DE102020203997A1 - Brake system for a vehicle, vehicle with a brake system and method for operating a brake system - Google Patents
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- B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
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Abstract
Ein Bremssystem für ein Fahrzeug, umfasst ein erstes Bremsdruckerzeugungssystem, mit einem ersten Druckerzeuger, ein zweites Bremsdruckerzeugungssystem, mit einem zweiten Druckerzeuger, ein erstes Kreislauftrennventil, ein zweites Kreislauftrennventil, ein erstes Steuergerät, welches mit dem ersten Druckerzeuger verbunden ist und welches dazu eingerichtet ist, die Funktionsfähigkeit des ersten Bremsdruckerzeugungssystems zu überprüfen und basierend auf einem Bremswunschsignal ein erstes Bremssteuersignal zu erzeugen, wobei der erste Druckerzeuger dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Bremssteuersignal Bremsdruck in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung zu erzeugen, und ein zweites Steuergerät, welches mit dem zweiten Druckerzeuger verbunden ist und welches dazu eingerichtet ist basierend auf einem Bremswunschsignal ein zweites Bremssteuersignal zu erzeugen, wenn das erste Steuergerät ermittelt, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem nicht funktionsfähig ist, wobei der zweite Druckerzeuger dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Bremswunschsignal Bremsdruck in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung zu erzeugen.A brake system for a vehicle comprises a first brake pressure generation system, with a first pressure generator, a second brake pressure generation system, with a second pressure generator, a first circuit isolation valve, a second circuit isolation valve, a first control device which is connected to the first pressure generator and which is set up to to check the functionality of the first brake pressure generation system and to generate a first brake control signal based on a braking request signal, the first pressure generator being designed to generate brake pressure in the wheel brake circuit of the wheel brake device based on the brake control signal, and a second control unit which is connected to the second pressure generator and which is set up to generate a second brake control signal based on a braking request signal when the first control device determines that the first brake pressure generation system is not functional, the second D is designed to generate brake pressure in the wheel brake circuit of the wheel brake device based on the braking request signal.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem Bremssystem und ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems.The present invention relates to a brake system for a vehicle, a vehicle with a brake system and a method for operating a brake system.
Stand der TechnikState of the art
Typischerweise werden Bremssysteme für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, wie PKWs oder LKWs als elektrohydraulische Bremssysteme ausgestaltet. Dabei sind Kraftfahrzeug-Bremssysteme für eine Steuerung durch einen Fahrzeugführer mit hydraulischem Durchgriff ausgelegt. Im normalen Funktionsbetrieb des elektrohydraulischen Bremssystems wird eine mechanische Betätigung eines Bremspedals sensorisch erfasst und mittels Signalübertragung an einen Hauptbremszylinder gesendet um einen Bremsdruck zu erzeugen. Der Hauptbremszylinder wird somit im normalen Funktionsbetrieb elektrisch betätigt. Bei einem Ausfall des elektrohydraulischen Bremssystems steht in der Regel eine hydraulische Rückfallebene zur Verfügung, welche gewährleistet, dass der Fahrer manuell ausreichend Bremsdruck hydraulisch erzeugen kann, auch wenn eine elektrische Betätigung des Hauptbremszylinders nicht mehr möglich ist. Diese Auslegung beeinflusst den Aufbau und den daraus resultierenden Platzbedarf heutiger Bremssysteme, sowie die bereits genannte Kombination aus einem elektrischen primären Bremssystem und einem Bremssystem mit hydraulischem Durchgriff in der Rückfallebene. An Bremssysteme von hochautomatisierten und autonomen Fahrzeugen werden allerdings andersartige Anforderungen gestellt. Hier ist es erforderlich, dass sowohl das primäre Bremssystem als auch die für den Ausfall des primären Bremssystems konzipierte Rückfallebene elektrisch ausgestaltet ist. Insbesondere wäre wünschenswert, dass die Rückfallebene möglichst keine Überwachung durch den Fahrer erfordert.Typically, brake systems for vehicles, in particular motor vehicles, such as cars or trucks, are designed as electrohydraulic brake systems. Motor vehicle brake systems are designed for control by a vehicle driver with hydraulic access. During normal functional operation of the electrohydraulic brake system, mechanical actuation of a brake pedal is detected by sensors and sent to a master brake cylinder by means of signal transmission in order to generate brake pressure. The master brake cylinder is thus actuated electrically in normal functional operation. If the electrohydraulic brake system fails, a hydraulic fallback level is usually available which ensures that the driver can manually generate sufficient brake pressure hydraulically, even if electrical actuation of the master brake cylinder is no longer possible. This design influences the structure and the resulting space requirements of today's brake systems, as well as the aforementioned combination of an electrical primary brake system and a brake system with hydraulic access in the fall-back level. However, different requirements are placed on the braking systems of highly automated and autonomous vehicles. It is necessary here that both the primary brake system and the fall-back level designed for the failure of the primary brake system be designed electrically. In particular, it would be desirable for the fallback level to require no monitoring by the driver if possible.
