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Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein zumindest zweiachsiges Fahrzeug. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines zumindest zweiachsigen Fahrzeugs.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik, wie beispielsweise der
DE 10 2016 208 529 A1 , sind Bremssysteme für zumindest zweiachsige Fahrzeuge bekannt, welche jeweils vier Radbremszylinder aufweisen, von denen jeder Radbremszylinder hydraulisch an einem Hauptbremszylinder des jeweiligen Bremssystems mit einem dem Hauptbremszylinder vorgelagerten Bremspedal angebunden ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft ein Bremssystem für ein zumindest zweiachsiges Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines zumindest zweiachsigen Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft Bremssysteme für zumindest zweiachsige Fahrzeuge, welche einen vergleichsweise kompakten Aufbau aufweisen und zu relativ geringen Herstellungskosten produzierbar sind. Wie anhand der nachfolgenden Beschreibung deutlich wird, entfallen bei einem erfindungsgemäßen Bremssystem die herkömmlichen Hydraulikleitungen zwischen den zumindest zwei Achsen des jeweils mit dem Bremssystem bestückten Fahrzeugs. Dies bewirkt eine Einsparung von relativ viel Bauraum an dem jeweiligen Fahrzeug. Zusätzlich erleichtert sich damit auch eine Montage des erfindungsgemäßen Bremssystems an dem jeweiligen Fahrzeug.
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Wie anhand der nachfolgenden Beschreibung außerdem deutlich wird, kann bei einem erfindungsgemäßen Bremssystem der jeweilige Bremsdruck in seinen Vorderrad-Radbremszylindern und in seinen Hinterrad-Radbremszylindern vollautomatisch/vollautonom, d.h. ohne eine Bereitstellung einer Fahrerbremskraft durch einen Fahrer, eingestellt werden. Man kann dies auch als eine vollautomatische/vollautonome Druckstellung bezeichnen, welche für alle Radbremszylinder des erfindungsgemäßen Bremssystems möglich ist.
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Außerdem kann zumindest der jeweilige Bremsdruck in den Hinterrad-Radbremszylindern des erfindungsgemäßen Bremssystems individuell eingestellt werden. Man kann dies auch als eine radindividuelle vollautomatische/vollautonome Druckstellung zumindest in den Hinterrad-Radbremszylindern des erfindungsgemäßen Bremssystems umschreiben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass ein Schalten der Ventile des erfindungsgemäßen Bremssystems zur radindividuellen vollautomatischen/vollautonomen Druckstellung zumindest in den Hinterrad-Radbremszylindern des erfindungsgemäßen Bremssystems in der Regel nur für eine Modulation, wie beispielsweise eine ESP- oder ABS-Regelung, nötig ist. Während eines Betriebs des erfindungsgemäßen Bremssystems treten deshalb relativ selten Ventilschaltgeräusche auf. Man spricht deshalb auch von einer guten NVH-Charakteristik (Noise Vibration Harshness-Charakteristik) des erfindungsgemäßen Bremssystems.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform des Bremssystems ist eine Hinterachs-Steuervorrichtung der Hinterachseinheit dazu ausgelegt und/oder programmiert, unter Berücksichtigung mindestens eines Bremsvorgabesignals, welches von mindestens einem Bremsbetätigungselement-Sensor des Fahrzeugs, einer Geschwindigkeitssteuerautomatik des Fahrzeugs, einer Vorderachs-Steuervorrichtung der Vorderachseinheit und/oder einer weiteren Stabilisiervorrichtung des Bremssystems an die Hinterachs-Steuervorrichtung ausgegebenen ist, die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung, das erste Trennventil und/oder das zweite Trennventil anzusteuern, so dass zumindest zeitweise, während zumindest das erste Trennventil in seinen geschlossenen Zustand gesteuert ist, mittels eines Betriebs der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung Bremsflüssigkeit über den zweiten Hinterachs-Hydraulikpfad in den zweiten Hinterrad-Radbremszylinder transferierbar ist, und/oder, während zumindest das zweite Ventil in seinen geschlossenen Zustand gesteuert ist, mittels des Betriebs der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung Bremsflüssigkeit über den ersten Hinterachs-Hydraulikpfad in den ersten Hinterrad-Radbremszylinder transferierbar ist. Mittels des von der Hinterachs-Steuervorrichtung angesteuerten Betriebs der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung ist somit eine radindividuelle Druckstellung in beiden Hinterrad-Radbremszylindern der hier beschriebenen Ausführungsform des Bremssystems ausführbar. Alternativ kann die Hinterachseinheit auch betrieben werden, während das erste Trennventil und das zweite Trennventil geöffnet sind.
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Vorzugsweise ist die Hinterachseinheit derart hydraulisch von der Vorderachseinheit getrennt ausgebildet, dass die Hinterachseinheit und die Vorderachseinheit höchstens über mindestens eine an der Hinterachs-Steuervorrichtung und an der Vorderachs-Steuervorrichtung angebundene Signal- und/oder Busleitung miteinander verbunden sind. Damit entfallen bei der hier beschriebenen Ausführungsform des Bremssystems die herkömmlichen Hydraulikleitungen zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse des mit dem hier beschriebenen Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs.
