DE102021210317A1

DE102021210317A1 - Bremssystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102021210317A1
Application number: DE102021210317.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Courth
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2021-09-17
Publication date: 2023-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, wobei ein elektrisch betätigter Druckerzeuger in Form einer reversierbaren, nicht-ventilgesteuerten Pumpe vorhanden ist, welcher von einem Elektromotor antreibbar ist, der mindestens eine erste und eine zweite Wicklung aufweist, welche von unterschiedlichen Steuerungsvorrichtungen ansteuerbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug.
Bremssysteme werden typischerweise in Kraftfahrzeugen verwendet, um die Kraftfahrzeuge kontrolliert zu verzögern. Dabei wird insbesondere in einem Bremssystem hydraulischer Druck aufgebaut, welcher dann an Radbremsen zu einer Bremskraft und damit letztlich auch zu einer Verzögerung des Kraftfahrzeugs führt. Typischerweise werden Bremssysteme derart ausgeführt, dass durch eine Pedalbetätigung eines Bremskraftzylinders und/oder durch einen elektrisch betätigten Druckerzeuger ein hydraulischer Druck aufgebaut werden kann.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bremssystem bereitzustellen, welches im Vergleich zu bekannten Ausführungen alternativ oder besser ausgeführt ist. Dies wird erfindungsgemäß durch ein Bremssystem nach Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug. Das Bremssystem weist einen elektrisch betätigten Druckerzeuger auf. Das Bremssystem weist mehrere Radanschlüsse auf. Es weist mehrere Einlassventile und mehrere Auslassventile auf, wobei jedem Radanschluss ein Einlassventil und ein Auslassventil zugeordnet sind. Das Bremssystem weist mindestens einen Behälteranschluss zum Verbinden mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter auf. Das Bremssystem weist mindestens eine erste Steuerungsvorrichtung und eine davon unabhängige zweite Steuerungsvorrichtung auf. Das Bremssystem weist einen Elektromotor zum Betätigen des Druckerzeugers auf, wobei der Elektromotor eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung aufweist, wobei die erste Wicklung von der ersten Steuerungsvorrichtung beaufschlagbar ist und die zweite Wicklung von der zweiten Steuerungsvorrichtung beaufschlagbar ist.
Die Einlassventile sind fluidisch zwischen dem Druckerzeuger und dem jeweiligen zugeordneten Radanschluss verschaltet. Die Auslassventile sind fluidisch zwischen dem jeweiligen zugeordneten Radanschluss und einem Behälteranschluss verschaltet. Der Druckerzeuger ist vorliegend als reversierbare, nicht-ventilgesteuerte Pumpe ausgeführt.
Mittels einer solchen Ausführung kann eine besonders einfache und trotzdem redundante Ausführung eines Bremssystems erreicht werden. Durch die Verwendung von zwei Steuerungsvorrichtungen wird erreicht, dass auch bei Ausfall einer Steuerungsvorrichtung noch eine weitere Steuerungsvorrichtung verfügbar ist. Durch die Verwendung zweier Wicklungen können diese auch unabhängig voneinander den Motor betätigen, um Druck aufzubauen. Die Verwendung einer reversierbaren, nicht-ventilgesteuerten Pumpe entspricht einer besonders einfachen und damit auch wartungsfreundlichen und kostengünstigen Ausführung.
Die Radanschlüsse sind insbesondere Anschlüsse, an welchen flexible oder feste Leitungen angeschlossen werden, welche wiederum mit Radbremsen verbunden werden können. Dadurch kann Druck zu den Radbremsen geleitet werden. Mittels der Einlassventile und der Auslassventile kann der Druck an jedem Radanschluss und damit auch an jeder Radbremse kontrolliert werden. Typischerweise wird über ein Einlassventil Druck zum Radanschluss geleitet und über ein Auslassventil kann durch dessen Öffnung wieder Druck abgebaut werden. Unter einem Behälteranschluss wird insbesondere ein Anschluss verstanden, welcher mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter verbunden werden kann. Dies erlaubt eine fluidische Kommunikation mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter, welcher als Reservoir für Bremsflüssigkeit dienen kann. Dieser ist typischerweise drucklos ausgeführt. Das Bremssystem kann einen oder auch mehrere Behälteranschlüsse aufweisen.
Die Steuerungsvorrichtungen können insbesondere dadurch unabhängig voneinander ausgeführt sein, dass sie auf unterschiedlichen Platinen und/oder auf sonstige Weise elektrisch voneinander getrennt ausgeführt sind. Auch eine mechanische Trennung ist möglich. Beispielsweise können sie in unterschiedlichen Gehäusen untergebracht sein und/oder dazu ausgebildet sein, mit unterschiedlichen Fahrzeugbordnetzen verbunden zu werden.
Die beiden Wicklungen wirken typischerweise gemeinsam zum Antrieb des Elektromotors, wobei der Elektromotor sich bereits dann in Bewegung setzt, wenn nur eine der beiden Wicklungen ausreichend mit Strom beaufschlagt wird. Durch die gleichzeitige Verwendung beider Wicklungen kann die Leistung erhöht werden.
Durch die Ausführung als reversierbare Pumpe wird insbesondere erreicht, dass mittels der Pumpe aktiv Druck abgebaut werden kann. Dadurch kann beispielsweise darauf verzichtet werden, Auslassventile zum Zwecke des Abbaus von Druck zu öffnen. Eine nicht-ventilgesteuerte Pumpe ist insbesondere eine Pumpe, welche für ihre Funktion des Förderns von Fluid und des Aufbaus von Druck in diesem Fluid keine schaltbaren Ventile benötigt. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Zahnradpumpe handeln, welche zumindest bei entsprechender Ausführung derartige Eigenschaften hat.
Das Bremssystem kann gemäß einer Ausführung keinen manuell betätigten Druckerzeuger aufweisen. Es kann auch insbesondere vorgesehen sein, dass der elektrisch betätigte Druckerzeuger der einzige Druckerzeuger des Bremssystems ist. Dadurch kann eine einfache Ausführung erreicht werden, welche insbesondere einer reinen By-Wire-Ausführung entspricht. Insbesondere kann auf eine manuelle Betätigung und auf eine hydraulische Rückfallebene verzichtet werden. Dies ist insbesondere deshalb in besonders vorteilhafter Weise möglich, da durch die beiden voneinander unabhängigen Steuerungsvorrichtungen eine hohe elektrische Redundanz erreicht wird.
Das Bremssystem kann gemäß einer Ausführung einen manuell betätigten Hauptbremszylinder und einen Simulator aufweisen. Der Hauptbremszylinder kann über ein stromlos geschlossenes Simulatorventil mit dem Simulator verbunden sein. Der Hauptbremszylinder und das Simulatorventil können insbesondere über ein stromlos offenes Trennventil mit den Einlassventilen verbunden sein. Zwischen Trennventil und Einlassventilen kann insbesondere ein Rückschlagventil angeordnet sein. Mittels einer solchen Ausführung kann erreicht werden, dass eine manuelle Betätigung des Bremssystems grundsätzlich möglich ist. Insbesondere kann in einem Normalbremsbetrieb das Trennventil geschlossen werden und der Fahrer spürt bei der Betätigung des Bremspedals lediglich eine Kraft, welche durch den Simulator erzeugt wird. Sollte es jedoch zu einem vollständigen Ausfall des elektrischen Systems kommen, steht eine hydraulische Rückfallebene zur Verfügung, wobei sich in diesem Fall das Trennventil öffnet, das Simulatorventil schließt und eine unmittelbare Weiterleitung des Drucks an die Einlassventile möglich ist. Diese sind typischerweise ebenfalls stromlos offen ausgeführt. Durch das Rückschlagventil, welches insbesondere eine Durchlassrichtung zu den Einlassventilen hin aufweist, wird ein Rückfluss von Bremsflüssigkeit aus den Radbremsen verhindert.
Das Bremssystem kann insbesondere ein stromlos geschlossenes Ansaugventil aufweisen. Dieses kann einen Verbindungspunkt zwischen Trennventil und elektrisch betätigtem Druckerzeuger mit einem Behälteranschluss verbinden. Dies erlaubt ein gezieltes Ansaugen von Bremsfluid insbesondere durch den Druckerzeuger, wenn das Trennventil geöffnet wird.
Das Bremssystem kann insbesondere ein Fluidreservoir zur Bevorratung von Bremsflüssigkeit aufweisen, welches zwischen dem Ansaugventil und dem Druckerzeuger verschaltet ist. Dadurch kann eine ortsnahe Bevorratung von Bremsflüssigkeit zur jederzeit sichergestellten Versorgung des Druckerzeugers bereitgestellt werden.
Das Simulatorventil kann beispielsweise nur von der ersten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein. Das Trennventil kann beispielsweise nur von der ersten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein. Das Ansaugventil kann nur von der ersten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein. Dadurch wird erreicht, dass nur die erste Steuerungsvorrichtung die genannten Ventile ansteuern kann, wodurch zusätzlicher Aufwand zum Vorsehen einer entsprechenden Funktionalität bei der zweiten Steuerungsvorrichtung vermieden wird. Sollte die erste Steuerungsvorrichtung ausfallen, steht trotzdem die hydraulische Rückfallebene uneingeschränkt zur Verfügung.