Die
Die
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Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß ist ein Bremssystem für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, ein Fahrzeug mit einem Bremssystem nach Anspruch 10 und ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems nach Anspruch 11 vorgesehen.According to the invention, a brake system for a vehicle according to claim 1, a vehicle with a brake system according to claim 10 and a method for operating a brake system according to
Vorteilhafte Ausführungsformen oder Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche sowie der Beschreibung und der Bezugnahme auf die Figuren.Advantageous embodiments or developments are the subject matter of the respective subclaims as well as the description and reference to the figures.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Bremssystem für ein Fahrzeug ein erstes Bremsdruckerzeugungssystem, mit einem ersten Druckerzeuger, welcher hydraulisch, insbesondere über eine Fluidleitung, mit einem Radbremskreis einer Radbremsvorrichtung verbunden ist und ein zweites Bremsdruckerzeugungssystem, mit einem zweiten Druckerzeuger, welcher mit dem ersten Druckerzeuger des ersten Bremsdruckerzeugungssystems und mit dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung hydraulisch, insbesondere über eine Fluidleitung, verbunden ist. Das Bremssystem weist ferner ein erstes Kreislauftrennventil auf, wobei das erste Kreislauftrennventil zum Beispiel ein stromlos geschlossenes Magnetventil sein kann. Das erste Kreislauftrennventil ist dazu ausgebildet, das erste Bremsdruckerzeugungssystem und die Radbremsvorrichtung hydraulisch voneinander zu trennen. Ein zweites Kreislauftrennventil ist dazu ausgebildet, das zweite Bremsdruckerzeugungssystem und die Radbremsvorrichtung hydraulisch voneinander zu trennen, wobei das zweite Kreislauftrennventil zum Beispiel ein stromlos geschlossenes Magnetventil sein kann. According to a first aspect of the invention, a brake system for a vehicle comprises a first brake pressure generation system, with a first pressure generator, which is hydraulically connected, in particular via a fluid line, to a wheel brake circuit of a wheel brake device, and a second brake pressure generation system, with a second pressure generator, which is connected to the first Pressure generator of the first brake pressure generation system and is hydraulically connected to the wheel brake circuit of the wheel brake device, in particular via a fluid line. The brake system also has a first circuit isolating valve, wherein the first circuit isolating valve can be, for example, a normally closed solenoid valve. The first circuit separation valve is designed to hydraulically separate the first brake pressure generation system and the wheel brake device from one another. A second circuit isolation valve is designed to hydraulically separate the second brake pressure generation system and the wheel brake device from one another, wherein the second circuit isolation valve can be, for example, a normally closed solenoid valve.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein erstes Steuergerät vorgesehen, welches mit dem ersten Druckerzeuger verbunden ist, insbesondere mittels Signalübertragung, z.B. mittels Bus-System, insbesondere CAN-BUS-System, oder drahtlos, insbesondere Wifi, WLAN, Bluetooth, ZigBee oder FSO. Das erste Steuergerät ist dazu eingerichtet, die Funktionsfähigkeit des ersten Bremsdruckerzeugungssystems zu überprüfen und basierend auf einem Bremswunschsignal ein erstes Bremssteuersignal zu erzeugen, wobei der erste Druckerzeuger dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Bremssteuersignal Bremsdruck in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung zu erzeugen. Das Bremswunschsignal kann mittels einer Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung auf Basis von Umgebungsdaten und/oder auf Basis eines Fahrerbremswunsches erzeugt werden. Die Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung kann auch als Vehicle Motion Controller oder VMC bezeichnet werden. Die Umgebungsdaten können mittels einer Umfeldsensorik erfasst und erzeugt werden, welche insbesondere eine oder mehrere Kameras, ein oder mehrere Radarsensoren, ein oder mehr Lidarsensoren und/oder einen oder mehrere Ultraschallsensoren umfassen kann. Der Fahrerbremswunsch kann mittels einer Vorrichtung zur Erfassung des Fahrerbremswunsches erzeugt werden, welche einen Simulator und einen Stellwegsensor umfassen kann.According to the invention, a first control device is also provided, which is connected to the first pressure generator, in particular by means of signal transmission, for example by means of a bus system, in particular a CAN-BUS system, or wirelessly, in particular Wifi, WLAN, Bluetooth, ZigBee or FSO. The first control device is set up to check the functionality of the first brake pressure generation system and to generate a first brake control signal based on a brake request signal, the first pressure generator for this purpose is designed to generate brake pressure in the wheel brake circuit of the wheel brake device based on the brake control signal. The braking request signal can be generated by means of a vehicle motion control device on the basis of environmental data and / or on the basis of a driver braking request. The vehicle motion control device can also be referred to as a vehicle motion controller or VMC. The environmental data can be recorded and generated by means of an environmental sensor system, which can in particular include one or more cameras, one or more radar sensors, one or more lidar sensors and / or one or more ultrasonic sensors. The driver brake request can be generated by means of a device for detecting the driver brake request, which can include a simulator and a travel sensor.