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Beispielsweise können der erste Vorderachs-Hydraulikpfad und der zweite Vorderachs-Hydraulikpfad durch einen gemeinsamen Vorderachs-Bremskreis der Vorderachseinheit verlaufen und/oder der erste Hinterachs-Hydraulikpfad und der zweite Hinterachs-Hydraulikpfad können durch einen gemeinsamen Hinterachs-Bremskreis der Hinterachseinheit verlaufen. Alternativ kann jedoch auch der erste Vorderachs-Hydraulikpfad durch einen ersten Vorderachs-Bremskreis der Vorderachseinheit verlaufen, während der zweite Vorderachs-Hydraulikpfad durch einen zweiten Vorderachs-Bremskreis der Vorderachseinheit verläuft und/oder der erste Hinterachs-Hydraulikpfad kann durch einen ersten Hinterachs-Bremskreis der Hinterachseinheit verlaufen, während der zweite Hinterachs-Hydraulikpfad durch einen zweiten Hinterachs-Bremskreis der Hinterachseinheit verläuft. Somit ist eine große Designfreiheit bei der Ausbildung der Bremskreise des Bremssystems möglich.
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Bevorzugter Weise umfasst die Vorderachseinheit zusätzlich noch zumindest ein in dem ersten Vorderachs-Hydraulikpfad angeordnetes erstes Vorderachs-Trennventil und/oder ein in dem zweiten Vorderachs-Hydraulikpfad angeordnetes zweites Vorderachs-Trennventil. Eine radindividuelle Druckstellung ist in diesem Fall auch in beiden Vorderachs-Radbremszylindern möglich.
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Als vorteilhafte Weiterbildung kann die Vorderachseinheit zusätzlich einen Hauptbremszylinder umfassen, an welchem ein Bremsbetätigungselement des Fahrzeugs derart anbindbar oder angebunden ist, dass mindestens ein mindestens eine Kammer des Hauptbremszylinders begrenzender Kolben des Hauptbremszylinders mittels einer Betätigung des Bremsbetätigungselements durch einen Fahrer des Fahrzeugs verstellbar ist, wobei die mindestens eine Kammer des Hauptbremszylinders über mindestens eine ventillose oder ventilbestückte Verbindungsleitung an der mindestens einen ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung, an dem ersten Vorderachs-Hydraulikpfad und/oder an dem zweiten Vorderachs-Hydraulikpfad hydraulisch angebunden ist. Der Fahrer hat somit die Möglichkeit, mittels seiner Fahrerbremskraft direkt in die Vorderrad-Radbremszylinder einzubremsen, um auf diese Weise noch einen (zusätzlichen) Bremsdruckaufbau in den Vorderrad-Radbremszylindern zu bewirken. Die hier beschriebene Ausführungsform des Bremssystems weist damit auch eine mechanische Rückfallebene auf.
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Bevorzugter Weise ist die mindestens eine erste motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung eine Plungervorrichtung und die mindestens eine Kammer des Hauptbremszylinders ist über die mindestens eine Verbindungsleitung an mindestens einer Plungerkammer der Plungervorrichtung hydraulisch angebunden, wobei eine jeweiligen Mündung der mindestens einen Verbindungsleitung an der mindestens einen Plungerkammer derart ausgebildet ist, dass, sofern mindestens ein verstellbarer Plungerkolben der Plungervorrichtung in seiner jeweiligen Ausgangsstellung vorliegt, Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder durch die mindestens eine Mündung der mindestens einen Verbindungsleitung in die Plungervorrichtung transferierbar ist, während, sofern der mindestens eine verstellbare Plungerkolben aus seiner jeweiligen Ausgangsstellung verstellt ist, ein Bremsflüssigkeitstransfer aus dem Hauptbremszylinder durch die mindestens eine Mündung der mindestens einen Verbindungsleitung in die Plungervorrichtung mittels mindestens eines an dem mindestens einen Plungerkolben und/oder in der jeweiligen Plungerkammer befestigten Dichtungselements unterbunden ist. Während eines Betriebs der Plungervorrichtung ist der Hauptbremszylinder somit automatisch von der Plungervorrichtung „abgekoppelt“. Trotzdem ist die hier beschriebene Ausführungsform des Bremssystems bei einem Ausfall der Plungervorrichtung automatisch in ihre Rückfallebene überführt, in welcher der Fahrer mittels seiner Fahrerbremskraft über den Hauptbremszylinder und die Plungervorrichtung in die Vorderrad-Radbremszylinder einbremsen kann. Ein Schalten eines Ventils ist somit zum Überführen der hier beschriebenen Ausführungsform des Bremssystems in die mechanische Rückfallebene nicht notwendig.
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Alternativ kann auch mindestens ein Hauptbremszylinder-Abkopplungsventil in der mindestens einen Verbindungsleitung angeordnet sein. Eine Überführung der hier beschriebenen Ausführungsform des Bremssystems in seine mechanische Rückfallebene ist somit auch über ein Schalten des mindestens einen Hauptbremszylinder-Abkopplungsventils möglich.
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Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Ausführen eines korrespondierenden Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines zumindest zweiachsigen Fahrzeugs gewährleistet. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems eines zumindest zweiachsigen Fahrzeugs entsprechend den oben erläuterten Ausführungsformen des Bremssystems weitergebildet werden kann.
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Figurenliste
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Bremssystems;
- 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Bremssystems;
- 3 bis 8 schematische Teildarstellungen von weiteren Ausführungsformen des Bremssystems; und
- 9 ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines zumindest zweiachsigen Fahrzeugs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Bremssystems.
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Das in 1 schematisch dargestellte Bremssystem ist an einem zumindest zweiachsigen Fahrzeug/Kraftfahrzeug montierbar/montiert, wobei eine Verwendbarkeit des Bremssystems auf keinen speziellen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des zweiachsigen Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs beschränkt ist.
