DE102022205226A1

DE102022205226A1 - Bremssystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022205226A1
Application number: DE102022205226.9A
Authority: DE
Inventors: Christian Courth; Holger Kollmann
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-05-25
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2023-11-30

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, wobei das Bremssystem ein erstes Modul und ein zweites Modul aufweist, wobei in jedem der Module eine jeweilige elektrische Druckbereitstellungseinrichtung vorhanden ist und die Druckbereitstellungseinrichtung des zweiten Moduls über ein im ersten Modul angeordnetes Trennventil ansaugen kann, welches zweistufig ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug.
Bremssysteme werden in Kraftfahrzeugen typischerweise eingesetzt, um das Kraftfahrzeug gezielt zu verzögern. Bekannte Bremssysteme sind insbesondere hydraulisch ausgeführt und basieren darauf, dass ein Fahrer einen Hauptbremszylinder mittels eines Bremspedals betätigt und ein dabei erzeugter Druck unmittelbar auf Radbremsen wirkt. Gegebenenfalls kann dieser Druck verstärkt werden, beispielsweise durch bekannte Bremskraftverstärker. Neuere Bremssysteme verwenden beispielsweise das Prinzip, dass ein Druck im Hauptbremszylinder zwar erzeugt wird, jedoch in einem Normalbremsbetrieb an einen Simulator geleitet wird, wobei ein Fahrerbremswunsch abgefühlt wird und ausschließlich durch einen elektrisch betriebenen Druckerzeuger in eine Bremswirkung umgesetzt wird. Im Normalbremsbetrieb ist somit der fahrerbetätigbare Hauptbremszylinder von den Radbremsen entkoppelt. Typischerweise ist dabei lediglich für den Fall eines Ausfalls der elektrischen Druckbereitstellung vorgesehen, dass ansonsten geschlossene Ventile öffnen und eine unmittelbare Druckbeaufschlagung von Radbremsen mittels des Hauptbremszylinders ermöglichen. Zukünftig sollen Bremssysteme so ausgebildet werden, dass auf eine solche hydraulische Rückfallebene verzichtet werden kann, wobei typischerweise auf andere Art für die entsprechende Redundanz zu sorgen ist. Derartige Bremssysteme können auch in mehrere Module unterteilt sein.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches im Vergleich zu bekannten Ausführungen alternativ oder besser ausgeführt ist. Dies wird erfindungsgemäß durch ein Bremssystem gemäß 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 ein erstes Modul auf, in welchem mindestens ein Behälteranschluss sowie ein erster Modulanschluss und ein zweiter Modulanschluss ausgebildet sind. Das Bremssystem weist ein zweites Modul auf, in welchem mehrere Radanschlüsse ausgebildet sind. Das Bremssystem weist eine erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung auf, welche in oder an dem ersten Modul angeordnet ist und druckseitig mit dem ersten Modulanschluss verbunden ist. Das Bremssystem weist eine zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung auf, welche in oder an dem zweiten Modul angeordnet ist und druckseitig mit den Radanschlüssen verbunden ist. Das Bremssystem weist ein erstes Trennventil auf, welches in dem ersten Modul zwischen dem Behälteranschluss und dem zweiten Modulanschluss verschaltet ist. Die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung ist saugseitig mit dem zweiten Modulanschluss verbunden.
Das erste Trennventil weist einen ersten Ventilsitz und einen zweiten Ventilsitz auf, wobei der erste Ventilsitz und der zweite Ventilsitz hydraulisch parallel geschaltet sind und der zweite Ventilsitz geöffnet einen größeren Durchlass aufweist als der erste Ventilsitz. Das erste Trennventil ist stromlos offen ausgeführt. Der erste Ventilsitz und der zweite Ventilsitz sind gemeinsam durch Betätigung des ersten Trennventils schließbar. Der zweite Ventilsitz ist derart federbeaufschlagt, dass er bei fehlender Betätigung des ersten Trennventils nur dann öffnet, wenn ein Überdruck auf Seite des zweiten Modulanschlusses kleiner ist als ein erster Schwellenwert.
Mittels eines solchen Bremssystems kann durch den Einsatz des beschriebenen ersten Trennventils eine Anpassung von Betätigungskräften und Drücken für unterschiedliche Zwecke erfolgen. Der sicherheitsrelevante Abbau eines in Bremsen im Stand verbleibenden Überdrucks ist jederzeit gewähreistet, da der erste Ventilsitz stromlos offen ist. Das vollständige Öffnen erfolgt erst bei einem geringen Überdruck, wodurch eine geringere Federbeaufschlagung erforderlich ist und nötige Betätigungskräfte verringert werden.