Des Weiteren ist erfindungsgemäß ein zweites Steuergerät vorgesehen, welches mit dem zweiten Druckerzeuger verbunden ist, insbesondere mittels Signalübertragung, z.B. mittels Bus-System, insbesondere CAN-BUS-System, oder drahtlos, insbesondere Wifi, WLAN, Bluetooth, ZigBee oder FSO. Das zweite Steuergerät ist dazu eingerichtet basierend auf dem Bremswunschsignal ein zweites Bremssteuersignal zu erzeugen, wenn das erste Steuergerät ermittelt, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem nicht funktionsfähig ist, wobei der zweite Druckerzeuger dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Bremswunschsignal Bremsdruck in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Steuergerät auch dazu eingerichtet sein, basierend auf dem Bremswunschsignal ein zweites Bremssteuersignal zu erzeugen, wenn das erste Steuergerät die Funktionsfähigkeit des ersten Bremsdruckerzeugungssystems nicht ermitteln kann, wobei der zweite Druckerzeuger dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Bremswunschsignal Bremsdruck in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Steuergerät auch dazu eingerichtet sein, basierend auf dem Bremswunschsignal ein zweites Bremssteuersignal zu erzeugen, wenn das erste Steuergerät nicht funktionsfähig ist oder keine Signale sendet, wobei der zweite Druckerzeuger dazu ausgebildet ist, basierend auf dem Bremswunschsignal Bremsdruck in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung zu erzeugen.Furthermore, a second control device is provided according to the invention, which is connected to the second pressure generator, in particular by means of signal transmission, e.g. by means of a bus system, in particular a CAN-BUS system, or wirelessly, in particular Wifi, WLAN, Bluetooth, ZigBee or FSO. The second control device is set up to generate a second brake control signal based on the braking request signal when the first control device determines that the first brake pressure generation system is not functional, the second pressure generator being designed to generate braking pressure in the wheel brake circuit of the wheel brake device based on the braking request signal . Alternatively or additionally, the second control device can also be set up to generate a second brake control signal based on the braking request signal if the first control device cannot determine the functionality of the first brake pressure generation system, the second pressure generator being designed to generate a brake pressure based on the braking request signal in the Generate wheel brake circuit of the wheel brake device. Alternatively or additionally, the second control device can also be set up to generate a second brake control signal based on the braking request signal if the first control device is not functional or is not sending any signals, the second pressure generator being designed to apply brake pressure in the wheel brake circuit based on the braking request signal to generate the wheel brake device.
Das erste Bremsdruckerzeugungssystem und das zweite Bremsdruckerzeugungssystem können ferner einen oder mehrere Druckerzeuger umfassen. Der erste Druckerzeuger des ersten Bremsdruckerzeugungssystems kann zum Beispiel als Plungereinheit oder als Pumpeneinheit ausgestaltet sein. Der zweite Druckerzeuger des zweiten Bremsdruckerzeugungssystems kann zum Beispiel als Plungereinheit oder als Pumpeneinheit ausgestaltet sein. Die Plungereinheit kann einen Aktuator umfassen, welche einen Plunger in einen Druckzylinder drückt und dadurch einen Druck erzeugen kann. Die Pumpeneinheit kann eine elektrisch betriebene Pumpe umfassen, die einen Druck erzeugt.The first brake pressure generation system and the second brake pressure generation system can further comprise one or more pressure generators. The first pressure generator of the first brake pressure generation system can be designed, for example, as a plunger unit or as a pump unit. The second pressure generator of the second brake pressure generation system can be designed, for example, as a plunger unit or as a pump unit. The plunger unit can comprise an actuator which presses a plunger into a pressure cylinder and can thereby generate a pressure. The pump unit can comprise an electrically operated pump that generates a pressure.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung umfasst ein Fahrzeug das Bremssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und eine Umfeldsensorik. Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug sein, insbesondere ein PKW, ein LKW, ein light-Truck, ein offhighway Fahrzeug nach SAE Norm Level 1 bis Level 5 oder ein einspuriges Kraftfahrzeug, zum Beispiel ein Motorrad. Das Fahrzeug kann ein elektrisch betriebenes Fahrzeug, ein mit einem Verbrennungsmotor betriebenes Fahrzeug oder ein Hybridfahrzeug sein. Des Weiteren kann das Fahrzeug ferner zumindest eine erste Achse und eine zweite Achse aufweisen, wobei an jeder Achse zumindest ein Rad angeordnet ist und wobei jedes Rad einzeln, somit radindividuell, von dem Bremssystem abgebremst werden kann. Ein radindividuelles Abbremsen kann durch das individuelle Öffnen und Schließen von Einlassventilen jedes einzelnen Rades erzielt werden. Dadurch kann hydraulischer Druck gezielt an jedem einzelnen Rad aufgebaut und abgebaut werden. Diese Anordnung ermöglicht z.B. den Einsatz eines ESP beziehungsweise ESC in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem. Um das Fahrzeug mittels des ESP zu stabilisieren, kann mit Hilfe der Umfeldsensorik ein erforderlicher hydraulischer Solldruck ermittelt werden und mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem ein Bremsdruck in der Radbremsvorrichtung entsprechend dem Solldruck erzeugt werden.According to a second aspect of the invention, a vehicle comprises the brake system according to the first aspect of the invention and an environment sensor system. The vehicle can be a motor vehicle, in particular a car, a truck, a light truck, an off-highway vehicle according to SAE standard level 1 to level 5 or a single-track motor vehicle, for example a motorcycle. The vehicle may be an electrically powered vehicle, an internal combustion engine powered vehicle, or a hybrid vehicle. Furthermore, the vehicle can furthermore have at least a first axle and a second axle, with at least one wheel being arranged on each axle and with each wheel being able to be braked individually, thus on a wheel-by-wheel basis, by the brake system. A wheel-specific braking can be achieved by opening and closing the inlet valves of each individual wheel individually. This allows hydraulic pressure to be built up and reduced in a targeted manner on each individual wheel. This arrangement enables, for example, the use of an ESP or ESC in connection with the braking system according to the invention. In order to stabilize the vehicle by means of the ESP, a required hydraulic setpoint pressure can be determined with the aid of the environment sensors and a brake pressure can be generated in the wheel brake device according to the setpoint pressure with the brake system according to the invention.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben des Bremssystems gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung vorgesehen. Erfindungsgemäß werden mittels einer Umfeldsensorik eines Fahrzeugs Umgebungsdaten erfasst. Weiterhin erfolgt ein Erzeugen eines ersten Bremswunschsignals mittels der ersten Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung und eines zweiten Bremswunschsignals mittels der zweiten Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung basierend auf den erfassten Umgebungsdaten der Umfeldsensorik. Weiterhin erfolgt ein Übertragen des ersten Bremswunschsignals und des zweiten Bremswunschsignals an das erste Steuergerät und an das zweite Steuergerät über redundante Kommunikationskanäle. Die Funktionsfähigkeit des ersten Bremsdruckerzeugungssystems wird mittels des ersten Steuergeräts überprüft. According to a third aspect of the invention, a method for operating the brake system according to the first aspect of the invention is provided. According to the invention, environmental data are recorded by means of an environment sensor system of a vehicle. Furthermore, a first braking request signal is generated by means of the first vehicle movement control device and a second braking request signal is generated by means of the second vehicle movement control device based on the environmental data recorded by the environment sensor system. Furthermore, the first braking request signal and the second braking request signal are transmitted to the first control device and to the second control device via redundant communication channels. The functionality of the first brake pressure generation system is checked by means of the first control unit.