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Das Bremssystem weist eine Vorderachseinheit 10 mit mindestens einer ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 12, einem an einem ersten Vorderrad des Fahrzeugs montierbaren/montierten ersten Vorderrad-Radbremszylinder 14a und einem an einem zweiten Vorderrad des Fahrzeugs montierbaren/montierten zweiten Vorderrad-Radbremszylinder 14b auf. Die mindestens eine erste motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 ist über einen ersten Vorderachs-Hydraulikpfad an dem ersten Vorderrad-Radbremszylinder 14a und über einen zweiten Vorderachs-Hydraulikpfad an dem zweiten Vorderrad-Radbremszylinder 14b hydraulisch angebunden. Bei dem Bremssystem der 1 können somit ein Vorderrad-Bremsdruck in dem ersten Vorderachs-Radbremszylinder14a und der gleiche Vorderrad-Bremsdruck in dem zweiten Vorderachs-Radbremszylinder 14b vollautomatisch/vollautonom, d.h. ohne eine Bereitstellung einer Fahrerbremskraft durch einen Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs, mittels der mindestens einen ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 eingestellt werden. Lediglich beispielhaft verlaufen bei der Ausführungsform der 1 der erste Vorderachs-Hydraulikpfad und der zweite Vorderachs-Hydraulikpfad durch einen gemeinsamen Vorderachs-Bremskreis 16 der Vorderachseinheit 10. Auch die in 1 bildlich wiedergegebene Ausbildung der mindestens einen ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 als mindestens eine Pumpe 12 ist nur beispielhaft zu interpretieren. Anstelle oder als Ergänzung zu der mindestens einen Pumpe 12 kann auch eine Plungervorrichtung mit mindestens einem verstellbaren Plungerkolben als die mindestens eine erste motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 an der Vorderachseinheit 10 eingesetzt sein.
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Das Bremssystem hat auch eine hydraulisch von der Vorderachseinheit 10 getrennt ausgebildete Hinterachseinheit 18. Die Hinterachseinheit 18 umfasst mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 20, einen an einem ersten Hinterrad des Fahrzeugs montierbaren/montierten ersten Hinterrad-Radbremszylinder 22a und einen an einem zweiten Hinterrad des Fahrzeugs montierbaren/montierten zweiten Hinterrad-Radbremszylinder 22b. Die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 20 ist über einen ersten Hinterachs-Hydraulikpfad an dem ersten Hinterrad-Radbremszylinder 22a und über einen zweiten Hinterachs-Hydraulikpfad an dem zweiten Hinterrad-Radbremszylinder 22b hydraulisch angebunden. Beispielhaft verlaufen dabei der erste Hinterachs-Hydraulikpfad und der zweite Hinterachs-Hydraulikpfad durch einen gemeinsamen Hinterachs-Bremskreis 24 der Hinterachseinheit 18. In dem Beispiel der 1 ist die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 20 eine motorisierte Plungervorrichtung 20, deren einziger verstellbarer Plungerkolben mittels eines Betriebs ihres Motors verstellbar ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die in 1 bildlich wiedergegebene Ausbildung der mindestens einen ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 20 als Plungervorrichtung 20 mit nur dem einen verstellbaren Plungerkolben nur beispielhaft zu interpretieren ist. Ebenso kann auch eine Plungervorrichtung mit mehreren verstellbaren Plungerkolben oder (anstelle oder ergänzend zu einer Plungervorrichtung) mindestens eine Pumpe als die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 20 an der Hinterachseinheit 18 eingesetzt sein.
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Die Hinterachseinheit 18 weist außerdem ein in dem ersten Hinterachs-Hydraulikpfad angeordnetes erstes Trennventil 26a und/oder ein in dem zweiten Hinterachs-Hydraulikpfad angeordnetes zweites Trennventil 26b auf. Bei dem Bremssystem der 1 können deshalb auch ein erster Hinterrad-Bremsdruck in dem ersten Hinterrad-Radbremszylinder 22a und ein von dem ersten Hinterrad-Bremsdruck abweichender zweiter Hinterrad-Bremsdruck in dem zweiten Hinterrad-Radbremszylinder 22b vollautomatisch/vollautonom mittels der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 20 und mindestens eines der Trennventile 26a und 26b eingestellt werden. Man kann dies auch als eine radindividuelle vollautomatische/vollautonome Druckstellung in den beiden Hinterrad-Radbremszylindern 22a und 22b oder als einen radindividuellen vollautomatischen/vollautonomen Bremsdruckaufbau in den beiden Hinterrad-Radbremszylindern 22a und 22b bezeichnen.
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine derartige radindividuelle vollautomatische/vollautonome Druckstellung in den Hinterrad-Radbremszylindern 22a und 22b in der Regel nur für eine Modulation, wie beispielsweise für eine ESP- oder ABS-Regelung, nötig ist. Während eines „Standardbetriebs“ der Hinterachseinheit 18 wird meistens der gleiche Hinterrad-Bremsdruck in beiden Hinterrad-Radbremszylindern 22a und 22b vollautomatisch/vollautonom eingestellt, so dass keine Ventilschaltgeräusche auftreten können. Ein Fahrer des Fahrzeugs wird somit in einer derartigen Situation nicht durch Ventilschaltgeräusche irritiert.
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Unter der hydraulisch getrennten Ausbildung der Vorderachseinheit 10 von der Hinterachseinheit 18 ist zu verstehen, dass keine hydraulische Leitung zwischen der Vorderachseinheit 10 und der Hinterachseinheit 18 verläuft. Da die Vorderachseinheit 10 hydraulisch getrennt von der Hinterachseinheit 18 ausgebildet ist, entfallen bei dem Bremssystem der 1 die herkömmlicherweise benötigten Hydraulikleitungen zwischen den mit den Radbremszylindern 14a, 14b, 22a und 22b bestückten Achsen. Das Bremssystem weist damit einen sehr kompakten und bauraumsparenden Aufbau auf. Insbesondere ist ein modularer Aufbau des Bremssystems zu vergleichsweise geringen Herstellungskosten realisierbar. Die Vorderachseinheit 10 und die Hinterachseinheit 18 können außerdem als zwei getrennte Einheiten an dem damit bestückten zweiachsigen Fahrzeug montiert werden. Dies erleichtert auch eine Montage des hier beschriebenen Bremssystems.
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Das mindestens eine Trennventil 26a und 26b kann wahlweise ein Schaltventil oder ein zur Differenzdruckeinstellung geeignetes stetig steuerbares Ventil sein. Vorzugsweise ist das mindestens eine Trennventil 26a und 26b ein stromlos offenes Ventil.
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Bevorzugter Weise umfasst die Hinterachseinheit 18 auch eine Hinterachs-Steuervorrichtung 28, welche dazu ausgelegt und/oder programmiert ist, unter Berücksichtigung mindestens eines Bremsvorgabesignals 30 zumindest die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 20, das erste Trennventil 26a und/oder das zweite Trennventil 26b mittels mindestens eines Steuersignals 28s anzusteuern. Vorzugsweise ist die Hinterachs-Steuervorrichtung 28 dazu ausgelegt, zumindest zeitweise die Hinterachseinheit 18 in einem Modus zu betreiben, in welchem, während zumindest das erste Trennventil 26a in seinem geschlossenen Zustand gesteuert ist und, sofern vorhanden, das zweite Trennventil 26b in einen zumindest teil-offenen Zustand gesteuert ist, mittels eines Betriebs der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 20 Bremsflüssigkeit über den zweiten Hinterachs-Hydraulikpfad in den zweiten Hinterrad-Radbremszylinder 22b transferierbar ist/transferiert wird, so dass eine individuelle Bremsdrucksteigerung in dem zweiten Hinterrad-Radbremszylinder 22b erfolgt. Alternativ oder ergänzend kann die Hinterachseinheit 18 mittels ihrer Hinterachs-Steuervorrichtung 28 zumindest zeitweise auch in einem Modus betreibbar sein, in welchem, während zumindest das zweite Trennventil 26b in seinem geschlossenen Zustand gesteuert ist und, sofern vorhanden, das erste Trennventil 26a in einen zumindest teil-offenen Zustand gesteuert ist, mittels des Betriebs der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 20 Bremsflüssigkeit über den ersten Hinterachs-Hydraulikpfad in den ersten Hinterrad-Radbremszylinder 22a transferierbar ist/transferiert wird, was eine individuelle Bremsdrucksteigerung in dem ersten Hinterrad-Radbremszylinder 22a auslöst.
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Das mindestens eine Bremsvorgabesignal 30 kann beispielsweise von einem Bremsbetätigungselement-Sensor 32 des Fahrzeugs, einer (nicht skizzierten) Geschwindigkeitssteuerautomatik des Fahrzeugs, einer (optionalen) Vorderachs-Steuervorrichtung 34 der Vorderachseinheit 10 und/oder einer (nicht dargestellten) weiteren Stabilisierungsvorrichtung des Bremssystems an die Hinterachs-Steuervorrichtung 28 ausgegeben sein. Der mindestens eine Bremsbetätigungselement-Sensor 32 kann beispielsweise ein Stangenwegsensor und/oder ein Differenzwegsensor sein. Die Geschwindigkeitssteuerautomatik kann z.B. eine Automatik zum fahrerlosen Fahren des Fahrzeugs, ein Abstandsregeltempomat und/oder ein Notbremssystem sein. Unter der weiteren Stabilisierungsvorrichtung des Fahrzeugs kann insbesondere eine ESP- oder eine ABS-Regelungseinheit verstanden werden. Die Hinterachs-Steuervorrichtung 28 kann somit mit einer Vielzahl verschiedener Elektronikkomponenten zur Druckstellung in den Hinterrad-Radbremszylindern 22a und 22b zusammenwirken. Als vorteilhafte Weiterbildung kann die Hinterachs-Steuervorrichtung 28 auch dazu ausgebildet sein, Sensorsignale eines (nicht dargestellten) Vordrucksensors der Hinterachseinheit 18, mindestens eines (nicht skizzierten) Raddrucksensors der Hinterachseinheit 18 und/oder mindestens eines (nicht bildlich wiedergegebenen) Raddrehzahlsensors der Hinterräder zu empfangen und auszuwerten. Als weitere vorteilhafte Weiterbildung kann die Hinterachs-Steuervorrichtung 28 auch dazu ausgelegt sein, mindestens einen zum rekuperativen Abbremsen des Fahrzeugs generatorisch eingesetzten Motor des Fahrzeugs, welcher in 1 jedoch nicht eingezeichnet ist, mitanzusteuern.
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In der Ausführungsform der 1 ist auch die Vorderachseinheit 10 zusätzlich mit einem in dem ersten Vorderachs-Hydraulikpfad angeordneten ersten Vorderachs-Trennventil 36a und/oder einem in dem zweiten Vorderachs-Hydraulikpfad angeordneten zweiten Vorderachs-Trennventil 36b ausgebildet. Damit ist eine radindividuelle vollautomatische/vollautonome Druckstellung auch in den beiden Vorderrad-Radbremszylindern 14a und 14b möglich. Das mindestens Vorderachs-Trennventil 36a und 36b kann wahlweise ein Schaltventil oder ein zur Differenzdruckeinstellung geeignetes stetig steuerbares Ventil sein. Vorzugsweise ist das mindestens eine Vorderachs-Trennventil 36a und 36b ein stromlos offenes Ventil. Sofern die Vorderachseinheit 10 mit dem mindestens einen Vorderachs-Trennventil 36a und 36b ausgestattet ist, weist sie vorzugsweise auch die Vorderachs-Steuervorrichtung 34 auf, mittels welcher zumindest die mindestens eine erste motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 12, das erste Vorderachs-Trennventil 36a und/oder das zweite Vorderachs-Trennventil 36b mittels mindestens eines Steuersignals 34s ansteuerbar sind.
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Vorzugsweise sind die Hinterachseinheit 18 und die Vorderachseinheit 10 höchstens über mindestens eine an der Hinterachs-Steuervorrichtung 28 und an der Vorderachs-Steuervorrichtung 34 angebundene Signal- und/oder Busleitung 38 miteinander verbunden. Die mittels der Signal- und/oder Busleitung 38 realisierte Verbindung zwischen der Hinterachseinheit 18 und der Vorderachseinheit 10 ist somit bauraumsparend, ermöglicht jedoch dennoch ein gutes Zusammenwirken der Hinterachseinheit 18 und der Vorderachseinheit 10. Die mindestens eine Signal- und/oder Busleitung 38 kann beispielsweise ein Fahrzeugbus des Fahrzeugs sein.
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Vorteilhafterweise weist in der Ausführungsform der 1 die Vorderachseinheit 10 zusätzlich auch einen Hauptbremszylinder 40 auf, an welchem ein Bremsbetätigungselement 42 des Fahrzeugs derart anbindbar oder angebunden ist, dass mindestens ein mindestens eine Kammer des Hauptbremszylinders 40 begrenzender Kolben des Hauptbremszylinders 40 mittels einer Betätigung des Bremsbetätigungselements 42 durch einen Fahrer des Fahrzeugs verstellbar ist/verstellt wird. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass in diesem Fall die Hinterachseinheit 18 nicht an dem Hauptbremszylinder 40 der Vorderachseinheit 10 hydraulisch angebunden ist.
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Das Bremsbetätigungselement 42 kann beispielsweise ein Bremspedal 42 sein. Außerdem ist die mindestens eine Kammer des Hauptbremszylinders 40 über mindestens eine Verbindungsleitung 44 an der mindestens einen ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 12, an dem ersten Vorderachs-Hydraulikpfad und/oder an dem zweiten Vorderachs-Hydraulikpfad hydraulisch angebunden. An dem Bremssystem der 1 ist somit eine mechanische Rückfallebene ausgebildet, in welcher, insbesondere bei einem Ausfall der mindestens einen ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 und/oder der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 20, der Fahrer mittels seiner auf das Bremsbetätigungselement 42 aufgebrachten Fahrerbremskraft noch einen Bremsdruckaufbau in den Vorderrad-Radbremszylindern 14a und 14b bewirken kann. Somit kann der Fahrer selbst bei einem Ausfall des Fahrzeugbordnetzes seines Fahrzeugs das Fahrzeug noch verlässlich mittels der in den Vorderrad-Radbremszylindern 14a und 14b bewirkten Bremsdrucksteigerung in den Stillstand überführen.
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Die mindestens eine Verbindungsleitung 44 kann wahlweise eine ventillose oder ventilbestückte Verbindungsleitung 44 sein. Als vorteilhafte Weiterbildung ist kann noch mindestens ein Hauptbremszylinder-Abkopplungsventil 46 in der mindestens einen Verbindungsleitung 44 angeordnet sein. Während eines Betriebs der mindestens einen ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 kann der Hauptbremszylinder 40 somit durch Schließen des mindestens einen Hauptbremszylinder-Abkopplungsventils 46 derart von der mindestens einen motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 entkoppelt werden, dass die auf das Bremsbetätigungselement 42 aufgebrachte Fahrerbremskraft keinen Einfluss auf den mindestens einen in den Vorderrad-Radbremszylindern 14a und 14b vorliegenden Vorderrad-Bremsdruck hat. Das mindestens eine Hauptbremszylinder-Abkopplungsventil 46 ist vorzugsweise ein stromlos offenes Ventil. Obwohl in 1 nicht dargestellt, kann noch ein Simulator an dem Hauptbremszylinder 40 angebunden sein, so dass der bei einem geschlossenen Vorliegen des mindestens einen Hauptbremszylinder-Abkopplungsventils 46 das Bremsbetätigungselement 42 betätigende Fahrer ein standardgemäßes Bremsbetätigungsgefühl/Pedalgefühl hat.
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Ergänzend kann zusätzlich noch mindestens ein Bremsdruckaufbauvorrichtung-Abkopplungsventil 48 derart in dem Vorderachs-Bremskreis 16 eingesetzt sein, dass die mindestens eine erste motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 während des mechanischen Rückfallmodus durch Schließen des mindestens einen Bremsdruckaufbauvorrichtung-Abkopplungsventils 48 von der mindestens einen Verbindungsleitung 44 abkoppelbar/abgekoppelt ist, und somit nicht als „Volumensenke“ die mittels der Fahrerbremskraft bewirkte Bremsdrucksteigerung in den Vorderrad-Radbremszylindern 14a und 14b beeinträchtigt. Für das mindestens eine Bremsdruckaufbauvorrichtung-Abkopplungsventil 48 wird ein stromlos geschlossenes Ventil bevorzugt.
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Bei dem Bremssystem der 1 ist die einzige Kammer des Hauptbremszylinders 40 über nur eine Verbindungsleitung 44 mit einem einzigen Hauptbremszylinder-Abkopplungsventil 46 an dem Vorderachs-Bremskreis 16 angebunden, wobei eine Mündung der einzigen Verbindungsleitung 44 an dem Vorderachs-Bremskreis 16 zwischen der mindestens einen ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 und einer Aufgabelung des Vorderachs-Bremskreises 16 liegt. Da das Bremssystem der 1 nur eine einzige erste motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 12hat, ist auch nur ein einziges Bremsdruckaufbauvorrichtung-Abkopplungsventil 48 in die Vorderachseinheit 10 eingesetzt. Bevorzugt liegt in diesem Fall die Mündung der einzigen Verbindungsleitung 44 zwischen dem einzigen Bremsdruckaufbauvorrichtung-Abkopplungsventil 48 und der Aufgabelung des Vorderachs-Bremskreises 16.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Bremssystems.
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Bei dem Bremssystem der 2 ist die mindestens eine erste motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 der Vorderachseinheit 10 eine erste Plungervorrichtung 12 mit zwei mittels ihres Motors verstellbaren Plungerkolben. Deshalb verläuft der erste Vorderachse-Hydraulikpfad durch einen an einer ersten Plungerkammer der ersten Plungervorrichtung 12 angebundenen ersten Vorderachs-Bremskreis 16a der Vorderachseinheit 10, während der zweite Vorderachs-Hydraulikpfad durch einen an einer zweiten Plungerkammer der ersten Plungervorrichtung 12 angebundenen zweiten Vorderachs-Bremskreis 16b der Vorderachseinheit 10 verläuft. Des Weiteren ist der an der ersten Plungervorrichtung 12 angebundene Hauptbremszylinder 40 ein Tandem-Hauptbremszylinder 40, wobei eine erste Kammer des Hauptbremszylinders 40 mit der ersten Plungerkammer der ersten Plungervorrichtung 12 und eine zweite Kammer des Hauptbremszylinders 40 mit der zweiten Plungerkammer über je der ersten Plungervorrichtung 12 eine Verbindungsleitung 44 mit jeweils einem Hauptbremszylinder-Abkopplungsventil 46 verbunden sind.
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Außerdem ist bei dem Bremssystem der 2 die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 20 als eine zweite Plungervorrichtung 20 mit zwei verstellbaren Plungerkolben ausgebildet. Entsprechend verläuft der erste Hinterachs-Hydraulikpfad durch einen an einer ersten Plungerkammer der zweiten Plungervorrichtung 20 angebundenen ersten Hinterachs-Bremskreis 24a der Hinterachseinheit 18, während der zweite Hinterachs-Hydraulikpfad durch einen an einer zweiten Plungerkammer der zweiten Plungervorrichtung 20 angebundenen zweiten Hinterachs-Bremskreis 24b der Hinterachseinheit 18 verläuft.
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Bezüglich weiterer Merkmale des Bremssystems der 2 und ihrer Vorteile wird auf die vorausgehend beschriebene Ausführungsform der 1 verwiesen.
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3 zeigt eine schematische Teildarstellung einer dritten Ausführungsform des Bremssystems.
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Die in 3 schematisch dargestellte Vorderachseinheit 10 unterscheidet sich von der in 1 dargestellten darin, dass die Mündung der mit dem Hauptbremszylinder-Abkopplungsventil 46 bestückten Verbindungsleitung 44 zwischen dem ersten Vorderachs-Trennventil 36a und dem ersten Vorderrad-Radbremszylinder 14a liegt. Als vorteilhafte Weiterbildung weist die Vorderachseinheit 10 der 3 deshalb noch eine Bremskreis-Verbindungsleitung 50 mit einem schaltbaren Ventil 52 auf, deren erste Mündung zwischen dem ersten Vorderachs-Trennventil 36a und dem ersten Vorderrad-Radbremszylinder 14a und deren zweite Mündung zwischen dem zweiten Vorderachs-Trennventil 36b und dem zweiten Vorderrad-Radbremszylinder 14b liegen. Auch bei dem Bremssystem der 3 kann der Fahrer in der mechanischen Rückfallebene mittels seiner auf das Bremsbetätigungselement 42 aufgebrachten Fahrerbremskraft noch einen Bremsdruckaufbau in beiden Vorderrad-Radbremszylindern 14a und 14b bewirken. Das schaltbare Ventil 52 ist vorzugsweise ein stromlos offenes Ventil.
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Bezüglich weiterer Merkmale des Bremssystems der 3 und ihrer Vorteile wird auf die Ausführungsform der 1 verwiesen. Insbesondere kann die mit der Vorderachseinheit 10 der 3 zusammenwirkende Hinterachseinheit 18 entsprechend der 1 oder 2 ausgebildet sein.
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4 zeigt eine schematische Teildarstellung einer vierten Ausführungsform des Bremssystems.
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Bei der in 4 schematisch dargestellten Vorderachseinheit 10 münden (im Unterschied zur Ausführungsform der 2) eine an der ersten Kammer des Hauptbremszylinders 40 angebundene erste Verbindungsleitung 44 zwischen dem ersten Vorderachs-Trennventil 36a und dem ersten Vorderrad-Radbremszylinder 14a und eine an der zweiten Kammer des Hauptbremszylinders 40 angebundene zweite Verbindungsleitung 44 zwischen dem zweiten Vorderachs-Trennventil 36b und dem zweiten Vorderrad-Radbremszylinder 14b. Die beiden Verbindungsleitungen 44 sind ventillos.
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Bezüglich weiterer Merkmale des Bremssystems der 4 und ihrer Vorteile wird auf die Ausführungsformen der 1 und 2 verwiesen. Insbesondere kann die mit der Vorderachseinheit 10 der 4 zusammenwirkende Hinterachseinheit 18 entsprechend der 1 oder 2 ausgebildet sein.
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5 zeigt eine schematische Teildarstellung einer fünften Ausführungsform des Bremssystems.
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Im Unterschied zu der Ausführungsform der 4 münden bei in der 5 schematisch dargestellten Vorderachseinheit 10 die an der ersten Kammer des Hauptbremszylinders 40 angebundene erste Verbindungsleitung 44 zwischen der zweiten Plungerkammer der Plungervorrichtung 12 und dem zweiten Vorderachs-Trennventil 36b und die an der zweiten Kammer des Hauptbremszylinders 40 angebundene zweite Verbindungsleitung 44 zwischen der ersten Plungerkammer der Plungervorrichtung 12 und dem ersten Vorderachs-Trennventil 36a.
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Bezüglich weiterer Merkmale des Bremssystems der 5 und ihrer Vorteile wird auf die Ausführungsformen der 1, 2 und 4 verwiesen. Insbesondere kann die mit der Vorderachseinheit 10 der 5 zusammenwirkende Hinterachseinheit 18 entsprechend der 1 oder 2 ausgebildet sein.
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6 zeigt eine schematische Teildarstellung einer sechsten Ausführungsform des Bremssystems.
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Bei der in 6 schematisch dargestellten Vorderachseinheit 10 ist die mindestens eine erste motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung 12 eine Plungervorrichtung 12. Die mindestens eine Kammer des Hauptbremszylinders 40 der Vorderachseinheit 10 ist über die mindestens eine Verbindungsleitung 44 an der mindestens einen Plungerkammer der Plungervorrichtung 12 hydraulisch angebunden. Eine jeweilige Mündung der mindestens einen Verbindungsleitung 44 an der mindestens einen Plungerkammer ist derart ausgebildet, dass, sofern mindestens ein verstellbarer Plungerkolben der Plungervorrichtung 12 in seiner jeweiligen Ausgangsstellung vorliegt, Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder 40 durch die mindestens eine Mündung der mindestens einen Verbindungsleitung 44 in die Plungervorrichtung 12 transferierbar ist. Allerdings ist, sofern der mindestens eine verstellbare Plungerkolben aus seiner jeweiligen Ausgangsstellung verstellt ist, ein Bremsflüssigkeitstransfer aus dem Hauptbremszylinder 40 durch die mindestens eine Mündung der mindestens einen Verbindungsleitung 44 in die Plungervorrichtung 12 mittels mindestens eines an dem mindestens einen Plungerkolben und/oder in der jeweiligen Plungerkammer befestigten Dichtungselements 54a, 54b und 54c unterbunden. Die vorteilhaft ausgebildete Mündung der mindestens einen Verbindungsleitung 44 und das mindestens eine an dem mindestens einen Plungerkolben und/oder in der jeweiligen Plungerkammer befestigte Dichtungselement 54a, 54b und 54c stellen somit sicher, dass bei einem Betrieb der in ihrem funktionsfähigen Zustand vorliegenden Plungervorrichtung 12 der Hauptbremszylinder 40 „automatisch“ von der Plungervorrichtung 12 entkoppelt ist, und deshalb die auf das Bremsbetätigungselement 42 aufgebrachte Fahrerbremskraft keinen Einfluss auf den mindestens einen in den Vorderrad-Radbremszylindern 14a und 14b vorliegenden Vorderrad-Bremsdruck hat. Bei einem Ausfall der Plungervorrichtung 12 und/oder des Fahrzeugbordnetzes des Fahrzeugs liegt der mindestens eine verstellbare Plungerkolben in der Regel in seiner jeweiligen Ausgangsstellung vor, wodurch das Bremssystem „automatisch“ in seine mechanische Rückfallebene überführt ist, in welcher der Fahrer mittels seiner Fahrerbremskraft noch verlässlich eine zum Abbremsen seines Fahrzeugs ausreichende Bremsdrucksteigerung in den Vorderrad-Radbremszylindern 14a und 14b bewirkten kann. Eine Ausstattung des Bremssystems der 6 mit einem Hauptbremszylinder-Abkopplungsventil 46 ist deshalb überflüssig.
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Beispielhaft ist bei dem Bremssystem der 6 die einzige Kammer des Hauptbremszylinders 40 über nur eine ventillose Verbindungsleitung 44 mit der einzigen Plungerkammer der Plungervorrichtung 12 verbunden. Der einzige Plungerkolben der Plungervorrichtung 12 trägt drei daran befestigte Dichtungselemente 54a, 54b und 54c. Ein bei einem Vorliegen des Plungerkolbens in seiner Ausgangsstellung der Mündung der Verbindungsleitung 44 am nächsten liegendes erstes Dichtungselement 54a ist für einen Druck aus der Richtung der Mündung sperrend und für einen Druck aus der (entgegengesetzten) Richtung des Motors durchlässig. Ein zu dem ersten Dichtungselement 54a benachbartes zweites Dichtungselement 54b ist für einen Druck aus der Richtung der Mündung durchlässig und für einen Druck aus der (entgegengesetzten) Richtung des Motors sperrend. Auch ein dem Motor der Plungervorrichtung 12 am nächsten liegendes drittes Dichtungselement 54c ist für einen Druck aus der Richtung der Mündung sperrend und für einen Druck aus der (entgegengesetzten) Richtung des Motors durchlässig.
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Bezüglich weiterer Merkmale des Bremssystems der 6 und ihrer Vorteile wird auf die zuvor erläuterten Ausführungsformen verwiesen. Insbesondere kann die mit der Vorderachseinheit 10 der 6 zusammenwirkende Hinterachseinheit 18 entsprechend der 1 oder 2 ausgebildet sein.
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7 zeigt eine schematische Teildarstellung einer siebten Ausführungsform des Bremssystems.
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Im Unterschied zu der Ausführungsform der 6 sind bei dem Bremssystem der 7 „nur“ das bei einem Vorliegen des Plungerkolbens in seiner Ausgangsstellung der Mündung der Verbindungsleitung 44 am nächsten liegende erste Dichtungselement 54a, welches für einen Druck aus der Richtung der Mündung sperrend und für einen Druck aus der (entgegengesetzten) Richtung des Motors durchlässig ist, und das dem Motor der Plungervorrichtung 12 am nächsten liegende dritte Dichtungselement 54c, welches ebenfalls für einen Druck aus der Richtung der Mündung sperrend und für einen Druck aus der (entgegengesetzten) Richtung des Motors durchlässig ist, an dem Plungerkolben befestigt. Deshalb ist noch ein Hauptbremszylinder-Abkopplungsventil 46 in der Verbindungsleitung 44 angeordnet.
