DE102021209615A1 - braking system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Bremssystem zwei elektrohydraulische Aktuatoren sowie zwei Bremskreise und eine elektrisch aktivierbare Kreisverbindungseinrichtung aufweist, wobei die elektrisch aktivierbare Kreisverbindungseinrichtung in ihrem inaktiven Zustand die Verbindung zwischen den beiden Bremskreisen trennt.The invention relates to a brake system for a motor vehicle, the brake system having two electrohydraulic actuators and two brake circuits and an electrically activatable circuit connection device, the electrically activatable circuit connection device separating the connection between the two brake circuits in its inactive state.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a braking system for a motor vehicle.
Bremssysteme werden in Kraftfahrzeugen typischerweise verwendet, um diese kontrolliert zu verzögern. Insbesondere können Bremssysteme als hydraulische Bremssysteme ausgebildet sein, wobei typischerweise hydraulische Aktuatoren verwendet werden, um Bremsfluid unter Druck zu setzen und damit Radbremsen zu betätigen.Braking systems are typically used in motor vehicles to decelerate them in a controlled manner. In particular, brake systems can be embodied as hydraulic brake systems, with hydraulic actuators typically being used to pressurize brake fluid and thus actuate wheel brakes.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches im Vergleich zu bekannten Ausführungen alternativ oder besser ausgeführt ist.It is an object of the invention to provide a braking system for a motor vehicle which is designed as an alternative or better than known designs.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Bremssystem gemäß Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.According to the invention, this is achieved by a braking system according to claim 1 . Advantageous configurations can be found in the dependent claims, for example. The content of the claims is made part of the content of the description by express reference.
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug. Das Bremssystem weist einen elektrohydraulischen Aktuator zum Verschieben und Unter-Druck-Setzen von Druckmittel auf. Das Bremssystem weist einen zweiten elektrohydraulischen Aktuator zum Verschieben und Unter-Druck-Setzen von Druckmittel auf. Das Bremssystem weist einen ersten Bremskreis und einen zweiten Bremskreis auf. Außerdem weist das Bremssystem eine elektrisch aktivierbare Kreisverbindungseinrichtung auf. Der erste Bremskreis ist an dem ersten Aktuator und dem zweiten Aktuator angeschlossen. Der zweite Bremskreis ist an dem ersten Aktuator und dem zweiten Aktuator angeschlossen. Die Kreisverbindungseinrichtung ist dazu eingerichtet, bei ihrer Aktivierung den ersten Bremskreis mit dem zweiten Bremskreis zu verbinden, wobei die Kreisverbindungseinrichtung einerseits an dem ersten Bremskreis zwischen dem ersten Aktuator und dem zweiten Aktuator angeschlossen ist und andererseits an dem zweiten Bremskreis zwischen dem ersten Aktuator und dem zweiten Aktuator angeschlossen ist. Die Kreisverbindungseinrichtung trennt in ihrem inaktiven Zustand die Verbindung zwischen den beiden Bremskreisen. Sie kann somit die beiden Bremskreise insbesondere schaltbar verbinden.The invention relates to a braking system for a motor vehicle. The brake system has an electrohydraulic actuator for displacing and pressurizing pressure medium. The braking system includes a second electro-hydraulic actuator for displacing and pressurizing fluid. The brake system has a first brake circuit and a second brake circuit. In addition, the braking system has an electrically activatable circuit connection device. The first brake circuit is connected to the first actuator and the second actuator. The second brake circuit is connected to the first actuator and the second actuator. The circuit connection device is set up to connect the first brake circuit to the second brake circuit when it is activated, the circuit connection device being connected on the one hand to the first brake circuit between the first actuator and the second actuator and on the other hand to the second brake circuit between the first actuator and the second actuator is connected. In its inactive state, the circuit connection device separates the connection between the two brake circuits. It can thus connect the two brake circuits, in particular in a switchable manner.
Mittels eines solchen Bremssystems kann zunächst mit den elektrohydraulischen Aktuatoren Druck im Druckmittel aufgebaut werden, welcher hydraulische Radbremsen betätigt und so eine über Aktuatordrücke kontrollierbare Verzögerung eines Kraftfahrzeugs herbeiführen kann. Unter einem Verschieben eines Druckmittels wird dabei insbesondere verstanden, dass das Druckmittel in die jeweiligen Radbremsen verschoben wird, da aufgrund der unvermeidlichen mechanischen Nachgiebigkeiten einer Radbremse eine Druckerhöhung nur in Kombination mit einer Druckmittel-Volumenvergrößerung im jeweiligen Radbremsen-Zylinder stattfindet. Im Falle einer Leckage eines Bremskreises kann durch ein einfaches Abschalten einer Bestromung der Kreisverbindungseinrichtung eine Trennung zwischen den beiden Bremskreisen herbeigeführt werden, so dass eine Bremsung mit demjenigen Bremskreis, in welchem keine Leckage auftritt, nach wie vor möglich ist.By means of such a brake system, pressure can first be built up in the pressure medium with the electrohydraulic actuators, which pressure actuates hydraulic wheel brakes and can thus bring about a deceleration of a motor vehicle that can be controlled via actuator pressures. A displacement of a pressure medium is understood in particular to mean that the pressure medium is displaced into the respective wheel brakes, since due to the unavoidable mechanical resilience of a wheel brake, a pressure increase only takes place in combination with a pressure medium volume increase in the respective wheel brake cylinder. In the event of a leak in a brake circuit, a separation between the two brake circuits can be brought about by simply switching off an energization of the circuit connection device, so that braking with the brake circuit in which no leak occurs is still possible.
