WO2012143175A2 - Bremsanlage für kraftfahrzeuge sowie verfahren zur prüfung einer bremsanlage - Google Patents

Bremsanlage für kraftfahrzeuge sowie verfahren zur prüfung einer bremsanlage Download PDF

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WO2012143175A2
WO2012143175A2 PCT/EP2012/054190 EP2012054190W WO2012143175A2 WO 2012143175 A2 WO2012143175 A2 WO 2012143175A2 EP 2012054190 W EP2012054190 W EP 2012054190W WO 2012143175 A2 WO2012143175 A2 WO 2012143175A2
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Stefan A. Drumm
Steffen Linkenbach
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60T8/90—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using a simulated speed signal to test speed responsive control means

Definitions

  • the present invention relates to a braking system for motor vehicles which is controllable in a 'brake-by-wire' mode of operation both by the vehicle operator as well as independently of the vehicle operator, preferably operating mode is operated in the 'brake-by-wire "and in at least one return ⁇ fall mode can be operated in the only operation by the driver is possible, with
  • b3) delimit two pressure chambers, is exerted on the (in the Actuate the ⁇ supply of the braking system by the vehicle operator an operating force pedal force) and which are positioned in the non-actuated brake pedal of remindstellfe ⁇ countries in an initial position, b4) of a displacement detecting device that the actuation of the brake pedal or connected to the brake pedal ⁇ piston detected,
  • simulator release valve operating in the "Brake-by-wire” gives the driver the usual brake pedal feel, which is in hydraulic communication with one of the pressure chambers and whose effect can be switched off in the fallback mode ,
  • the brake circuit pressure line connections are in the fallback operation ⁇ art connected to the pressure chambers,
  • a pressure modulation unit which has an intake valve and an exhaust valve for adjusting wheel-individual brake pressures per wheel brake, which are derived from the brake system pressure, wherein the intake and exhaust valves in the non-actuated state
  • the invention is based on the idea that in the
  • Brake system electrically controllable means are provided, which made a hydraulic examination of the actuator unit ⁇ union by locking in the activated state, a flow of pressure medium from the actuator in the brake ⁇ circle pressure lines. As a result, a self-test of the brake system is possible.
  • the outflow of pressure medium from the actuating unit in the brake circuit pressure lines is preferably separately lockable by means of a respective electromagnetically actuated shut-off valve.
  • the shut-off valves can be controlled by the first control and regulating unit.
  • a self-test without a communication with the pressure modulation unit or without their participation be performed.
  • the pressure modulation unit comprises a second electrically controllable pressure source or pressure READY ⁇ averaging means.
  • the second electrically controllable pressure source leads in case of a failure of the first electrically controllable pressure source through a Druckverstär ⁇ effect of a driver's braking request.
  • the first electrically controllable pressure source is formed by a cylinder-piston arrangement whose piston can be actuated by an electromechanical actuator.
  • the second pressure source comprises, particularly advantageously
  • the suction side of the pump of the motor-pump unit is be ⁇ vorzugt connected to a low pressure reservoir or connectable.
  • the brake system shown in the drawing consists essentially of a by means of an actuation or
  • Brake pedal 1 actuated hydraulic actuator 2, one with the hydraulic actuator 2 zusam ⁇ men acting path simulator 3, one of the hydraulic actuator 2 associated pressure fluid reservoir 4, an electrically controllable pressure source 5, electrically controllable Druckmodulations- or inlet and Auslassven ⁇ valves 6a-6d, 7a-7d, which are hydraulically interconnected in pairs via center connections, are connected to the wheel brakes 8, 9, 10, 11 of a motor vehicle, not shown ⁇ .
  • the input ports of the intake valves 6a-6d are supplied with pressure by system pressure lines 13a, 13b, which is referred to as system pressure, while the output ports of the exhaust valves 7a-7d are connected in pairs to a low pressure hydraulic accumulator 14a, 14b.
  • a preferably redundantly designed pressure sensor 19 is provided for detecting the pressure prevailing in the system pressure line 13b.
  • the low-pressure accumulators 14a, 14b are connected via check valves 31a, 31b closing in the direction of the low-pressure accumulators 14a, 14b, each with a hydraulic pump 32a, 32b whose pressure side is connected to the abovementioned system pressure lines 13a, 13b.
  • Each one electromagnetically operable, normally closed (NC) 2/2-way valve 33a, 33b is connected between the brake circuit pressure line 12a, 12b and the suction port 32a, 32b, which allows a ven ⁇ tilexcellente pressure medium supply to the pump.
