DE10215867A1

DE10215867A1 - Elektrohydraulisches Bremssystem mit druckgasunterstützter Rückfallebene

Info

Publication number: DE10215867A1
Application number: DE2002115867
Authority: DE
Inventors: Boris Bickel; Ekkehard Niemann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2002-04-11
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-12
Also published as: DE10215867B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Bremssystem mit einer druckgasbetriebenen Rückfallebene. Die Rückfallebene wird gebildet aus einem Druckgasvorratsbehälter, einer Druckleitung mit mindestens einem ansteuerbaren Druckbeaufschlagungsventil, einer Entlüftungsleitung mit mindestens einem ansteuerbaren Druckentlastungsventil und mindestens einem Arbeitszylinder mit integriertem, beweglichen Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei Arbeitskammern teilt. Der Druckgasvorratsbehälter ist über das Druckbeaufschlagungsventil und die Druckleitung mit der ersten Arbeitskammer des Arbeitszylinders, auch als Durckgasseite bezeichnet, verbunden. Weiterhin ist die Druckgasseite des Arbeitszylinders über das Druckentlastungsventil und die Entlüftungsleitung mit einer Niedrigdruckumgebung verbunden. Der Arbeitszylinder ist entweder als Medientrenner oder als Pneumatikzylinder ausgebildet und steht mit seiner zweiten Arbeitskammer oder mit seiner Stangenseite in hydraulischer oder mechanisch-hydraulischer Wirkverbindung mit den Radbremsen bzw. den Radbremszylindern. Die Betätigung der Radbremsen erfolgt in der Rückfallebene durch Betätigung der Druckbeaufschlagungsventile und Druckentlastungsventile in der Druckgasleitung und in der Entlüftungsleitung druckgasunterstützt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung der an sich bekannten elektrohydraulischen Bremssysteme um eine mit Druckgas betriebene Rückfallebene, mit der bei Ausfall des elektrohydraulischen Bremsaggregates ein Fahrzeug sicher zum Stehen gebracht werden kann.

Ein Elektrohydraulisches Bremssystem mit Pedalwegsimulator ist beispielsweise in der WO 99/29548 ausführlich beschrieben. Der Pedalwegsimulator ist als Federspeicherzylinder ausgebildet und enthält eine Druckfeder mit nichtlinerarer Kraft-Weg-Charakteristik. Bei konventionellen Bremsanlagen für Personenkraftwagen wird die Bremskraft des Fahrers mittels Hebelübersetzung des Bremspedals mechanisch auf einen Unterdruck-Bremskraftverstärker und dann verstärkt weiter auf den Hauptbremszylinder übertragen. Mit dem erzeugten Druck wird die gewünschte Bremswirkung an den einzelnen Radbremsen erzielt. Bei einer elektrohydraulischen Bremse ist diese rein mechanisch-hydraulische Wirkungskette unterbrochen und durch Sensoren, ein Steuergerät und eine Druckversorgung ersetzt. Es besteht im Normalbetrieb keine mechanische oder hydraulische Verbindung zwischen dem Bremspedal und der Radbremse.

Eine elektrohydraulische Bremse hat nach Bosch, Kraftfahrttechnisches Handbuch, - 23. Aktualisierte Auflage - Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 1999, Seite 673 folgenden Aufbau

Einer Betätigungseinheit aus Bremspedal und Pedalwegsimulator, einem Hydraulikaggregat, Sensoren (z. B. Wegsensoren, Drucksensoren, Raddrehzahlsensoren), Anbausteuergeräten oder Wegbausteuergeräten für das Hydraulikaggregat, einer Druckversorgung, Steuer- und Druckleitungen sowie Hydraulikventilen.

Die grundsätzliche Arbeitsweise einer elektrohydraulischen Bremse läßt sich wie folgt zusammenfassen:
Zwei unterschiedliche Sensoren - ein Sensor an der Betätigungseinheit für den Pedalweg und ein Drucksensor am Hydraulikaggregat - erfassen den Bremswunsch und übertragen ihn an das Steuergerät. In diesem Steuergerät sind auch die Funktionen Bremskraftverstärkung, Antiblockiersystem (ABS), Antriebsschlupfregelung (ASR) und Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) mittels Software integriert. Die weiteren Sensoren von ABS, ASR und ESP liefern dem Steuergerät Daten über den Fahrzustand wie Geschwindigkeit oder Kurvenfahrt und über den Bewegungszustand der einzelnen Räder. Aus diesen Daten ermittelt die Software des Steuergerätes Signale für das Hydraulikaggregat, die in den Raddruckmodulatoren in die Bremsdrücke für die einzelnen Räder umgesetzt werden. Eine elektrisch angetriebene Hydraulikpumpe mit einem Hochdruckspeicher und Drucküberwachung bildet die Druckversorgung.

Aus Sicherheitsgründen wird bei eventuellen Fehlern im System in einen Zustand geschaltet, bei dem das Fahrzeug auch ohne Bremskraftunterstützung abgebremst werden kann.

An diesem Punkt setzt die Erfindung an.

Bei bekannten elektrohydraulischen Bremssystemen werden im Fehlerfall die Komponenten des Hydraulikaggregates vom rein mechanisch-hydraulischen Hilfsbremskreis getrennt. Das Fahrzeug wird dann mit der Muskelkraft des Fahrers zum Stehen gebracht. Die hat zur Folge, daß mit dem Hilfsbremskreis in der Regel wesentlich kleinere Verzögerungswerte bei einer Bremsung erzielt werden. Auf alle Fälle ist bei Rückfall in den Hilfsbremskreis von dem Fahrzeugführer ein erheblich erhöhter, körperlicher Kraftaufwand gefordert, um das Fahrzeug zu bremsen.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik stellt sich die erfindungsgemäße Aufgabe, ein elektrohydraulisches Bremssystem mit verbesserten Bremsleistungen in der Rückfallebene des Bremssystems anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Lösung gelingt durch ein elektrohydraulisches Bremssystem mit einer druckgasbetriebenen Rückfallebene. Die Rückfallebene wird gebildet aus einem Druckgasvorratsbehälter, einer Druckleitung mit mindestens einem ansteuerbaren Druckbeaufschlagungsventil, einer Entlüftungsleitung mit mindestens einem ansteuerbaren Druckentlastungsventil und mindestens einem Arbeitszylinder mit integriertem, beweglichen Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei Arbeitskammern teilt. Der Druckgasvorratbehälter ist über das Druckbeaufschlagungsventil und die Druckleitung mit der ersten Arbeitskammer des Arbeitszylinders, auch als Druckgasseite bezeichnet, verbunden. Weiterhin ist die Druckgasseite des Arbeitszylinders über das Druckentlastungsventil und die Entlüftungsleitung mit einer Niedrigdruckumgebung verbunden. Der Arbeitszylinder ist entweder als Medientrenner oder als Pneumatikzylinder ausgebildet und steht mit seiner zweiten Arbeitskammer oder mit seiner Stangenseite in hydraulischer oder mechanisch-hydraulischer Wirkverbindung mit den Radbremsen bzw. den Radbremszylindern. Die Betätigung der Radbremsen erfolgt in der Rückfallebene durch Betätigung der Druckbeaufschlagungsventile und Druckentlastungsventile in der Druckgasleitung und in der Entlüftungsleitung druckgasunterstützt.

