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Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Bremsanlage.
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Aus der
DE 10 2016 201 047 A1 ist eine zweikreisige „Brake-by-wire“-Bremsanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, welche einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter, einen bremspedalbetätigbaren Tandem-Hauptbremszylinder, dessen erster Druckraum über ein erstes elektrisch betätigbares Trennventil mit einem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden ist und dessen zweiter Druckraum über ein zweites elektrisch betätigbares Trennventil mit einem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden ist, eine mit dem Hauptbremszylinder hydraulisch verbundene Simulationseinrichtung, eine erste elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung mit einem Druckraum, der über ein erstes elektrisch betätigbares Zuschaltventil mit dem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt und über ein zweites elektrisch betätigbares Zuschaltventil mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden ist, und eine Raddruckbereitstellungsvorrichtung mit einer zweiten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung sowie einem Einlass- und einem Auslassventil je Radbremse umfasst. Zum Nachsaugen von Druckmittel ist weiterhin der Druckraum der ersten Druckbereitstellungseinrichtung über eine Systemdruckleitung und ein in Richtung des Druckraums öffnendes Rückschlagventil direkt mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Auch sind zum weiteren Nachsaugen von Druckmittel die beiden Bremskreisdruckleitungsabschnitte jeweils direkt über ein weiteres, in Richtung des Bremskreisdruckleitungsabschnitts öffnendes Rückschlagventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Wo das zusätzlich angesaugte Druckmittelvolumen im weiteren Betrieb des Fahrzeugs verbleiben soll wird in
DE 10 2016 201 047 A1 nicht angesprochen. Es sind also sieben Ventile und eine Vielzahl von hydraulischen Leitungen (in Form von Bohrungen) zur Verbindung von Hauptbremszylinder, erster Druckbereitstellungseinrichtung, Druckmittelvorratsbehälter und den Bremskreisdruckleitungsabschnitten vorgesehen.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte und damit kostengünstigere Bremsanlage sowie ein Verfahren zu deren Betrieb bereitzustellen, welche für das hochautomatisierte Fahren geeignet ist. Insbesondere soll die Anzahl der Ventile und Bohrungen reduziert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, welche einen bremspedalbetätigbaren Hauptbremszylinder mit einem ersten Hauptzylinder-Druckraum und einem zweiten Hauptzylinder-Druckraum, eine erste elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung mit einem Druckraum, einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter, einen ersten Bremskreis mit einem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt zur Verbindung mit ersten Radbremsen und einem zweiten Bremskreis mit einem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt zur Verbindung mit zweiten Radbremsen und eine Raddruckbereitstellungsvorrichtung mit einer zweiten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung mit einer Pumpe je Bremskreis sowie mit einem Einlass- und einem Auslassventil je erster und zweiter Radbremse umfasst. Dabei sind die Einlassventile der ersten Radbremsen mit dem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden und die Einlassventile der zweiten Radbremsen mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden. Weiterhin ist je Bremskreis die Saugseite der Pumpe mit dem Bremskreisdruckleitungsabschnitt des entsprechenden Bremskreises und die Druckseite der Pumpe mit den Einlassventilen des entsprechenden Bremskreises verbunden. Der erste Hauptzylinder-Druckraum ist über ein erstes elektrisch betätigbares Trennventil mit dem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt und der zweite Hauptzylinder-Druckraum ist über ein zweites elektrisch betätigbares Trennventil mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt hydraulisch verbunden. Der Druckraum der ersten Druckbereitstellungseinrichtung ist über ein erstes elektrisch betätigbares Zuschaltventil mit dem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt hydraulisch verbunden, ist aber ohne Zwischenschaltung eines Ventils mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt hydraulisch verbunden. Der erste Bremskreisdruckleitungsabschnitt ist über ein zweites elektrisch betätigbares Zuschaltventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter hydraulisch verbunden. Die erfindungsgemäße Bremsanlage bietet den Vorteil, dass über das zweite Zuschaltventil überschüssiges Druckmittel in den Druckmittelvorratsbehälter abgelassen werden kann und über das zweite Zuschaltventil Druckmittel mittels der ersten oder der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung aus dem Druckmittelvorratsbehälter nach-/angesaugt werden kann. Auf weitere Rückschlagventile oder weitere hydraulische Verbindungen, insbesondere zum Druckmittelvorratsbehälter, kann so verzichtet werden. Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist für das hochautomatisierte Fahren besonders geeignet.