  • the pressure ports of the pumps 32a, 32b are connected via hydraulic Pulsationsdämfungs adopted to the system pressure lines 13a, 13b.
  • the brake circuit pressure lines 12a, 12b are each via an analog controllable, normally open (SO) 2/2-way valve 34a, 34b, the one each in the flow direction Rich ⁇ tion to the wheel brakes 8, 9, 10, 11 opening kickback Valve 35a, 35b is connected in parallel, connected to the system ⁇ pressure lines 13a, 13b.
  • the aforementioned components 6a-6d, 7a-7d, 13a, 13b, 14a, 14b, 31a, 32a, 33a, 34a, 35a, 31b, 32b, 33b, 34b, 35b are combined to form an electrohydraulic module and form thus a pressure modulation unit, which is ver ⁇ by the reference numeral 200.
  • ECU electronice control unit
  • the hydraulic actuating unit 2 of the brake system in a housing 30 two successively ⁇ arranged hydraulic piston 15, 16, the hydraulic chambers or pressure chambers 17, 18 limit, which together with the piston 15, 16 form a dual-circuit master cylinder or a tandem master cylinder.
  • the pressure chambers 17, 18 are on the one hand in the piston 15, 16 formed radial bores and corresponding Druckaus Heidelbergslei ⁇ lines 37, 38 with the pressure fluid reservoir 4 in connection, which can be shut off by a relative movement of the piston 17, 18 in the housing 30, and on the other with ⁇ means hydraulic lines 22a, 22b with the aforementioned brake circuit pressure lines 12a, 12b in connection, via which the pressure modulation unit 200 to the Betquestioned Trentssein ⁇ unit 2 and the actuation module 100 is connected.
  • ⁇ in the pressure equalization line 37 is a parallel circuit of a normally open (SO) diagnosis valve 51 with a pressure fluid reservoir 4 towards closing check valve 27 included.
  • SO normally open
  • the master cylinder pressure chambers 17, 18 are each via a separating valve 23 a, 23 b, as an electrically actuated, preferably normally open (SO-) 2/2-way valve are formed, with the hydraulic Lei ⁇ lines 22 a, 22 b connected.
  • a pressure sensor 20 connected to the pressure chamber 18 detects the pressure built up in the pressure chamber 18 by displacing the second piston 16.
  • a piston rod 29 couples the pivoting movement of the brake pedal 1 as a result of a pedal operation with the translational movement of the first (master cylinder) piston 15, whose actuation travel is detected by a preferably redundant from ⁇ guided displacement sensor 28.
  • the corresponding Kolbenwegsignal is a measure of the Bremspedalbetä ⁇ actuation angle. It represents a braking request of a driver.
  • the aforementioned travel simulator 3 is hydraulically coupled to the master brake cylinder and, for example, designed as an independent subassembly consisting essentially of a simulator chamber 39, a simulator spring chamber 40 and one of the two chambers 39, 40 separate ones
  • Simulator piston 41 is.
  • the simulator chamber 39 is connected by means of an electrically actuated Simulatorfreigabe ⁇ valve 42 with the first pressure chamber 17 of the tandem master cylinder.
  • Simulator ⁇ valve 42 When specifying a pedal force and acti ⁇ fourth simulator release valve 42 pressure medium flows from the master cylinder pressure chamber 17 into the simulator chamber 39.
  • the case generated pedal feel depends on the built-up in the simulator back pressure and the throttle properties of the activated simulator release valve.
  • a hydraulic antiparallel to the simulator release valve 42 (in the line 52) arranged third check valve 53 allows un ⁇ depending on the switching state of the Simulatorkeventils 42 and regardless of the throttle effect, a largely unhindered backflow of the pressure medium of the
  • the electrically controllable pressure source 5 is designed as a hydraulic cylin ⁇ the-piston arrangement or a single-circuit electro-hydraulic actuator, the piston 43 of a Rotati also schematically shown by a schematically indicated electric motor 44 with the interposition - Ons translation gear is actuated.
  • a temperature sensor 54 may be used to sense the temperature of the motor winding.
  • the piston 43 defines a pressure chamber 46.
  • an elastomeric sealing ring which is in a groove on the piston or as shown - when Verwen ⁇ tion of a plunger - in a groove of the wall is ⁇ arranged.
  • the plunger principle allows the arrangement of a connected to the pressure fluid supply reservoir 4 lubrication port 47.