Mit der Erfindung werden hauptsächlich die folgenden Vorteile erzielt:
Im Notfall, wenn die rein elektrohydraulische Komponente des Bremssystems ausfällt, wird mit der druckgasunterstützten Rückfallebene ein Hilfsbremssystem zur Verfügung gestellt, daß im Gegensatz zu muskelkraftbedienten Hilfsbremskreisen keine Einbußen an Verzögerungsmoment hat.

Je nach Dimensionierung des Druckgasvorratsbehälters sind in der Rückfallebene des elektrohydraulischen Bremssystem eine unterschiedliche Anzahl, jedoch auf alle Fälle mehrere, Bremsungen möglich. Erst wenn der Druck im Druckvorratsbehälter unter einen sicherheitskritischen Wert abgesunken ist, muß das Fahrzeug bis zur Reparatur des Bremssystems außer Betrieb genommen werden.

In einer für Brennstoffzellenfahrzeuge geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremssystem wird der Druckgasvorratsbehälter der Rückfallebene durch den Druckgasvorratsbehälter des Brennstoffzellenantriebs gebildet. Die Entlüftungsleitung der Rückfallebene wird dann mit Vorteil an die Niederdruckleitung des Brennstoffzellenantriebs angebunden. Dadurch wird verhindert, daß brennbare Antriebsgase unkontrolliert in die Umgebung entweichen.

In einer aufwendigeren Ausführung des erfindungsgemäßen, elektrohydraulischen Bremssystem ist die Rückfallebene hinsichtlich der Druckbeaufschlagungsventile, der Druckentlastungsventile und der Ansteuerung der zuvor besagten Ventile redundant ausgebildet. In der redundanten Ausführung der Rückfallebene sind in der Druckleitung und in der Entlüftungsleitung jeweils zwei ansteuerbare Magnetventile, vorzugsweise Proportionalventile, als Paar hintereinander angeordnet. In der Entlüftungsleitung kann auch eine Parallelschaltung der beiden redundanten Ventile eingesetzt werden. Die unterschiedlichen Ausführungsbeispiele der vorteilfaften Ventilanordnungen sind im Zusammenhang mit Fig. 6 näher erläutert. Fällt ein Magnetventil oder die Ansteuerung eines Magnetventils eines Paares aus, so wird die Funktionalität des ausgefallenen Ventils von dem zweiten Magnetventil des betreffenden Paares übernommen. Die redundante, paarweise Ausführung der Druckbeauschlagungsventile und der Druckentlastungsventile in der Rückfallebene erhöht die Verfügbarkeit der Rückfallebene.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung erfolgt die Ansteuerung der Magnetventile in der Rückfallebene von einem speziell für die Rückfallebene vorgesehenen Steuergerät. In dieser Ausführung enthält das erfindungsgemäße, elektrohydraulische Bremssysteme zwei Steuergeräte. Ein Steuergerät zur Ansteuerung der Magnetventile im Hydraulikaggregat und ein Steuergerät für die Ansteuerung der Magnetventile in der Rückfallebene. Beim Ausfall oder bei einer Störung des zentralen Steuergeräts für das Hydraulikaggregat bleibt bei dieser Ausführung die Störung auf das Hydraulikaggregat beschränkt. Die Störung hat keine störenden Auswirkungen auf das Steuergerät der Rückfallebene. Die Funktion der Rückfallebene bleibt bei Störung des zentralen Steuergerätes für das Hydraulikaggregat erhalten. Die Bremsbetätigungseinheit ist bei einer Ausführung des elektrohydraulischen Bremssystems mit zwei Steuergeräten mit beiden Steuergeräten über Signalleitungen verbunden.

In einer für Fahrzeuge mit zwei elektrischen Bordnetzen geeigneten Ausführung des erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremssystems mit zwei Steuergeräten ist auch die Energieversorgung der beiden Steuergeräte und der jeweils zueinander redundanten Magnetventile in der Rückfallebene auf die beiden getrennten Bordnetze aufgeteilt. In dieser Ausführung werden das Steuergerät, die Magnetventile für das Hydraulikaggregat und jeweils ein Magnetventil eines redundanten Paares von Magnetventilen in der Rückfallebene von dem ersten Bordnetz mit elektrischer Energie versorgt. Das zweite Steuergerät und das jeweilige zweite Magnetventil der redundanten Paare von Magnetventilen in der Rückfallebene werden vom zweiten elektrischen Bordnetz mit Energie versorgt. Die Bremsbetätigungseinheit, die auf keinen Fall ausfallen darf, wird in redundanter Weise von beiden Bordnetzen mit elektrischer Energie versorgt. Bei Ausfall nur eines Bordnetzes bleibt damit die Bremsbetätigungseinheit durch Energieversorgung aus dem zweiten Bordnetz betriebsbereit. Auch die Rückfallebene bleibt durch die getrennte Energieversorgung der redundanten Magnetventilpaare bei Ausfall nur eines Bordnetzes weiterhin betriebsbereit.

Eine weitere Ausführung des zuvorgenannten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit zwei Bordnetzen ist geeignet für Brennstoffzellenfahrzeuge mit zwei Bordnetzen. Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb haben in der Regel ein Bordnetz für den Antrieb und die Leistungselektronik und ein Bordnetz für die Signal- und Informationselektronik, die mit unterschiedlichen Spannungspegeln arbeiten. Die Aufteilung der Energieversorgung aus den beiden Bordnetzen und die Zuordnung der Steuergeräte für die Ansteuerung der Magnetventile bleibt dieselbe wie in dem zuvorgenannten Ausführungsbeispiel für Kraftfahrzeuge mit zwei getrennten Bordnetzen. Zusätzlich wird bei Brennstoffzellenfahrzeugen die Entlüftungsleitung der Rückfallebene mit der Niederdruckseite der Treibgasversorgung des Brennstoffzellenantriebs verbunden, damit bei einer Hilfsbremsung keine brennbaren Gase unkontrolliert in die Umgebung entweichen können.

Vorzugsweise ist in den zuvorgenannten Ausführungsbeispielen der Arbeitszylinder der Rückfallebene als Medientrenner ausgebildet, der gleichzeitig der Hauptbremszylinder oder der Tandemhauptbremszylinder ist. In diesem Fall ist die erste Arbeitskammer des Medientrenners mit dem Druckvorratsbehälter der Rückfallebene verbunden und die zweite Arbeitskammer des Medientrenners ist mit dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter und mit den Radbremsen verbunden, wie man es von Hauptbremszylindern oder Tandemhauptbremszylindern keimt.

