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Die Erfindung betrifft einen Bremsflüssigkeitsbehälter gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art, eine Bremsanlage gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 4 angegebenen Art sowie ein Elektrofahrzeug gemäß dem Patentanspruch 10.
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Bremsflüssigkeitsbehälter sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Lediglich beispielhaft wird auf die
DE 10 2018 205 375 A1 verwiesen.
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Sogenannte elektrohydraulische Bremssysteme zeichnen sich bekanntlich dadurch aus, dass mittels einer entsprechend ausgebildeten Sensorik am Bremspedal ein Bremswunsch des Fahrers erfasst bzw. detektiert wird und dass anhand des erfassten bzw. detektieren Bremswunsches ein elektrohydraulischer Bremsdruckerzeuger elektronisch angesteuert wird, mittels dem der notwendige Bremsdruck in den hydraulischen Radbremsen erzeugt wird. Aufgrund der elektrischen Signalübertragung über Kabel, also „by Wire“, werden derartige Bremssysteme auch als ein Brake-by-Wire-Systeme bezeichnet. Um auch bei einem Ausfall der Elektronik ein Betätigen der Bremsen zu gewährleisten, weisen Brake-by-Wire-Systeme üblicherweise eine, per Bremspedal betätigbare, hydraulische Rückfallebene auf, mittels derer ein Bremsdruckaufbau und damit ein sicheres Bremsen gewährleistet ist. Ein entsprechendes elektrohydraulisches Bremssystem ist beispielsweise in
DE 10 2010 040 097 A1 offenbart.
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Bei autonom fahrenden Fahrzeugen, hier insbesondere autonom fahrende Fahrzeuge ab Level 3, werden aus sicherheitstechnischen Gründen die elektronischen Komponenten der Bremsanlage redundant ausgebildet, vgl.
DE 10 2019 206 707 A1 . Hierzu sind die die hydraulischen Bremsen mit Bremsdruck versorgenden Bremskreise über ein einen elektrohydraulischen Bremsdruckerzeuger aufweisendes Primärsystem und ein hierzu redundantes, einen elektrohydraulischen Bremsdruckerzeuger aufweisendes Sekundärsystem mit Bremsdruck beaufschlagbar. Sollte das Primärsystem ausfallen, ist durch das dann übernehmende Sekundärsystem eine ausreichende Betriebssicherheit gewährleistet.
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Da das Sekundärsystem bei bzw. nach Übernahme Hydraulikflüssigkeit aus dem Primärsystem saugt, kann dies - insbesondere bei kalten Temperaturen, die eine starke Zunahme der Viskosität der Bremsflüssigkeit zur Folge haben - zu einem verzögerten Druckaufbau führen.
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Insbesondere bei Elektrofahrzeugen, deren Antriebe aufgrund des hohen Wirkungsgrads kaum Verlustwärme abstrahlen, ist obige Problematik von Relevanz.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen ein Hydraulikfluid bevorratenden Bremsflüssigkeitsbehälter gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass bei kalten Temperaturen eine ausreichende Fluidität, d.h. Fließfähigkeit des Hydraulikfluids gewährleistet ist.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die Unteransprüche 2 und 3 stellen vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bremsflüssigkeitsbehälters dar.
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In bekannter Art und Weise umfasst der Bremsflüssigkeitsbehälter eine Kammer zur Aufnahme bzw. Bevorratung eines Hydraulikfluids.
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Erfindungsgemäß zeichnet sich der Bremsflüssigkeitsbehälter dadurch aus, dass dieser nunmehr ferner eine Heizeinrichtung umfasst, die ausgebildet ist, das in der Kammer aufgenommene bzw. bevorratende Hydraulikfluid zu erwärmen.
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Der erfindungsmäße Bremsflüssigkeitsbehälter erweist sich als besonders vorteilhaft, da nunmehr aufgrund der vorgesehenen Heizeinrichtung auf eine einfache Art und Weise eine Erwärmung des in der Kammer aufgenommenen bzw. bevorratenden Hydraulikfluids ermöglicht ist, sodass auch bei kalten Temperarturen eine ausreichende Fluidität bzw. Fließfähigkeit des Hydraulikfluids gewährleistet ist.