  • a pressure medium connection 48, 49 leads from the pressure medium reservoir 4 via a in this Direction of flow opening check valve 50 to the pressure chamber 46th
  • the hydraulic pressure generated by the controllable pressure source 5 is detected by means of a third pressure sensor, which is provided with the reference numeral 36.
  • the pressure chamber 46 can be connected to the hydraulic lines 22a, 22b by opening electrically actuatable connecting valves 26a, 26b.
  • shut-off valve 24a, 24b Between the hydraulic lines 22a, 22b and the system pressure lines 12a, 12b respectively parallel circuits of a respective shut-off valve 24a, 24b as well as a closing for Druckmodu ⁇ lationsaku 200 non-return valve 25a, 25b are connected. By energizing the shut-off valves 24a, 24b, a pressure can be adjusted in the hydraulic lines 22a, 22b, without this being forwarded to the pressure modulation unit 200.
  • the aforementioned components 2, 3, 5, 20, 22a, 22b, 23a, 23b, 24a, 24b, 25a, 25b, 26a, 26b, 27, 28, 36, 37, 38, 42, 45, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54 are combined to form a second electrohydraulic module, which is designated by reference numeral 100.
  • the actuation of all the electrically actuatable components of the second module 100 is an electronic control and regulation unit (ECU) 110.
  • ECU electronic control and regulation unit
  • the actuation ⁇ module 100 is capable of self-testing, in that they allow a structure of internal test pressures that neither are forwarded to the pressure modulation unit 200 nor to the pressure medium reservoir 4.
  • a test pressure is established with the controllable pressure source 5, while the sequence valves 26a, 26b are opened and closed Absperrventi ⁇ le 24a, 24b.
  • the test pressure is conducted into the first pressure chamber 17 while the diagnosis valve 51 is closed.
  • the self-test described above is performed without the assistance of pressure modulation unit 200 by ⁇ , which by closing the shutoff valves 24a, is hydraulically separated from the actuating module 100 24b.
  • An examination of the travel simulator 3 takes place by introducing a test pressure generated by the controllable pressure source 5 into the travel simulator chamber 39, while the diagnosis valve 51 is closed and the travel simulator release valve 42 is opened.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer "Brake-by-Wire" Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der "Brake-by-Wire" Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist. Die Bremsanlage weist u. a. eine elektrohydraulische Druckquelle (5), die einen Bremssystemdruck abgibt, sowie eine Druckmodulationseinheit (200) auf, die pro Radbremse (8, 9, 10, 11) ein Einlassventil (6a–6d) sowie ein Auslassventil (7a–7d) zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke aufweist, die aus dem Bremssystemdruck abgeleitet werden, wobei die Ein- und Auslassventile (6a–6d, 7a-7d) im nicht angesteuerten Zustand den Bremssystemdruck abgeben bzw. weiterleiten. Um einen Selbsttest bei einer oben genannten Bremsanlage ohne eine Kommunikation mit der Druckmodulationseinheit (200) bzw. ohne deren Mitwirkung durchführen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass elektrisch steuerbare Mittel (24a, 24b) vorgesehen sind, die in angesteuertem Zustand ein Abströmen von Druckmittel aus der Betätigungseinheit (2) sperren.