In einer weniger bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Arbeitszylinder als Pneumatikzylinder ausgebildet, dessen Kolbenstange auf einen an sich bekannten Hauptbremszylinder oder Tandhauptbremszylinder wirkt. Dies hat zwar den Nachteil, daß im Unterschied zu den Ausführungsformen, bei denen der Medietrenner zugleich der Hauptbremszylinder oder der Tandemhauptbremszylinder ist, ein zusätzliches Bauteil, nämlich der Pneumatikzylinder, benötigt wird, eröffnet aber die Möglichkeit, bestehende, elektrohydraulische Bremssysteme mit Muskelkraft betätigten Hauptbremszylindern um die beschriebene Rückfallebene nachzurüsten.

Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung dargestellt und näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Ein Blockschaltbild eines elektrohydraulischen Bremssystems mit einem Hydraulikaggregat, einer Betätigungseinheit, Steuergeräten und einer druckgasbetriebenen Rückfallebene,

Fig. 2 Ein elektrohydraulisches Bremssystem der Fig. 1 adaptiert auf Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb,

Fig. 3 Ein elektrohydraulisches Bremssystem der Fig. 1 in redundanter Auslegung und adaptiert auf Fahrzeuge mit mindestens zwei elektrischen Bordnetzen,

Fig. 4 Ein elektrohydraulisches Bremssystem der Fig. 2 in redundanter Auslegung und adaptiert auf Brenstoffzellenfahrzeuge mit zwei elektrischen Bordnetzen,

Fig. 5 Ein elektrohydraulisches Bremssystem mit nachrüstbarer, druckgasberiebener Rückfallebene; hierzu ist in der Rückfallebene ein Pneumatikzylinder enthalten, der mit seiner Kolbenseite in mechanischer Wirkverbindung mit dem Tandemhauptbremszylinder des elektrohydraulischen Bremssystems steht.

Ein elektrohydraulisches Bremssystem nach Fig. 1 besteht typischerweise aus den, für sich genommen, bekannten Komponenten einer Druckversorgung, eines ersten Steuergerätes ECU 1 (ECU für Electronic Control Unit), eines strichpunktiert zusammengefaßten Hydraulikaggregates FCU (HCU für Hydraulic Control Unit) und einer ebenfalls strichpunktiert zusammengefaßten Betätigungseinheit, bestehend aus einem Bremspedal 1, Pedalkraftsensoren und Pedalwegsensoren 2, die als Druckspannungswandler oder als Wegspannungswandler ausgebildet sind, und über Signalleitungen mit einer Pedalauswerteeinheit PAE verbunden sind. In der Pedalauswerteeinheit wird aus den Spannungssignalen der Pedalkraftsensoren und Pedalwegsensoren mittels eines Softwareprogramms ein Bremswunsch ermittelt, der über Datenleitungen als Steuerbefehl an mindestens ein weiteres, angeschlossenes Steuergerät ECU 1, ECU 2 weitergeleitet wird. In dem nachgeschalteten Steuergerät wird der ermittelte Bremswunsch in Stellsignale zu Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Magnetventile des Hydraulikaggregates und der strichpunktiert zusammengefaßten Rückfallebene RFE umgesetzt.

In einer nicht dargestellten Ausführung der Erfindung ist die Pedalauswerteeinheit mit lediglich einem nachgeordneten, weiteren, gemeinsamen Steuergerät für das Hydraulikaggregat als auch für die Rückfallebene verbunden. In diesem Fall wird der in der Pedalauswerteeinheit ermittelte Bremswunsch sowohl für die Magnetventile des Hydraulikaggregates als auch für die Magnetventile der Rückfallebene von dem einen gemeinsamen Steuergerät in Steilsignale zur Betätigung der Magnetventile umgesetzt. Diese Ausführungsform hat allerdings gegebenenfalls den Nachteil, daß bei einem Ausfall des gemeinsamen Steuergerätes nicht nur das Hydraulikaggregat sondern auch die Rückfallebene ausfällt.

Vorzuziehen ist deshalb eine Ausführungsform der Erfindung mit zwei getrennten Steuergeräten ECU 1 und ECU 2, mit einem ersten Steuergerät ECU 1 für das Hydraulikaggregat und einem zweiten Steuergerät ECU 2 für die Magnetventile der Rückfallebene, wie sie in Fig. 1 bis 5 jeweils dargestellt sind. Die Pedalauswerteeinheit PAE ist dann mit beiden Steuergeräten verbunden und übermittelt den Bremswunsch an beide Steuergeräte. Auch die Steuergeräte untereinander sind mit einer Datenleitung verbunden. Über die Verbindung der beiden Steuergeräte untereinander werden Informationen über den störungsfreien Betrieb der beiden Steuergeräte ausgetauscht. Solange das erste Steuergerät ECU 1 für die Ansteuerung des Hydroaggreagtes einwandfrei arbeitet, wird ein Bremswunsch lediglich von diesem ersten Steuergerät durch Betätigung der Magnetventile des Hydraulikaggregates in ein Bremsmanöver umgesetzt. Das zweite Steuergerät ECU 2 der Rückfallebene bleibt auf Stand-by und die Magnetventile der Rückfallebene bleiben in ihrer Stand-by Stellung. Tritt im ersten Steuergerät eine Störung ein, die die Funktion des Steuergerätes beeinträchtigt oder gar zum Ausfall des ersten Steuergerätes führt, so wird das erste Steuergerät von einer Steuergerät-internen Überwachungsroutine in einen sogenannten fail-silent Modus geschaltet und das zweite Steuergerät ECU 2 der Rückfallebene aktiviert. Im einfachsten Fall kann der fail-silent Zustand des ersten Steuergerätes durch einen vordefinierten Spannungspegel eines festgelegten Anschlußpins an das zweite Steuergerät signalisiert werden. Vorzugsweise wählt man einen Spannungspegel, der sich auch bei Totalausfall des ersten Steuergerätes an dem festgelegten Anschlußpin des ersten Steuergeräts einstellt. Tritt dieser Spannungspegel an der Datenleitung zwischen den beiden Steuergeräten auf, aktiviert eine Überwachungsroutine im zweiten Steuergerät die Funktionen dieses zweiten Steuergerätes. Nunmehr auftretende Bremswünsche werden vom zweiten Steuergerät ECU 2 durch Betätigung der Magnetventile in der Rückfallebene in ein Bremsmanöver umgesetzt. Das elektrohydraulische Bremssystem befindet sich nun sozusagen in seiner Rückfallebene.

