DE102023204234A1

DE102023204234A1 - Bremsensteuergerät, Bremsanlage und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102023204234A1
Application number: DE102023204234.7A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Ullrich; Martin Baechle
Original assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2023-05-08
Publication date: 2023-11-23
Also published as: WO2023222166A1

Abstract

Elektrohydraulisches Bremsensteuergerät (100, 100') für hydraulisch betätigbare Radbremsen (8a, 8b), mit einer elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5), einem Einlassventil (6a, 6b) für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b), einem Auslassventil (7a, 7b) für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) und einem Druckmittelvorratsbehälter (4), wobei das Bremsensteuergerät (100, 100') für zumindest eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) einen Druckaufbauradanschluss (61 a, 61 b) und einen Druckabbauradanschluss (62a, 62b) aufweist, sowie Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit zumindest zwei hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) und mit einem elektrohydraulischen Bremsensteuergerät (100, 100'), welches eine elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle (5), ein Einlassventil (6a, 6b) je hydraulisch betätigbarer Radbremse (8a, 8b), ein Auslassventil (7a, 7b) je hydraulisch betätigbarer Radbremse (8a, 8b) und einen Druckmittelvorratsbehälter umfasst, wobei das Bremsensteuergerät (100, 100') je hydraulisch betätigbarer Radbremse (8a, 8b) über ein erstes und ein zweites hydraulisches Verbindungselement (81 a, 82a, 81 b, 82b) mit der hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) verbunden ist. Weiterhin betrifft die Erfindung Verfahren zum Betrieb einer solchen Bremsanlage.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremsensteuergerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8 sowie ein Verfahren zum Betrieb der Bremsanlage.
Aus der DE 10 2015 001 541 A1 ist eine hydraulisch betätigte Radbremse mit einer Bremsscheibe, einem Bremssattel und einem Bremsbelag bekannt, wobei der Bremsbelag eine mit einer Bremsflüssigkeit beaufschlagbare Kammer aufweist, die sich in einer Bremsphase vergrößert und dabei den Bremsbelag gegen die Bremsscheibe drückt, mit einem an dem Bremsbelag ausgebildeten Zulauf zum Einbringen von Bremsflüssigkeit in die Kammer, wobei der Bremsbelag einen vom Zulauf separaten Rücklauf zum Abführen von Bremsflüssigkeit aus der Kammer aufweist. Zur Kühlung des Bremsbelags ist eine Bremsanlage derart ausgebildet, dass durch den Zulauf und den Rücklauf Bremsflüssigkeit durch die Kammer zirkulierbar ist mittels einer Fördereinheit.
Aus der WO 2018/130393 A1 ist eine by-wire Bremsanlage mit einem elektrohydraulischen Bremsensteuergerät und vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen bekannt. Das Bremsensteuergerät umfasst einen Hauptbremszylinder, eine elektrisch steuerbare Druckquelle und genau vier hydraulische Radanschlüsse für die vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen. Jede der vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen besitzt einen einzigen Anschluss, welcher mit genau einem der vier hydraulischen Radanschlüsse des elektrohydraulischen Bremsensteuergeräts verbunden ist.
Aus der DE 10 2012 217 825 A1 ist eine sogenannte kombinierte by-wire Bremsanlage mit einem elektrohydraulischen Bremsensteuergerät mit einem Hauptbremszylinder und einer elektrisch steuerbaren Druckquelle, zwei hydraulisch betätigbaren Radbremsen und zwei, jeweils durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbaren Radbremsen bekannt. Jede der zwei hydraulisch betätigbaren Radbremsen besitzt einen einzigen Anschluss, welcher mit genau einem der genau zwei hydraulischen Radanschlüssen des elektrohydraulischen Bremsensteuergeräts verbunden ist.
Derartige by-wire Bremsanlagen müssen in den Herstellerwerken der Kraftfahrzeughersteller mittels einer Befülleinrichtung mit Bremsflüssigkeit (Druckmittel) befüllt sowie ggf. geeignet evakuiert werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrohydraulisches Bremsensteuergerät für eine by-wire Bremsanlage und eine by-wire Bremsanlage bereitzustellen, welches / welche eine Selbstbefüllung, d.h. eine Befüllung mit Druckmittel ohne zusätzliche Befülleinrichtung, ermöglicht, so dass zeitintensive und fehleranfällige Prozesse im Herstellerwerk des Kraftfahrzeugherstellers vermieden werden.
Diese Aufgabe wird durch ein elektrohydraulischen Bremsensteuergerät gemäß Anspruch 1 und eine Bremsanlage gemäß Anspruch 8 gelöst.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verfahren zum Betrieb der Bremsanlage bereitzustellen, welche die Funktionsfähigkeit der Bremsanlage herstellen, wiederherstellen oder verbessern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 14 gelöst.
Der Erfindung liegt bezüglich des elektrohydraulischen Bremsensteuergeräts der Gedanke zugrunde, dass das elektrohydraulische Bremsensteuergerät für hydraulisch betätigbare Radbremsen eine elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle, ein Einlassventil für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen, ein Auslassventil für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen und einen Druckmittelvorratsbehälter umfasst. Das Bremsensteuergerät weist für zumindest eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen einen Druckaufbauradanschluss und einen Druckabbauradanschluss auf. D.h. das Bremsensteuergerät weist für die zumindest eine hydraulisch betätigbare Radbremse zwei separate Radanschlüsse auf, nämlich den Druckaufbauradanschluss und den Druckabbauradanschluss.
Das Bremsensteuergerät bietet den Vorteil, dass dieses elektrisch gesteuert selbsttätig durch geeignete Ansteuerung der elektrisch ansteuerbaren Druckquelle sowie der Einlass- und Auslassventile für zumindest eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen Druckmittel aus der elektrisch ansteuerbaren Druckquelle über das Einlassventil der Radbremse, den Druckaufbauradanschluss, die Radbremse und den Druckabbauradanschluss in den Druckmittelvorratsbehälter fördern kann. So ist eine Selbstbefüllung oder auch eine Spülung der Radbremse bei im Fahrzeug verbauter Bremsanlage durch die Bremsanlage selbst möglich.
Bevorzugt ist für die zumindest eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen der Druckaufbauradanschluss über das der hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Einlassventil mit der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle verbunden und der Druckabbauradanschluss über das der hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Auslassventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden.
Das Bremsensteuergerät ist für hydraulisch betätigbare Radbremsen, d.h. für zumindest zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen, ausgebildet. Entsprechend umfasst das Bremsensteuergerät zumindest zwei Einlassventile und zumindest zwei Auslassventile.
Bevorzugt ist das Bremsensteuergerät für genau zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen ausgeführt. Es umfasst dann zwei Einlassventile und zwei Auslassventile für die zwei hydraulisch betätigbaren Radbremsen. Besonders bevorzugt umfasst das Bremsensteuergerät (genau) zwei Druckaufbauradanschlüsse sowie zwei Druckabbauradanschlüsse, wobei der erste Druckaufbauradanschluss über das erste Einlassventil mit der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle verbunden ist und der erste Druckabbauradanschluss über das erste Auslassventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist und wobei der zweite Druckaufbauradanschluss über das zweite Einlassventil mit der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle verbunden ist und der zweite Druckabbauradanschluss über das zweite Auslassventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Besonders bevorzugt ist das erste Einlassventil über den ersten Druckaufbauradanschluss und ein erstes hydraulisches Verbindungselement mit einem Druckanschluss der ersten hydraulisch betätigbaren Radbremse verbunden und das erste Auslassventil über den ersten Druckabbauradanschluss und ein zweites hydraulisches Verbindungselement mit einem Ablassanschluss der ersten hydraulisch betätigbaren Radbremse verbunden, sowie das zweite Einlassventil über den zweiten Druckaufbauradanschluss und ein weiteres erstes hydraulisches Verbindungselement mit einem Druckanschluss der zweiten hydraulisch betätigbaren Radbremse verbunden und das zweite Auslassventil über den zweiten Druckabbauradanschluss und ein weiteres zweites hydraulisches Verbindungselement mit einem Ablassanschluss der zweiten hydraulisch betätigbaren Radbremse verbunden.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Druckmittelvorratsbehälter um einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Bremsensteuergerät für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen jeweils einen Druckaufbauradanschluss und einen Druckabbauradanschluss auf, wobei für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (jeweils) der Druckaufbauradanschluss über das der (jeweiligen) hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Einlassventil mit der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle verbunden ist sowie der Druckabbauradanschluss über das der (jeweiligen) hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Auslassventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Dies bedeutet, dass das elektrohydraulische Bremsensteuergerät zwei (separate) Radanschlüsse für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen aufweist. Dies sind je hydraulisch betätigbarer Radbremse ein Druckaufbauradanschluss zum Zuführen von Druckmittel aus der elektrisch ansteuerbaren Druckquelle über das der entsprechenden Radbremse zugeordnete Einlassventil des Bremsensteuergeräts in die entsprechende Radbremse und ein Druckabbauradanschluss zum Ablassen von Druckmittel aus der entsprechenden Radbremse über das der entsprechenden Radbremse zugeordnete Auslassventil des Bremsensteuergeräts in den Druckmittelvorratsbehälter. Dieses Bremsensteuergerät bietet den Vorteil, dass es elektrisch gesteuert selbsttätig durch geeignete Ansteuerung der elektrisch ansteuerbaren Druckquelle sowie der Einlass- und Auslassventile für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen Druckmittel aus der elektrisch ansteuerbaren Druckquelle über das Einlassventil der entsprechenden Radbremse, den zugehörigen Druckaufbauradanschluss, die entsprechende Radbremse und den zugehörigen Druckabbauradanschluss in den Druckmittelvorratsbehälter fördern kann. So ist eine Selbstbefüllung oder auch eine Spülung aller Radbremsen bzw. der gesamten Bremsanlage bei im Fahrzeug verbauter Bremsanlage durch die Bremsanlage selbst möglich.
Im Falle, dass das elektrohydraulische Bremsensteuergerät für zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen ausgeführt ist, weist das Bremsensteuergerät somit bevorzugt zwei Druckaufbauradanschlüsse und zwei Druckabbauradanschlüsse auf, also insgesamt vier separate Radanschlüsse zum Anschließen der zwei hydraulisch betätigbaren Radbremsen. Die zwei Druckaufbauradanschlüsse sind zum Aufbau von Druck in der jeweiligen Radbremse vorgesehen, insbesondere mittels der elektrisch ansteuerbaren Druckquelle über das der jeweiligen Radbremse zugeordnete Einlassventil, und die zwei Druckabbauradanschlüsse sind zum Abbau von Druck in der jeweiligen Radbremse vorgesehen, insbesondere über das der jeweiligen Radbremse zugeordnete Auslassventil in den Druckmittelvorratsbehälter.
Im Falle, dass das elektrohydraulische Bremsensteuergerät für vier hydraulisch betätigbare Radbremsen ausgeführt ist, weist das Bremsensteuergerät entsprechend bevorzugt vier Druckaufbauradanschlüsse und vier Druckabbauradanschlüsse auf, d.h. insgesamt acht separate Radanschlüsse.
Bevorzugt ist für die zumindest eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen, besonders bevorzugt für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen, innerhalb des Bremsensteuergeräts keine hydraulische Verbindungsleitung zwischen einem radbremsseitigen Anschluss des Einlassventils der entsprechenden hydraulisch betätigbaren Radbremse und einem radbremsseitigen Anschluss des Auslassventils der entsprechenden hydraulisch betätigbaren Radbremse vorgesehen.
Bevorzugt umfasst das elektrohydraulische Bremsensteuergerät neben der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle keine weitere hydraulische Druckquelle. Das Bremsensteuergerät umfasst besonders bevorzugt keinen bremspedalbetätigbaren Hauptbremszylinder zur Betätigung der Radbremsen in einer hydraulischen Rückfallebene. Das Bremsensteuergerät umfasst ebenso besonders bevorzugt keine zweite elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle.
Bevorzugt wird die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum und einem Kolben gebildet, wobei der Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator vor- und zurückschiebbar ist. So kann Druckmittel sowohl in die Radbremsen geschoben werden als auch aus den Radbremsen angesaugt werden. Für einen Bremsdruckaufbau wird der Kolben vorgefahren (in Bremsbetätigungsrichtung) und für einen Bremsdruckabbau zurückgefahren (d.h. entgegen der Bremsbetätigungsrichtung). Auch zum Nachsaugen von Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter in die Druckquelle wird der Kolben zurückgefahren (d.h. entgegen der Bremsbetätigungsrichtung).
Bevorzugt ist die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle, insbesondere deren Druckraum, über ein elektrisch betätigbares Zuschaltventil mit einem Bremsleitungsabschnitt verbunden, an welchen die Einlassventile des Bremsensteuergeräts angeschlossen sind. Besonders bevorzugt ist das Zuschaltventil stromlos geschlossen ausgeführt. Mittels des Zuschaltventils kann die Druckquelle zum Nachsaugen von Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter von den Einlassventilen hydraulisch getrennt werden.
Bevorzugt ist der Bremsleitungsabschnitt über ein elektrisch betätigbares Trennventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbindbar. So können die Einlassventile mit dem Druckmittelvorratsbehälter hydraulisch verbunden werden und damit die Radbremsen drucklos geschaltet werden. Besonders bevorzugt ist das Trennventil stromlos offen ausgeführt, so dass im unbetätigten, stromlosen Zustand des Bremsensteuergeräts bzw. der Bremsanlage die Radbremsen mit dem Druckmittelvorratsbehälter hydraulisch verbunden sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bremsleitungsabschnitt über das Trennventil und einen Ausgleichsleitungsabschnitt direkt mit dem Druckmittelvorratsbehälter hydraulisch verbunden.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Bremsleitungsabschnitt über das Trennventil und einen Leitungsabschnitt mit einem Druckraum eines Hauptbremszylinders verbunden. Besonders bevorzugt ist der Druckraum des Hauptbremszylinders bei unbetätigtem Hauptbremszylinderkolben über ein oder mehrere Schnüffellöcher mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Diese hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum und dem Druckmittelvorratsbehälter wird bei einer (ausreichenden) Betätigung des Hauptbremszylinderkolbens in Betätigungsrichtung getrennt.