Gemäß einer Ausführung weist die zweite Wicklung eine geringere abgebbare Leistung als die erste Wicklung auf. Dadurch kann eine asymmetrische Leistung erzielt werden, was der Tatsache Rechnung trägt, dass für den Fall eines Ausfalls der ersten Steuerungsvorrichtung ein reiner Simulatorbetrieb ohnehin nicht mehr möglich ist und somit der Hauptbremszylinder grundsätzlich mit den Einlassventilen fluidisch verbunden ist. Der dabei erzeugte Druck kann verstärkt werden, wofür weniger Leistung benötigt wird als bei der von der ersten Steuerungsvorrichtung alleine realisierbaren Betriebsart, in welcher ausschließlich elektrisch Druck aufgebaut wird. Insbesondere kann die zweite Wicklung eine um mindestens 10 %, mindestens 20 % oder mindestens 30 % geringere abgebbare Leistung als die erste Wicklung aufweisen.
Durch eine Steuerung des Moments am Elektromotor kann insbesondere eine Verstärkung des vom Fahrer über den Hauptbremszylinder betätigten Drucks erfolgen, indem das Simulatorventil geschlossen wird, das Trennventil geöffnet wird, das Ansaugventil geöffnet wird und der Druckerzeuger Volumen aus dem Hauptbremszylinder ansaugt bzw. rückfördert. Insbesondere kann er es im Verhältnis zum Moment in höheren Druck umsetzen. Es kann auch durch eine Regelung des Motors auf einen gewünschten Differenzdruck, gemessen als Differenz der Signale von zwei Druckaufnehmern, erfolgen, indem das Simulatorventil geschlossen wird, das Trennventil geöffnet wird, das Ansaugventil geschlossen wird und der Druckerzeuger Volumen aus dem Hauptbremszylinder ansaugt bzw. rückfördert, bis die gewünschte Druckdifferenz erreicht ist. Sowohl die erste Steuerungsvorrichtung wie auch die zweite Steuerungsvorrichtung können mit einer entsprechenden Funktionalität ausgestattet sein.
Gemäß einer Ausführung weist das Bremssystem ferner eine dritte Steuerungsvorrichtung auf. Das Simulatorventil und das Trennventil können insbesondere nur von der dritten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein. Dadurch kann eine zusätzliche Funktionalität bereitgestellt werden.
Das Bremssystem kann in ein erstes Modul und ein zweites Modul aufgeteilt sein. Der elektrisch betätigte Druckerzeuger, die Einlassventile, die Auslassventile und, wenn vorhanden, das Ansaugventil, können insbesondere in dem ersten Modul angeordnet sein. Der Hauptbremszylinder, das Simulatorventil und das Trennventil können insbesondere im zweiten Modul angeordnet sein. Dadurch kann das zweite Modul bevorzugt frei im Motorraum positioniert werden, wohingegen das erste Modul an einem anderen Platz positioniert werden kann. Dies erlaubt eine bessere Bauraumausnutzung eines Motorraums.
Das Ansaugventil kann insbesondere von der ersten Steuerungsvorrichtung und von der zweiten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass beide Steuerungsvorrichtungen jeweils ein Nachladen auslösen können. Dadurch wird die Funktionalität, welche auch bei Ausfall einer der Steuerungsvorrichtungen erhalten bleibt, deutlich erhöht.
Insbesondere kann zwischen einem Verbindungspunkt, an dem das Ansaugventil und der elektrisch betätigte Druckerzeuger angeschlossen sind, und den Einlassventilen ein Rückschlagventil mit Durchlassrichtung zu den Einlassventilen hin verschaltet sein. Dadurch wird ein Rückfluss von den Einlassventilen und somit auch von den Radanschlüssen verhindert und es kann sichergestellt werden, dass ein Ansaugen beim Druckerzeuger nur vom Bremsflüssigkeitsbehälter her erfolgt.