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Bevorzugt ist das zweite elektrisch betätigbare Zuschaltventil stromlos geschlossen ausgeführt, um im stromlosen Zustand der Bremsanlage einen Druckaufbau an der Radbremsen mittels des fahrerbetätigten Hauptbremszylinders zu ermöglichen (sog. hydraulische Rückfallbetriebsart).
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Bevorzugt ist keine zusätzliche hydraulische Verbindungsleitung zwischen dem Druckraum der ersten Druckbereitstellungseinrichtung und dem Druckmittelvorratsbehälter vorgesehen. Zwar ist der Druckraum über das erste Zuschaltventil, den ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt und das zweite Zuschaltventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbindbar, jedoch ist keine weitere, direkte hydraulische Verbindungsleitung vorgesehen, wie z.B. die aus der
DE 10 2016 201 047 A1 bekannte Verbindungsleitung 49 mit dem Rückschlagventil 52 zum direkten Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum der ersten Druckbereitstellungseinrichtung. Somit kann auf weitere Bohrungen bzw. Rückschlagventile verzichtet werden und die Bremsanlage ist kostengünstig herstellbar.
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Bevorzugt umfasst die Raddruckbereitstellungsvorrichtung einen Niederdruckspeicher je Bremskreis, welcher mit den Auslassventilen des Bremskreises verbunden ist. Je Bremskreis ist die Saugseite der Pumpe des Bremskreises mit dem Niederdruckspeicher des Bremskreises verbunden.
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Bevorzugt umfasst die Bremsanlage eine mit dem Hauptbremszylinder wirkverbundene Simulationseinrichtung. Diese vermittelt dem Fahrer in einer Brake-by-wire Betriebsart, in welcher die Trennventile geschlossen sind, ein Bremspedalgefühl.
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Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage verfügt die erste Druckbereitstellungseinrichtung lediglich über einen ersten hydraulischen Anschluss und einen zweiten hydraulischen Anschluss, wobei der erste hydraulische Anschluss mit einem Leitungsabschnitt verbunden ist, der den Druckraum mit dem ersten Zuschaltventil hydraulisch verbindet, und wobei der zweite hydraulische Anschluss mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden ist. Die erste Druckbereitstellungseinrichtung verfügt also über keinen weiteren, dritten hydraulischen Anschluss. Besonders bevorzugt ist weder für den Leitungsabschnitt noch für den zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt eine hydraulische Verbindungsleitung zum Druckmittelvorratsbehälter vorgesehen. Dies ist in dem Sinne zu verstehen, dass keine weitere, direkte hydraulische Verbindung zum Druckmittelvorratsbehälter vorgesehen ist neben der (indirekten) hydraulischen Verbindung des zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt über den Druckraum, den Leitungsabschnitt, das erste Zuschaltventil, den ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt und das zweite Zuschaltventil zum Druckmittelvorratsbehälter sowie der (indirekten) hydraulischen Verbindung des Leitungsabschnitts über das erste Zuschaltventil, den ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt und das zweite Zuschaltventil zum Druckmittelvorratsbehälter. Somit kann auf weitere Bohrungen und Anschlüsse der ersten Druckbereitstellungseinrichtung verzichtet werden und die Bremsanlage ist kostengünstig herstellbar.