Das Hydraulikaggregat HCU ist bei der Normalbremsung durch Trennventile CVVA (für Cut Valve Vorderachse) und CVHA (für Cut Valve Hinterachse) vom Arbeitszylinder (6) getrennt. Typischer Weise enthält das Hydraulikaggregat mehrere 2/2 Hydraulikmagnetventile mit jeweils zwei Stellmöglichkeiten und zwei Hydraulikanschlüssen. Aus Sicherheitsgründen und entsprechend gesetzlicher Zulassungsbestimmungen müssen in einem Kraftfahrzeug mindestens zwei getrennte Bremskreise für die Betriebsbremse vorhanden sein. Im gezeigten vereinfachten Ausführungsbeispiel sind das die beiden Bremskreise für die Vorderachse und für die Hinterachse des Fahrzeugs. Der Bremskreis für die Vorderachse wird gebildet aus einem Einlassventil vorne links EVvl und einem Auslassventil vorne links AVvl und der Radbremse vorne links VL sowie einem Einlassventil vorne rechts EVvr, einem Auslassventil vorne rechts AVvr und der Radbremse vorne rechts VR. Ein Ausgleichventil BV (Balance Valve) zwischen den beiden Einlassventilen sorgt für einen Druckausgleich zwischen linker und rechter Radbremse. Dieselbe Anordnung an Magnetventilen findet sich im Hydraulikaggregat nochmals für die Hinterachse. Der Bremskreis für die Hinterachse besteht aus einem Einlassventil hinten links EVhl, einem Auslassventil hinten links AVhl und der Radbremse hinten links HL sowie einem Einlassventil Evhr hinten rechts, einem Auslassventil Avhr hinten rechts und der Radbremse hinten rechts HR. Zwischen linkem und rechtem Einlassventil ist auch wieder ein Ausgleichsventil BV für den Druckausgleich zwischen linker und rechter Fahrzeugseite geschaltet. Sämtliche Ventile sind als elektrisch betätigbare, ansteuerbare Magnetventile mit selbsttätiger Rückstellung ausgebildet und werden von dem Steuergerät ECU1 der Elektrohydraulischen Bremse angesteuert. Die Einlassventile und Auslassventile des Hydraulikaggregates sind als Proportionalventile ausgebildet, da sich mit Proportionalventilen der Bremsdruck in den Radbremsen besser einsteuern läßt. Die Ausgleichsventile, die sich jeweils zwischen linker Radbremse und rechter Radbremse befinden, erlauben je nach Bedarfslage der Fahrsituation entweder einen Druckausgleich zwischen linken und rechten Radbremsen oder bei ABS, ASR, ESP Anwendungen durch Trennung von linker und rechter Radbremse eine Einzelbremsung der Fahrzeugräder.

Die Druckversorgung des Hydraulikaggregates besteht aus einer angetriebenen Hydraulipumpe 3, z. B. einer Dreikolbenpumpe, die mit einer Saugleitung S mit dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 31 verbunden ist und deren Druckleitung mit einem Druckspeicher 4 und dem Hydraulikaggregat verbunden ist. Von der Druckversorgung werden die Einlassventile des Hydraulikaggregates mit Bremsflüssigkeit und mit Bremsdruck versorgt. Die Auslassventile des Hydraulikaggregates bauen bei deren Öffnen den Bremsdruck wieder ab. Die Auslassventile sind deshalb über eine Rückleitung R mit dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 31 verbunden, in den die aus den Auslassventilen abfließende Bremsflüssigkeit zurückgefördert wird.

Bei einer Normalbremsung des elektrohydraulischen Bremssystems sind die beiden Bremskreise für Vorderachse und Hinterachse durch zwei Trennventile CVVA, CVHA von der Rückfallebene getrennt. Im Fehlerfall oder bei Ausfall des Hydraulikaggregates HCU oder des ersten Steuergerätes ECU1 geht das Bremssystem in seine Rückfallebene mit druckgasbetriebener Hilfsbremsung über. Hierzu trennen die Einlassventile des Hydraulikaggregates die Druckversorgung von den Bremsleitungen der Radbremsen und die beiden Trennventile CVVA, CVHA verbinden die Rückfallebene mit den beiden Bremskreisen des Kraftfahrzeuges. Das zweite Steuergerät ECU2 wird aktiviert und die Magnetventile V1, V2, V3, V4 der Rückfallebne gehen angesteuert von dem zweiten Steuergerät ECU2 der Rückfallebene in ihren Betriebszustand. Bei Betätigung des Bremspedals, wenn sich nun das Bremssystem in seiner Rückfallebene befindet, wird der Bremswunsch, der von der Pedalauswerteeinheit PAE errechnet wurde, nun von dem zweiten Steuergerät ECU2 durch Ansteuerung und Betätigung der Ventile V1, V2, V3, V4 in ein Bremsmanöver umgesetzt. Hierdurch bleibt das Fahrzeug weiterhin bremsfähig, wenn auch die volle Funktionalität des Hydraulikaggregates, was ESP-, ASR- oder ABS-Funktionen angeht, nicht mehr aktiv ist.

