WO2020007705A1 - Bremsanlage für kraftfahrzeuge - Google Patents

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WO2020007705A1
WO2020007705A1 PCT/EP2019/067170 EP2019067170W WO2020007705A1 WO 2020007705 A1 WO2020007705 A1 WO 2020007705A1 EP 2019067170 W EP2019067170 W EP 2019067170W WO 2020007705 A1 WO2020007705 A1 WO 2020007705A1
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WO
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pressure
pressure medium
regulating unit
medium reservoir
brake system
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PCT/EP2019/067170
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English (en)
French (fr)
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Joseph Dolmaya
Dieter Dinkel
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Continental Teves AG and Co OHG
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—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
    • B60T8/34—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 having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—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 having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081—Systems with stroke simulating devices for driver input
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60T8/36—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 having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition including a pilot valve responding to an electromagnetic force
    • B60T8/3615—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems
    • B60T8/3675—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems integrated in modulator units
    • B60T8/368—Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems integrated in modulator units combined with other mechanical components, e.g. pump units, master cylinders

Definitions

  • the invention relates to a brake system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • WO 2011/029812 A1 discloses a brake system for actuating four hydraulically actuated wheel brakes with an electrically controllable pressure modulation device with wheel-specific inlet and outlet valves, a brake pedal-actuated master brake cylinder, which is hydraulically connected to the pressure modulation device, a simulation device, which is hydraulically connected to the master brake cylinder, an electrically controllable pressure supply device, which is also hydraulically connected to the pressure modulation device, and a pressure medium reservoir under atmospheric pressure.
  • the brake system has a modular structure with a first module, which comprises the master brake cylinder and the simulation device, a second module, which is formed by the pressure supply device, and a third module with, inter alia, the intake and exhaust valves. The modules are assembled into a unit to which a single pressure medium reservoir is assigned.
  • DE 10 2014 225 958 A1 discloses a brake system for actuating four hydraulically actuated wheel brakes, in which an electrically controllable pressure modulation device with wheel-specific inlet and outlet valves, a brake pedal-actuated master brake cylinder, which is hydraulically connected to the pressure modulation device, and a simulation device, which is hydraulic is connected to the master cylinder, and an electrically controllable pressure supply device, which is also hydraulically connected to the pressure modulation device, in one common, first electrohydraulic control and re gel unit are arranged.
  • This first electrohydraulic control unit is assigned a (single) pressure medium storage container.
  • a second electrically controllable pressure supply device is provided, which is arranged in a second electrohydraulic control and regulating unit, which is assigned a second pressure medium reservoir.
  • the second electro-hydraulic control and regulating unit is provided only for the two wheel brakes of the front axle and is hydraulically connected for the two wheel brakes of the front axle of the pressure modulation device.
  • these are connected to a third pressure medium reservoir via separate hydraulic lines, so that the first pressure medium reservoir and the second pressure medium reservoir are hydraulically connected to one another by means of the first and second electrohydraulic control and regulating units, and also over the separate lines mentioned.
  • the invention is based on the idea in the brake system, the pressure modulation device and the pressure preparation device in a first electrohydraulic control and To arrange the control unit, which is assigned a first pressure medium reservoir for supplying the first electrohydraulic control and regulating unit with pressure medium, and to arrange the master brake cylinder, the simulation device and the simulator release valve in a second electrohydraulic control and regulating unit, which has a second pressure medium supply container for supplying the second elect raw hydraulic control and regulation unit with pressure medium is assigned.
  • the two electro-hydraulic control and regulating units can be arranged at different points in the motor vehicle, both the master brake cylinder and the pressure supply device being adequately supplied with pressure medium regardless of the relative installation location in the vehicle.
  • Each of the two pressure medium reservoirs is preferably under atmospheric pressure.
  • An electro-hydraulic control and regulation unit is understood to mean a separate structural unit, the components of which are in a common housing, e.g. are arranged in a valve block.
  • the brake system therefore comprises two separate structural units in the form of the first and the second electrohydraulic control and regulating unit.
  • first pressure medium reservoir and the second pressure medium reservoir are structurally separate.
  • a brake system for motor vehicles which can be controlled in a “brake-by-wire” mode of operation both by the driver and independently of the vehicle driver, preferably in the “brake-by-wire” mode of operation and in at least one fallback operating mode can be operated in which only the operation by the driver is possible.
  • the brake system includes a simulation device. In a "brake-by-wire” mode of operation, this gives the driver a comfortable brake pedal feeling.