Die elektrohydraulischen Aktuatoren können insbesondere ansprechend auf eine Bremskraftanforderung eines Fahrers oder einer elektronischen Einheit wie beispielsweise eines Fahrassistenzsystems oder einer Einheit zum autonomen Fahren das Druckmittel unter Druck setzen und in die Radbremsen verschieben. Durch ein Aktivieren der Kreisverbindungseinrichtung, was typischerweise ein Bestromen der Kreisverbindungseinrichtung bedeutet, können die beiden Bremskreise miteinander verbunden werden, wodurch ein Druckausgleich zwischen den Bremskreisen ermöglicht wird. Durch das Anschließen der beiden Aktuatoren an beide Bremskreise können diese grundsätzlich beide für beide Bremskreise verwendet werden.The electrohydraulic actuators can pressurize the pressure medium and move it into the wheel brakes, in particular in response to a braking force request from a driver or an electronic unit such as a driver assistance system or a unit for autonomous driving. By activating the circuit connection device, which typically means energizing the circuit connection device, the two brake circuits can be connected to one another, as a result of which pressure equalization between the brake circuits is made possible. By connecting the two actuators to both brake circuits, they can basically both be used for both brake circuits.
Erwähnte Anschlüsse sind typischerweise fluidisch zu verstehen, d.h. ein Anschluss zwischen dem ersten Aktuator und dem zweiten Aktuator bedeutet typischerweise, dass ein Anschluss an einer Verbindungsleitung zwischen den beiden Aktuatoren, insbesondere in dem jeweiligen Bremskreis, erfolgt.The connections mentioned are typically to be understood as fluidic, i.e. a connection between the first actuator and the second actuator typically means that a connection is made to a connecting line between the two actuators, in particular in the respective brake circuit.
Als Bremskreis kann insbesondere eine Gesamtheit von Komponenten verstanden werden, die zu einem zusammenhängenden hydraulischen Druckmittel-Pfad gehören oder an ihn angeschlossen sind. Anstelle davon, dass etwas an einen Bremskreis angeschlossen ist, kann beispielsweise auch davon gesprochen werden, dass etwas Bestandteil des Bremskreises ist.A total of components that belong to a coherent hydraulic pressure medium path or are connected to it can in particular be understood as a brake circuit. For example, instead of saying that something is connected to a brake circuit, it can also be said that something is part of the brake circuit.
Unter einem Aktuator kann insbesondere eine Vorrichtung zum „Stellen“ (Bereitstellen) einer Bewegungsgröße (Weg, Winkel, Volumenverschiebung, ...) und/oder einer Kraftgröße (Kraft, Drehmoment, Druck, ...) verstanden werden. Hierfür besitzt der Aktuator typischerweise einen Steuereingang und einen Energieversorgungseingang. Typischerweise entnimmt der Aktuator dem Energieversorgungseingang die für den Stellvorgang benötigte Energie. Ein elektromechanischer Aktuator umfasst typischerweise einen elektromechanischen Wandler und eine elektrische Wandleransteuerung. Die Wandleransteuerung umfasst beispielsweise Steuerelektronik und Leistungselektronik (= Elektronik zum Steuern von Energieflüssen). Der Stelleingang ist typischerweise aktuatorintern mit der Steuerelektronik verbunden.An actuator can in particular be understood to mean a device for “providing” (providing) a movement variable (displacement, angle, volume displacement, . . . ) and/or a force variable (force, torque, pressure, . . . ). For this purpose, the actuator typically has a control input and an energy supply input. Typically, the actuator takes the energy required for the positioning process from the energy supply input. An electromechanical actuator typically includes an electromechanical converter and an electrical converter control. The converter control includes, for example, control electronics and power electronics (= electronics for control of energy flows). The control input is typically connected to the control electronics inside the actuator.