Die Rückfallebene RFE des elektrohydraulischen Bremssystems wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gebildet aus dem zweiten Steuergerät ECU2, einem Druckgasvorratsbehälter 5, den Magnetventilen V1, V2, V3, V4, den beiden alternativen Druckminderern D2 und D3 und dem Arbeitszylinder 6. Die Elemente der Rückfallebene sind in Fig. 1 mit einer strichpunktierten Linie zusammengefaßt, die mit RFE bezeichnet ist. Der Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 31 gehört zwar eigentlich nicht zur Rückfallebene, er ist jedoch für die Funktion der Rückfallebene notwendig. Die Wirkungsweise und das Zusammenspiel der Rückfallebene mit den übrigen Komponenten des elektrohydraulischen Bremssystems ergibt sich nun wie folgt:
Bei Auftreten einer ernsthaften Störung des Primärsystems aus Hydraulikaggregat HCU, erstem Steuergerät ECU1 und Bremswunscherfassung öffnen die beiden Cutvalves CVVA und CVHA für den Vorderachsbremskreis und den Hinterachsbremskreis. Alle Magnetventile des Hydraulikaggregates gehen nach Deaktivierung des ersten Steuergerätes ECU1 in ihren stromlosen Zustand über. Standard gemäß sind alle Ventile in allen Darstellungen in ihrer stromlosen Stellung gezeichnet. Hierdurch wird die Druckversorgung des Hydraulikaggregates von den Radbremsen getrennt, während die Rückfallebene durch Öffnen der Cutvalves nun mit den Radbremsen in Wirkverbindung ist. Das zweite Steuergerät ECU2 wird aktiviert und übernimmt die Kontrolle über die Magnetventile der Rückfallebene und über die Umsetzung eines eventuellen Bremswunsches, der von der Pedalauswerteeinheit an das zweite Steuergerät ECU2 via Datentransfer übermittelt wurde. Liegt ein solcher Bremswunsch durch Betätigung des Bremspedals vor, so wird der Bremswunsch hinsichtlich Dauer und Stärke ausgewertet und durch Ansteuerung der Magnetventile V1, V2, V3, V4 in ein, dem Bremswunsch entsprechendes, Bremsmanöver umgesetzt. Die Umsetzung des Bremswunsches im zweiten Steuergerät ECU2 in Stellsignale für die Magnetventile erfolgt, in für sich genommen, bekannter Weise z. B. über Pedalweg-Pedalkraft-Kennlinien, denen ein einzustellender Bremsdruck zugeordnet ist. Die Kennlinien sind in einem nichtflüchtigen Speicher im zweiten Steuergerät abgelegt und werden mit Softwarealgorithmen in Steuerbefehle für die Magnetventile umgesetzt. Ein geschlossener Regelkreis ergibt sich durch die Erfassung des Bremsdruckes und dessen Rückkopplung als Regelgröße in die Steuerlogik des zweiten Steuergerätes. Der Bremsdruck wird deshalb mit einem Druckspannungswandler 7 auf der Hydraulikseite des Arbeitszylinders 6 gemessen und an das zweite Steuergerät ECU2 zurückgekoppelt. Ein zweiter Druckspannungswandler 8 am Druckgasvorratsbehälter 5 überwacht den Restdruck im Druckgasvorratsbehälter. Bei Unterschreiten eines sicherheitskritischen Mindestdruckes können je nach Auslegung der Steuerlogik für die Rückfallebene, die Radbremsen des Fahrzeuges dauerhaft blockiert werden, so daß sichergestellt ist, daß das Fahrzeug in diesem dann nicht mehr betriebssicheren Zustand, festgebremst werden kann. Solche Sicherheitsbremssysteme kennt man in ähnlicher Weise aus dem Nutzfahrzeugbereich, bei denen bei Unterschreiten eines Mindestdruckes im Druckgasvorratbehälter, die Radbremsen aus Sicherheitsgründen blockiert werden. Allerdings wird bei Nutzfahrzeugen die Energie zur Blockade der Radbremse von einem Federspeicherbremszylinder aufgebracht, während hier bei der Erfindung ein Federspeicherbremszylinder nicht notwendig ist, da die Energie zur Blockade der Radbremsen von dem Restdruck im Druckgasvorratsbehälter aufgebracht werden kann, sobald ein kritischer Mindestdruck für den ordnungsgemäßen Betrieb der Bremsanlage unterschritten ist.

Eine Bremsung in oder mit der Rückfallebene des elektrohydraulischen Bremssystems wird durch Öffnen der beiden, in redundanter Weise hintereinandergeschalteten, Druckbeaufschlagungsventile V3 und V4 und durch Schließen der beiden, ebenfalls in redundanter Weise hintereinandergeschalteten, Entlüftungsventile V1 und V2 eingeleitet. Durch diese Schaltmaßnahme wird die erste, druckseitige Arbeitskammer des Arbeitszylinders 6 mit Druck beaufschlagt. Die zweite, hydraulikseitige Arbeitskammer des Arbeitszylinders steht in hydraulischer Wirkverbindung mit dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 3 und mit den Radbremsen VL, VR, HL, HR. Natürlich müssen Vorkehrungen getroffen sein, daß der Bremsflüssigkeitvorratsbehälter bei Betätigung des Arbeitskolbens im Arbeitszylinder von der Hydraulikkammer des Arbeitszylinders 6 getrennt wird, so daß bei Druckbeaufschlagung der ersten, druckgasseitigen Arbeitskammer des Arbeitszylinders die Bremsflüssigkeit in die Radbremszylinder gefördert wird. Der Arbeitszylinder ist deshalb vorzugsweise als, an sich bekannter, Hauptbremszylinder ausgebildet, der anstatt einer mechanischen Betätigung eine Druckgasbetätigung hat. Ein geeigneter, an sich bekannter, Tandemhauptbremszylinder mit Zentralventilen, der mittels Druckgasbetätigung erfindungsgemäß verwendet werden könnte, ist beispielsweise beschrieben in Bosch, Kraftfahrttechnisches Handbuch, - 23. Aktualisierte Auflage - Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 1999, Seite 655.

Die Radbremsen werden in der Rückfallebene gelöst, indem die Druckbeaufschlagungsventile V3 und V4 geschlossen werden und die Entlüftungsventile V1 und V2 geöffnet werden.

Vorzugsweise sind sowohl die Druckbeaufschlagungsventile als auch die Druckentlastungsventile in der Rückfallebene als Proportionalventile ausgebildet. Dann läßt sich entsprechend dem Bremswunsch der gewünschte Bremsdruck an den Radbremsen besser einstellen. Der Regelkreis hierzu wurde bereits im Zusammenhang mit der Bremsdrucküberwachung durch den Druckspannungswandler 7 beschrieben.

Sowohl die Druckbeaufschlagungsventile als auch die Entlüftungsventile sind in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 paarweise, redundant ausgebildet. Grundsätzlich genügt in der Rückfallebene jeweils ein Druckbeaufschlagungsventil und ein Entlüftungsventil, um den Bremswunsch in ein Bremsmanöver umsetzen zu können. Die paarweise Redundanz der Magnetventile in der Rückfallebene erhöht mithin die Betriebssicherheit der Rückfallebene. Falls jeweils eines der Magnetventile aus einem der beiden Ventilpaare ausfallen sollte bleibt durch das jeweils zweite Ventil die Funktionalität der Rückfallebene trotzdem vollständig erhalten.

Paarweise, redundant sind in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 auch jeweils die Pedalwegsensoren 2 und die Pedalkraftsensoren 2 der Betätigungseinheit ausgebildet. Auch hier dient die paarweise Ausbildung der Sensoren der Erhöhung der Verfügbarkeit der Betätigungseinheit.

Alternativ können in den Druckleitungen und in der Entlüftungsleitung der Rückfallebene noch Drosseln D3, D2 als Druckminderer eingesetzt sein. Mit dem Druckminderer zwischen Druckgasvorratsbehälter 5 und Druckbeaufschlagungsventil V3, V4 wird der Druck aus dem Druckgasvorratbehälter auf einen Druck zwischen 50-150 bar, anliegend bei einer Bremsung am Arbeitszylinder, gemindert. Eine Drossel in der Entlüftungsleitung nach den beiden Entlültungsventilen V1, V2 hin zur Fahrzeugumgebung verhindert ein schlagartiges Entlüften am Ende eines Bremsvorganges.

