DE10259490B4 - Electrohydraulic brake system of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
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 Bremsfluid-Druckspeicher vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass vom den Druckspeicher aufweisenden Abschnitt der Vorlaufleitung eine Nebendruckleitung abzweigt, die bei ausreichendem Bremsfluiddruck ein Speicherbremssystem im geöffneten Zustand hält.Electrohydraulic brake system of a motor vehicle with the individual wheel brakes associated electrically actuated, normally closed valves that control the inflow and outflow of a particular electric motor driven brake fluid pump promoted hydraulic fluid to Radbremszylindern depending on the evaluated in an electronic control unit signals of the driver of the motor vehicle actuated Bremswunschgebers in which a brake fluid pressure accumulator is provided on a feed line extending between the brake fluid pump and the intake valves assigned to the wheel brake cylinders, characterized in that a secondary pressure line branches off from the pressure accumulator section of the supply line and holds a storage brake system in the open state when the brake fluid pressure is sufficient.
Description
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 neben der
Kraftfahrzeug-Bremssysteme haben allgemein im wesentlichen drei Funktionen zu erfüllen, nämlich eine Betriebsbremsfunktion, eine Feststellbremsfunktion und eine Hilfsbremsfunktion oder Notbremsfunktion. 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.Automotive brake systems generally have to perform substantially three functions, namely a service brake function, a parking brake function and an auxiliary brake function or emergency brake function. For this purpose, the known brake systems usually two independent braking systems, namely a service brake system and a parking brake system on. The service brake is generally designed with two circuits in known brake systems and thus meets all requirements for an auxiliary brake function in a circle.
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.The customary in passenger vehicles hydraulic brake systems and brake control systems (eg. ABS, ESP, etc.) have the property to generate the braking pressure required for deceleration by muscle power of Fzg.-driver or muscle strength assisted. In the event of a fault, an auxiliary brake also actuated by muscle power or supported by muscle power is available as a fallback level in these systems.
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.Are next known electro-hydraulic brake systems or braking systems (abbreviated: "EHB") for motor vehicles that operate in normal operation as a power brake systems and wherein the desired brake pressure generated by one or more mostly electric motor driven (s) pump (s) stored in a pressure accumulator and an electronic control is distributed to the wheel brakes or to the individual wheel brake cylinder. In the case of a defect of the EHB, such as failure of the electronics or power supply, in a so-called. Mechanical-hydraulic fallback level by the driver by his applied to a brake pedal (as usual Bremswunschgeber) actuating force (muscle power) generates a required for decelerating the vehicle wheel brake pressure become. However, this auxiliary brake function requires relatively high actuation forces, which must then be applied in an emergency alone by the driver.
In der eingangs genannten
Aus der eingangs weiterhin genannten
Ein einfaches Notbremssystem für den Fehlerfall einer EHB nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, das gleichzeitig oben geschilderte Nachteile der bekannten Hilfssysteme mit mechanisch-hydraulischer Rückfallebene vermeidet, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.A simple emergency braking system for the case of an EHB error according to the preamble of claim 1 show that simultaneously avoids the above-described disadvantages of the known auxiliary systems with mechanical-hydraulic fallback, is the object of the present invention.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass vom den Druckspeicher aufweisenden Abschnitt der Vorlaufleitung eine Nebendruckleitung abzweigt, die bei ausreichendem Bremsfluiddruck ein Speicherbremssystem im geöffneten Zustand hält. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem is characterized in that branches off from the pressure accumulator having portion of the flow line, a secondary pressure line, which holds a storage brake system in the open state with sufficient brake fluid pressure. Advantageous developments are content of the dependent claims.
Erfindungsgemäß kann an einer EHB zumindest eine sog. Notbremsfunktion mit Hilfe eines Speicherbremssystems realisiert werden, welches bei funktionsfähiger EHB von dieser offen gehalten wird. Fällt die elektrohydraulische Bremsanlage aus, so kann in dieser kein ausreichender Hydraulikdruck bzw. Bremsfluiddruck aufgebaut bzw. gehalten werden, woraufhin das Speicherbremssystem nicht weiter offengehalten werden kann und somit selbsttätig zufällt bzw. schließt. Dies kann vorteilhafterweise ohne irgendeinen Eingriff des Fzg.-Fahrers erfolgen, d. h. ohne dass dieser mit seinem Bremswunschgeber einen Bremswunsch signalisieren muss. Sobald somit kein ausreichender Bremsfluiddruck in der EHB vorhanden ist, wird das Speicherbremssystem im Sinne eines Schließens aktiviert, so dass auf sichere Weise eine Notbremsung durchgeführt werden kann. Dabei sollte im Hinblick auf die Fahrstabilität des Fahrzeugs bei einem zweispurigen Kraftfahrzeug bevorzugt zumindest ein linkes und ein rechtes Rad und dabei bevorzugt zumindest die Räder der Hinterachse abgebremst werden.According to the invention, at least one so-called emergency braking function can be realized with the aid of a storage brake system on an EHB, which is kept open by the EHB when it is functioning. If the electrohydraulic brake system fails, sufficient hydraulic pressure or brake fluid pressure can not be built up or held therein, whereupon the storage brake system can not be kept open and thus automatically falls or closes. This can advantageously be done without any intervention of the vehicle driver, ie without this having to signal a braking request with his request for braking. Thus, as soon as sufficient brake fluid pressure is not present in the EHB, the memory brake system is activated in the sense of closing so that emergency braking can be safely performed. In this case, with regard to the driving stability of the vehicle in a two-lane motor vehicle, preferably at least one left and one right wheel and preferably at least the wheels of the rear axle should be braked.