Die stromlos offene Ausführung bedeutet insbesondere, dass bei abgeschalteter Stromversorgung mindestens einer der Ventilsitze öffnet. Dies kann bedeuten, dass der erste Ventilsitz öffnet. Je nach Ausführung einer Federbeaufschlagung kann eine solche Öffnung unabhängig vom anliegenden Druck erfolgen, oder sie kann erfolgen, wenn eine anliegende Druckdifferenz unter einen vorgegebenen Wert fällt. Dieser vorgegebene Wert kann insbesondere größer, vorzugsweise erheblich größer sein als der Schwellenwert. Eine solche Ausführung wir auch bei aus dem Stand der Technik bekannten Ventilen typischerweise als stromlos offen bezeichnet. Öffnet dann, insbesondere nach einem Druckausgleich und bei einer Druckdifferenz, die kleiner ist als der erste Schwellenwert, der zweite Ventilsitz, kann dies bedeuten, dass dadurch der erste Ventilsitz geschlossen wird, insbesondere weil der erste Ventilsitz einen Anschlag für den zweiten Ventilsitz bildet. In diesem Fall ist dann jedoch der zweite Ventilsitz geöffnet, so dass das Ventil weiterhin offen ist.
Insbesondere genügt eine Betätigung des ersten Trennventils, um beide Ventilsitze zu schließen, insbesondere unabhängig von anliegenden Drücken. Damit kann sichergestellt werden, dass das Ventil geschlossen ist, wenn dies erforderlich ist. Die Auswahl eines Schwellenwerts kann insbesondere mittels einer geeigneten Auslegung einer Feder erfolgen, welche das Ventil bzw. den zweiten Ventilsitz im offenen Zustand hält. Es kann zunächst ein Überdruck mittels des ersten Ventilsitzes abgebaut werden, und anschließend öffnet der zweite Ventilsitz, so dass das Ventil vollständig öffnet.
Die beiden Module können insbesondere unabhängig voneinander handhabbar und/oder platzierbar sein. Die Druckbereitstellungseinrichtungen können insbesondere dazu ausgebildet sein, durch elektrische Beaufschlagung einen hydraulischen Druck zu erzeugen, welcher dann in Radbremsen zur Erzeugung einer Bremswirkung verwendet werden kann. Die beiden Module können insbesondere unabhängig voneinander positioniert werden, was die Flexibilität erhöht. Das Trennventil kann insbesondere dazu dienen, die Versorgung der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung mit Bremsflüssigkeit sicherzustellen. Dementsprechend ist das erste Trennventil vorteilhaft stromlos offen ausgeführt, wodurch insbesondere erreicht wird, dass auch bei einem Stromausfall im ersten Modul eine Versorgung der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung mit Bremsflüssigkeit sichergestellt wird und somit auch in diesem Fall ein Bremsdruck aufgebaut werden kann.
Parallel zum ersten Trennventil ist vorzugsweise kein Rückschlagventil verschaltet. Auf die Funktionalität derartiger Rückschlagventile kann bei Verwendung der hierin beschriebenen Ausführung von Ventilen mit zwei Ventilsitzen vorteilhaft verzichtet werden, Eine Öffnung derartiger Ventile erfolgt typischerweise sehr zuverlässig, da für den ersten Ventilsitz eine hohe Federkraft verwendet werden kann und somit ein Druckausgleich erfolgt, welcher dann bei Unterschreiten des Schwellenwerts zum vollständigen Öffnen des Ventils führt.
Gemäß einer Ausführung weist das Bremssystem ferner ein zweites Trennventil auf, welches Saugseite und Druckseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung miteinander verbindet. Dieses kann insbesondere geschlossen werden, um einen Druckaufbau zu ermöglichen. Es kann geöffnet werden, um einen anderweitigen Bremsflüssigkeitsfluss zu ermöglichen. Es kann insbesondere analog regelbar sein, also nicht nur vollständig geschlossen oder offen sein. Damit kann ein durch die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung erzeugter Druck eingestellt werden.
Gemäß einer Ausführung ist parallel zum zweiten Trennventil ein Rückschlagventil mit Durchlassrichtung von der Saugseite zur Druckseite verschaltet. Dadurch kann ein Druckabbau von der Saugseite jederzeit ermöglicht werden.
Das zweite Trennventil kann insbesondere stromlos offen ausgeführt sein. Dadurch kann sichergestellt werden, dass für den Fall eines Stromausfalls im zweiten Modul eine Druckbeaufschlagung aller Radanschlüsse mittels der ersten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung erfolgen kann.