Fig. 2 zeigt eine Anwendung des erfindungsgemäßen, elektrohydraulischen Bremssystems mit druckgasbetätigter Rückfallebene in Brennstoffzellenfahrzeugen. Brennstoffzellenfahrzeuge mit Druckgasbehälter für das Antriebsgas des eigentlichen Brennstoffzellenantriebs sind für die Anwendung des in Fig. 1 beschriebenen Bremssystem gewissermaßen schon vorgerüstet. Das erfindungsgemäße Bremssystem, wie es in Fig. 1 erläutert wurde, wird für den Einsatz in Brennstoffzellenfahrzeugen wie folgt adaptiert:
Die Funktion des Druckgasvorratsbehälters wird zweckmäßiger Weise von dem Treibgasvorratsbehälter H2 des Brennstoffzellenfahrzeugs übernommen. Eine Treibgasversorgungsleitung 9 verbindet den Treibgasvorratsbehälter H2 mit dem Brennstoffzellenantrieb 10. In der Versorgungsleitung zwischen Treibgasvorratbehälter und Brennstoffzellenantrieb ist eine Drossel D als Druckminderer integriert, die den Druck des Treibgasvorratsbehälters auf einen Druck von 2 bis 4 bar mindert. Der Brennstoffzellenantrieb ist mit der Niederdruckseite der Drossel D1 verbunden. Die in Fig. 1 erwähnte Entlüftungsleitung mit den beiden Druckentlastungsventilen V1, V2 und der Drossel D2 wird bei einer Anwendung in Brennstoffzellenfahrzeugen nicht mehr direkt in die Umgebung geführt, sondern mit der Niederdruckseite der Drossel D1 beziehungsweise mit der Treibgasversorgungsleitung des Brennstoffzellenantriebs verbunden. Da bei einem Ausführungsbeispiel entsprechend der Fig. 2 die Druckversorgung der Rückfallebene durch einen Treibgasvorratsbehälter gebildet ist, der in der Regel brennbare Gase oder Flüssigkeiten wie Wasserstoff, Methanol oder Äthanol enthält, wird die gesamte Rückfallebene mit brennbaren Gasen betrieben. Um ein unkontrolliertes Entweichen brennbarer Gase über die Entlüftungsleitung in die Fahrzeugumgebung zu unterbinden, ist die Entlüftungsleitung mit der Treibgasversorgungsleitung des Brennstoffzellenantriebes verbunden. Die übrigen Elemente des in Fig. 1 beschriebenen, elektrohydraulischen Bremssystems bleiben in Ihrer Funktion und Wirkungsweise im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erhalten.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen, elektrohydraulischen Bremssystems aus Fig. 1 in einem Fahrzeug mit zwei getrennten, elektrischen Bordnetzen I und II, deren Ausdehnung im Fall des Bordnetz I strichpunktiert, und im Fall des Bordnetz II mit unterbrochener Linie dargestellt ist. An das Bordnetz I sind angeschlossen: das erste Steuergerät ECU1, die Betätigungseinheit zur Bremswunscherfassung, das Druckbeaufschlagungsventil V4 der Rückfallebene, das Druckentlastungsventil V2 der Rückfallebene sowie das komplette Hydraulikaggregat mit allen Magnetventilen und der Druckversorgung.

An das Bordnetz II sind angeschlossen: das zweite Steuergerät ECU2 der Rückfallebene, das Druckbeaufschlagungsventil V3 der Rückfallebene, das Druckentlastungsventil V1 der Rückfallebene und die Betätigungseinheit zur Bremswunscherfassung.

Die Betätigungseinheit wird somit von beiden Bordnetzen mit Energie versorgt. Die redundanten Magnetventilpaare V3 und V4 einerseits sowie V1 und V2 andererseits werden als Paar jeweils auch von beiden Bordnetzen I und II mit Energie versorgt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird pro Magnetventilpaar jeweils ein Magnetventil von dem ersten Bordnetz I und ein Magnetventil von dem zweiten Bordnetz II mit Energie versorgt. Angesteuert werden beide Magnetventilpaare in der Rückfallebene von dem zweiten Steuergerät ECU2. Sollte eines der Bordnetze ausfallen, so bleibt die Betätigungseinheit und mindestens ein Steuergerät mit den jeweils zugeordneten Magnetventilen versorgt aus dem nichtausgefallenen Bordnetz weiterhin betriebsbereit. Damit bleibt bei Ausfall eines Bordnetzes das Fahrzeug immer entweder über das erste Steuergerät und das Hydraulikaggregat HCU oder über das zweite Steuergerät und die Rückfallebene RFE bremsfähig und betriebsbereit. Die ausgefallenen Magnetventile der Rückfallebene gehen bei Ausfall eines Bordnetzes in die stromlose Position, die in dem Fall der Erfindung die geöffnete Stellung des Ventils ist. Hierdurch kann die Funktion des ausgefallenen Ventils durch das zweite, redundante Magnetventil, das an das nicht ausgefallene Bordnetz angeschlossen ist und von dem nicht ausgefallenen Steuergerät angesteuert wird, übernommen werden.

In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Magnetventile V1, V2, V3, V4 nicht wie soeben beschrieben alle dem zweiten Steuergerät zugordnet sein, sondern wie in Fig. 3 durch die Wirkungslinien der Bordnetze angedeutet auf das erste Steuergerät ECU 1 und das zweite Steuergerät ECU2 aufgeteilt sein. Zweckmäßigerweise wird dann jeweils ein Magnetventil aus einem redundanten Magnetventilpaar in der Druckversorgungsleitung oder in der Entlüftungsleitung von dem ersten Steuergerät ECU1 angesteuert und das jeweils zweite verbleibende Magnetventil des redundanten Magnetventilpaares wird von zweiten Steuergerät ECU2 angesteuert. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist exemplarisch eine Ansteuerung der Ventile V2 und V4 durch das erste Bordnetz und das erste Steuergerät ECU1 gezeigt, während die Ventile V1 und V3 vom zweiten Bordnetz und dem zweiten Steuergerät ECU2 angesteuert werden. In diesem Fall können die Magnetventile V2 und V4 sogar in die HCU integriert sein. Die Rückfallebene wird, wenn jeweils ein Magnetventil eines redundanten Magnetventilpaares V1, V2 oder V3, V4 in das Hydraulikaggregat HCU integriert ist, lediglich noch durch ein Magnetventil V1 in der Entlüftungsleitung und ein Magnetventil in der Druckversorgungsleitung sowie zugehörigem Steuergerät; Druckversorgungseinrichtungen und Energieversorgungseinrichtungen gebildet.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein Brennstoffzellenfahrzeug mit zwei getrennten Bordnetzen. Dieses Ausführungsbeispiel vereinigt die Vorzüge der beiden Ausführungsbeispiele aus Fig. 2 und Fig. 3. Die Zuordnung der Elemente des Bremssystems zu den Bordnetzen bleibt die gleiche wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 3. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 wird ergänzt um einen Brennstoffzellenantrieb 10 und um eine Verbindung der Entlüftleitungsleitung der Rückfallebene mit den beiden Druckentlastungsventilen V1 und V2 mit der Treibgasversorgungsleitung des Brennstoffzellenantriebs. Der Druckgasvorratsbehälter wird gebildet aus dem Treibgasvorratsbehälter des Brennstoffzellenantriebes; in völlig analoger Weise wie im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschrieben.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des elektrohydraulischen Bremssystems mit druckgasbetriebener Rückfallebene, die an Stelle eines einheitlichen Arbeitszylinders, der mit dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter in Verbindung ist, einen Pneumatikzylinder 11 aufweist, der mit seiner Stangenseite auf einen herkömmlichen Tandemhauptbremszylinder 12 wirkt. Die Rückfallebene wird in diesem Ausführungsbeispiel mindestens gebildet aus dem Pneumatikzylinder 11, einer Druckleitung mit den beiden Druckbeaufschlagungsventilen V3 und V4, einer Entlüftungsleitung mit den beiden Druckentlastungsventilen V1 und V2, dem zweiten Steuergerät ECU2 und dem Druckgasvorratsbehälter 5. Alternativ können auch in diesem Ausführungsbeispiel in der Druckleitung und der Entlüftungsleitung Drosseln D2, D3 eingebaut sein. Der Pneumatikzylinder 11 steht mit seiner Kolbenseite in Verbindung mit der Druckversorgung der Rückfallebene. Diese soeben aufgezeigte Rückfallebene eignet sich zur Nachrüstung von bereits bekannten elektrohydraulischen Bremssystemen, wie sie z. B., wie eingangs erwähnt, beschrieben sind in Bosch, Kraftfahrttechnisches Handbuch, - 23. Aktualisierte Auflage - Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 1999, Seite 673. Die Nachrüstfähigkeit ergibt sich durch eine hydraulische, pneumatische oder mechanische Wirkverbindung des Pneumatikzylinders 11 der Rückfallebene mit dem Tandemhauptbremszylinders 12 eines herkömmlichen elektrohydraulischen Bremssystems ohne druckgasbetriebene Rückfallebene.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich durch Kombinationen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Insbesondere kann die nachrüstbare Rückfallebene grundsätzlich auch mit den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 4, also bei Brennstoffzellenfahrzeugen, bei Fahrzeugen mit zwei getrennten, elektrischen Bordnetzes und bei Brennstoffzellenfahrzeugen mit zwei getrennten, elektrischen Bordnetzen eingesetzt werden.

