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Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische
Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit den einzelnen Radbremsen zugeordneten,
elektrisch betätigten,
stromlos geschlossenen Ventilen, die den Zufluss und Abfluss von
von einer insbesondere elektromotorisch angetriebenen Bremsfluidpumpe
gefördertem
Hydraulikmedium zu Radbremszylindern in Abhängigkeit von den in einer elektronischen
Steuereinheit ausgewerteten Signalen eines vom Fahrer des Kraftfahrzeugs
betätigten
Bremswunschgebers steuern, wobei an einer zwischen der Bremsfluidpumpe und
den den Radbremszylindern zugeordneten Einlassventilen verlaufenden
Vorlaufleitung ein Bremsfluiddruckspeicher vorgesehen ist. Zum technischen Umfeld
wird beispielshalber auf die
DE 100 36 287 A1 verwiesen.
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Kraftfahrzeug-Bremssysteme haben
allgemein im wesentlichen drei Funktionen zu erfüllen, nämlich eine Betriebsbremsfunktion,
eine Feststellbremsfunktion und eine Hilfsbremsfunktion. Dazu weisen
die bekannten Bremssysteme in der Regel zwei voneinander unabhängige Bremsanlagen,
nämlich
eine Betriebsbremsanlage und eine Feststellbremsanlage, auf. Die
Betriebsbremse ist bei bekannten Bremssystemen in der Regel zweikreisig ausgeführt und
erfüllt
so kreisweise alle Anforderungen an eine Hilfsbremsfunktion.
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Die an Personenkraftwagen üblichen
hydraulischen Bremssysteme und Bremsregelsysteme (bspw. ABS, ESP
etc.) haben die Eigenschaft, den zur Verzögerung benötigten Bremsdruck durch Muskelkraft
des Fzg.-Fahrers oder muskelkraftunterstützt zu erzeugen. Im Fehlerfall
steht bei diesen Systemen eine ebenfalls durch Muskelkraft betätigte oder
muskelkraftunterstützte
Hilfsbremse als Rückfallebene zur
Verfügung.
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Bekannt sind daneben elektrohydraulische Bremssysteme
oder Bremsanlagen (abgekürzt: „EHB") für Kraftfahrzeuge,
die im Normalbetrieb als Fremdkraftbremsanlagen wirken und wobei
der gewünschte
Bremsdruck durch eine oder mehrere zumeist elektromotorisch angetriebene(n)
Pumpe(n) erzeugt, in einem Druckspeicher gespeichert und von einer
elektronischen Steuerung auf die Radbremsen bzw. auf die einzelnen
Radbremszylinder verteilt wird. Im Falle eines Defekts der EHB,
etwa bei Ausfall der Elektronik oder der Energieversorgung, kann in
einer sog. mechanisch-hydraulischen Rückfallebene vom Fahrer durch
seine auf ein Bremspedal (als üblichem
Bremswunschgeber) aufgebrachte Betätigungskraft (Muskelkraft)
ein zum Verzögern
des Fahrzeugs benötigter
Radbremsdruck erzeugt werden. Diese Hilfsbremsfunktion erfordert
jedoch relativ hohe Betätigungskräfte, die
dann im Notfall allein vom Fahrer aufgebracht werden müssen.
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Die durch Muskelkraft betätigte oder
muskelkraftunterstützte
Betriebsbremse oder Hilfsbremse als Rückfallebene bei einer EHB bedingt
eine mechanische Verbindung des Bremswunschgebers (insbesondere
Bremspedals) mit dem eigentlichen Bremssystem, so bspw. einem Hauptbremszylinder
desselben. Diese mechanische Verbindung bedingt eine räumlich feste
Anordnung des Bremswunschgebers, und zwar üblicherweise (insbesondere
aufgrund der erforderlichen Betätigungskräfte im Notfall)
im Fußraum
des Kraftfahrzeugs. Nachteiligerweise kann damit eine verstellbare
Pedalerie nur in sehr aufwändiger
Weise dargestellt werden, ferner ist für die mechanische Verbindung
ein ausreichender Durchbruch zwischen dem Fahrzeug-Innenraum und dem Fzg.-Motorraum,
in dem der Bremszylinder üblicherweise
angeordnet ist, erforderlich, was nachteilig hinsichtlich der Geräuschdämmung ist.