Eine Aktivierung der Kreisverbindungseinrichtung kann insbesondere durch eine Beaufschlagung der Kreisverbindungseinrichtung mit elektrischem Strom erfolgen. Dies erlaubt ein einfaches Aktivieren, sichert jedoch auch ein automatisches Deaktivieren für den Fall eines Stromausfalls.The circuit connection device can be activated in particular by charging the circuit connection device with an electric current. This allows easy activation, but also ensures automatic deactivation in the event of a power failure.
Die Kreisverbindungseinrichtung kann insbesondere ein erstes Ventil und ein zweites Ventil aufweisen. Das erste Ventil und das zweite Ventil können insbesondere in Reihe geschaltet sein. Das erste Ventil kann insbesondere am ersten Bremskreis angeschlossen sein und als ein Sitzventil ausgebildet sein, mit einem elektromagnetisch kraftbeaufschlagbaren Ventilkörper, der zusätzlich vom Druck des ersten Bremskreises in Richtung des Ventilsitzes beaufschlagt ist. Das zweite Ventil kann insbesondere am zweiten Bremskreis angeschlossen sein und als Sitzventil ausgebildet sein, mit einem elektromagnetisch kraftbeaufschlagbaren Ventilkörper, der zusätzlich vom Druck des zweiten Bremskreises in Richtung des Ventilsitzes beaufschlagt ist.The circuit connection device can in particular have a first valve and a second valve. The first valve and the second valve can in particular be connected in series. The first valve can in particular be connected to the first brake circuit and be designed as a seat valve, with an electromagnetically forceable valve body which is additionally acted upon by the pressure of the first brake circuit in the direction of the valve seat. The second valve can in particular be connected to the second brake circuit and be designed as a seat valve, with an electromagnetically forceable valve body which is additionally acted upon by the pressure of the second brake circuit in the direction of the valve seat.
Eine solche Ausführung kann insbesondere dafür sorgen, dass die Kreisverbindungseinrichtung von beiden Bremskreisen aus durch jeweiligen im Bremskreis vorhandenen Druck geschlossen wird, was den Schließvorgang verbessert und für eine besonders hohe Dichtigkeit sorgen kann. Durch die Verwendung von zwei Ventilen kann zudem grundsätzlich die Sicherheit erhöht werden.Such an embodiment can in particular ensure that the circuit connection device is closed from both brake circuits by the pressure present in the brake circuit, which improves the closing process and can ensure a particularly high level of tightness. The use of two valves can also fundamentally increase safety.
In einer alternativen Ausführung kann die Kreisverbindungseinrichtung nur ein Ventil aufweisen. Dies entspricht einer einfachen Ausführung.In an alternative embodiment, the circuit connection device can have only one valve. This corresponds to a simple implementation.
Der erste Aktuator kann insbesondere bei Betätigung in den ersten Bremskreis und den zweiten Bremskreis einen zueinander proportionalen oder identischen Druckmittel-Volumenausstoß abgeben. Ebenso kann der zweite Aktuator bei Betätigung in den ersten Bremskreis und den zweiten Bremskreis einen zueinander proportionalen oder identischen Druckmittel-Volumenausstoß abgeben. Durch derartige Ausführungen wird eine gleichmäßige Beaufschlagung der Bremskreise erreicht.In particular, when it is actuated in the first brake circuit and the second brake circuit, the first actuator can emit a pressure medium volume output that is proportional to or identical to one another. Likewise, when the second actuator is actuated in the first brake circuit and the second brake circuit, it can deliver a pressure medium volume output that is proportional to or identical to one another. A uniform loading of the brake circuits is achieved by such designs.
Der erste Aktuator kann insbesondere als elektromechanisch betätigte Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet sein, in deren Zylinder oder Zylindern das abzugebende Druckmittel im unbetätigten Zustand bevorratet ist. Der zweite Aktuator kann insbesondere als ein Motor-Pumpen-Modul ausgebildet sein, das zur Abgabe von Druckmittel in einen zweiten Bremskreisabschnitt Druckmittel aus einem ersten Bremskreisabschnitt ansaugt. Dadurch kann beispielsweise mittels des ersten Aktuators in einem Normalbetrieb Druck aufgebaut werden und/oder in weiteren Betriebsarten, beispielsweise Betriebsarten mit ABS-, TCS- oder ESC-Eingriffen oder speziellen Betriebsarten zur Sicherstellung einer maximalen Restfunktionalität bei erkannten Fehlern, kann der Druck vom zweiten Aktuator verstärkt werden oder der zweite Aktuator kann als alleinige Druckerzeugungsinstanz arbeiten.The first actuator can in particular be designed as an electromechanically actuated piston-cylinder arrangement, in whose cylinder or cylinders the pressure medium to be delivered is stored in the unactuated state. The second actuator can be designed in particular as a motor-pump module that draws in pressure medium from a first brake circuit section in order to release pressure medium into a second brake circuit section. As a result, pressure can be built up, for example, by means of the first actuator in normal operation and/or in other operating modes, for example operating modes with ABS, TCS or ESC interventions or special operating modes to ensure maximum residual functionality when errors are detected, the pressure from the second actuator be reinforced or the second actuator can work as the sole pressure generating entity.
