DE102021205745A1 - Braking system for motor vehicles with an extended fallback level - Google Patents

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Roland Caspari
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge aufweisend eine hydraulische Bremsanlage mit einem ersten hydraulischen Teilkreis, welcher zumindest eine Vorderradbremse des Kraftfahrzeugs umfasst, und mit einem zweiten hydraulischen Teilkreis, welcher zumindest eine Hinterradbremse des Kraftfahrzeugs und einen Linearaktuator umfasst, wobei der erste hydraulische Teilkreis und der zweite hydraulische Teilkreis über ein elektrisch ansteuerbares Kreistrennventil verbunden sind, und eine elektromechanische Parkbremse, welche dazu eingerichtet ist die zumindest eine Hinterradbremse zu betätigen. Zur Verbesserung der Redundanz des Systems ist vorgesehen, dass das Bremssystem eine Recheneinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine hydraulische Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse zu detektieren, und im Falle einer Leckage an der Hinterradbremse die Vorderradbremsen hydraulisch von den Hinterradbremsen zu entkoppeln, wobei bei einer Bremsanforderung ausschließlich die Vorderradbremsen mittels Beaufschlagung eines hydraulischen Drucks betätigt werden und die Hinterradbremsen ausschließlich mittels der elektromechanischen Parkbremse betätigt werden.The invention relates to a braking system for motor vehicles, having a hydraulic braking system with a first hydraulic sub-circuit, which includes at least one front wheel brake of the motor vehicle, and with a second hydraulic sub-circuit, which includes at least one rear wheel brake of the motor vehicle and a linear actuator, the first hydraulic sub-circuit and the second hydraulic sub-circuit are connected via an electrically controllable circuit separating valve, and an electromechanical parking brake, which is set up to actuate the at least one rear wheel brake. To improve the redundancy of the system, it is provided that the brake system has a computing unit that is set up to detect a hydraulic leak in the at least one rear wheel brake and, in the event of a leak in the rear wheel brake, to hydraulically decouple the front wheel brakes from the rear wheel brakes, wherein when braking is requested, only the front wheel brakes are actuated by applying hydraulic pressure and the rear wheel brakes are actuated exclusively by means of the electromechanical parking brake.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge aufweisend eine hydraulische Bremsanlage mit einem ersten hydraulischen Teilkreis, welcher zumindest eine Vorderradbremse des Kraftfahrzeugs umfasst, und mit einem zweiten hydraulischen Teilkreis, welcher zumindest eine Hinterradbremse des Kraftfahrzeugs und einen Linearaktuator umfasst, wobei der erste hydraulische Teilkreis und der zweite hydraulische Teilkreis über ein elektrisch ansteuerbares Kreistrennventil verbunden sind, und eine elektromechanische Parkbremse, welche dazu eingerichtet ist die zumindest eine Hinterradbremse zu betätigen.The invention relates to a braking system for motor vehicles, having a hydraulic braking system with a first hydraulic sub-circuit, which includes at least one front wheel brake of the motor vehicle, and with a second hydraulic sub-circuit, which includes at least one rear wheel brake of the motor vehicle and a linear actuator, the first hydraulic sub-circuit and the second hydraulic sub-circuit are connected via an electrically controllable circuit separating valve, and an electromechanical parking brake, which is set up to actuate the at least one rear wheel brake.

Bremssysteme benötigen als sicherheitskritische Einrichtung in einem Kraftfahrzeug zumindest eine Rückfallebene, welche in einem Fehlerfall eine Bremsung des Kraftfahrzeugs sicherstellt. Aus der WO 2017/055152 A1 ist ein Bremssystem bekannt, welches neben einer hydraulischen Betriebsbremse eine elektromechanische Parkbremse umfasst. Die hydraulische Bremse arbeitet in einem Normalbetriebsmodus nach dem brake-by-wire Verfahren. In einer Rückfallebene wird dem Fahrer ein manueller Durchgriff auf die hydraulische Betriebsbremsen ermöglicht, wobei zusätzlich die elektromechanische Parkbremse angesteuert wird. Um deren Überlastung vorzubeugen, wird die Eintrittsschwelle der elektromechanischen Parkbremse sukzessive mit jeder Bremsung erhöht.As a safety-critical device in a motor vehicle, braking systems require at least one fallback level, which ensures that the motor vehicle is braked in the event of a fault. From the WO 2017/055152 A1 a braking system is known which, in addition to a hydraulic service brake, includes an electromechanical parking brake. The hydraulic brake works in a normal operating mode according to the brake-by-wire method. In a fall-back mode, the driver is able to intervene manually on the hydraulic service brakes, with the electromechanical parking brake also being actuated. To prevent them from being overloaded, the entry threshold of the electromechanical parking brake is successively increased with each braking operation.

Eine besonders kritische Gefahrensituation besteht, wenn hydraulische Leckagen in der hydraulischen Bremsanlage auftreten. Durch die Leckage geht im Laufe der Zeit immer mehr Bremsflüssigkeit verloren, bis die verbleibende Bremsflüssigkeit unzureichend ist, um zumindest eine minimale Bremskraft aufrechtzuerhalten, die benötigt wird, um das Fahrzeug in einen sicheren Geschwindigkeitsbereich abbremsen zu können. Ist das Niveau der Bremsflüssigkeit unter einen kritischen Wert gefallen steht keine hydraulische Bremskraft mehr zur Verfügung.A particularly critical hazardous situation exists when hydraulic leaks occur in the hydraulic braking system. Over time, more and more brake fluid is lost through the leakage until the remaining brake fluid is insufficient to maintain at least a minimum braking force needed to brake the vehicle to a safe speed range. If the brake fluid level has fallen below a critical value, hydraulic braking power is no longer available.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Bremsanlage anzugeben, welche bei einer hydraulischen Leckage eine erhöhte Einsatzbereitschaft aufweist.It is therefore the object of the invention to specify a brake system which has increased operational readiness in the event of a hydraulic leak.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Bremssystem für Kraftfahrzeuge gemäß Anspruch 1, aufweisend eine hydraulische Bremsanlage mit einem ersten hydraulischen Teilkreis, welcher zumindest eine Vorderradbremse des Kraftfahrzeugs umfasst, und mit einem zweiten hydraulischen Teilkreis, welcher zumindest eine Hinterradbremse des Kraftfahrzeugs und einen Linearaktuator umfasst, wobei der erste hydraulische Teilkreis und der zweite hydraulische Teilkreis über ein elektrisch ansteuerbares Kreistrennventil verbunden sind. Das Bremssystem weist außerdem eine elektromechanische Parkbremse auf, welche dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Hinterradbremse zu betätigen. Darüber hinaus umfasst das Bremssystem eine Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, eine hydraulische Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse zu detektieren, und im Falle einer Leckage an der Hinterradbremse die Vorderradbremsen hydraulisch von den Hinterradbremsen zu entkoppeln, wobei bei einer Bremsanforderung ausschließlich die Vorderradbremsen mittels Beaufschlagung eines hydraulischen Drucks betätigt werden und die Hinterradbremsen ausschließlich mittels der elektromechanischen Parkbremse betätigt werden.The object is achieved by a brake system for motor vehicles according to claim 1, having a hydraulic brake system with a first hydraulic sub-circuit, which includes at least one front wheel brake of the motor vehicle, and with a second hydraulic sub-circuit, which includes at least one rear wheel brake of the motor vehicle and a linear actuator, wherein the first hydraulic sub-circuit and the second hydraulic sub-circuit are connected via an electrically controllable circuit separating valve. The braking system also has an electromechanical parking brake, which is set up to actuate the at least one rear wheel brake. In addition, the braking system includes a computing unit that is set up to detect a hydraulic leak in the at least one rear wheel brake and, in the event of a leak in the rear wheel brake, to hydraulically decouple the front wheel brakes from the rear wheel brakes, with only the front wheel brakes being activated when there is a braking request a hydraulic pressure and the rear wheel brakes are operated exclusively by means of the electromechanical parking brake.