  • the simulation device is hydraulically connected to the master brake cylinder. The effect of the simulation device can be switched off, for example in a fallback operating mode.
  • the simulation device can be activated by means of a simulator release valve The simulator release valve is preferred
  • the simulator release valve is particularly preferably arranged in the hydraulic connection between the simulation device and the master brake cylinder.
  • the simulation device particularly preferably comprises an elastic element.
  • the first electrohydraulic control and regulating unit and the second electrohydraulic control and regulating unit in the motor vehicle are preferably arranged at a distance from one another.
  • the second electro-hydraulic control and regulating unit is particularly preferably attached to a bulkhead.
  • the first electrohydraulic control and regulating unit is particularly preferably arranged in the engine compartment.
  • the first pressure medium reservoir is preferably arranged on the first electrohydraulic control and regulating unit and the second pressure medium reservoir is arranged on the second electrohydraulic control and regulating unit. In this way, short hydraulic connections are achieved between the respective pressure medium reservoir and the hydraulic components it supplies.
  • the first pressure medium reservoir and the second pressure medium reservoir are preferred exclusively by means of the first and second electrohydraulic control and regulating units hydraulically connected. There is therefore no direct hydraulic connection, for example in the form of a separate connecting line, or a hydraulic connection via a third pressure medium reservoir.
  • the first pressure medium reservoir preferably comprises only a single chamber. This is connected to the pressure supply device and the wheel brakes. This reduces the manufacturing costs for the brake system.
  • the second pressure medium reservoir preferably comprises only a single chamber. This is connected to the master brake cylinder. This reduces the manufacturing costs for the brake system.
  • the pressure modulation device preferably comprises a
  • the at least four outlet valves are connected via a common return line to the first pressure medium storage container or its single chamber.
  • the first pressure medium storage container and the second pressure medium storage container each include a fill level detection or fill level warning device. This offers the advantage of early leak detection.
  • the level detection or level warning device of the first pressure medium reservoir is designed in two or more stages. A gradual warning and / or system degradation with regard to brake control functions is possible.
  • the level detection or level warning device of the second pressure medium reservoir is preferably two or carried out in several stages. A gradual warning and / or system degradation with regard to brake control functions is possible.
  • a first electronic control and regulation unit and a second electronic control and regulation unit are preferably arranged on the first electrohydraulic control and regulation unit. The control of the individual components of the
  • Brake system can be distributed to two electronic control and regulation unit in order to be able to carry out as many braking functions as possible even if one of the two electronic control and regulation units fails.
  • No electronic control and regulation unit is preferably arranged on the second electrohydraulic control and regulation unit. So the unit, e.g. to be arranged on the bulkhead, kept as small as possible.
  • the electrically actuable simulator gate release valve is therefore particularly preferably controlled by one of the electronic control and regulating units of the first electrohydraulic control and regulating unit.
  • the pressure modulation device is preferably controlled by the first electronic control and regulating unit in order to be able to carry out a wheel-specific brake pressure control even in a fallback operating mode in which the wheel brakes are pressurized by the master brake cylinder.
  • the simulator release valve and the pressure supply device are preferably controlled by the second electronic control unit.
  • the first electronic control and regulating unit there is nevertheless a switchover to a "by-wire" operating mode with activated simulation device and electrically controlled pressure build-up possible by the pressure supply device.
  • the master brake cylinder is preferably hydraulically separably connected via a isolating valve to a brake supply line to which the inlet connections of the inlet valves of the
  • Pressure modulation device are connected.
  • the master brake cylinder can be separated from the wheel brakes.
  • the electrically controllable pressure supply device is hydraulically connected via a connecting valve to the brake supply line in order to hydraulically isolate it from the rest of the brake system in the event of a leak in the pressure supply device.
  • An electrically operable circuit isolating valve is preferably arranged in the brake supply line in such a way that when the circuit isolating valve is closed, the brake supply line is hydraulically separated into a first line section and a second line section.
  • the first line section is connected to two of the inlet valves and the second line section is connected to the other inlet valves.
  • the pressure supply device is hydraulically connected to the second line section.
  • the master brake cylinder is hydraulically connected to the first line section.
  • the inlet valves connected to the first line section are preferably assigned to the wheels of the front axle and the inlet valves connected to the second line section are assigned to the wheels of the rear axle.
  • the isolating valve is preferably open when deenergized, the circuit isolating valve is open when deenergized and the connection valve is deenergized executed closed, so that in the event of a complete power failure of the brake system, all wheel brakes can be supplied with pressure by means of the master brake cylinder and a discharge of pressure medium via the pressure preparation device is reliably prevented.
