WO2019158242A1 - Elektrohydraulische fremdkraft-fahrzeugbremsanlage für ein autonom fahrendes landfahrzeug - Google Patents

Elektrohydraulische fremdkraft-fahrzeugbremsanlage für ein autonom fahrendes landfahrzeug Download PDF

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WO2019158242A1
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foreign
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brake pressure
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Andreas Weh
Juergen Tandler
Matthias Mayr
Thomas Weitze
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to an electrohydraulic foreign-power vehicle brake system for a land vehicle traveling autonomously on public roads with the features of the preamble of claim 1.
  • level 4 driver can be called in to intervene
  • level 5 highest level, no driver required
  • a third party vehicle brake system with redundancies is necessary, which is a complete failure of the vehicle brake system Probability excludes without the need for driver intervention.
  • the published patent application DE 10 2014 220 440 A1 discloses an electro-hydraulic foreign-power vehicle brake system with two external-pressure brake pressure generators, which are hydraulically connected in series. Each brake pressure generator has an electrically controllable pressure source. Hydraulic wheel brakes are connected to a second of the two brake pressure generator and indirectly through the second brake pressure generator to a first of the two brake pressure generator. If the first brake pressure generator is functional, the wheel brakes are hydraulically loaded with brake pressure by the first brake pressure generator through the second brake pressure generator and actuated in this way. The amount of brake pressure is controlled or regulated by the first brake pressure generator. The second brake pressure generator is passive. If the first brake pressure generator fails, the second brake pressure generator takes over braking. Disclosure of the invention
  • the electrohydraulic, foreign-power vehicle brake system having the features of claim 1, is provided for autonomous driving to lobes 4 and 5 on public roads. It has two external-pressure brake pressure generators, to which one or more hydraulic wheel brakes are connected. Hydraulic wheel brakes can be connected to both external-pressure brake pressure generators and / or the external-force brake-pressure generators have their own hydraulic wheel brakes. Also possible are versions of the vehicle brake system with more than two external-power brake printer generators. With the external force brake pressure generators, a brake pressure for Actuate supply of the connected wheel brakes can be generated, wherein the brake pressure with the external force brake pressure generators and / or with Bremsdruckregelventilanord- voltages is adjustable. A regulation is to be understood as a control. If a foreign-pressure brake pressure generator fails, braking, ie actuation of the wheel brakes connected to the other power-operated brake pressure generator, is possible with the other power-operated brake-pressure generator.
  • each of the foreign-pressure brake pressure generator has a brake fluid reservoir.
  • the foreign-power vehicle brake system has a further brake-fluid reservoir to which the brake-fluid reservoir of the external-pressure brake pressure generator is connected. This increases the availability of the foreign-power vehicle brake system according to the invention in the event of a leak at a basically arbitrary point of the foreign-vehicle brake system.
  • An embodiment of the invention provides an embodiment of at least one of the external force brake pressure generator as a dual-circuit brake pressure generator with hydraulically separated brake circuits or at least the connection of two hydraulically separated brake circuits to the Fremdkraft- brake pressure generator. At least one hydraulic wheel brake is connected to each brake circuit.
  • the dual-circuit design increases the redundancy and Thus, the reliability of the inventive Fremdkraft vehicle brake system and is particularly advantageous if a service brake with one of the two power brake pressure generator and the other Fremdkraft- brake pressure generator is provided for auxiliary braking in case of failure of a Fremdkraft- brake pressure generator.
  • the two-circuit version of the external-power vehicle brake system makes it possible to brake with one of the two external-force brake-pressure generators.
  • a preferred embodiment of the invention provides a plurality of chambers auf josde brake fluid reservoir for at least one of the external power brake pressure generator.
  • the brake fluid reservoir like a conventional multi-chamber brake fluid reservoir of a dual-force master-operated master cylinder, can be subdivided into a plurality of chambers by a kind of bulkhead walls, with a brake circuit being connected to one of the chambers, for example.
  • a brake circuit being connected to one of the chambers, for example.
  • a likewise preferred embodiment of the invention provides that the further brake fluid reservoir, to which the brake fluid reservoir of the external force brake pressure generator are connected, has a brake fluid sensor.
  • a brake fluid level is measurable or at least a drop in the brake fluid level in the further brake fluid reservoir below a specified minimum Bremsflüs- stechniksstand.
  • a leakage of the inventive vehicle power brake system can be determined, no matter where the leak is. Only the presence of a leak, but not where it is, can be determined.
  • each power-brake pressure generator has its own brake fluid reservoir, loses the Bremsschreibkeitsvorratsbe- container or a chamber of the brake fluid reservoir of a Fremdkraft- brake pressure generator to which a dense brake circuit is connected, none Brake fluid. It suffices the brake fluid sensor in the other brake fluid reservoir for detecting a leak at any point of the inventive vehicle power brake system, brake fluid sensors in the brake fluid reservoirs of Fremdkraft Bremstiker- are generators not necessary, although such additional Brems hamperkeits- sensors in the brake fluid reservoir of foreign power -Bremsdrucker- are not excluded.
  • an external power brake printer has an external power piston-cylinder unit for generating brake pressure.
  • This refers to a piston-cylinder unit whose piston in the cylinder or vice versa whose cylinder on the piston to displace Bremsflüs- stechnik and thus to brake pressure generation with foreign force is movable.