Bei dieser Notbremse bzw. Speicherbremse, die in einer bevorzugten Ausführungsform als (dem Fachmann grundsätzlich bekannte) Federspeicher-Bremsanlage ausgebildet sein kann, ist am Kraftfahrzeug also eine zusätzliche invers wirkende Bremse installiert, 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.In this emergency brake or accumulator brake, which may be formed in a preferred embodiment as (generally known in the art) spring-loaded brake system, an additional inverse-acting brake is installed on the motor vehicle whose active energy, for example, can be stored in a preloaded spring and the is kept practically open by the pressure prevailing in the accumulator pressure at functional electro-hydraulic brake system. This so-called memory brake, which can be designed as an independent component or, for example, integrated into the caliper of a conventional operating disc brake, preferably acts or only reaches when the pressure in the brake fluid pressure reservoir drops or is reduced to such an extent sufficient braking effect can no longer be generated.
Ein erfindungsgemäßes Notbremssystem kann auch lediglich als Ergänzung zu einem weiteren Hilfsbremssystem an einer elektrohydraulischen Kfz-Bremsanlage vorgesehen sein. Eine zeitlich vor diesem Notbremssystem eingreifende, hier nicht näher beschriebene, geeignet geartete Hilfsbremsfunktionen kann bspw. den noch vorhandenen Druck im Druckspeicher der EHB benutzen, während die hier vorgeschlagene und dann zweite Hilfsbremsfunktion oder Notbremsfunktion eingreift, wenn diese Druckreserve des Druckspeichers abgebaut ist. Dann stehen praktisch zwei Wirkprinzipien zur Verfügung, die sich durch unterschiedliche Stärken auszeichnen. Die zuerst eingreifende (weitere) Hilfs-Bremswirkung aus dem Druckspeicher kann dosierbar sein und die volle Bremsleistung erbringen, wobei bevorzugt auch der Zeitpunkt der Verzögerung vom Fahrer des Fahrzeugs bestimmt werden kann. Das danach eingreifende erfindungsgemäße und bspw. in Form einer Federspeicherbremse ausgebildete Speicherbremssystem ist praktisch nicht dosierbar, fällt aber automatisch ohne weitere Bedingungen bei einem schwerwiegenden Bremsendefekt zu und kann das Fahrzeug dauerhaft festhalten. Eine derartige System-Kombination ermöglicht es dem Fahrer bei einem Ausfall der regulären Funktion der EHB, das Fahrzeug mit der zuerst eingreifenden Hilfsbremsfunktion zunächst in einen ungefährlichen Bereich der Straße zu lenken und kontrolliert abzubremsen. Sollte ein Fahrer nach dem Anhalten trotz des Bremsendefekts wieder anfahren oder bereits während des Durchführens dieser zuerst wirkenden Hilfsbremsfunktion durch hektisches Betätigen des Bremswunschgebers den Druckspeicher entleeren, so wird das vorgeschlagene Speicherbremssystem als letzte Rückfallebene automatisch eingreifen und das Fahrzeug abbremsen und stilllegen. Insbesondere bei einer derartigen Sicherheits-Strategie braucht das durch das Speicherbremssystem 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 0,15 g bewirken. Dabei ist es auch nicht erforderlich, dass das Speicherbremssystem vom Fahrer gelöst werden kann; vielmehr kann dies einem Reparaturbetrieb oder dgl. überlassen werden.An emergency braking system according to the invention can also be provided merely as a supplement to a further auxiliary brake system on an electrohydraulic motor vehicle brake system. A time before this emergency braking intervening, unspecified described, suitable kind of auxiliary braking functions may, for example, the remaining pressure in the pressure accumulator of EHB use, while the here proposed and then second auxiliary brake function or emergency braking intervenes when this pressure reserve of the pressure accumulator is reduced. Then practically two principles of action are available, which are characterized by different strengths. The first engaging (further) auxiliary braking action from the pressure accumulator can be metered and provide the full braking power, wherein preferably also the time of deceleration can be determined by the driver of the vehicle. The then engaging inventive and, for example, in the form of a spring brake trained memory brake system is practically not dosed, but automatically falls without further conditions in a serious brake defect and can hold the vehicle permanently. Such a system combination allows the driver in case of failure of the regular function of the EHB to first steer the vehicle with the first engaging auxiliary brake function in a non-hazardous area of the road and decelerate controlled decelerate. Should a driver start again after stopping in spite of the brake failure or already emptying the pressure accumulator during the execution of this first-acting auxiliary brake function by frantic actuation of the brake request generator, the proposed accumulator brake system will intervene automatically as the last fallback phase and decelerate and decommission the vehicle. In particular, in such a safety strategy, the braking torque generated by the storage brake system need not be too large for reasons of driving stability. Typically, a storage brake on only one vehicle axle may preferably act in close proximity to the brake hydraulics and cause a delay of the order of 0.15 g. It is also not necessary that the storage brake system can be solved by the driver; rather, this may be left to a repair shop or the like.