  • the hydraulic connection between the pressure chamber of the master brake cylinder and the pressure medium reservoir can preferably be separated by actuation / displacement of the master brake cylinder piston.
  • the pressure supply device is preferably formed by a cylinder-piston arrangement with only one hydraulic pressure chamber, the piston of which can be actuated back and forth by an electromechanical actuator. This enables precise and quick printing.
  • Fig. 1 shows an embodiment of an inventive
  • FIG. 1 an embodiment of a brake system according to the invention for a motor vehicle with four hydraulically actuated wheel brakes 8a-8d is shown schematically.
  • Brake system comprises a master brake cylinder 2 which can be actuated by means of an actuation or brake pedal 1, a simulation device 3 which interacts with the master brake cylinder 2 and has an associated simulator release valve 32, an electrically controllable pressure supply device 5 and a pressure Modulation device 61 for setting wheel-specific brake pressures, which, according to the example, have an inlet valve 6a-6d and an outlet valve 7a-7d for each wheel brake 8a-8d.
  • the pressure modulation device 61 and the pressure supply device 5 are arranged in a first electro-hydraulic control and regulating unit 60, while the master cylinder 2, the simulation device 3 and the simulator release valve 32 are arranged in a second, separate electro-hydraulic control and regulating unit 160.
  • the first electrohydraulic control and regulating unit 60 is assigned a first pressure medium storage container 4, which is under atmospheric pressure and serves to supply the first electrohydraulic control and regulating unit 60 with pressure medium.
  • the first pressure medium reservoir 4 is advantageously arranged directly on the first electrohydraulic control and regulating unit 60.
  • the second electrohydraulic control and regulating unit 160 is assigned a separate, second atmospheric pressure fluid reservoir 104 which serves to supply the second electrohydraulic control and regulating unit 160 with pressure medium.
  • the second pressure medium reservoir 104 is likewise advantageously arranged directly on the second electrohydraulic control and regulating unit 160.
  • the wheel brake 8a is assigned to the left front wheel (FL), the wheel brake 8b to the right front wheel (FR), the wheel brake 8c to the left rear wheel (RL) and the wheel brake 8d to the right rear wheel (RR).
  • the master brake cylinder 2 has a master brake cylinder piston 15, which is in the housing 116 of the second electro-hydraulic Control and regulating unit 160 delimits a hydraulic pressure chamber 17 and represents a single-circuit master brake cylinder.
  • Pressure chamber 17 accommodates a return spring which positions the piston 15 in an initial position when the master brake cylinder 2 is not actuated.
  • Pressure chamber 17 projects over radial bores formed in the piston 15 and a corresponding one
  • Piston rod 24 couples the pivoting movement of brake pedal 1 as a result of pedal actuation to the translational movement of master brake cylinder piston 15, the actuation path of which is detected by a preferably redundant displacement sensor 25.
  • the corresponding piston travel signal is a measure of the brake pedal actuation angle. It represents a driver's braking request.
  • Simulation device 3 is hydraulic and hyd raulisch coupled to the master cylinder 2.
  • Simulation device 3 has, for example, essentially a simulator chamber 29, a simulator rear chamber 30 and a simulator piston 31 separating the two chambers 29, 30 from one another.
  • Simulator piston 31 is supported on the housing 116 by an elastic element 33 (for example a simulator spring) arranged in the simulator rear chamber 30 (for example dry).
  • the hydraulic simulator chamber 29 is exemplary connected to the pressure chamber 17 of the master brake cylinder 2 by means of a preferably electrically actuated, preferably electrically closed simulator release valve 32.
  • a hyd raulisch antiparallel to the simulator release valve 32 arranged check valve 34 allows regardless of
  • the pressure modulation device 61 arranged in the first electrohydraulic control and regulating unit 60 comprises, as already mentioned, an inlet valve 6a-6d and an outlet valve 7a-7d for each hydraulically actuable wheel brake 8a-6d, which are hydraulically connected in pairs via center connections and to the wheel brake 8a 8d are connected.
  • the input ports of the intake valves 6a-6d are hydraulically connected to a brake supply line 13.
  • Inlet valves 6a-6d are each connected in parallel with a non-specified check valve that opens towards brake supply line 13 and is not shown.
  • the outlet connections of the exhaust valves 7a-7d (and thus the
  • Pressure modulation device 61 are connected to the first pressure medium reservoir 4 via a common return line 14.