Anschließend wird ein erstes Bremssteuersignal basierend auf dem ersten Bremswunschsignal und dem zweiten Bremswunschsignal mittels des ersten Steuergeräts erzeugt. Der Bremsdruck wird mittels des ersten Druckerzeugers in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung basierend auf dem ersten Bremssteuersignal erzeugt. Wenn das erste Steuergerät ermittelt, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem nicht funktionsfähig ist, erzeugt das zweite Steuergerät ein zweites Bremssteuersignal basierend auf dem ersten Bremswunschsignal und dem zweiten Bremswunschsignal. Daraufhin erfolgt ein erzeugen eines Bremsdrucks mittels des zweiten Druckerzeugers in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung basierend auf dem zweiten Bremssteuersignal.A first brake control signal based on the first brake request signal and the second brake request signal is then generated by means of the first control device. The brake pressure is based on the wheel brake device in the wheel brake circuit by means of the first pressure generator generated the first brake control signal. If the first control device determines that the first brake pressure generation system is not functional, the second control device generates a second brake control signal based on the first braking request signal and the second braking request signal. A brake pressure is then generated by means of the second pressure generator in the wheel brake circuit of the wheel brake device based on the second brake control signal.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Idee ist es, ein Bremssystem zur Verfügung zu stellen welches mittels eines ersten Bremsdruckerzeugungssystems einen Bremsdruck in einer Radbremsvorrichtung erzeugt, wobei bei einem Ausfall des ersten Bremsdruckerzeugungssystems ein zweites Bremsdruckerzeugungssystem den Bremsdruck in der Radbremsvorrichtung erzeugt. Folglich liegt hier eine Redundanz des ersten Bremsdruckerzeugungssystems mittels des zweiten Bremsdruckerzeugungssystems vor. Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Idee ist die Überprüfung der Funktionsfähigkeit des ersten Bremsdruckerzeugungssystems mittels des ersten Steuergeräts, um ein zweites Bremssteuersignal mittels des zweiten Steuergeräts an das zweite Bremsdruckerzeugungssystem zu senden, wenn das erste Steuergerät ermittelt, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem nicht funktionsfähig ist.An idea underlying the invention is to provide a brake system which generates a brake pressure in a wheel brake device by means of a first brake pressure generation system, with a second brake pressure generation system generating the brake pressure in the wheel brake device if the first brake pressure generation system fails. Consequently, there is a redundancy of the first brake pressure generation system by means of the second brake pressure generation system. Another idea on which the invention is based is to check the functionality of the first brake pressure generation system by means of the first control device in order to send a second brake control signal to the second brake pressure generation system by means of the second control device when the first control device determines that the first brake pressure generation system is not operational.