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Vorzugsweise ist dabei die Heizeinrichtung in Form eines von einem Wärmeträger durchströmbarer Wärmetauschers ausgebildet, der über einen Zu- und Ablaufanschluss mit einen den Wärmeträger transportierenden Wärmekreislauf verbindbar ist. Die Ausbildung der Heizeinrichtung in Form eines Wärmetauschers hat den Effekt, dass aufgrund des hohen Wirkungsrads des Wärmetauschers eine schnelle Erwärmung des Hydraulikfluids sichergestellt ist.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremsflüssigkeitsbehälter zeichnet sich dadurch aus, dass der Wärmetauscher als ein integraler Bestandteil des Bremsflüssigkeitsbehälters ausgebildet ist. Integraler Bestandteil ist dabei insbesondere so zu verstehen, das der den Wärmeträger transportierende Wärmetauscher im Innern des Bremsflüssigkeitsbehälters angeordnet ist. Der eigentliche Wärmetauscher kann dabei unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Wärmerohr-Wärmetauschers, Rohrbündelwärmetauschers, Plattenwärmetauschers etc. Aufgrund der integralen Ausgestaltung von Bremsflüssigkeitsbehälter und Wärmetauscher ist eine besonders kompakte, wenig Bauteile umfassende Baueinheit zur Verfügung gestellt.
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Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde eine Bremsanlage für die Räder eines Kraftfahrzeugs gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 4 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass im Falle der Übernahme der Bremsfunktion durch das Sekundärsystem auch bei kalten Au-ßentemperaturen ein schneller Druckaufbau sichergestellt ist.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 4 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
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Die Unteransprüche 5 bis 9 stellten vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Bremsanlage dar.
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In bekannter Art und Weise umfasst die Bremsanlage zwei getrennte Bremskreise, über die die den Rädern jeweils zugeordneten, hydraulisch betätigbaren Radbremsen mit Bremsdruck versorgt werden. Zur Bremsdruckerzeugung in den Bremskreisen und damit in den Radbremsen, umfasst die Bremsanlage ferner ein Primärsystem und ein zum Primärsystem redundant ausgebildetes Sekundärsystem. Redundant ist dabei insbesondere so zu verstehen, dass die beiden Bremskreise bzw. die Radbremsen sowohl über das Primärsystem als auch - bei Ausfall des Primärsystem - über das Sekundärsystem mit Bremsdruck beaufschlagbar sind. Zur Bremsdruckerzeugung weisen das Primär- und Sekundarsystem jeweils einen elektrohydraulischen Bremsdruckerzeuger auf. Zudem umfasst die Bremsanlage in bekannte Art und Weise einen, ein Hydraulikfluid aufweisenden bzw. bevorratenden Bremsflüssigkeitsbehälter, der mit dem Primärsystem und dem Sekundärsystem fluidisch kommunizierend verbunden ist.
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Die Bremsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass der Bremsflüssigkeitsbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgebildet ist.
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Vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Bremssystem ist, dass - aufgrund des eine Heizeinrichtung aufweisenden Bremsflüssigkeitsbehälters - auch bei kalten Außentemperaturen nunmehr eine ausreichende Fluidität bzw. Fließfähigkeit des Hydraulikfluids sichergesellt ist, sodass das nach Ausfall des Primärsystems einsetzende Saugen von Hydraulikflüssigkeit aus dem Primärsystem leichter erfolgen kann, mit der Konsequenz, dass ein schneller Druckaufbau im Sekundärsystem sichergestellt ist.
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Bevorzugt weist die Bremsanlage zudem eine Regel-/Steuereinheit auf, mittels der die Heizeinrichtung regel- bzw. steuerbar ist. Das Vorsehen einer Regel-/Steuereinheit zum regeln- bzw. steuern der Heizeinrichtung erweist sich als vorteilhaft, da hierdurch ein gezieltes Erwärmen, z.B. nur bei Unterschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur, ermöglicht ist. D.h., der Energieverbrauch kann auf ein Minium eingestellt werden.