Durch die vollständige Trennung der Ansteuerungen der Hinterradbremsen und der Vorderradbremsen auf zwei physikalisch getrennten Wegen, nämlich die hydraulische Aktuation und die elektromechanische Aktuation, wird verhindert, dass weiterhin Bremsflüssigkeit verloren geht. Gleichzeitig wird sichergestellt, dass nicht auf eine Bremsunterstützung an der Hinterachse verzichtet werden muss. Das Fahrzeug kann somit weiterhin und über einen langen Zeitraum mit einer hohen Verzögerung abgebremst werden.The complete separation of the controls for the rear wheel brakes and the front wheel brakes in two physically separate ways, namely the hydraulic actuation and the electromechanical actuation, prevents further loss of brake fluid. At the same time, it is ensured that there is no need to do without brake support on the rear axle. The vehicle can thus continue to be braked over a long period of time with a high deceleration.

Bei einem Linearaktuator wird zum Druckaufbau ein Kolben axial in einen hydraulischen Druckraum verschoben, der in Reihe mit einem Rotations-Translationsgetriebe gebaut ist. Die Motorwelle eines Elektromotors wird durch das Rotations-Translationsgetriebe in eine axiale Verschiebung des Kolbens umgewandelt.In a linear actuator, to build up pressure, a piston is pushed axially into a hydraulic pressure chamber that is built in series with a rotation-translation gear. The motor shaft of an electric motor is converted into an axial displacement of the piston by the rotation-translation gear.

Eine Bewegung des Linearaktuators aus seiner Ruhelage nach vorn in den Druckraum hinein verschiebt Bremsflüssigkeitsvolumen vom Linearaktuator über die geöffneten Ventile in die Radbremsen und bewirkt somit einen Druckaufbau. Im umgekehrten Fall führt die Bewegung des Linearaktuators zurück in Richtung seiner Ruhelage zu einem Druckabbau in den Radbremsen. Die Einstellung eines geforderten Systemdruckes erfolgt mit Hilfe eines geeigneten Druckreglers bzw. eines geeigneten Druckregelsystems.A movement of the linear actuator from its resting position forwards into the pressure chamber shifts brake fluid volume from the linear actuator via the open valves into the wheel brakes and thus causes pressure to build up. In the opposite case, the movement of the linear actuator back towards its rest position leads to a pressure reduction in the wheel brakes. A required system pressure is set using a suitable pressure regulator or a suitable pressure control system.

Im Normalbetrieb betätigt bei einer derartigen Fremdkraftbremsanlage der Fahrer einen Pedalsimulator, wobei diese Pedalbetätigung durch Pedalsensoren erfasst wird und ein entsprechender Drucksollwert für den Linearaktuator zu Betätigung der Radbremsen ermittelt wird. Der Pedalsimulator kann beispielsweise Teil eines elektronischen Bremspedals ohne Hydraulikanbindung sein. Alternativ kann das Bremspedal über einen Hauptbremszylinder in die Hydraulik eingebunden sein und im Normalbetrieb hydraulisch mit dem Pedalsimulator verbunden sein.In normal operation, with such a power brake system, the driver actuates a pedal simulator, this pedal actuation being detected by pedal sensors and a corresponding desired pressure value for the linear actuator for actuating the wheel brakes being determined. The pedal simulator can, for example, be part of an electronic brake pedal without a hydraulic connection. Alternatively, the brake pedal can be integrated into the hydraulic system via a master brake cylinder and can be hydraulically connected to the pedal simulator in normal operation.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die hydraulische Entkopplung der zumindest einen Hinterradbremse und der zumindest einen Vorderradbremse durch Schließen des Kreistrennventils durchgeführt. Damit können der erste hydraulische Teilkreis und der zweite hydraulische Teilkreis vollständig unabhängig voneinander den hydraulischen Druck regeln.In a preferred embodiment of the invention, the at least one rear wheel brake and the at least one front wheel brake are hydraulically decoupled by closing the circuit isolating valve. The first hydraulic sub-circuit and the second hydraulic sub-circuit can thus regulate the hydraulic pressure completely independently of one another.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der erste hydraulische Teilkreis einen durch ein Bremspedal betätigbaren Hauptbremszylinder auf und die Recheneinheit ist dazu eingerichtet, im Falle einer Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse eine strömungsoffene Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und den Vorderradbremsen herzustellen. Dies kann durch entsprechende Ansteuerung der hydraulischen Ventile zwischen Hauptbremszylinder und den Vorderradbremsen erfolgen. Durch die Verbindung des Hauptbremszylinders mit den Vorderradbremsen und gleichzeitiger hydraulischer Entkopplung zu den Hinterradbremsen muss der Fahrer nur eine Teilmenge der Radbremsen mit Muskelkraft betätigen. Dadurch kann die Bremskraft an den Vorderradbremsen größer sein.In a further preferred embodiment of the invention, the first hydraulic partial circuit has a brake master cylinder that can be actuated by a brake pedal, and the computing unit is set up to establish a flow-open connection between the brake master cylinder and the front wheel brakes in the event of a leak in the at least one rear wheel brake. This can be done by appropriately controlling the hydraulic valves between the master brake cylinder and the front wheel brakes. Due to the connection of the master brake cylinder to the front wheel brakes and simultaneous hydraulic decoupling to the rear wheel brakes, the driver only has to actuate a subset of the wheel brakes with muscle power. As a result, the braking force on the front wheel brakes can be greater.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die strömungsoffene Verbindung durch Öffnen eines Hauptzylinderventils, welches an einem Ausgang des Hauptbremszylinders angeordnet ist und Eingangsventilen der zumindest einen Vorderradbremse hergestellt.In a particularly preferred embodiment of the invention, the flow-open connection is established by opening a master cylinder valve, which is arranged at an outlet of the master brake cylinder, and inlet valves of the at least one front wheel brake.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, im Falle einer Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse eine strömungsoffene Verbindung zwischen dem Linearaktuator und der zumindest einen Vorderradbremse herzustellen, wobei die hydraulische Entkopplung der zumindest einen Hinterradbremse und der zumindest einen Vorderradbremse durch Schließen zumindest eines Einlassventils der zumindest einen Hinterradbremse durchgeführt wird. Somit wird an der Vorderachse weiterhin die volle Bremskraft zur Verfügung stellt.In an alternative preferred embodiment of the invention, the computing unit is set up to establish a flow-open connection between the linear actuator and the at least one front wheel brake in the event of a leak in the at least one rear wheel brake, with the hydraulic decoupling of the at least one rear wheel brake and the at least one front wheel brake being activated by closing at least one inlet valve of the at least one rear wheel brake is carried out. This means that full braking power is still available on the front axle.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Hauptbremszylinder hydraulisch von der zumindest einen Vorderradbremse entkoppelt. Somit wird die Bremskraft an der Vorderradbremse durch den Linearaktuator aufgebaut ohne das Bremspedal zu beeinflussen. Dadurch wird an der Vorderachse weiterhin ein brake-by-wire Betrieb ermöglicht, bei dem mit hohem Komfort Bremsassistenzfunktionen umgesetzt werden können.In a particularly preferred embodiment of the invention, the master brake cylinder is hydraulically decoupled from the at least one front wheel brake. The braking force on the front wheel brake is thus built up by the linear actuator without influencing the brake pedal. As a result, brake-by-wire operation is still possible on the front axle, in which brake assistance functions can be implemented with a high level of comfort.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist ein elektronisches Bremspedal ohne hydraulische Verbindung zur Fahrerbremswunscherfassung vorgesehen.In an alternative preferred embodiment, an electronic brake pedal is provided without a hydraulic connection for detecting the driver's braking request.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die hydraulische Bremsanlage eine sekundäre Druckbeaufschlagungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist einen hydraulischen Druck in der zumindest einen Vorderradbremse aufzubauen. Dabei ist die Recheneinheit dazu eingerichtet im Falle einer Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse bei einer Bremsanforderung einen hydraulischen Druck in den Vorderradbremsen mittels der sekundären Druckbeaufschlagungseinrichtung aufzubauen.In a preferred embodiment of the invention, the hydraulic brake system includes a secondary pressurization device, which is set up to build up hydraulic pressure in the at least one front wheel brake. In this case, the computing unit is set up to build up hydraulic pressure in the front wheel brakes by means of the secondary pressurization device in the event of a leak in the at least one rear wheel brake when braking is requested.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der erste hydraulische Teilkreis einen durch ein Bremspedal betätigbaren Hauptbremszylinder auf und die Recheneinheit ist dazu eingerichtet ist, Falle einer Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse den Hauptbremszylinder hydraulisch von den Vorderradbremsen zu entkoppeln.In a particularly preferred embodiment of the invention, the first hydraulic sub-circuit has a master brake cylinder that can be actuated by a brake pedal, and the processing unit is set up to hydraulically decouple the master brake cylinder from the front wheel brakes in the event of a leak in the at least one rear wheel brake.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die elektromechanische Parkbremse erst bei einer Bremsanforderung größer als ein Schwellwert angesteuert. Da elektromechanische Parkbremsen im Allgemeinen nicht für die dauerhafte Verzögerung des Kraftfahrzeugs ausgelegt sind, wird dadurch sichergestellt, dass die elektromechanische Parkbremse nicht überlastet wird.In a further preferred embodiment of the invention, the electromechanical parking brake is activated only when a braking request is greater than a threshold value. Since electromechanical parking brakes are generally not designed for permanent deceleration of the motor vehicle, this ensures that the electromechanical parking brake is not overloaded.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Spannkräfte der elektromechanischen Parkbremse basierend auf dem Lenkwinkel limitiert. Dadurch wird verhindert, dass das Fahrzeug in Kurven ausbrechen kann und somit werden Gefahrsituationen vermieden.In a further preferred embodiment of the invention, the clamping forces of the electromechanical parking brake are limited based on the steering angle. This prevents the vehicle from swerving in curves and thus dangerous situations are avoided.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Recheneinheit ferner dazu eingerichtet einen vollständigen Verlust der Bremsflüssigkeit festzustellen und in diesem Fall bei einer Bremsanforderung nur die elektromechanische Parkbremse der Hinterachse anzusteuern. Somit wird auch bei einer völligen Entleerung des Bremssystems zumindest eine eingeschränkte Bremsfunktion gewährleistet.In a further preferred embodiment of the invention, the processing unit is also set up to determine a complete loss of brake fluid and in this case to activate only the electromechanical parking brake of the rear axle when braking is requested. Thus, at least a limited braking function is guaranteed even if the braking system is completely drained.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine Grenzgeschwindigkeit, insbesondere kleiner als 10km/h, begrenzt. Damit bleibt das Fahrzeug auch bei dem völligem Ausfall der Bremsanlage zumindest ein wenig manövrierbar, beispielsweise um das Fahrzeug aus einer Gefahrenposition zu entfernen oder auf einen Abschleppwagen zu rangieren. Die Beschränkung verhindert höhere Geschwindigkeiten und damit weitere Gefahrensituation für das Fahrzeug selbst und andere Verkehrsteilnehmer.In a particularly preferred embodiment of the invention, the vehicle speed is limited to a limit speed, in particular less than 10 km/h. This means that the vehicle remains at least a little manoeuvrable even if the brake system fails completely, for example to remove the vehicle from a dangerous position or to maneuver it onto a tow truck. The restriction prevents higher speeds and thus further danger situation for the vehicle itself and other road users.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der zweite hydraulische Teilkreis keine Vorderradbremse und der erste hydraulische Teilkreis keine Hinterradbremse. Es liegt demnach eine schwarz/weiß Aufteilung der Radbremsen des Fahrzeugs vor. Alle Vorderradbremsen sind gemeinsam in dem ersten hydraulischen Teilkreis angeordnet und alle Hinterradbremsen in dem zweiten Teilkreis.In a preferred embodiment of the invention, the second hydraulic sub-circuit does not include a front wheel brake and the first hydraulic sub-circuit does not include a rear wheel brake. Accordingly, there is a black/white division of the wheel brakes of the vehicle. All front wheel brakes are arranged together in the first hydraulic circuit and all rear wheel brakes in the second circuit.

Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Regelung eines Bremssystems nach Anspruch 13, bei dem eine hydraulische Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse überwacht wird und bei Detektion einer Leckage an der Hinterachse zumindest eine Vorderradbremse hydraulisch von zumindest einer Hinterradbremse entkoppelt wird, wobei bei einer Bremsanforderung ausschließlich die zumindest eine Vorderradbremse mittels Beaufschlagung eines hydraulischen Drucks betätigt wird und die zumindest eine Hinterradbremse ausschließlich mittels der elektromechanischen Parkbremse betätigt wird.The object is also achieved by a method for controlling a brake system according to Claim 13, in which a hydraulic leak in the at least one rear wheel brake is monitored and, when a leak is detected on the rear axle, at least one front wheel brake is hydraulically decoupled from at least one rear wheel brake, with one Braking request exclusively the at least one front wheel brake is actuated by applying a hydraulic pressure and the at least one rear wheel brake is actuated exclusively by means of the electromechanical parking brake.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch durch die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen. Dabei gehören alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination zum Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.

  • 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bremsanlage mit Leckage an der Hinterachse,
  • 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bremsanlage erster Ausführungsform bei der Durchführung der Rückfallebene,
  • 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bremsanlage bei der Durchführung der Rückfallebene in einer zweiten Ausführungsform,
  • 4 zeigt schematisch eine weitere erfindungsgemäße Bremsanlage bei der Durchführung der Rückfallebene,
Further features, advantages and possible applications of the invention also result from the following description of exemplary embodiments and the drawings. All of the described and/or illustrated features belong to the subject matter of the invention, both individually and in any combination, even independently of their summary in the claims or their back-references.
  • 1 shows schematically a brake system according to the invention with leakage on the rear axle,
  • 2 shows schematically a first embodiment of a brake system according to the invention during implementation of the fallback level,
  • 3 shows schematically a brake system according to the invention in the implementation of the fallback level in a second embodiment,
  • 4 shows schematically another brake system according to the invention in the implementation of the fallback level,

Das in 1 dargestellte Bremssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen 8a-8d. Die Bremsanlage umfasst einen mittels eines Betätigungs- bzw. Bremspedals 1 betätigbaren Hauptbremszylinder 2, einen mit dem Hauptbremszylinder 2 zusammenwirkenden Wegsimulator bzw. eine Simulationseinrichtung 3, einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5, und radindividuelle Bremsdruckmodulationsventile, welche beispielsgemäß als Einlassventile 6a-6d und Auslassventile 7a-7d ausgeführt sind. Weiterhin umfasst das Bremssystem zumindest eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des Bremssystems.This in 1 The brake system shown for a motor vehicle includes four hydraulically actuated wheel brakes 8a-8d. The brake system comprises a master brake cylinder 2 that can be actuated by means of an actuating or brake pedal 1, a displacement simulator or a simulation device 3 that interacts with the master brake cylinder 2, a pressure medium reservoir 4 that is at atmospheric pressure, an electrically controllable pressure supply device 5, and wheel-specific brake pressure modulation valves, which, for example, are used as inlet valves 6a-6d and outlet valves 7a-7d are executed. Furthermore, the brake system includes at least one electronic control and regulation unit 12 for controlling the electrically actuable components of the brake system.

Beispielsgemäß ist die Radbremse 8a dem linken Vorderrad (FL), die Radbremse 8b dem rechten Vorderrad (FR), die Radbremse 8c dem linken Hinterrad (RL) und die Radbremse 8d dem rechten Hinterrad (RR) zugeordnet.According to the example, the wheel brake 8a is assigned to the left front wheel (FL), the wheel brake 8b to the right front wheel (FR), the wheel brake 8c to the left rear wheel (RL) and the wheel brake 8d to the right rear wheel (RR).