Gemäß einer Ausführung ist unmittelbar eingangsseitig zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung ein Rückschlagventil oder sind mehrere Rückschlagventile mit Durchlassrichtung zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung hin verschaltet. Gemäß einer Ausführung ist unmittelbar ausgangsseitig zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung ein Rückschlagventil oder sind mehrere Rückschlagventile mit Durchlassrichtung von der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung weg verschaltet. Dies erlaubt die Steuerung des Fluidflusses durch die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung in nur einer Richtung, welche zum Druckaufbau benötigt wird.
Die erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung kann insbesondere über ein Zuschaltventil mit dem ersten Modulanschluss verbunden sein. Dadurch kann ein hydraulisches Abtrennen der ersten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung erfolgen, wenn diese nicht benötigt wird oder aufgrund einer Fehlfunktion vermieden werden soll, dass die erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung zunächst mit Bremsflüssigkeit gefüllt wird, bevor ein Druck in Radbremsen geleitet werden kann. Das Zuschaltventil kann insbesondere stromlos geschlossen sein. Damit kann beispielsweise bei einem Ausfall der Stromversorgung des ersten Moduls ein Druckabbau über die erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung automatisch verhindert werden.
Das erste Modul kann insbesondere eine erste Steuerungsvorrichtung aufweisen und das zweite Modul kann insbesondere eine zur ersten Steuerungsvorrichtung separate zweite Steuerungsvorrichtung aufweisen. Diese Steuerungsvorrichtungen können konfiguriert sein, die jeweiligen Module bzw. das Bremssystem zu steuern und insbesondere auf Bremskraftanforderungen und/oder auf erkannte Fehlerzustände in geeigneter Weise zu reagieren.
In dem zweiten Modul können insbesondere ein erster Bremskreis und ein zweiter Bremskreis ausgebildet sein. Jedem Bremskreis sind typischerweise ein oder mehrere Radanschlüsse zugeordnet. Der erste Bremskreis kann insbesondere unmittelbar mit dem ersten Modulanschluss verbunden sein. Durch das Trennen in Bremskreise kann insbesondere eine separate Beaufschlagung erfolgen und es können Mechanismen zum Schutz vor einem Auslaufen des gesamten Bremssystems bei einer Leckage vorgesehen werden. Insbesondere kann der zweite Bremskreis über ein Kreistrennventil mit dem ersten Bremskreis und dem ersten Modulanschluss verbunden sein. Das Kreistrennventil kann verwendet werden, um die beiden Bremskreise selektiv miteinander zu verbinden oder eben auch voneinander zu trennen. Insbesondere kann für den Fall einer erkannten Leckage das Kreistrennventil geschlossen werden, so dass höchstens ein Bremskreis aufgrund der Leckage ausläuft.
Die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung kann insbesondere druckseitig mit dem zweiten Bremskreis verbunden sein. Dies ermöglicht ein Beaufschlagen des zweiten Bremskreises. Wenn das Kreistrennventil geschlossen ist, kann insbesondere der zweite Bremskreis ausschließlich von der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung beaufschlagt werden. Durch Öffnen des Kreistrennventils kann auch der erste Bremskreis von der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung beaufschlagt werden.
Zwischen den elektrischen Druckbereitstellungseinrichtungen und den Radanschlüssen kann insbesondere jeweils ein Einlassventil verschaltet sein. Die Radanschlüsse können insbesondere über jeweilige Auslassventile mit dem zweiten Modulanschluss verbunden sein. Einlassventile und Auslassventile können insbesondere selektiv Druck zu einem jeweiligen Radanschluss durchlassen oder auch ableiten, so dass eine individuelle Druckregelung an jedem einzelnen Radanschluss möglich ist.
Das Bremssystem kann ferner eine Bypass-Leitung aufweisen, welche vom zweiten Modul zur unmittelbaren Verbindung mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter abgeht, und welche, vorzugsweise über ein Rückschlagventil, mit einer Saugseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung verbunden ist, wobei eine Durchlassrichtung des Rückschlagventils zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung hinweist. Durch diese Bypass-Leitung kann eine zusätzliche Versorgung der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung mit Bremsflüssigkeit sichergestellt werden. Die Bypass-Leitung kann insbesondere ab dem Rückschlagventil auf einer zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung entgegengesetzten Seite eine größere innere Querschnittsfläche aufweisen als eine Leitung, welche die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung mit dem ersten Trennventil verbindet. Insbesondere muss sie nicht druckfest ausgebildet sein. Sie kann somit eine geringere Druckfestigkeit aufweisen als die Leitung, welche die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung mit dem ersten Trennventil verbindet. Ein Fluidfluss kann dadurch verbessert werden.