Nachteiligerweise ist ferner die Bremswirkung der Hilfsbremse trotz teilweise
hoher Betätigungskräfte und
teilweise veränderter
(meist längerer)
Betätigungswege
am Bremswunschgeber begrenzt. Unvorbereitete Fahrer können einen
derartigen Funktionsausfall als Totalausfall der Bremsanlage empfinden.
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In der eingangs genannten
DE 100 36 287 A1 wird
zur Verbesserung der Verfügbarkeit
und zur Erfüllung
gesetzlicher Anforderungen an ein elektrisches Bremssystem eine
elektrohydraulische Bremsanlage (EHB) vorgeschlagen, bei der im
Fehlerfall eine aus einem zweiten, vom einem ersten unabhängigen Energiekreis
abgeleitete Ansteuerung der jeweiligen Ventile bereitgestellt wird,
durch die dann ein Bremsdruck an wenigstens einer Radbremse auch im
Fehlerfall eingestellt werden kann. Konkret sind dabei bspw. an
einem PKW zwei voneinander unabhängige,
bevorzugt jeweils achsweise wirkende elektrohydraulische Bremsanlagen
vorgesehen, die durch ein sog. „brake-by-wire-System" (und somit vom Fzg.-Fahrer
aus vollelektronisch) bedient werden können. Mit einer derartigen
redundanten Ausrüstung
einer Fzg.-Bremsanlage ist zwar eine ausreichende Sicherheit im
Falle eines Systemausfalls gegeben, jedoch ist der hierfür zu betreibende
Aufwand relativ hoch. Eine Vielzahl von Bauelementen sind doppelt
vorzusehen, so bspw. neben eigenständigen Hydraulikpumpen auch
individuelle elektronische Steuergeräte. Letztere müssen ferner
im Normalbetrieb aufeinander abgestimmt arbeiten.
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Ein demgegenüber einfacheres Hilfsbremssystem
für den
Fehlerfall einer EHB nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen,
das gleichzeitig oben geschilderte Nachteile der bekannten Hilfssysteme
mit mechanischhydraulischer Rückfallebene vermeidet,
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch
gekennzeichnet, dass vom den Druckspeicher aufweisenden Abschnitt
der Vorlaufleitung eine Hilfsdruckleitung abzweigt, die über ein
mechanisch an den Bremswunschgeber gekoppeltes, bei nichtbetätigtem Bremswunschgeber
geschlossenes Bremsventil geführt
ist und sich in einer Hilfsleitung fortsetzt, in der ein elektrisch
invers zu den Einlassventilen der Radbremszylinder betätigtes und
somit stromlos offenes Hilfsschaltventil vorgesehen ist, und die
unter Umgehung der den Radbremsen zugeordneten Ventile letztlich
in einem oder mehreren Radbremszylinder(n) mündet. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Inhalt der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß wird bei Auftreten eines Fehlers
in der elektrohydraulischen Bremsanlage zumindest ein Rad – bei einem
zweispurigen Kraftfahrzeug bevorzugt zumindest ein linkes und ein
rechtes Rad und dabei bevorzugt zumindest die Räder einer Fzg.-Achse – abgebremst,
indem die entsprechenden Radbremszylinder geeignet betätigt werden. Den
hierfür
erforderlichen Hydraulikdruck stellt bei Betätigung des Bremswunschgebers
durch den Fahrer der ohnehin bereits vorhandene Druckspeicher für das Bremsfluid
bzw. der darin durch die Bremsfluidpumpe erzeugte Bremsfluiddruck
zur Verfügung. Dieser
Druck reicht erfahrungsgemäß aus, um
das Fahrzeug sogar mehrmals hintereinander vollständig abzubremsen,
d.h. auch aus höheren
Geschwindigkeiten zum Stehen zu bringen. Hierfür ist selbstverständlich dafür zu sorgen,
dass bei einer Betätigung des
Bremswunschgebers der Druck aus dem Bremsfluiddruckspeicher zu den
Radbremszylindern gelangen kann, wobei der übliche Weg über die elektrisch angesteuerten
Ventile wegen des Funktionsausfalls der EHB ja ausgeschlossen ist.