Description

Bremsanlage für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zur Prüfung einer Bremsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer "Brake-by-Wire" Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der "Brake-by-Wire" Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rück¬ fallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, mit
a) einem Bremspedal zum Betätigen einer
b) Betätigungseinheit mit
bl) einem Gehäuse,
b2) zwei Kolben, die im Gehäuse
b3) zwei Druckräume begrenzen, auf die bei der Betäti¬ gung der Bremsanlage durch den Fahrzeugführer eine Betätigungskraft (Pedalkraft) ausgeübt wird und die bei unbetätigtem Bremspedal von Rückstellfe¬ dern in eine Ausgangsstellung positioniert werden, b4) einer Wegerfassungseinrichtung, die den Betätigungsweg des Bremspedals oder eines mit dem Brems¬ pedal verbundenen Kolbens erfasst,
b5) einem Drucksensor zum Erfassen eines im Hauptbremszylinder durch die Betätigungskraft hervorge¬ rufenen hydraulischen Druckes,
b6) einem Wegsimulator mit einem
b7) Simulatorfreigabeventil, der in der Betriebsart „Brake-by-wire" dem Fahrzeugführer das gewohnte Bremspedalgefühl vermittelt, der mit einem der Druckräume in hydraulischer Verbindung steht und dessen Wirkung in der Rückfallbetriebsart ab¬ schaltbar ist,
b8) einer elektrisch steuerbaren Druckquelle, die einen Bremssystemdruck abgibt,
b9) einem der Druckquelle zugeordneten zweiten Drucksensor,
blO) mit hydraulischen Bremskreisdruckleitungs-
Anschlüssen, über die die Betätigungseinheit zwei Bremskreisdrücke abgibt, wobei die Bremskreis- druckleitungs-Anschlüsse in der Rückfallbetriebs¬ art mit den Druckräumen verbunden sind,
bll) mit einer Ventilanordnung, die Trennventile zum
Trennen der Druckräume von den Bremskreisdrucklei- tungs-Anschlüssen sowie Zuschaltventile zur hyd¬ raulischen Verbindung der elektrisch steuerbaren Druckquelle mit den Bremskreisdruckleitungs- Anschlüssen umfasst,
c) einer der Betätigungseinheit zugeordneten (ersten)
elektronischen Steuer- und Regeleinheit,
d) einer Druckmodulationseinheit, die pro Radbremse ein Einlassventil sowie ein Auslassventil zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke aufweist, die aus dem Bremssystemdruck abgeleitet werden, wobei die Ein- und Auslassventile im nicht angesteuerten Zustand den
Bremssystemdruck abgeben bzw. weiterleiten,
e) einer der Druckmodulationseinheit zugeordneten (zwei¬ ten) elektronischen Steuer- und Regeleinheit, und f) einem der Betätigungseinheit zugeordneten, unter Atmos¬ phärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter. Eine derartige Bremsanlage ist aus der WO 2011/141158 A2 bekannt. Als ein gravierender Nachteil der vorbekannten Bremsanlage wird die Tatsache empfunden, dass keine techni¬ schen Voraussetzungen für die Durchführung eines Selbsttests der Betätigungseinheit auf Dichtheit und Gasein- schluss gegeben sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die technischen Voraussetzungen für den Selbsttest bei einer Bremsanlage der eingangs genannten Art zu schaffen, und ein Verfahren zur Durchführung des Selbsttests vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen technischen Merkmale sowie durch das Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass in der
Bremsanlage elektrisch steuerbare Mittel vorgesehen sind, die eine hydraulische Prüfung der Betätigungseinheit ermög¬ lichen, indem sie in angesteuertem Zustand ein Abströmen von Druckmittel aus der Betätigungseinheit in die Brems¬ kreisdruckleitungen sperren. Hierdurch wird ein Selbsttest der Bremsanlage möglich.
Das Abströmen von Druckmittel aus der Betätigungseinheit in die Bremskreisdruckleitungen ist bevorzugt mittels je eines elektromagnetisch betätigbaren Absperrventils separat sperrbar .
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Absperrventile durch die erste Steuer- und Regeleinheit ansteuerbar. So kann ein Selbsttest ohne eine Kommunikation mit der Druckmodulationseinheit bzw. ohne deren Mitwirkung durchgeführt werden.
Bevorzugt umfasst die Druckmodulationseinheit eine zweite elektrisch steuerbare Druckquelle bzw. Druckbereitstel¬ lungseinrichtung. Besonders bevorzugt führt im Falle eines Ausfalls der ersten elektrisch steuerbaren Druckquelle die zweite elektrisch steuerbare Druckquelle eine Druckverstär¬ kung eines Fahrerbremswunsches durch.
Bevorzugt wird die erste elektrisch steuerbare Druckquelle durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die zweite Druckquelle ein, besonders vorteilhafterweise
zweikreisiges , Motor-Pumpen-Aggregat .
Die Saugseite der Pumpen des Motor-Pumpen-Aggregats ist be¬ vorzugt mit einem Niederdruckspeicher verbunden oder verbindbar .
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden Beschrei¬ bung im Zusammenhang mit der beiliegenden schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Da¬ bei zeigt die einzige Figur der Zeichnung ein hydraulisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Bremsanlage.
Die in der Zeichnung dargestellte Bremsanlage besteht im Wesentlichen aus einer mittels eines Betätigungs- bzw.