  • the brake supply line 13 is an electrically actuated, advantageously de-energized open, circuit separating valve 40 is arranged, through which the brake supply line 13 is separable into a first line section 13a and a second line section 13b.
  • the first line section 13a is connected to the master brake cylinder 2 via an electrically actuated isolating valve 23, which is advantageously open when de-energized, and the second line section 13b is connected to the pressure valve via an electrically actuated, advantageously normally off, cut-in valve 26. riding position 5 connected.
  • the first line section 13a is advantageously connected to the inlet valves 6a, 6b of the wheel brakes 8a, 8b of the front axle VA and the second line section 13b to the inlet valves 6c, 6d of the wheel brakes 8c, 8d of the rear axle HA.
  • the electrically controllable pressure supply device 5 in the first electrohydraulic control and regulating unit 60 is designed as a hydraulic cylinder-piston arrangement (or a single-circuit electrohydraulic actuator (linear actuator)), the pistons 36 of which are also shown schematically by a schematically indicated electric motor 35 with the interposition of one Rotational translation gear 39 shown is actuated. Piston 36 delimits a pressure chamber 37 of the pressure supply device 5. A rotor position sensor 44 is used to detect the rotor position of the electric motor 35.
  • a line section 38 is connected, which via the connection valve 26 with the
  • Brake supply line 13 (specifically the second line section 13b) is connected.
  • connection valve 26 the hydraulic connection between the electrically controllable pressure supply device 5 and the brake supply line 13 (and thus the pressure modulation device 61 or the input connections of the inlet valves 6a-6d) can advantageously be opened and shut off in a controlled manner.
  • a suction of pressure medium into the pressure chamber 37 is possible by retracting the piston 36 when the connecting valve 26 is closed, in that pressure medium from the first pressure medium reservoir 4 via a hydraulic connection (suction line) 42 with a pressure ready in the flow direction.
  • Positioning device 5 opening check valve 53 can flow into the pressure chamber 37.
  • a pressure sensor 19 is provided in the first electrohydraulic control and regulating unit 60 and detects the pressure present in the second line section 13b.
  • Master brake cylinder 2 is also hydraulically connected to the input connections of the intake valves 6a-6d of the pressure modulation device 61.
  • This hydraulic connection 22 comprises a first connection piece 22a, which is formed in the second electrohydraulic control and regulating unit 160 and which connects the master brake cylinder 2 to an output connection of the second electrohydraulic control and regulating unit 160, a connecting line section 122 which connects the second to the first connects electro-hydraulic control and regulation unit, and a second, in the first electro-hydraulic control and regulation unit 60 formed connector 22b, which connects an input port of the first electro-hydraulic control and regulation unit 60 with the isolation valve 23.
  • Isolating valve 23 is in turn connected to the brake supply line 13 (and thus the pressure modulation device 61 or the input connections of the inlet valves 6a-6d). Through the isolation valve 23, the hydraulic connection 22 between the pressure chamber 17 and the brake supply line 13 (or the inlet connections of the inlet valves 6a-6d or the wheel brakes 8a-8d) can be shut off.
  • the second electrohydraulic control and regulating unit 160 is hydraulically connected to the first electrohydraulic control and regulating unit 60 via the one connecting line section 122.
  • the inlet connections of all inlet valves 6a-6d can be supplied with a pressure which, in a first operating mode (for example “brake-by-wire” operating mode), corresponds to the brake pressure provided by the pressure supply device 5 by means of the brake supply line 13 by means of the brake supply line 13
  • the brake supply line 13 can be subjected to the pressure of the pressure chamber 17 of the master brake cylinder 2 in a second operating mode (for example in a de-energized fallback operating mode).
  • the first pressure medium reservoir 4 has only one chamber. This is connected via the connection 42 to the pressure setting device 5 and via the return line 14 to the outlet connections of the outlet valves 7a-7d (and thus the wheel brakes 8a-8d).
  • Pressure medium reservoir 4 is advantageously permitted with a level detection or level warning device 9. If required, this can be equipped with one, two or more switching states.
  • the second pressure medium reservoir 104 also has only a single chamber. This is connected to the master brake cylinder 2 via the line 41.
  • Pressure medium reservoir 104 is advantageously also equipped with a fill level detection or fill level warning device 109. If required, this can be equipped with one, two or more switching states.
  • the hydraulic components Druckbe provision device 5, valves 6a-6d, 7a-7d, 23, 26, 40 and the hydraulic connections 13, 38, 22b, 14 are arranged in the first electro-hydraulic control and regulating unit 60.