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Vorgeschlagen wird daher ein mechanisch an
den Bremswunschgeber gekoppeltes, zunächst geschlossenes und bei
einer Betätigung
des Bremswunschgebers somit zwangsweise in seine Offenposition bewegtes
sog. Bremsventil, welches dann eine praktisch vom besagten Druckspeicher
abzweigende sog. Hilfsdruckleitung freigibt, die in eine Hilfsleitung übergeht,
welche unter Passieren eines Hilfsschaltventils danach im wesentlichen
direkt zu einem oder mehreren Radbremszylindern führt. Dieses
Hilfsschaltventil soll bei funktionstüchtiger EHB geschlossen sein,
um zu verhindern, dass die EHB dann in ihrer Funktion gestört wird.
Bei einem Funktionsausfall der EHB hingegen soll dieses Schaltventil
offen sein, damit durch die Hilfsbremsleitung unter Umgehung der
den Radbremszylindern zugeordneten Ventile diesen Radbremszylindern
ein gewünschter
Bremsdruck zugeführt
werden kann. Bei diesem Hilfsschaltventil handelt es sich also um
ein elektrisches stromlos offenes Schaltventil, welches bei regulärer Funktion
der EHB während
eines Bremsvorganges vom elektronischen Steuergerät der EHB
angesteuert und dann in seine geschlossene Position gebracht wird. Dieses
Hilfsschaltventil wird somit entgegengesetzt zu- den Einlassventilen
der Radbremszylinder betrieben.
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Nachdem nun bei einem Funktionsausfall der
EHB dafür
Sorge getragen ist, dass zumindest einige Radbremszylinder bei entsprechender
Betätigung
des Bremswunschgebers mit hydraulischem Bremsdruck beaufschlagt
werden, kann im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen
sein, dass die entsprechenden, zugehörigen Radbremsen auch wieder
gelöst
werden können,
wenn der Bremswunschgeber entsprechend betätigt, d.h. zurückgenommen
wird. Hierfür
wird eine sog. Entlastungsleitung vorgeschlagen, die von der Hilfsleitung
im Abschnitt zwischen dem Hilfsschaltventil und dem Bremsventil
abzweigt und über
ein mechanisch an den Bremswunschgeber gekoppeltes, bei betätigtem Bremswunschgeber
geschlossenes Entlastungsventil, welches bei nicht betätigtem Bremswunschgeber geöffnet ist,
in einem Reservoir mündet.
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Zusammenfassend wird also bei Betätigung des
Bremswunschgebers und somit bei einem Bremswunsch des Fahrers gleichzeitig
und aufgrund der mechanischen Kopplung an den Bremswunschgeber in
sicherer Weise das sog. Bremsventil geöffnet und das sog. Entlastungsventil
geschlossen, so dass die Hilfsleitung mit Bremsdruck aus dem Druckspeicher
versorgt wird, der über
das stromlos offene Hilfsschaltventil in die entsprechenden Radbremszylinder
weitergeleitet wird. Wird der Bremswunschgeber anschließend in
seine Ruhestellung zurückbewegt,
so wird gleichzeitig das Bremsventil geschlossen und das Entlastungsventil
geöffnet,
so dass die Hilfsleitung mit dem drucklosen Reservoir verbunden ist
und der Druck in den Radbremszylindern über die Hilfsleitung und das
stromlos offene Hilfsschaltventil abgebaut werden kann. Besonders
vorteilhaft ist es dabei, wenn diese geschilderten Vorgänge dosierbar ablaufen
können,
wozu bevorzugt das Bremsventil, ggf. auch das Entlastungsventil,
als Proportionalventile ausgebildet sein können.
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Im Hinblick auf einen einfachen hydraulischen
Schaltkreis kann die besagte Hilfsleitung in sog. Bremsfluidleitungen
münden,
die von den jeweiligen Einlassventilen der Radbremsen zu den zugehörigen Radbremszylindern
führen.