Bevorzugt wird die Druckquelle durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen Druckraum, einem Sauganschluss und einem Druckanschluss gebildet, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator vor- und zurückgefahren wird bzw. vor- und zurückschiebbar ist. Der Sauganschluss ist besonders bevorzugt über eine Nachsaugleitung mit einem in Strömungsrichtung zum Druckraum öffnenden Rückschlagventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Der Druckanschluss ist bevorzugt über das Zuschaltventil mit dem Bremsleitungsabschnitt verbunden.
Bevorzugt weist der Druckmittelvorratsbehälter zwei, durch eine Schottwand getrennte Behälterkammern auf, wobei die Auslassventile, und damit der oder die Druckabbauradanschlüsse, mit der einen Behälterkammer verbunden sind und die Nachsaugleitung der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle mit der anderen Behälterkammer verbunden ist. So ist eine Selbstentlüftung (oder Spülung) des Bremsensteuergeräts möglich, insbesondere bei einem Druckmittelwechsel (Bremsflüssigkeitswechsel) in der Werkstatt oder besonders bevorzugt im Fahrbetrieb des Fahrzeugs. Entstehen, z.B. durch ein Nachheizen im Stand des Fahrzeugs, Dampfblasen in der Bremsanlage, kann dies anhand einer erhöhten Volumenaufnahme in einer Prüfroutine der Bremsanlage nach dem Abstellen des Fahrzeugs erkannt werden. Hierdurch wir sodann ein Selbstentlüftungszyklus gestartet, wobei der Druckmittelvorratsbehälter als Gasblasen-Abscheider wirkt und die Trennung in die zwei Behälterkammern verhindert, dass verschäumtes Druckmittel (Bremsflüssigkeit) wieder neu angesaugt wird.
Der Erfindung liegt bezüglich der Bremsanlage der Gedanke zugrunde, dass diese zumindest zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen und ein elektrohydraulisches Bremsensteuergerät umfasst, wobei das elektrohydraulische Bremsensteuergerät eine elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle, ein Einlassventil je hydraulisch betätigbarer Radbremse, ein Auslassventil je hydraulisch betätigbarer Radbremse und einen Druckmittelvorratsbehälter umfasst. Dabei ist das Bremsensteuergerät für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen über ein erstes und ein zweites (d.h. separates) hydraulisches Verbindungselement mit der hydraulisch betätigbaren Radbremse verbunden. D.h. die Bremsanlage weist je hydraulisch betätigbarer Radbremse zwei separate hydraulische Verbindungselemente auf, nämlich das erste hydraulische Verbindungselement und das zweite hydraulische Verbindungselement, über welche das Bremsensteuergerät mit der entsprechenden/jeweiligen hydraulisch betätigbaren Radbremse verbunden ist.
Die Bremsanlage bietet den Vorteil, dass je Radbremse über das erste hydraulische Verbindungselement Druckmittel von dem Bremsensteuergerät in die hydraulisch betätigbare Radbremse geleitet werden kann und separat davon über das zweite hydraulische Verbindungselement Druckmittel aus der Radbremse in das Bremsensteuergerät abgeleitet werden kann. So ist durch geeignete, vorteilhafterweise selbsttätige, Ansteuerung der elektrisch ansteuerbaren Druckquelle eine Selbstbefüllung oder eine Spülung der Radbremse durch die Bremsanlage möglich.
Bevorzugt weist das Bremsensteuergerät für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen einen Druckaufbauradanschluss und einen Druckabbauradanschluss auf. Besonders bevorzugt ist für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen der Druckaufbauradanschluss über das der jeweiligen hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Einlassventil mit der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle und der Druckabbauradanschluss über das der jeweiligen hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Auslassventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. So kann je hydraulisch betätigbarer Radbremse Druckmittel von dem Bremsensteuergerät über den Druckaufbauradanschluss und das erste hydraulische Verbindungselement in die hydraulisch betätigbare Radbremse geleitet werden, die Radbremse durchfließen und über das zweite hydraulische Verbindungselement und den Druckabbauradanschluss in das Bremsensteuergerät abgeleitet werden.
Bevorzugt verbindet je hydraulisch betätigbarer Radbremse das erste hydraulische Verbindungselement das der hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Einlassventil, besonders bevorzugt über den dem Einlassventil zugeordneten Druckaufbauradanschluss des Bremsensteuergeräts, mit einem Druckanschluss der hydraulisch betätigbaren Radbremse. Diese Verbindung ist insbesondere zum Aufbau von Druck in der hydraulisch betätigbaren Radbremse mittels der hydraulischen Druckquelle geeignet.
Bevorzugt verbindet je hydraulisch betätigbarer Radbremse das zweite hydraulische Verbindungselement das der hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Auslassventil, besonders bevorzugt über den dem Auslassventil zugeordneten Druckabbauradanschluss des Bremsensteuergeräts, mit einem Ablassanschluss der hydraulisch betätigbaren Radbremse. Diese Verbindung ist insbesondere zum Ablassen von Druck aus der hydraulisch betätigbaren Radbremse in den Druckmittelvorratsbehälter des Bremsensteuergeräts geeignet.
Bevorzugt ist das Bremsensteuergerät als ein erfindungsgemäßes elektrohydraulisches Bremsensteuergerät ausgebildet.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Druckmittelvorratsbehälter um einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Bremsanlage umfasst diese zumindest eine durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremse. Besonders bevorzugt umfasst die Bremsanlage zwei jeweils durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbaren Radbremsen. Diese zwei elektromechanisch betätigbaren Radbremsen sind ganz besonders bevorzugt einer zweiten Fahrzeugachse des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Vorteilhafterweise handelt es sich bei der zweiten Fahrzeugachse um die Hinterachse des Kraftfahrzeugs. Besonders bevorzugt umfasst die Bremsanlage genau zwei jeweils durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbaren Radbremsen (d.h. zwei elektromechanisch betätigbare Radbremsen).
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage genau zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen. Besonders bevorzugt sind diese einer ersten Fahrzeugachse des Kraftfahrzeugs zugeordnet. Ganz besonders bevorzugt sind die zwei hydraulisch betätigbaren Radbremsen der Vorderachse des Kraftfahrzeugs zugeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Bremsanlage umfasst diese zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen, das elektrohydraulische Bremsensteuergerät und zwei elektromechanisch betätigbare Radbremsen. Besonders bevorzugt umfasst die Bremsanlage genau zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen, ein erfindungsgemäßes elektrohydraulisches Bremsensteuergerät und zwei elektromechanisch betätigbare Radbremsen. Besonders bevorzugt umfasst die Bremsanlage genau zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage eine Betätigungsvorrichtung, welche dazu ausgebildet ist, ein einen Bremswunsch quantifizierendes Betätigungssignal infolge einer Betätigung durch einen Fahrzeugführer zu ermitteln, und welche mit dem elektrohydraulischen Bremsensteuergerät über eine Signalverbindung oder eine Datenverbindung zur Übertragung des Betätigungssignals verbunden ist. Besonders bevorzugt ist die Betätigungsvorrichtung in Form eines elektrischen Bremspedals (ePedal) ausgebildet. Besonders bevorzugt besteht keine mechanisch-hydraulische Verbindung von der Betätigungsvorrichtung zu dem Bremsensteuergerät bzw. den hydraulisch betätigbaren Radbremsen.
Bevorzugt umfasst das elektrohydraulische Bremsensteuergerät eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit und eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit, wobei die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle von der zweiten elektronische Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird und die Einlass- und Auslassventile von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert werden.
Bevorzugt ist die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle über ein elektrisch betätigbares Zuschaltventil mit den Einlassventilen trennbar hydraulisch verbunden, wobei das Zuschaltventil von der zweiten elektronische Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird.
Bevorzugt wird das Trennventil zwischen dem Bremsleitungsabschnitt und dem Druckmittelvorratsbehälter von der zweiten elektronische Steuer- und Regeleinheit angesteuert.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage eine erste elektrische Partition und eine zweite elektrische Partition, wobei die zweite elektrische Partition von der ersten elektrischen Partition unabhängig ist.
Bevorzugt wird die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit des elektrohydraulischen Bremsensteuergeräts bzw. die erste elektrische Partition der Bremsanlage von einer ersten elektrischen Energiequelle versorgt und die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit des elektrohydraulischen Bremsensteuergeräts bzw. die zweite elektrische Partition der Bremsanalage wird von einer zweiten elektrischen Energiequelle versorgt, welche von der ersten elektrischen Energiequelle unabhängig ist. Die erste Energiequelle ist somit Teil der ersten elektrischen Partition, die zweite Energiequelle ist Teil der zweiten elektrischen Partition.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage zwei jeweils durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremsen, wobei die eine der durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremsen der ersten elektrischen Partition der Bremsanlage zugehört und die andere der durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremsen der zweiten elektrischen Partition der Bremsanlage zugehört.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage zwei jeweils durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremsen (d.h. zwei elektromechanisch betätigbaren Radbremsen), wobei eine der durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbaren Radbremsen mittels einer ersten elektrischen Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt wird und die andere durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremse mittels einer zweiten, von der ersten elektrischen Energiequelle unabhängigen elektrischen Energiequelle versorgt wird. Besonders bevorzugt wird das Bremsensteuergerät von der ersten und der zweiten elektrischen Energiequelle versorgt. Dabei werden ganz besonders bevorzugt die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit des Bremsensteuergerät und die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle von der ersten elektrischen Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt und die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit und die Einlass- und Auslassventile von der zweiten elektrischen Energiequelle mit elektrischer Energie versorgt.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage zwei elektromechanisch betätigbaren Radbremsen, wobei jeder der elektromechanisch betätigbaren Radbremsen eine eigene elektronische Steuer- und Regeleinheit zur Ansteuerung des elektromechanischen Aktuators der elektromechanisch betätigbaren Radbremse umfasst.
Bevorzugt weist die Bremsanlage einen ersten Datenbus, insbesondere einen ersten CAN-Bus, sowie einen zweiten Datenbus, insbesondere einen zweiten CAN-Bus, auf oder ist mit einem ersten Datenbus sowie einem zweiten Datenbus verbunden.
Bevorzugt verbindet der erste Datenbus die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit des elektrohydraulischen Bremsensteuergeräts und die zwei elektronischen Steuer- und Regeleinheiten der elektromechanisch betätigbaren Radbremsen.
Bevorzugt verbindet der zweite Datenbus die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit des elektrohydraulischen Bremsensteuergeräts und die zwei elektronischen Steuer- und Regeleinheiten der elektromechanisch betätigbaren Radbremsen.
Bevorzugt sind der erste Datenbus und der zweite Datenbus mit einer weiteren elektronischen Steuer- und Regeleinheit, insbesondere einer zentralen Fahrzeug-Steuer-/Regeleinheit verbunden. Besonders bevorzugt ist die Betätigungsvorrichtung einfach elektrisch mit der weiteren elektronischen Steuer- und Regeleinheit verbunden.
Bevorzugt ist jede der zwei elektronischen Steuer- und Regeleinheiten zur Ansteuerung eines der elektromechanischen Aktuatoren der elektromechanisch betätigbaren Radbremse sowohl mit dem ersten Datenbus wie auch mit dem zweiten Datenbus verbunden. Dies bietet den Vorteil einer redundanten Zuführung des Fahrerbremswunsches zu den beiden elektromechanisch betätigbaren Radbremsen.
Bevorzugt verbindet der erste Datenbus die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit des elektrohydraulischen Bremsensteuergeräts und die zwei elektronischen Steuer- und Regeleinheiten der elektromechanisch betätigbaren Radbremsen.
Bevorzugt umfassen die hydraulisch betätigbaren Radbremsen der Bremsanlage jeweils einen Druckmittelraum zur Betätigung eines Bremselements, wobei der Druckmittelraum mit einem Druckanschluss der Radbremse zum Zuführen von Druckmittel von dem Bremsensteuergerät bzw. zur Verbindung mit einem der Einlassventile des Bremsensteuergeräts verbunden ist. Dabei ist jeweils der Druckmittelraum der Radbremse zusätzlich mit einem Ablassanschluss der Radbremse zum Ablassen von Druckmittel in den Druckmittelvorratsbehälter des Bremsensteuergeräts bzw. zur Verbindung mit einem der Auslassventile des Bremsensteuergeräts verbunden.
Bevorzugt weisen die hydraulisch betätigbaren Radbremsen keinen weiteren, mit einer Ablassschraube oder einem Entlüftungsventil ausgestatteten Entlüfteranschluss auf.
Bevorzugt ist in einem im Fahrzeug eingebauten Zustand einer der hydraulisch betätigbaren Radbremsen der Ablassanschluss oberhalb des Druckanschlusses angeordnet. Bevorzugt ist im eingebauten Zustand der hydraulisch betätigbaren Radbremsen der Bremsanlage für jede Radbremse der Ablassanschluss oberhalb des Druckanschlusses angeordnet.
Der Erfindung liegt bezüglich eines Verfahrens zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Bremsanlage der Gedanke zugrunde, dass mittels des Bremsensteuergeräts ein Spülzyklus durchgeführt wird, in welchem

a) durch eine Betätigung der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle, insbesondere in eine Bremsbetätigungsrichtung, Druckmittel durch ein erstes Einlassventil der Einlassventile, durch die dem ersten Einlassventil zugeordnete erste hydraulisch betätigbare Radbremse und durch das der ersten hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Auslassventil in den Druckmittelvorratsbehälter bzw. in Richtung des Druckmittelvorratsbehälters verschoben wird, und, insbesondere anschließend,
b) durch eine Betätigung der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle, insbesondere entgegen der Bremsbetätigungsrichtung, Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter in die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle gesaugt wird,

Bevorzugt weist der Druckmittelvorratsbehälter der Bremsanlage eine erste und eine zweite Behälterkammer auf, wobei die Behälterkammern durch eine Schottwand voneinander getrennte sind, und wobei die Auslassventile mit der zweiten Behälterkammer verbunden sind und eine Nachsaugleitung der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle mit der ersten Behälterkammer verbunden ist. So wird im Schritt a) Druckmittel in die zweite Behälterkammer gefördert und im Schritt b) Druckmittel aus der ersten Behälterkammer in die Druckquelle angesaugt. So ist z.B. ein Bremsflüssigkeitswechsel (Druckmittelwechsel) in der Werkstatt einfach möglich, in dem das alte Druckmittel aus der zweiten Behälterkammer des Druckmittelvorratsbehälters entnommen und das neue Druckmittel in die erste Behälterkammer des Druckmittelvorratsbehälters eingefüllt wird.
Bevorzugt wird das Verfahren zuerst für eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen und danach für eine andere der hydraulisch betätigbaren Radbremsen durchgeführt. Besonders bevorzugt wird anschließend eine Dichtheitsprüfung der Bremsanlage mittels des Bremsensteuergeräts durchgeführt, in welcher ein Prüfdruck mittels der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle aufgebaut und gehalten wird.
Bevorzugt wird im Schritt a) das Zuschaltventil des elektrohydraulisches Bremsensteuergeräts geöffnet, das Trennventil des elektrohydraulisches Bremsensteuergeräts geschlossen und das der ersten hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordneten Auslassventil geöffnet, bevor die Betätigung der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle, insbesondere in Bremsbetätigungsrichtung, durchgeführt wird.
Bevorzugt wird der Schritt a) beendet, wenn ein Kolben der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle einen vorgegebenen Endpunkt in Bremsbetätigungsrichtung erreicht, und es wird das Zuschaltventil des elektrohydraulisches Bremsensteuergeräts geschlossen, bevor der Schritt b) gestartet wird.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren nach einer Montage der Bremsanlage durchgeführt. Besonders bevorzugt wird das Verfahren zur Befüllung der hydraulisch betätigbaren Radbremsen mit Druckmittel nach der Montage der Bremsanlage durchgeführt. Besonders bevorzugt wird das Verfahren in einem Herstellungswerk des Kraftfahrzeugs durchgeführt.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Kühlung des Druckmittels durchgeführt. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt, wenn anhand eines Überwachungsverfahrens eine thermische Belastung der Bremsanlage oder einer der Radbremsen festgestellt wird. Besonders bevorzugt wird das Überwachungsverfahren anhand eines Bremsentemperaturmodells und/oder anhand von Sensordaten, insbesondere anhand der Daten eines Kraftsensors mit einem Temperaturausgang, durchgeführt.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Entlüftung des Bremsensteuergeräts durchgeführt. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren wiederholt und/oder bei Vorliegen einer vorgegebenen Bedingung durchgeführt. Besonders bevorzugt wird das Verfahren wiederholt nach einem vorgegebene Zeitschema durchgeführt.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigen schematisch

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremsensteuergeräts,
2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit einem Bremsensteuergerät gemäß 1,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremsensteuergeräts, und
4 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage mit einem Bremsensteuergerät gemäß 3.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremsensteuergeräts 100 schematisch dargestellt. Das beispielsgemäße elektrohydraulische Bremsensteuergerät 100 ist zur Betätigung von zwei hydraulisch betätigbaren Radbremsen 8a, 8b ausgebildet. Bremsensteuergerät 100 umfasst eine elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle 5, einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4 und je Radbremse 8a, 8b ein elektrisch betätigbares Einlass- 6a, 6b und ein elektrisch betätigbares Auslassventil 7a, 7b.
Vorteilhafterweise sind die Einlassventile 6a, 6b stromlos offen und die Auslassventile 7a, 7b stromlos geschlossen ausgeführt.
Beispielsgemäß umfasst das Bremsensteuergerät 100 eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit 11 (ECU1) und eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 (ECU2). Alternativ kann das Bremsensteuergerät 100 auch eine elektronische Steuer- und Regeleinheit ECU umfassen, welche zwei getrennte Bereiche, z.B. in Form einer ersten Leiterplatte (entspricht 11) und einer zweiten Leiterplatte (entspricht 12), umfasst. Das folgende gilt dann entsprechend für den ersten und zweiten Bereich (die erste und zweite Leiterplatte) anstelle der erste und zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 11, 12.
Bremsensteuergerät 100 ist beispielsgemäß als eine elektrohydraulische Einheit (HECU) ausgeführt mit einer hydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 (HCU, auch Ventilblock genannt) und den zwei elektronischen Steuer- und Regeleinheiten 11, 12 (ECU1, ECU2).
Die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle 5 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum 37 und einem Kolben 36 (d.h. 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 vor- und zurückschiebbar ist. Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dienender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet.
Der Druckraum 37 der Druckquelle 5 ist über ein elektrisch betätigbares Zuschaltventil 26 mit einem Bremsleitungsabschnitt 13 verbunden, an den die Einlassventile 6a, 6b angeschlossen sind. Zuschaltventil 26 ist vorteilhafterweise stromlos geschlossen ausgeführt. Hierzu ist Druckraum 37 über eine Systemdruckleitung 38 mit dem Zuschaltventil 26 verbunden, welches ausgangsseitig mit dem Bremsleitungsabschnitt 13 verbunden ist.
Im Bremsleitungsabschnitt 13 ist ein Drucksensor 19 angeordnet, welcher den von der Druckquelle 5 erzeugten Systemdruck bestimmt.
Zum Nachsaugen von Druckmittel in die Druckquelle 5 ist der Druckraum 37 über eine Nachsaugleitung 42 mit einem in Strömungsrichtung zum Druckraum 37 öffnenden Rückschlagventil (Nachsaugventil) 53 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4, bevorzugt mit einer ersten Kammer / LAC-Kammer 4a des Druckmittelvorratsbehälters, verbunden. So kann durch ein Zurückfahren des Kolbens 36 bei geschlossenem Zuschaltventil 26 Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4, bzw. bevorzugt aus der ersten Kammer 4a des Druckmittelvorratsbehälters, über die Nachsaugleitung 42 in den Druckraum 37 strömen.
Das beispielsgemäße Bremsensteuergerät 100 umfasst neben der Druckquelle 5 keine weitere Druckquelle, d.h. es ist weder eine weitere elektrisch betätigbare Druckquelle noch ein bremspedal-betätigbarer Hauptbremszylinder vorgesehen.
Bremsensteuergerät umfasst für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen 8a, 8b einen Druckaufbauradanschluss 61 a, 61 b sowie einen (separaten) Druckabbauradanschluss 62a, 62b. D.h. je hydraulisch betätigbarer Radbremse 8a, 8b sind zwei separate Radanschlüsse (61 und 62) vorgesehen, der Druckaufbauradanschluss 61a, 61 b und der Druckabbauradanschluss 62a, 62b, welche in dem Bremsensteuergerät 100 nicht direkt miteinander verbunden sind. Insbesondere ist der radbremsseitige Anschluss des jeweiligen Einlassventils 6a, 6b nicht mit dem radbremsseitigen Anschluss des entsprechenden Auslassventils 7a, 7b über eine hydraulische Verbindung(sleitung) verbunden.
Je hydraulisch betätigbarer Radbremse 8a, 8b ist die elektrisch ansteuerbare hydraulischen Druckquelle 5 über das entsprechende, der hydraulisch betätigbaren Radbremse 8a, 8b zugeordnete Einlassventil 6a, 6b mit dem Druckaufbauradanschluss 61a, 61 b verbunden. Je hydraulisch betätigbarer Radbremse 8a, 8b ist der Druckabbauradanschluss 62a, 62b über das entsprechende, der hydraulisch betätigbaren Radbremse 8a, 8b zugeordnete Auslassventil 7a, 7b mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden. Beispielsgemäß sind die Auslassventile 7a, 7b über eine (stückweise gemeinsame) Rücklaufleitung 14 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4, bevorzugt mit einer zweiten Kammer / Rücklaufkammer 4b des Druckmittelvorratsbehälters, verbunden. Bei einem Druckabbau mittels der Auslassventile 7a, 7b strömt der über die Auslassventile 7a, 7b abgelassene Druckmittelanteil über die Rücklaufleitung 14 in den Druckmittelvorratsbehälter 4, bzw. bevorzugt in die zweite Kammer des Druckmittelvorratsbehälters.
Entsprechend ist das Bremsensteuergerät 100 für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen 8a, 8b über ein erstes hydraulisches Verbindungselement (erste Radleitung) 81a, 81b und über ein zweites hydraulisches Verbindungselement (zweite Radleitung) 82a, 82b mit der hydraulisch betätigbaren Radbremse 8a, 8b verbunden.
Dabei ist das erste hydraulische Verbindungselement (erste Radleitung) 81a bzw. 81b einerseits mit dem der Radbremse 8a bzw. 8b zugeordneten Druckaufbauradanschluss 61a bzw. 61b des Bremsensteuergeräts (und damit dem entsprechenden Einlassventil 6a bzw. 6b) und andererseits mit einem Druckanschluss 801 a bzw. 801b der Radbremse 8a bzw. 8b verbunden. Über die erste Radleitung 81a bzw. 81b wird ein Aufbau von Druck in der Radbremse mittels der hydraulischen Druckquelle 5 durchgeführt (zum Aufbau von Radbremsdruck).
Das zweite hydraulische Verbindungselement (zweite Radleitung) 82a, 82b ist einerseits mit dem der Radbremse 8a bzw. 8b zugeordneten Druckabbauradanschluss 62a bzw. 62b des Bremsensteuergeräts 100 (und damit dem entsprechenden Auslassventil 7a bzw. 7b) und andererseits mit einem Ablassanschluss (802a bw. 802b) der Radbremse 8a bzw. 8b verbunden. Über die zweite Radleitung 82a bzw. 82b wird ein Ablassen von Druckmittel aus der Radbremse 8a bzw. 8b über das Auslassventil 7a bzw. 7b in den Druckmittelvorratsbehälter 4 des Bremsensteuergeräts 100 durchgeführt (zum Abbau von Radbremsdruck).
Den Einlassventilen 6a, 6b ist jeweils ein zu der Bremskreisversorgungsleitung 13 hin öffnendes Rückschlagventil 16a, 16b parallelgeschaltet.
Um die Radbremsen 8a, 8b bedarfsweise drucklos schalten zu können, d.h. einen Druckausgleich der Radbremsen 8a, 8b zur Atmosphäre herstellen zu können, ist der Bremsleitungsabschnitt 13 über ein elektrisch betätigbares Trennventil 23 und einen Ausgleichsleitungsabschnitt 41 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden, bevorzugt mit der zweiten Kammer / Rücklaufkammer 4b des Druckmittelvorratsbehälters verbunden. Trennventil 23 ist vorteilhafterweise stromlos offen ausgeführt, um z.B. im ausgeschalteten, stromlosen Zustand der Bremsanlage einen Druckausgleich der Radbremsen zur Atmosphäre sicherzustellen.
Vorteilhafterweise ist eine Pegelmesseinrichtung 50 zur Bestimmung eines Druckmittelpegels/-standes in dem Druckmittelvorratsbehälter 4 angeordnet. Bevorzugt ist Pegelmesseinrichtung 50 in der ersten Kammer / LAC-Kammer 4a des Druckmittelvorratsbehälters angeordnet.
Zur elektrischen Anbindung, Verbindung und Versorgung der einzelnen elektrischen bzw. elektrisch betätigbaren, ansteuerbaren, auswertbaren o.ä. Komponenten des Bremsensteuergeräts 100 bzw. der Bremsanlage (siehe 2) sind eine erste elektrische Partition A und eine zweite elektrische Partition B vorgesehen, welche elektrisch unabhängig voneinander sind.
In den Figuren sind diejenigen elektrischen Komponenten, welche der ersten elektrischen Partition A zugeordnet sind bzw. dieser angehören, durch einen Pfeil mit A gekennzeichnet. Diejenigen elektrischen Komponenten, welche der zweiten elektrischen Partition B zugeordnet sind bzw. dieser angehören, sind durch einen Pfeil mit B gekennzeichnet.
Die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit 11 ist der ersten elektrischen Partition A zugeordnet bzw. gehört dieser an, während die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 der zweiten elektrischen Partition B zugeordnet ist bzw. angehört. Entsprechend sind die elektronische Steuer- und Regeleinheit 11 und die zweite Steuer- und Regeleinheit 12 elektrisch unabhängig.
Zur Versorgung des Bremsensteuergeräts 100 bzw. der Bremsanlage mit elektrischer Energie sind eine erste elektrische Energiequelle PWR2, z.B. ein Bordnetz, und eine von der ersten Energiequelle unabhängige, zweite elektrische Energiequelle PWR1, z.B. ein zweites Bordnetz, vorgesehen. Die erste elektrische Energiequelle PWR2 versorgt die erste elektrische Partition A mit Energie und die zweite elektrische Energiequelle PWR1 versorgt die zweite elektrische Partition B.
Die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 steuert die Druckquelle 5 an. Entsprechend ist die erste Druckquelle 5 der zweiten elektrischen Partition B zugeordnet bzw. zugehörig. Beispielsgemäß wird die erste Druckquelle 5 über die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 mit Energie (von der zweiten elektrischen Energiequelle PWR1) versorgt. Beispielsgemäß lässt sich bzw. wird die erste Druckquelle 5 ausschließlich durch die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 ansteuern bzw. angesteuert.
Um eine Redundanz der Ansteuerung der Druckquelle 5 zu erreichen, ist nach einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass beide Partitionen A und B (bzw. beide Steuer- und Regeleinheiten 11, 12 bzw. beide Leiterplatten) des Bremsensteuergeräts 100 dazu ausgebildet sind, die elektromotorisch angetriebene Druckquelle 5 auf Grundlage einer Betätigungsinformation anzusteuern. Hierzu sind z.B. beide Partitionen A, B (bzw. beide Steuer- und Regeleinheiten 11, 12 bzw. beide Leiterplatten) mit einer Steuerung der Leistungselektronik des Elektromotors 35 verbunden. Auf diese Weise ist auch bei Ausfall einer der Partitionen A, B weiterhin eine gezielte Steuerung des hydraulischen Drucks in dem Bremsensteuergerät 100 möglich. Die Druckquelle 5 kann von/mittels der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 und von/mittels der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 11 angesteuert werden.
Die übrigen Komponenten der Bremsanlage sind in vorteilhafterweise entweder der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 11 (Partition A) oder der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 (Partition B) zugeordnet. D.h. sie werden durch diese Steuer- und Regeleinheit angesteuert bzw. betätigt und/oder mit elektrischer Energie versorgt und/oder sind Signalseitig mit dieser Steuer- und Regeleinheit verbunden und/oder werden durch diese Steuer- und Regeleinheit ausgewertet. Um weitere Redundanzen zu vermeiden, ist vorteilhafterweise eine Komponente lediglich bzw. ausschließlich von einer der beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheit 11, 12, nicht aber von der anderen elektronischen Steuervorrichtung, ansteuerbar bzw. betätigbar oder mit elektrischer Energie versorgbar oder signalseitig verbunden oder auswertbar.
Um die Druckquelle 5 ansteuern zu können, ist der Rotorlagensensor 44 der zweiten elektrischen Partition B zugeordnet. Seine Signale werden der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 zugeleitet und von dieser ausgewertet und verarbeitet.
Das Zuschaltventil 26 und das Trennventil 23 ist ebenfalls der zweiten elektrischen Partition B zugeordnet und werden von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 angesteuert.
Weiterhin werden der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 die Signale der Pegelmesseinrichtung 50 zugeleitet und von dieser ausgewertet und verarbeitet.
Die Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d hingegen sind der ersten elektrischen Partition A zugeordnet und werden von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 11 angesteuert.
Drucksensor 19 ist ebenso der ersten elektrischen Partition A zugeordnet. Seine Signale werden der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 11 zugeleitet und von dieser ausgewertet und verarbeitet.
In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt. 2 veranschaulicht die Systemarchitektur der Bremsanlage. Die beispielsgemäße Bremsanlage umfasst zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen 8a, 8b und zwei, jeweils durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremsen 80a, 80b (auch kurz elektromechanisch betätigbare Radbremsen 80a, 80b genannt) sowie ein elektrohydraulisches Bremsensteuergerät 100 gemäß der 1.
Die hydraulisch betätigbaren Radbremsen 8a, 8b sind an der Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet (FL: linkes Vorderrad, FR: rechtes Vorderrad), an der Hinterachse des Fahrzeugs sind die elektromechanisch betätigbaren Radbremsen 80a, 80b (RL: linkes Hinterrad, RR: rechtes Hinterrad) angeordnet. Sowohl die hydraulisch als auch die elektromechanisch betätigbaren Radbremsen 8a, 8b, 80a, 80b sind als Betriebsbremsen des Fahrzeugs ausgelegt.
Die Bremsanlage ist mit einer (Brems)Betätigungsvorrichtung 300 verbunden, welche dazu ausgebildet ist, ein einen Bremswunsch quantifizierendes Betätigungssignal infolge einer Betätigung durch einen Fahrzeugführer zu ermitteln. Die Betätigungsvorrichtung 300 mit Bremspedal 51 ist in Form eines elektrischen Bremspedals (ePedal) ausgebildet. D.h. es besteht keine mechanisch-hydraulische Verbindung von der Betätigungsvorrichtung 300 zu dem Bremsensteuergerät 100 bzw. zu den hydraulisch betätigbaren Radbremsen 8a, 8b. Eine direkte mechanische/hydraulische Betätigung der Radbremsen 8a, 8b mittels der Betätigungsvorrichtung 300 ist nicht möglich. Betätigungsvorrichtung 300 ist lediglich über eine Signalverbindung oder Datenverbindung 150 zur Übertragung des Betätigungssignals mit dem Bremsensteuergerät 100 verbunden.
Der Druckaufbauradanschluss 61 a des Bremsensteuergeräts 100 ist über die erste Radleitung 81a mit dem Druckanschluss 801a der Radbremse 8a hydraulisch verbunden, der Druckabbauradanschluss 62a des Bremsensteuergeräts 100 ist über die zweite Radleitung 82a mit dem Ablassanschluss 802a der Radbremse 8a hydraulisch verbunden. Entsprechend ist der Druckaufbauradanschluss 61b des Bremsensteuergeräts 100 ist über die erste Radleitung 81b mit dem Druckanschluss 801b der Radbremse 8b hydraulisch verbunden und der Druckabbauradanschluss 62b des Bremsensteuergeräts 100 ist über die zweite Radleitung 82b mit dem Ablassanschluss 802b der Radbremse 8b hydraulisch verbunden.
Jede der elektromechanisch betätigbaren Radbremsen 80a, 80b umfasst beispielsgemäß eine eigene elektronische Steuer- und Regeleinheit WCUa, WCUb (WCU: wheel control unit) zur Ansteuerung des entsprechenden elektromechanischen Aktuators der Radbremse 80a, 80b.
Radbremse 80a wird von der zweiten elektrischen Energiequelle (PWR1) mit elektrischer Energie versorgt (Partition B), während Radbremse 80b von der ersten elektrischen Energiequelle (PWR2) mit elektrischer Energie versorgt wird (Partition A).
Jedem Rad FL, FR, RL, RR ist ein Raddrehzahlsensor WSS1, WSS2, WSS3, WSS4 (WSS: Wheel Speed Sensor) zugeordnet. Die Signale der Raddrehzahlsensor WSS3, WSS4 der Räder mit elektromechanisch betätigbaren Radbremsen 80a, 80b werden der jeweiligen elektronischen Steuer- und Regeleinheit WCU zugeführt. Die Signale der Raddrehzahlsensor WSS1, WSS2 der Räder mit hydraulisch betätigbaren Radbremsen 8a, 8b werden der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 11 zugeführt.
Ferner weist die Bremsanlage einen ersten Datenbus 57 („Vehicle Bus1“), insbesondere einen CAN-Bus auf, welcher die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit 11 und die elektronischen Steuer- und Regeleinheiten WCUa, WCUb verbindet. Die Bremsanlage weist weiterhin einen zweiten Datenbus 58 („Brake Bus2“), insbesondere einen CAN-Bus auf, welcher die erste elektronische Steuerund Regeleinheit 11 und die elektronischen Steuer- und Regeleinheiten WCUa, WCUb verbindet.
Bevorzugt sind die elektromechanisch betätigbaren Radbremsen 80a, 80b derart ausgeführt, dass sie auch eine Parkbremsvorrichtung umfassen.
Anstelle von zwei, z.B. räumlich getrennten, elektronischen Steuer- und Regeleinheiten 11 und 12, kann auch eine (einzige) Steuer- und Regeleinheit ECU vorgesehen sein, welche zwei elektrisch unabhängige Bereiche, z.B. in Form zweier Leiterplatten, umfasst. Dann ist der eine Bereich, z.B. die erste Leiterplatte, der Partition A und der andere Bereich, z.B. die zweite Leiterplatte, der Partition B zugeordnet.
Der elektrohydraulische Vorderachsaktuator (Bremsensteuergerät 100) besteht aus einer hydraulischen und einer elektronischen Steuereinheit (HCU und ECU). Die hydraulischen Vorderradbremsen 8a, 8b sind jeweils mit einer doppelten Rohrleitung (aus erster Radleitung 81a,b und zweiter Radleitung 82a,b) an die HCU angeschlossen. Hierbei wird jeweils eine Leitung zum Druckaufbau (erste Radleitung 81a,b) und eine Leitung zum Druckabbau (zweite Radleitung 82a,b) verwendet.
Die ECU verfügt über zwei Partitionen, hier als Partition A und Partition B bezeichnet. Diese Partitionen A, B sind unabhängige Bereiche und verfügen jeweils über einen eigenen Mikrocontroller, der ein jeweils angepasstes Software-Programm abarbeitet. Die Partitionen A, B sind über einen ECU-internen Datenbus miteinander verbunden. Beide Partitionen A, B können bevorzugt auf die zur Druckstellung mittels der Druckquelle 5 notwendigen Aktuatoren zugreifen bzw. diese ansteuern.
Die Partition A ist mit der redundanten Betätigungsvorrichtung 300 (ePedal) einfach elektrisch verbunden (Verbindung 150) und verwandelt den erkannten Fahrerbremswunsch in ein entsprechendes BUS-Signal zur Ansteuerung der elektromechanischen Hinterradbremsen 80a, 80b. Zur Redundanz ist die Betätigungsvorrichtung 300 (ePedal) ebenfalls einfach elektrisch mit einer (Bremssystem)externen elektronischen Steuer- und Regeleinheit (ECU) 400 verbunden (Verbindung 160), welche ebenfalls den Fahrerwunsch in entsprechendes BUS-Signal verwandelt. So ist die Übermittlung des Fahrerwunsches an die Hinterradbremsen 80a, 80b (mittels des ersten Datenbusses 57 („Vehicle Bus1") oder des zweiten Datenbusses 58 („Brake Bus2“)) selbst bei vollständigem Ausfall des Bremsensteuergeräts 100, z.B. durch einen Steckerabfall, weiterhin möglich.
In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremsensteuergeräts 100' schematisch dargestellt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel der 3 umfasst das Bremsensteuergerät 100' eine hydraulische Rückfallebene mit Durchgriff des Fahrers auf die Radbremsen 8a, 8b. Hierzu umfasst das Bremsensteuergerät 100' einen mittels eines Bremspedals 51 betätigbaren Hauptbremszylinder 2 und eine mit dem Hauptbremszylinder 2 zusammenwirkende Simulationseinrichtung 3.
Hauptbremszylinder 2 weist in einem Gehäuse (gebildet durch den Ventilblock) einen Kolben 15 auf, der einen Druckraum 17 begrenzt. Druckraum 17 steht im unbetätigten Zustand des Hauptbremszylinders 2 / des Kolbens 15 über in dem Kolben 15 ausgebildete radiale Bohrungen sowie einen Ausgleichsleitungsabschnitt 41 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung, wobei diese Verbindung durch eine Relativbewegung des Kolbens 17 (bei Betätigung) im Gehäuse absperrbar ist. In dem Ausgleichsleitungsabschnitt 41 ist eine Parallelschaltung einer Drossel mit einem zum Druckmittelvorratsbehälter 4 hin schließenden Rückschlagventil 27 angeordnet. D.h. der Druckraum 17 ist in einem unbetätigten Zustand des Kolbens 15 über ein oder mehrere Schnüffellöcher mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden, bevorzugt mit der zweiten Kammer / Rücklaufkammer 4b des Druckmittelvorratsbehälters. Diese Verbindung zwischen Druckraum 17 und Druckmittelvorratsbehälter 4 wird bei einer (ausreichenden) Betätigung des Kolbens 15 in Betätigungsrichtung getrennt.
Druckraum 17 nimmt eine Rückstellfeder 9 auf, die den Kolben 15 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 in einer Ausgangslage positioniert. Eine Kolbenstange 24 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 51 infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des (Hauptbremszylinder-)Kolbens 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 des Fahrzeugführers.
Druckraum 17 ist mittels einer hydraulischen Leitung 22 mit dem Trennventil 23 verbunden. Durch das Trennventil 23 kann die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 17 und der Bremskreisversorgungsleitung 13 abgesperrt werden. Ein an den Leitungsabschnitt 22 angeschlossener Drucksensor 20 erfasst den im Druckraum 17 durch ein Verschieben des Kolbens 15 aufgebauten Druck. Auch dieser Druck repräsentiert ein Maß für den Bremswunsch des Fahrzeugführers.
Simulationseinrichtung 3 ist hydraulisch an den Hauptbremszylinder 2 angekoppelt. Simulationseinrichtung 3 besteht im Wesentlichen aus einer Simulatorkammer 29, einer Simulatorrückkammer 30 sowie einem die beiden Kammern 29, 30 voneinander trennenden Simulatorkolben 31. Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in Simulatorrückkammer 30 angeordnetes elastisches Element 33 (z.B. Simulatorfeder) am Gehäuse (Ventilblock) ab. Die Simulatorkammer 29 ist beispielsgemäß mittels eines elektrisch betätigbaren Simulatorfreigabeventils 32 mit dem Druckraum 17 des Hauptbremszylinders 2 verbindbar.
Beispielsgemäß wird die Druckquelle 5 ausschließlich von/mittels der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 angesteuert, da eine Redundanz der Ansteuerung der Druckquelle 5 aufgrund des Hauptbremszylinders 2 / der hydraulischen Rückfallebene nicht unbedingt notwendig ist.
Das Simulatorfreigabeventil 32 ist der zweiten elektrischen Partition B zugeordnet und wird von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 angesteuert.
Drucksensor 20 sowie Wegsensor 25 sind ebenso der zweiten elektrischen Partition B zugeordnet. Ihre Signale werden der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 zugeleitet und von dieser ausgewertet und verarbeitet.
Die übrigen Komponenten des Bremsensteuergeräts 100' wurden im Zusammenhang mit 1 (Bremsensteuergerät 100) bereits erläutert.
In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt. 4 veranschaulicht die Systemarchitektur der Bremsanlage. Die beispielsgemäße Bremsanlage umfasst zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen 8a, 8b und zwei elektromechanisch betätigbare Radbremsen 80a, 80b sowie ein elektrohydraulisches Bremsensteuergerät 100' gemäß der 3. Ansonsten entspricht die Systemarchitektur des zweiten Ausführungsbeispiels der Systemarchitektur des ersten Ausführungsbeispiels der 2 mit dem Unterschied, dass keine Betätigungsvorrichtung 300 (und deren Signal/Daten-Anbindung) vorgesehen ist, da das Bremsensteuergerät 100' einen Hauptbremszylinder 2 mit Bremspedal 51 umfasst.
Den Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die hydraulischen Radbremsen 8a, 8b über jeweils zwei Radleitungen 81 a, 81 b und 82a, 82b an das Bremsensteuergerät 100, 100' angeschlossen werden.
Die erste Radleitung 81 a, 81b wird zum Druckaufbau verwendet, der mittels der elektrisch betätigten Druckquelle 5 (durch Vorwärtsschieben des Kolbens 36) über die offenen Einlassventile 6a, 6b erfolgt (bei geschlossenen Auslassventilen 7a, 7b). Das Zuschaltventil 26 wird hierbei geöffnet, das Trennventil 23 geschlossen.
Ein Druckabbau zum Lösen aller Radbremsen 8a, 8b (z.B. bei Normalbremsungen, z.B. ohne Antiblockierregelung) erfolgt üblicherweise durch Zurückziehen des Kolbens 36 in sozusagen umgekehrter Richtung, indem Druckmittel mittels der elektrisch betätigten Druckquelle 5 durch Zurückziehen des Kolbens 36 über die ersten Radleitungen 81a, 81b, die offenen Einlassventile 6a, 6b und das geöffnete Zuschaltventil 26 (bei geschlossenem Trennventil 23) in den Druckraum 37 gesaugt wird.
In einer Antiblockierregelung, also bei einer rad-individueller Druckstellung, erfolgt ein (Rad)Druckabbau durch Schließen des entsprechenden Einlassventils und Öffnen des entsprechenden Auslassventiles. Dadurch erfolgt der Druckabbau über die zweite Radleitung 82a, 82b in den Druckmittelvorratsbehälter 4.
Hierdurch kommt es (insgesamt) zu einer Ringströmung, d.h. Druckmittel wird aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in die Druckquelle 5 (beim Nachsaugen), über die Einlassventile 6a, 6b und die ersten Radleitungen 81a, 81b in die Radbremsen 8a, 8b, über die zweite(n) Radleitung(en) 82a, 82b und das/die Auslassventil(e) 7a, 7b zurück in den Druckmittelvorratsbehälter 4 transportiert. Diese Ringströmung ist geeignet, das Bremsensteuergerät bzw. die Bremsanlage regelmäßig zu spülen. Es werden gegebenenfalls vorhandene Luftblasen abtransportiert und im Druckmittelvorratsbehälter 4 abgeschieden.
Bevorzugt wird dies für ein Verfahren zur Erstbefüllung/Selbstbefüllung der Bremsanlage ausgenutzt:

Das Bremsensteuergerät 100, 100' wird vorbefüllt mit zusätzlich vorgehaltenem Druckmittel (Bremsflüssigkeit) im Druckmittelvorratsbehälter 4 angeliefert und im Fahrzeug verbaut. Die Radleitungen 81a, 81b, 82a, 82b und Bremssättel der Radbremsen 8a, 8b werden trocken, d.h. unbefüllt, montiert. Nach Herstellen aller Verbindungen sowie der elektrischen Energieversorgung ist das Bremsensteuergerät 100, 100' in der Lage, über die oben erläuterte Ringströmung die vorher trockenen Radleitungen 81a, 81b, 82a, 82b und Radbremsen 8a, 8b zu befüllen.

Der Erfolg der Befüllung kann im Anschluss mittels des Winkel-/Positionssensors 44 und des Drucksensors 19 der Druckquelle 5 überprüft werden und gegebenenfalls bei Feststellung einer Undichtigkeit eine Fehlermeldung ausgegeben werden.
Die Bremssättel der Radbremsen 8a, 8b sowie deren Anbindung an die Radleitungen und die Einbaulage der Anschlüsse (Druckaufbauradanschlüsse 61a, 61b und Druckabbauradanschlüsse 62a, 62b) sind so auszuführen, dass die Zuführung des Druckmittels (Druckaufbauradanschluss 61a, 61b) am geometrischen unteren Bereich, die Abführung des Druckmittels (Druckabbauradanschluss 62a, 62b) über den geometrisch oberen Bereich erfolgt, so dass keine Luftnester im Bremssattel verbleiben. Die Anbringung von Entlüfterschrauben am Bremssattel kann entfallen.
Bevorzugt werden die folgenden Verfahrensschritte, insbesondere zur Selbstbefüllung, durchgeführt:

Eine Radbremse, beispielsgemäß Radbremse 8b (FR), spülen (erster Spülzyklus):
1. a) Öffnen des Zuschaltventils 26, Schließen des Trennventils 23, Öffnen des der Radbremse zugeordneten Auslassventils 7b.
2. b) Betätigen des Kolbens 36 der Druckquelle 5 (in Vorwärtsrichtung / Bremsbetätigungsrichtung).

Dadurch wird Druckmittelvolumen durch das offene Einlassventil 6b, die erste Radleitung 81b, die Radbremse (Bremssattel) 8b, die zweite Radleitung 82b, das geöffnete Auslassventil 7b in Richtung des Druckmittelvorratsbehälters 4 geschoben.

c) Wenn der Kolben 36 der Druckquelle 5 am vorderen Ende (rechtsseitiges Ende in 1, 3) ankommt (dies kann durch den Winkelsensor 44 oder einen Wegsensor um Kolben 36 überwacht werden), wird das Zuschaltventil 26 geschlossen, der Kolben 36 der Druckquelle 5 wird zurückgezogen (d.h. entgegen der Bremsbetätigungsrichtung) und so wird Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in den Druckraum 37 nachgesaugt.
d) ggf. mehrmaliges Wiederholen der Schritte a) bis c).

Andere Radbremse, beispielsgemäß Radbremse 8a (FL), spülen (zweiter Spülzyklus):

a) Öffnen des Zuschaltventils 26, Schließen des Trennventils 23, Öffnen des der Radbremse zugeordneten Auslassventils 7a.
b) Betätigen des Kolbens 36 der Druckquelle 5 (in Vorwärtsrichtung / Bremsbetätigungsrichtung).

Dadurch wird Druckmittelvolumen durch das offene Einlassventil 6a, die erste Radleitung 81a, die Radbremse (Bremssattel) 8a, die zweite Radleitung 82a, das geöffnete Auslassventil 7a in Richtung des Druckmittelvorratsbehälters 4 geschoben.

c) Wenn der Kolben 36 der Druckquelle 5 am vorderen Ende (rechtsseitiges Ende in 1, 3) ankommt (dies kann durch den Winkelsensor 44 oder einen Wegsensor um Kolben 36 überwacht werden), wird das Zuschaltventil 26 geschlossen, der Kolben 36 der Druckquelle 5 wird zurückgezogen (entgegen der Bremsbetätigungsrichtung) und so wird Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in den Druckraum 37 nachgesaugt.
d) ggf. mehrmaliges Wiederholen der Schritte a) bis c).

Bevorzugt werden die folgenden Verfahrensschritte zur Dichtheitsprüfung durchgeführt:

a) Schließen des Trennventils 23, Öffnen des Zuschaltventils 26, alle anderen Ventile (6a, 6b, 7a, 7b, ggf. 32) bleiben unbestromt (d.h. die Einlassventile sind offen, die Auslassventile geschlossen).
b) Aufbau eines Prüfdrucks, z.B. von 100bar (mittels der Druckquelle 5). Insbesondere wird das zum Erreichen des Prüfdruckes notwendige Verschiebedruckmittelvolumen bestimmt.
c) Abwarten einer (kurzen) Stabilisierungszeit.
d) Beginn einer Messphase.

Es wird zumindest eine der folgenden Größen mittels eines der Sensoren des Bremsensteuergeräts überwacht: Druckmittelvolumenänderung (z.B. mittels des Winkel-/Positionssensors 44 der Druckquelle 5), Druckabfall (z.B. mittels des Drucksensors 19)
Eine Druckmittelvolumenänderung während einer vorgegebenen Messzeit darf nicht stattfinden.
Alternativ darf ein Druckabfall bei gehaltenem Druckmittelvolumen nicht stattfinden bzw. wird mit vorgegebenen Prüfwerten/Vergleichswerten verglichen.
Das zum Erreichen des Prüfdruckes notwendiges Verschiebedruckmittelvolumen wird mit einem vorgegebenen Wert verglichen.

e) Beenden der Dichtheitsprüfung.

Das Selbstbefüllungsverfahren wird durch eine Freigabe der Bremsanlage abgeschlossen.
Neben der Selbstbefüllung ermöglicht das erfindungsgemäße Bremsensteuergerät bzw. die erfindungsgemäße Bremsanlage weitere Verfahren zum Betrieb, welche die Funktionsfähigkeit des Bremsensteuergeräts bzw. der Bremsanlage wiederherstellen oder verbessern (z.B. aktive Druckmittelkühlung, Selbstentlüftung).
Bei einer Passabfahrt (z.B. einer Großglockner Abfahrt) werden die Radbremsen thermisch hoch belastet. Besteht ein Verdacht auf Überhitzung des Druckmittels (der Bremsflüssigkeit) wird vorteilhafterweise zur aktiven Druckmittelkühlung ein entsprechender Spülvorgang/Spülzyklus wie bei der Selbstbefüllung vorgenommen. Der gleiche Spülvorgang/Spülzyklus (Schritte a) bis c)) wird bevorzugt dann zum Druckmittelkühlen durchgeführt, wenn der Fahrer aktuell nicht bremst. Wenn der Fahrer andauernd bremst, wird der Spülvorgang/Spülzyklus in den Bremsvorgang eingebettet. Z.B. kann die Druckmittel-Ringströmung der Normalbremsung überlagert werden, ähnlich einer Antiblockierregelung.
Bevorzugt werden die folgenden Verfahrensschritte durchgeführt, insbesondere in Fahrsituationen, welche die Radbremsen thermisch belasten (aktive Druckmittelkühlung):

Eine thermische Belastung wird anhand eines Bremsentemperaturmodell, ggf. zusätzlich anhand vorhandener Sensorik, z.B. eines Kraftsensors mit Temperaturausgang, der in der elektromechanischen Radbremse angeordnet ist, überwacht und erkannt.

Besteht der Verdacht der Überhitzung des Druckmittels wird ein Spülzyklus durchgeführt. Alternativ können beide Radbremsen gleichzeitig oder nacheinander einem Spülvorgang/Spülzyklus unterzogen werden. Dabei wird das erwärmte Druckmittel von der bzw. den hydraulisch betätigten Radbremsen 8a, 8b (vom Bremssattel) weg zum Druckmittelvorratsbehälter 4 geführt (über die zweiten Radleitungen 82a, 82b) (siehe Spülzyklus Schritte a), b)). Neues kaltes Druckmittel strömt vom Druckmittelvorratsbehälter 4 nach (siehe Spülzyklus Schritt c)). Dies kann der Bildung von Dampfblasen vorbeugen bzw. die Bildung von Dampfblasen verhindern.
Um die Wirkung zu verbessern, ist es vorteilhaft, die zweiten Radleitungen 82a, 82b mit einer vergrößerten Oberfläche auszustatten (z.B. mit Kühlrippen) oder als Kühlkörper auszubilden.
Wird während einer Bremsung ein Spülvorgang/Spülzyklus vorgenommen, wird zum Ausgleich während des Spülzyklus das Bremsmoment an den elektromechanisch betätigten Radbremsen 80a, 80b (z.B. der Hinterachse) um den fehlenden Betrag des Bremsmomentes der hydraulisch betätigten Radbremse(n) 8a, 8b (z.B. der Vorderachse) erhöht. So wird für den Fahrer keine Änderung der Verzögerung bemerkbar.
Alternativ kann der Spülvorgang/Spülzyklus haptisch wahrnehmbar durchgeführt werden, damit der Fahrer eine Rückmeldung über die Gefahrensituation erhält. Z.B. wird dazu das während des Spülzyklus das fehlende Bremsmoment der hydraulisch betätigten Radbremse(n) nicht durch ein Erhöhen des Bremsmoments an den elektromechanisch betätigten Radbremsen 80a, 80b ausgeglichen.
Das oben beschriebene Verfahren der aktiven Druckmittelkühlung bietet den Vorteil, dass gegebenenfalls ein Bremsflüssigkeitswechsel entfallen bzw. hinausgezögert werden kann, oder dass die Radbremsen 8a, 8b thermisch mit weniger Reserve ausgelegt werden können und so u. U. Kosten vermieden werden.
Der oben beschriebene Spülzyklus ist ebenfalls ein Entlüftungszyklus, der regelmäßig (z.B. nach einem vorgegebene Zeitschema) und/oder bei Vorliegen bestimmter Bedingungen (z.B. nach einer gemessenen Mehrvolumenaufnahme) von der Bremsanlage / dem Bremsensteuergerät durchgeführt werden kann (Selbstentlüftung).
Bilden sich zum Beispiel nach vorangegangener thermischer Belastung Dampfblasen im abgestellten Zustand (sog. heat soak), kann nach Start der Bremsanlage eine Werkstattentlüftung vermieden werden, da die Bremsanlage / das Bremsensteuergerät die Entlüftung selbstständig vornimmt mittels Durchführung von Spülzyklen.
Auch wird mit dem erfindungsgemäßen Bremsensteuergerät bzw. der erfindungsgemäßen Bremsanlage der Bremsflüssigkeitswechsel in der Werkstatt vereinfacht. Es muss lediglich während des Spülzyklus die alte Bremsflüssigkeit (das alte Druckmittel) aus der zweiten Kammer / Rücklaufkammer 4b des Druckmittelvorratsbehälters 4 entnommen werden und die neue Bremsflüssigkeit (das neue Druckmittel) in die erste Kammer / LAC-Kammer 4a des Druckmittelvorratsbehälters 4 eingefüllt werden. Vorteilhafterweise wird ein Wechselzyklus über die Flüssigkeitsstand-Warneinrichtung geführt.
Das erfindungsgemäße Bremsensteuergerät 100, 100' bietet den Vorteil, dass dieses vorbefüllt an den Fahrzeughersteller geliefert werden kann, welcher das Bremsensteuergerät mit unbefüllten Radleitungen (81, 82) und Radbremssätteln (Radbremsen 8a, 8b) im Fahrzeug verbaut und nach Montage und Start der Bremsanlage, die Bremsanlage bzw. das Bremsensteuergerät einen Selbstbefüllungsvorgang durchführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102015001541 A1 [0002]
WO 2018130393 A1 [0003]
DE 102012217825 A1 [0004]

Claims

Elektrohydraulisches Bremsensteuergerät (100, 100') für hydraulisch betätigbare Radbremsen (8a, 8b), mit einer elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5), einem Einlassventil (6a, 6b) für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b), einem Auslassventil (7a, 7b) für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) und einem Druckmittelvorratsbehälter (4), dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (100, 100') für zumindest eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) einen Druckaufbauradanschluss (61a, 61b) und einen Druckabbauradanschluss (62a, 62b) aufweist.
Elektrohydraulisches Bremsensteuergerät (100, 100') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die zumindest eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) der Druckaufbauradanschluss (61a, 61b) über das der hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) zugeordnete Einlassventil (6a, 6b) mit der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5) verbunden ist und der Druckabbauradanschluss (62a, 62b) über das der hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) zugeordnete Auslassventil (7a, 7b) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (4) verbunden ist.
Elektrohydraulisches Bremsensteuergerät (100, 100') nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (100, 100') für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) einen Druckaufbauradanschluss (61a,61b) und einen Druckabbauradanschluss (62a, 62b) aufweist, wobei für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) der Druckaufbauradanschluss (61 a, 61 b) über das der jeweiligen hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) zugeordnete Einlassventil (6a, 6b) mit der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5) verbunden ist und der Druckabbauradanschluss (62a, 62b) über das der jeweiligen hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) zugeordnete Auslassventil (7a, 7b) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (4) verbunden ist.
Elektrohydraulisches Bremsensteuergerät (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle (5) durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum (37) und einem Kolben (36) gebildet wird, wobei der Kolben (36) durch einen elektromechanischen Aktuator (35, 39) vor- und zurückschiebbar ist.
Elektrohydraulisches Bremsensteuergerät (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle (5) über ein elektrisch betätigbares Zuschaltventil (26) mit einem Bremsleitungsabschnitt (13) verbunden ist, an welchen die Einlassventile (6a, 6b) angeschlossen sind.
Elektrohydraulisches Bremsensteuergerät (100, 100') nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsleitungsabschnitt (13) über ein elektrisch betätigbares Trennventil (23) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (4) verbindbar ist.
Elektrohydraulisches Bremsensteuergerät (100, 100') nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelvorratsbehälter (4) eine erste Behälterkammer (4a) und eine zweite Behälterkammer (4b) aufweist, welche durch eine Schottwand voneinander getrennt sind, wobei die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle (5) über eine Nachsaugleitung (42) mit einem in Richtung der Druckquelle öffnenden Rückschlagventil (53) mit der ersten Behälterkammer (4a) des Druckmittelvorratsbehälters (4) verbunden ist, und wobei der oder die Druckabbauradanschlüsse (62a, 62b) mit der zweiten Behälterkammer (4b) verbunden sind.
Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit zumindest zwei hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) und mit einem elektrohydraulischen Bremsensteuergerät (100, 100'), welches eine elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle (5), ein Einlassventil (6a, 6b) je hydraulisch betätigbarer Radbremse (8a, 8b), ein Auslassventil (7a, 7b) je hydraulisch betätigbarer Radbremse (8a, 8b) und einen Druckmittelvorratsbehälter umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (100, 100') je hydraulisch betätigbarer Radbremse (8a, 8b) über ein erstes und ein zweites hydraulisches Verbindungselement (81a, 82a, 81b, 82b) mit der hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) verbunden ist.
Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (100, 100') für jede der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) einen Druckaufbauradanschluss (61a,61b) und einen Druckabbauradanschluss (62a, 62b) aufweist.
Bremsanlage nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass je hydraulisch betätigbarer Radbremse (8a, 8b) das erste hydraulische Verbindungselement (81a, 81b) das der hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) zugeordnete Einlassventil (6a, 6b) mit einem Druckanschluss (801a, 801b) der hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) verbindet und dass je hydraulisch betätigbarer Radbremse (8a, 8b) das zweite hydraulische Verbindungselement (82a, 82b) das der hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) zugeordnete Auslassventil (7a, 7b) mit einem Ablassanschluss (802a, 802b) der hydraulisch betätigbaren Radbremse (8a, 8b) verbindet.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremsensteuergerät (100, 100') nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt ist.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 11 mit zumindest einer durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbaren Radbremse (80a, 80b), insbesondere mit zwei jeweils durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbaren Radbremsen (80a, 80b).
Bremsanlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei jeweils durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremsen (80a, 80b) umfasst, wobei eine der durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbaren Radbremsen (80a) mittels einer ersten elektrischen Energiequelle (PWR1) mit elektrischer Energie versorgt wird und die andere durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbare Radbremse (80b) mittels einer zweiten, von der ersten elektrischen Energiequelle (PWR1) unabhängigen elektrischen Energiequelle (PWR2) versorgt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Bremsensteuergeräts (100, 100') ein Spülzyklus durchgeführt wird, in welchem c) durch eine Betätigung der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5), insbesondere in eine Bremsbetätigungsrichtung, Druckmittel durch ein erstes Einlassventil der Einlassventile (6a, 6b), durch die dem ersten Einlassventil zugeordnete erste hydraulisch betätigbare Radbremse (8a, 8b) und durch das der ersten hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordnete Auslassventil in den Druckmittelvorratsbehälter (4) bzw. in Richtung des Druckmittelvorratsbehälters (4) verschoben wird, und, insbesondere anschließend, d) durch eine Betätigung der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5), insbesondere entgegen der Bremsbetätigungsrichtung, Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter (4) in die elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle (5) gesaugt wird, wobei insbesondere die Schritte a) und b) zyklisch wiederholt werden.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zuerst für eine der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8b) und danach für eine andere der hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a) durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend eine Dichtheitsprüfung der Bremsanlage mittels des Bremsensteuergeräts (100, 100') durchgeführt wird, in welcher ein Prüfdruck mittels der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5) aufgebaut und gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) ein zwischen der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5) und den Einlassventilen (6a, 6b) angeordnetes Zuschaltventil (26) geöffnet, ein zwischen den Einlassventilen (6a, 6b) und Druckmittelvorratsbehälter (4) angeordnetes Trennventil (23) geschlossen und das der ersten hydraulisch betätigbaren Radbremse zugeordneten Auslassventil geöffnet wird, bevor die Betätigung der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5), insbesondere in Bremsbetätigungsrichtung, durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt a) beendet wird, wenn ein Kolben (36) der elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (5) einen vorgegebenen Endpunkt in Bremsbetätigungsrichtung erreicht, und dass das Zuschaltventil (26) geschlossen wird, bevor der Schritt b) gestartet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieses, insbesondere zur Befüllung der hydraulisch betätigbaren Radbremsen mit Druckmittel, nach der Montage der Bremsanlage durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieses, insbesondere zur Kühlung des Druckmittels, durchgeführt wird, wenn anhand eines Überwachungsverfahrens eine thermische Belastung der Bremsanlage oder einer der Radbremsen (8a, 8b, 80a, 80b) festgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungsverfahren anhand eines Bremsentemperaturmodells und/oder anhand von Sensordaten, insbesondere anhand der Daten eines Kraftsensors mit einem Temperaturausgang, durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass dieses, insbesondere zur Entlüftung des Bremsensteuergeräts (100, 100'), wiederholt und/oder bei Vorliegen einer vorgegebenen Bedingung durchgeführt wird.