Das erfindungsgemäße System realisiert eine für hochautomatisierte und autonome Fahrzeuge zugeschnittene einfache, robuste und kostengünstige Bremssystemarchitektur, welche auch im Fehlerfall durch ein geeignetes Redundanzkonzept eine gute Bremsperformance aufweist. Darüber hinaus realisiert das erfindungsgemäße System ein Brake-by-wire Bremssystem ohne mechanischen oder hydraulischen Durchgriff.The system according to the invention realizes a simple, robust and cost-effective braking system architecture tailored for highly automated and autonomous vehicles, which has good braking performance even in the event of a fault due to a suitable redundancy concept. In addition, the system according to the invention realizes a brake-by-wire braking system without mechanical or hydraulic penetration.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass auch bei einem Ausfall des ersten Bremsdruckerzeugungssystems ein Eingriff des Fahrers nicht zwingend erforderlich ist, um einen Bremsdruck zu erzeugen. Das erfindungsgemäße Bremssystem weist somit sowohl bei einem Normalbetrieb als auch bei dem Ausfall des ersten Bremsdruckerzeugungssystems keinen hydraulischen Durchgriff vom Bremspedal zu der Radbremsvorrichtung auf. Vorteilhafterweise wird folglich das Fahrzeug sowohl im Normalbetrieb, als auch bei dem Ausfall des ersten Bremsdruckerzeugungssystems auf allen Rädern gebremst. Dadurch wird eine sehr gute Bremsperformance im Fehlerfall gewährleistet. Des Weiteren ergeben sich durch das erfindungsgemäße Bremssystem NVH-Vorteile, da keiner der Druckerzeuger an der Spritzwand des Fahrzeugs montiert werden muss. NVH steht hier für Noise, Vibration, Harshness. Darüber hinaus hat das Bremssystem auch einen geringeren Platzbedarf im Vergleich zu herkömmlichen Bremssystemen.One advantage of the invention is that even if the first brake pressure generation system fails, intervention by the driver is not absolutely necessary in order to generate brake pressure. The brake system according to the invention therefore has no hydraulic penetration from the brake pedal to the wheel brake device, both in normal operation and in the event of the failure of the first brake pressure generation system. The vehicle is consequently advantageously braked on all wheels both in normal operation and in the event of the failure of the first brake pressure generation system. This ensures very good braking performance in the event of a fault. Furthermore, NVH advantages result from the braking system according to the invention, since none of the pressure generators has to be mounted on the bulkhead of the vehicle. NVH stands for noise, vibration, harshness. In addition, the braking system also takes up less space than conventional braking systems.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem eine mit dem ersten Druckerzeuger und dem zweiten Druckerzeuger hydraulisch verbundene interne Speicherkammer für Bremsfluid umfasst, wobei der erste Druckerzeuger dazu ausgebildet ist, der internen Speicherkammer Bremsfluid zu entnehmen. Der erste Druckerzeuger kann bei nicht ausreichender Menge Bremsfluid in dem Radbremskreis, weiteres Bremsfluid der internen Speicherkammer entnehmen. Dies bringt den Vorteil, dass zu jeder Zeit dem ersten Druckerzeuger, und somit dem Radbremskreis, eine ausreichende Menge Bremsfluid bereitgestellt wird. Ein weiterer Vorteil der internen Speicherkammer ist, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem kein separates Reservoir benötigt und folglich nicht an dem höchsten Punkt des Bremssystems montiert werden muss. Ein Vorteil dieser Anordnung ist auch ein vereinfachtes Überwachungskonzept. Da der erste Druckerzeuger der internen Speicherkammer direkt Bremsfluid entnehmen kann, kann eine Überwachung einer Leckage oder eines Lufteindrangs in das Bremssystem leichter realisiert werden.According to one embodiment it can be provided that the first brake pressure generation system comprises an internal storage chamber for brake fluid hydraulically connected to the first pressure generator and the second pressure generator, the first pressure generator being designed to take brake fluid from the internal storage chamber. If the amount of brake fluid in the wheel brake circuit is insufficient, the first pressure generator can take additional brake fluid from the internal storage chamber. This has the advantage that the first pressure generator, and thus the wheel brake circuit, is provided with a sufficient amount of brake fluid at all times. Another advantage of the internal storage chamber is that the first brake pressure generation system does not require a separate reservoir and consequently does not have to be installed at the highest point of the brake system. An advantage of this arrangement is also a simplified monitoring concept. Since the first pressure generator can take brake fluid directly from the internal storage chamber, it is easier to monitor a leak or an ingress of air into the brake system.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein erster hydraulischer Pfad den zweiten Druckerzeuger mit der internen Speicherkammer und der Radbremsvorrichtung hydraulisch verbindet und ein zweiter hydraulischer Pfad den zweiten Druckerzeuger mit der Radbremsvorrichtung hydraulisch verbindet. Der erste hydraulische Pfad und der zweite hydraulische Pfad können jeweils ein zweites Kreislauftrennventil umfassen. Diese Anordnung bringt den Vorteil, dass das Bremssystem in einen ersten Radbremskreis und einem zweiten Radbremskreis aufgeteilt werden kann. Das Bremssystem eignet sich somit zum Beispiel für eine X-Aufteilung der Bremskreise oder eine II-Aufteilung der Bremskreise. Bei einer X-Aufteilung kann beispielsweise bei einem Fahrzeug mit vier Rädern der erste Radbremskreis einen Bremszylinder vorne links und einen Bremszylinder hinten rechts betätigen und der zweite Radbremskreis einen Bremszylinder vorne rechts und einen Bremszylinder hinten links betätigen. Bei einer II-Aufteilung kann beispielsweise bei einem Fahrzeug mit vier Rädern der erste Radbremskreis einen Bremszylinder vorne links und einen Bremszylinder vorne rechts betätigen und der zweite Radbremskreis einen Bremszylinder hinten links und einen Bremszylinder hinten rechts betätigen.According to a further embodiment it can be provided that a first hydraulic path hydraulically connects the second pressure generator to the internal storage chamber and the wheel brake device and a second hydraulic path hydraulically connects the second pressure generator to the wheel brake device. The first hydraulic path and the second hydraulic path may each include a second circuit isolation valve. This arrangement has the advantage that the brake system can be divided into a first wheel brake circuit and a second wheel brake circuit. The brake system is therefore suitable, for example, for an X-division of the brake circuits or an II-division of the brake circuits. With an X split, for example in a vehicle with four wheels, the first wheel brake circuit can operate a front left brake cylinder and a rear right brake cylinder and the second wheel brake circuit can operate a front right brake cylinder and a rear left brake cylinder. With an II division, for example in a vehicle with four wheels, the first wheel brake circuit can operate a front left brake cylinder and a front right brake cylinder and the second wheel brake circuit can operate a rear left brake cylinder and a rear right brake cylinder.