Um zu vermeiden, dass bspw. im Falle einer defekten Bremsfluidpumpe
bzw. des Antriebselektromotors derselben der vom Druckspeicher bei
Betätigung
des Bremswunschgebers bereitgestellte sog. Hilfsbremsdruck über die
dann offenen Einlassventile der Radbremszylinder abgebaut wird und
somit verloren geht, wird zwischen diesen und der Hilfsleitung in
den Bremsfluidleitungen jeweils ein in Richtung vom jeweiligen Radbremszylinder
zum jeweiligen Einlassventil hin sperrendes Rückschlagventil vorgeschlagen.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, am
Kraftfahrzeug eine zusätzliche
invers wirkende Bremse zu installieren, deren Wirkenergie bspw.
in einer vorgespannten Feder gespeichert sein kann und die bei funktionstüchtigem
elektrohydraulischem Bremssystem praktisch durch den im Druckspeicher
herrschenden Druck offengehalten wird. Diese sog. Speicherbremse,
die als eigenständiges
Bauelement ausgeführt
oder bspw. in den Bremssattel einer üblichen Betriebs-Scheibenbremse
integriert sein kann, wirkt bzw. greift bevorzugt erst dann, wenn
der Druck im Bremsfluiddruckspeicher soweit absinkt bzw. soweit
abgebaut ist, dass mit diesem eine ausreichende Bremswirkung nicht
mehr erzeugt werden kann. Da diese einmal aktivierte Speicherbremse
nicht mehr lösbar
ist, sollte das durch diese erzeugte Bremsmoment auch aus Gründen der
Fahrstabilität
nicht zu groß sein.
Typischerweise kann eine Speicherbremse auf nur eine Fzg.-Achse
bevorzugt in räumlicher Nähe des Bremshydraulik
wirken und eine Verzögerung
in der Größenordnung
von 0,15g bewirken.
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Sind an einer erfindungsgemäßen EHB
im Hinblick auf einen Ausfall der regulären Funktion wie hier fakultativ
zwei Hilfsbremsfunktionen vorgesehen, nämlich eine erste, die auf dem
restlichen Druck im Druckspeicher der EHB basiert, und eine zweite, die
eingreift, wenn diese Druckreserve abgebaut ist, so stehen praktisch
zwei Wirkprinzipien zur Verfügung,
die sich durch unterschiedliche Stärken auszeichnen: Die erstgenannte
Bremswirkung aus dem Druckspeicher ist dosierbar, bringt die volle
Bremsleistung und auch der Zeitpunkt der Verzögerung kann vom Fahrer des
Fahrzeugs bestimmt werden. Das insbesondere in Form einer Federspeicherbremse
ausgebildete Speicherbremssystem ist nicht dosierbar, fällt aber
automatisch ohne weitere Bedingungen bei einem schwerwiegenden Bremsendefekt zu
und kann das Fahrzeug dauerhaft festhalten. Dabei haben die beiden
Systeme einzeln durchaus ihre Berechtigung, ergänzen sich aber in sehr vorteilhafter
Weise. Die Kombination der beiden Systeme ermöglicht es dem Fahrer bei einem
Ausfall der regulären
Funktion der EHB, das Fahrzeug in einen ungefährlichen Bereich der Straße zu lenken
und kontrolliert abzubremsen. Sollte ein Fahrer nach dem Anhalten
trotz des Bremsendefekts wieder anfahren oder durch hektisches Betätigen des
Bremswunschgebers den Druckspeicher leeren, so wird die Federspeicherbremse
(oder dgl.) als letzte Rückfallebene automatisch
eingreifen und das Fahrzeug abbremsen und stilllegen.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand
eines bevorzugten Ausführungsbeispieles
weiter erläutert,
wobei die beigefügte
einzige Figur einen hydraulischen Schaltplan einer erfindungsgemäßen. EHB zeigt.
Erfindungswesentlich können
dabei sämtliche näher beschriebenen
Merkmale sein.
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Mit der Bezugsziffer 1 ist
ein Bremswunschgeber eines Kraftfahrzeugs (hier in Form eines Bremspedals)
bezeichnet, mit dem der Fahrer des Fahrzeugs seinen Bremswunsch
vorgeben kann, der dann an den einzelnen Radbremsen 2 bzw.
an den einzelnen Radbremszylindern (ebenfalls Bezugsziffer 2)
umgesetzt werden soll. Hier handelt es sich beim Kfz um einen PKW
mit zwei Rädern
und Radbremsen 2 (vorne links = VL, vorne rechts = VR)
an der Vorderachse VA und zwei Rädern
und Radbremsen 2 (hinten links = HL, hinten rechts = HR)
an der Hinterachse HA: Nicht näher
eingegangen wird dabei auf den Aufbau der Radbremsen 2,
da dieser wie üblich
sein kann bzw. ist, d.h. hydraulisch betätigbare Radbremszylinder 2 pressen
bei Beaufschlagung mit geeignetem Hydraulikdruck Bremsbeläge gegen
eine Bremsscheibe des jeweiligen Fzg.-Rads.