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Gemäß einer alternativen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage verfügt die erste Druckbereitstellungseinrichtung über einen einzigen hydraulischen Anschluss, welcher mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden ist, wobei der zweite Bremskreisdruckleitungsabschnitt den Druckraum mit dem Zuschaltventil und dem zweiten Trennventil hydraulisch verbindet. Besonders bevorzugt ist für den zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt keine hydraulische Verbindungsleitung zum Druckmittelvorratsbehälter vorgesehen ist. Dies ist in dem Sinne zu verstehen, dass keine weitere, direkte hydraulische Verbindung vorgesehen ist neben der (indirekten) hydraulischen Verbindung des zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt über das erste Zuschaltventil, den ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt und das zweite Zuschaltventil zum Druckmittelvorratsbehälter. Somit kann auf weitere Bohrungen und Anschlüsse der ersten Druckbereitstellungseinrichtung verzichtet werden und die Bremsanlage ist kostengünstig herstellbar.
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Um die Strömungswiederstande zu minimieren, ist bevorzugt in der hydraulischen Verbindung zwischen dem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt und dem Druckmittelvorratsbehälter neben dem zweiten Zuschaltventil kein weiteres Ventil angeordnet. Hierdurch wird der Strömungswiderstand der hydraulischen Verbindung verringert und das Drucklosschalten des Bremskreisdruckleitungsabschnittes wird beschleunigt.
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Um eine flexible Anordnung der Bremsanlage im Fahrzeug zu ermöglichen, sind gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage die erste elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, das erste Zuschaltventil, das erste und zweite Trennventil und das zweite Zuschaltventil in einem ersten eigenständigen Modul angeordnet sowie der Hauptbremszylinder in einem dritten eigenständigen Modul angeordnet. Besonders bevorzugt ist eine Simulationseinrichtung ebenso in dem dritten eigenständigen Modul angeordnet. Besonders bevorzugt ist der Druckmittelvorratsbehälter an dem ersten Modul angeordnet.
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Bevorzugt ist die Raddruckbereitstellungsvorrichtung als ein zweites eigenständiges Modul ausgebildet.
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Bevorzugt sind das erste, das zweite und das dritte Modul jeweils als eine elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit (HECU: Hydraulic Control Unit) mit einem Ventilblock (HCU: Hydraulic Control Unit) und einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (ECU: Electronic Control Unit) ausgebildet.
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Bevorzugt ist die erste Druckbereitstellungseinrichtung als eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen Druckraum ausgebildet, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator vorschiebbar und zurückziehbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Bremsanlage umfasst das erste Modul sowie das zweite Modul jeweils eine eigene elektronische Steuer- und Regeleinheit. Hierdurch ist vorteilhafterweise eine unabhängige Ansteuerung der ersten und zweiten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtungen gewährleistet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Bremsanlage umfasst das dritte Modul ebenfalls eine eigene elektronische Steuer- und Regeleinheit.
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Bevorzugt sind das erste Modul und das zweite Modul über die Bremskreisdruckleitungsabschnitte hydraulisch miteinander verbunden. Das zweite Zuschaltventil ist dabei in dem ersten Modul angeordnet.
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Bevorzugt sind je Bremskreis die Einlassventile über ein analog regelbares, stromlos offenes Ventil mit dem Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden. Dieses Ventil ermöglicht z.B. ein Abtrennen des Bremskreisdruckleitungsabschnitts von den Radbremsen, z.B. im Falle eines Druckaufbaus mittels der Pumpe. Besonders bevorzugt ist dem stromlos offenen Ventil ein in Strömungsrichtung zu den Einlassventilen öffnendes Rückschlagventil parallelgeschaltet.
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Bevorzugt ist je Bremskreis die Saugseite der Pumpe über ein elektrisch betätigbares Druckmittelzufuhrventil mit dem Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden. Dieses Druckmittelzufuhrventil ermöglicht wahlweise das Ansaugen von Druckmittel durch die Pumpe aus dem Niederdruckspeicher oder dem Bremskreisdruckleitungsabschnitt.
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Die zweite Druckbereitstellungseinrichtung wird bevorzugt durch zwei mittels eines Elektromotors gemeinsam angetriebene Pumpen gebildet.
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Bevorzugt handelt es sich um eine Bremsanlage, die in einer brake-by-wire Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, normalerweise in der brake-by-wire Betriebsart betrieben wird und in einer hydraulischen Rückfallbetriebsart betrieben werden kann.
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Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Bremsanlage.