Bremspedals 1 betätigbaren hydraulischen Betätigungseinheit 2, einem mit der hydraulischen Betätigungseinheit 2 zusam¬ men wirkenden Wegsimulator 3, einem der hydraulischen Betätigungseinheit 2 zugeordneten Druckmittelvorratsbehälter 4, einer elektrisch steuerbaren Druckquelle 5, elektrisch steuerbaren Druckmodulations- bzw. Einlass- und Auslassven¬ tilen 6a-6d, 7a-7d, die paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet sind, an die Radbremsen 8, 9, 10, 11 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges ange¬ schlossen sind. Die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a-6d werden mittels Systemdruckleitungen 13a, 13b mit einem Druck versorgt, der als Systemdruck bezeichnet wird, während die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a-7d paarweise an e einem hydraulischen Niederdruckspeicher 14a, 14b angeschlossen sind. Zum Erfassen des in der Systemdruckleitung 13b herrschenden Druckes ist ein vorzugsweise redundant ausgeführter Drucksensor 19 vorgesehen.
Wie außerdem aus der Zeichnung ersichtlich ist, sind die Niederdruckspeicher 14a, 14b über in Richtung der Niederdruckspeicher 14a, 14b schließende Rückschlagventile 31a, 31b mit je einer hydraulischen Pumpe 32a, 32b verbunden, deren Druckseite an die zuvor genannten Systemdruckleitungen 13a, 13b angeschlossen ist. Je ein elektromagnetisch betätigbares, stromlos geschlossenes (SG-) 2/2-Wegeventil 33a, 33b ist zwischen Bremskreisdruckleitung 12a, 12b und Sauganschluss der Pumpe 32a, 32b geschaltet, was eine ven¬ tilgesteuerte Druckmittelzufuhr zur Pumpe ermöglicht. Die Druckanschlüsse der Pumpen 32a, 32b sind über hydraulische Pulsationsdämfungseinrichtungen an die Systemdruckleitungen 13a, 13b angeschlossen. Die Bremskreisdruckleitungen 12a, 12b sind über je ein analog regelbares, stromlos offenes (SO-) 2/2-Wegeventil 34a, 34b, dem je ein in Strömungsrich¬ tung zu den Radbremsen 8, 9, 10, 11 öffnendes Rückschlag- ventil 35a, 35b parallel geschaltet ist, mit den System¬ druckleitungen 13a, 13b verbunden. Die zuvor genannten Komponenten 6a-6d, 7a-7d, 13a, 13b, 14a, 14b, 31a, 32a, 33a, 34a, 35a, 31b, 32b, 33b, 34b, 35b sind zu einem elektrohyd- raulischen Modul zusammen gefasst und bilden somit eine Druckmodulationseinheit, die mit dem Bezugszeichen 200 ver¬ sehen ist. Der Ansteuerung sämtlicher elektrisch
betätigbaren Komponenten der Druckmodulationseinheit 200 dient eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 210.
Wie weiterhin in der Zeichnung dargestellt ist, weist die hydraulische Betätigungseinheit 2 der erfindungsgemäßen Bremsanlage in einem Gehäuse 30 zwei hintereinander ange¬ ordnete hydraulische Kolben 15, 16 auf, die hydraulische Kammern bzw. Druckräume 17, 18 begrenzen, die zusammen mit den Kolben 15, 16 einen zweikreisigen Hauptbremszylinder bzw. einen Tandemhauptzylinder bilden. Die Druckräume 17, 18 stehen einerseits über in den Kolben 15, 16 ausgebildete radiale Bohrungen sowie entsprechende Druckausgleichslei¬ tungen 37, 38 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung, wobei diese durch eine Relativbewegung der Kolben 17, 18 im Gehäuse 30 absperrbar sind, und andererseits mit¬ tels hydraulischer Leitungen 22a, 22b mit den zuvor erwähnten Bremskreisdruckleitungen 12a, 12b in Verbindung, über die die Druckmodulationseinheit 200 an die Betätigungsein¬ heit 2 bzw. das Betätigungsmodul 100 angeschlossen ist. Da¬ bei ist in der Druckausgleichsleitung 37 eine Parallelschaltung eines stromlos offenen (SO-) Diagnoseventils 51 mit einem zum Druckmittelvorratsbehälter 4 hin schließenden Rückschlagventils 27 enthalten. Die Hauptzylinderdruckräume 17, 18 sind über je ein Trennventil 23a, 23b, die als ein elektrisch betätigbare, vorzugsweise stromlos offenes (SO-) 2/2-Wegeventil ausgebildet sind, mit den hydraulischen Lei¬ tungen 22a, 22b verbunden. Ein an den Druckraum 18 angeschlossener Drucksensor 20 erfasst den im Druckraum 18 durch ein Verschieben des zweiten Kolbens 16 aufgebauten Druck. Außerdem nehmen die Druckräume 17, 18 nicht näher bezeichnete Rückstellfedern auf, die die Kolben 15, 16 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder in einer Ausgangslage positionieren. Eine Kolbenstange 29 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 1 infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des ersten (Hauptzylinder- ) Kolbens 15, dessen Betätigungsweg von einem vorzugsweise redundant aus¬ geführten Wegsensor 28 erfasst wird. Dadurch ist das entsprechende Kolbenwegsignal ein Maß für den Bremspedalbetä¬ tigungswinkel. Es repräsentiert einen Bremswunsch eines Fahrzeugführers .