Der zweite Aktuator kann insbesondere einen Zylinder oder mehrere bzw. eine Vielzahl von Zylindern mit Kolben aufweisen, wobei der Zylinder bzw. jede Kolben-Zylinder-Einheit an dem ersten Bremskreis und/oder dem zweiten Bremskreis angeschlossen ist bzw. dem ersten Bremskreis und/oder dem zweiten Bremskreis zugeordnet ist. Insbesondere kann jeweils ein Zylinder zusammen mit einem Kolben eine Zylinder-Kolben-Einheit bilden. Dies erlaubt einen einfachen Aufbau von Druck und ein Verschieben von Volumen in beiden Bremskreisen unter Aufrechterhaltung der Kreistrennung mit dem zweiten Aktuator.The second actuator can in particular have one cylinder or several or a large number of cylinders with pistons, the cylinder or each piston-cylinder unit being connected to the first brake circuit and/or the second brake circuit or the first brake circuit and/or is assigned to the second brake circuit. In particular, a cylinder together with a piston can form a cylinder-piston unit. This allows easy build up of pressure and shifting of volume in both brake circuits while maintaining circuit separation with the second actuator.
Der erste Aktuator kann insbesondere einen ersten Zylinder mit erstem Kolben und einen zweiten Zylinder mit zweitem Kolben aufweisen. Der erste Zylinder kann insbesondere mit dem ersten Bremskreis verbunden sein und der zweite Zylinder kann insbesondere mit dem zweiten Bremskreis verbunden sein. Dies ermöglicht eine einfache Beaufschlagung der beiden Bremskreise und eine einfache Einstellung eines Verhältnisses der Abgabe-Volumina zueinander.The first actuator can in particular have a first cylinder with a first piston and a second cylinder with a second piston. The first cylinder can in particular be connected to the first brake circuit and the second cylinder can be connected in particular to the second brake circuit. This enables the two brake circuits to be acted upon in a simple manner and a ratio of the delivery volumes to one another to be set in a simple manner.
Der erste Zylinder und der zweite Zylinder können gemäß einer Ausführung parallel zueinander angeordnet sein. Der erste Kolben und der zweite Kolben können beispielsweise starr miteinander verbunden sein. Alternativ können der erste Kolben und der zweite Kolben durch einen Schwenkarm gemeinsam betätigbar sein. Der Schwenkarm kann insbesondere den ersten Kolben und den zweiten Kolben in unterschiedlichen Richtungen und/oder entgegengesetzt zueinander bewegen. Derartige Ausführungen erlauben eine zuverlässige mechanische Betätigung bei gleichzeitig hoher Variabilität in der Gestaltung.According to one embodiment, the first cylinder and the second cylinder can be arranged parallel to one another. The first piston and the second piston can, for example, be rigidly connected to one another. Alternatively, the first piston and the second piston can be actuated together by a swivel arm. In particular, the swivel arm can move the first piston and the second piston in different directions and/or in opposite directions to one another. Such designs allow a reliable mechanical actuation with a high degree of variability in the design.
Das Bremssystem kann insbesondere ein elektronisches Stabilitätsmodul aufweisen, welches den ersten Bremskreis und den zweiten Bremskreis teilweise bildet und/oder welches ein Motor-Pumpen-Modul aufweist, welches den zweiten Aktuator bildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein elektronisches Stabilitätsmodul hydraulische Abschnitte, die ausschließlich dem ersten Bremskreis und dazu disjunkte hydraulische Abschnitte, die ausschließlich dem zweiten Bremskreis zugeordnet sind, aufweist. Dadurch kann auf separate Bauteile zurückgegriffen werden, welche insbesondere auch relativ zu anderen Einheiten des Bremssystems frei positioniert werden können. Dies erlaubt beispielsweise eine bessere Ausnutzung eines in einem Motorraum vorhandenen Bauraums.In particular, the brake system can have an electronic stability module, which partially forms the first brake circuit and the second brake circuit and/or which has a motor-pump module, which forms the second actuator. Provision can also be made for an electronic stability module to have hydraulic sections which are exclusively associated with the first brake circuit and hydraulic sections which are disjunctive thereto and which are exclusively associated with the second brake circuit. As a result, separate components can be used are, which can be positioned freely in particular relative to other units of the braking system. This allows, for example, better utilization of the installation space available in an engine compartment.