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Bevorzugt wird eine Bremskreistrennung durch Schließen des ersten Zuschaltventils durchgeführt, wenn die erste Druckbereitstellungseinrichtung nicht funktionsfähig ist oder wenn eine Leckage in einem der Bremskreise erkannt wurde.
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Bevorzugt wird zum Nachsaugen von Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter das zweite Zuschaltventil geöffnet und die zweite elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung betätigt.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand einer Figur.
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Es zeigt schematisch:
- 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt. Die Bremsanlage umfasst beispielsgemäß einen mittels eines Betätigungs- bzw. Bremspedals 1 betätigbaren Hauptbremszylinder 2, eine Simulationseinrichtung 3, eine erste elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5, eine zweite elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 60 und für jede Radbremse 8-11 ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d. Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung 60 sind Teil einer sogenannten Raddruckbereitstellungsvorrichtung.
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Beispielsgemäß ist die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5 in einem ersten eigenständigen Modul 100 angeordnet, der Hauptbremszylinder 2 und die Simulationseinrichtung 3 sind in einem dritten eigenständigen Modul 300 angeordnet und die Raddruckbereitstellungsvorrichtung ist in einem zweiten eigenständigen Modul 200 angeordnet, dessen vier Ausgangsanschlüsse mit den vier Radbremsen 8, 9, 10, 11 verbunden sind.
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Jedem der Module 100 bzw. 300 ist beispielsgemäß ein eigener, unter Atmosphärendruck stehender Druckmittelvorratsbehälter 104 und 304 zugeordnet, welcher an dem jeweiligen Modul 100 bzw. 300 angeordnet ist.
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Weiterhin ist ein unter Atmosphärendruck stehender Druckmittelvorratsbehälter 4 vorgesehen, der die Druckmittelvorratsbehälter 104 und 304 mit Druckmittel versorgt. Druckmittelvorratsbehälter 4 kann separat angeordnet sein.
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Alternativ ist es möglich (nicht dargestellt), dass die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5, der Hauptbremszylinder 2 und die Simulationseinrichtung 3 in einem ersten eigenständigen Modul 100 angeordnet sind und die Raddruckbereitstellungsvorrichtung in einem zweiten eigenständigen Modul 200 angeordnet ist, dessen vier Ausgangsanschlüsse mit den vier Radbremsen 8, 9, 10, 11 verbunden sind. Dann wäre ein einziger, dem Modul 100 zugeordneter und vorteilhafterweise an dem Modul 100 angeordneter, unter Atmosphärendruck stehender Druckmittelvorratsbehälter 4 ausreichend.
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Die Raddruckbereitstellungsvorrichtung ist zweikreisig aufgebaut, wobei einem ersten Bremskreis I mit einem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a die Radbremsen 8, 9 und einem zweiten Bremskreis II mit einem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12b die Radbremsen 10, 11 zugeordnet sind. Die Bremskreisdruckleitungsabschnitte 12a, 12b stellen beispielsgemäß auch die hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Modul und dem zweiten Modul (der Raddruckbereitstellungsvorrichtung) dar.
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Hauptbremszylinder 2 weist zwei hintereinander angeordnete Kolben 15, 16 auf, die zwei hydraulische Druckräume 17, 18 begrenzen. Die Druckräume 17, 18 stehen einerseits über in den Kolben 15, 16 ausgebildete radiale Bohrungen sowie entsprechende Druckausgleichsleitungen 41a, 41b mit dem Druckmittelvorratsbehälter 304 (bzw. 4) in Verbindung, wobei die Verbindungen durch eine Relativbewegung der Kolben 15, 16 absperrbar sind. In der Druckausgleichsleitung 41a ist eine Parallelschaltung aus einem Drosselelement 28 mit einem zum Druckmittelvorratsbehälter 304 hin schließenden Rückschlagventil 27 enthalten.