Außerdem ist aus der zeichnerischen Darstellung der beispielsgemäßen Bremsanlage ersichtlich, dass der zuvor genannte Wegsimulator 3 hydraulisch an den Hauptbremszylinder angekoppelt ist und beispielsweise als eine eigenständige Baugruppe ausgebildet ist, die im Wesentlichen aus einer Simulatorkammer 39, einer Simulatorfederkammer 40 sowie einem die beiden Kammern 39, 40 voneinander trennenden
Simulatorkolben 41 besteht. Dabei ist die Simulatorkammer 39 mittels eines elektrisch betätigbaren Simulatorfreigabe¬ ventils 42 mit dem ersten Druckraum 17 des TandemhauptZylinders verbindbar. Bei Vorgabe einer Pedalkraft und akti¬ viertem Simulatorfreigabeventil 42 strömt Druckmittel vom Hauptzylinder-Druckraum 17 in die Simulatorkammer 39. Das dabei generierte Pedalgefühl hängt von dem im Simulator aufgebauten Gegendruck und von den Drosseleigenschaften des aktivierten Simulatorfreigabeventils ab. Ein hydraulisch antiparallel zum Simulatorfreigabeventil 42 (in der Leitung 52) angeordnetes drittes Rückschlagventil 53 ermöglicht un¬ abhängig vom Schaltzustand des Simulatorfreigabeventils 42 und unabhängig von dessen Drosselwirkung ein weitgehend ungehindertes Zurückströmen des Druckmittels von der
Simulatorkammer 39 zum Hauptzylinder-Druckraum 17. Das daraus resultierende ungedämpfte Lösen des Bremspedals wird als angenehm empfunden. Ohne diese Funktion könnte der Eindruck so genannter „klebender" Bremsen entstehen.
Schließlich ist in der Zeichnung erkennbar, dass die elektrisch steuerbare Druckquelle 5 als eine hydraulische Zylin¬ der-Kolben-Anordnung bzw. ein einkreisiger elektrohydrauli- scher Aktuator ausgebildet ist, dessen Kolben 43 von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 44 unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotati- ons-Translationsgetriebes betätigbar ist. Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 44 dienender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 45 bezeichnet. Zusätzlich kann auch ein Temperatursensor 54 zum Sensieren der Temperatur der Motorwicklung verwendet werden. Der Kolben 43 begrenzt einen Druckraum 46. Zur Abdichtung des Spalts zwischen Kolben und Druckraumwandung dient ein Elastomerdichtring, der in einer Nut auf dem Kolben oder aber wie dargestellt - bei Verwen¬ dung eines Plungerkolbens - in einer Nut der Wandung ange¬ ordnet ist. Das Plungerprinzip erlaubt die Anordnung eines mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbundenen Schmierungsanschlusses 47. Dadurch werden die beiden Aufgaben des Dichtpakets, Abdichten gegen ein Druckgefälle und Abdichten von Druckmittel zu Luft, auf zwei Elastomerdichtringe ver¬ teilt, wobei beide auf ihre spezielle Aufgabe hin
optimierbar sind. Eine Druckmittelverbindung 48, 49 führt vom Druckmittelvorratsbehälter 4 über ein in dieser Durchströmrichtung öffnendes Rückschlagventil 50 zum Druckraum 46.
Der von der steuerbaren Druckquelle 5 erzeugte hydraulische Druck wird mittels eines dritten Drucksensors erfasst, der mit dem Bezugszeichen 36 versehen ist. Außerdem ist der Druckraum 46 durch Öffnen von elektrisch betätigbaren Zuschaltventilen 26a, 26b mit den hydraulischen Leitungen 22a, 22b verbindbar.