Gemäß einer Ausführung ist die erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung ein Linearaktuator. Gemäß einer Ausführung ist die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung eine Kolbenpumpe. Eine derartige Kombination von Druckbereitstellungseinrichtungen hat sich für typische Anwendungen als vorteilhaft herausgestellt. Auch andere Ausführungen sind jedoch möglich. Ein Linearaktuator arbeitet typischerweise nach dem hydrostatischen Prinzip. Dabei wird ein von einem Kolben in einem Zylinder verdrängtes Volumen unmittelbar in Radbremsen eingeleitet. Kolbenpumpen, oder allgemein Pumpen, arbeiten demgegenüber typischerweise nach dem hydrodynamischen Prinzip. Dabei wird ein Druck kontinuierlich aufgebaut.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann dem nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel entnehmen. Dabei zeigen:

1: ein Bremssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2: ein Bremssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3: ein Bremssystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
4: ein Bremssystem gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und
5: ein Ventil.

1 zeigt ein Bremssystem BS gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Bremssystem BS ist aufgeteilt in ein erstes Modul MOD1 und ein zweites Modul MOD2. Das erste Modul MOD1 weist eine erste elektronische Steuerungsvorrichtung ECU1 auf. Das zweite Modul MOD2 weist eine zweite elektronische Steuerungsvorrichtung ECU2 auf. Die Steuerungsvorrichtungen ECU1, ECU2 sind zum Steuern des jeweiligen Moduls MOD konfiguriert.
Das erste Modul MOD1 weist eine erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung DE1 auf. Diese ist über ein Zuschaltventil ZV mit einem ersten Modulanschluss MA1 verbunden. Des Weiteren weist das erste Modul MOD1 ein erstes Trennventil TV1 auf, welches einen Behälteranschluss BA1 mit einem zweiten Modulanschluss MA2 verbindet. Saugseitig ist die erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung DE1 über ein Rückschlagventil R2 mit einem zweiten Behälteranschluss BA2 verbunden. Über die Behälteranschlüsse BA1, BA2 ist ein Bremsflüssigkeitsbehälter BFB angeschlossen, welcher zwei Kammern aufweist, wobei jede Kammer mit einem der Behälteranschlüsse BA1, BA2 verbunden ist. Dadurch wird verhindert, dass für den Fall einer Leckage beide Kammern gleichzeitig leerlaufen.
Die erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung DE1 ist vorliegend als Linearaktuator ausgeführt. Sie wird von einem Elektromotor M angetrieben. Dies ermöglicht das Bereitstellen eines Drucks an dem ersten Modulanschluss MA1, wenn das Zuschaltventil ZV geöffnet ist. Stromlos ist es jedoch geschlossen. Das erste Trennventil TV1 ist stromlos offen ausgeführt, so dass es auch bei einem Stromausfall oder einer sonstigen signifikanten Fehlfunktion im ersten Modul MOD1 offen ist.
Das erste Trennventil TV1 ist so ausgeführt, wie dies weiter unten mit Bezug auf 5 beschrieben wird.
Das zweite Modul MOD2 weist eine zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung DE2 auf. Diese ist vorliegend als Kolbenpumpe ausgeführt, welche von einem Elektromotor M angetrieben wird. Eingangsseitig sind zwei Rückschlagventile R3, R4 verschaltet, deren Durchlassrichtung zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 hinweist. Ausgangsseitig sind zwei weitere Rückschlagventile R5, R6 verschaltet, deren Durchlassrichtung von der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 weg weist. Dadurch wird sichergestellt, dass Fluid in der richtigen Richtung durch die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung DE2 durchfließt.
Die eingangsseitigen Rückschlagventile R3, R4 sind wiederum über eine zweite Verbindungsleitung VL2 mit dem zweiten Modulanschluss MA2 verbunden. Dies erlaubt ein Ansaugen der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 über das erste Trennventil TV1 und/oder das parallel geschaltete erste Rückschlagventil R1. Eingangsseite und Ausgangsseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 sind über ein zweites Trennventil TV2 miteinander verbunden, welches stromlos offen ausgeführt ist. Parallel dazu ist ein Rückschlagventil R7 verschaltet, dessen Durchlassrichtung zur Druckseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 hin weist.