Der elektrisch betätigte Druckerzeuger kann insbesondere als nicht-ventilgesteuerte Axialkolbenmaschine, als nicht-ventilgesteuerte Radialkolbenmaschine, als Zahnradpumpe, als Zahnringpumpe oder als Flügelzellenpumpe ausgebildet sein. Derartige Ausführungen haben sich für typische Anwendungen bewährt. Auch andere Ausführungen sind jedoch grundsätzlich möglich.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Einlassventile einer ersten Gruppe nur von der ersten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sind. Es kann ferner vorgesehen sein, dass Einlassventile einer zweiten Gruppe nur von der zweiten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sind. Die erste Gruppe und die zweite Gruppe weisen insbesondere keine Schnittmenge auf und umfassen zusammen alle Einlassventile. Dadurch kann eine Aufteilung der Einlassventile in zwei Gruppen erreicht werden, wobei diese disjunkt voneinander ansteuerbar sind. Dadurch kann insgesamt der Verschaltungsaufwand verringert werden.
Es kann auch vorgesehen sein, dass alle Einlassventile nur von der ersten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sind, oder dass alle Einlassventile nur von der zweiten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sind. Dadurch kann ebenfalls der Aufwand im Vergleich zu einer weitergehenden Ansteuerung verringert werden. Trotzdem wird eine ausreichende Redundanz aufrechterhalten.
Insbesondere kann jedes Auslassventil von der gleichen Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein, von welcher auch das dem zugeordneten Radanschluss zugeordnete Einlassventil ansteuerbar ist. Dadurch wird erreicht, dass bei Funktionalität einer Steuerungsvorrichtung sowohl ein Einlassventil wie auch das jeweils zugeordnete Auslassventil ansteuerbar sind. Insbesondere kann ein jeweiliges Auslassventil nur von der gleichen Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein, oder kann auch von mehreren Steuerungsvorrichtungen ansteuerbar sein.
Jedes Einlassventil kann insbesondere nur von einer Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein. Ebenso kann jedes Auslassventil nur von einer Steuerungsvorrichtung ansteuerbar sein. Dadurch wird insgesamt der Verschaltungsaufwand minimiert. Auch andere Ausführungen sind hier jedoch möglich, insbesondere können einzelne Ventile oder alle Ventile auch von beiden Steuerungsvorrichtungen ansteuerbar sein.
Insbesondere kann unmittelbar eingangsseitig zum elektrisch betätigten Druckerzeuger ein Fluidreservoir angeordnet sein. Dieses kann insbesondere entgegengesetzt zu den Einlassventilen angeordnet sein. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass immer eine ausreichende Menge an Bremsflüssigkeit ortsnah zur Verfügung steht.
Die Einlassventile können insbesondere stromlos offen ausgeführt sein. Die Auslassventile können insbesondere stromlos geschlossen ausgeführt sein. Dadurch wird insbesondere für den Fall eines vollständigen oder partiellen Stromausfalls oder einer anderen Fehlfunktion sichergestellt, dass die Radanschlüsse fluidisch erreichbar sind und zu ihnen geförderter Druck nicht unmittelbar an den Auslassventilen abgeleitet wird.
Die erste Steuerungsvorrichtung kann insbesondere zur Stromversorgung aus einem ersten Fahrzeugbordnetz konfiguriert sein. Die zweite Steuerungsvorrichtung kann insbesondere zur Stromversorgung aus einem zweiten Fahrzeugbordnetz konfiguriert sein. Somit können die beiden Steuerungsvorrichtungen insbesondere zur Stromversorgung aus unterschiedlichen Fahrzeugbordnetzen konfiguriert sein. Dadurch kann die Sicherheit weiter erhöht werden, da selbst für den Ausfall eines Fahrzeugbordnetzes die andere Steuerungsvorrichtung immer noch zur Verfügung steht.
Insbesondere kann durch die hierin beschriebene Ausführung ein Linearaktuator durch eine Zahnradpumpe oder eine andere reversierbare, nicht-ventilgesteuerte Pumpe ersetzt werden. Dadurch kann Aufwand eingespart werden. Es kann ein redundanter Motor verwendet werden, um die Sicherheit zu erhöhen.
Insbesondere sind drei Betriebsarten möglich. In einer Ausführung mit Hauptbremszylinder und Simulator ist zunächst ein Simulatorbetrieb möglich, welcher dergestalt funktioniert, dass der Hauptbremszylinder fluidisch von den Radbremsen grundsätzlich entkoppelt ist und der Fahrer bei Betätigung eines Bremspedals nur eine durch den Simulator aufgebaute Kraft spürt. Die Bremskraftanforderung wird dabei sensiert und mittels des elektrisch betätigten Druckerzeugers in eine tatsächliche Bremsbetätigung umgesetzt. Bei Ausfall einer Steuerungsvorrichtung, welche die Ventile steuert, mittels welchen der Hauptbremszylinder von den Einlassventilen fluidisch entkoppelt werden kann, also insbesondere das Simulatorventil und das Trennventil, kann mittels der anderen Steuerungsvorrichtung immer noch eine Verstärkungsfunktion erreicht werden, d.h. es wird grundsätzlich der vom Fahrer aufgebaute Bremsdruck verwendet und zu den Radbremsen geleitet, er kann jedoch mittels des Druckerzeugers verstärkt werden. Sollte auch diese Steuerungsvorrichtung ausfallen, steht zumindest in einigen Ausführungen immer noch eine hydraulische Rückfallebene zur Verfügung, welches selbst im Fall eines vollständigen Stromausfalls oder eines ähnlich gravierenden Fehlers noch möglich ist.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen. Dabei zeigen:

1: ein Bremssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2: ein Bremssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, und
3: ein Bremssystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt ein Bremssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei ist ein Hauptbremszylinder HBZ vorgesehen, welcher durch ein Bremspedal BP betätigbar ist. Über ein Simulatorventil SIV ist der Hauptbremszylinder HBZ mit einem Simulator SIM verbunden und ist ferner über ein Trennventil MCV mit einem Verbindungspunkt verbunden, von welchem vorliegend vier Leitungen abgehen.
An dem Verbindungspunkt ist des Weiteren ein Fluidreservoir FR angeschlossen, wobei an diesem wiederum ein elektrisch betätigter Druckerzeuger D angeschlossen ist. Dieser ist vorliegend als Zahnradpumpe ausgeführt, welche eine typische, jedoch nicht die einzig mögliche reversierbare, nicht-ventilgesteuerte Pumpe darstellt. Zum Antrieb ist hierfür ein Elektromotor M vorgesehen, welcher über zwei Winkelsensoren U/δ überwacht werden kann. Der Elektromotor M weist insgesamt zwei Wicklungen auf, auf welche nachfolgend eingegangen wird.
Des Weiteren ist an dem bereits erwähnten Verbindungspunkt ein Ansaugventil LPF angeschlossen, welches mit einem Behälteranschluss B verbunden ist. Ein weiterer Behälteranschluss B ist vorgesehen, um den Hauptbremszylinder HBZ anzuschließen. Die beiden Behälteranschlüsse B sind mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter BFB verbunden, um drucklos Bremsflüssigkeit zu lagern.
In 1 nach rechts ist an dem bereits erwähnten Verbindungspunkt ein Rückschlagventil R angeschlossen, an welchem wiederum insgesamt vier Einlassventile E1, E2, E3, E4 angeschlossen sind. Zwischen dem Rückschlagventil R und den Einlassventilen E ist ferner auch der Ausgang des Druckerzeugers D angeschlossen. Gegenüberliegend zu dem Rückschlagventil R sind die Einlassventile E an jeweiligen Radanschlüssen R1, R2, R3, R4 angeschlossen, an welchen externe Radbremsen RB1, RB2, RB3, RB4 angeschlossen sind. An den Radanschlüssen R1, R2, R3, R4 sind auch jeweilige Auslassventile A1, A2, A3, A4 angeschlossen, welche gegenüberliegend zu den Radanschlüssen R mit einem der Behälteranschlüsse B verbunden sind.
Das Bremssystem weist ferner eine erste Steuerungsvorrichtung SV1 und eine zweite Steuerungsvorrichtung SV2 auf. Diese sind unabhängig voneinander ausgeführt, d.h. insbesondere auf unterschiedlichen Platinen, und sind an unterschiedlichen Fahrzeugbordnetzen angeschlossen. Dadurch wird eine bestmögliche Redundanz erreicht.
Die beiden Wicklungen des Elektromotors M sind von den beiden Steuerungsvorrichtungen SV1, SV2 getrennt ansteuerbar. Dies bedeutet, dass eine erste Wicklung nur von der ersten Steuerungsvorrichtung SV1 ansteuerbar ist und eine zweite Wicklung nur von der zweiten Steuerungsvorrichtung SV2 ansteuerbar ist. Dadurch kann der Elektromotor M grundsätzlich auch dann noch betrieben werden, wenn eine der beiden Steuerungsvorrichtungen SV1, SV2 ausfällt.
Zwischen dem Simulatorventil SIV und dem Trennventil MCV befindet sich ein Drucksensor U/p. Des Weiteren befindet sich auch zwischen dem Rückschlagventil R und den Einlassventilen E ein Drucksensor U/p. Zum Abfühlen eines Fahrerbremswunsches am Hauptbremszylinder HBZ ist ein Wegsensor U/s vorgesehen. Die Sensoren sind grundsätzlich kommunikativ mit den beiden Steuerungsvorrichtungen SV1, SV2 verbunden, so dass diesen die jeweils gemessenen Werte bekannt sind.
