DE102013017205A1 - Motor vehicle with a brake-by-wire brake system - Google Patents

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Abstract

Kraftfahrzeug mit einem brake-by-wire-Bremssystem, umfassend mehrere Räder mit jeweils wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Bremse, einen Hydraulikkreis mit integrierter Druckerzeugungseinrichtung, ein Bremspedal, das mit einer Kolben-Zylinder-Einheit gekoppelt ist, die in den Hydraulikkreis eingebunden ist, sowie eine der Kolben-Zylinder-Einheit nachgeschaltete, elektrisch ansteuerbare Ventileinheit zum Öffnen und Schließen einer Verbindungsleitung der Kolben-Zylinder-Einheit zu den Bremsen, wobei die Verbindungsleitung (9) eine die Ventileinheit (10) überbrückende Bypassleitung (15) mit einem Ventil (16) aufweist, das bei hinreichend hohem Druck, erzeugt durch Betätigung des Bremspedals (6) und damit der Kolben-Zylinder-Einheit (8), öffnet.Motor vehicle with a brake-by-wire brake system, comprising a plurality of wheels, each having at least one hydraulically actuated brake, a hydraulic circuit with integrated pressure generating device, a brake pedal which is coupled to a piston-cylinder unit which is integrated into the hydraulic circuit, and one of the piston-cylinder unit downstream, electrically controllable valve unit for opening and closing a connecting line of the piston-cylinder unit to the brakes, wherein the connecting line (9) a valve unit (10) bridging bypass line (15) with a valve (16 ), which at sufficiently high pressure, generated by actuation of the brake pedal (6) and thus the piston-cylinder unit (8) opens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem brake-by-wire-Bremssystem, umfassend mehrere Räder mit jeweils wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Bremse, einen Hydraulikkreis mit integrierter Druckerzeugungseinrichtung, ein Bremspedal, das mit einer Kolben-Zylinder-Einheit gekoppelt ist, die in den Hydraulikkreis eingebunden ist, sowie eine der Kolben-Zylinder-Einheit nachgeschaltete, elektrisch ansteuerbare Ventileinheit zum Öffnen und Schließen einer Verbindungsleitung der Kolben-Zylinder-Einheit zu den Bremsen.The invention relates to a motor vehicle with a brake-by-wire brake system, comprising a plurality of wheels, each having at least one hydraulically actuated brake, a hydraulic circuit with integrated pressure generating device, a brake pedal which is coupled to a piston-cylinder unit, in the hydraulic circuit is integrated, and a piston-cylinder unit downstream, electrically controllable valve unit for opening and closing a connecting line of the piston-cylinder unit to the brakes.

Bei einem Kraftfahrzeug mit einem brake-by-wire-Bremssystem ist das Bremspedal im Regelbetrieb vom Hydraulikkreis über eine elektrisch ansteuerbare Ventileinheit entkoppelt. Die Betätigung des Bremspedals wird sensorisch erfasst, hierüber wird auch abgeleitet, wie stark zu bremsen ist. Der Bremsdruck wird über eine im Bremshydraulikkreis integrierte Druckerzeugungseinrichtung erzeugt, wobei diese Druckerzeugungseinrichtung in die elektrisch ansteuerbare Ventileinheit integriert sein kann. Diese Ventileinheit kann beispielsweise als ESC-Einheit (ESC = electronic stability control) ausgeführt sein, die eine Modulation des Bremsdrucks innerhalb des Bremskreises ermöglicht, das heißt, dass hierüber der Druck, der den jeweiligen Bremsen gegeben wird, individuell variiert werden kann. Zu diesem Zweck weist die ESC-Einheit eine Mehrzahl separater, elektrisch ansteuerbarer Ventile auf, um den Druck im System individuell zu verteilen. Über diese ESC-Einheit können eine Reihe funktionaler Bremseingriffe automatisiert ausgeführt werden, beispielsweise eine Antiblockier-Funktionalität, eine Schlupfregelung oder auch eine gewisse teilautonome Lenkfunktion, in der beispielsweise die Räder einer Seite anders verzögert werden als die der anderen Seite, so dass es zu einer gewissen Querführungskomponente kommt.In a motor vehicle with a brake-by-wire braking system, the brake pedal is decoupled in normal operation by the hydraulic circuit via an electrically controllable valve unit. The operation of the brake pedal is detected by sensors, this also determines how much to brake is. The brake pressure is generated via a pressure generating device integrated in the brake hydraulic circuit, wherein this pressure generating device can be integrated in the electrically controllable valve unit. This valve unit can be embodied, for example, as an ESC unit (ESC = electronic stability control), which enables a modulation of the brake pressure within the brake circuit, that is to say that the pressure which is given to the respective brakes can be varied individually. For this purpose, the ESC unit has a plurality of separate, electrically controllable valves to distribute the pressure in the system individually. Through this ESC unit, a number of functional braking interventions can be carried out automatically, for example an anti-lock function, a slip control or even a semi-autonomous steering function, in which, for example, the wheels of one side are delayed differently than the other side, so that it becomes one certain transverse guidance component comes.