In dem zweiten Modul MOD2 sind insgesamt vier Radanschlüsse RA1, RA2, RA3, RA4 angeordnet. An diesen sind vorliegend Radbremsen B1, B2, B3, B4 angeschlossen. Die beiden unteren Radanschlüsse RA1, RA2 sind dabei einem ersten Bremskreis BK1 zugeordnet. Die beiden oberen Radanschlüsse RA3, RA4 sind einem zweiten Bremskreis BK2 zugeordnet. Jedem Radanschluss RA ist ein jeweiliges Einlassventil E1, E2, E3, E4 zugeordnet, welches stromlos offen ausgeführt ist und zum selektiven Zuleiten von Druck zum jeweiligen Radanschluss RA dient. Des Weiteren ist jedem Radanschluss RA ein jeweiliges Auslassventil A1, A2, A3, A4 zugeordnet, welches zum Ableiten von Druck dient. Die Auslassventile A sind entgegengesetzt zu den Radanschlüssen RA mit der Saugseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 verbunden.
Der erste Bremskreis BK1, d.h. die zugehörigen Einlassventile E1, E2, ist bzw. sind unmittelbar über eine erste Verbindungsleitung VL1 mit dem ersten Modulanschluss MA1 verbunden. Sie sind des Weiteren mit einem Kreistrennventil KTV verbunden, welches stromlos offen ausgeführt ist und die beiden Bremskreise BK1, BK2 miteinander verbindet. Die Einlassventile E3, E4 des zweiten Bremskreises BK2 sind wie gezeigt nicht nur mit dem Kreistrennventil KTV verbunden, sondern auch mit der Druckseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2.
Durch die gezeigte Anordnung wird erreicht, dass die beiden Druckbereitstellungseinrichtungen DE1, DE2 voneinander unabhängige Verbindungen zum Bremsflüssigkeitsbehälter BFB haben. Sie können sich somit bei gleichzeitigem Betrieb verstärken. Die beiden Trennventile TV1, TV2 sind hydraulisch in Reihe derart angeordnet, dass je eines bei Aktivierung die Bremsen B vom Bremsflüssigkeitsbehälter BFB trennt. Das Kreistrennventil KTV ist in dem zweiten Modul MOD2 zwischen den Bremskreisen BK so angeordnet, dass bei Aktivierung das Bremssystem BS in zwei hydraulisch unabhängige Systeme geteilt wird, von denen eines mit der ersten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE1 und eines mit der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 mit Druck beaufschlagt werden kann.
Dies erlaubt in einem Normalbremsbetrieb die Bereitstellung eines Drucks durch eine der beiden Druckbereitstellungseinrichtungen DE, jedoch auch durch deren Zusammenwirken. Für den Fall eines Fehlers, beispielsweise für den Fall einer erkannten Leckage aufgrund eines zu niedrigen Bremsflüssigkeitsstands im Bremsflüssigkeitsbehälter BFB, kann wie bereits beschrieben eine Kreistrennung vorgenommen werden, und die beiden Druckbereitstellungseinrichtungen DE können jeweils einen der beiden Bremskreise BK1, BK2 versorgen. Ein Leerlaufen beider Bremskreise BK1, BK2 wird auf diese Weise verhindert. Die zweite Verbindungsleitung VL2 kann sowohl zum Ansaugen für die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung DE2 wie auch zum Rückführen von Bremsfluid aus den Auslassventilen A verwendet werden.
Soll ein Druck ausschließlich mittels der ersten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE1 aufgebaut werden, so wird typischerweise das Zuschaltventil ZV geöffnet, das erste Trennventil TV1 geöffnet, das zweite Trennventil TV2 geschlossen und das Kreistrennventil KTV geöffnet. Dies erlaubt eine unmittelbare Druckversorgung beider Bremskreise BK1, BK2 mittels der ersten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE1. Eine solche Bremsanforderung, welche auf diese Weise umgesetzt wird, kann beispielsweise durch ein elektrisches Bremspedal und/oder ein Fahrassistenzsystem erzeugt werden.
Soll eine Druckbereitstellung ausschließlich durch die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung DE2 erfolgen, so wird typischerweise das Zuschaltventil ZV geschlossen, das erste Trennventil TV1 geöffnet, das zweite Trennventil TV2 geschlossen und das Kreistrennventil KTV geöffnet. Dies erlaubt die Bereitstellung von Druck für beide Bremskreise BK1, BK2 mittels der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2.
Das zweite Trennventil TV2 kann bei einer solchen Ausführung beispielsweise auf einen gewünschten Druck eingestellt werden, insbesondere mittels einer bekannten Übertragungsfunktion Druck zu Strom. Bei Erreichen des Soll-Drucks kann das zweite Trennventil TV2 geöffnet werden. Durch Senkung des Soll-Werts kann ein Druck über das zweite Trennventil TV2 zum Bremsflüssigkeitsbehälter BVB hin abgebaut werden und eine Bremse gelöst werden.