Bereits erläutert wurde, dass ein erfindungsgemäßes Speicherbremssystem über eine sog. Nebendruckleitung mit dem Bremsfluiddruck aus dem Druckspeicher versorgt bzw. offengehalten wird. Beschrieben ist dies dadurch, dass vom den Druckspeicher aufweisenden Abschnitt der Vorlaufleitung die besagte Nebendruckleitung abzweigt, wobei dieser Abzweig selbstverständlich auch direkt am Druckspeicher vorgesehen sein kann. Aus Sicherheitsgründen kann dabei stromab des Druckspeichers in der zu den Einlassventilen der einzelnen Radbremszylinder führenden Vorlaufleitung ein stromlos geschlossenes, also ohne Signal sperrendes Sicherheitsventil vorgesehen sein, stromauf dessen die besagte, zum Speicherbremssystem führende Nebendruckleitung abzweigt. Wenn dann stromauf des Druckspeichers (bevorzugt an der Bremsfluidpumpe) wie üblich ein geeignetes zur Bremsfluidpumpe hin sperrendes Rückschlagventil in der Vorlaufleitung vorgesehen ist, so ist mit diesem genannten Sicherheitsventil gewährleistet, dass praktisch für jeden noch so unwahrscheinlichen Fehlerfall zumindest einen gewissen Restdruck im Druckspeicher aufrecht erhalten werden kann, der zumindest einmalig für die zeitlich vor dem erfindungsgemäßen Speicherbremssystem zum Einsatz kommende Hilfsbremsfunktion ausreicht.It has already been explained that a storage brake system according to the invention is supplied with the brake fluid pressure from the pressure accumulator via a so-called secondary pressure line or kept open. This is described by the branching of the pressure accumulator section of the supply line, the said secondary pressure line branches, this branch can of course also be provided directly to the pressure accumulator. For safety reasons, a normally closed, ie without signal blocking, safety valve can be provided downstream of the pressure accumulator in the supply line leading to the inlet valves of the individual wheel brake cylinders, upstream of which the said secondary pressure line leading to the accumulator brake system branches off. If, then, upstream of the pressure accumulator (preferably on the brake fluid pump), a suitable check valve blocking the brake fluid pump is provided in the supply line, then this safety valve is provided to maintain at least a certain residual pressure in the accumulator practically for every still improbable error case can be that is sufficient at least once for the time before the memory brake system according to the invention used auxiliary brake function.
Eine soweit beschriebene elektrohydraulische Bremsanlage ermöglicht eine Hilfsbremsfunktion oder zumindest eine Notbremsfunktion 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. Mit einem weiteren kurz erwähnten Hilfsbremssystem kann der Fahrer sogar sein Fahrzeug mit normalem Kraftaufwand wirksam und dosierbar zu einem selbstgewählten Zeitpunkt verzögern. Sollte der Druckspeicher, aus dem dieses Hilfsbremssystem versorgt wird, erschöpft sein, oder ist kein derartiges Hilfsbremssystem vorgesehen, so hält immer noch das erfindungsgemäße, invers wirkende Speicherbremssystem das Fahrzeug an und legt es still. Auf diese Weise ist es möglich, eine im Stand der Technik übliche mechanisch-hydraulische Rückfallebene entfallen zu lassen, 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.A so far described electro-hydraulic brake system allows an auxiliary braking function or at least one emergency braking function without mechanical-hydraulic fallback and without the aid of essential body forces of the driver. In this EHB, however, the high demands on the infrastructure of the vehicle (for example, in terms of sensor equipment, communication lines, independent power supplies, etc.) can be met and the cost of such an overall system can be significantly reduced. Furthermore, the availability of the braking function can be guaranteed even if the electrical system of the vehicle fails completely. With another briefly mentioned auxiliary brake system, the driver can even delay his vehicle with normal force effectively and metered at a self-selected time. Should the pressure accumulator from which this auxiliary braking system is supplied be exhausted, or if no such auxiliary braking system is provided, then the inverse-acting accumulator braking system according to the invention will still stop and immobilize the vehicle. In this way, it is possible to dispense with a mechanical-hydraulic fallback level which is customary in the state of the art, wherein it should also be pointed out that quite a number of details can be deviated from the exemplary embodiment shown without departing from the content of the patent claims.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20131213 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |