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Die Erfindung betrifft eine hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug aufweisend einen ersten hydraulischen Teilkreis, umfassend einen mechanisch betätigbaren Hauptbremszylinder, welcher mit einem ersten Teilreservoir eines Bremsflüssigkeitsbehälters verbunden ist, sowie zumindest zwei erste Radbremsen mit zugeordneten Einlassventilen und Auslassventilen und einen zweiten hydraulischen Teilkreis, umfassend eine elektrische Druckbereitstellungseinrichtung, welche mit einem zweiten Teilreservoir des Bremsflüssigkeitsbehälters verbunden ist, sowie zumindest zwei zweite Radbremsen mit zugeordneten Einlassventilen und Auslassventilen wobei der erste Teilkreis und der zweite Teilkreis über ein elektrisch schaltbares Kreistrennventil trennbar verbunden sind.
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Beim Initialisieren einer solchen Bremsanlage, beispielsweise beim Aufschließen des Fahrzeugs, wenn sich ein Fahrer dem Fahrzeug nähert oder beim Einschalten der Zündung wird typischerweise der Füllstand des Bremsflüssigkeitsbehälters überprüft. Liegt dieser unterhalb einer Schwelle, so wird von einer Leckage im Bremssystem ausgegangen.
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Die Degradierung bekannter Bremsanlagen im Falle einer externen Leckage ist die Umsetzung einer Kreistrennung. Hierzu wird das einkreisige By-wire-System in ein zweikreisiges System bestehend aus einem Fahrerkreis mit dem Hauptbremszylinder und einem Plungerkreis mit dem Linearaktuator getrennt, indem das Kreistrennventil bestromt wird.
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Im stromlosen Fall, also insbesondere in einem Ruhezustand, wenn das Fahrzeug abgeschaltet ist, bleibt die Bremsanlage jedoch einkreisig, da zur Kreistrennung eine Bestromung des Kreistrennventils notwendig ist. Die Folge ist, dass bei einer Leckage zu einem der vier Räder hin das Bremsflüssigkeitsvolumen der ersten Teilkammer, welche mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist, verloren geht.
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Um den Bremsflüssigkeitsverlust zu minimieren wird häufig in einem verlängerten Nachlauf bei ausgeschalteter Zündung für beispielsweise 48 Stunden eine bereits erfolgte Kreistrennung aufrechterhalten und das Kreisventil bestromt. Außerdem wird nach dem Aufwachen aus einem Ruhemodus und erkannter Plungerkreisleckage die erste Teilkammer mit Bremsflüssigkeitsvolumen aus der zweiten Teilkammer wiederbefüllt.
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Diese beiden Funktionen unterliegen jedoch Einschränkungen. Der verlängerte Nachlauf ist zeitlich begrenzt. Spätestens nach Ablauf des Nachlaufs kommt es zum Übergang in ein einkreisiges Bremssystem und damit zum Verlust des Volumens der ersten Teilkammer. Die Dauer des verlängerten Nachlaufs ist abhängig vom Batterieladestand. Der verlängerte Nachlauf schützt außerdem nicht vollständig gegen einen Verlust des Volumens der ersten Teilkammer. Der Schweredruck erzeugt über das geschlossene Kreistrennventil einen Leckagestrom, der zur Entleerung der Teilkammer führen kann. Die Wiederbefüllung der ersten Teilkammer reduziert das Bremsflüssigkeitsvolumen der zweiten Teilkammer um den entsprechenden Betrag. Eine Wiederbefüllung ist daher begrenzt.
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Es stellt sich somit die Aufgabe, die Bereitschaft der Bremsanlage bei einer Leckage zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug aufweisend
- - einen ersten hydraulischen Teilkreis, umfassend einen mechanisch betätigbaren Hauptbremszylinder, welcher mit einem ersten Teilreservoir eines Bremsflüssigkeitsbehälters verbunden ist, sowie zumindest zwei erste Radbremsen mit zugeordneten Einlassventilen und Auslassventilen und
- - einen zweiten hydraulischen Teilkreis, umfassend eine elektrische Druckbereitstellungseinrichtung, welche mit einem zweiten Teilreservoir des Bremsflüssigkeitsbehälters verbunden ist, sowie zumindest zwei zweite Radbremsen mit zugeordneten Einlassventilen und Auslassventilen. Die Bremsanlage weißt also keine Diagonalaufteilung sondern eine Aufteilung der Radbremsen von Vorderachse und Hinterachse auf. Die Druckbereitstellungseinrichtung kann insbesondere als Linearaktuator ausgebildet sein, bei dem zum Druckaufbau ein Kolben axial in einen hydraulischen Druckraum verschoben wird, 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.
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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.
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Weiter sind der erste Teilkreis und der zweite Teilkreis über ein elektrisch schaltbares Kreistrennventil trennbar verbunden, wobei dies insbesondere die einzige Verbindung zwischen den Teilkreisen darstellt, sodass die Teilkreise durch das Kreistrennventil vollständig strömungstechnisch getrennt werden können.
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Erfindungsgemäß weist die Bremsanlage ein Steuergerät auf, welches dazu eingerichtet ist, eine Leckageerkennung durchzuführen und bei erkannter Leckage eine Leckagelokalisierung durchzuführen. Durch die Leckagelokalisierung wird zumindest bestimmt, in welchem Teilkreis die Leckage vorliegt.
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Das Steuergerät ist dann dazu eingerichtet bei einer Leckage in dem zweiten Teilkreis das Kreistrennventil zu öffnen oder offenzuhalten und die Einlassventile der zweiten Radbremsen zu schließen, und bei Betätigung des Bremspedals die Druckbereitstellungseinrichtung anzusteuern, einen Bremsdruck in den ersten Radbremsen aufzubauen.
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Es wird somit trotz der Leckage eine Bremskraftverstärkung an der Vorderachse (Front Boost) erreicht, wodurch eine bessere Verzögerung des Fahrzeugs sichergestellt ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuergerät dazu eingerichtet bei einer Leckage in dem ersten Teilkreis das Kreistrennventil zu schließen, wobei bei Betätigung des Bremspedals der Linearaktuator angesteuert wird, einen Bremsdruck in den zweiten Radbremsen aufzubauen. Es werden somit je nach Position der Leckage entweder eine Kreistrennung oder wenn möglich die Bremskraftverstärkung an der Vorderachse umgesetzt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuergerät dazu eingerichtet die Leckagelokalisierung nur durchzuführen, wenn sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet und andernfalls eine Kreistrennung durch Schließen des Kreistrennventils durchzuführen. Somit ist sichergestellt, dass durch die Leckagelokalisierung keine Gefahrensituation entsteht, insbesondere wird eine Destabilisierung des Kraftfahrzeugs, eine Verschlechterung der Verzögerungsleistung und/oder eine negative Beeinflussung der Fahrdynamik während der Fahrt verhindert.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuergerät dazu eingerichtet ist, die Leckagelokalisierung bei einem Anschalten der Zündung, also einem Übergang der Zündung von aus zu an, und einem betätigten Bremspedal durchzuführen. Da somit die Freigabe zur Fahrt im Falle einer Leckage nur mit Pedalbetätigung möglich ist und die Pedalbetätigung der Trigger für den hydraulischer Selbstest ist, kann Klemmschutz garantiert werden.
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Alternativ erfolgt die Prüfung nicht beim Aufwachen im Rahmen eines Selbsttests. Stattdessen wird bei der Fahrt über einen Online Monitor die Leckage bestimmt, wenn der Fahrer bremst. Zu Beginn kann mit einer Kreistrennung reagiert werden, wobei die Hinterachse, insbesondere mittels eines Drucksensors, auf eine Leckage überwacht wird. Wird eine Leckage an der Hinterachse detektiert und zeigt die Vorderachse keinen Leckageverdacht, wird auf den Front Boost umgeschaltet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuergerät dazu eingerichtet, bei der Leckagelokalisierung Leckagewerte für eine Radbremse oder Gruppe von Radbremsen zu bestimmen und mit Leckagewerten einer weiteren Radbremse oder Gruppe von Radbremsen zu vergleichen. Da sämtliche in Bremssystemen verwendeten Ventile keine vollständige Dichtigkeit aufweisen, sind gewisse Leckageströme innerhalb gewisser Grenzen normal. Daher wird nicht das grundsätzliche Auftreten eines Leckagestroms als Leckage gewertet sondern erst ein Vergleich zwischen den beiden Teilkreisen oder mehrerer Radbremsen. Jedoch kann bei Unterschreiten eines minimalen Grenzleckagenstroms die geprüfte Gruppe ohne Prüfung der anderen Gruppe als dichte Gruppe erkannt werden. Vorzugsweise ist die erste zu prüfende Gruppe, die Gruppe der Hinterräder.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Steuergerät dazu eingerichtet, bei der Leckagelokalisierung einzubeziehen, welcher hydraulische Druck zur Umsetzung einer vorgegebenen Verzögerung in der jeweiligen Radbremse oder Gruppe von Radbremsen benötigt wird.