Die beiden beschriebenen Betriebsarten können insbesondere unabhängig voneinander verwendet werden, d.h. sollte in einem der Module MOD1, MOD2 der Strom ausfallen oder eine sonstige substanzielle Fehlfunktion vorliegen, kann die andere Betriebsart immer noch zuverlässig verwendet werden. Es können jedoch auch beide elektrische Druckbereitstellungseinrichtungen DE gleichzeitig zum Druckaufbau verwendet werden.
Für den Fall einer erkannten Leckage kann das Kreistrennventil KTV geschlossen werden, so dass der erste Bremskreis BK1 ausschließlich mittels der ersten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE1 versorgt wird und der zweite Bremskreis BK2 ausschließlich mittels der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 versorgt wird. Die Bremskreise BK1, BK2 sind dann voneinander getrennt und ein gleichzeitiges Leerlaufen beider Bremskreise BK1, BK2 wird verhindert. Durch anschließende Diagnose kann der Volumenverlust im System einer möglichen externen Leckage in einem der Bremskreise BK zugeordnet werden und dieser kann durch dauerhaftes Schließen der betreffenden Einlassventile E isoliert werden. Eine Leckage kann insbesondere mittels einer Behälterwarneinrichtung U/s erkannt werden.
Wie gezeigt kann in dem zweiten Modul MOD 2 ein Druck im ersten Bremskreis mittels eines Drucksensors U/P gemessen werden.
2 zeigt ein Bremssystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Nachfolgend wird dabei im Wesentlichen auf die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen.
Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist bei dem Bremssystem BS gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Bypass-Leitung BL vorhanden, welche unmittelbar vom Bremsflüssigkeitsbehälter BFB zu einem ersten Rückschlagventil R1 führt, welches vorliegend nicht parallel zum ersten Trennventil TV1 angeordnet ist, sondern die Bypass-Leitung BL mit der Saugseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 verbindet. Die Bypass-Leitung BL hat zwischen Bremsflüssigkeitsbehälter BFB und erstem Rückschlagventil R1 keine besondere Anforderung an die Druckfestigkeit, da sie lediglich drucklos betrieben wird. Sie kann dementsprechend weniger fest und/oder mit einem größeren Innenquerschnitt ausgeführt sein.
Die Bypass-Leitung BL kann insbesondere die Versorgung der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 mit Bremsflüssigkeit verbessern.
3 zeigt ein Bremssystem BS gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel ist dabei anstelle des ersten Rückschlagventils R1 ein Schaltventil SV vorgesehen, welches stromlos geschlossen ist und eine selektive Freigabe der Bypass-Leitung BL ermöglicht.
4 zeigt ein Bremssystem BS gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist dabei das Kreistrennventil KTV im ersten Modul MOD1 angeordnet. Es ist entgegengesetzt zum ersten Modulanschluss MA1 mit einem dritten Modulanschluss MA3 verbunden, welcher über eine dritte Verbindungsleitung VL3 mit dem zweiten Bremskreis BK2 verbunden ist. Ansonsten sei auf die obige Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
Es sei verstanden, dass als Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels oder auch der anderen Ausführungsbeispiele grundsätzlich auch auf das Zuschaltventil ZV verzichtet werden kann. In diesem Fall wird typischerweise bei einer Deaktivierung der ersten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE1 und bei einem Druckaufbau ausschließlich mittels der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE2 zunächst ein Kolben der ersten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung DE1 in einen Anschlag verschoben, was zu einer Verzögerung beim Druckaufbau führen kann. Sofern dies akzeptabel ist, kann das Zuschaltventil ZV eingespart werden.
Insbesondere ermöglicht durch die gezeigten Ausführungen eine parallele Anordnung von Linearaktuator und Pumpe einen „volume boost“ zur Erhöhung der Druckaufbaudynamik. Funktionen und damit verbundener Bedarf an Rechenleistung und Speicher in Steuerungsvorrichtungen ECU können zwischen den Modulen MOD1, MOD2 aufgeteilt werden. Die Anzahl an Verbindungsleitungen VL kann reduziert werden. Die Integrität beider Verbindungsleitungen VL kann durch einen hydraulischen Test durch Druckbeaufschlagung über das erste Trennventil TV1 einfach und schnell durchgeführt werden. Beispielsweise kann dies in einem Pre-Drive-Check erfolgen. Die Herstellung einer Normalbremsbereitschaft durch Schließen des zweiten Trennventils TV2 entspricht der Nutzung des zweiten Trennventils TV2 im „volume boost“.
5 zeigt eine mögliche Ausführung des ersten Trennventils TV1.