Fig. 6 zeigt in zwei verschiedene Anordnungsmöglichkeiten für die Ventile in der Rückfallebene. Beide Anordnungsmöglichkeiten sind mit allen zuvorgenannten Ausführungsformen der Erfindung kombinierbar. Fig. 6a wiederholt nochmals die in den Fig. 1 bis 5 bereits zuvorgezeigte Anordnung der Druckbeaufschlagungsventile V3, V4 und der Druckentlastungsventile V1, V2 in der Entlüftungsleitung. Fig. 6b zeigt eine alternative Anordnung der Druckentlastungsventile V1, V2, nämlich in Parallelschaltung zueinander. Bei beiden Anordnungen der Fig. 6 müssen die Druckbeaufschlagungsventile V3, V4 in Reihe angeordnet sein und im stromlosen Zustand geöffnet sein. Bei einwandfreier Funktion des Bremssystems sind beide Ventile zumindest abwechselnd dauerbestromt, so daß der Durchgang vom Druckvorratsbehälter zur Druckseite des Arbeitszylinders gesperrt ist. Die redundante Ausführung der Druckbeaufschlagungsventile hat auch bei einwandfreiem Betrieb der Bremssystem den zusätzlichen Vorteil, daß auch dann keine unerwünschte Abbremsung des Fahrzeuges erfolgt, wenn eines der Druckbeaufschlagungsventile V3 oder V4 durch eine Fehlfunktion geöffnet sein sollte.

Für die Verschaltung der beiden Druckentlastungsventile V1 und V2 sind zwei verschiedene Ausführungen möglich. In Fig. 6a sind die beiden Druckentlastungsventile V1 und V2 in Reihe geschaltet. Beide Druckentlastungsventile sind stromlos im geöffneten Zustand. Bei Betätigung der Rückfallebene wird dann mindestens eines der Druckentlastungsventile V1 oder V2 bestromt und in den geschlossenen Zustand überführt. Dadurch ist sichergestellt, daß auch bei Ausfall eines Bordnetzes noch gebremst und der Druck auch wieder abgebaut werden kann, so daß keine Funktionseinschränkungen entstehen.

Eine alternative Verschaltungsmöglichkeit der Druckentlastungsventile ist in Fig. 6b dargestellt. Hier sind die Druckentlastungsventile parallel geschaltet. Beide Ventile sind stromlos im geschlossenen Zustand. Bei Betätigung der Rückfallebene des Bremssystems bleiben beide Ventile unbestromt. Erst beim Lösen der Bremse muss mindestens eines der beiden Drukkentlastungsventile V1 oder V2 bestromt und damit geöffnet werden. Die Parallelschaltung der beiden Druckentlastungsventile und die Ausführung der Ventile, derart, daß sie im stromlosen Zustand geschlossen sind, ist gegenüber der Ausführung in Fig. 6a vorteilhaft für den Fall dass beide Bordnetze ausfallen sollten. Durch die geschlossen Stellung der Druckentlastungsventile im stromlosen Zustand kann das Fahrzeug dann auch bei Ausfall beider Bordnetze noch abgebremst und festgebremst werden.

Claims

1. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), für ein elektrohydraulisches Bremssystem bestehend aus einem Druckgasvorratsbehälter (5), einer Druckleitung mit mindestens einem ansteuerbaren Druckbeaufschlagungsventil (V3, V4), einer Entlüftungsleitung mit mindestens einem Druckentlastungsventil (V1, V2), mindestens einem Steuergerät (ECU1, ECU2) zur Ansteuerung der Druckbeaufschlagungsventile und Druckentlastungsventile und mindestens einem Arbeitszylinder (6, 11) mit integriertem, beweglichen Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei Arbeitskammern, teilt, wobei, eine erste Arbeitskammer des Arbeitszylinders (6, 11) mit dem Druckgasvorratsbehälter (5) in Wirkverbindung ist und die zweite Arbeitskammer des Arbeitszylinders (6, 11) mit den Radbremsen (VL, VR, HL, HR) des elektrohydraulischen Bremssystems in Wirkverbindung ist.

2. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), nach Anspruch 1 mit zwei redundant ausgebildeten Druckbeaufschlagungsventilen (V3, V4) in der Druckleitung.

3. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei redundant ausgebildeten Druckentlastungsventilen (V1, V2) in der Entlüftungsleitung.

4. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit als Proportionalventile ausgebildeten Druckbeaufschlagungsventilen oder Druckentlastungsventilen (V1, V2, V3, V4) in der Druckleitung oder in der Entlüftungsleitung.

5. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit einem vom elektrohydraulischen Bremssystem getrennten Steuergerät (ECU2) speziell für die Vorrichtung, insbesondere für die Rückfallebene, zur Ansteuerung des oder der Druckbeaufschlagungsventile (V3, V4) oder Druckentlastungsventile (V1, V2)

6. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), nach Anspruch 3 in seiner Rückbeziehung nach Anspruch 2, bei der jeweils eines der beiden redundanten Druckbeaufschlagungsventile (V3, V4) und jeweils eines der beiden redundanten Druckentlastungsventile (V1, V2) von einem ersten elektrischen Bordnetz (I) mit Energie versorgt wird, und das jeweils zweite Druckbeaufschlagungsventil und das jeweils zweite Druckentlastungsventil von einem zweiten, elektrischen Bordnetz (II) mit Energie versorgt wird.

7. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Arbeitszylinder (6) als Medientrenner zwischen Druckgasversorgung und Hydraulikvorrichtungen des elektrohydraulischen Bremssystem ausgebildet ist.

8. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Arbeitszylinder (6) als Hauptbremszylinder oder als Tandemhauptbremszylinder ausgebildet ist.

9. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene (RFE), nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Arbeitszylinder (6) als Pneumatikzylinder (11) ausgebildet ist und in Wirkverbindung mit dem Tandemhauptbremszylinder (12) des elektrohydraulischen Bremssystems ist.

10. Elektrohydraulisches Bremssystem mit einem Hydraulikaggregat (HCU) für mindestens zwei Bremskreise, mindestens zwei Trennventilen (CVVA, CVHA), mindestens einem elektronischen Steuergerät (ECU1, ECU2), einer Druckversorgung (3) oder zumindest einem Druckspeicher (4) und einer Betätigungseinheit, bestehend aus einem Bremspedal (1), mehreren Sensoren (2) und einer Pedalauswerteeinheit (PAE) zur Bremswunscherfassung, gekennzeichnet,
durch eine Rückfallebene (RFE) zur Einleitung von Hilfsbremsungen im Störfall einer Komponente des Hydraulikaggregates (HCU) oder der Ansteuerung des Hydraulikaggregates,
wobei die Rückfallebene gebildet ist aus einem Druckgasvorratsbehälter (5), einer Druckleitung mit mindestens einem ansteuerbaren Druckbeaufschlagungsventil (V3, V4), einer Entlüftungsleitung mit mindestens einem Druckentlastungsventil (V1, V2), mindestens einem Steuergerät (ECU1, ECU2) zur Ansteuerung der Druckbeaufschlagungsventile und Druckentlastungsventile und mindestens einem Arbeitszylinder (6, 11) mit integriertem, beweglichen Kolben, der den Arbeitszylinder in zwei Arbeitskammern, teilt,
und eine erste Arbeitskammer des Arbeitszylinders (6, 11) mit dem Druckgasvorratsbehälter (5) in Wirkverbindung ist und die zweite Arbeitskammer des Arbeitszylinders (6, 11) mit den Radbremsen (VL, VR, HL, HR) des elektrohydraulischen Bremssystems in Wirkverbindung ist.

11. Elektrohydraulisches Bremssystem nach Anspruch 10 mit einem ersten Steuergerät (ECU1) zur Ansteuerung der Magnetventile des Hydraulikaggregates (HCU) und einem zweiten Steuergerät (ECU2) zur Ansteuerung der Druckbeaufschlagungsventile (V3, V4) und der Druckentlastungsventile (V1, V2) in der Rückfallebene.

12. Elektrohydraulisches Bremssystem nach Anspruch 11, bei dem das erste Steuergerät (ECU1) von einem ersten elektrischen Bordnetz (I) mit Energie versorgt wird, das zweite Steuergerät (ECU2) von einem zweiten elektrischen Bordnetz (II) mit Energie versorgt wird und die Betätigungseinheit von beiden elektrischen Bordnetzen in redundanter Weise mit elektrischer Energie versorgt wird.

13. Elektrohydraulisches Bremssystem nach Anspruch 10 oder 11 mit zwei redundant ausgebildeten Druckbeaufschlagungsventilen (V3, V4) in der Druckleitung.

14. Elektrohydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 13 mit zwei redundant ausgebildeten Druckentlastungsventilen (V1, V2) in der Entlüftungsleitung.

15. Elektrohydraulisches Bremssystem nach Anspruch 11 mit zwei redundant angeordneten Druckentlastungsventilen (V1, V2) und zwei redundant angeordneten Druckbeaufschlagungsventilen (V3, V4) wobei jeweils ein Magnetventil aus einem redundanten Magnetventilpaar in der Druckversorgungsleitung oder in der Entlüftungsleitung (V1, V2) von dem ersten Steuergerät ECU1 angesteuert und das jeweils zweite verbleibende Magnetventil des redundanten Magnetventilpaares von dem zweiten Steuergerät ECU2 angesteuert wird.

16. Elektrohydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 15 mit als Proportionalventile ausgebildeten Druckbeaufschlagungsventilen oder Druckentlastungsventilen (V1, V2, V3, V4) in der Druckleitung oder in der Entlüftungsleitung.

17. Elektrohydraulisches Bremssystem nach Anspruch 16 in seiner Rückbeziehung nach Anspruch 13, bei der jeweils eines der beiden redundanten Druckbeaufschlagungsventile (V3, V4) und jeweils eines der beiden redundanten Druckentlastungsventile (V1, V2) von einem ersten elektrischen Bordnetz (I) mit Energie versorgt wird, und das jeweils zweite Druckbeaufschlagungsventil und das jeweils zweite Druckentlastungsventil von einem zweiten, elektrischen Bordnetz (II) mit Energie versorgt wird.

18. Elektrohydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei der der Arbeitszylinder (6) als Medientrenner zwischen Druckgasversorgung und Hydraulikvorrichtungen des elektrohydraulischen Bremssystem ausgebildet ist.

19. Elektrohydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 18, bei der der Arbeitszylinder (6) als Hauptbremszylinder oder als Tandemhauptbremszylinder ausgebildet ist.

20. Elektrohydraulisches Bremssystem nach einem der Ansprüche 10 bis 17, bei der der Arbeitszylinder (6) als Pneumatikzylinder (11) ausgebildet ist und in Wirkverbindung mit dem Tandemhauptbremszylinder (12) des elektrohydraulischen Bremssystems ist.

21. Vorrichtung, insbesondere Rückfallebene, geeignet für ein Brennstoffzellenfahrzeug, nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Druckgasvorratbehälter (H2) von dem Treibgasvorratbehälter des Brennstoffzellenantriebes gebildet ist und die Entlüftungsleitung mit der Niederdruckseite der Treibgasversorgung des Brennstoffzellenantriebs verbunden ist.

22. Elektrohydraulisches Bremssystem, geeignet für ein Brennstoffzellenfahrzeug, nach einem der Ansprüche 10 bis 20, bei der der Druckgasvorratbehälter (H2) von dem Treibgasvorratbehälter des Brennstoffzellenantriebes gebildet ist und die Entlüftungsleitung mit der Niederdruckseite der Treibgasversorgung des Brennstoffzellenantriebs (10) verbunden ist.