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Die Druckräume 17, 18 nehmen nicht näher bezeichnete Rückstellfedern auf, die die Kolben 15, 16 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 in einer Ausgangslage positionieren. Eine Kolbenstange 24 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 1 infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des ersten (Hauptbremszylinder-)Kolbens 15, dessen Betätigungsweg von einem, vorzugsweise redundant ausgeführten, Wegsensor 25 erfasst wird. Dadurch ist das entsprechende Kolbenwegsignal ein Maß für den Bremspedalbetätigungswinkel. Es repräsentiert einen Bremswunsch des Fahrzeugführers.
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Druckraum 17 steht mittels einer hydraulischen Leitung 22a mit dem Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a und Druckraum 18 steht mittels einer hydraulischen Leitung 22b mit dem Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12b in hydraulischer Verbindung.
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Je Bremskreis I, II ist zwischen der hydraulischen Leitung 22a, 22b und dem Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a, 12b ein Trennventil 23a, 23b geschaltet. Die Trennventile 23a, 23b sind als elektrisch betätigbare, vorzugsweise stromlos offene, Ventile, z.B. 2/2-Wegeventile, ausgebildet. Durch die Trennventile 23a, 23b kann die hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und den Bremskreisdruckleitungsabschnitten 12a, 12b abgesperrt werden.
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Simulationseinrichtung 3 ist beispielsgemäß als eine hydraulische Simulatoreinheit ausgebildet, welche hydraulisch an den Hauptbremszylinder 2 ankoppelbar ist.
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Andere Ausführungen der Simulationseinrichtung oder andere Anbindungen der Simulationseinrichtung an den Hauptbremszylinder 2 sind denkbar. So könnte Simulationseinrichtung 3 auch als eine, z.B. im Hauptbremszylinder angeordnete, Simulatorfeder ausgeführt sein.
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Simulationseinrichtung 3 besteht beispielsgemäß im Wesentlichen aus einer Simulatorkammer 29, einer Simulatorfederkammer 30 sowie einem die beiden Kammern 29, 30 voneinander trennenden Simulatorkolben 31. Der Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in der Simulatorfederkammer 30 angeordnetes elastisches Element (z.B. eine Feder), welches vorteilhafterweise vorgespannt ist, an einem Gehäuse ab. Die Simulatorkammer 29 ist mittels eines elektrisch betätigbaren Simulatorventils 32 mit dem Druckraum 17 des Hauptbremszylinders 2 verbindbar. Bei Vorgabe einer Pedalbewegung und geöffnetem Simulatorventil 32 strömt Druckmittel vom Hauptbremszylinder-Druckraum 17 in die Simulatorkammer 29. Ein hydraulisch antiparallel zum Simulatorventil 32 angeordnetes Rückschlagventil 34 ermöglicht unabhängig vom Schaltzustand des Simulatorventils 32 ein weitgehend ungehindertes Zurückströmen des Druckmittels von der Simulatorkammer 29 zum Hauptbremszylinder-Druckraum 17.
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Die erste elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen Druckraum 37 gebildet, deren Kolben 36 durch einen elektromechanischen Aktuator vor und zurück verschiebbar ist. Druckbereitstellungseinrichtung 5 stellt somit einen einkreisigen elektrohydraulischen Linearaktuator dar, dessen Kolben 36, welcher den Druckraum 37 begrenzt, von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 35 unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotations-Translationsgetriebes vor und zurück verschiebbar ist. Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dienender, schematisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet.
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Der Druckraum 37 ist beispielsgemäß über einen ersten hydraulischen Anschluss 105a, einen Leitungsabschnitt 51a und ein erstes elektrisch betätigbares Zuschaltventil 26a mit dem ersten Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a (bzw. dem Bremskreis I) verbunden sowie über einen zweiten hydraulischen Anschluss 105b direkt (ohne ein zwischengeschaltetes Ventil) mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12b (bzw. dem Bremskreis II) verbunden. Das erste Zuschaltventil 26a ist vorzugsweise als stromlos geschlossenes Ventil, z.B. 2/2-Wegeventil, ausgebildet.
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Nur der erste Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a ist über ein zweites elektrisch betätigbares Zuschaltventil 52 und eine hydraulische Verbindungsleitung 40a mit dem Druckmittelvorratsbehälter 104 verbunden. Das zweite Zuschaltventil 52 ist vorzugsweise als stromlos geschlossenes Ventil, z.B. 2/2-Wegeventil, ausgebildet. Der zweite Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12b ist nicht über eine hydraulische Verbindungsleitung mit Ventil direkt mit dem Druckmittelvorratsbehälter 104 verbunden.