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Zunächst wird kurz der übliche Hydraulikkreis
bzw. Bremsfluidkreis erläutert,
in dem die einzelnen Radbremszylinder 2 eingebunden sind:
Eine hier redundant, d.h. zweifach vorgesehene, von einem Elektromotor 3 regelbar
angetriebene Bremsfluidpumpe 4 fördert Hydraulikmedium bzw.
sog. Bremsfluid aus einem Reservoir 5 (bzw. aus der Saugseite
S desselben) in eine Vorlaufleitung 6, die zu den einzelnen
Radbremszylindern 2 zugeordneten elektrisch (bevorzugt
elektromagnetisch) betätigbaren
Einlassventilen (EV) 7 (vorne links = EVVL, vorne rechts
= EVVR, hinten links = EVHL, hinten rechts = EVHR) führt. Diese
Einlassventile 7 sind wie figürlich dargestellt stromlos
geschlossen und können
bei geeigneter elektrischer Ansteuerung in einen gewünschten
offenen Zustand gebracht werden, in welchem dann das Hydraulikmedium
aus der Vorlaufleitung 6 über radbremsenindividuelle
Bremsfluidleitungen 8VL , 8VR , 8HL , 8HR zu den einzelnen Radbremszylindern 2 gelangt.
Dabei ist zwischen den beiden Bremsfluidleitungen 8VL , 8VR , der Fzg.-Vorderachse VA und den
beiden Bremsfluidleitungen 8HL , 8HR , der Fzg.-Hinterachse HA jeweils
ein sog. Balanceventil 9 (BVVA bzw. BVHA) vorgesehen.
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Geöffnet werden die Einlassventile 7 bei
entsprechender Ansteuerung durch ein nicht dargestelltes elektronisches
Bremsensteuergerät,
welches unter anderem bzw. insbesondere Signale des Bremswunschgebers 1 auswertet,
und zwar bspw. ein Kraftsignal und/oder ein Wegsignal oder ein Beschleunigungssignal,
d.h. es ist bevorzugt eine redundante Fahrerwunschsensierung vorgesehen.
Wenn ein eingeleiteter oder abgeschlossener Bremsvorgang entsprechend
einer Vorgabe des Fahrers über
den Bremswunschgeber 1 abgebrochen oder beendet werden
soll, so muss der an den Radbremszylindern 2 anliegende
Hydraulikdruck bzw. Druck des Bremsfluids abgebaut werden, wozu
die jeweiligen Einlassventile 7 geschlossen und (wie figürlich dargestellte stromlos
geschlossene) Auslassventile 10 (AVVL, AVVR, AVHL, AVHR),
die ebenfalls an die Bremsfluidleitungen 8VL , 8VR , 8HL , 8HR angeschlossen sind, geöffnet werden.
Durch die dann offenen Auslassventile 10 hindurch gelangt
ein Teil des unter Druck stehenden Hydraulikmediums bzw. Bremsfluids
dann aus den Radbremszylindern 2 über eine Rücklaufleitung 11 zurück in das
Reservoir 5 (und zwar in einen Rückfluss R desselben).
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An die Vorlaufleitung 6 ist
stromab der Bremsfluidpumpe 4 ein Druckspeicher 14 angekoppelt,
in dem gleichzeitig eine gewisse Menge vom Bremsfluid gespeichert
werden kann. Stromab dieses Druckspeichers 14 ist in der
Vorlaufleitung 6 ein stromlos geschlossenes und bei einem
eingeleiteten Bremsvorgang offenes Sicherheitsventil 15 vorgesehen,
das für
praktisch jeden noch so unwahrscheinlichen Fehlerfall zumindest
einen gewissen Restdruck im Druckspeicher aufrecht erhalten kann.
