DE102018214895A1

DE102018214895A1 - Electro-hydraulic brake system with hydrostatic fallback level

Info

Publication number: DE102018214895A1
Application number: DE102018214895.3A
Authority: DE
Inventors: Peter Stachnik; Armin Frueh; Thorsten Maucher; Bernhard Jahnke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2020-04-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage, insbesondere für Nutzfahrzeuge, vorzugsweise Landmaschinen im Off-Highway-Bereich, mit einem Bremspedal (1), mindestens einem Bremsventil (8, 9, 10, 11), mindestens einem Bremszylinder (12, 14, 17), einem Steuerventil (2), einer Fremdruckquelle (4) mit einem Druckmittel und einem Druckmitteltank (24). Es ist vorgesehen, dass die Bremsanlage zur Realisierung einer Fremdkraftbremse ein elektrohydraulisches Bremssystem aufweist, das in einem Fehlerfall zur Realisierung einer Hilfskraftbremse in ein hydrostatisches Bremssystem umgeschaltet wird, wobei im elektrohydraulischen Betriebsfall das Steuerventil (2) in einer ersten Stellung eine hydraulische Verbindung zum Druckmitteltank (24) herstellt und wobei im hydrostatischen Betriebsfall das Steuerventil (2) in einer zweiten Stellung eine hydraulische Verbindung zum Bremspedal (1) bewirkt.

The invention relates to a brake system, in particular for commercial vehicles, preferably agricultural machinery in the off-highway area, with a brake pedal (1), at least one brake valve (8, 9, 10, 11), at least one brake cylinder (12, 14, 17), a control valve (2), an external pressure source (4) with a pressure medium and a pressure medium tank (24). It is provided that the brake system has an electrohydraulic brake system to implement an external power brake, which is switched over to a hydrostatic brake system to implement an auxiliary brake in the event of a fault, with the control valve (2) in a first position having a hydraulic connection to the pressure medium tank (electrohydraulic operation). 24) and, in the hydrostatic operating case, the control valve (2) in a second position effects a hydraulic connection to the brake pedal (1).

Description

Stand der TechnikState of the art

Zurzeit sind hydraulische Bremssysteme mit ABS-Funktionalität (Antiblockiersystem) und ESP-Funktionalität (Elektronisches Stabilitäts-Programm) bei Personenkraftwagen weit verbreitet und als Hilfs- oder Fremdkraftbremssystem ausgeführt. Beim Fremdkraftbremssystem ist eine Fremddruckquelle vorhanden, die unter Druck stehendes Druckmittel für den Bremsvorgang zur Verfügung stellt. Bei Hilfskraftbremssystemen wird der Bremsdruck durch den Pedaldruck des Fahrers erzeugt. Bei den bekannten Fremdkraftbremssystemen ist zumeist ein Energiespeicher vorhanden, insbesondere eine unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit. Alternativ gibt es sogenannte Power-on-Demand Systeme, die den benötigten Hydraulikdruck stets im Bedarfsfall (Bremsfall) durch Energieumwandlung (vorzugsweise aus elektrischer Energie, zur Verfügung stellen. Aus dem Nutzfahrzeugsegment sind pneumatische Bremssysteme mit ABS- und ESP-Funktionalität bekannt. Im Vergleich zu pneumatisch basierten Systemen zeichnen sich hydraulische Systeme durch ihre hohe Energiedichte und somit durch ihren geringeren Bauraum aus. Des Weiteren benötigen pneumatische Bremssysteme einen vergleichsweise hohen gerätetechnischen Aufwand zur Erzeugung, Aufbereitung und Speicherung des Druckmediums (Luft).Hydraulic braking systems with ABS functionality (anti-lock braking system) and ESP functionality (electronic stability program) are currently widely used in passenger cars and are designed as auxiliary or external braking systems. The external brake system has an external pressure source that provides pressurized pressure medium for the braking process. In auxiliary brake systems, the brake pressure is generated by the driver's pedal pressure. In the known power brake systems there is usually an energy store, in particular a hydraulic fluid under pressure. Alternatively, there are so-called power-on-demand systems, which always provide the required hydraulic pressure when needed (braking) by converting energy (preferably from electrical energy). Pneumatic braking systems with ABS and ESP functionality are known from the commercial vehicle segment In addition to pneumatic-based systems, hydraulic systems are characterized by their high energy density and thus their smaller installation space.