  • the piston or the cylinder is moved electromechanically with an electric motor via a screw drive or, in general, a rotational / translational change gear, wherein a mechanical reduction gear can be interposed between the electric motor and the change gear.
  • Other external power drives of the piston or cylinder of the piston-cylinder unit are possible.
  • An embodiment of the invention provides a hydraulic pump, in particular a piston pump or an (internal) gear pump, which is in particular driven by an electric motor, as a foreign-pressure brake pressure generator.
  • a preferred embodiment of the invention provides that the foreign-power piston-cylinder unit and / or the hydraulic pump are connected directly to the brake fluid reservoir, ie without the intermediary of a hydraulic component such as a valve, in particular a solenoid valve is.
  • a hydraulic component such as a valve, in particular a solenoid valve is.
  • Auxiliary power means an actuation of the master cylinder with a brake booster, that is, an operation by muscle power amplified by an amplifier force of the brake booster.
  • the auxiliary power brake must not be confused with the auxiliary brake.
  • the latter is a braking with the other power brake pressure generator in the event of failure of a foreign-pressure brake pressure generator or genge my braking with redundant components or a redundant system in case of failure of one or more components or part of the inventive power-vehicle brake system.
  • the master cylinder allows operation of the foreign-vehicle brake system in a non-autonomous driving or for a driver intervention during an autonomous driving.
  • the master cylinder can be used as a setpoint generator for a Fremdkraftbrem- solution or the vehicle brake system is operated with the brake pressure, which is generated with the master cylinder.
  • An auxiliary braking with the master cylinder is possible, for example in case of failure of a foreign-pressure brake pressure generator.
  • a further development of the invention provides a brake pressure control valve arrangement for regulating the brake pressure in the wheel brakes or for a wheel-specific brake pressure control in the wheel brakes.
  • the brake pressure control valve arrangement can be designed for slip control systems such as anti-lock, traction and / or vehicle dynamics control, anti-skid control systems, electronic stability programs for which the abbreviations ABS, ASR, FDR / ESP are used.
  • FIG. 1 shows a hydraulic circuit diagram of an electro-hydraulic foreign-power vehicle brake system according to the invention.
  • the electrohydraulic third-party vehicle brake system 1 is intended for a land vehicle driving autonomously up to level 4 or 5 on public roads, namely a passenger car.
  • Level 4 means autonomous driving, where a driver can be called to intervene, and level 5, the highest level, an autonomous driving that requires no driver intervention.
  • the foreign-power vehicle brake system 1 has two mutually independent foreign-pressure brake pressure generators 2, 3, each with its own energy supply.
  • One of the two power brake pressure generator 2 has an external power piston-cylinder unit 4 to a brake pressure generation, the piston 5 with an electric motor 6 via a screw 7, for example, a Kugelumlaufge- transmission, in a cylinder 8 is displaced to a brake actuation brake fluid from the cylinder 8 to displace and to generate the brake pressure.
  • the cylinder 8 of the power-piston-cylinder unit 4 is connected to a chamber 9 of a brake fluid reservoir 10, which is divided by partition walls 1 1 in chambers 9.
  • a flow-through in the direction of the cylinder 8 check valve 34 is arranged as an inlet valve in the leading from the brake fluid reservoir 10 to the cylinder 8 brake line, which increases the flow resistance somewhat.
  • a Fremdkraft- brake pressure generator 2 To the foreign-power piston-cylinder unit 4 and thus to a Fremdkraft- brake pressure generator 2 are hydraulically connected in parallel via two external power valves 12 and four intake valves 13, of which two are connected in parallel to the two hydraulic power valves 12, four hydraulic Wheel brakes 14 connected.
  • the power-brake pressure generator 2 is thereby divided from the foreign-power piston-cylinder unit 4 into two independent brake circuits, each with two wheel brakes 14.
  • the external force valves 12 are closed in their currentless basic position and the inlet valves 13 in their normally open position 2/2-way solenoid valves, the inlet valves 13 are designed for better brake pressure control as proportional valves.
  • the external force valves 12 For a foreign-power actuation of the vehicle brake system 1 or its wheel brakes 14 with the foreign-power piston-cylinder unit 4, the external force valves 12 are opened and a brake pressure is generated by displacement of the piston 5 in the cylinder 8 with the electric motor 6.
  • the external-pressure brake pressure generator 2 has an outlet valve 15 which, in the illustrated and described embodiment of the invention, is designed as a 2/2-way solenoid valve closed in its currentless basic position, through which the wheel brakes 14 are connected to chambers 9 of the Bremsflüs- stechniksbehrats essenceers 10.
  • the brake fluid reservoir 10 has a separate chamber 9 for each brake circuit and for the foreign-power piston-cylinder unit 4.
  • a brake pressure in the wheel brakes 14 is selectively controllable with the electric motor 6 of the foreign-power piston-cylinder unit 4 and wheel-individually with the intake valves 13 and the exhaust valves 15, which is to be understood by rules also controlling the brake pressure.
  • the intake valves 13 and the exhaust valves 15 bil the brake pressure control valve arrangements with which in addition to the regulation of the brake pressures in the wheel brakes 14 also slip controls such as anti-lock, traction and driving dynamics and spin control and electronic stability programs are feasible, for which the abbreviations ABS, ASR , FDR and ESP are common. Slip regulations are known to the person skilled in the art and will not be explained in more detail here.