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Bremssystem ein Reservoir zum Bereitstellen von Bremsfluid umfasst, welches hydraulisch mit dem zweiten Druckerzeuger verbunden ist. Das erste Bremsdruckerzeugungssystem und das zweite Bremsdruckerzeugungssystem können dem Reservoir Bremsfluid entnehmen. Vorteilhafterweise kann die interne Speicherkammer bei Bedarf befüllt werden. Darüber hinaus kann bei einem Druckabbau überschüssiges Bremsfluid direkt über das zweite Bremsdruckerzeugungssystem in das Reservoir geleitet werden. Vorteilhafterweise kann dadurch auf eine separate Rückführungsleitung von der Radbremsvorrichtung zu dem Reservoir verzichtet werden.According to a further embodiment it can be provided that the brake system comprises a reservoir for providing brake fluid, which is hydraulically connected to the second pressure generator connected is. The first brake pressure generation system and the second brake pressure generation system can take brake fluid from the reservoir. The internal storage chamber can advantageously be filled as required. In addition, in the event of a pressure reduction, excess brake fluid can be fed directly into the reservoir via the second brake pressure generation system. This advantageously makes it possible to dispense with a separate return line from the wheel brake device to the reservoir.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät miteinander zum Datenaustausch verbunden und dazu eingerichtet sind, ein erstes Bremswunschsignal einer ersten Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung und ein zweites Bremswunschsignal einer zweiten Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung zu konsolidieren. Beim Konsolidieren kann zum Beispiel ein Datenabgleich zwischen dem ersten Steuergerät und dem zweiten Steuergerät erfolgen. Bei dem Datenabgleich kann zum Beispiel überprüft werden, ob der erste Druckerzeuger des ersten Bremsdruckerzeugungssystems oder der zweite Druckerzeuger des zweiten Bremsdruckerzeugungssystems ausgefallen ist. Das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät können zum Beispiel parallel zueinander jeweils ein erstes Überprüfungssignal und ein zweites Überprüfungssignal an den ersten Druckerzeuger und an den zweiten Druckerzeuger senden. Ein Überprüfungssignal kann auch als „Brake Request“ bezeichnet werden. Der Vorgang des Konsolidierens kann auch als „Konsolidieren des Aktuator Status“ oder „Bestimmen der Actuator Availability“ bezeichnet werden. Falls das erste Steuergerät oder das zweite Steuergerät ermittelt, dass der erste Druckerzeuger oder der zweite Druckerzeuger nicht funktionsfähig ist, kann das erste Steuergerät oder das zweite Steuergerät dazu eingerichtet sein, dies dem jeweils anderen Steuergerät mitzuteilen. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Steuergerät ermitteln, dass das zweite Steuergerät nicht funktionsfähig ist. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Steuergerät ermitteln, dass das erste Steuergerät nicht funktionsfähig ist. Nicht funktionsfähig kann hierbei das Senden von fehlerhaften Signalen oder das nicht Senden von Signalen sein. Das erste Steuergerät oder das zweite Steuergerät kann entsprechend ein erstes Bremssteuersignal oder ein zweites Bremssteuersignal an den ersten Druckerzeuger oder an den zweiten Druckerzeuger senden.According to a further embodiment, it can be provided that the first control device and the second control device are connected to each other for data exchange and are configured to consolidate a first braking request signal from a first vehicle movement control device and a second braking request signal from a second vehicle movement control device. During consolidation, for example, a data comparison can take place between the first control device and the second control device. During the data comparison, it can be checked, for example, whether the first pressure generator of the first brake pressure generation system or the second pressure generator of the second brake pressure generation system has failed. The first control device and the second control device can, for example, send a first check signal and a second check signal to the first pressure generator and to the second pressure generator in parallel to one another. A check signal can also be referred to as a “brake request”. The process of consolidation can also be referred to as “consolidating the actuator status” or “determining the actuator availability”. If the first control device or the second control device determines that the first pressure generator or the second pressure generator is not functional, the first control device or the second control device can be set up to communicate this to the other control device. Alternatively or additionally, the first control device can determine that the second control device is not functional. Alternatively or additionally, the second control device can determine that the first control device is not functional. Sending faulty signals or not sending signals may not be functional. The first control device or the second control device can correspondingly send a first brake control signal or a second brake control signal to the first pressure generator or to the second pressure generator.
Wenn zum Beispiel das erste Steuergerät ermittelt, dass der erste Druckerzeuger funktionsfähig ist, dann kann das erste Steuergerät ein Bremssteuersignal an den ersten Druckerzeuger senden, welcher einen Bremsdruck in der Radbremsvorrichtung erzeugt. If, for example, the first control device determines that the first pressure generator is functional, then the first control device can send a brake control signal to the first pressure generator, which generates a brake pressure in the wheel brake device.