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Für Bremskreis I verbindet der Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a die Ausgangsanschlüsse des ersten Trennventils 23a und des ersten Zuschaltventils 26a mit dem zweiten Zuschaltventil 52 und der Raddruckbereitstellungsvorrichtung (Bremskreis I). Für Bremskreis II verbindet der Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12b den Druckraum 37 und den Ausgangsanschluss des Trennventils 23b mit der Raddruckbereitstellungsvorrichtung (Bremskreis II).
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Bei geöffnetem ersten Zuschaltventil 26a und geschlossenen Trennventilen 23a, 23b sowie geschlossenem zweiten Zuschaltventil 52 gelangt bei einem Verschieben des Kolbens 36 in Bremsbetätigungsrichtung Druckmittel aus dem Druckraum 37 in die Bremskreisdruckleitungsabschnitte 12a, 12b, und damit in die Raddruckbereitstellungsvorrichtung, und so in die Radbremsen 8, 9, 10, 11 zu deren Betätigung.
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Alternativ zum dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Druckraum 37 über nur einen hydraulischen Anschluss verfügen, über welchen der Druckraum 37 direkt (ohne ein zwischengeschaltetes Ventil) mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt verbunden ist, wobei der zweite Bremskreisdruckleitungsabschnitt den Druckraum 37 und den Ausgangsanschluss des Trennventils 23b mit dem Eingangsanschluss des ersten Zuschaltventils 26a und mit der Raddruckbereitstellungsvorrichtung (Bremskreis II) verbindet. Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a verbindet die Ausgangsanschlüsse des ersten Trennventils 23a und des ersten Zuschaltventils 26a mit dem zweiten Zuschaltventil 52 und der Raddruckbereitstellungsvorrichtung (Bremskreis I). Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist nur der erste Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a ist über ein zweites elektrisch betätigbares Zuschaltventil 52 und eine hydraulische Verbindungsleitung 40a mit dem Druckmittelvorratsbehälter 104 verbunden. Der zweite Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12b ist nicht über eine hydraulische Verbindungsleitung mit Ventil direkt mit dem Druckmittelvorratsbehälter 104 verbunden.
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In beiden Ausführungsbeispielen ist keine separate, direkte Nachsaugleitung mit einem Rückschlagventil zwischen dem Druckraum 37 und dem Druckmittelvorratsbehälter 104 vorgesehen, wie sie aus z.B.
DE 10 2016 201 047 A1 bekannt ist.
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Vorteilhafterweise ist in der hydraulischen Verbindung 40a zwischen dem Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 neben dem zweiten Zuschaltventil 52 kein weiteres Ventil angeordnet, d.h. kein Rückschlagventil oder kein elektrisch/hydraulisch/mechanisch betätigbares Ventil.
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Die Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung 60 sind, wie bereits erwähnt, Teil der Raddruckbereitstellungsvorrichtung. Raddruckbereitstellungsvorrichtung ist beispielsgemäß als ein an sich bekanntes ESC-Modul (ESC: Electronic Stability Control) ausgeführt, welches im Folgenden genauer beschrieben werden soll. Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d sind paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet und an die jeweilige Radbremse 8, 9, 10, 11 angeschlossen.
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Die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a, 6b bzw. 6c, 6d eines Bremskreises I bzw. II sind über eine Modulatorvordruckleitung 13a bzw. 13b und ein analog regelbares, stromlos offenes Ventil 61a bzw. 61b, dem ein in Strömungsrichtung zu den Radbremsen öffnendes Rückschlagventil 64a bzw. 64b parallelgeschaltet ist, mit dem zugehörigen Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a bzw. 12b verbunden. Den Einlassventilen 6a-6d ist jeweils ein zu den Modulatorvordruckleitungen 13a, 13b hin öffnendes Rückschlagventil 50a-50d parallelgeschaltet.