Das Simulatorventil SIV ist stromlos geschlossen ausgeführt und nur von der ersten Steuerungsvorrichtung SV1 ansteuerbar. Das Trennventil MCV ist stromlos offen ausgeführt und nur von der ersten Steuerungsvorrichtung SV1 ansteuerbar. Das Ansaugventil LPV ist stromlos geschlossen ausgeführt und nur von der ersten Steuerungsvorrichtung ansteuerbar. Die Einlassventile E sind stromlos offen ausgeführt und nur von der zweiten Steuerungsvorrichtung SV2 ansteuerbar. Die Auslassventile A sind stromlos geschlossen ausgeführt und nur von der zweiten Steuerungsvorrichtung SV2 ansteuerbar.
In einem Normalbetrieb kann das Simulatorventil SIV geöffnet und das Trennventil MCV geschlossen werden. Dadurch ist der Hauptbremszylinder HBZ fluidisch nur mit dem Simulator SIM verbunden, und der Fahrer spürt beim Betätigen des Bremspedals BP lediglich eine Gegenkraft, welche vom Simulator SIM erzeugt wird. Der dabei zum Ausdruck gebrachte Fahrerbremswunsch wird abgefühlt und durch den Druckerzeuger D, d.h. durch Ansteuerung des Elektromotors M durch Beaufschlagung seiner Wicklungen mit elektrischem Strom, erzeugt. Durch die Einlassventile E und die Auslassventile A ist eine radindividuelle Druckregelung möglich. Ein Nachsaugen kann durch Öffnen des Ansaugventils LPV erfolgen.
Sollte die erste Steuerungsvorrichtung SV1 ausfallen, ist dieser Betrieb nicht mehr möglich. In diesem Fall wird sich das Simulatorventil SIV automatisch schließen und das Trennventil MCV wird sich automatisch öffnen. Ein im Hauptbremszylinder HBZ erzeugter Druck wird somit unweigerlich in Richtung auf die Radanschlüsse R geleitet, kann jedoch sowohl mittels des Druckerzeugers D gezielt verstärkt werden wie auch mittels der Einlassventile E und der Auslassventile A radselektiv angepasst werden.
Sollte die zweite Steuerungsvorrichtung SV2 ausfallen, so wäre eine radselektive Beaufschlagung nicht mehr möglich. Jedoch kann nach wie vor eine fluidische Abtrennung des Hauptbremszylinders HBZ erfolgen und es kann zumindest ein über die Räder gleichmäßiger Bremsvorgang alleine mittels des Druckerzeugers D ausgeführt werden.
2 zeigt eine alternative Ausführung, wobei das Bremssystem aufgeteilt ist in ein erstes Modul M1 und ein zweites Modul M2. Der Hauptbremszylinder HBZ, das Trennventil MCV, das Simulatorventil SIV, der Simulator SIM sowie ein Drucksensor U/p sind dabei in dem zweiten Modul M2 angeordnet. In diesem ist auch eine dritte Steuerungsvorrichtung SV3 angeordnet, welche die darin enthaltenen Ventile steuert.
Bei Funktionalität aller Steuerungsvorrichtungen SV1, SV2, SV3 ist ebenfalls der bereits mit Bezug auf 1 beschriebene Normalbremsmodus möglich. Ein Fahrerbremswunsch kann dabei über die mit BUS eingezeichneten Signalleitungen übertragen werden. Sollte die dritte Steuerungsvorrichtung SV3 ausfallen, ist eine fluidische Abtrennung des Hauptbremszylinders HBZ von den Einlassventilen E nicht mehr möglich und es kann eine Verstärkungsbetriebsart wie weiter oben beschrieben ausgeführt werden. Das erste Einlassventil E1, das erste Auslassventil A1, das dritte Einlassventil E3 und das dritte Auslassventil A3 sind ausschließlich von der ersten Steuerungsvorrichtung SV1 ansteuerbar. Das zweite Einlassventil E2, das zweite Auslassventil A2, das vierte Einlassventil E4 und das vierte Auslassventil A4 sind ausschließlich von der zweiten Steuerungsvorrichtung SV2 ansteuerbar. Da vorliegend die erste Radbremse RB1 und die zweite Radbremse RB2 einer Vorderachse (Front) und die beiden anderen Radbremsen RB3, RB4 einer Hinterachse (Rear) zugeordnet sind, kann auf diese Weise sichergestellt werden, dass selbst bei Ausfall einer der beiden Steuerungsvorrichtungen SV1, SV2 immer noch an jeder der beiden Achsen eine Bremswirkung erzeugbar ist. Die bereits erwähnte hydraulische Rückfallebene bleibt vollständig erhalten, selbst bei Ausfall aller drei Steuerungsvorrichtungen SV1, SV2, SV3.