Ferner sind in der Figur am im wesentlichen üblichen Bremsfluidkreis der
EHB an verschiedenen Stellen Druckfühler (p/U) zur Systemüberwachung
und Systemsteuerung vorgesehen.
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Nun soll bei einem irgendwie gearteten
Systemausfall dieser EHB eine Hilfsbremsfunktion greifen bzw. vorhanden
sein. Diese soll erfindungsgemäß keine
nennenswert höhere
Pedalkraft oder keinen nennenswert verlängerten Pedalweg am Bremswunschgeber 1 erfordern.
Vorgesehen ist hierfür
ein sog. Hilfsfluidkreis 20, der mit dem bislang erläuterten
Bremsfluidkreis in funktionaler Verbindung steht, und zwar über eine
sog. Hilfsleitung 21, die über ein im weiteren noch erläutertes,
elektrisch schaltbares und dabei stromlos offenes Hilfsschaltventil 22 führt und
in den Bremsfluidleitungen 8VL , 8VR der Radbremszylinder 2 der
Vorderachse VA des Fahrzeugs mündet.
(Wie ersichtlich mündet
diese Hilfsleitung 21 direkt in der Bremsfluidleitung 8VR und quasi indirekt, nämlich über das
Balanceventil BWA 9 bzw. über den dieses Balanceventil 9 enthaltenden
Leitungsabschnitt in der Bremsfluidleitung 8VL ,
jedoch kann die entsprechende Verschaltung auch anders sein).
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An ihrem gegenüberliegenden Ende mündet die
Hilfsleitung 21 in einem sog. Bremsventil 23,
das mechanisch an den Bremswunschgeber 1 gekoppelt ist.
An die andere Seite dieses Bremsventils 23 schließt sich
eine Hilfsdruckleitung 24 an, die in der Vorlaufleitung 6 stromab
des Druckspeichers 14 mündet
und somit aus diesem mit Hydraulikdruck versorgt werden kann. Von
der Hilfsleitung 21 zweigt ferner im Abschnitt zwischen
dem Hilfsschaltventil 22 und dem Bremsventil 23 eine
im Reservoir 5 mündende
Entlastungsleitung 25 ab, die über ein mechanisch an den Bremswunschgeber 1 gekoppeltes
Entlastungsventil 26 geführt ist. Von den beiden mechanisch
an den Bremswunschgeber 1 gekoppelten Ventilen (Bremsventil 23,
Entlastungsventil 26) ist bei nicht betätigtem Bremswunschgeber 1 das
Bremsventil 23 geschlossen und das Entlastungsventil 26 geöffnet, während bei
Betätigung
des Bremswertgebers 1 und somit bei einer Übermittlung
eines Bremswunsches durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs das Bremsventil 23 geöffnet und
das Entlastungsventil 26 geschlossen wird. Im Hinblick
auf eine gute Dosierbarkeit des Bremswunsches ist dabei zumindest
das- Bremsventil 23 als Proportionalventil ausgebildet.
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Wenn also – wie figürlich dargestellt – der Bremswunschgeber 1 nicht
betätigt
ist, so sind nicht nur die Einlassventile 7 und das Sicherheitsventil 15 der
EHB geschlossen, sondern es ist auch das Bremsventil 23 des
Hilfsfluidkreises 20 geschlossen, so dass die Radbremszylinder 2 – wie gewünscht – nicht
mit Hydraulikdruck oder Bremsdruck beaufschlagt werden. Dabei wird
auch das Hilfsschaltventil 22 in der Hilfsleitung 21 nicht
angesteuert und ist somit offen, d.h. gibt den Durchgang frei. Wenn
jedoch der Bremswunschgeber 1 vom Fzg.-Fahrer betätigt wird,
so werden nicht nur das Sicherheitsventil 15 und die Einlassventile 7 der
einzelnen Radbremszylinder 2 geöffnet und hierdurch die einzelnen
Radbremsen 2 betätigt,
sondern es wird das Hilfsschaltventil 22 elektrisch angesteuert
ebenso geschlossen, d.h. in seine sperrende Position gebracht, wie
auf mechanischem Wege das Entlastungsventil 26 des Hilfsfluidkreises 20,
während
das Bremsventil 23 des Hilfsfluidkreises 20 geöffnet wird,
d.h. diese Ventile werden jeweils in die andere als figürlich dargestellte Position
gebracht. Dies hat zur Folge, dass über das Bremsventil 23 ein
entsprechender Druck am nunmehr geschlossenen, sperrenden Hilfsschaltventil 22 angelegt
wird.