Der Hauptbremszylinder 2 weist in einem Gehäuse 16 einen Hauptbremszylinderkolben 15 auf, der eine hydraulische Druckkammer 17 begrenzt, und stellt einen einkreisigen Hauptbremszylinder 2 dar. Die Druckkammer 17 nimmt eine Rückstellfeder 9 auf, die den Kolben 15 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 in einer Ausgangslage positioniert. Die Druckkammer 17 steht einerseits über in dem Kolben 15 ausgebildete radiale Bohrungen sowie eine entsprechende Druckausgleichsleitung 41 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung, wobei diese durch eine Relativbewegung des Kolbens 15 im Gehäuse 16 absperrbar sind. Die Druckkammer 17 steht andererseits mittels eines hydraulischen Leitungsabschnitts (auch als erste Zufuhrleitung bezeichnet) 22 mit einer Bremsversorgungsleitung 13 in Verbindung, an welche die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a-6d angeschlossen sind. So ist die Druckkammer 17 des Hauptbremszylinders 2 mit allen Einlassventilen 6a-6d verbunden.The master brake cylinder 2 has a master brake cylinder piston 15 in a housing 16, which delimits a hydraulic pressure chamber 17, and represents a single-circuit master brake cylinder 2. The pressure chamber 17 accommodates a return spring 9, which positions the piston 15 in an initial position when the master brake cylinder 2 is not actuated. The pressure chamber 17 is connected to the pressure medium reservoir 4 via radial bores formed in the piston 15 and a corresponding pressure compensation line 41 , which can be shut off by a relative movement of the piston 15 in the housing 16 . The pressure chamber 17 is on the other hand connected by means of a hydraulic line section (also referred to as the first supply line) 22 to a brake supply line 13 to which the input ports of the inlet valves 6a-6d are connected. Thus, the pressure chamber 17 of the master brake cylinder 2 is connected to all inlet valves 6a-6d.

In der Druckausgleichsleitung 41 bzw. in der Verbindung zwischen der Druckkammer 17 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 ist beispielsgemäß kein hydraulisches Ventil, insbesondere kein elektrisch oder hydraulisch betätigbares Ventil und kein Rückschlagventil, angeordnet.In the pressure compensation line 41 or in the connection between the pressure chamber 17 and the pressure medium reservoir 4, for example, no hydraulic valve, in particular no electrically or hydraulically actuated valve and no check valve, is arranged.

Alternativ kann in der Druckausgleichsleitung 41 bzw. zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 ein, insbesondere stromlos offenes, Diagnoseventil, bevorzugt eine Parallelschaltung eines stromlos offenen Diagnoseventils mit einem zum Druckmittelvorratsbehälter 4 hin schließenden Rückschlagventil, enthalten sein.Alternatively, a diagnostic valve, in particular one that is normally open, can be contained in the pressure compensation line 41 or between the master brake cylinder 2 and the pressure medium reservoir 4, preferably a parallel connection of a normally open diagnostic valve with a check valve that closes toward the pressure medium reservoir 4.

Zwischen der an die Druckkammer 17 angeschlossenen Zufuhrleitung 22 und der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein Trennventil 23 angeordnet bzw. Druckkammer 17 ist mit der Bremsversorgungsleitung 13 über die erste Zufuhrleitung 22 mit einem Trennventil 23 verbunden. Das Trennventil 23 ist als ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos offenes (SO-), 2/2-Wegeventil ausgebildet. Durch das Trennventil 23 kann die hydraulische Verbindung zwischen der Druckkammer 17 und der Bremsversorgungsleitung 13 abgesperrt werden.A separating valve 23 is arranged between the supply line 22 connected to the pressure chamber 17 and the brake supply line 13 or the pressure chamber 17 is connected to the brake supply line 13 via the first supply line 22 with a separating valve 23 . The isolating valve 23 is designed as an electrically actuable, preferably de-energized open (SO), 2/2-way valve designed. The hydraulic connection between the pressure chamber 17 and the brake supply line 13 can be shut off by the isolating valve 23 .

Eine Kolbenstange 24 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 1 infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des Hauptbremszylinderkolbens 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 eines Fahrzeugführers.A piston rod 24 couples the pivoting movement of the brake pedal 1 as a result of a pedal actuation with the translational movement of the master brake cylinder piston 15, the actuation path of which is detected by a displacement sensor 25, which is preferably designed redundantly. As a result, the corresponding piston travel signal is a measure of the brake pedal actuation angle. It represents a driver's braking request.

Ein an die erste Zufuhrleitung 22 angeschlossener Drucksensor 20 erfasst den in der Druckkammer 17 durch ein Verschieben des Kolbens 15 aufgebauten Druck. A pressure sensor 20 connected to the first supply line 22 detects the pressure built up in the pressure chamber 17 by a displacement of the piston 15 .

Dieser Druckwert kann ebenso zur Charakterisierung oder Bestimmung des Bremswunschs des Fahrzeugführers ausgewertet werden. Alternativ zu einem Drucksensor 20 kann auch ein Kraftsensor 20 zur Bestimmung des Bremswunschs des Fahrzeugführers verwendet werden.This pressure value can also be evaluated to characterize or determine the driver's braking request. As an alternative to a pressure sensor 20, a force sensor 20 can also be used to determine the driver's braking request.

Die Simulationseinrichtung 3 ist beispielsgemäß hydraulisch ausgeführt und hydraulisch an den Hauptbremszylinder 2 angekoppelt. Die Simulationseinrichtung 3 weist beispielsweise im Wesentlichen eine Simulatorkammer 29, eine Simulatorrückkammer 30 sowie einen die beiden Kammern 29, 30 voneinander trennenden Simulatorkolben 31 auf. Der Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in der (beispielsgemäß trockenen) Simulatorrückkammer 30 angeordnetes elastisches Element 33 (z. B. Simulatorfeder) an einem Gehäuse ab. Die hydraulische Simulatorkammer 29 ist beispielsgemäß mittels eines vorzugsweise elektrisch betätigbaren, vorzugsweise stromlos geschlossenen Simulatorfreigabeventils 32 mit der Druckkammer 17 des Hauptbremszylinders 2 verbunden.According to the example, the simulation device 3 is designed hydraulically and is hydraulically coupled to the master brake cylinder 2 . The simulation device 3 essentially has, for example, a simulator chamber 29, a simulator rear chamber 30 and a simulator piston 31 separating the two chambers 29, 30 from one another. The simulator piston 31 is supported on a housing by an elastic element 33 (eg simulator spring) arranged in the (for example dry) simulator rear chamber 30 . According to the example, the hydraulic simulator chamber 29 is connected to the pressure chamber 17 of the master brake cylinder 2 by means of a simulator release valve 32 that can preferably be actuated electrically and is preferably closed when de-energized.

Das Bremssystem bzw. die Bremsanlage umfasst je hydraulisch betätigbarer Radbremse 8a-8d ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d, die paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet und an die Radbremse 8a-8d angeschlossen sind. Den Einlassventilen 6a-6d ist jeweils ein zu der Bremsversorgungsleitung 13 hin öffnendes, nicht näher bezeichnetes Rückschlagventil parallelgeschaltet. Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a-7d sind über eine gemeinsame Rücklaufleitung 14 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden.The braking system or the braking system comprises an inlet valve 6a-6d and an outlet valve 7a-7d for each hydraulically actuated wheel brake 8a-8d, which are hydraulically interconnected in pairs via central connections and connected to the wheel brake 8a-8d. The inlet valves 6a-6d are each connected in parallel with a non-return valve, which opens towards the brake supply line 13. The outlet connections of the outlet valves 7a-7d are connected to the pressure medium reservoir 4 via a common return line 14.

Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung
5 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (bzw. ein einkreisiger, elektrohydraulischer Aktuator (Linearaktuator)) ausgebildet, deren Kolben 36 von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 35 unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotations-Translationsgetriebes 39 betätigbar ist. Der Kolben 36 begrenzt den einzigen Druckraum 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5.
The electrically controllable pressure supply device
5 is designed as a hydraulic cylinder-piston arrangement (or a single-circuit, electro-hydraulic actuator (linear actuator)), the piston 36 of which can be actuated by a schematically indicated electric motor 35 with the interposition of a rotation-translation gear 39 also shown schematically. The piston 36 delimits the single pressure chamber 37 of the pressure supply device 5.

Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dienender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet.A rotor position sensor, indicated only schematically, which serves to detect the rotor position of the electric motor 35 is denoted by the reference number 44 .

An den Druckraum 37 der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist ein Leitungsabschnitt (auch als zweite Zufuhrleitung bezeichnet) 38 angeschlossen. Die Zufuhrleitung 38 ist über ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos geschlossenes, Zuschaltventil 26 mit der Bremsversorgungsleitung 13 verbunden. Durch das Zuschaltventil 26 kann die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 37 der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 und der Bremsversorgungsleitung 13 (und damit den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 6a-6d) gesteuert geöffnet und abgesperrt werden.A line section (also referred to as the second supply line) 38 is connected to the pressure chamber 37 of the electrically controllable pressure supply device 5 . The supply line 38 is connected to the brake supply line 13 via an electrically actuable, preferably normally closed, sequence valve 26 . The hydraulic connection between the pressure chamber 37 of the electrically controllable pressure supply device 5 and the brake supply line 13 (and thus the input connections of the inlet valves 6a-6d) can be opened and shut off in a controlled manner by the switching valve 26 .

Der durch die Kraftwirkung des Kolbens 36 auf das im Druckraum 37 eingeschlossene Druckmittel erzeugte Aktuatordruck wird in die zweite Zufuhrleitung 38 eingespeist. In einer „Brake-by-Wire“-Betriebsart, insbesondere in einem fehlerfreien Zustand der Bremsanlage, wird die Zufuhrleitung 38 über das Zuschaltventil 26 mit der Bremsversorgungsleitung 13 verbunden. Auf diesem Weg erfolgt bei einer Normalbremsung ein Radbremsdruckauf- und -abbau für alle Radbremsen 8a-8d durch Vor- und Zurückfahren der Kolbens 36.The actuator pressure generated by the force of the piston 36 on the pressure medium enclosed in the pressure chamber 37 is fed into the second supply line 38 . In a “brake-by-wire” operating mode, in particular when the brake system is in a fault-free state, the supply line 38 is connected to the brake supply line 13 via the switching valve 26 . In this way, during normal braking, wheel brake pressure is built up and reduced for all wheel brakes 8a-8d by moving the piston 36 forwards and backwards.

Bei einem Druckabbau durch Zurückfahren des Kolbens 36 strömt das vorher aus dem Druckraum 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 in die Radbremsen 8a-8d verschobene Druckmittel auf dem gleichen Wege wieder in den Druckraum 37 zurück.When the pressure is reduced by moving the piston 36 back, the pressure medium previously displaced from the pressure chamber 37 of the pressure supply device 5 into the wheel brakes 8a-8d flows back into the pressure chamber 37 in the same way.

Alternativ können radindividuell unterschiedliche Radbremsdrücken einfach mittels der Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d eingestellt werden. Bei einem entsprechenden Druckabbau strömt der über die Auslassventile 7a-7d abgelassene Druckmittelanteil über die Rücklaufleitung 14 in den Druckmittelvorratsbehälter 4. Alternatively, different wheel brake pressures can be adjusted individually for each wheel simply by means of the inlet and outlet valves 6a-6d, 7a-7d. With a corresponding reduction in pressure, the proportion of pressure medium released via the outlet valves 7a-7d flows via the return line 14 into the pressure medium reservoir 4.

Ein Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum 37 ist durch ein Zurückfahren des Kolbens 36 bei geschlossenem Zuschaltventil 26 möglich, indem Druckmittel aus dem Behälter 4 über die Leitung 42 mit einem in Strömungsrichtung zum Aktuator
5 öffnenden Rückschlagventil 53 in den Akuatordruckraum bzw. Druckraum 37 strömen kann.
Beispielsgemäß ist Druckraum 37 außerdem in einem unbetätigten Zustand des Kolbens 36 über ein oder mehrere Schnüffellöcher mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden. Diese Verbindung zwischen Druckraum 37 und Druckmittelvorratsbehälter 4 wird bei einer (ausreichenden) Betätigung des Kolbens 36 in Betätigungsrichtung 27 getrennt.
A suction of pressure medium into the pressure chamber 37 is possible by retracting the piston 36 when the sequence valve 26 is closed, by pressure medium from the container 4 via the line 42 with a flow direction to the actuator
5 opening check valve 53 can flow into the Akuatordruckraum or pressure chamber 37.
According to the example, the pressure chamber 37 is also connected to the pressure medium reservoir 4 via one or more snifting holes when the piston 36 is not actuated. This connection between the pressure chamber 37 and the pressure medium reservoir 4 is separated when the piston 36 is actuated (sufficiently) in the direction of actuation 27 .

In der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes Kreistrennventil 40 angeordnet, durch welches das Bremssystem in zwei hydraulische Teilkreise aufgeteilt ist. Die Bremsversorgungsleitung 13 ist aufgeteilt in einen ersten Leitungsabschnitt 13a, welcher (über das Trennventil 23) mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden ist, und einen zweiten Leitungsabschnitt 13b im zweiten hydraulischen Teilkreis, welcher (über das Zuschaltventil 26) mit der Druckbereitstellungseinrichtung 5 verbunden ist. Der erste Leitungsabschnitt 13a ist mit den Einlassventilen 6a, 6b der Radbremsen 8a, 8b verbunden und der zweite Leitungsabschnitt 13b ist mit den Einlassventilen 6c, 6d der Radbremsen 8c, 8d verbunden.In the brake supply line 13, an electrically actuable, normally open circuit separating valve 40 is arranged, through which the brake system is divided into two hydraulic sub-circuits. Brake supply line 13 is divided into a first line section 13a, which is connected to master brake cylinder 2 (via separating valve 23), and a second line section 13b in the second hydraulic sub-circuit, which is connected to pressure supply device 5 (via switching valve 26). The first line section 13a is connected to the inlet valves 6a, 6b of the wheel brakes 8a, 8b and the second line section 13b is connected to the inlet valves 6c, 6d of the wheel brakes 8c, 8d.

Bei geöffnetem Kreistrennventil 40 ist die Bremsanlage einkreisig ausgeführt. Durch Schließen des Kreistrennventils 40 kann die Bremsanlage, insbesondere situationsgerecht gesteuert, in zwei hydraulische Teilkreise, die Bremskreise I und II aufgetrennt oder aufgeteilt werden. Dabei ist im ersten Bremskreis I der Hauptbremszylinder 2 (über das Trennventil 23) mit nur noch den Einlassventilen 6a, 6b der Radbremsen 8a, 8b der Vorderachse VA verbunden, und im zweiten Bremskreis II die Druckbereitstellungseinrichtung 5 (bei geöffnetem Zuschaltventil 26) mit nur noch den Radbremsen 8c und 8d der Hinterachse HA verbunden.When the circuit separating valve 40 is open, the brake system is designed as a single circuit. By closing the circuit separating valve 40, the brake system can be separated or divided into two hydraulic sub-circuits, brake circuits I and II, in particular controlled according to the situation. In the first brake circuit I, the master brake cylinder 2 (via the separating valve 23) is only connected to the inlet valves 6a, 6b of the wheel brakes 8a, 8b of the front axle VA, and in the second brake circuit II the pressure supply device 5 (with the connection valve 26 open) is only connected to the inlet valves 6a, 6b connected to the wheel brakes 8c and 8d of the rear axle HA.

Die Eingangsanschlüsse aller Einlassventile 6a-6d können bei offenem Kreistrennventil 40 mittels der Bremsversorgungsleitung 13 mit einem Druck versorgt werden, der in einer ersten Betriebsart (z. B. „Brake-by-Wire“-Betriebsart) dem Bremsdruck entspricht, der von der Druckbereitstellungseinrichtung 5 bereitgestellt wird. Die Bremsversorgungsleitung 13
kann in einer zweiten Betriebsart (z. B. in einer stromlosen Rückfallbetriebsart) mit dem Druck der Druckkammer 17 des Hauptbremszylinders 2 beaufschlagt werden.
When the circuit separating valve 40 is open, the input connections of all inlet valves 6a-6d can be supplied with a pressure by means of the brake supply line 13 which, in a first operating mode (e.g. “brake-by-wire” operating mode), corresponds to the brake pressure generated by the pressure supply device 5 is provided. The brake supply line 13
can be acted upon by the pressure of the pressure chamber 17 of the master brake cylinder 2 in a second operating mode (e.g. in a de-energized fallback operating mode).