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Dazu wird insbesondere bei der Leckagelokalisierung ein erster Leckagewert für den ersten Teilkreis und ein zweiter Leckagewert für den zweiten Teilkreis bestimmt. Je nach Teilkreis werden jedoch verschiedene Bremsdrücke benötigt, um mit diesem Teilkreis eine Fahrzeugverzögerung entsprechend eines vorbestimmten Werts zu erreichen. Entsprechend wird der erste und der zweite Leckagewert auf einen hydraulischen Druck umgerechnet, der im jeweiligen Teilkreis benötigt wird, um eine vorgegebene Verzögerung des Kraftfahrzeugs zu erreichen. Dadurch wird sichergestellt, dass die Ansteuerung der Bremsanlage derart erfolgt, wie eine maximal mögliche Verfügbarkeitsdauer gewährleistet ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die hydraulischen Ventile und Verbindungen derart ausgebildet, dass in einem stromlosen Zustand die erste Teilkammer mit den Radbremsen verbunden ist. Dies ist für die letzte Rückfallebene relevant, in der nur noch der Fahrer völlig ohne elektrische Unterstützung Durchgriff auf die Radbremsen erhält.
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Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer Bremsanlage bei Leckagen, wobei die Bremsanlage
- - einen ersten Teilkreis aufweist, umfassend einen mechanisch betätigbaren Hauptbremszylinder, welcher mit einem ersten Teilreservoir eines Bremsflüssigkeitsbehälters verbunden ist, sowie zwei erste Radbremsen mit zugeordneten Einlassventilen und Auslassventilen und
- - einen zweiten Teilkreis aufweist, umfassend eine elektrische Druckbereitstellungseinrichtung, welche mit einem zweiten Teilreservoir des Bremsflüssigkeitsbehälters verbunden ist, sowie zwei zweite Radbremsen mit zugeordneten Einlassventilen und Auslassventilen,
- - wobei der erste Teilkreis und der zweite Teilkreis über ein elektrisch schließbares Kreistrennventil verbunden sind, und wobei eine Leckageerkennung durchgeführt wird, und bei festgestellter Leckage eine Leckagelokalisierung durchgeführt wird, wobei
- - bei einer Leckage in dem zweiten Teilkreis das Kreistrennventil geöffnet oder offengehalten wird und die Einlassventile der zweiten Radbremsen geschlossen werden, wobei bei Betätigung des Bremspedals die Druckbereitstellungseinrichtung angesteuert wird, einen Bremsdruck in den ersten Radbremsen aufzubauen.
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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 im stromlosen Zustand,
- 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bremsanlage bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 3 zeigt ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
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Ein in 1 dargestelltes Bremssystem für ein Kraftfahrzeug umfasst vier hydraulisch betätigbare 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 Druckbeaufschlagungseinrichtung 5, und radindividuelle Bremsdruckmodulationsventile, welche beispielsgemäß als Einlassventile 6a-6d und Auslassventile 7a-7d ausgeführt sind. Weiterhin umfasst das Bremssystem eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des Bremssystems. Diese kann auch aus mehreren einzelnen Steuereinrichtungen aufgebaut sein.
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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.
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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 17 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.
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In der Druckausgleichsleitung 41 bzw. in der Verbindung zwischen der Druckkammer 17 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 ist beispielsgemäß kein Ventil, insbesondere kein elektrisch oder hydraulisch betätigbares Ventil und kein Rückschlagventil, angeordnet.