Der erste Aktuator kann beispielsweise ein elektrohydraulischer Druckerzeuger sein und/oder ein Linearaktuator bzw. eine Kombination eines elektromotorischen Linearaktuators mit einem hydraulischen Geberzylinder sein. Dies hat sich für typische Ausführungen bewährt.The first actuator can be, for example, an electrohydraulic pressure generator and/or a linear actuator or a combination of an electromotive linear actuator with a hydraulic master cylinder. This has proven itself for typical designs.
Das Bremssystem kann einen pedalbetätigbaren Bremszylinder aufweisen, welcher an mindestens einem der beiden Bremskreise angeschlossen ist. Dies erlaubt einen unmittelbaren pedalgesteuerten Druckaufbau. Dieser kann insbesondere zusätzlich zu dem bereits erwähnten Druckaufbau mit Hilfe der Aktuatoren verwendet werden. Insbesondere kann mittels eines pedalbetätigbaren Bremszylinders eine hydraulische Rückfallebene in einfacher Weise implementiert werden, da in diesem Fall ein unmittelbarer pedalgesteuerter Druckaufbau auch bei völligem Stromausfall in den Fahrzeugbordnetzen möglich ist. Insbesondere kann der pedalbetätigbare Bremszylinder an beiden Bremskreisen angeschlossen sein.The brake system can have a pedal-actuated brake cylinder, which is connected to at least one of the two brake circuits. This allows an immediate pedal-controlled pressure build-up. This can be used in particular in addition to the pressure build-up already mentioned with the aid of the actuators. In particular, a hydraulic fallback level can be implemented in a simple manner by means of a pedal-actuated brake cylinder, since in this case a direct pedal-controlled pressure build-up is possible even in the event of a complete power failure in the vehicle electrical systems. In particular, the pedal-operated brake cylinder can be connected to both brake circuits.
Gemäß einer Ausführung weist das Bremssystem einen Simulator und mindestens ein Trennventil auf, wobei bei geschlossenem Trennventil der Bremszylinder ausschließlich mit dem Simulator verbunden ist und bei geöffnetem Trennventil der Bremszylinder mit einem oder beiden Bremskreisen verbunden ist. Dies erlaubt einen Brake-by-wire-Betrieb, d.h. ein Fahrer tritt während eines pedalgesteuerten Bremsvorgangs quasi in den Simulator und der Druck wird unabhängig davon mittels der bereits erwähnten Aktuatoren erzeugt.According to one embodiment, the brake system has a simulator and at least one isolating valve, the brake cylinder being connected exclusively to the simulator when the isolating valve is closed and the brake cylinder being connected to one or both brake circuits when the isolating valve is open. This allows brake-by-wire operation, i.e. a driver steps into the simulator during a pedal-controlled braking process and the pressure is generated independently by means of the actuators already mentioned.
Insbesondere in einer Notfallbetriebsart kann die hydraulische Funktion des Pedalbremszylinders, ein der Pedalbetätigung entsprechendes Druckmittelvolumen in den oder die angeschlossenen Bremskreise einzuspeisen, genutzt werden. Dies kann insbesondere dann relevant sein, wenn keiner der beiden regulär genutzten Aktuatoren betriebsbereit ist. Damit im regulären Betrieb das bei Pedalbetätigung aus dem Hauptbremszylinder verdrängte Volumen die Aktuatorvolumenbilanz nicht stört, kann vom Pedalzylinder verdrängtes Druckmittelvolumen im regulären Betrieb in einen hydraulischen Simulator geleitet werden, der die Volumenaufnahme von Radbremsen simuliert und so eine für ein angenehmes Bremspedalgefühl erforderliche Nachgiebigkeit des Bremspedals zulässt.In particular, in an emergency operating mode, the hydraulic function of the pedal brake cylinder can be used to feed a pressure medium volume corresponding to the pedal actuation into the connected brake circuit or circuits. This can be relevant in particular when neither of the two actuators that are regularly used is operational. To ensure that the volume displaced from the master brake cylinder when the pedal is actuated does not disturb the actuator volume balance, the volume of pressure medium displaced by the pedal cylinder can be routed to a hydraulic simulator during regular operation, which simulates the volume absorption of wheel brakes and thus allows the brake pedal to exhibit the necessary flexibility for a comfortable brake pedal feel .