3 zeigt ein Bremssystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Dabei ist kein Hauptbremszylinder HBZ mehr vorgesehen, sondern anstelle dessen ein elektronisches Bremspedal EBP. Dieses sensiert ausschließlich eine Fahrerbetätigung und leitet entsprechende Signale an die beiden Steuerungsvorrichtungen SV1, SV2 weiter. Deren Zuordnung zu den Einlassventilen E und den Auslassventilen A ist wie bei 2. Beide können jeweils eine Wicklung des Elektromotors M beaufschlagen, so dass die Redundanz in jedem Fall gegeben ist und selbst bei Ausfall einer der beiden Steuerungsvorrichtungen SV1, SV2 immer noch ein Druckaufbau möglich wäre. Der hydraulische Aufwand kann im Vergleich zu den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen des Bremssystems deutlich verringert werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung Merkmale in Kombination beschrieben sein können, beispielsweise um das Verständnis zu erleichtern, obwohl diese auch separat voneinander verwendet werden können. Der Fachmann erkennt, dass solche Merkmale auch unabhängig voneinander mit anderen Merkmalen oder Merkmalskombinationen kombiniert werden können.
Rückbezüge in Unteransprüchen können bevorzugte Kombinationen der jeweiligen Merkmale kennzeichnen, schließen jedoch andere Merkmalskombinationen nicht aus.
Bezugszeichenliste

BFB: Bremsflüssigkeitsbehälter
B: Behälteranschluss
BP: Bremspedal
EBP: Elektronisches Bremspedal
HBZ: Hauptbremszylinder
SIM: Simulator
SIV: Simulatorventil
MCV: Trennventil
LPF: Ansaugventil
FR: Fluidreservoir
R: Rückschlagventil
M: Elektromotor
D: Druckerzeuger
SV: Steuerungsvorrichtung
E: Einlassventil
A: Auslassventil
R: Radanschluss
RB: Radbremse
BUS: Verbindungsleitung
M: Modul
U/p: Drucksensor
U/δ: Winkelsensor
U/s: Wegsensor

Claims

Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend - einen elektrisch betätigten Druckerzeuger (D), - mehrere Radanschlüsse (R), - mehrere Einlassventile (E) und mehrere Auslassventile (A), wobei jedem Radanschluss (R) ein Einlassventil (E) und ein Auslassventil (A) zugeordnet ist, - mindestens einen Behälteranschluss (B) zum Verbinden mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter (BFB), - mindestens eine erste Steuerungsvorrichtung (SV1) und eine davon unabhängige zweite Steuerungsvorrichtung (SV2), - einen Elektromotor (M) zum Betätigen des Druckerzeugers (D), wobei der Elektromotor (M) eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung aufweist, wobei die erste Wicklung von der ersten Steuerungsvorrichtung (SV1) beaufschlagbar ist und die zweite Wicklung von der zweiten Steuerungsvorrichtung (SV2) beaufschlagbar ist, - wobei die Einlassventile (E) fluidisch zwischen dem Druckerzeuger (D) und dem jeweiligen zugeordneten Radanschluss (R) verschaltet sind, - wobei die Auslassventile (A) fluidisch zwischen dem jeweiligen zugeordneten Radanschluss (R) und einem Behälteranschluss (B) verschaltet sind, und - wobei der Druckerzeuger (D) als reversierbare, nicht-ventilgesteuerte Pumpe ausgeführt ist.
Bremssystem nach Anspruch 1, - wobei das Bremssystem keinen manuell betätigten Druckerzeuger aufweist, und/oder - wobei der elektrisch betätigte Druckerzeuger (D) der einzige Druckerzeuger des Bremssystems ist.
Bremssystem nach Anspruch 1, - welches einen manuell betätigten Hauptbremszylinder (HBZ) und einen Simulator (SIM) aufweist, - wobei der Hauptbremszylinder (HBZ) über ein stromlos geschlossenes Simulatorventil (SIV) mit dem Simulator (SIM) verbunden ist, - wobei der Hauptbremszylinder (HBZ) und das Simulatorventil (SIV) über ein stromlos offenes Trennventil (MCV) mit den Einlassventilen (E) verbunden ist, und - wobei zwischen Trennventil (MCV) und Einlassventile (E) ein Rückschlagventil (R) angeordnet ist.
Bremssystem nach Anspruch 3, - welches ein stromlos geschlossenes Ansaugventil (LPF) aufweist, das einen Verbindungspunkt zwischen Trennventil (MCV) und elektrisch betätigtem Druckerzeuger (D) mit einem Behälteranschluss (B) verbindet.
Bremssystem nach Anspruch 4, - welches ein Fluidreservoir (FR) zur Bevorratung von Bremsflüssigkeit aufweist, welche zwischen dem Ansaugventil (LPF) und dem Druckerzeuger (D) verschaltet ist.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, - wobei das Simulatorventil (SIV) nur von der ersten Steuerungsvorrichtung (SV1) ansteuerbar ist, und/oder - wobei das Trennventil (MCV) nur von der ersten Steuerungsvorrichtung (SV1) ansteuerbar ist, und/oder - wobei das Ansaugventil (LPF) nur von der ersten Steuerungsvorrichtung (SV1) ansteuerbar ist.
Bremssystem nach Anspruch 6, - wobei die zweite Wicklung eine geringere abgebbare Leistung als die erste Wicklung aufweist.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, - welches eine dritte Steuerungsvorrichtung (SV3) aufweist, - wobei das Simulatorventil (SIV) und das Trennventil (MCV) nur von der dritten Steuerungsvorrichtung (SV3) ansteuerbar sind.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, - welches in ein erstes Modul (M1) und ein zweites Modul (M2) aufgeteilt ist, - wobei der elektrisch betätigte Druckerzeuger (D), die Einlassventile (E), die Auslassventile (A) und, wenn vorhanden, das Ansaugventil (LPF) in dem ersten Modul (M1) angeordnet sind, und - wobei der Hauptbremszylinder (HBZ), das Simulatorventil (SIV) und das Trennventil (MCV) in dem zweiten Modul (M2) angeordnet sind.
Bremssystem nach Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, - wobei das Ansaugventil (LPF) von der ersten Steuerungsvorrichtung (SV1) und von der zweiten Steuerungsvorrichtung (SV2) ansteuerbar ist.
Bremssystem nach Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, - wobei zwischen einem Verbindungspunkt, an dem das Ansaugventil (LPF) und der elektrisch betätigte Druckerzeuger (D) angeschlossen sind, und den Einlassventilen (E) ein Rückschlagventil (R) mit Durchlassrichtung zu den Einlassventilen (E) hin verschaltet ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei der elektrisch betätigte Druckerzeuger (D) als nicht-ventilgesteuerte Axialkolbenmaschine, als nicht-ventilgesteuerte Radialkolbenmaschine, als Zahnradpumpe, als Zahnringpumpe oder als Flügelzellenpumpe ausgebildet ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei Einlassventile (E) einer ersten Gruppe nur von der ersten Steuerungsvorrichtung (SV1) ansteuerbar sind, - wobei Einlassventile (E) einer zweiten Gruppe nur von der zweiten Steuerungsvorrichtung (SV2) ansteuerbar sind, und - wobei die erste Gruppe und die zweite Gruppe keine Schnittmenge aufweisen und zusammen alle Einlassventile (E) umfassen.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, - wobei alle Einlassventile (E) nur von der ersten Steuerungsvorrichtung (SV1) ansteuerbar sind, oder - wobei alle Einlassventile (E) nur von der zweiten Steuerungsvorrichtung (SV2) ansteuerbar sind.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei jedes Auslassventil (A) von der gleichen Steuerungsvorrichtung (SV) ansteuerbar ist, von welcher auch das dem zugeordneten Radanschluss (R) zugeordnete Einlassventil (E) ansteuerbar ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei jedes Einlassventil (E) nur von einer Steuerungsvorrichtung (SV) ansteuerbar ist, und/oder - wobei jedes Auslassventil (A) nur von einer Steuerungsvorrichtung (SV) ansteuerbar ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei unmittelbar eingangsseitig zum elektrisch betätigten Druckerzeuger (D) ein Fluidreservoir (FR) angeordnet ist.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Einlassventile (E) stromlos offen ausgeführt sind; und/oder - wobei die Auslassventile (A) stromlos geschlossen ausgeführt sind.
Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die erste Steuerungsvorrichtung (SV1) zur Stromversorgung aus einem ersten Fahrzeugbordnetz konfiguriert ist und die zweite Steuerungsvorrichtung (SV2) zur Stromversorgung aus einem zweiten Fahrzeugbordnetz konfiguriert ist.