Zwischen die hydraulischen Leitungen 22a, 22b und die Systemdruckleitungen 12a, 12b sind jeweils Parallelschaltungen je eines Absperrventils 24a, 24b sowie eines zur Druckmodu¬ lationseinheit 200 schließenden Rückschlagventils 25a, 25b angeschlossen. Durch ein Bestromen der Absperrventile 24a, 24b ist in den hydraulischen Leitungen 22a, 22b ein Druck einstellbar, ohne dass dieser an die Druckmodulationseinheit 200 weitergeleitet wird.
Die zuvor genannten Komponenten 2, 3, 5, 20, 22a, 22b, 23a, 23b, 24a, 24b, 25a, 25b, 26a, 26b, 27, 28, 36, 37, 38, 42, 45, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54 sind zu einem zweiten elektrohydraulischen Modul zusammen gefasst, das mit dem Bezugszeichen 100 versehen ist. Der Ansteuerung sämtlicher elektrisch betätigbaren Komponenten des zweiten Moduls 100 dient eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 110. Durch die Absperrventile 24a, 24b ist das Betätigungs¬ modul 100 zur Selbstprüfung befähigt, dadurch, dass diese einen Aufbau modulinterner Prüfdrücke erlauben, die weder zur Druckmodulationseinheit 200 noch zum Druckmittelvorratsbehälter 4 weitergeleitet werden.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Bremsanlage sowohl in der bevorzugten Betriebsart „Brake-by-wire" als auch in der sogenannten Rückfallbetriebsart ergibt sich für den auf dem einschlägigen technischen Gebiet tätigen Fachmann aus dem Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung und braucht deswegen nicht näher erläutert zu werden.
Bei einer Prüfung der Betätigungseinheit 2 wird mit der steuerbaren Druckquelle 5 ein Prüfdruck aufgebaut, während die Zuschaltventile 26a, 26b geöffnet und die Absperrventi¬ le 24a, 24b geschlossen werden. Dabei wird der Prüfdruck in den ersten Druckraum 17 geleitet, während das Diagnoseventil 51 geschlossen wird. Die beschriebene Selbstprüfung wird ohne Mitwirkung der Druckmodulationseinheit 200 durch¬ geführt, die durch das Schließen der Absperrventile 24a, 24b von dem Betätigungsmodul 100 hydraulisch getrennt ist.
Eine Prüfung des Wegsimulators 3 erfolgt durch Einleiten eines von der steuerbaren Druckquelle 5 erzeugten Prüfdruckes in die Wegsimulatorkammer 39, während das Diagnoseventil 51 geschlossen und das Wegsimulatorfreigabeventil 42 geöffnet wird.
Schließlich wird eine Leckage oder ein Gaseinschluss in der steuerbaren Druckquelle 5 erkannt, wenn eine Druckmittelvo¬ lumenabgabe bei geschlossenen Trennventilen 23a, 23b fest¬ gestellt wird.

Claims

Patentansprüche :
1. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer "Brake- by-Wire" Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der "Brake-by-Wire" Betriebsart be¬ trieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebs¬ art betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, mit
a) einem Bremspedal (1) zum Betätigen einer
b) Betätigungseinheit (2) mit
bl) einem Gehäuse (30),
b2) zwei Kolben (15, 16), die im Gehäuse (30) b3) zwei Druckräume (17, 18) begrenzen, auf die bei der Betätigung der Bremsanlage durch den Fahrzeugführer eine Betätigungskraft (Pedal¬ kraft) ausgeübt wird und die bei
unbetätigtem Bremspedal (1) von Rückstellfe¬ dern in eine Ausgangsstellung positioniert werden,
b4) einer Wegerfassungseinrichtung (28), die den
Betätigungsweg des Bremspedals (1) oder ei¬ nes mit dem Bremspedal (1) verbundenen Kol¬ bens (15) erfasst,
b5) einem Drucksensor (20) zum Erfassen eines in den Druckräumen (17, 18) durch die Betätigungskraft hervor gerufenen hydraulischen Druckes ,
b6) einem Wegsimulator (3), der in der „Brake- by-wire" Betriebsart dem Fahrzeugführer das gewohnte Bremspedalgefühl vermittelt, der mit einem der Druckräume (17) in hydrauli¬ scher Verbindung steht und dessen Wirkung in der Rückfallbetriebsart abschaltbar ist, mit einem
b7) Wegsimulatorfreigabeventil (42),
b8) einer elektrisch steuerbaren Druckquelle
(5), die einen Bremssystemdruck abgibt, b9) einem der Druckquelle (5) zugeordneten zweiten Drucksensor (36),
blO) mit zwei Bremskreisdruckleitungs-Anschlüssen
(12a, 12b), über die die Betätigungseinheit (2) zwei Bremskreisdrücke abgibt, wobei die Bremskreisdruckleitungs-Anschlüsse (12a, 12b) in der Rückfallbetriebsart mit den Druckräumen (17, 18) verbunden sind,