Wenn zum Beispiel das erste Steuergerät ermittelt, dass der erste Druckerzeuger nicht funktionsfähig ist, kann das erste Steuergerät dem zweiten Steuergerät dies unmittelbar mitteilen. Sobald das zweite Steuergerät die Information erhält, dass der erste Druckerzeuger nicht funktionsfähig ist, kann das erste Steuergerät ein zweites Bremssteuersignal erzeugen und an den zweiten Druckerzeuger senden, welcher einen Bremsdruck in der Radbremsvorrichtung erzeugt.If, for example, the first control device determines that the first pressure generator is not functional, the first control device can communicate this to the second control device immediately. As soon as the second control device receives the information that the first pressure generator is not functional, the first control device can generate a second brake control signal and send it to the second pressure generator, which generates a brake pressure in the wheel brake device.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät mit einer Parkbremsvorrichtung verbunden sind. Die Parkbremsvorrichtung ist dazu eingerichtet ein Parkbremssignal zu erzeugen und an das erste Steuergerät und an das zweite Steuergerät zu senden, wobei das erste Steuergerät dazu eingerichtet ist das Parkbremssignal an den ersten Druckerzeuger zu senden. Der Druckerzeuger ist dazu ausgebildet, basierend auf dem Parkbremssignal einen Parkbremsdruck in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung zu erzeugen. Das zweite Steuergerät ist dazu eingerichtet, das Parkbremssignal an den zweiten Druckerzeuger zu senden, welcher dazu eingerichtet ist, basierend auf dem Parkbremssignal einen Parkbremsdruck in dem Radbremskreis der Radbremsvorrichtung zu erzeugen, wenn das erste Steuergerät ermittelt, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem nicht funktionsfähig ist. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Steuergerät ermitteln, dass das zweite Steuergerät nicht funktionsfähig ist. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Steuergerät ermitteln, dass das erste Steuergerät nicht funktionsfähig ist. Nicht funktionsfähig kann hierbei das Senden von fehlerhaften Signalen oder das nicht Senden von Signalen sein. Vorteilhafterweise ist das Bremssystem dazu eingerichtet selbstständig zu entscheiden, ob das erste Bremsdruckerzeugungssystem oder das zweite Bremsdruckerzeugungssystem den Parkbremsdruck erzeugt. Dieser Vorgang kann auch als Standstill Management bezeichnet werden.According to a further embodiment it can be provided that the first control device and the second control device are connected to a parking brake device. The parking brake device is set up to generate a parking brake signal and to send it to the first control device and to the second control device, the first control device being set up to send the parking brake signal to the first pressure generator. The pressure generator is designed to generate a parking brake pressure in the wheel brake circuit of the wheel brake device based on the parking brake signal. The second control device is configured to send the parking brake signal to the second pressure generator, which is configured to generate a parking brake pressure in the wheel brake circuit of the wheel brake device based on the parking brake signal when the first control device determines that the first brake pressure generation system is not functional. Alternatively or additionally, the first control device can determine that the second control device is not functional. Alternatively or additionally, the second control device can determine that the first control device is not functional. Sending faulty signals or not sending signals may not be functional. The brake system is advantageously set up to independently decide whether the first brake pressure generation system or the second brake pressure generation system generates the parking brake pressure. This process can also be referred to as standstill management.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät mit einer Parkbremsvorrichtung verbunden sind. Das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät sind dazu eingerichtet, die Funktionsfähigkeit des ersten Druckerzeugers und des zweiten Druckerzeugers zu überprüfen. Basierend auf der Funktionsfähigkeit des ersten Druckerzeugers und des zweiten Druckerzeugers erzeugen das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät ein Verfügbarkeitssignal. Das erste Steuergerät oder das zweite Steuergerät, sendet das Verfügbarkeitssignal an die Parkbremsvorrichtung. Das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät können dazu eingerichtet sein, die Funktionsfähigkeit des jeweils anderen Steuergeräts zu überprüfen. Basierend auf der Funktionsfähigkeit des ersten Steuergeräts und des zweiten Steuergeräts sendet das erste Steuergerät oder das zweite Steuergerät das Verfügbarkeitssignal an die Parkbremsvorrichtung. Falls das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät funktionsfähig sind, kann eine Priorisierung vorgesehen sein. Die Parkbremsvorrichtung ist dazu eingerichtet basierend auf dem Verfügbarkeitssignal ein Parkbremssignal zu erzeugen und direkt an den ersten Druckerzeuger oder an den zweiten Druckerzeuger zu senden. Alternativ oder zusätzlich kann die Parkbremsvorrichtung einen separaten hydraulischen Parkdruckerzeuger umfassen, welcher mit der Radbremsvorrichtung hydraulisch verbunden sein kann und welcher dazu ausgebildet sein kann für einen definierten Zeitraum einen dauerhaften Parkbremsdruck zu erzeugen. Falls die Parkbremsvorrichtung ermittelt, dass der separate hydraulische Parkdruckerzeuger nicht funktionsfähig ist, sendet die Parkbremsvorrichtung ein Nichtverfügbarkeitssignal an das erste Steuergerät und das zweite Steuergerät. In Abhängigkeit der Funktionsfähigkeit und der Priorisierung des ersten Steuergeräts und des zweiten Steuergeräts, aktiviert das erste Steuergerät oder das zweite Steuergerät basierend auf dem Nichtverfügbarkeitssignal eine Getriebesperrklinke um eine Bewegung des Fahrzeugs zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich kann das erste Steuergerät oder das zweite Steuergerät das Nichtverfügbarkeitssignal jeweils an die erste Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung oder an die zweite Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung senden. Die erste Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung oder die zweite Fahrzeug-Bewegungs-Steuereinrichtung können basierend auf dem Nichtverfügbarkeitssignal die Getriebesperrklinke aktivieren um eine Bewegung des Fahrzeugs zu verhindern.According to a further embodiment it can be provided that the first control device and the second control device are connected to a parking brake device. The first control device and the second control device are set up to ensure the functionality of the first pressure generator and the second pressure generator check. Based on the functionality of the first pressure generator and the second pressure generator, the