  • the Electrohydraulic control and regulating unit 60 are assigned a first (ECU1) and a second electronic control and regulating unit (ECU2) 12, 112, which are arranged directly on the electrohydraulic control and regulating unit 60.
  • the hydraulic components master brake cylinder 2, simulation device 3, valves 32, 34 and the hydraulic connections 41, 22a are arranged in the second electro-hydraulic control and regulating unit 160.
  • No electronic control and regulating unit (ECU) is arranged on the electrohydraulic control and regulating unit 160.
  • the first electronic control and regulating unit 12 serves to control the pressure modulation device 61 (i.e. the electrically actuable valves 6a-6d, 7a-7d).
  • Driver's request acquisition is likewise preferably fed to the first electronic control and regulating unit 12 and / or processed in the electronic control and regulating unit 12 in order to be able to carry out pressure regulation by means of the pressure modulation device 61.
  • the second electronic control and regulating unit 112 is used, for example, to control the pressure preparation device 5 and the valves 23, 26 and 40 of the first electrohydraulic control and regulating unit 60.
  • the second electronic control and regulating unit 112 is used to control the simulator release valve 32 second electrohydraulic control and regulating unit 160.
  • the signals of the displacement sensor 25 for the driver's request acquisition are likewise preferably fed to the second electronic control and regulating unit 112 and / or processed in the electronic control and regulating unit 112.
  • the second electrohydraulic control and regulating unit 160 with the second pressure medium reservoir 104 is advantageously arranged on the bulkhead of the motor vehicle.
  • the first electrohydraulic control and regulating unit 60 with the first pressure medium reservoir 4, which is not located on the bulkhead but advantageously elsewhere in the engine compartment, is connected to the second electrohydraulic control and regulating unit 160 via the connecting line section 122.
  • first pressure medium reservoir 4 and the second pressure medium reservoir 104 are hydraulically connected to one another exclusively via the first and the second electrohydraulic control and regulating unit 60, 160, in particular indirectly via the connections 41, 22, 13, 42 or 14.
  • An advantage of the invention is that the two control and regulating units 60, 160 of the brake system can be flexibly installed in the vehicle, but the supply of the hydraulic components of the brake system with pressure medium, in particular the master brake cylinder and the pressure preparation device, are ensured ,
  • a flexible arrangement alone would also be given if the brake system is subdivided, for example, into a first electrohydraulic control and regulating unit with pressure modulation device and electrical pressure supply device and a second electrohydraulic control and regulating unit with master brake cylinder, both control and regulating units being provided by the same pressure medium reservoir with pressure medium be supplied.
  • the second electro-hydraulic control and regulation unit could be mounted on the bulkhead and the first electro-hydraulic control and regulation unit could be placed in the engine compartment, for example.
  • the pressure medium reservoir In the event that the (only) pressure medium reservoir is arranged on the first unit and the master brake cylinder via a connection running within the second control and regulating unit, partly outside the two control and regulating units and partly within the first control and regulating unit the pressure medium reservoir is connected, the pressure medium reservoir must be located from the level (height) above the second control and regulating unit, since this is the only way to ensure that the pressure chamber of the master brake cylinder is filled with pressure medium. This severely limits the installation options for the two control and regulating units in the motor vehicle.
  • the pressure supply device is via a very long hydraulic suction line (through the first control and regulating unit, into the second control and regulating unit and through the second control unit) with the
  • Pressure medium reservoir connected. This leads to poor or delayed suction of pressure medium into the Pressure supply device, which can, for example, reduce the braking power.
  • the master brake cylinder 2 and the simulation device 3 are therefore arranged in a (second) electro-hydraulic control and regulating unit 160.
  • a separate (second) pressure medium reservoir 104 is assigned to this electrohydraulic control and regulating unit 160.
  • the pressure modulation device 61 and the pressure supply device 5 are arranged in a separate (first) electro-hydraulic control and regulating unit 60.
  • This electrohydraulic control and regulating unit 60 is also assigned its own (first) pressure medium reservoir 4.
  • the pressure medium return in the first electrohydraulic control and regulating unit 60 (common return line 14 for all outlet valves, one chamber in the pressure medium reservoir 4) is single-circuited in order to convey the volume from the pressure medium reservoir 4 again into the pressure medium reservoir 4.