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Bei Auftreten irgendeines Systemfehlers
in der EHB hingegen wird bei betätigtem
Bremswunschgeber 1 zunächst
seitens der üblichen
Elemente der EHB kein Bremsdruck an bzw. in den Radbremszylindern 2 aufgebaut.
Auch wird dann das Sicherheitsventil 15 nicht geöffnet, während das
Hilfsschaltventil 22 nicht geschlossen wird und somit in seiner
figürlich
dargestellten, stromlos offenen Position verbleibt. Dies hat zur
Folge, dass seitens des Hilfsfluidkreises 20 der dort bei
betätigtem
Bremswunschgeber 1 sicher herrschende Fluiddruck über die
Hilfsleitung 21 unter Umgehung der Einlassventile 7 (EVVL,
EVVR) der Vorderachse VA direkt an bzw. in die Radbremszylinder 2 der
Vorderachse VA (bzw. in deren Bremsfluidleitungen 8VL , 8VR eingeleitet wird. Initiiert durch
die Betätigung
des Bremswunschgebers 1 und unter Nutzung des im Druckspeicher 14 vorliegenden
Drucks werden somit auch bei einem Ausfall der EHB beim hier dargestellten Ausführungsbeispiel
die Radbremsen 2 der Vorderachse VA betätigt. Selbstverständlich ist
eine vergleichbare Hydraulikschaltung auch für die Radbremsen 2 der Fzg.-Hinterachse
HA möglich.
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Um zu vermeiden, dass im Falle einer
defekten Bremsfluidpumpe 4 (bzw. des Antriebselektromotors 3 derselben)
der vom Hilfsfluidkreis 20 bei Betätigung des Bremswunschgebers 1 bereitgestellte sog.
Hilfsbremsdruck über
die möglicherweise
offenen Einlassventile 7 abgebaut wird und somit verloren
geht, ist zwischen diesen und der Hilfsleitung 21 in den
Bremsfluidleitungen 8VL , 8VR Jeweils ein in Richtung vom jeweiligen
Radbremszylinder 2 zum jeweiligen Einlassventil 7 hin sperrendes
Rückschlagventil 13 vorgesehen.
Da beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel
für die
Radbremsen 2 der Hinterachse HA keine Hilfsleitung 21 und
somit keine Hilfsbremsfunktion vorgesehen ist, sind dort selbstverständlich keine
derartigen Rückschlagventile 13 erforderlich.
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Vorteilhafterweise können die
nun über
die Hilfsbremsfunktion aktivierten Radbremsen 2 der Vorderachse
VA auch wieder gelöst
werden, wenn der Bremswunschgeber 1 entsprechend zurückgenommen
wird. Dann wird das Bremsventil 23 mechanisch geschlossen
und das Entlastungsventil 26 mechanisch geöffnet, d.h.
diese beiden an den Bremswunschgeber 1 gekoppelten Ventile 23, 26 werden
sicher wieder in die figürlich
dargestellte Position gebracht. Über
das weiter offene Hilfsschaltventil 22 kann dann durch
die Hilfsleitung 21 sowie über das dann offene Entlastungsventil 26 durch
die Entlastungsleitung 25 der an den Radbremszylindern 2 der Vorderachse
VA anliegende Bremsfluiddruck abgebaut werden.
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An den beiden Radbremsen 2 der
Hinterachse HA sind neben den Radbremszylindern 2 noch sog.