Mit anderen Worten wird insbesondere ein Bremssystem mit zwei voneinander abgegrenzten, hydraulisch hintereinandergeschalteten elektrohydraulischen Modulen vorgeschlagen. Das erste Modul kann beispielsweise zwei Bremskreisdrücke bereitstellen. Das zweite Modul kann ein herkömmliches ESC-Aggregat sein, das zwei Bremskreisanschlüsse und vier Radkreisanschlüsse besitzt. Das erste Modul kann einen elektrohydraulischen Aktuator mit zwei, den Bremskreisen zugeordneten hydraulischen Anschlüssen aufweisen, wobei der Aktuator so gestaltet sein kann, dass der Druckmittelvolumenausstoß der beiden Anschlüsse mechanisch starr miteinander gekoppelt ist. Insbesondere können die an den beiden Anschlüssen abgegebenen Druckmittel-Volumina zueinander proportional sein. Weiter kann das erste Modul ein stromlos geschlossenes Kreisverbindungsventil umfassen, mit dem die beiden Bremskreise hydraulisch miteinander verbunden werden können. Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, ein solches erstes Modul zu realisieren. Varianten sind beispielsweise in den Figuren gezeigt.In other words, a braking system with two separate electrohydraulic modules that are hydraulically connected in series is proposed. The first module can provide two brake circuit pressures, for example. The second module can be a conventional ESC unit that has two brake circuit connections and four wheel circuit connections. The first module can have an electrohydraulic actuator with two hydraulic connections assigned to the brake circuits, it being possible for the actuator to be designed in such a way that the pressure medium volume output of the two connections is mechanically rigidly coupled to one another. In particular, the pressure medium volumes released at the two connections can be proportional to one another. Furthermore, the first module can include a normally closed circuit connecting valve, with which the two brake circuits can be hydraulically connected to one another. There are different ways of realizing such a first module. Variants are shown for example in the figures.
Eine in der Bremsentechnik bereits bekannte schaltbare Einrichtung zur Darstellung einer schaltbaren Verbindung der Bremskreise mit dem Merkmal einer aktiven Bestromung der Kreisverbindungseinrichtung zur Trennung der Bremskreise hat insbesondere den Nachteil, dass diese Bestromung zum Erhalt der Bremsfunktion auch nach einem Abstellen des Fahrzeugs aufrechterhalten werden muss und spätestens dann ausfällt, wenn die Fahrzeugbatterie den Strom dazu nicht mehr aufbringen kann. Im Gegensatz dazu wird bei der hier beschriebenen Ausführung die Kreisverbindungseinrichtung im stromlosen Zustand automatisch geschlossen. Bei einer Radkreisleckage bleibt in dem von der Leckage nicht betroffenen Bremskreis eine hydraulische Bremsfunktion unabhängig von der Verfügbarkeit der elektrischen Energieversorgung erhalten.A switchable device that is already known in brake technology for representing a switchable connection of the brake circuits with the feature of an active energization of the circuit connection device for separating the brake circuits has the particular disadvantage that this energization must be maintained to maintain the braking function even after the vehicle is parked and at the latest then fails when the vehicle battery can no longer generate the current. In contrast to this, in the embodiment described here, the circuit connection device is automatically closed in the de-energized state. In the event of a wheel circuit leak, a hydraulic brake function is maintained in the brake circuit not affected by the leak, regardless of the availability of the electrical energy supply.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigen:
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1 : ein Bremssystem, -
2 : einen elektrohydraulischen Aktuator, und -
3 : einen weiteren elektrohydraulischen Aktuator.
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1 : a braking system, -
2 : an electrohydraulic actuator, and -
3 : another electro-hydraulic actuator.
Zur Versorgung und zum Bevorraten von Druckmittel, typischerweise Bremsfluid, dient ein Reservoir R. Von diesem gehen ein erster Bremskreis BK1 und ein zweiter Bremskreis BK2 aus. Ein erster elektrohydraulischer Aktuator A1 ist vorliegend als Kombination eines elektrohydraulischen Linearaktuators mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet, wobei diese einen Motor M, ein Getriebe sowie einen Kolben K aufweist. Des Weiteren ist in dem zweiten Modul M2 ein zweiter elektrohydraulischer Aktuator A2 vorhanden, welcher vorliegend in Form einer Kombination eines Elektromotors mit wenigstens zwei Kolbenpumpen ausgebildet ist. In dem zweiten Modul M2 sind außerdem mehrere Ventile vorhanden, welche summarisch mit V bezeichnet sind und dazu dienen, einen Fluidfluss zu und von den jeweiligen Radbremsen B1, B2, B3, B4 zu steuern. Auf deren Funktionalität wird hier nicht detailliert eingegangen. Das zweite Modul M2 kann auch als elektronisches Stabilitätsmodul bezeichnet werden, weil typischerweise im Steuerungsmodul SM2 ein Programm arbeitet, das die Stabilität der Raddrehbewegungen und der Fahrzeugkarosserie-Bewegung mit Hilfe einer geeigneten Ansteuerung der Ventile V und des Aktuators A2 sicherstellt.A reservoir R is used to supply and store pressure medium, typically brake fluid. A first brake circuit BK1 and a second brake circuit BK2 originate from this reservoir. In the present case, a first electrohydraulic actuator A1 is designed as a combination of an electrohydraulic linear actuator with a piston-cylinder arrangement, which has a motor M, a transmission and a piston K. Furthermore, in the second module M2 there is a second electro-hydraulic actuator A2, which in the present case is designed in the form of a combination of an electric motor with at least two piston pumps. In the second module M2 there are also several valves, which are designated collectively with V and are used to control a fluid flow to and from the respective wheel brakes B1, B2, B3, B4. Their functionality is not discussed in detail here. The second module M2 can also be referred to as an electronic stability module because a program typically works in the control module SM2, which ensures the stability of the wheel rotation movements and the vehicle body movement with the aid of suitable activation of the valves V and the actuator A2.