Das Ventil 5 ist grundsätzlich als 2/2 Wege-Ventil aufgebaut. Darin ist ein stromlos offenes elektromagnetisch betätigtes Pilotventil 10 ausgebildet, welches eine Hülse 11, einen Anker 12, einen Stoessel 13 und eine erste Druckfeder 14 aufweist. Das Ventil weist einen zweiten Ventilsitz 20 auf, in welchem ein erster Ventilsitz 15 des Pilotventils 10 integriert ist und der mit einer Ventilplatte 25 die Hauptstufe bildet.
Ein Gehäuse 30 nimmt auf der einen Seite die Ventilhülse 11 auf und bietet an der anderen Seite eine Verbindung mit einem tiefgezogenen unteren Ventilgehäuse 35.
Im Gehäuse 30 ist eine Einstellhülse 32 verschieblich einstellbar eingepresst, welche eine Einstellung des Luftspalts zwischen den Magnetpolen Anker 12 und Gehäuse 30 zum Ausgleich von Einzelteil-Toleranzen ermöglicht.
In dem Ventil 5 sind ein Einlass 6 und ein Auslass 7 ausgebildet. Der Einlass 6 kann beispielsweise mit einem Modulanschluss verbunden sein. Der Auslass 7 kann beispielsweise mit einem Behälteranschluss verbunden sein.
Durch Anwenden eines magnetischen Felds, welches insbesondere durch einen nicht gezeigten Elektromagneten erzeugt werden kann, kann der Anker 12 und damit auch der Stößel 13 nach rechts gedrückt werden. Dadurch werden beide Ventilsitze 15, 20 zuverlässig geschlossen. Das Ventil sperrt somit.
Die erste Druckfeder 14 ist so stark ausgeführt, dass der Anker 12 bei unbetätigtem Ventil auf jeden Fall nach links gedrückt wird, so dass der erste Ventilsitz 15 offen ist. Eine zweite Druckfeder 24 drückt den zweiten Ventilsitz nach links in eine geöffnete Stellung, ist jedoch schwächer ausgeführt. Die vollständige Öffnung des Ventils 5 ist somit nur dann möglich, wenn ein Überdruck am Einlass 6 relativ zum Auslass 7 höchstens so groß ist wie ein Schwellenwert. Dann öffnet der zweite Ventilsitz 20, wobei der erste Ventilsitz 15 als Endanschlag der zugehörigen Bewegung dient und damit geschlossen wird.
In der Anwendung bedeutet dies, dass eine Öffnung bei abgeschaltetem Ventil 5 grundsätzlich sichergestellt ist, dass jedoch der überwiegende Teil des Ventils 5 weniger stark federbeaufschlagt werden muss und somit eine geringere Betätigungsenergie ausreicht.
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

BS: Bremssystem
MOD: Modul
ECU: Steuerungsvorrichtung
M: Motor
DE: Druckbereitstellungseinrichtung
ZV: Zuschaltventil
MA: Modulanschluss
TV: Trennventil
R: Rückschlagventil
BA: Behälteranschluss
BFB: Bremsflüssigkeitsbehälter
VL: Verbindungsleitung
KTV: Kreistrennventil
BK: Bremskreis
E: Einlassventil
A: Auslassventil
RA: Radanschluss
B: Bremse
U/P: Drucksensor
U/s: Behälterwarneinrichtung
5: Ventil
6: Einlass
7: Auslass
10: Pilotventil
11: Hülse
12: Anker
13: Stößel
14: erste Druckfeder
15: erster Ventilsitz
20: zweiter Ventilsitz
24: zweite Druckfeder
25: Ventilplatte
30: Gehäuse
32: Einstellhülse
35: Ventilgehäuse

Claims

Bremssystem (BS) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Bremssystem (BS) folgendes aufweist: - ein erstes Modul (MOD1), in welchem mindestens ein Behälteranschluss (BA) sowie ein erster Modulanschluss (MA1) und ein zweiter Modulanschluss (MA2) ausgebildet sind, - ein zweites Modul (MOD2), in welchem mehrere Radanschlüsse (RA) ausgebildet sind, - eine erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung (DE1), welche in oder an dem ersten Modul (MOD1) angeordnet ist und druckseitig mit dem ersten Modulanschluss (MA1) verbunden ist, - eine zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung (DE2), welche in oder an dem zweiten Modul (MOD2) angeordnet ist und druckseitig mit den Radanschlüssen (RA) verbunden ist, - ein erstes Trennventil (TV1), welches in dem ersten Modul (MOD1) zwischen dem Behälteranschluss (BA) und dem zweiten Modulanschluss verschaltet ist, - wobei die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) saugseitig mit dem zweiten Modulanschluss verbunden ist - wobei das erste Trennventil (TV1) einen ersten Ventilsitz (15) und einen zweiten Ventilsitz (20) aufweist, wobei der erste Ventilsitz (15) und der zweite Ventilsitz (20) hydraulisch parallel geschaltet sind und der zweite Ventilsitz (20) geöffnet einen größeren Durchlass aufweist als der erste Ventilsitz (15), - wobei das erste Trennventil (TV1) stromlos offen ausgeführt ist, - wobei der erste Ventilsitz (15) und der zweite Ventilsitz (20) gemeinsam durch Betätigung des ersten Trennventils (15) schließbar sind, und - wobei der zweite Ventilsitz (20) derart federbeaufschlagt ist, dass er bei fehlender Betätigung des ersten Trennventils (TV1) nur dann öffnet, wenn ein Überdruck auf Seite des zweiten Modulanschlusses kleiner ist als ein erster Schwellenwert.