Speicherbremsen 30 vorgesehen, die bspw. als Federspeicherbremsen
ausgebildet sein können. Eine
sog. Nebendruckleitung 31 führt vom den Druckspeicher 14 aufweisenden
Abschnitt der Vorlaufleitung 6 (und somit von einer Abzweigstelle stromauf
des Sicherheitsventils 15) zu den beiden Speicherbremsen 30,
die derart ausgelegt sind, dass sie durch ein ausreichend hohes
Druckniveau im Druckspeicher 14 bzw. in der Nebendruckleitung 31 offen
gehalten werden. Fällt
jedoch der Druck im Druckspeicher 14 nach einem Systemausfall
der EHB aufgrund mehrerer Bremsvorgänge mittels der oben beschriebenen
Hilfsbremsfunktion (über
die Hilfsleitung 21) soweit ab, dass weitere derartige Hilfsbremsvorgänge nicht
mehr sicher durchgeführt werden
können,
so wird die Speicherbremse 30 selbsttätig geschlossen und das Kraftfahrzeug
immer noch sicher, aber nun endgültig
(d.h. nurmehr nach entsprechender Reparatur lösbar) angehalten.
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Die vorgeschlagene elektrohydraulische Bremsanlage
zeichnet sich somit durch größtmögliche Systemsicherheit
aus, insbesondere auch deshalb, weil die Hilfsbremsfunktion alleine
durch mechanische Verbindungen und Elemente abgedeckt ist. Vorteilhafterweise
kann der an den Radbremsen 2 anliegende Bremsdruck bei
entsprechender Betätigung
des Bremswunschgebers 1 zunächst auch wieder abgebaut werden
und bei neuerlichem Bremswunsch auch wieder aufgebaut werden, solange
das im Druckspeicher 14 vorhandene Druckniveau hierfür ausreicht.
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Eine soweit beschriebene elektrohydraulische
Bremsanlage mit druckunterstützter
Hilfsbremsfunktion ermöglicht
eine Hilfsbremsfunktion ohne mechanisch-hydraulische Rückfallebene
und ohne Zuhilfenahme wesentlicher Körperkräfte des Fahrers. In dieser
EHB können
dennoch die hohen Anforderungen an die Infrastruktur des Fahrzeugs
(bspw. hinsichtlich Sensorausstattung, Kommunikationsleitungen,
unabhängige
Energieversorgungen, etc.) erfüllt und
die Kosten für
ein solches Gesamtsystem deutlich reduziert werden. Weiterhin kann
die Verfügbarkeit
der Bremsfunktion auch dann garantiert werden, wenn das elektrische
Bordnetz des Fahrzeugs komplett ausfällt. Der Fahrer kann sein Fahrzeug
mit normalem Kraftauf
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wand wirksam und dosierbar zu einem selbstgewählten Zeitpunkt
verzögern.
Sollte der Druckspeicher (14) erschöpft sein, dann hält die vorgeschlagene,
invers wirkende Speicherbremse (30) das Fahrzeug an und
legt es still. Auf diese Weise ist es möglich, eine im Stand der Technik übliche mechanischhydraulische
Rückfallebene
entfallen zu lassen und das Bremssystem für den normalen, mit Notsituationen
ungeübten
Fahrer noch sicherer zu machen, wobei noch darauf hingewiesen sei,
dass durchaus eine Vielzahl von Details abweichend vom gezeigten
Ausführungsbeispiel
gestaltet sein kann, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.
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- 1
- Bremswunschgeber
- 2
- Radbremse
bzw. Radbremszylinder
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- V
= vorne, N = hinten, L = links, R = rechts,
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- VA
= Vorderachse, HA = Hinterachse
- 3
- Elektromotor
- 4
- Bremsfluidpumpe
- 5
- Reservoir
der EHB S = Saugseite, R = Rückfluss
- 6
- Vorlaufleitung
- 7
- Einlassventil
EV (V = vorne, H = hinten, L = links, R = rechts)
- 8
- Bremsfluidleitung
(V = vorne, H = hinten, L = links, R = rechts)
- 9
- Balanceventil
BV (VA = Vorderachse, HA = Hinterachse)
- 10
- Auslassventil
AV (V = vorne, H = hinten, L = links, R = rechts)
- 11
- Rücklaufleitung
- 13
- Rückschlagventil
- 14
- Druckspeicher
- 15
- Sicherheitsventil
- 20
- Hilfsfluidkreis
- 21
- Hilfsleitung
- 22
- Hilfsschaltventil
- 23
- Bremsventil
- 24
- Hilfsdruckleitung
- 25
- Entlastungsleitung
- 26
- Entlastungsventil
- 30
- Speicherbremse
- 31
- Nebendruckleitung