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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.
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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.
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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.
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Ein an die erste Zufuhrleitung 22 angeschlossener Drucksensor 20 erfasst den in der Druckkammer 17 durch ein Verschieben des Kolbens 15 aufgebauten Druck. 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.
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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.
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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.
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Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (bzw. als 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. Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dienender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet.
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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, stromlos geschlossenes, Zuschaltventil 26 mit der Bremsversorgungsleitung 13 verbunden.
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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. 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.
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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.
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Alternativ können radindividuell unterschiedliche Radbremsdrücke 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. 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 45 in den Aktuatordruckraum bzw. Druckraum 37 strömen kann.
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Beispielsgemäß ist der 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 getrennt.
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In der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes Kreistrennventil 40 angeordnet, durch welches die Bremsversorgungsleitung 13 in einen ersten Leitungsabschnitt 13a, welcher (über das Trennventil 23) mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden ist, und einen zweiten Leitungsabschnitt 13b, welcher (über das Zuschaltventil 26) mit der Druckbereitstellungseinrichtung 5 verbunden ist, trennbar 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.
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Bei geöffnetem Kreistrennventil 40 ist die Bremsanlage einkreisig ausgeführt. Durch Schließen des Kreistrennventils 40 kann die Bremsanlage, insbesondere situationsgerecht gesteuert, in zwei Bremskreise (Teilkreise) 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.
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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.
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Vorteilhafterweise umfasst die Bremsanlage eine Pegelmesseinrichtung 50 zur Bestimmung eines Druckmittelpegels/-standes in dem Druckmittelvorratsbehälter 4. Fällt der Druckmittelpegel unterhalb einen Schwellwert ab, so geht das Bremssystem von einer hydraulischen Leckage aus. Der Druckmittelvorratsbehälter 4 weist eine erste Teilkammer 10 und eine zweite Teilkammer 11 auf, die über eine Schottwand voneinander getrennt sind. Die erste Teilkammer 10 stellt Bremsflüssigkeit für den Hauptbremszylinder 2 über die Druckausgleichsleitung 41 zur Verfügung. Die zweite Kammer 11 versorgt hingegen über die Druckausgleichsleitung 42 und das Rückschlagventil 120 den Linearaktuator 5 mit Bremsflüssigkeit.
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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) ausgeführt.
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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.
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Wird über einen längeren Zeitraum oder mehrmals hintereinander Druck über die Auslassventile 7a bis 7d der Radbremsen 8a bis 8d abgebaut, so bewegt sich der Kolben 36 des Linearaktuators 5 sukzessive nach vorne bis dieser an seiner vordersten Position angekommen ist, von der aus ein weiterer Volumenstrom nicht mehr bereitgestellt werden kann. Spätestens zu diesem Zeitpunkt muss der Linearaktuar mittels eines Refills nachgefüllt werden.
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Für einen solchen Refill des Linearaktuators 5 wird das Zuschaltventil 26 geschlossen und danach der Kolben 36 zurückgefahren. Dadurch wird über das Rückschlagventil 45 Bremsflüssigkeit aus dem Reservoir 4 angesaugt.
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Beim Initialisieren des Bremssystems, beispielsweise beim Aufschließen des Fahrzeugs, wird mittels der Pegelmesseinrichtung 50 überprüft, ob der Bremsflüssigkeitspegel ausreichend ist. Ist dies der Fall, startet die Bremsanlage im normalen Betriebsmodus.