Vorteilhafterweise umfasst die Bremsanlage eine Pegelmesseinrichtung 50 zur Bestimmung eines Druckmittelpegels/-standes in dem Druckmittelvorratsbehälter 4. Vorteilhafterweise erfolgt eine Situationserkennung zur Kreistrennung mittels des Kreistrennventils 40 über die Pegelmesseinrichtung 50.Advantageously, the brake system includes a level measuring device 50 for determining a pressure medium level/status in the pressure medium reservoir 4. Advantageously, the situation for circuit separation is detected by means of the circuit separating valve 40 via the level measuring device 50.

Beispielsgemäß sind die hydraulischen Komponenten, nämlich der Hauptbremszylinder 2, die Simulationseinrichtung 3, die Druckbereitstellungseinrichtung 5, die Ventile 6a-6d, 7a-7d, 23, 26, 40 und 32 sowie die hydraulischen Verbindungen inklusive der Bremsversorgungsleitung 13, zusammen in einer hydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 (HCU) angeordnet. Der hydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 ist die elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 12 zugeordnet. Bevorzugt sind hydraulische und elektronische Steuer und Regeleinheit 60, 12 als eine Einheit (HECU) ausgeführtFor example, the hydraulic components, namely the master brake cylinder 2, the simulation device 3, the pressure supply device 5, the valves 6a-6d, 7a-7d, 23, 26, 40 and 32 and the hydraulic connections including the brake supply line 13, together in a hydraulic control - and control unit 60 (HCU) arranged. The electronic control and regulation unit (ECU) 12 is assigned to the hydraulic control and regulation unit 60 . Hydraulic and electronic control and regulation units 60, 12 are preferably designed as one unit (HECU).

Das Bremssystem umfasst einen Drucksensor 19 bzw. Systemdrucksensor zur Erfassung des von der Druckbereitstellungseinrichtung 5 bereitgestellten Druckes.
Der Drucksensor 19 ist hierbei von der Druckkammer 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 gesehen hinter dem Zuschaltventil 26 angeordnet.
The brake system includes a pressure sensor 19 or system pressure sensor for detecting the pressure provided by the pressure supply device 5 .
The pressure sensor 19 is arranged behind the sequence valve 26 as viewed from the pressure chamber 37 of the pressure supply device 5 .

Die beiden Hinterradbremsen 8c, 8d sind zusätzlich zu der hydraulischen Aktuation mit je einer integrierten Parkbremsen 48c, 48d ausgestattet, welche als elektromechanische Parkbremsen ausgeführt sind.In addition to the hydraulic actuation, the two rear wheel brakes 8c, 8d are each equipped with an integrated parking brake 48c, 48d, which are designed as electromechanical parking brakes.

In der 1 ist nun der Fall dargestellt, dass eine Leckage an der rechten Hinterradbremse 8d im schlafenden Zustand des Bremssystems auftritt. Die von dieser Leckage betroffenen Leitungsabschnitte, welche die darin enthaltene Bremsflüssigkeit verlieren ist mittels einer gepunkteten Linie 50 dargestellt. Dies betrifft die komplette Verbindung der Radbremse 8d mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 4 über den Hauptbremszylinder 2. Die Kammer des Bremsflüssigkeitsbehälters 4, welche mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden ist, läuft in diesem Fall komplett leer. Zum diesen Verlust auszugleichen kann die Steuereinheit beim aufwachen Bremsflüssigkeit vom Linearaktuator 5 in den Bremsflüssigkeitsbehälter 4 verschieben.In the 1 the case is now shown that a leak occurs at the right rear wheel brake 8d in the sleeping state of the brake system. The line sections affected by this leakage, which lose the brake fluid contained therein, are represented by a dotted line 50 . This applies to the complete connection of the wheel brake 8d to the brake fluid reservoir 4 via the master brake cylinder 2. The chamber of the brake fluid reservoir 4, which is connected to the master brake cylinder 2, runs completely empty in this case. To compensate for this loss, the control unit can move brake fluid from the linear actuator 5 into the brake fluid reservoir 4 when it wakes up.

In 2 ist nun die erfindungsgemäße Rückfallebene in einer ersten Ausführungsform dargestellt. In dieser Variante wird die Bremskraft an der Vorderachse 8a, 8b durch den Hauptbremszylinder 2 und damit das Bremspedal und die Muskelkraft des Fahrers bereitgestellt. Dazu ist das Simulatorventil 32 geschlossen und das Trennventil 23 geöffnet. Das Kreistrennventil 40 und das Versorgungsventil 26 ist ebenfalls geschlossen, um Verlust von Bremsflüssigkeit an der Hinterachse zu vermeiden. Die Leitungen und Bestandteile, welche mit Druck beaufschlagt werden, um eine Bremskraft an den Vorderachsradbremsen 8a, 8b bereitzustellen ist durch die gestrichelte Linie 52 dargestellt.In 2 the fallback level according to the invention is now shown in a first embodiment. In this variant, the braking force on the front axle 8a, 8b is provided by the master brake cylinder 2 and thus the brake pedal and the muscle power of the driver. For this purpose, the simulator valve 32 is closed and the isolating valve 23 is opened. The circuit separating valve 40 and the supply valve 26 are also closed in order to avoid loss of brake fluid at the rear axle. The lines and components which are pressurized to provide braking force to the front axle wheel brakes 8a, 8b are shown by the dashed line 52. FIG.

Die integrierten Parkbremsen 48c, 48d setzen die Verzögerung an der Hinterachse 8c, 8d um. Im Falle einer Notbremsung kann zusätzlich der Linearaktuator 5 zugeschaltet werden.The integrated parking brakes 48c, 48d implement the deceleration on the rear axle 8c, 8d. In the event of emergency braking, the linear actuator 5 can also be switched on.

In der 3 ist eine alternative Variante dargestellt, bei der der Linearaktuator 5 die Druckquelle für die Vorderachse 8a. 8b darstellt. Die integrierte Parkbremse 48c, 48d stellt wiederum die Bremskraft an der Hinterachse 8c, 8d zur Verfügung. Um zu verhindern, dass der Linearaktuator 5 an der Hinterachsradbremse 8d, welche die Leckage aufweist, Bremsflüssigkeit verliert, werden die Einlassventile 6c, 6d der Hinterachse geschlossen. Das Versorgungsventil 26 sowie das Kreistrennventil 40 sind geöffnet, um eine Verbindung zwischen dem Linearaktuator 5 und den Radbremsen 8a, 8b der Vorderachse herzustellen. Eine Trennung zwischen den Radbremsen der Vorderachse 8a, 8b und dem Hauptbremszylinder 2 wird über das geschlossene Trennventil 23 sichergestellt. Die Leitungen und Bestandteile, welche mit Druck beaufschlagt werden, um eine Bremskraft an den Vorderachsradbremsen 8a, 8b bereitzustellen ist durch die gestrichelte Linie 53 dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform kann anstelle des Hauptbremszylinders 2 und der Simulatoreinrichtung 3 ein trockenes elektronisches Bremspedal zur Fahrerbremswunscherfassung vorgesehen sein. In diesem Fall existiert eine direkte Verbindung des Trennventils 23 zum Bremsmittelreservoir 4.In the 3 an alternative variant is shown, in which the linear actuator 5 is the pressure source for the front axle 8a. 8b represents. The integrated parking brake 48c, 48d in turn provides the braking force on the rear axle 8c, 8d. In order to prevent the linear actuator 5 on the rear axle wheel brake 8d, which has the leak, from losing brake fluid, the inlet valves 6c, 6d of the rear axle are closed. The supply valve 26 and the circuit separating valve 40 are open in order to establish a connection between the linear actuator 5 and the wheel brakes 8a, 8b of the front axle. A separation between the wheel brakes of the front axle 8a, 8b and the master brake cylinder 2 is ensured via the closed isolating valve 23. The lines and components which are pressurized to provide braking force to the front axle wheel brakes 8a, 8b are shown by the dashed line 53. FIG. In an alternative embodiment, instead of the master brake cylinder 2 and the simulator device 3, a dry electronic brake pedal can be provided for detecting the driver's braking request. In this case there is a direct connection between the isolating valve 23 and the brake fluid reservoir 4.