Nutzfahrzeuge (zum Beispiel für den Einsatz als Landmaschinen im Off-Highway-Bereich) verfügen oftmals über hydraulische Bremskraftanlagen und über einen zentralen Hydraulikspeicher als Energiequelle, es ist jedoch keine ABS- oder ESP-Funktionalität vorhanden. Im Unterschied zur Personenkraftwagen-Bremshydraulik, die auf Eythelen basierte Druckübertragungsmedien (DOT-Bremsflüssigkeit) zurückgreift, verwenden Off-Highway- Fahrzeuge in der Regel ein mineralölbasierendes Übertragungsmedium. Durch die Unterschiede im Übertragungsmedium, einem oftmals höheren Leistungsbedarf der Bremsanlage, sowie unterschiedliche hydraulische Architekturen können die Technologien aus dem Personenkraftwagen-Bereich nicht in den Off-Highway-Bereich übertragen werden.Commercial vehicles (for example for use as agricultural machinery in the off-highway area) often have hydraulic braking systems and a central hydraulic accumulator as an energy source, but there is no ABS or ESP functionality. In contrast to passenger car brake hydraulics, which use Eythelen-based pressure transmission media (DOT brake fluid), off-highway vehicles generally use a mineral oil-based transmission medium. Due to the differences in the transmission medium, an often higher power requirement of the brake system, and different hydraulic architectures, the technologies from the passenger car area cannot be transferred to the off-highway area.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Um eine sichere, kostengünstige und einfach aufgebaute Bremsanlage, insbesondere für Nutzfahrzeuge, zu schaffen, wird vorgeschlagen, die Bremsanlage mit einem Bremspedal, mindestens einem Bremsventil, mindestens einem Bremszylinder, einem Steuerventil, einer Fremddruckquelle mit einem Druckmittel und einem Druckmitteltank auszustatten, wobei die Bremsanlage zur Realisierung einer Fremdkraftbremse ein elektrohydraulisches Bremssystem aufweist, das in einem Fehlerfall zur Realisierung einer Hilfskraftbremse in ein hydrostatisches Bremssystem umgeschaltet wird, wobei im elektrohydraulischen Betriebsfall das Steuerventil in einer ersten Stellung eine hydraulische Verbindung zum Druckmitteltank herstellt und wobei im hydrostatischen Betriebsfall das Steuerventil in einer zweiten Stellung eine hydraulische Verbindung zum Bremspedal bewirkt. Die erfindungsgemäße Bremsanlage besitzt demzufolge ein elektrohydraulisches Bremssystem zur Realisierung einer Fremdkraftbremse, wobei in einem Fehlerfall, beispielsweise dem Ausfall der Fremddruckquelle, zur Realisierung einer Hilfskraftbremse ein hydrostatisches Bremssystem vorgesehen ist. Der Übergang vom elektrohydraulischen Bremssystem zum hydrostatischen Bremssystem erfolgt durch einfaches Umschalten von mindestens einem Ventil, insbesondere dem Steuerventil. Hierbei ist vorgesehen, dass das erwähnte Steuerventil in der ersten Stellung das elektrohydraulische Bremssystem realisiert, bei dem eine hydraulische Verbindung zum Druckmitteltank hergestellt wird und wobei im hydrostatischen Betriebsfall zur Realisierung der Hilfskraftbremse das Steuerventil die zweite Stellung einnimmt, in der eine hydraulische Verbindung zum Bremspedal geschaffen ist. Hierdurch ist es möglich, situativ das elektrohydraulische Bremssystem in das bewährte, sichere „konventionelle Bremssystem“, also das Hilfskraftbremssystem, als Rückfallebene zu überführen.In order to create a safe, inexpensive and simply constructed brake system, in particular for commercial vehicles, it is proposed to equip the brake system with a brake pedal, at least one brake valve, at least one brake cylinder, a control valve, an external pressure source with a pressure medium and a pressure medium tank, the brake system to implement an external power brake has an electrohydraulic brake system which, in the event of a fault, is switched over to a hydrostatic brake system to implement an auxiliary brake, the control valve establishing a hydraulic connection to the pressure medium tank in a first position in the electrohydraulic operation case and the control valve in a second position in the hydrostatic operation case Position creates a hydraulic connection to the brake pedal. The brake system according to the invention accordingly has an electrohydraulic brake system for realizing an external power brake, and in the event of a fault, for example the failure of the external pressure source, a hydrostatic brake system is provided for realizing an auxiliary power brake. The transition from the electrohydraulic brake system to the hydrostatic brake system takes place by simply switching at least one valve, in particular the control valve. It is provided here that the control valve mentioned realizes the electrohydraulic brake system in the first position, in which a hydraulic connection is established to the pressure medium tank and, in the hydrostatic operating case, the control valve assumes the second position in which the hydraulic brake is connected to the brake pedal in order to implement the auxiliary brake is. This makes it possible to convert the electrohydraulic brake system into the proven, safe "conventional brake system", i.e. the auxiliary brake system, as a fallback level.