bll) mit einer Ventilanordnung, die Trennventile
(23a, 23b) zum Trennen der Druckräume (17, 18) von den Bremskreisdruckleitungs- Anschlüssen (12a, 12b) sowie Zuschaltventile (26a, 26b) zum Verbinden der elektrisch steuerbaren Druckquelle (5) mit den Brems- kreisdruckleitungs-Anschlüssen (12a, 12b) umfasst ,
c) einer der Betätigungseinheit (2) zugeordneten, ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (110) ,
d) einer Druckmodulationseinheit (200), die pro Rad¬ bremse (8, 9, 10, 11) ein Einlassventil (6a-6d) sowie ein Auslassventil (7a-7d) zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke aufweist, die aus dem Bremssystemdruck abgeleitet werden, wobei die Ein- und Auslassventile im nicht angesteuerten Zustand den Bremssystemdruck abgeben bzw. weiterleiten,
e) einer der Druckmodulationseinheit zugeordneten, zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (210), und
f) einem der Betätigungseinheit (2) zugeordneten, unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter (4),
dadurch gekennzeichnet, dass
elektrisch steuerbare Mittel (24a, 24b) vorgesehen sind, die eine hydraulische Prüfung der Betätigungs¬ einheit (2) ermöglichen, indem sie in angesteuertem Zustand ein Abströmen von Druckmittel aus der Betäti¬ gungseinheit (2) in die Bremskreisdruckleitungen (12a, 12b) sperren.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abströmen von Druckmittel aus der Betäti¬ gungseinheit (2) in die Bremskreisdruckleitungen (12a, 12b) mittels je eines elektromagnetisch betätigbaren Absperrventils (24a, 24b) separat sperrbar ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrventile (24a, 24b) durch die erste Steuer- und Regeleinheit (110) ansteuerbar sind.
4. Bremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass den Absperrventilen (24a, 24b) je ein in Richtung der Druckmodulationseinheit (200) schlie¬ ßendes Rückschlagventil (25a, 25b) parallel geschaltet ist .
5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrventile (24a, 24b) sowie die Rück¬ schlagventile (25a, 25b) im Gehäuse (30) der Betäti¬ gungseinheit (2) integriert sind.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Druckaus¬ gleichsverbindung (37) zwischen einem der Druckräume (17) und dem Druckmittelvorratsbehälter (4) vorgesehen ist, die mittels eines elektromagnetisch betätigbaren Diagnoseventils (51) in Strömungsrichtung zum Druckmittelvorratsbehälter (4) sperrbar ist.
Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Diagnoseventil (51) ein zum Druckmittelvorratsbehälter (4) hin schließendes Rückschlagventil (27) parallel geschaltet ist.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckräume (17, 18) hinterei¬ nander angeordnet sind.
Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegsimulator (3) innerhalb des Gehäuses (30) der Betätigungseinheit (2) eine eigenständige Baugrup¬ pe bildet.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wegsimulator (3) vom hydrau¬ lischen Druck im ersten Druckraum (17) ansteuerbar ist .
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wegerfassungseinrichtung (28) dem ersten Kolben (15) zugeordnet ist.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilanordnung aus vier se¬ parat elektromagnetisch ansteuerbaren Ventilen (23a, 23b; 26a, 26b) besteht.
13. Verfahren zur Prüfung einer Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mit der steuerbaren Druckquelle (5) ein Prüfdruck aufgebaut wird, während die Absperrventile (24a, 24b) ge¬ schlossen sind.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prüfung der Druckräume (17, 18) der Prüfdruck in den ersten Druckraum (17) geleitet wird, während das Diagnoseventil (51) geschlossen ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prüfung des Wegsimulators (3) der Prüfdruck in den Wegsimulator (3) geleitet wird, während das Diagnoseventil (51) geschlossen wird und das Wegsimulatorfreigabeventil (42) geöffnet wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennventile (23a, 23b) ge¬ schlossen werden, wobei eine Druckmittelvolumenabgabe der steuerbaren Druckquelle (5) Hinweise auf deren Le¬ ckage oder einen Gaseinschluss gibt.
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