  • the one foreign-pressure brake pressure generator 2 has a muscle-power-actuated dual-circuit master cylinder 16, to which the wheel brakes 14 are connected via a circular selector valve 17 in each brake circuit and via the intake valves 13, so that a brake actuation is also possible with the Hauptbremszy- cylinder 16 with muscle power ,
  • the circular valves 17 are designed as open in their normal position 2/2-way solenoid valves.
  • the master cylinder 16 serves as a setpoint generator for the brake pressure to be generated or regulated and is separated by closing the Kreistrennventile 17 of the intake valves 13.
  • a piston travel of a master brake cylinder piston is measured with a travel sensor 18 and / or a pressure generated in the master brake cylinder 16 is measured with a pressure sensor 19.
  • a pedal travel simulator 20 is connected via a simulator valve 21 to a brake circuit of the master brake cylinder 16.
  • the simulator valves 21 is closed in a foreign power braking.
  • the pedal travel simulator 20 is a piston-cylinder unit with a spring-loaded piston.
  • the other power brake pressure generator 3 of the invention electro-hydraulic foreign-power vehicle brake system 1 is also designed as a dual-circuit brake pressure generator and has in each brake circuit to a hydraulic pump 22, which are drivable together with an electric motor 23.
  • the hydraulic pumps 22 are, for example, piston pumps or (internal) gear pumps. Suction sides of the hydraulic pumps 22 of the other power brake pressure generator 3 are via flow brake lines 24 to the two brake circuits of the master cylinder 16 of the one external power brake pressure generator 2 and pressure sides of the hydraulic pumps 22 of the other power brake pressure generator 3 via return brake lines 25 on the intake valves 13 facing away from the circuit racing valves 17 of an external power brake pressure generator 2 connected.
  • the wheel brakes 14 and thus the foreign-power vehicle brake system 1 can be actuated by the other external-force brake pressure generator 3.
  • a regulation of the wheel brake pressures is possible with the intake valves 13 and the exhaust valves 15 of the one foreign-pressure brake pressure generator 2.
  • the brake actuation with the other power brake pressure generator 3 in the event of failure of a foreign-pressure brake pressure generator 2 is a so-called auxiliary braking.
  • By-pass valves 26 are hydraulically connected in parallel to the hydraulic pumps 22 of the other power brake pressure generator 3, which in the illustrated and described embodiment of the invention are designed as 2/2-way solenoid valves which are open in their currentless basic position. They connect the master brake cylinder 16 of the one foreign-pressure brake pressure generator 2 through the circular dividing valves 17 and the intake valves 13 to the wheel brakes 14, so that the wheel brakes 14 can be actuated by the master brake cylinder 16. In a Fremdkraftbremsung with the other power brake pressure generator 3, the bypass valves 26 are closed.
  • bypass valves 26 of the other power brake pressure generator 3 check valves 27 are hydraulically connected in parallel, which can be traversed by the suction side to the pressure side of the hydraulic pumps 22, so that even with closed bypass valves 26 actuation of the wheel brakes 14 with the one power brake pressure generator 2 possible is.
  • the other power brake pressure generator 3 has its own Bremssupplementary- keitsvorrats essenceer 28, which is divided by a bulkhead 29 into two chambers 30, to which the two hydraulic pumps 22 are connected.
  • the hydraulic pumps 22 of the other power brake pressure generator 3 are connected directly and thereby with low flow resistance to the Brems disruptkeitsvorratsbe- container 28, whereby a fast brake pressure build-up is ensured even with cold and consequently viscous brake fluid.
  • the electrohydraulic power-operated vehicle brake system 1 has a further brake fluid reservoir 31 to which the two brake fluid reservoirs 10, 28 of the two foreign-pressure brake pressure generating devices ger 2, 3 are connected via a connection with a T-piece 32 or a branch. Also possible is a further brake fluid reservoir 31, which for each brake fluid reservoir 10, 28 of the external power brake pressure generator 2, 3 has its own connection (not shown). The further brake fluid reservoir 31 has no bulkheads and is not divided into chambers.
  • the further brake fluid reservoir 31 has a brake fluid sensor 33 with which a brake fluid level can be measured or a decrease in the brake fluid level can be detected at or below a predetermined minimum brake fluid level. As a result, a leakage of the foreign-power vehicle brake system 1 can be detected, regardless of where the foreign-power vehicle brake system 1 is leaking.
  • each power brake pressure generator 2, 3 has its own brake fluid reservoir 10, 28, which are also divided into chambers 9, 30, the inventive foreign-power vehicle brake system 1 in a leaks, no matter where it occurs, functional , it can be operated with at least one of the two power brake pressure generators 2, 3. Due to the additional division into two brake circuits in both power brake pressure generators 2, 3, the availability of the foreign-power vehicle brake system 1 is further increased.
  • the two power-brake pressure generators 2, 3 are designed as assemblies to which the brake fluid reservoir 10, 28 are arranged or to which the brake fluid reservoir 10, 28 are placed as in a conventional master cylinder. An arrangement of one or both of the brake fluid reservoirs 10, 28 that is separate from the subassemblies is also possible.
  • the assembly of the one power brake pressure generator 2 has, in addition to the power piston-cylinder unit 4, the master cylinder 16, the brake pressure control valve assembly with the intake valves 13 and the exhaust valves 15, the power valves 12, the circular valves 17 and the pedal travel simulator 20 with the simulator valve 21 on.
  • the assembly of the other power brake pressure generator 3 has the two hydraulic pumps 22 with the electric motor 23, the bypass valves 26 and the check valves 27.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage (1) für einen autonom auf öffentlichen Straßen fahrenden Personenkraftwagen. Die Erfindung schlägt zwei voneinander unabhängige Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (2, 3) vor, deren einer vorzugsweise eine elektromechanisch antreibaren Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit (4) und deren anderer vorzugsweise zwei Hydropumpen (22) aufweist. Jeder Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger (2, 3) weist einen vorzugsweise in Kammern (9, 30) unterteilten Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (10, 28) auf, die gemeinsam an einen weiteren Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (31) angeschlossen sind, der vorzugsweise nicht in Kammern unterteilt ist. Der weitere Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (31) weist vorzugsweise einen Bremsflüssigkeitssensor (33) auf, mit dem ein Bremsflüssigkeitsverlust durch eine Undichtigkeit an beliebiger Stelle der Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage (1) feststellbar ist. Die Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (10, 28) bewirken durch kurze Leitungen niedrige Strömungswiderstände und dadurch einen schnellen Bremsdruckaufbau auch bei kalter und infolge dessen zähflüssiger Bremsflüssigkeit.

Description

Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage
für ein autonom fahrendes Landfahrzeug
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage für ein autonom auf öffentlichen Straßen fahrendes Landfahrzeug mit den Merk- malen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 .
Stand der Technik
Zu einem autonomen Fahren bis zum Level 4 (Fahrer kann zum Eingreifen aufge- fordert werden) und Level 5 (höchstes Level; kein Fahrer erforderlich) ist eine Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit Redundanzen notwendig, die einen voll- ständigen Ausfall der Fahrzeugbremsanlage mit an Sicherheit grenzender Wahr- scheinlichkeit ausschließt, ohne dass es eines Fahrereingriffs bedarf.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2014 220 440 A1 offenbart eine elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit zwei Fremdkraft-Bremsdruckerzeugern, die hydraulisch in Serie geschaltet sind. Jeder Bremsdruckerzeuger weist eine elektrisch ansteuerbare Druckquelle auf. Hydraulische Radbremsen sind an einen zweiten der beiden Bremsdruckerzeuger und mittelbar durch den zweiten Brems- druckerzeuger an einen ersten der beiden Bremsdruckerzeuger angeschlossen. Ist der erste Bremsdruckerzeuger funktionsfähig, werden die Radbremsen durch den zweiten Bremsdruckerzeuger hindurch vom ersten Bremsdruckerzeuger hyd- raulisch mit Bremsdruck beaufschlagt und auf diese Weise betätigt. Die Höhe des Bremsdrucks wird vom ersten Bremsdruckerzeuger gesteuert oder geregelt. Der- zweite Bremsdruckerzeuger ist passiv. Bei einem Ausfall des ersten Brems- druckerzeugers übernimmt das zweite Bremsdruckerzeuger die Bremsung. Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße, elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist für ein autonomes Fahren bis zu den Le- veln 4 und 5 auf öffentlichen Straßen vorgesehen. Es weist zwei Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger auf, an die eine oder mehrere hydraulische Radbremsen an- geschlossen sind. Es können hydraulische Radbremsen an beide Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger angeschlossen sein und/oder die Fremdkraft-Bremsdrucker- zeuger weisen eigene hydraulische Radbremsen auf. Möglich sind auch Ausfüh- rungen der Fahrzeugbremsanlage mit mehr als zwei Fremdkraft-Bremsdrucker- zeugern. Mit den Fremdkraft-Bremsdruckerzeugern ist ein Bremsdruck zur Betäti gung der angeschlossenen Radbremsen erzeugbar, wobei der Bremsdruck mit den Fremdkraft-Bremsdruckerzeugern und/oder mit Bremsdruckregelventilanord- nungen regelbar ist. Unter einer Regelung ist hier auch eine Steuerung zu verste- hen. Bei Ausfall eines Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers ist eine Bremsung, das heißt eine Betätigung der Radbremsen, die an den anderen Fremdkraft-Brems- druckerzeuger angeschlossen sind, mit dem anderen Fremdkraft-Bremsdrucker- zeuger möglich.
Erfindungsgemäß weist jeder der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger einen Brems- flüssigkeitsvorratsbehälter auf. Außerdem weist die Fremdkraft-Fahrzeugbrems- anlage einen weiteren Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter auf, an den die Bremsflüs- sigkeitsvorratsbehälter der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger angeschlossen sind. Das erhöht eine Verfügbarkeit der erfindungsgemäßen Fremdkraft-Fahrzeug- bremsanlage bei einer Undichtigkeit an grundsätzlich beliebiger Stelle der Fremd- kraft-Fahrzeugbremsanlage.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Ausführung mindestens eines der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger als Zweikreis-Bremsdruckerzeuger mit hydrau- lisch voneinander getrennten Bremskreisen oder zumindest den Anschluss von zwei hydraulisch voneinander getrennten Bremskreisen an den Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger vor. An jeden Bremskreis ist mindestens eine hydraulische Radbremse angeschlossen. Die Zweikreis-Ausführung erhöht die Redundanz und damit die Ausfallsicherheit der erfindungsgemäßen Fremdkraft-Fahrzeugbremsan- lage und ist insbesondere von Vorteil, wenn eine Betriebsbremsung mit einem der beiden Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger erfolgt und der andere Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger für eine Hilfsbremsung bei Ausfall des einen Fremdkraft- Bremsdruckerzeugers vorgesehen ist. Bei einem Fehler in einem der beiden Bremskreise ist durch die Zweikreis-Ausführung der Fremdkraft-Fahrzeugbrems- anlage eine Bremsung wahlweise mit einem der beiden Fremdkraft-Bremsdrucker- zeuger möglich.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht einen mehrere Kammern auf- weisenden Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter für mindestens einen der Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger vor. Der Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter kann wie ein her- kömmlicher Mehrkammer-Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter eines muskelkraftbe- tätigten Zweikreis-Hauptbremszylinders durch eine Art Schottwände in mehrere Kammern unterteilt sein, wobei beispielsweise ein Bremskreis an eine der Kam- mern angeschlossen ist. Bei einer Undichtigkeit in einem Bremskreis entleert sich nur die zugeordnete Kammer des Bremsflüssigkeitsvorratsbehälters, wogegen die Kammer, an die ein dichter Bremskreis angeschlossen ist, sich nicht entleert. Auch diese Maßnahme erhöht die Verfügbarkeit der erfindungsgemäßen Fremdkraft- Fahrzeugbremsanlage.
Eine ebenfalls bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der weitere Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter, an den die Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger angeschlossen sind, einen Bremsflüssigkeits- sensor aufweist. Mit dem Bremsflüssigkeitssensor ist ein Bremsflüssigkeitsstand messbar oder jedenfalls ein Absinken des Bremsflüssigkeitsstands im weiteren Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter unter einen festgelegten minimalen Bremsflüs- sigkeitsstand. Mit dem Bremsflüssigkeitssensor in dem weiteren Bremsflüssig- keitsvorratsbehälter ist eine Undichtigkeit der erfindungsgemäßen Fremdkraft- Fahrzeugbremsanlage feststellbar, egal wo sich die Undichtigkeit befindet. Fest- stellbar ist nur das Vorhandensein einer Undichtigkeit, nicht jedoch wo sie sich befindet. Dadurch dass jeder Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger einen eigenen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter aufweist, verliert der Bremsflüssigkeitsvorratsbe- hälter oder eine Kammer des Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter eines Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger, an den ein dichter Bremskreis angeschlossen ist, keine Bremsflüssigkeit. Es genügt der Bremsflüssigkeitssensor in dem weiteren Brems- flüssigkeitsvorratsbehälter zur Erkennung einer Undichtigkeit an beliebiger Stelle der erfindungsgemäßen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage, Bremsflüssigkeits- sensoren in den Bremsflüssigkeitsvorratsbehältern der Fremdkraft-Bremsdrucker- zeuger sind nicht notwendig, wenngleich solche zusätzlichen Bremsflüssigkeits- sensoren in den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter der Fremdkraft-Bremsdrucker- zeuger nicht ausgeschlossen sind.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Fremdkraft-Bremsdrucker- zeuger eine Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit zur Bremsdruckerzeugung auf- weist. Damit ist eine Kolben-Zylinder-Einheit gemeint, deren Kolben im Zylinder oder umgekehrt deren Zylinder auf dem Kolben zur Verdrängung von Bremsflüs- sigkeit und damit zur Bremsdruckerzeugung mit Fremdkraft bewegbar ist. Insbe- sondere wird der Kolben oder der Zylinder elektromechanisch mit einem Elektro- motor über einen Gewindetrieb oder allgemein ein Rotations-/Translations-Wan- delgetriebe bewegt, wobei dem Elektromotor und dem Wandelgetriebe ein mecha- nisches Untersetzungsgetriebe zwischengeschaltet sein kann. Andere Fremdkraft- Antriebe des Kolbens oder Zylinders der Kolben-Zylinder-Einheit sind möglich.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht eine Hydropumpe, insbesondere eine Kol- benpumpe oder eine (Innen-)Zahnradpumpe, die insbesondere von einem Elekt- romotor angetrieben wird, als Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger vor.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Fremdkraft-Kol- ben-Zylinder-Einheit und/oder die Hydropumpe unmittelbar, das heißt ohne Zwi- schenschaltung eines hydraulischen Bauelements wie beispielsweise eines Ven- tils, insbesondere eines Magnetventils, an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter angeschlossen ist. Dadurch wird ein niedriger Strömungswiderstand vom Brems- flüssigkeitsvorratsbehälter zur Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit und/oder der Hydropumpe erreicht, was einen schnellen Bremsdruckaufbau auch bei niedriger Temperatur und infolgedessen zähflüssiger Bremsflüssigkeit und/oder bei niedri gem Umgebungsdruck ermöglicht. Der schnelle Bremsdruckaufbau ist auch bei einer Hilfsbremsung bei Ausfall eines der beiden Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger mit dem anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger möglich. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Muskel- oder Hilfskraft-Hauptbrems- zylinder für eine redundante Bremsdruckerzeugung vor. Hilfskraft bedeutet eine Betätigung des Hauptbremszylinders mit einem Bremskraftverstärker, das heißt eine Betätigung durch Muskelkraft verstärkt durch eine Verstärkerkraft des Brems- kraftverstärkers. Die Hilfskraftbremsung darf nicht mit der Hilfsbremsung verwech- selt werden. Letztere ist eine Bremsung mit dem anderen Fremdkraft-Brems- druckerzeuger bei Ausfall des einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers oder allge mein eine Bremsung mit redundanten Komponenten oder einem redundanten Sys- tem bei einem Ausfall von einer oder mehreren Komponenten oder einem Teil der erfindungsgemäßen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage. Der Hauptbremszylinder ermöglicht eine Betätigung der Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage bei einem nicht- autonomen Fahren oder für einen Fahrereingriff während eines autonomen Fah- rens. Der Hauptbremszylinder kann als Sollwertgeber für eine Fremdkraftbrem- sung dienen oder die Fahrzeugbremsanlage wird mit dem Bremsdruck betätigt, der mit dem Hauptbremszylinder erzeugt wird. Auch ist eine Hilfsbremsung mit dem Hauptbremszylinder beispielsweise bei Ausfall eines Fremdkraft-Brems- druckerzeugers möglich.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht eine Bremsdruckregelventilanordnung zur Regelung des Bremsdrucks in den Radbremsen oder zu einer radindividuellen Bremsdruckregelung in den Radbremsen vor. Die Bremsdruckregelventilanord- nung kann für Schlupfregelungen wie Blockierschutz-, Antriebsschlupf- und/oder Fahrdynamikregelungen, Schleuderschutzregelungen, elektronische Stabilitäts programme ausgebildet sein, für die die Abkürzungen ABS, ASR, FDR/ESP ge- bräuchlich sind.
Sämtliche in der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale können einzeln für sich oder in grundsätzlich beliebiger Kombination bei Ausführungsbei- spielen der Erfindung verwirklicht sein. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle, sondern nur ein oder mehrere Merkmale eines Anspruchs aufweisen, sind grund- sätzlich möglich. Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Aus- führungsform näher erläutert. Die Figur zeigt einen Hydraulikschaltplan einer elek- trohydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage gemäß der Erfindung.
Ausführungsform der Erfindung
Die in der Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße elektrohydraulische Fremd- kraft-Fahrzeugbremsanlage 1 ist für ein autonom bis zum Level 4 oder 5 auf öf- fentlichen Straßen fahrendes Landfahrzeug, nämlich einen Personenkraftwagen vorgesehen. Level 4 bedeutet ein autonomes Fahren, wobei ein Fahrer zum Ein- greifen aufgefordert werden kann, und Level 5, das höchste Level, ein autonomes Fahren, dass keines Fahrereingriffs bedarf.
Die Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 weist zwei voneinander unabhängige Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 2, 3 mit jeweils eigener Energieversorgung auf. Einer der beiden Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 2 weist eine Fremdkraft-Kolben- Zylinder-Einheit 4 zu einer Bremsdruck Erzeugung auf, deren Kolben 5 mit einem Elektromotor 6 über einen Gewindetrieb 7, beispielsweise ein Kugelumlaufge- triebe, in einem Zylinder 8 verschiebbar ist, um zu einer Bremsbetätigung Brems- flüssigkeit aus dem Zylinder 8 zu verdrängen und den Bremsdruck zu erzeugen. Der Zylinder 8 der Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit 4 ist an eine Kammer 9 ei- nes Bremsflüssigkeitsvorratsbehälters 10 angeschlossen, der durch Schottwände 1 1 in Kammern 9 unterteilt ist. Durch den unmittelbaren Anschluss der Fremdkraft- Kolben-Zylinder-Einheit 4 an den Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10 weist eine vom Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10 zum Zylinder 8 der Fremdkraft-Kolben- Zylinder-Einheit 4 führende Bremsleitung einen niedrigen Strömungswiderstand auf, wodurch auch bei kalter und infolgedessen zähflüssiger Bremsflüssigkeit Bremsflüssigkeit schnell aus dem Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10 in den Zy - linder 8 fließt. In der gezeichneten und dargestellten Ausführungsform der Erfin dung ist ein in Richtung des Zylinders 8 durchströmbares Rückschlagventil 34 als Einlassventil in der vom Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10 zu dem Zylinder 8 führenden Bremsleitung angeordnet, das den Strömungswiderstand etwas erhöht. An die Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit 4 und damit an den einen Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger 2 sind über zwei hydraulisch parallel geschaltete Fremdkraft- ventile 12 und vier Einlassventile 13, von denen jeweils zwei hydraulisch parallel an die beiden Fremdkraftventile 12 angeschlossen sind, vier hydraulische Rad- bremsen 14 angeschlossen. Der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 2 ist dadurch ab der Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit 4 in zwei voneinander unabhängige Bremskreise mit je zwei Radbremsen 14 unterteilt. In der dargestellten und be- schriebenen Ausführungsform der Erfindung sind die Fremdkraftventile 12 in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene und die Einlassventile 13 in ihrer strom- losen Grundstellung offene 2/2-Wege-Magnetventile, wobei die Einlassventile 13 zur besseren Bremsdruckregelung als Proportionalventile ausgeführt sind. Zu ei- ner Fremdkraftbetätigung der Fahrzeugbremsanlage 1 bzw. ihrer Radbremsen 14 mit der Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit 4 werden die Fremdkraftventile 12 ge- öffnet und ein Bremsdruck durch Verschiebung des Kolbens 5 im Zylinder 8 mit dem Elektromotor 6 erzeugt.
Für jede Radbremse 14 weist der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 2 ein Auslass- ventil 15 auf, die in der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Er- findung als in ihrer stromlosen Grundstellung geschlossene 2/2-Wege-Magnetven- tile ausgebildet sind, durch die die Radbremsen 14 an Kammern 9 des Bremsflüs- sigkeitsvorratsbehälters 10 angeschlossen sind. Der Bremsflüssigkeitsvorratsbe- hälter 10 weist für jeden Bremskreis und für die Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Ein- heit 4 eine eigene Kammer 9 auf.
Ein Bremsdruck in den Radbremsen 14 ist wahlweise mit dem Elektromotor 6 der Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit 4 und radindividuell mit den Einlassventilen 13 und den Auslassventilen 15 regelbar, wobei unter Regeln auch ein Steuern des Bremsdrucks zu verstehen ist. Die Einlassventile 13 und die Auslassventile 15 bil den Bremsdruckregelventilanordnungen, mit denen außer der Regelung der Bremsdrücke in den Radbremsen 14 auch Schlupfregelungen wie Blockierschutz- , Antriebsschlupf- und Fahrdynamik- bzw. Schleuderschutzregelungen und elekt- ronische Stabilitätsprogramme durchführbar sind, wofür die Abkürzungen ABS, ASR, FDR und ESP gebräuchlich sind. Schlupfregelungen sind dem Fachmann bekannt und werden hier nicht näher erläutert. Der eine Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 2 weist einen muskelkraftbetätigbaren Zweikreis-Hauptbremszylinder 16 auf, an den über ein Kreistrennventil 17 in jedem Bremskreis und über die Einlassventile 13 die Radbremsen 14 angeschlossen sind, so dass eine Bremsbetätigung auch mit Muskelkraft mit dem Hauptbremszy- linder 16 möglich ist. In der dargestellten und beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind die Kreistrennventile 17 als in ihrer Grundstellung offene 2/2-Wege- Magnetventile ausgeführt.
Für eine Fremdkraftbremsung, bei der der Bremsdruck mit der Fremdkraft-Kolben- Zylinder-Einheit 4 erzeugt wird, dient der Hauptbremszylinder 16 als Sollwertgeber für den zu erzeugenden oder zu regelnden Bremsdruck und wird durch Schließen der Kreistrennventile 17 von den Einlassventilen 13 getrennt. Als Sollwert für den Bremsdruck wird mit einem Wegsensor 18 ein Kolbenweg eines Hauptbremszylin- derkolbens und/oder mit einem Drucksensor 19 ein im Hauptbremszylinder 16 er- zeugter Druck gemessen.
Um den oder die Hauptbremszylinderkolben bei geschlossenen Kreistrennventilen 17 bewegen zu können ist ein Pedalwegsimulator 20 über ein Simulatorventil 21 an einen Bremskreis des Hauptbremszylinders 16 angeschlossen. Das Simulator- ventile 21 wird bei einer Fremdkraftbremsung geschlossen. Der Pedalwegsimula- tor 20 ist eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem federbeaufschlagten Kolben.
Der andere Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 3 der erfindungsgemäßen elekt- rohydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 ist ebenfalls als Zweikreis- Bremsdruckerzeuger ausgebildet und weist in jedem Bremskreis eine Hydro- pumpe 22 auf, die gemeinsam mit einem Elektromotor 23 antreibbar sind. Die Hyd- ropumpen 22 sind beispielsweise Kolbenpumpen oder (Innen-) Zahnradpumpen. Saugseiten der Hydropumpen 22 des anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 3 sind über Vorlauf-Bremsleitungen 24 an die beiden Bremskreise des Haupt- bremszylinders 16 des einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 2 und Druckseiten der Hydropumpen 22 des anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 3 über Rück- lauf-Bremsleitungen 25 an den Einlassventilen 13 abgewandte Seiten der Kreist- rennventile 17 des einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 2 angeschlossen. Bei einem Ausfall des einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 2 lassen sich die Radbremsen 14 und damit die Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 mit dem ande- ren Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 3 betätigen. Eine Regelung der Radbrems- drücke ist mit den Einlassventilen 13 und den Auslassventilen 15 des einen Fremd- kraft-Bremsdruckerzeugers 2 möglich. Die Bremsbetätigung mit dem anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 3 bei Ausfall des einen Fremdkraft-Brems- druckerzeugers 2 ist eine sogenannte Hilfsbremsung.
Den Hydropumpen 22 des anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 3 sind By- passventile 26 hydraulisch parallel geschaltet, die in der dargestellten und be- schriebenen Ausführungsform der Erfindung als in ihrer stromlosen Grundstellung offene 2/2-Wege-Magnetventile ausgebildet sind. Sie verbinden den Hauptbrems- zylinder 16 des einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 2 durch die Kreistrenn- ventile 17 und die Einlassventile 13 mit den Radbremsen 14, so dass die Rad- bremsen 14 mit dem Hauptbremszylinder 16 betätigt werden können. Bei einer Fremdkraftbremsung mit dem anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 3 werden die Bypassventile 26 geschlossen.
Den Bypassventilen 26 des anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 3 sind Rückschlagventile 27 hydraulisch parallel geschaltet, die von der Saugseiten zur Druckseite der Hydropumpen 22 durchströmbar sind, so dass auch bei geschlos- senen Bypassventilen 26 eine Betätigung der Radbremsen 14 mit dem einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 2 möglich ist.