Das Nutzfahrzeug kann eine Landmaschine oder eine mobile Arbeitsmaschine sein. Zum Beispiel kann die Landmaschine ein Traktor sein. Unter einem Off-Highway-Bereich ist ein Bereich zu verstehen, der auch nicht-befestigte bzw. nicht asphaltierte Verkehrswege einschließt. Bevorzugt ist der Off-Highway-Bereich ein Offroad-Bereich.The commercial vehicle can be an agricultural machine or a mobile work machine. For example, the agricultural machine can be a tractor. An off-highway area is an area that also includes unpaved or unpaved traffic routes. The off-highway area is preferably an off-road area.

Unter einem Fehlerfall kann ein technischer Ausfall oder eine technische Betriebsstörung eines der Elemente der Bremsanlage verstanden werden.A fault can be understood as a technical failure or a technical malfunction of one of the elements of the brake system.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Anschlussventil vorgesehen, das im elektrohydraulischen Betriebsfall die Fremddruckquelle mit dem Bremsventil hydraulisch verbindet und das im hydrostatischen Betriebsfall die Fremddruckquelle vom Bremsventil hydraulisch trennt. Im verbundenen Zustand wird somit der hydraulische Druck der Fremddruckquelle für den Betrieb des Bremssystems verwendet, der bei der Realisierung der Hilfskraftbremse, also dem hydrostatischen Betriebsfall, nicht erforderlich ist.According to a development of the invention, a connection valve is provided which hydraulically connects the external pressure source to the brake valve in the electrohydraulic operating case and which hydraulically separates the external pressure source from the brake valve in the hydrostatic operating case. In the connected state, the hydraulic pressure of the external pressure source is thus used for the operation of the brake system, which is not necessary when the auxiliary brake is implemented, that is to say the hydrostatic operating case.

Vorzugsweise ist das Steuerventil als 4/2-Ventil ausgebildet.The control valve is preferably designed as a 4/2 valve.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das Bremsventil als 3/2-Ventil ausgebildet ist.In particular, it is provided that the brake valve is designed as a 3/2 valve.

Ferner ist vorzugsweise ein Tankventil vorgesehen, das im elektrohydraulischen Betriebsfall das Bremsventil mit dem Druckmitteltank und/oder dem Steuerventil hydraulisch verbindet und das im hydrostatischen Betriebsfall das Bremsventil und/oder das Steuerventil von dem Druckmitteltank hydraulisch trennt. Das Tankventil sorgt demzufolge dafür, dass bei der Fremdkraftbremse das Druckmittel in den Druckmitteltank rückgeführt wird. Im Falle der Hilfskraftbremse soll dies nicht erfolgen, vielmehr soll der durch Bremspedalbetätigung erzeugte Druck im System für das Bremsen zur Verfügung stehen. Furthermore, a tank valve is preferably provided which hydraulically connects the brake valve to the pressure medium tank and / or the control valve in the electrohydraulic operating case and which hydraulically separates the brake valve and / or the control valve from the pressure medium tank in the hydrostatic operating case. The tank valve therefore ensures that the pressure medium is returned to the pressure medium tank with the power brake. In the case of the auxiliary brake, this should not be done, rather the pressure generated by the brake pedal actuation should be available in the system for braking.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Bremspedal mit einem elektrischen Pedalweggeber verbunden ist und dass im elektrohydraulischen Betriebsfall das Steuerventil das Bremspedal mit einem Bremswegsimulator hydraulisch verbindet. Der das Bremspedal betätigende Fahrer des Fahrzeugs erhält durch den Pedalwegsimulator eine Rückmeldung, das heißt, er tritt das Pedal gegen einen entsprechenden Widerstand, der vom Pedalwegsimulator realisiert wird. It is preferably provided that the brake pedal is connected to an electric pedal travel sensor and that in the electrohydraulic operating case the control valve hydraulically connects the brake pedal to a brake travel simulator. The driver of the vehicle actuating the brake pedal receives feedback from the pedal travel simulator, that is to say he presses the pedal against a corresponding resistance which is implemented by the pedal travel simulator.

Der vom Bremspedal zurückgelegte Weg beim Betätigen der Bremse wird vom elektrischen Pedalweggeber erfasst und entsprechenden Komponenten der Bremsanlage zugeführt, um eine entsprechende, dem Bremsvorgang entsprechende Ventilsteuerung vorzunehmen.The distance covered by the brake pedal when the brake is actuated is recorded by the electric pedal travel sensor and supplied to corresponding components of the brake system in order to carry out a corresponding valve control corresponding to the braking process.

Ferner ist vorgesehen, dass das Bremsventil, das Steuerventil, das Anschlussventil und/oder das Tankventil als mechanische Rückstellkraftventile ausgebildet sind. Werden diese Ventile nicht angesteuert, so sorgt die mechanische Rückstellkraft für eine Ausgangsstellung der Ventile.It is further provided that the brake valve, the control valve, the connecting valve and / or the tank valve are designed as mechanical restoring force valves. If these valves are not activated, the mechanical restoring force ensures that the valves are in an initial position.

Die Ansteuerung der verschiedenen Ventile erfolgt vorzugsweise elektrisch. Aus diesem Grunde sind das Bremsventil, das Steuerventil, das Anschlussventil und/oder das Tankventil als elektrisch ansteuerbare Ventile ausgebildet.The various valves are preferably controlled electrically. For this reason, the brake valve, the control valve, the connection valve and / or the tank valve are designed as electrically controllable valves.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Bremsanlage, das sich dadurch auszeichnet, dass das Steuerventil im elektrischen Betriebsfall in die erste Stellung und im hydrostatischen Betriebsfall in die zweite Stellung geschaltet wird. Es ergeben sich hierdurch die bereits genannten Vorteile.Furthermore, the invention relates to a method for operating the brake system according to the invention, which is characterized in that the control valve is switched to the first position in electrical operation and to the second position in hydrostatic operation. This results in the advantages already mentioned.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Steuergerät zum Betreiben der erfindungsgemäßen Bremsanlage, das sich dadurch auszeichnet, dass es speziell dazu hergerichtet ist, bei bestimmungsgemäßem Gebrauch das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Bremsanlage das Steuergerät auf.Furthermore, the invention relates to a control device for operating the brake system according to the invention, which is characterized in that it is specially designed to carry out the method according to the invention when used as intended. The brake system according to the invention preferably has the control unit.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computer-Programm-Produkt. Dieses zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass es dazu programmiert ist, den Ablauf des Verfahrens gemäß Anspruch 10 durchzuführen. Außerdem betrifft die Erfindung ein Computer-Programm-Produkt, das sich durch das erfindungsgemäße Computer-Programm in maschinenlesbarer Form auszeichnet.The invention further relates to a computer program product. According to the invention, this is characterized in that it is programmed to carry out the sequence of the method according to claim 10. The invention also relates to a computer program product which is distinguished by the computer program according to the invention in machine-readable form.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zwar zeigt:

1 einen hydraulischen Schaltplan der Bremsanlage,
2 den Schaltplan der 1 im elektrohydraulischen Betriebsfall beim Teilbremsen mit überlagerter Radschlupfregelung am Rad hinten links,
3 den Schaltplan der 1 beim radindividuellen Radschlupfaufbau und
4 den Schaltplan der 1 im hydrostatischen Betriebsfall beim Teilbremsen.

The drawings illustrate the invention on the basis of an exemplary embodiment, namely:

1 a hydraulic circuit diagram of the brake system,
2nd the circuit diagram of the 1 in electrohydraulic operation with partial braking with superimposed wheel slip control on the rear left wheel,
3rd the circuit diagram of the 1 for wheel-specific wheel slip construction and
4th the circuit diagram of the 1 in hydrostatic operation during partial braking.

Der hydraulische Schaltplan der 1 zeigt ein Bremspedal 1, das hydraulisch mit einem Steuerventil 2 über eine Hydraulikleitung 3 verbunden ist. Das Steuerventil 2 ist als 4/2-Ventil ausgebildet. Ferner zeigt die 1 eine Fremddruckquelle 4, die über eine Hydraulikleitung 5 mit einem Anschlussventil 6 verbunden ist. Das Anschlussventil 6 steht über Hydraulikleitungen 7 mit vier Bremsventilen 8, 9, 10 und 11 in Verbindung. Das Bremsventil 8 ist mit Bremszylindern 12 für ein Vorderrad links und ein Vorderrad rechts eines Nutzfahrzeugs mittels Hydraulikleitungen 13 verbunden. Das Bremsventil 9 ist über eine Hydraulikleitung 15 mit einem Bremszylinder 14 für ein Hinterrad links des Fahrzeugs verbunden. Das Bremsventil 10 steht über eine Hydraulikleitung 16 mit einem Bremszylinder 17 eines rechten Hinterrads des Fahrzeugs in Verbindung. Das Bremsventil 11 ist über eine Hydraulikleitung 18 mit Bremsen eines Anhängers 19 des erwähnten Fahrzeugs verbunden. Ferner sind Hydraulikleitungen 20 vorgesehen, die zum Steuerventil 2 führen. Vom Steuerventil 2 geht eine Hydraulikleitung 21 aus und führt zu einem Tankventil 22. Das Tankventil 22 ist über eine Hydraulikleitung 23 mit einem Druckmitteltank 24 verbunden.The hydraulic circuit diagram of the 1 shows a brake pedal 1 which is hydraulic with a control valve 2nd via a hydraulic line 3rd connected is. The control valve 2nd is designed as a 4/2 valve. Furthermore, the 1 an external pressure source 4th that have a hydraulic line 5 with a connection valve 6 connected is. The connection valve 6 stands above hydraulic lines 7 with four brake valves 8th , 9 , 10th and 11 in connection. The brake valve 8th is with brake cylinders 12th for a left front wheel and a right front wheel of a commercial vehicle using hydraulic lines 13 connected. The brake valve 9 is via a hydraulic line 15 with a brake cylinder 14 connected to a rear wheel to the left of the vehicle. The brake valve 10th stands over a hydraulic line 16 with a brake cylinder 17th of a right rear wheel of the vehicle. The brake valve 11 is via a hydraulic line 18th with a trailer brakes 19th of the vehicle mentioned. There are also hydraulic lines 20th provided to the control valve 2nd to lead. From the control valve 2nd goes a hydraulic line 21 and leads to a tank valve 22 . The tank valve 22 is via a hydraulic line 23 with a pressure medium tank 24th connected.