Bremssystem (BS) nach Anspruch 1, - wobei parallel zum ersten Trennventil (TV1) kein Rückschlagventil verschaltet ist.
Bremssystem (BS) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - welches ferner ein zweites Trennventil (TV2) aufweist, welches Saugseite und Druckseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) miteinander verbindet.
Bremssystem (BS) nach Anspruch 3, - wobei parallel zum zweiten Trennventil (TV2) ein Rückschlagventil mit Durchlassrichtung von der Saugseite zur Druckseite verschaltet ist.
Bremssystem (BS) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, - wobei das zweite Trennventil (TV2) stromlos offen ist.
Bremssystem (BS) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei unmittelbar eingangsseitig zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) ein Rückschlagventil oder mehrere Rückschlagventile (R3, R4) mit Durchlassrichtung zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) hin verschaltet sind, und/oder - wobei unmittelbar ausgangsseitig zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) ein Rückschlagventil oder mehrere Rückschlagventile (R5, R6) mit Durchlassrichtung von der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) weg verschaltet sind.
Bremssystem (BS) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung (DE1) über ein Zuschaltventil (ZV) mit dem ersten Modulanschluss (MA1) verbunden ist.
Bremssystem (BS) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei das erste Modul (MOD1) eine erste Steuerungsvorrichtung (ECU1) aufweist und das zweite Modul (MOD2) eine zur ersten Steuerungsvorrichtung (ECU1) separate zweite Steuerungsvorrichtung (ECU2) aufweist.
Bremssystem (BS) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei in dem zweiten Modul (MOD2) ein erster Bremskreis (BK1) und ein zweiter Bremskreis (BK2) ausgebildet sind, wobei jedem Bremskreis (BK) ein oder mehrere Radanschlüsse (RA) zugeordnet sind, - wobei der erste Bremskreis (BK1) unmittelbar mit dem ersten Modulanschluss (MA1) verbunden ist.
Bremssystem (BS) nach Anspruch 9, - wobei der zweite Bremskreis (BK2) über ein Kreistrennventil (KTV) mit dem ersten Bremskreis (BK1) und dem ersten Modulanschluss (MA1) verbunden ist.
Bremssystem (BS) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, - wobei die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) druckseitig mit dem zweiten Bremskreis (BK2) verbunden ist.
Bremssystem (BS) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei zwischen den elektrischen Druckbereitstellungseinrichtungen (DE) und den Radanschlüssen (RA) jeweils ein Einlassventil (E) verschaltet ist, und/oder - wobei die Radanschlüsse (RA) über jeweilige Auslassventile (A) mit dem zweiten Modulanschluss (MA2) verbunden sind.
Bremssystem (BS) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - welches ferner eine Bypassleitung (BL) aufweist, welche vom zweiten Modul (MOD2) zur unmittelbaren Verbindung mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter (BFB) abgeht, und welche über ein Rückschlagventil (R1) mit einer Saugseite der zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) verbunden ist, wobei eine Durchlassrichtung des Rückschlagventils (R1) zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) hinweist.
Bremssystem (BS) nach Anspruch 13, - wobei die Bypassleitung (BL) ab dem Rückschlagventil (R1) auf einer zur zweiten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) entgegengesetzten Seite eine größere innere Querschnittsfläche aufweist als eine Leitung, welche die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) mit dem ersten Trennventil (TV1) verbindet.
Bremssystem (BS) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die erste elektrische Druckbereitstellungseinrichtung (DE1) ein Linearaktuator ist, und/oder - wobei die zweite elektrische Druckbereitstellungseinrichtung (DE2) eine Kolbenpumpe ist.