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Liegt der Bremsflüssigkeitspegel hingegen unterhalb eines Schwellwerts, wie dies in 2 dargestellt ist, so wird erfindungsgemäß nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt das einkreisige Bremssystem durch Schließen des Kreistrennventils 40 in ein zweikreisiges Bremssystem überführt. Stattdessen wird eine Leckagelokalisierung durchgeführt, die es erlaubt, den von der Leckage betroffenen Teilkreis oder sogar die betroffene Radbremse zu bestimmen. Dazu wird der Linearaktuator 5 über das Zuschaltventil 26 und nacheinander geöffnete Einlassventile 6a bis d mit einzelnen Radbremsen 8a bis d oder den Radbremsen eines Teilkreises verbunden, deren Auslassventil 7a bis d geschlossen ist. Die übrigen Einlassventile 6 a bis d sind dabei ebenfalls geschlossen. Dabei wird mittels des Linearaktuators 5 ein Testdruck aufgebaut und mittels des für den Aufbau dieses Testdrucks benötigten Verfahrwegs ein Leckagewert bestimmt. Dieser Leckagewert wird dann von dem Testdruck auf einen solchen Druck umgerechnet, der an der jeweiligen Radbremse oder dem jeweiligen Teilkreis benötigt wird, um eine Mindestverzögerung aufrechtzuerhalten. Typischerweise wird an der Hinterachse für die gleiche Verzögerung von typischerweise 2,44 m/s^2, ein dreimal so hoher Bremsdruck benötigt wie an der Vorderachse. Diese auf den jeweiligen Bremsdruck umgerechnete Leckagewerte werden anschließend verglichen und somit die leckagebehaftete Radbremse bestimmt, welche in 2 beispielhaft die hintere rechte Radbremse 8d ist.
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Erfindungsgemäß wird in diesem Fall keine Kreistrennung durchgeführt, sondern die Vorderachsbremsen 8a, 8b mittels Linearaktuator 5 mit einem Bremsdruck beaufschlagt. Es werden demnach die Vorderachsradbremsen 8a 8b durch den Linearaktuator 5 verstärkt, weswegen das erfindungsgemäße Verfahren auch als Front Boost bezeichnet wird. Dazu werden die Einlassventile 6c, 6d der Hinterachse geschlossen, wodurch die Leckage vom Rest der Bremsanlage getrennt ist. Der Linearaktuator wird über das geöffnete Zuschaltventil 26, Kreistrennventil 40 und Einlassventile 6a, 6b mit den Radbremsen 8a, 8b der Vorderachse verbunden. Das Trennventil 23 ist geschlossen, um den Hauptbremszylinder 2 vom Linearaktuator 5 getrennt zu halten. Dieser ist weiterhin mit dem Simulator 3 verbunden, sodass dem Fahrer ein passendes Bremsgefühl simuliert wird. Das Steuergerät 12 schaltet auf eine Druck-Volumen Kennlinie, welche für die Vorderachse spezifisch ist um, um eine genaue Druckstellung für den vorliegenden Hydraulikkreis zu ermöglichen. Somit stellt der Linearaktuator 5 in diesem Modus die Bremsdrücke für die Vorderachse basierend auf einer Betätigung des Bremspedals.
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In 3 ist nun der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens als Flussdiagramm dargestellt. Zu Beginn wird in einem Schritt 101 die Zündung des Fahrzeugs aktiviert. Daraufhin wird in Schritt 102 die Pegelmesseinrichtung 50 überprüft. Zeigt diese einen ausreichenden Füllstand an, wird in Schritt 107 eine normale Initialisierung der hydraulischen Bremsanlage durchgeführt. Ist der Füllstand hingegen nicht ausreichend, wird in einem Schritt 103 weiter überprüft, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und das Bremspedal 1 betätigt ist. Ist dies nicht der Fall, wird in Schritt 108 eine Kreistrennung als Rückfallebene umgesetzt, indem das Kreistrennventil 40 geschlossen wird. Befindet sich das Fahrzeug jedoch bei betätigter Bremse im Stillstand, wird in Schritt 104 eine Leckagelokalisierung durchgeführt. Dazu wird wie oben beschrieben nacheinander in den beiden Teilkreisen ein Testdruck aufgebaut und eine entsprechender Leckagewert gemessen. Dieser wird nach Umrechnung auf einen benötigten Bremsdruck im jeweiligen Kreis verglichen, wobei der größere Wert, den leckagebehafteten Teilkreis anzeigt. In Schritt 105 wird dann eine Entscheidung basierend auf der Position der Leckage durchgeführt. Bei einer Leckage an der Vorderachse wird in Schritt 108 eine Kreistrennung durchgeführt. Liegt die Leckage jedoch an der Hinterachse so werden in Schritt 106 die Ventile für den Front Boost eingestellt. Es werden also insbesondere die Einlassventile der Hinterachse geschlossen und der Linearaktuator 5 mit den Radbremsen 8 der Vorderachse verbunden.