Die Bremsventile 8, 9, 10 und 11, das Steuerventil 2, das Anschlussventil 6 und das Tankventil 22 sind als mechanische Rückstellkraftventile ausgebildet sowie ferner als elektrisch ansteuerbare Ventile realisiert. Das Steuerventil 2 steht über eine Hydraulikleitung 25 mit einem Pedalwegsimulator 26 in Verbindung. Die Bremsventile 8, 9, 10 und 11 sind als 3/2-Ventile ausgebildet. Die Ventilfunktion und der Aufbau der genannten Ventile 2, 6, 8, 9, 10, 11 und 22 ergeben sich aus den 1-4 und muss daher nicht im Einzelnen beschrieben werden.The brake valves 8th , 9 , 10th and 11 , the control valve 2nd , the connection valve 6 and the tank valve 22 are designed as mechanical restoring force valves and also realized as electrically controllable valves. The control valve 2nd stands over a hydraulic line 25th with a pedal travel simulator 26 in connection. The brake valves 8th , 9 , 10th and 11 are designed as 3/2 valves. The valve function and the structure of the valves mentioned 2nd , 6 , 8th , 9 , 10th , 11 and 22 result from the 1-4 and therefore does not need to be described in detail.

Die 2 zeigt die Bremsanlage im elektrohydraulischen Betriebsfall. Es liegt somit eine Fremdkraftbremse vor, die sich im Teilbremsbetrieb im By-Wire-Zustand mit überlagerter Radschlupfregelung am Rad hinten links befindet. Es ist ersichtlich, dass die Fremddruckquelle 4 über das Anschlussventil 6 an die Bremsventile 8, 9, 10 und 11 angeschlossen ist, wobei eine Bremsung der Räder vorne links, vorne rechts sowie hinten rechts und auch des Anhängers erfolgt. Beim Rad hinten links erfolgt eine Radschlupfregelung, wobei momentan kein Bremsdruck anliegt, sondern das Druckmittel über die Leitung 20, das Steuerventil 2 und das Tankventil 22 zurück in den Druckmitteltank 24 strömen kann. Die Stellung des Bremspedals 1 wird elektrisch erfasst und führt zu einer entsprechenden elektrischen Ansteuerung der erwähnten Ventile 2, 6, 8, 9, 10, 11 und 22. Damit der Fahrer des Nutzfahrzeugs eine Rückmeldung erhält, wird von dem Bremspedal 1 eine hydraulische Verbindung über die Hydraulikleitung 3, das Steuerventil 2 und die Hydraulikleitung 25 zum Pedalwegsimulator 26 geschaffen.The 2nd shows the brake system in electrohydraulic operation. There is therefore an external power brake, which is in partial brake operation in the by-wire state with superimposed wheel slip control on the rear left wheel. It can be seen that the external pressure source 4th via the connection valve 6 to the brake valves 8th , 9 , 10th and 11 is connected, braking of the wheels at the front left, front right and rear right and also the trailer. The wheel at the rear left has a wheel slip control, whereby there is currently no brake pressure, but the pressure medium via the line 20th , the control valve 2nd and the tank valve 22 back into the pressure medium tank 24th can flow. The position of the brake pedal 1 is detected electrically and leads to a corresponding electrical control of the valves mentioned 2nd , 6 , 8th , 9 , 10th , 11 and 22 . So that the driver of the commercial vehicle receives feedback, the brake pedal 1 a hydraulic connection via the hydraulic line 3rd , the control valve 2nd and the hydraulic line 25th to the pedal travel simulator 26 created.

Die 3 zeigt das gemäß 2 beschriebene System in einem anderen Zustand, und zwar bei einem radindividuellen Radschlupfaufbau. Es ist ersichtlich, dass eine Bremsung bei den Vorderrädern rechts und links erfolgt, während die beiden Hinterräder und der Anhänger nicht gebremst werden.The 3rd shows that according to 2nd described system in a different state, namely with a wheel-specific wheel slip structure. It can be seen that the front wheels brake on the right and left, while the two rear wheels and the trailer are not braked.