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Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemä-ßen Bremsanlage - gemäß der die Heizeinrichtung des Bremsflüssigkeitsbehälters als ein von einem Wärmemedium durchströmbarer Wärmetauscher ausgebildet ist - sieht vor, dass die Bremsanlage ferner einen, von einer Heizquelle beheizbaren, das Wärmemedium transportierenden Wärmekreislauf umfasst, wobei der Wärmekreislauf über korrespondierend zu den Zu- und Ablaufanschluss des Wärmetauschers ausgebildete Verbindungsanschlüsse fluidisch kommunizierend mit dem Wärmetauscher verbunden ist. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass die Bremsanlage unabhängig von einem sonstigen, kraftfahrzeugseitigen Kühlkreislauf betrieben werden kann und somit auf eine einfache Art und Weise sowohl in Hybrid- als auch Elektrofahrzeugen verbaut werden kann.
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Vorzugsweise weist dabei der Wärmekreislauf ein den Wärmemedium-Durchfluss stellendes Ventil auf, welches über die Regel-/Steuereinheit ansteuerbar ist.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die das Heizmedium im Wärmekreislauf erhitzende Wärmequelle in Form eines Hochvolt-PTC-Heizelements ausgebildet. Hierdurch ist eine besonders energieeffiziente Erhitzung des Wärmemediums sichergestellt. Vorteilhaft ist zudem, dass - da PTC-Heizelemente klein und kompakt bauen - aufgrund des geringen Platzbedarf derartige Heizelemente einfach in die Bremsanlage zu integrieren sind.
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Eine alternative, ebenfalls energieeffiziente Ausführungsform sieht vor, dass die Wärmequelle in Form einer Wärmepumpe ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein Elektrofahrzeug, welches eine Bremsanlage umfasst, derart weiterzubilden, dass auch bei kalten Außentemperaturen ein schneller Druckaufbau im Bremssystem sichergestellt ist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Bremsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 9 ausgebildet ist.
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Sämtliche Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Bremsanlage lassen sich analog auf das erfindungsgemäße Elektrofahrzeug übertragen, sodass mit diesem auch die zuvor genannten Vorteile erzielt werden.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
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In der Zeichnung zeigen:
- 1 einen Bremsflüssigkeitsbehälters nach dem Stand der Technik, und
- 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bremsflüssigkeitsbehälters.
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1 zeigt einen insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichneten Bremsflüssigkeitsbehälter.
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Zum Befüllen des Bremsflüssigkeitsbehälters 10 mit Hydraulikfluid weist der Bremsflüssigkeitsbehälter 10 eine Einfüllöffnung 12 auf, die mittels eines Verschlussdeckels 14 verschlossen bzw. geöffnet werden kann. Die Füllstandskontrolle erfolgt über die dargestellte „MIN“ bzw. „MAX“ Markierung.
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Zudem weist der Bremsflüssigkeitsbehälter 10 zwei Hydraulikanschlüsse 16, 18 auf, über die der Bremsflüssigkeitsbehälter 10 hydraulisch kommunizierend mit einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs verbindbar ist.
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Damit ein einwandfreier Betrieb der Bremsanlage sichergestellt ist, muss das im Bremsflüssigkeitsbehälter aufgenommene Hydraulikfluid eine ausreichende Fluidität bzw. Fließfähigkeit aufweisen. Insbesondere bei kalten Au-ßentemperaturen und bei Elektrofahrzeugen, die im Betrieb kaum Wärme abstrahlen, kann dies zu Problemen führen.
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Hier setzt nun die Erfindung ein:
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Wie 2 zeigt, umfasst der erfindungsgemäße Bremsflüssigkeitsbehälter 10 eine insgesamt mit der Bezugsziffer 20 bezeichnete Heizeinrichtung, mittels der das im Bremsflüssigkeitsbehälter 10 befindliche Hydraulikfluid erwärmt werden kann.
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Vorliegend ist die Heizeinrichtung 20 in Form eines Wärmetauschers ausgebildet. Wie 2 weiter zeigt, umfasst der Wärmetauscher ein durch den Bremsflüssigkeitsbehälter 10 hindurchgeführtes Wärmerohr, das über entsprechende Zu- und Ablaufanschlüsse 22, 24 an einen - hier nicht dargestellten - Wärmekreislauf anschließbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018205375 A1 [0002]
- DE 102010040097 A1 [0003]
- DE 102019206707 A1 [0004]