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Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a, 7b bzw. 7c, 7d eines Bremskreises I bzw. II sind an einen hydraulischen Niederdruckspeicher 65a, 65b angeschlossen.
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Die zweite Druckbereitstellungseinrichtung 60 umfasst zwei Pumpen 60a, 60b, welche durch einen gemeinsamen Elektromotor M angetrieben werden. Jede Pumpe 60a bzw. 60b ist einem Bremskreis I bzw. II zugeordnet. Die Druckseite der Pumpe 60a bzw. 60b ist mit der entsprechenden Modulatorvordruckleitung 13a bzw. 13b, und damit den Einlassventilen des entsprechenden Bremskreises, verbunden.
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Die Saugseite der Pumpe 60a bzw. 60b ist einerseits über ein in Richtung des Niederdruckspeichers schließendes Rückschlagventil 63a bzw. 63b mit dem entsprechenden Niederdruckspeicher 65a bzw. 65b des Bremskreises I bzw. II verbunden.
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Andererseits ist die Saugseite der Pumpe 60a bzw. 60b über ein elektrisch betätigbares, vorteilhafterweise stromlos geschlossenes, Druckmittelzufuhrventile 62a bzw. 62b mit dem entsprechenden Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12a bzw. 12b verbunden.
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Zum Erfassen des im Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12b herrschenden Druckes ist ein vorzugsweise redundant ausgeführter Drucksensor 20 vorgesehen, welche vorteilhafterweise Teil der Raddruckbereitstellungsvorrichtung ist.
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Zum Erfassen des Hauptbremszylinderdruckes ist ein vorzugsweise redundant ausgeführter Drucksensor 21 vorgesehen, welcher mit einem der Druckräume des Hauptbremszylinders 2 verbunden ist, beispielsgemäß mit dem Druckraum 17.
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Wie bereits erwähnt, ist die beispielsgemäße Bremsanlage in drei eigenständigen Modulen 300, 100, 200 angeordnet.
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Die erste elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5, das erste und zweite Trennventil 23a, 23b, das erste Zuschaltventil 26a und das zweite Zuschaltventil 52 sind in einem ersten eigenständigen Modul 100 angeordnet. In dem Modul 100 sind auch die Sensoren 21 und 44 angeordnet. Zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des Moduls umfasst Modul 100 eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 110.
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Der Hauptbremszylinder 2 mit der Simulationseinrichtung 3 sind in dem dritten eigenständigen Modul 300 angeordnet. In Modul 300 sind auch die hydraulischen Komponenten Rückschlagventil 27, Drosselelement 28, welche mit dem Hauptbremszylinder 2 zusammenhängen, das mit der Simulationseinrichtung 3 zusammenhängende Simulatorventil 32 und Rückschlagventil 34 sowie der Hauptbremszylinderwegsensor 25 angeordnet. Zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des Moduls umfasst Modul 300 eine dritte elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 310.
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Die Raddruckbereitstellungsvorrichtung mit den Einlass- und Auslassventilen 6a-6d, 7a-7d und der zweite Druckbereitstellungseinrichtung 60 ist in einem zweiten eigenständigen Modul 200 angeordnet. In Modul 200 sind auch die Niederdruckspeicher 65a, 65b sowie die hydraulischen Komponenten Rückschlagventile 50a-50d, 63a, 63b, 64a, 64b, Ventile 61a, 62a, 61b, 62b sowie der Sensor 20 angeordnet. Zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des Moduls umfasst Modul 200 eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 210.
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Die elektronischen Steuer- und Regeleinheiten 110, 210, 310 sind vorteilhafterweise mittels einer Kommunikationseinrichtung (z.B. Datenbus) untereinander verbunden, um Daten austauschen zu können.
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Die beschriebene Anordnung der Komponenten der beispielsgemäßen Bremsanlagen in drei Modulen 100, 200, 300 bietet den Vorteil, dass nur das Modul 300, die sogenannte Pedal Actuation Unit beispielsgemäß umfassend den zweikreisigen Hauptbremszylinder 2, den Wegsensor 25, die Simulationseinrichtung 3 und das Simulatorventil 32, an der Spritzwand untergebracht werden muss. Die Module 100 und 200 können anderswo im Fahrzeug bzw. Motorraum untergebracht werden.