Tritt ein Fehlerfall auf, beispielsweise der Ausfall der Fremddruckquelle 4, so ergibt sich erfindungsgemäß bei der Bremsanlage der 1 der Zustand gemäß 4. Es liegt dann aufgrund der Umschaltung des Steuerventils 2 ein hydrostatischer Betriebsfall vor, das heißt, es wird eine Hilfskraftbremse realisiert. Die 4 zeigt, dass der durch das Bremspedal 1 aufgebaute hydraulische Druck über die Hydraulikleitung 3, das Steuerventil 2 und die Hydraulikleitungen 20 sowie den Bremsventilen 8, 9 10 und 11 allen vier Rädern und auch dem Anhänger zugeführt wird. Durch den Fehlerfall hat das Anschlussventil 6 die aus der 4 hervorgehende Stellung eingenommen, wodurch die Fremddruckquelle 4 vom Gesamtsystem getrennt ist.If an error occurs, for example the failure of the external pressure source 4th , according to the invention, the braking system results in 1 the state according to 4th . It is then due to the switchover of the control valve 2nd a hydrostatic operating case before, that is, an auxiliary brake is implemented. The 4th shows that by the brake pedal 1 hydraulic pressure built up via the hydraulic line 3rd , the control valve 2nd and the hydraulic lines 20th as well as the brake valves 8th , 9 10th and 11 all four wheels and the trailer is fed. Due to the fault, the connection valve 6 the from the 4th protruding position taken, which creates the external pressure source 4th is separated from the overall system.

Aufgrund der Erfindung ist ein Bremssystem geschaffen, das es einerseits ermöglicht, das Bremsmoment mit dem Ziel einer Schlupfregelung oder das vom Fahrer vorgegebene Niveau radindividuell zu reduzieren und andererseits vom Fahrer unabhängig radindividuelle Bremsmomente aufzubauen. Durch die Auslegung als Fremdkraftbremse ergibt sich die Möglichkeit des aktiven Druckaufbaus ohne Fahrerrückwirkung. Mit dieser Möglichkeit lassen sich Mehrwertfunktionen wie Lenkbremse, aktive Anhängerbremse, Fahrdynamikregelung, Traktionsregelung und Berganfahrassistent darstellen. Der vorstehende Systemzustand trägt die Bezeichnung „By-Wire“, das System wirkt als Fremdkraftbremse. Eine Hilfskraftbremse liegt vor, wenn sich das System im sogenannten „Backup“ befindet. Der Fahrer hat die Möglichkeit, hydraulisch zu bremsen, das heißt, er hat einen hydraulischen Durchgriff auf die Rad- und Anhängerbremsen. Diese „Fail-Safe-Auslegung“ ist ein besonderes Alleinstellungsmerkmal dieses Systems. Im Fehlerfall erfolgt somit ein Rückfall auf den Zustand „Backup“, wodurch eine sehr hohe Betriebssicherheit erzielt wird. Fehlerzustände können beispielsweise dadurch auftreten, dass die elektrische Energieversorgung ausfällt, dass die hydraulische Energieversorgung ausfällt oder dass beispielsweise ein Fehler im System vorliegt. Im Systemzustand „Backup“ wird kein Ventil elektrisch angesteuert. Durch die Ausführung der erwähnten Ventile als mechanische Rückstellkraftventile werden sie durch die mechanischen Rückstellkräfte in den Stellungen gemäß 1 gehalten.On the basis of the invention, a braking system is created which, on the one hand, makes it possible to reduce the braking torque with the aim of slip control or the level specified by the driver on the one hand and, on the other hand, build up braking torques independently of the driver on the wheel. The design as a power brake results in the possibility of active pressure build-up without driver feedback. With this option, value-added functions such as steering brake, active trailer brake, driving dynamics control, traction control and hill start assistant can be displayed. The above system status is called "By-Wire", the system acts as a power brake. An auxiliary brake is available when the system is in the so-called "backup". The driver has the option of braking hydraulically, which means that he has a hydraulic grip on the wheel and trailer brakes. This "fail-safe design" is a special unique selling point of this system. In the event of an error, there is a fall back to the "Backup" state, which ensures very high operational reliability. Error states can occur, for example, because the electrical energy supply fails, the hydraulic energy supply fails or, for example, there is a fault in the system. In the "Backup" system state, no valve is controlled electrically. By designing the valves mentioned as mechanical return force valves, they are adjusted by the mechanical return forces in the positions 1 held.