Der andere Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 3 weist einen eigenen Bremsflüssig- keitsvorratsbehälter 28 auf, der durch eine Schottwand 29 in zwei Kammern 30 unterteilt ist, an die die beiden Hydropumpen 22 angeschlossen sind. Die Hydro- pumpen 22 des anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 3 sind unmittelbar und dadurch mit niedrigem Strömungswiderstand an den Bremsflüssigkeitsvorratsbe- hälter 28 angeschlossen, wodurch ein schneller Bremsdruckaufbau auch bei kalter und infolgedessen zähflüssiger Bremsflüssigkeit gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße, elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 weist einen weiteren Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 31 auf, an den die beiden Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10, 28 der beiden Fremdkraft-Bremsdruckerzeu- ger 2, 3 über einen Anschluss mit einem T-Stück 32 bzw. einer Verzweigung an- geschlossen sind. Möglich ist auch ein weiterer Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 31 , der für jeden Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10, 28 der Fremdkraft-Brems- druckerzeuger 2, 3 einen eigenen Anschluss aufweist (nicht dargestellt). Der wei- tere Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 31 weist keine Schottwände auf und ist nicht in Kammern unterteilt.
Der weitere Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 31 weist einen Bremsflüssigkeits- sensor 33 auf, mit dem ein Bremsflüssigkeitsstand messbar oder ein Absinken des Bremsflüssigkeitsstands auf oder unter einen vorgegebenen minimalen Bremsflüs- sigkeitsstand feststellbar ist. Dadurch ist eine Undichtigkeit der Fremdkraft-Fahr- zeugbremsanlage 1 feststellbar, egal an welcher Stelle der Fremdkraft-Fahrzeug- bremsanlage 1 die Undichtigkeit auftritt.
Dadurch dass jeder Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 2, 3 einen eigenen Brems- flüssigkeitsvorratsbehälter 10, 28 aufweist, die zudem in Kammern 9, 30 unterteilt sind, ist die erfindungsgemäße Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 bei einer Un- dichtigkeit, egal an welcher Stelle sie auftritt, funktionsfähig, sie lässt sich mit zu- mindest einem der beiden Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 2, 3 betätigen. Durch die zusätzliche Aufteilung in zwei Bremskreise in beiden Fremdkraft-Brems- druckerzeugern 2, 3 ist die Verfügbarkeit der Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage 1 weiter erhöht.
Die beiden Fremdkraft-Bremskraftdruckerzeuger 2, 3 sind als Baugruppen ausge- führt, an denen die Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10, 28 angeordnet bzw. auf die die Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10, 28 wie bei einem herkömmlichen Hauptbremszylinder aufgesetzt sind. Eine von den Baugruppen separate Anord- nung eines oder beider Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter 10, 28 ist ebenfalls mög- lich. Die Baugruppe des einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 2 weist außer der Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit 4 den Hauptbremszylinder 16, die Brems- druckregelventilanordnung mit den Einlassventilen 13 und den Auslassventilen 15, die Fremdkraftventile 12, die Kreistrennventile 17 und den Pedalwegsimulator 20 mit dem Simulatorventil 21 auf. Die Baugruppe des anderen Fremdkraft-Brems- druckerzeugers 3 weist die beiden Hydropumpen 22 mit dem Elektromotor 23, die Bypassventile 26 und die Rückschlagventile 27 auf.

Claims

Ansprüche
1. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage für ein autonom auf öf- fentlichen Straßen fahrendes Landfahrzeug, mit zwei Fremdkraft-Brems- druckerzeugern (2, 3), an die eine oder mehrere hydraulische Radbremsen (14) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fremdkraft- Bremsdruckerzeuger (2, 3) einen Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (10, 28) aufweist und dass die Fahrzeugbremsanlage (1 ) einen weiteren Bremsflüssig- keitsvorratsbehälter (31 ) aufweist, an den die Bremsflüssigkeitsvorratsbehäl- ter (10, 28) der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (2, 3) angeschlossen sind.
2. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fremdkraft-Bremsdrucker- zeuger (2, 3) als Zweikreis-Bremsdruckerzeuger mit hydraulisch voneinander getrennten Bremskreisen ausgebildet ist, an die jeweils mindestens eine hyd- raulische Radbremse (14) angeschlossen ist.
3. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremsflüssigkeitsvorratsbehälter (10, 28) mindestens eines Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers (2, 3) mehrere Kam- mern (9, 30) aufweist.
4. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach einem oder meh- reren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Bremsflüssigkeitsbehälter (31 ) einen Bremsflüssigkeitssensor (33) aufweist.
5. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach einem oder meh- reren der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (2) eine Fremdkraft-Kolben-Zylinder- Einheit (4) zur Bremsdruckerzeugung auweist.
6. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach einem oder meh- reren der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (3) eine Hydropumpe (22) zur Brems- druckerzeugung aufweist.
7. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkraft-Kolben-Zylinder-Einheit (4) und/oder die Hydropumpe (22) unmittelbar an den Bremsflüssigkeitsvor- ratsbehälter (10, 28) angeschlossen ist.
8. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach einem oder meh- reren der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (2) einen Muskel- oder Hilfskraft-Haupt- bremszylinder (16) zu einer redundanten Bremsdruckerzeugung aufweist.
9. Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage nach einem oder meh- reren der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (2) eine Bremsdruckregelventilanord- nung (13, 15) zur Regelung der Bremsdrücke in den Radbremsen (14) auf- weist, an die die Radbremsen (14) angeschlossen sind, und dass die Rad- bremsen (14) zusätzlich mittelbar durch die Bremsdruckregelventilanordnung (13, 15) an den anderen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (3) angeschlossen sind.
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