Um dem Fahrer eine haptische Rückmeldung über das Bremspedal zu geben, so dass er fühlt, wie kräftig er das Bremspedal betätigt, was bei normalem hydraulisch eingebundenem Bremspedal aufgrund der direkten Integration im Bremskreislauf der Fall ist, ist üblicherweise ein Bremskraftsimulator vorgesehen, bei dem es sich beispielsweise um ein Federpaket handeln kann, gegen das das Bremspedal arbeitet. Dieses Federpaket ist so ausgelegt, dass eine definierte Kraftkennlinie, die der entspricht, mit der ein im Hydraulikkreis unmittelbar eingebundenes Bremspedal gegen den Hydraulikdruck arbeitet, abgebildet wird. Als Bremskraftsimulator kann aber auch eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen sein, gegen die das Bremspedal arbeitet. Denn das Bremspedal ist üblicherweise über eine Kolben-Zylinder-Einheit und eine Verbindungsleitung mit dem Hydraulikkreis grundsätzlich verbunden, jedoch über die bereits beschriebene Ventileinheit komplett entkoppelbar. Hierüber ist eine hydraulische Rückfallebene realisiert. Im Regelfall ist die Ventileinheit so geschaltet, dass das Bremspedal entkoppelt ist, mithin also die Verbindungsleitung geschlossen ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit, die dem Bremspedal nachgeschaltet ist, arbeitet bei Drücken des Bremspedals gegen die den Pedalkraftsimulator bildende Kolben-Zylinder-Einheit. Das heißt, dass über die pedalseitige Kolben-Zylinder-Einheit der Hydraulikdruck im abgekoppelten Bereich des Hydraulikkreises, also zwischen den beiden Kolben-Zylinder-Einheiten erhöht werden kann respektive von der Pedalkraftsimulator-Einheit aufgenommen wird. Ein Durchgriff des Pedals zu den Radbremsen ist, da das gesamte Bremssystem ordnungsgemäß arbeitet, aufgrund der entsprechenden Ansteuerung der Ventileinheit nicht gegeben.To give the driver a haptic feedback on the brake pedal, so that he feels how much he pressed the brake pedal, which is the case with normal hydraulically integrated brake pedal due to the direct integration in the brake circuit, a brake force simulator is usually provided in which it For example, it may be a spring pack against which the brake pedal is operating. This spring assembly is designed so that a defined force characteristic, which corresponds to the one with which a brake pedal directly integrated in the hydraulic circuit works against the hydraulic pressure, is displayed. As a braking force simulator but also a piston-cylinder unit may be provided against which the brake pedal operates. Because the brake pedal is usually connected via a piston-cylinder unit and a connecting line to the hydraulic circuit in principle, but completely decoupled via the valve unit already described. Over this a hydraulic fallback level is realized. As a rule, the valve unit is switched so that the brake pedal is decoupled, thus therefore the connection line is closed. The piston-cylinder unit, which is connected downstream of the brake pedal, operates on pressing the brake pedal against the pedal force simulator forming piston-cylinder unit. This means that the hydraulic pressure in the uncoupled region of the hydraulic circuit, that is to say between the two piston-cylinder units, can be increased respectively via the pedal-side piston-cylinder unit or is absorbed by the pedal force simulator unit. Passing the pedal to the wheel brakes is not given because the entire brake system is working properly, due to the corresponding control of the valve unit.

Kommt es jedoch zur Erfassung eines Fehlerfalls, mithin also einer Situation, in der eine hundertprozentige Funktionalität des Bremssystems respektive der Steuerung über die ESC-Einheit, die natürlich eine entsprechende Steuerungseinrichtung umfasst, nicht mehr gegeben ist, so öffnet die Ventileinheit die Verbindungsleitung, gleichzeitig wird der hydraulische Durchgang zur Pedalkraftsimulator-Einheit geschlossen. Das Bremspedal ist dann unmittelbar mit dem Hydraulikkreis und damit den Bremsen gekoppelt. Der Fahrer kann also wie bei einem üblichen hydraulischen Bremskreis direkt über das Bremspedal und die nachgeschaltete Kolben-Zylinder-Einheit den Druck im Bremssystem erhöhen und die Bremsen betätigen.However, if there is no longer a fault situation, ie a situation in which 100% functionality of the brake system or control via the ESC unit, which of course includes a corresponding control device, no longer exists, the valve unit will open the connecting line simultaneously closed the hydraulic passage to the pedal force simulator unit. The brake pedal is then directly coupled to the hydraulic circuit and thus the brakes. The driver can thus as in a conventional hydraulic brake circuit directly via the brake pedal and the downstream piston-cylinder unit increase the pressure in the brake system and press the brakes.

Das Umschalten der Ventileinheit ist die zwingende Randbedingung, um eine definierte Kopplung oder Entkopplung des Bremspedals zu ermöglichen. Dieser Umschaltvorgang wird über eine Steuerungseinrichtung, beispielsweise die in der ESC-Einheit integrierte Steuerungseinrichtung, angesteuert, über welche Steuerungseinrichtung auch gleichzeitig die Entkopplung der Pedalkraftsimulator-Einheit angesteuert werden kann. Wird ein Fehlerfall detektiert und werden sämtliche Ventile entsprechend angesteuert, so gehen die einzelnen Ventile in eine Ruheposition über, worüber die Verbindungsleitung letztlich geöffnet wird. Voraussetzung ist eine entsprechende Logiküberwachung, um eben den Fehlerfall zu erkennen. Liegt ein solcher vor, wird er aber nicht erkannt, so erfolgt auch keine entsprechende Umschaltung seitens der Ventileinheit. Das Bremspedal bleibt weiterhin entkoppelt, wenngleich im Bremssystem ein Fehler gegeben ist.The switching of the valve unit is the mandatory boundary condition to allow a defined coupling or decoupling of the brake pedal. This switching operation is controlled by a control device, for example the control device integrated in the ESC unit, by means of which control device the decoupling of the pedal force simulator unit can also be controlled at the same time. If a fault is detected and all valves are controlled accordingly, so the individual valves go into a rest position, about which the connecting line is ultimately opened. Prerequisite is a corresponding logic monitoring, just to detect the error. If such is present, but it is not recognized, then there is no corresponding changeover by the valve unit. The brake pedal remains decoupled, although there is a fault in the brake system.

Wird ein Fehlerfall korrekt detektiert und werden die Ventile angesteuert, um ihre Ruheposition einzunehmen und die Verbindungsleitung zu öffnen, so kann es hierbei zu einem mechanischen Fehler kommen, wenn beispielsweise ein oder mehrere Ventile nicht korrekt schließen, also verklemmen. Auch in diesem Fall bleibt das Bremspedal entkoppelt, nachdem die Ventile ihre Ruheposition nicht einnehmen und die Ventileinheit nicht vollständig in einen definierten Umschaltzustand übergeht.If an error is detected correctly and the valves are actuated in order to assume their rest position and to open the connection line, this can lead to a mechanical error, if, for example, an or Do not close several valves correctly, so jam. Also in this case, the brake pedal remains decoupled after the valves do not assume their rest position and the valve unit does not completely in a defined switching state passes.

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei dem ein Erreichen der hydraulischen Rückfalleben unter allen Umständen gewährleistet ist.The invention is therefore based on the problem to provide a motor vehicle, in which an achievement of the hydraulic fallback life is guaranteed under all circumstances.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verbindungsleitung eine die Ventileinheit überbrückende Bypassleitung mit einem Ventil aufweist, das bei hinreichend hohem Druck, erzeugt durch Betätigung des Bremspedals und damit der Kolben-Zylinder-Einheit, öffnet.To solve this problem is provided according to the invention in a motor vehicle of the type mentioned that the connecting line has a valve unit bridging the bypass line with a valve which opens at sufficiently high pressure generated by actuation of the brake pedal and thus the piston-cylinder unit.

Erfindungsgemäß ist also eine Bypassleitung vorgesehen, die die Ventileinheit, die das im ordnungsgemäßen Betriebsfall die Verbindungsleitung öffnende und schließende und damit das Bremspedal koppelnde oder entkoppelnde Bauteil ist, überbrückt. In dieser Bypassleitung ist ein Venitl integriert, vorzugsweise ein Ein-Wege-Ventil, insbesondere in Form eines Rückschlagventils. Dieses Ventil ist derart ausgelegt, dass es bei hinreichend hohem Druck, der über das Bremspedal und damit die Kolben-Zylinder-Einheit erzeugt wird und mithin einerseits an der Ventileinheit, andererseits am Rückschlagventil selbst anliegt, öffnet.Thus, according to the invention, a bypass line is provided which bridges the valve unit, which is the component which opens and closes the connecting line in the normal operating condition and thus couples or decouples the brake pedal. In this bypass line a Venitl is integrated, preferably a one-way valve, in particular in the form of a check valve. This valve is designed so that it at sufficiently high pressure, which is generated via the brake pedal and thus the piston-cylinder unit and thus on the one hand on the valve unit, on the other hand, the check valve itself opens.

Ist also ein Fehlerfall gegeben und schaltet die Ventileinheit aus welchem Grund auch immer nicht korrekt um, so dass die Verbindungsleitung geöffnet wird und das Bremspedal auf die Bremsen durchgreifen kann, so gelingt dieser Durchgriff trotzdem, wenn der Fahrer äußerst kräftig auf das Bremspedal drückt, mithin also die dem Bremspedal nachgeschaltete Kolben-Zylinder-Einheit einen hohen Fluiddruck erzeugt, der einerseits an der Ventileinheit ansteht, die geschlossen ist, andererseits aber auch am Rückschlagventil. Dieses öffnet bei hinreichend hohem Druck, so dass die Verbindungsleitung geöffnet ist und mithin das Bremspedal mit den Bremsen gekoppelt ist. Die Ventileinheit ist überbrückt, der Durchgriff ist möglich.Thus, if an error occurs and the valve unit for whatever reason does not switch properly, so that the connecting line is opened and the brake pedal can pass through the brakes, this penetration succeeds anyway, if the driver presses extremely hard on the brake pedal, therefore Thus, the brake pedal downstream piston-cylinder unit generates a high fluid pressure, which is present on the one hand to the valve unit, which is closed, on the other hand, but also on the check valve. This opens at a sufficiently high pressure, so that the connecting line is open and therefore the brake pedal is coupled to the brakes. The valve unit is bridged, the penetration is possible.

Auf diese Weise ist folglich ein Notfall-Durchgriff unabhängig von dem Schaltzustand der Ventileinheit und damit der individuellen Ventilstellung gegeben. Selbstverständlich ist das Ventil so auszulegen, dass der übliche Betrieb nicht gestört wird. Dies kann insbesondere der Gestalt erfolgen, dass ein hinreichend hohes Druckniveau definiert wird, das erreicht werden muss, bis das Ventil öffnet.In this way, therefore, an emergency penetration is independent of the switching state of the valve unit and thus given the individual valve position. Of course, the valve should be designed so that the usual operation is not disturbed. This can in particular take the form that a sufficiently high pressure level is defined, which must be achieved until the valve opens.

Das Ventil selbst ist bevorzugt als Rückschlagventil ausgeführt, bei dem beispielsweise das erforderliche Druckniveau durch entsprechende Wahl des das Ventil schließenden Federelements eingestellt werden kann. Alternativ zur Verwendung eines mechanischen Rückschlagventils ist selbstverständlich auch die Verwendung eines elektrisch ansteuerbaren Ventils denkbar. Dieses umfasst respektive diesem zugeordnet ist dann beispielsweise ein vorgeschalteter Drucksensor, der den am Ventil anstehenden Druck misst. Erreicht dieser ein entsprechendes Niveau, so wird über eine geeignete Steuerungseinrichtung das Ventil geöffnet. Hierbei kann es sich um die Steuerungseinrichtung der ESC-Einheit handeln, jedoch kann es auch eine andere Steuerungseinrichtung sein.The valve itself is preferably designed as a check valve, in which, for example, the required pressure level can be adjusted by appropriate selection of the valve closing spring element. As an alternative to the use of a mechanical non-return valve, of course, the use of an electrically controllable valve is conceivable. This includes respectively associated with this is then, for example, an upstream pressure sensor that measures the pressure applied to the valve. If this reaches a corresponding level, the valve is opened via a suitable control device. This may be the control device of the ESC unit, but it may also be another control device.

Wie beschrieben ist üblicherweise ein Pedalkraftsimulator vorgesehen. Dieser kann als weitere Kolben-Zylinder-Einheit ausgeführt sein, die über eine weitere, elektrisch ansteuerbare Ventileinheit von der ersten Kolben-Zylinder-Einheit und der Ventileinheit getrennt ist. Im Rahmen der üblichen Pedalkraftsimulation wirkt die dem Bremspedal nachgeschaltete Kolben-Zylinder-Einheit letztlich als Geberzylinder, während die der Pedalkraftsimulation dienende Kolben-Zylinder-Einheit als Nehmerzylinder fungiert. Im Regelbetrieb ist die zentrale Ventileinheit so geschaltet, dass die Verbindungsleitung geschlossen ist, während die weitere Ventileinheit, die dem Pedalkraftsimulator zugeordnet ist, geöffnet ist. Das heißt, dass die ersten Kolben-Zylinder-Einheit des Bremspedals gegen die Kolben-Zylinder-Einheit des Pedalkraftsimulators arbeitet. Im Fehlerfall schalten beide Ventileinheiten, die zentrale Ventileinheit, also beispielsweise die ESC-Einheit, öffnet die Verbindungsleitung, während die weitere, dem Pedalkraftsimulator vorgeschaltete Ventileinheit schließt. Die Kolben-Zylinder-Einheit des Bremspedals arbeitet folglich nicht mehr gegen den Pedalkraftsimulator, sondern zu den Bremsen hin.As described, a pedal force simulator is usually provided. This can be designed as a further piston-cylinder unit, which is separated by a further, electrically controllable valve unit of the first piston-cylinder unit and the valve unit. As part of the usual pedal force simulation, the piston-cylinder unit downstream of the brake pedal ultimately acts as a master cylinder, while the piston-cylinder unit serving as a pedal force simulation acts as a slave cylinder. In normal operation, the central valve unit is switched so that the connecting line is closed, while the other valve unit, which is assigned to the pedal force simulator, is open. That is, the first piston-cylinder unit of the brake pedal works against the piston-cylinder unit of the pedal force simulator. In case of failure, both valve units, the central valve unit, so for example the ESC unit, opens the connecting line, while the other, the pedal force simulator upstream valve unit closes. The piston-cylinder unit of the brake pedal therefore no longer works against the pedal force simulator, but towards the brakes.

Für den Notfall-Durchgriff über das Bypass-Ventil kommt es letztlich auf die tatsächliche Schaltstellung der weiteren, dem Pedalkraftsimulator vorgeschalteten Ventileinheiten nicht an. Bevorzugt natürlich wird diese Ventileinheit geschlossen, so dass die der Simulation dienende weitere Kolben-Zylinder-Einheit entkoppelt ist und folglich in dieser kein über das Bremspedal respektive die nachgeschaltete Kolben-Zylinder-Einheit erzeugter Bremsdruck aufgenommen wird. Selbst wenn jedoch diese Ventileinheit geöffnet bleibt, so stellt auch dies kein Problem für einen Notfall-Durchgriff dar, da das über die Kolben-Zylinder-Einheit des Pedalkraftsimulators aufnehmbare Druckniveau relativ schnell erreicht ist, so dass selbst in diesem Fall ein sicheres Öffnen des Bypass-Ventils möglich ist.For emergency access via the bypass valve, ultimately the actual switching position of the other valve units connected upstream of the pedal force simulator does not matter. Of course, this valve unit is preferably closed so that the further piston-cylinder unit serving for the simulation is decoupled and consequently no brake pressure generated via the brake pedal or the downstream piston-cylinder unit is received therein. However, even if this valve unit remains open, this also poses no problem for emergency penetration since the pressure level which can be received via the piston-cylinder unit of the pedal force simulator is reached relatively quickly, so that even in this case a safe opening of the bypass Valve is possible.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the in Embodiment described below and with reference to the drawings. Showing:

1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit brake-by-wire-Bremssystem im Regelbetrieb, 1 a schematic diagram of a motor vehicle according to the invention with brake-by-wire brake system in the control mode,

2 eine Prinzipdarstellung gemäß 1 im korrekt geschalteten Fehlerfall-Betrieb und 2 a schematic diagram according to 1 in correctly switched error operation and

3 eine Prinzipdarstellung bei fehlerhaft geschaltetem Fehlerfall-Betrieb. 3 a schematic diagram in faulty switched fault mode operation.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1, umfassend ein brake-by-wire-Bremssystem 2. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst mehrere Räder, denen jeweils eine Bremse 3 zugeordnet ist, wobei es sich bei diesen Bremsen um hydraulisch betätigte Bremsen, üblicherweise Scheibenbremsen, handelt. Diese werden über einen Hydraulikkreis 4 bedient. In den Hydraulikkreis 4 ist eine Druckerzeugungseinrichtung 5 integriert, die dazu dient, den zum Betätigen der Bremsen erforderlichen Hydraulikdruck zu erzeugen. 1 shows a motor vehicle according to the invention 1 comprising a brake-by-wire brake system 2 , The car 1 includes several wheels, each with a brake 3 is assigned, these brakes are hydraulically operated brakes, usually disc brakes is. These are via a hydraulic circuit 4 served. In the hydraulic circuit 4 is a pressure generator 5 integrated, which serves to generate the hydraulic pressure required to actuate the brakes.

Vorgesehen ist des Weiteren ein Bremspedal 6, das vom Fahrer zu betätigen ist. Die Pedalbewegung wird bei einem brake-by-wire-Bremssystem über einen Bewegungssensor 7 erfasst. Über eine entsprechende Steuerungseinrichtung, die hier nicht näher gezeigt ist, wird die Druckerzeugungseinrichtung 5 entsprechend angesteuert, wie auch – sofern vorgesehen – die entsprechenden einzelnen Ventile einer der Bremsdruckmodulation dienenden ESC-Einheit, die hier nicht im Detail gezeigt ist.Furthermore, a brake pedal is provided 6 which is to be operated by the driver. The pedal movement is in a brake-by-wire brake system via a motion sensor 7 detected. About a corresponding control device, which is not shown here in detail, the pressure generating device 5 triggered accordingly, as well as - if provided - the corresponding individual valves of the brake pressure modulation serving ESC unit, which is not shown here in detail.

Das Bremspedal 6 ist über eine Kolben-Zylinder-Einheit 8 in den Hydraulikkreis 4 eingebunden, und zwar über eine Verbindungsleitung 9, in der eine Ventileinheit 10 integriert ist, über welche die Verbindungsleitung 9 geöffnet oder geschlossen werden kann. Über diese Ventileinheit 10 kann folglich das Bremspedal 6 respektive die Kolben-Zylinder-Einheit 8 vom Hydraulikkreis respektive vom Durchgriff auf die Bremsen 3 entkoppelt werden respektive zugeschaltet werden, je nach Schaltstellung der Ventileinheit. Bei dieser Ventileinheit 10 kann es sich beispielsweise um die bereits genannte ESC-Einheit handeln. In einem solchen Fall wäre auch die Druckerzeugungseinrichtung 5 in diese ESC-Einheit integriert, wobei von der ESC-Einheit separate Leitungen zu den einzelnen Bremsen laufen würden, nachdem über diese ESC-Einheit jede Bremse individuell angesteuert respektive bedient werden kann. Hierauf kommt es vorliegend jedoch nicht an, wichtig ist allein dass über die wie auch immer ausgelegte Ventileinheit 10 das Bremspedal 6 vom Durchgriff auf die Bremsen 3 entkoppelt oder zugeschaltet werden kann.The brake pedal 6 is about a piston-cylinder unit 8th in the hydraulic circuit 4 integrated, via a connecting line 9 in which a valve unit 10 is integrated, over which the connecting line 9 can be opened or closed. About this valve unit 10 can therefore brake pedal 6 respectively the piston-cylinder unit 8th from the hydraulic circuit respectively from the penetration on the brakes 3 be decoupled respectively be switched on, depending on the switching position of the valve unit. In this valve unit 10 it may, for example, be the already mentioned ESC unit. In such a case, the pressure generating device would also be 5 integrated into this ESC unit, which would run from the ESC unit separate lines to the individual brakes, after each ESC unit each brake can be individually controlled or operated. However, this does not matter in the present case, it is only important that the valve unit is designed anyway 10 the brake pedal 6 from the penetration on the brakes 3 can be decoupled or switched on.

Vorgesehen ist des Weiteren ein Pedalkraftsimulator 11, hier in Form einer weiteren Kolben-Zylinder-Einheit 12. Dieser ist über eine weitere Ventileinheit 13, die wie die Ventileinheit 10 ebenfalls elektrisch ansteuerbar ist, von der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 8 und der ersten Ventileinheit 10 trennt. Über diese zweite Ventileinheit 13 kann folglich die Kolben-Zylinder-Einheit 12 zugeschaltet oder entkoppelt werden.Furthermore, a pedal force simulator is provided 11 , here in the form of another piston-cylinder unit 12 , This is about another valve unit 13 that like the valve unit 10 is also electrically controlled, from the first piston-cylinder unit 8th and the first valve unit 10 separates. About this second valve unit 13 Consequently, the piston-cylinder unit can 12 switched on or decoupled.

Wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, können die davon umfassten Bauteile, also Druckerzeugungseinrichtung 5, erste Ventileinheit 10, Pedalkraftsimulator 11 bzw. Kolben-Zylinder-Einheit 12 und zweite Ventileinheit 13, in einem gemeinsamen Gehäuse, insbesondere in der einen ESC-Einheit integriert sein. Das heißt, dass diese Elemente als kompletter Block verbaut werden können. Handelt es sich nicht um eine ESC-Einheit, sondern ist die Ventileinheit 10 als einfaches Ventil ausgeführt, so können gleichwohl die genannten Elemente in einem gemeinsamen Blockbauteil bzw. Gehäuse integriert sein.As shown by the dashed line, the components included, ie pressure generating device 5 , first valve unit 10 , Pedal force simulator 11 or piston-cylinder unit 12 and second valve unit 13 be integrated in a common housing, in particular in the one ESC unit. This means that these elements can be installed as a complete block. Is not it an ESC unit, but is the valve unit 10 designed as a simple valve, so the said elements can nevertheless be integrated in a common block component or housing.

1 zeigt den Regelbetrieb des brake-by-wire-Systems. Die erste Ventileinheit 10 ist geschlossen, das heißt, die Verbindungsleitung 9 ist geschlossen, das Bremspedal 6 ist vom Durchgriff auf die Bremsen 3 entkoppelt. Die zweite Ventileinheit 13 ist hingegen geöffnet, das heißt, die erste Kolben-Zylinder-Einheit 8 des Bremspedals 6 kommuniziert mit der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 12 des Pedalkraftsimulators 11. Wird nun das Bremspedal betätigt, so wird seine Bewegung einerseits über das Sensorelement 7 erfasst, das Bremssystem baut den entsprechenden Bremsdruck auf und legt diesen an die Bremsen 3. Gleichzeitig arbeitet die erste Kolben-Zylinder-Einheit 8 gegen die zweite Kolben-Zylinder-Einheit 12, es baut sich eine Gegenkraft auf, also eine simulierte Pedalkraft, die der Fahrer beim Betätigen des Bremspedals 6 haptisch spürt. Dies geschieht, nachdem innerhalb dieses kleinen Hydraulikkreises durch die entsprechende Kolbenbetätigung Fluid fließt und sich ein entsprechendes Druckniveau aufbaut. Dieses variiert natürlich je nach Pedalstellung, so dass dem Fahrer haptisch eine entsprechende Kraftsimulation gegeben wird, wie er sie von einem normalen hydraulischen Bremssystem her kennt. 1 shows the regular operation of the brake-by-wire system. The first valve unit 10 is closed, that is, the connection line 9 is closed, the brake pedal 6 is from penetration on the brakes 3 decoupled. The second valve unit 13 is, however, open, that is, the first piston-cylinder unit 8th the brake pedal 6 communicates with the second piston-cylinder unit 12 of the pedal force simulator 11 , If the brake pedal is now actuated, its movement on the one hand via the sensor element 7 detected, the brake system builds up the corresponding brake pressure and puts it to the brakes 3 , At the same time, the first piston-cylinder unit is working 8th against the second piston-cylinder unit 12 , it builds up a counterforce, so a simulated pedal force, the driver when pressing the brake pedal 6 feels haptic. This happens after fluid flows through the corresponding piston actuation within this small hydraulic circuit and builds up a corresponding pressure level. Of course, this varies depending on the pedal position, so that the driver is haptically given a corresponding force simulation, as he knows it from a normal hydraulic brake system ago.

Wird nun ein wie auch immer gearteter Fehlerfall im Bremssystem detektiert, der es erfordert, auf die hydraulische Rückfalleben zurückzufallen, in welcher die Erzeugung des Bremsdrucks über das Bremspedal 6 erwirkt wird, so werden die beiden Ventileinheiten 10 und 13 umgeschaltet. Dies geschieht mithilfe einer entsprechenden Steuerungseinrichtung 14, die vorzugsweise ebenfalls im gemeinsamen Block integriert ist oder bei der es sich um die ESC-Steuereinheit handelt. Die erste Ventileinheit 10 wird so geschaltet, dass die Verbindungsleitung 9 geöffnet wird. Demgegenüber wird die zweite Verbindungsleitung 13 so geschaltet, dass die entsprechende Leitung zum Pedalkraftsimulator 11, also zur zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 12, geschlossen wird. Die Kolben-Zylinder-Einheit 8 arbeitet folglich ausschließlich zum eigentlichen Bremskreis hin. Sie ist direkt mit den Radbremsen 3 gekoppelt. Die Betätigung des Bremspedals 6 führt folglich zur Betätigung der Kolben-Zylinder-Einheit 8 und damit zur Erhöhung des Bremsdrucks im eigentlichen Bremskreis 4, der aufgrund der geöffnete Ventileinheit 10 nun zugänglich ist. Nachdem die zweite Kolben-Zylinder-Einheit 12 entkoppelt ist, erfolgt dortseits kein Druckabbau, vielmehr steht der volle Bremsdruck im Bremskreis 4 zur Verfügung.If a fault of any kind whatsoever is detected in the brake system, it is necessary to fall back on the hydraulic fallback, in which the generation of the brake pressure via the brake pedal 6 is obtained, so are the two valve units 10 and 13 switched. This is done by means of an appropriate control device 14 which is also preferably integrated in the common block or which is the ESC control unit. The first valve unit 10 is switched so that the connection line 9 is opened. In contrast, the second connection line 13 switched so that the corresponding line to the pedal force simulator 11 , So the second piston-cylinder unit 12 , is closed. The piston-cylinder unit 8th Consequently, it works exclusively for the actual brake circuit. She is directly with the wheel brakes 3 coupled. The operation of the brake pedal 6 thus leads to actuation of the piston-cylinder unit 8th and thus to increase the brake pressure in the actual brake circuit 4 due to the open valve unit 10 is now accessible. After the second piston-cylinder unit 12 decoupled, takes place there no pressure reduction, but is the full brake pressure in the brake circuit 4 to disposal.