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Alternativ zu der in 1 dargestellten Anordnung der Bremsanlage des Ausführungsbeispiels in drei Modulen 100, 200, 300 ist auch eine Anordnung in zwei Modulen 100', 200 möglich, wobei die Komponenten der Module 100 und 300 zu einem Modul 100' zusammengefasst sind.
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Über das zweite Zuschaltventil 52 kann überschüssiges Druckmittel in den Druckmittelvorratsbehälter 104 bzw. Druck abgelassen werden. Weiterhin kann über das zweite Zuschaltventil 52 mittels der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5 oder der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung 60 Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 104 nach-/angesaugt werden.
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Durch die spezielle Anordnung des zweite elektrisch betätigbaren Zuschaltventil 52 in Kombination mit der Raddruckbereitstellungsvorrichtung kann der Druckraum 37 der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5 ohne Zwischenschaltung eines Ventils mit dem zweiten Bremskreisdruckleitungsabschnitt 12b verbunden sein. Auch kann auf eine zusätzliche (separate) hydraulische Verbindung (sogenannter Nachsaugpfad) zwischen dem Druckraum 37 und dem Druckmittelvorratsbehälter 104 verzichtet werden.
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Das erste Zuschaltventil 26a dient vorteilhafterweise einer Trennung der beiden Bremskreise I und II (bzw. der beiden Bremskreisdruckleitungsabschnitte 12a und 12b) in der hydraulischen Rückfallbetriebsart.
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Die erfindungsgemäße Bremsanlagen ist in der hydraulischen Rückfallbetriebsart zweikreisig aufgebaut.
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Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Bremsanlage kein Druckmittel mittels der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5 aus dem Druckmittelvorratsbehälter 104 (oder 4) angesaugt. Bevorzugt wird Druckmittel nur mittels der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung 60 und dem zweiten Zuschaltventil 52 aus dem Druckmittelvorratsbehälter 104 (oder 4) angesaugt.
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Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Bremsanlage eine Kreistrennung durch Schließen des ersten Zuschaltventils 26a durchgeführt, wenn die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5 nicht funktionsfähig ist oder wenn eine Leckage in einem der Bremskreise (I, II) erkannt wurde. So ist bei einer Leckage in der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5 nur einer der Bremskreise betroffen, für den anderen Bremskreis wäre eigenes Druckmittelvolumen vorhanden.
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Bevorzugt wird in vorgegebenen Situationen, insbesondere zur Entlastung der Druckbereitstellungseinrichtung 5 bei drohender Überhitzung, der Bremsdruck im Fahrzeugstillstand in den Bremskreisdruckleitungsabschnitten 12a, 12b eingesperrt (sog. PressureHold). Dies wird in der erfindungsgemäßen Bremsanlage durch Schließen der Trennventile 23a, 23b und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung 60 dargestellt.
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Bei Leckage der Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist nur ein Bremskreis (Bremskreis II) betroffen. Der andere Bremskreis besitzt sein eigenes Bremsvolumen.
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Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist in der hydraulischen Rückfallbetriebsart weiterhin mit dem Hauptzylinder-Druckraum 18 verbunden, kann aber bei Übergang in die hydraulischen Rückfallbetriebsart durch die zweite Druckbereitstellungseinrichtung 60 anstelle mittels des Pedalvolumens zurückgedrückt werden.
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Da das erste Zuschaltventil 26a möglichst nur geschlossen werden soll, wenn die Druckbereitstellungseinrichtung 5 nicht verfügbar ist oder eine Leckage in einem Bremskreis lokalisiert wurde, wird eine Bremskraftverstärkung mittels der zweite Druckbereitstellungseinrichtung 60 durchgeführt. In diesen Fällen sind die Trennventile 23a, 23b offen und der Hauptzylinder-Druckraum 18 ist mit dem Zuschaltventil 26a verbunden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016201047 A1 [0002, 0007, 0048]