In der 4 ist nun eine weitere Ausführungsform einer Bremsanlage dargestellt. Die Verbindung zu den Vorderradbremsen 8a, 8b ist durch eine weitere Bremseinheit mit je einem Umschaltventil 59a, 59b geführt, welches im Normalbetrieb geöffnet ist. Die weitere Bremseinheit umfasst aus Redundanzgründen eine weitere Druckbeaufschlagungseinrichtung 57, welche als zwei hydraulische Pumpen 57a, 57b mit einem gemeinsamen Motor ausgeführt ist. Die hydraulische Pumpen 57a, 57b sind saugseitig über je ein normal geschlossenes Pumpentrennventil 58a, 58b mit einem zugehörigen Niederdruckspeicher 55a, 55b verbunden, welcher wiederum eine Verbindung an das Bremsflüssigkeitsreservoir 4 aufweist. Die Niederdruckspeicher 55a, 55b sind außerdem durch ein weiteres Ventil 56a, 56b jeweils mit der zugehörigen Radbremse 8a, 8b verbunden.In the 4 a further embodiment of a brake system is now shown. The connection to the front wheel brakes 8a, 8b is routed through a further brake unit, each with a switching valve 59a, 59b, which is open during normal operation. For reasons of redundancy, the further brake unit comprises a further pressurization device 57, which is designed as two hydraulic pumps 57a, 57b with a common motor. The hydraulic pumps 57a, 57b are connected on the suction side via a normally closed pump isolating valve 58a, 58b to an associated low-pressure accumulator 55a, 55b, which in turn has a connection to the brake fluid reservoir 4. The low-pressure accumulators 55a, 55b are also connected to the associated wheel brakes 8a, 8b via a further valve 56a, 56b.

Die Ansteuerung der hydraulischen Pumpe 57 und des Linearaktuators 5 kann durch zwei getrennte Steuergeräte erfolgen.The hydraulic pump 57 and the linear actuator 5 can be controlled by two separate control devices.

In der erfindungsgemäßen Rückfallebene werden nun wie in 2 das Versorgungsventil 26 und das Kreistrennventil 40 geschlossen. Weiter wird der Hauptbremszylinder 2 entweder durch Schließen des Trennventils 23 und/oder durch Schließen der Umschaltventile 59a und 59b von der weiteren Bremseinheit 54 getrennt. Der Druckaufbau in den Vorderradbremsen 8a, 8b erfolgt dann durch Aktivierung der hydraulischen Pumpen 57a, 57b. Die Hinterradbremsen werden wiederum mittels der elektromechanischen Parkbremse 48c, 48d gebremst. In einer alternativen Ausführungsform kann auch hier wie in 3 anstelle des Hauptbremszylinders 2 und der Simulatoreinrichtung 3 ein trockenes elektronisches Bremspedal zur Fahrerbremswunscherfassung vorgesehen sein. In diesem Fall existiert wieder eine direkte Verbindung des Trennventils 23 zum Bremsmittelreservoir 4.In the fallback level according to the invention, as in 2 the supply valve 26 and the circuit separating valve 40 are closed. Furthermore, master brake cylinder 2 is separated from further brake unit 54 either by closing isolating valve 23 and/or by closing switchover valves 59a and 59b. The pressure buildup in the front wheel brakes 8a, 8b then takes place by activating the hydraulic pumps 57a, 57b. The rear wheel brakes are in turn braked by means of the electromechanical parking brake 48c, 48d. In an alternative embodiment, as in 3 instead of the master brake cylinder 2 and the simulator device 3, a dry electronic brake pedal can be provided for detecting the driver's braking request. In this case, there is again a direct connection between the isolating valve 23 and the brake fluid reservoir 4.

BezugszeichenlisteReference List

11
Bremspedalbrake pedal
22
Hauptbremszylindermaster cylinder
33
Simulationseinrichtungsimulation facility
44
Druckmittelvorratsbehälterpressure fluid reservoir
55
Druckbeaufschlagungseinrichtungpressurization device
66
a bis d Einlassventilea to d inlet valves
77
a bis d Auslassventilea to d exhaust valves
88th
a bis d Radbremsea to d wheel brake
99
Rückstellfederreturn spring
1212
Steuersystemcontrol system
1313
Bremsversorgungsleitungbrake supply line
1414
Rücklaufleitungreturn line
1616
GehäuseHousing
1717
Druckkammerpressure chamber
1919
Systemdrucksensorsystem pressure sensor
2020
Hauptzylinderdrucksensormaster cylinder pressure sensor
2222
erste Zufuhrleitungfirst supply line
2323
Trennventilisolation valve
2424
Kolbenstangepiston rod
2525
Wegsensordisplacement sensor
2626
Zuschaltventilsequence valve
2929
Simulatorkammersimulator chamber
3030
Simulatorrückkammersimulator rear chamber
3131
Simulatorkolbensimulator piston
3232
Simulatorfreigabeventilssimulator release valve
3333
Elastisches Elementelastic element
3535
KolbenPistons
3636
Elektromotorelectric motor
3737
Druckraumpressure room
3838
Zufuhrleitungsupply line
3939
Rotations-TranslationsgetriebeRotation-translation gear
4040
Kreistrennventilcircuit isolation valve
4141
Druckausgleichsleitungpressure compensation line
4242
LeitungManagement
4444
Rotorlagensensorrotor position sensor
5050
Füllstandssensorlevel sensor
5151
Entleerte LeitungenDrained lines
5252
Leitungen unter Drucklines under pressure
5353
Leitungen unter Drucklines under pressure
5454
Umschaltventilswitching valve
5555
Niederdruckspeicherlow-pressure accumulator
5656
Nachsaugventilanti-cavitation valve
5757
Hydraulische Pumpehydraulic pump
5858
Pumpentrennventilpump isolation valve

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • WO 2017/055152 A1 [0002]WO 2017/055152 A1 [0002]

Claims (15)