Handelt es sich bei der Ventileinheit 10 beispielsweise um eine ESC-Einheit umfassend eine Mehrzahl separater, elektrisch ansteuerbarer Ventile, die der Bremsdruckmodulation dienen, so ist im Fehlerfall diese Ventileinheit 10 geöffnet, wenn sämtliche Ventilelemente in eine definierte Ruhelage gehen, also durch entsprechende elektrische Ansteuerung in die Ruhelage geschaltet werden. Dies erfolgt über die integrierte Steuerungseinrichtung 14.Is it the valve unit 10 For example, to an ESC unit comprising a plurality of separate, electrically controllable valves that serve the brake pressure modulation, so in case of failure, this valve unit 10 open when all valve elements go into a defined rest position, so be switched by appropriate electrical control in the rest position. This is done via the integrated control device 14 ,

Kommt es nun trotz Vorliegen eines wie auch immer gearteten Fehlerfalls nicht dazu, dass die erste Ventileinheit 10 derart angesteuert wird, dass die Verbindungsleitung 9 geöffnet wird, was beispielsweise bei einer ESC-Einheit der Fall ist, wenn eines oder mehrere der einzelnen Ventile der ESC-Einheit mechanisch klemmt und folglich die definierte Ruhelage nicht einnehmen kann, oder wenn seitens einer Überwachungslogik der Fehlerfall nicht erfasst wird, so bleibt es bei der Schließstellung der ersten Ventileinheit 10, wenngleich ein Fehlerfall vorliegt. Die Verbindungsleitung 9 ist nach wie vor geschlossen. Diese Situation ist in 3 gezeigt. Für das Bremssystem bedeutet dies, dass auf die hydraulische Rückfallebene nicht zurückgegriffen werden kann, das heißt, dass seitens des Bremspedals 6 direkt über die eigentliche erste Ventileinheit 10 kein Durchgriff auf die Bremsen gegeben wäre.If, despite the existence of a fault of any kind, it does not happen that the first valve unit 10 is controlled such that the connecting line 9 is opened, which is the case for example with an ESC unit, if one or more of the individual valves of the ESC unit mechanically jams and consequently can not assume the defined rest position, or if the error case is not detected by a monitoring logic, then it remains at the closed position of the first valve unit 10 , even though there is an error. The connection line 9 is still closed. This situation is in 3 shown. For the brake system, this means that the hydraulic fallback level can not be used, that is, on the brake pedal side 6 directly over the actual first valve unit 10 no penetration on the brakes would be given.

Um diesen dennoch zu ermöglichen ist erfindungsgemäß eine Bypassleitung 15 vorgesehen, in der ein Ventil 16, im gezeigten Beispiel ein Rückschlagventil 17, integriert ist. Dieses Rückschlagventil ist so geschaltet, dass es bei Erreichen eines definierten, an der zum Bremspedal 6 führenden Seite anliegenden Drucks öffnet, unabhängig vom Schaltzustand der ersten Ventileinheit 10. Wird folglich trotz geschlossener Ventileinheit 10 das Bremspedal 6 stark gedrückt und über die ersten Kolben-Zylinder-Einheit 8 ein hoher Fluiddruck erzeugt, der im gezeigten Beispiel einerseits an der ersten Ventileinheit 10, die geschlossen ist ansteht, andererseits aber auch am Rückschlagventil 17 ansteht, so öffnet das Rückschlagventil 17 bei Erreichen eines über dessen Auslegung definierten Druckniveaus, so dass die Kolben-Zylinder-Einheit 8 und damit das Bremspedal 6 direkt auf die Bremsen 3 durchgreifen kann. Über die Bypassleitung 15 ist folglich die erste Ventileinheit 10 überbrückt. Im Notfall kann also der Fahrer trotz fehlerhafter Schaltstellung der ersten Ventileinheit 10 über die Bypassleitung 15 und das Rückschlagventil 17 direkt auf die Bremsen 3 zugreifen.In order nevertheless to enable this according to the invention a bypass line 15 provided in which a valve 16 , In the example shown, a check valve 17 , is integrated. This check valve is switched so that when it reaches a defined, at the brake pedal 6 leading side of adjacent pressure opens, regardless of the switching state of the first valve unit 10 , Will therefore, despite closed valve unit 10 the brake pedal 6 strongly pressed and over the first piston-cylinder unit 8th generates a high fluid pressure, in the example shown on the one hand on the first valve unit 10 , which is closed, but also on the check valve 17 is pending, then opens the check valve 17 upon reaching a pressure level defined via its design, so that the piston-cylinder unit 8th and with it the brake pedal 6 directly on the brakes 3 can pass through. About the bypass line 15 is therefore the first valve unit 10 bridged. In an emergency, therefore, the driver despite faulty switching position of the first valve unit 10 over the bypass line 15 and the check valve 17 directly on the brakes 3 access.