Die erwähnten Ventile 2, 6, 8, 9,10, 11 und 22 sind in der in der 2 dargestellten Position in einem Teilbremszustand im By-Wire-Modus. Über Druckregelventile wird der Raddruck, der durch die Werte des Pedalweggebers (sDrv) und dem Fahrerdruck (pDrv) ermittelt und eingeregelt. Ein unterlagerter Antiblockierregler vergleicht die Radgeschwindigkeiten und reduziert bei einem zu hohen Radschlupf radindividuell den Raddruck unter das Fahrerwunschniveau. Zum radindividuellen Bremsmoment gemäß 3 tritt eine Stabilisierung beziehungsweise Komfortverbesserung ein. In diesem Falle kann über die proportionalen Druckregelventile individuell das jeweilige Rad angesteuert werden.The valves mentioned 2nd , 6 , 8th , 9 , 10th , 11 and 22 are in the in the 2nd position shown in a partial braking state in by-wire mode. The wheel pressure, which is determined by the values of the pedal travel sensor ( sDrv ) and the driver pressure ( pDrv ) determined and adjusted. A subordinate anti-lock controller compares the wheel speeds and, if the wheel slip is too high, reduces the wheel pressure individually below the driver's desired level. According to the wheel-specific braking torque 3rd stabilization or improvement in comfort occurs. In this case, the respective wheel can be individually controlled via the proportional pressure control valves.

Claims

Brake system, in particular for commercial vehicles, preferably agricultural machinery in the off-highway area, with a brake pedal (1), at least one brake valve (8 9, 10, 11), at least one brake cylinder (12, 14, 17), a control valve (2) , an external pressure source (4) with a pressure medium and a pressure medium tank (24), characterized in that the brake system has an electrohydraulic brake system for realizing an external force brake, which in the event of a fault is switched over to a hydrostatic brake system for realizing an auxiliary power brake, in the electrohydraulic operating case the control valve (2) in a first position establishes a hydraulic connection to the pressure medium tank (24) and, in the hydrostatic operating case, the control valve (2) effects a hydraulic connection to the brake pedal (1) in a second position.

Brake system after Claim 1 , characterized by a connection valve (6) which is in the electrohydraulic operating case hydraulically connects the external pressure source (4) with the brake valve (8, 9, 10, 11) and that in the hydrostatic operating case the external pressure source (4) hydraulically separates from the brake valve (8, 9, 10, 11).

Brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve (2) is designed as a 4/2 valve.

Brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the brake valve (8, 9, 10, 11) is designed as a 3/2 valve.

Brake system according to one of the preceding claims, characterized by a tank valve (22) which hydraulically connects the brake valve (8, 9, 10, 11) with the pressure medium tank (24) and / or the control valve (2) in electrohydraulic operation, and that in the hydrostatic In operation, the brake valve (8, 9, 10, 11) and / or the control valve (2) is hydraulically separated from the pressure medium tank (24).

Brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the brake pedal (1) is connected to an electric pedal travel sensor and, in the electrohydraulic operating case, the control valve (2) hydraulically connects the brake pedal (1) to a pedal travel simulator (26).

Brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the brake valve (8, 9, 10, 11), the control valve (2), the connecting valve (6) and / or the tank valve (22) are designed as mechanical restoring force valves.

Brake system according to one of the preceding claims, characterized in that the brake valve (8, 9, 10, 11), the control valve (2), the connecting valve (6) and / or the tank valve (22) are designed as electrically controllable valves.

Method for operating a brake system according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the control valve (2) is switched to the first position in the electrohydraulic operating case and to the second position in the hydrostatic operating case.

Control unit for operating a brake system according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the control device is specially prepared for the intended use of the method Claim 9 perform.

Computer program, characterized in that it is programmed to follow the procedure Claim 9 to control.

Computer program product with a computer program after Claim 11 , characterized in that the computer program product has the computer program in machine-readable form.