Wie gezeigt sind beide elektrohydraulische Aktuatoren A1, A2 als Kombinationen eines elektromechanischen Aktuators mit jeweils wenigstens zwei, den unterschiedlichen Bremskreisen zugeordneten hydraulischen Komponenten ausgebildet. Im ersten Aktuator A1 sind die hydraulischen Komponenten Geberkolben und im zweiten Aktuator A2 sind die hydraulischen Komponenten Pumpen. Somit können beide Aktuatoren A1, A2 jeweils zum Erzeugen von Druck in den beiden Bremskreisen BK1, BK2 verwendet werden.As shown, both electrohydraulic actuators A1, A2 are designed as combinations of an electromechanical actuator with at least two hydraulic components assigned to the different brake circuits. In the first actuator A1, the hydraulic components are master pistons and in the second actuator A2, the hydraulic components are pumps. Thus, both actuators A1, A2 can each be used to generate pressure in the two brake circuits BK1, BK2.
In dem ersten Modul M1 ist des Weiteren eine Kreisverbindungseinrichtung KVE vorhanden. Diese weist vorliegend ein erstes Ventil V1 und ein zweites Ventil V2 auf, welche beide stromlos geschlossen ausgeführt sind. Des Weiteren sind die beiden Ventile V1, V2 in Reihe geschaltet und sind überdies so ausgeführt, dass sie durch den Druck eines Bremskreises BK, an welchem sie jeweils unmittelbar angeschlossen sind, zusätzlich in eine geschlossene Stellung gedrückt werden. Dies bedeutet, dass die Kreisverbindungseinrichtung KVE ohne aktive Bestromung sehr zuverlässig für eine hydraulische Trennung der beiden Bremskreise BK1, BK2 sorgt. Nur wenn die beiden Ventile V1, V2 aktiv bestromt werden, werden die beiden Bremskreise BK1, BK2 miteinander verbunden.A circuit connection device KVE is also present in the first module M1. In the present case, this has a first valve V1 and a second valve V2, both of which are designed to be normally closed. Furthermore, the two valves V1, V2 are connected in series and are also designed in such a way that they are additionally pressed into a closed position by the pressure of a brake circuit BK, to which they are each directly connected. This means that the circuit connection device KVE very reliably ensures hydraulic separation of the two brake circuits BK1, BK2 without active energization. The two brake circuits BK1, BK2 are only connected to one another if the two valves V1, V2 are actively energized.
Eine Verbindung der beiden Bremskreise BK1, BK2 durch die Kreisverbindungseinrichtung KVE kann insbesondere dann vorgesehen werden, wenn ein Normalbetrieb erfolgt, d.h. wenn beispielsweise aufgrund einer vorliegenden Bremspedalbetätigung oder eines entsprechenden Signals des Fahrzeugsteuerungsmoduls FSM zum Abbremsen während des automatisierten Fahrens die Radbremsen mit einem für alle Radbremsen gleichen Druck beaufschlagt werden sollen. Der Vorteil einer solchen Kreisverbindung ist, dass der Druck in beiden Bremskreisen exakt gleich ist, wodurch beispielsweise ein Schiefziehen des Fahrzeugs durch links und rechts unterschiedliche Bremsdrücke vermieden werden kann. Wird jedoch in einem der beiden Bremskreise BK1, BK2 ein Leck detektiert, so kann die Kreisverbindungseinrichtung KVE durch Abschalten des Stroms geschlossen werden. Dadurch kann derjenige Bremskreis BK, in welchem kein Leck aufgetreten ist, nach wie vor zum Bremsen verwendet werden. Diese Funktionalität bleibt auch dann erhalten, wenn beispielsweise aufgrund einer längeren Standzeit oder einer schwachen Batterie kein Strom mehr zum Betätigen der Ventile V1, V2 zur Verfügung steht.A connection of the two brake circuits BK1, BK2 by the circuit connection device KVE can be provided in particular when normal operation takes place, i.e. when, for example, due to an existing brake pedal actuation or a corresponding signal from the vehicle control module FSM for braking during automated driving, the wheel brakes with one for all wheel brakes should be subjected to the same pressure. The advantage of such a circuit connection is that the pressure in both brake circuits is exactly the same, which means that, for example, the vehicle can be prevented from being pulled sideways due to different brake pressures on the left and right. However, if a leak is detected in one of the two brake circuits BK1, BK2, the circuit connection device KVE can be closed by switching off the current. As a result, that brake circuit BK in which no leak has occurred can still be used for braking. This functionality is retained even if, for example, due to a longer standstill time or a weak battery, there is no longer any current available to actuate the valves V1, V2.