Im gezeigten Beispiel ist der Pedalkraftsimulator 11 respektive die zweite Kolben-Zylinder-Einheit 12 über die zweite Ventileinheit 13 entkoppelt, diese ist über die Steuerungseinrichtung 14 in die Schließstellung gesteuert. Dies führt dazu, dass bei Notfall-Durchgriff über den Pedalkraftsimulator 11 kein Bremsdruckabbau gegeben ist, vielmehr steht der gesamte, über das Bremspedal 6 respektive die Kolben-Zylinder-Einheit 8 erzeugte Bremsdruck im Bremskreis 4 an. Für den Fall jedoch, dass aufgrund der fehlerhaften Ansteuerung oder einer Fehlfunktion der zweiten Ventileinheit 13 die Schließstellung nicht eingenommen wird, die Ventileinheit 13 also offen bleibt, so ist auch dies für die Notfall-Durchgriffsfunktion nicht nachteilig. Denn die Kolben-Zylinder-Einheit 12 nimmt nur einen relativ geringen Anteil des erzeugten Bremsdrucks auf, sie ist relativ schnell „gesättigt”, so dass der wesentliche Bremsdruck dem Bremssystem zur Verfügung steht.In the example shown is the pedal force simulator 11 respectively the second piston-cylinder unit 12 over the second valve unit 13 decoupled, this is about the controller 14 controlled in the closed position. This results in emergency access through the pedal force simulator 11 no brake pressure reduction is given, but is the whole, on the brake pedal 6 respectively the piston-cylinder unit 8th generated brake pressure in the brake circuit 4 at. In the event, however, that due to the faulty control or malfunction of the second valve unit 13 the closed position is not taken, the valve unit 13 so it remains open, so this is not detrimental to the emergency punch-through function. Because the piston-cylinder unit 12 takes up only a relatively small proportion of the brake pressure generated, it is relatively quickly "saturated", so that the essential brake pressure is the braking system available.

Wenngleich im beschriebenen Ausführungsbeispiel das Ventil 16 als Rückschlagventil beschrieben und gezeigt ist, so kann es sich bei dem Ventil 16 selbstverständlich auch um ein elektrisch ansteuerbares Ventil handeln. Zur Erfassung des anstehenden Drucks ist beispielsweise ein Drucksensor vorgeschaltet oder zugeordnet. Sensiert dieser ein hinreichendes Druckniveau, das einen Notfall-Durchgriff anzeigt respektive verlangt, so wird über eine geeignete Steuerungseinrichtung das Ventil 16 angesteuert, so dass es öffnet und der Notfall-Durchgriff des Bremspedals 6 auf die Bremsen 3 gegeben ist. Die Ansteuerung kann entweder über die Steuerungseinrichtung 14 erfolgen oder über eine separate Steuerungseinrichtung, um auszuschließen, dass eine Fehlfunktion der Steuerungseinrichtung 14 auch zu einem Fehler beim Schalten des Ventils 16 führen würde.Although in the described embodiment, the valve 16 described as a check valve and shown, it may be in the valve 16 of course also act to an electrically controllable valve. For detecting the pending pressure, for example, a pressure sensor is connected upstream or assigned. If this senses a sufficient pressure level that indicates or requires an emergency penetration, the valve is activated via a suitable control device 16 controlled so that it opens and the emergency penetration of the brake pedal 6 on the brakes 3 given is. The control can either via the control device 14 be done or via a separate control device to rule out that a malfunction of the control device 14 also an error when switching the valve 16 would lead.

Claims (3)

Kraftfahrzeug mit einem brake-by-wire-Bremssystem, umfassend mehrere Räder mit jeweils wenigstens einer hydraulisch betätigbaren Bremse, einen Hydraulikkreis mit integrierter Druckerzeugungseinrichtung, ein Bremspedal, das mit einer Kolben-Zylinder-Einheit gekoppelt ist, die in den Hydraulikkreis eingebunden ist, sowie eine der Kolben-Zylinder-Einheit nachgeschaltete, elektrisch ansteuerbare Ventileinheit zum Öffnen und Schließen einer Verbindungsleitung der Kolben-Zylinder-Einheit zu den Bremsen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitung (9) eine die Ventileinheit (10) überbrückende Bypassleitung (15) mit einem Ventil (16) aufweist, das bei hinreichend hohem Druck, erzeugt durch Betätigung des Bremspedals (6) und damit der Kolben-Zylinder-Einheit (8), öffnet.Motor vehicle with a brake-by-wire brake system, comprising a plurality of wheels, each having at least one hydraulically actuated brake, a hydraulic circuit with integrated pressure generating device, a brake pedal which is coupled to a piston-cylinder unit which is integrated into the hydraulic circuit, and one of the piston-cylinder unit downstream, electrically controllable valve unit for opening and closing a Connecting line of the piston-cylinder unit to the brakes, characterized in that the connecting line ( 9 ) one the valve unit ( 10 ) bridging bypass line ( 15 ) with a valve ( 16 ), which at sufficiently high pressure, generated by actuation of the brake pedal ( 6 ) and thus the piston-cylinder unit ( 8th ) opens. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (16) ein Rückschlagventil (17) ist.Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the valve ( 16 ) a check valve ( 17 ). Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine als Pedalkraftsimulator (11) dienende weitere Kolben-Zylinder-Einheit (12) vorgesehen ist, die über eine weitere, elektrisch ansteuerbare Ventileinheit (13) von der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (8) und der Ventileinheit (10) getrennt ist.Motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that as a pedal force simulator ( 11 ) serving another piston-cylinder unit ( 12 ) is provided, which via a further, electrically controllable valve unit ( 13 ) from the first piston-cylinder unit ( 8th ) and the valve unit ( 10 ) is disconnected.
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