsleitung 88 Zweites Achsventilmodul

90a, 90b Radbremsleitungen

92 Vierte Steuerleitung

94 Fünfte Steuerleitung

96 Sechste Steuerleitung

A1 Amplitude der Signalkraft S3

A2 Amplitude der Signalkraft S4

ECU Elektronisches Steuergerät f1 Frequenz der Signalkraft S3 f2 Frequenz der Signalkraft S4

FBP Widerstandskraft

H1 Stärke der Signalkraft S1

H2 Stärke der Signalkraft S2

51 Signalkraft, Rückstellkrafterhöhung

52 Signalkraft, Rückstellkrafterhöhung

53 Signalkraft, Schwingungssequenz

54 Signalkraft, Schwingungssequenz