Bremssystem für Kraftfahrzeuge aufweisend eine hydraulische Bremsanlage mit einem ersten hydraulischen Teilkreis, welcher zumindest eine Vorderradbremse (8a, 8b) des Kraftfahrzeugs umfasst, und mit einem zweiten hydraulischen Teilkreis, welcher zumindest eine Hinterradbremse (8c, 8d) des Kraftfahrzeugs und einen Linearaktuator (5) umfasst, wobei der erste hydraulische Teilkreis und der zweite hydraulische Teilkreis über ein elektrisch ansteuerbares Kreistrennventil (40) verbunden sind, und eine elektromechanische Parkbremse (48c, 48d), welche dazu eingerichtet ist die zumindest eine Hinterradbremse (8c, 8d) zu betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremssystem eine Recheneinheit (12) aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine hydraulische Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse (8d) zu detektieren, und im Falle einer Leckage an der Hinterradbremse (8d) die Vorderradbremsen (8a, 8b) hydraulisch von den Hinterradbremsen (8c, 8d) zu entkoppeln, wobei bei einer Bremsanforderung ausschließlich die Vorderradbremsen (8a, 8b) mittels Beaufschlagung eines hydraulischen Drucks betätigt werden und die Hinterradbremsen (8c, 8d) ausschließlich mittels der elektromechanischen Parkbremse(48c, 48d) betätigt werden.Brake system for motor vehicles, having a hydraulic brake system with a first hydraulic sub-circuit, which includes at least one front wheel brake (8a, 8b) of the motor vehicle, and with a second hydraulic sub-circuit, which includes at least one rear wheel brake (8c, 8d) of the motor vehicle and a linear actuator (5) comprises, wherein the first hydraulic sub-circuit and the second hydraulic sub-circuit are connected via an electrically controllable circuit separating valve (40), and an electromechanical parking brake (48c, 48d), which is set up to actuate the at least one rear wheel brake (8c, 8d), thereby characterized in that the brake system has a computing unit (12) which is set up to detect a hydraulic leak in the at least one rear wheel brake (8d), and in the event of a leak in the rear wheel brake (8d) the front wheel brakes (8a, 8b) hydraulically to decouple from the rear wheel brakes (8c, 8d), wherein at a braking request only the front wheel brakes (8a, 8b) are actuated by applying hydraulic pressure and the rear wheel brakes (8c, 8d) are actuated exclusively by means of the electromechanical parking brake (48c, 48d). Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Entkopplung der zumindest einen Hinterradbremse (8c, 8d) und der zumindest einen Vorderradbremse (8a, 8b) durch Schließen des Kreistrennventils (40) durchgeführt wird.braking system after claim 1 , characterized in that the hydraulic decoupling of the at least one rear wheel brake (8c, 8d) and the at least one front wheel brake (8a, 8b) is carried out by closing the circuit separating valve (40). Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste hydraulische Teilkreis einen durch ein Bremspedal (1) betätigbaren Hauptbremszylinder (2) umfasst und die Recheneinheit (12) dazu eingerichtet ist, im Falle einer Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse (8c, 8d) eine strömungsoffene Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder (2) und den Vorderradbremsen (8a, 8b) herzustellen.braking system after claim 1 or 2 , characterized in that the first hydraulic sub-circuit comprises a master brake cylinder (2) that can be actuated by a brake pedal (1) and the computing unit (12) is set up to open a flow connection between the at least one rear wheel brake (8c, 8d) in the event of a leak the master brake cylinder (2) and the front wheel brakes (8a, 8b). Bremssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die strömungsoffene Verbindung durch Öffnen eines Hauptzylinderventils (23), welches an einem Ausgang des Hauptbremszylinders (2) angeordnet ist und Eingangsventilen (6a, 6b) der zumindest einen Vorderradbremse (8a, 8b) hergestellt wird.braking system after claim 3 , characterized in that the open-flow connection is established by opening a master cylinder valve (23) which is arranged at an outlet of the master brake cylinder (2) and inlet valves (6a, 6b) of the at least one front wheel brake (8a, 8b). Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (12) dazu eingerichtet ist, im Falle einer Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse (8c, 8d) eine strömungsoffene Verbindung zwischen dem Linearaktuator (5) und der zumindest einen Vorderradbremse (8a, 8b) herzustellen, wobei die hydraulische Entkopplung der zumindest einen Hinterradbremse (8c, 8d) und der zumindest einen Vorderradbremse (8a, 8b) durch Schließen eines Einlassventils (6c, 6d) der zumindest einen Hinterradbremse (8c, 8d) durchgeführt wird.braking system after claim 1 or 2 , characterized in that the computing unit (12) is set up to establish a flow-open connection between the linear actuator (5) and the at least one front wheel brake (8a, 8b) in the event of a leak in the at least one rear wheel brake (8c, 8d), wherein the at least one rear wheel brake (8c, 8d) and the at least one front wheel brake (8a, 8b) are hydraulically decoupled by closing an inlet valve (6c, 6d) of the at least one rear wheel brake (8c, 8d). Bremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (2) hydraulisch von der zumindest einen Vorderradbremse (8a, 8b) entkoppelt wird.braking system after claim 5 , characterized in that the master brake cylinder (2) is hydraulically decoupled from the at least one front wheel brake (8a, 8b). Bremssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektronisches Bremspedal ohne hydraulische Verbindung zur Fahrerbremswunscherfassung vorgesehen ist.braking system after claim 5 , characterized in that an electronic brake pedal is provided without a hydraulic connection to the driver braking request detection. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Bremsanlage eine sekundäre Druckbeaufschlagungseinrichtung (57) aufweist, welche dazu eingerichtet ist einen hydraulischen Druck in der zumindest einen Vorderradbremse (8a, 8b) aufzubauen, wobei die Recheneinheit (12) dazu eingerichtet ist im Falle einer Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse (8c, 8d) bei einer Bremsanforderung einen hydraulischen Druck in den Vorderradbremsen (8a, 8b) mittels der sekundären Druckbeaufschlagungseinrichtung (57) aufzubauenbraking system after claim 1 , characterized in that the hydraulic brake system has a secondary pressurization device (57) which is set up to build up hydraulic pressure in the at least one front wheel brake (8a, 8b), the computing unit (12) being set up to do this in the event of a leak at the at least one rear wheel brake (8c, 8d) to build up hydraulic pressure in the front wheel brakes (8a, 8b) by means of the secondary pressurization device (57) when braking is required Bremssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste hydraulische Teilkreis einen durch ein Bremspedal (1) betätigbaren Hauptbremszylinder (2) umfasst und die Recheneinheit (12) dazu eingerichtet ist, im Falle einer Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse (8c, 8d) den Hauptbremszylinder (2) hydraulisch von den Vorderradbremsen (8a, 8b) zu entkoppeln.braking system after claim 8 , characterized in that the first hydraulic partial circuit comprises a master brake cylinder (2) which can be actuated by a brake pedal (1) and the computing unit (12) is set up to activate the master brake cylinder (2nd ) hydraulically decoupled from the front wheel brakes (8a, 8b). Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromechanische Parkbremse (48c, 48d) erst bei einer Bremsanforderung größer als ein Schwellwert angesteuert wird.Braking system according to one of the preceding claims, characterized in that the electromechanical parking brake (48c, 48d) is activated only when a braking request is greater than a threshold value. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkräfte der elektromechanischen Parkbremse (48c, 48d) basierend auf einem Lenkwinkel limitiert werden.Braking system according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping forces of the electromechanical parking brake (48c, 48d) are limited based on a steering angle. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (12) ferner dazu eingerichtet ist einen vollständigen Verlust der Bremsflüssigkeit festzustellen und in diesem Fall bei einer Bremsanforderung nur die elektromechanische Parkbremse (48c, 48d) der Hinterachse anzusteuern.Braking system according to one of the preceding claims, characterized in that the computing unit (12) is also set up to determine a complete loss of brake fluid and in this case to activate only the electromechanical parking brake (48c, 48d) of the rear axle when braking is requested. Bremssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal an das Kraftfahrzeug gesendet wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen Grenzgeschwindigkeit, insbesondere kleiner als 10km/h, zu begrenzen.braking system after claim 12 , characterized in that a signal is sent to the motor vehicle to limit the vehicle speed to a limit speed, in particular less than 10 km/h. Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite hydraulische Teilkreis keine Vorderradbremse (8a, 8b) umfasst und der erste hydraulische Teilkreis keine Hinterradbremse (8c, 8d) umfasst.Braking system according to one of the preceding claims, characterized in that the second hydraulic sub-circuit does not include a front wheel brake (8a, 8b) and the first hydraulic sub-circuit does not include a rear wheel brake (8c, 8d). Verfahren zur Regelung eines Bremssystems, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Leckage an der zumindest einen Hinterradbremse (8c, 8d) überwacht wird und bei Detektion einer Leckage an der Hinterachse (8c, 8d) zumindest eine Vorderradbremse (8a, 8b) hydraulisch von zumindest einer Hinterradbremse (8c, 8d) entkoppelt wird, wobei bei einer Bremsanforderung ausschließlich die zumindest eine Vorderradbremse (8a, 8b) mittels Beaufschlagung eines hydraulischen Drucks betätigt wird und die zumindest eine Hinterradbremse (8c, 8d) ausschließlich mittels der elektromechanischen Parkbremse betätigt wird.Method for controlling a braking system, characterized in that a hydraulic leakage at the at least one rear wheel brake (8c, 8d) is monitored and, upon detection of a leakage at the rear axle (8c, 8d), at least one front wheel brake (8a, 8b) is activated hydraulically by at least one rear wheel brake (8c, 8d) is decoupled, wherein when braking is requested, only the at least one front wheel brake (8a, 8b) is actuated by applying hydraulic pressure and the at least one rear wheel brake (8c, 8d) is actuated exclusively by means of the electromechanical parking brake.
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