first control device and the second control device generate an availability signal. The first control device or the second control device sends the availability signal to the parking brake device. The first control device and the second control device can be set up to check the functionality of the respective other control device. Based on the functionality of the first control device and the second control device, the first control device or the second control device sends the availability signal to the parking brake device. If the first control device and the second control device are functional, prioritization can be provided. The parking brake device is set up to generate a parking brake signal based on the availability signal and to send it directly to the first pressure generator or to the second pressure generator. Alternatively or additionally, the parking brake device can comprise a separate hydraulic parking pressure generator, which can be hydraulically connected to the wheel brake device and which can be designed to generate a permanent parking brake pressure for a defined period of time. If the parking brake device determines that the separate hydraulic parking pressure generator is not functional, the parking brake device sends an unavailability signal to the first control device and the second control device. Depending on the functionality and the prioritization of the first control device and the second control device, the first control device or the second control device, based on the unavailability signal, activates a transmission pawl to prevent movement of the vehicle. Alternatively or additionally, the first control device or the second control device can send the unavailability signal to the first vehicle movement control device or to the second vehicle movement control device. The first vehicle movement control device or the second vehicle movement control device can activate the transmission pawl to prevent movement of the vehicle based on the unavailability signal.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem eine Modulationsvorrichtung umfasst, welche dazu eingerichtet ist, den Bremsdruck in jedem Radbremszylinder der Radbremsvorrichtung individuell zu erzeugen. Die Modulationsvorrichtung kann z.B. ein ESP, ein ABS, ein ASR oder eine Kombination dieser Systeme sein. Die Modulationsvorrichtung ist ausdrücklich nicht auf die drei genannten Fahrerassistenzsysteme beschränkt. Vorteilhafterweise lässt sich somit das erfindungsgemäße Bremssystem beliebig mit bereits existierenden Modulationsvorrichtungen kombinieren.According to a further embodiment it can be provided that the first brake pressure generation system comprises a modulation device which is set up to generate the brake pressure individually in each wheel brake cylinder of the wheel brake device. The modulation device can be, for example, an ESP, an ABS, an ASR or a combination of these systems. The modulation device is expressly not limited to the three driver assistance systems mentioned. The braking system according to the invention can thus advantageously be combined as desired with existing modulation devices.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Bremsdruckerzeugungssystem eine Rückführungsleitung umfasst, welche die Modulationsvorrichtung mit der internen Speicherkammer hydraulisch verbindet, um überschüssiges Bremsfluid aus der Modulationsvorrichtung in die interne Speicherkammer zu leiten. Bei einem Druckabbau kann die Modulationsvorrichtung Bremsfluid direkt in die interne Speicherkammer leiten. Dadurch wird die Effizienz des Fluidmanagements im gesamten Bremssystem verbessert.According to a further embodiment it can be provided that the first brake pressure generation system comprises a return line which hydraulically connects the modulation device to the internal storage chamber in order to conduct excess brake fluid from the modulation device into the internal storage chamber. In the event of a pressure reduction, the modulation device can conduct brake fluid directly into the internal storage chamber. This improves the efficiency of the fluid management in the entire braking system.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Rückführungsleitung mittels eines Rückschlagventils mit dem ersten Druckerzeuger hydraulisch verbunden ist. Vorteilhafterweise wird dadurch das Bremsfluid nicht von dem ersten Druckerzeuger über die Rückführungsleitung in die interne Speicherkammer oder die Modulationsvorrichtung geleitet.According to a further embodiment it can be provided that the return line is hydraulically connected to the first pressure generator by means of a check valve. As a result, the brake fluid is advantageously not conducted from the first pressure generator via the return line into the internal storage chamber or the modulation device.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Bremssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
2 eine schematische Darstellung eines Bremssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; -
3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und -
4 ein schematisches Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
1 a schematic representation of a brake system according to an embodiment of the invention; -
2 a schematic representation of a brake system according to a further embodiment of the invention; -
3 a schematic representation of a vehicle according to a further embodiment of the invention; and -
4th a schematic flow diagram to explain a method for operating a brake system according to an embodiment of the invention;
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll im Allgemeinen keine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.Identical or functionally identical elements and devices are provided with the same reference symbols in all figures. The numbering of process steps is for the sake of clarity and is generally not intended to imply a specific chronological order. In particular, several method steps can also be carried out at the same time.
Ein zweites Bremsdruckerzeugungssystem
Des Weiteren ist der zweite Druckerzeuger
Ein erstes Kreislauftrennventil
Ein Druckabbau der Radbremsvorrichtung
Ein erstes Steuergerät
Wenn das erste Bremsdruckerzeugungssystem
Wenn das erste Bremsdruckerzeugungssystem
In dem in
Bei dem in
Optional umfasst das Fahrzeug eine Vorrichtung zur Erfassung des Fahrerbremswunsches
Soll ein Parkbremsvorgang durchgeführt werden, sendet die Parkbremsvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2012/049050 A1 [0003]WO 2012/049050 A1 [0003]
- WO 2014/135446 A2 [0004]WO 2014/135446 A2 [0004]
- EP 3142905 B1 [0005]EP 3142905 B1 [0005]
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WO2012049050A1 (en) | 2010-10-13 | 2012-04-19 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Method for monitoring a brake system and brake system |
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2020
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