Vorzugsweise sind die Steuerungsmodule SM1 und SM2 der beiden Module M1 und M1 zu ihrer Energieversorgung an verschiedene Fahrzeugbordnetzen, nämlich einem ersten Fahrzeugbordnetz EV1 und einem zweiten Fahrzeugbordnetz EV2 angeschlossen. Dies hat den Vorteil, dass bei einem möglichen Fehler, der zu einem Ausfall einer Energieversorgung führt, das jeweils andere Modul einsatzbereit bleibt und so weiterhin alle Radbremsen mit Bremsdruck versorgt werden. Für eine entsprechende Fehlererkennung kommunizieren die Steuerungsmodule SM1, SM2 miteinander, insbesondere über eine direkte Kommunikationsverbindung oder indirekt über die Kommunikationsverbindungen zum Fahrzeugsteuerungsmodul FSM, so dass das jeweils noch funktionsfähige Steuerungsmodul SM1, SM2 die Betriebssituation bewerten kann. Erfahrungsgemäß kommen Bordnetzausfälle in einem Fahrzeug mit einer deutlich höheren Wahrscheinlichkeit vor als mechanische oder hydraulische Fehler. Daher ist die genannte Absicherung gegen diesen Fehlerfall besonders wichtig für Brake-by-wire-Bremssysteme, die keine rein hydraulische Rückfallebene mit direktem hydraulischem Durchgriff vom Bremspedal zu den Radbremsen aufweisen, sowie für Fahrzeuge, die für das automatisierte Fahren vorgesehen sind.The control modules SM1 and SM2 of the two modules M1 and M1 are preferably connected to different vehicle electrical systems, namely a first vehicle electrical system EV1 and a second vehicle electrical system EV2, for their energy supply. This has the advantage that in the event of a possible error that leads to a failure of an energy supply, the other module in each case remains ready for use and all wheel brakes continue to be supplied with brake pressure. For a corresponding error detection, the control modules SM1, SM2 communicate with one another, in particular via a direct communication link or indirectly via the communication links to the vehicle control module FSM, so that the control module SM1, SM2 that is still functional can evaluate the operating situation. Experience has shown that vehicle electrical system failures are far more likely to occur than mechanical or hydraulic faults. Therefore, the protection mentioned against this error is particularly important for brake-by-wire braking systems that do not have a purely hydraulic fallback level with direct hydraulic penetration from the brake pedal to the wheel brakes, as well as for vehicles that are intended for automated driving.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können.It should be noted that in the claims and in the description features can be described in combination, for example to facilitate understanding, although they can also be used separately. The person skilled in the art recognizes that such features can also be combined independently of one another with other features or combinations of features.
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus.Back-references in dependent claims can identify preferred combinations of the respective features, but do not exclude other combinations of features.
BezugszeichenlisteReference List
- BSB.S
- Bremssystembraking system
- SS
- Schwenkarmswivel arm
- BZBZ
- Bremszylinderbrake cylinder
- MM
- Motorengine
- RR
- Reservoirreservoir
- KK
- KolbenPistons
- AA
- Aktuatoractuator
- VV
- VentilValve
- KVEKVE
- Kreisverbindungseinrichtungcircuit connection device
- MM
- Modulmodule
- SMSM
- Steuerungsmodulcontrol module
- FSMFSM
- Fahrzeugsteuerungsmodulvehicle control module
- EVEV
- Fahrzeugbordnetzvehicle electrical system
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102021209615.8A DE102021209615A1 (en) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | braking system |
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DE102021209615.8A DE102021209615A1 (en) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | braking system |
Publications (1)
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---|---|
DE102021209615A1 true DE102021209615A1 (en) | 2023-03-02 |
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ID=85175074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102021209615.8A Pending DE102021209615A1 (en) | 2021-09-01 | 2021-09-01 | braking system |
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DE102017216617A1 (en) | 2017-09-20 | 2019-03-21 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Brake system for a motor vehicle and method for its operation |
DE102019211537A1 (en) | 2019-08-01 | 2021-02-04 | Robert Bosch Gmbh | Hydraulic braking system for a motor vehicle, method of operating |
-
2021
- 2021-09-01 DE DE102021209615.8A patent/DE102021209615A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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