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Bezüglich weiterer Merkmale des Bremssystems der 7 und ihrer Vorteile wird auf die zuvor erläuterten Ausführungsformen verwiesen. Insbesondere kann die mit der Vorderachseinheit 10 der 7 zusammenwirkende Hinterachseinheit 18 entsprechend der 1 oder 2 ausgebildet sein.
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8 zeigt eine schematische Teildarstellung einer achten Ausführungsform des Bremssystems.
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Auch bei der in 8 wiedergegebenen Vorderachseinheit 10 sind die erste Kammer des Hauptbremszylinders 40 über eine ersten Verbindungsleitung 44 mit der ersten Plungerkammer und die zweite Kammer des Hauptbremszylinders 40 über eine zweite Verbindungsleitung 44 mit der zweiten Plungerkammer verbunden, wobei die Mündung jeder Verbindungsleitung 44 an der ihr zugeordneten Plungerkammer entsprechend der 6 ausgebildet ist. Jeder der beiden Plungerkolben trägt außerdem die oben schon beschriebenen Dichtungselemente 54a, 54b und 54c.
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Bezüglich weiterer Merkmale des Bremssystems der 8 und ihrer Vorteile wird auf die zuvor erläuterten Ausführungsformen verwiesen. Insbesondere kann die mit der Vorderachseinheit 10 der 8 zusammenwirkende Hinterachseinheit 18 entsprechend der 1 oder 2 ausgebildet sein.
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Alle oben beschriebenen Bremssysteme benötigen keine neue Technologie zu ihrer Herstellung. Stattdessen kann bei einer Herstellung der oben beschriebenen Bremssysteme auf bereits existierende Komponenten/Bauteile zurückgegriffen werden.
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9 zeigt ein Flussdiagramm zum Erläutern einer Ausführungsform des Verfahrens zum Betreiben eines Bremssystems eines zumindest zweiachsigen Fahrzeugs.
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Das im Weiteren beschriebene Verfahren ist mit jedem Bremssystem ausführbar, welches eine Vorderachseinheit mit mindestens einer ersten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung, die über einen ersten Vorderachs-Hydraulikpfad an einem ersten Vorderrad-Radbremszylinder eines ersten Vorderrads des Fahrzeugs und über einen zweiten Vorderachs-Hydraulikpfad an einem zweiten Vorderrad-Radbremszylinder eines zweiten Vorderrads des Fahrzeugs hydraulisch angebunden ist, und eine hydraulisch von der Vorderachseinheit getrennt ausgebildete Hinterachseinheit mit mindestens einer zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung, die über einen ersten Hinterachs-Hydraulikpfad an einem ersten Hinterrad-Radbremszylinder eines ersten Hinterrads des Fahrzeugs und über einen zweiten Hinterachs-Hydraulikpfad an einem zweiten Hinterrad-Radbremszylinder eines zweiten Hinterrads des Fahrzeugs hydraulisch angebunden ist, umfasst. Eine Ausführbarkeit ist welcher auf einen bestimmten Bremssystemtyp noch auf einen speziellen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des mit dem Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs beschränkt.
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Als mindestens einer der Verfahrensschritte S1 und S2 werden die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung, ein in dem ersten Hinterachs-Hydraulikpfad angeordnetes erstes Trennventil und/oder ein in dem zweiten Hinterachs-Hydraulikpfad angeordnetes zweites Trennventil unter Berücksichtigung mindestens eines Bremsvorgabesignals angesteuert. Das mindestens eine Bremsvorgabesignal wird von mindestens einem Bremsbetätigungselement-Sensor des Fahrzeugs, einer Geschwindigkeitssteuerautomatik des Fahrzeugs, einer Vorderachs-Steuervorrichtung der Vorderachseinheit und/oder einer weiteren Stabilisiervorrichtung des Bremssystems ausgegebenen. Als Verfahrensschritt S1 werden die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung, das erste Trennventil und/oder das zweite Trennventil derart angesteuert, dass zumindest zeitweise, während zumindest das erste Trennventil in seinen geschlossenen Zustand gesteuert und/oder gehalten wird, mittels eines Betriebs der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung Bremsflüssigkeit über den zweiten Hinterachs-Hydraulikpfad in den zweiten Hinterrad-Radbremszylinder transferiert wird. Alternativ oder ergänzend werden als Verfahrensschritt S2 die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung, das erste Trennventil und/oder das zweite Trennventil derart angesteuert, dass zumindest zeitweise, während zumindest das zweite Trennventil in seinen geschlossenen Zustand gesteuert und/oder gehalten wird, mittels des Betriebs der mindestens einen zweiten motorisierten Bremsdruckaufbauvorrichtung Bremsflüssigkeit über den ersten Hinterachs-Hydraulikpfad in den ersten Hinterrad-Radbremszylinder transferiert wird. Ein Ausführen des hier beschriebenen Verfahrens bewirkt die oben schon aufgezählten Vorteile. Optionaler Weise kann noch in einem nichtskizzierten Verfahrensschritt die mindestens eine zweite motorisierte Bremsdruckaufbauvorrichtung bei einem geöffneten ersten Trennventil und bei einem geöffneten zweiten Trennventil betätigt werden.
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Alle oben beschriebenen Vorderachseinheiten und Hinterachseinheiten können zum Ausführen des hier beschriebenen Verfahrens verwendet werden. Eine Ausführbarkeit des Verfahrens ist jedoch nicht auf die Verwendung dieser Vorderachseinheiten und Hinterachseinheiten beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016208529 A1 [0002]