  • a double-circuit return is not necessary, since the pressure medium reservoir 104 of the second electrohydraulic control and regulating unit 160 can be designed larger, since the volume for the pressure supply device 5 is not provided in the pressure medium reservoir 104. must be kept. In the event of a leak, there is therefore sufficient volume in the second electrohydraulic control and regulating unit 160 in order to ensure even longer journeys with leakage without a total failure of the brake system.
  • pressure medium can be flushed into the master brake cylinder chamber 17 by means of the volume in the pressure medium storage container 4 and the pressure supply device 5, by closing the inlet valves 6a-6d. This ensures that the driver has pressure medium available within the master brake cylinder chamber 17 if the vehicle should go into the fallback operating mode.
  • the brake system according to the invention has the advantage that the two electrohydraulic control and regulating units 60 and 160 can be arranged as desired in the motor vehicle, the first electrohydraulic control and regulating units 60 also being able to be placed below the second driver unit electrohydraulic control and regulating units 160, and that at the same time there are no disadvantages in the suction performance of the pressure supply device 5 and "time to lock" requirements are met.

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Abstract

Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug zur Betätigung von zumindest vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a-8d), miteiner elektrisch steuerbaren Druckmodulationseinrichtung (61), welche zumindest ein elektrisch betätigbares Einlassventil (6a-6d) für jede der zumindest vier Radbremsen umfasst,einem mittels eines Bremspedals (1) betätigbaren Hauptbremszylinder (2), welcher mit den Eingangsanschlüssen der Einlassventile der Druckmodulationseinrichtung (61) hydraulisch verbunden ist, einer Simulationseinrichtung (3), welche hydraulisch mit dem Hauptbremszylinder (2) verbunden ist, wobei eine Wirkung der Simulationseinrichtung durch ein Simulatorfreigabeventil (32) zu- und abschaltbar ist, und einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5), welche mit den Eingangsanschlüssender Einlassventile der Druckmodulationseinrichtung (61) hydraulisch verbunden ist,wobei die Druckmodulationseinrichtung (61) und die Druckbereitstellungseinrichtung(5)in einer ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (60) angeordnet sind, welcher ein erster Druckmittelvorratsbehälter (4) zugeordnet ist, und der Hauptbremszylinder (2), die Simulationseinrichtung (3) und das Simulatorfreigabeventil (32) in einer zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (160) angeordnet sind, welcher ein zweiter Druckmittelvorratsbehälter (104) zur Versorgung der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (160) mit Druckmittel zugeordnet ist.

Description

Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der WO 2011/029812 Al ist eine Bremsanlage zur Betätigung von vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen bekannt mit einer elektrisch steuerbaren Druckmodulationseinrichtung mit rad individuellen Einlass- und Auslassventilen, einem bremspe- dalbetätigbaren Hauptbremszylinder, welcher mit der Druck modulationseinrichtung hydraulisch verbunden ist, einer Si mulationseinrichtung, welche hydraulisch mit dem Hauptbrems zylinder verbunden ist, einer elektrisch steuerbaren Druck bereitstellungseinrichtung, welche ebenfalls mit der Druck modulationseinrichtung hydraulisch verbunden ist, und einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter. Dabei ist die Bremsanlage modular aufgebaut mit einem ersten Modul, welches den Hauptbremszylinder und die Simulations einrichtung umfasst, einem zweiten Modul, welches durch die Druckbereitstellungseinrichtung gebildet wird, und einem dritten Modul mit u.a. den Einlass- und Auslassventilen. Dabei sind die Module zu einer Einheit zusammengebaut, welcher ein einziger Druckmittelvorratsbehälter zugeordnet ist.
Aus der DE 10 2014 225 958 Al ist eine Bremsanlage zur Betätigung von vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen bekannt, bei welcher eine elektrisch steuerbare Druckmodulationseinrichtung mit radindividuellen Einlass- und Auslassventilen, ein bremspedalbetätigbarer Hauptbremszylinder, welcher mit der Druckmodulationseinrichtung hydraulisch verbunden ist, eine Simulationseinrichtung, welche hydraulisch mit dem Haupt bremszylinder verbunden ist, und eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, welche ebenfalls mit der Druckmodulationseinrichtung hydraulisch verbunden ist, in einer gemeinsamen, ersten elektrohydraulischen Steuer- und Re geleinheit angeordnet sind. Dieser ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit ist ein (einziger) Druckmittelvor ratsbehälter zugeordnet. Zur Erhöhung der Verfügbarkeit der Bremsanlage für das hochautomatisierte Fahren ist eine zweite elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung vorge sehen, die in einer zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit angeordnet ist, welcher ein zweiter Druckmit- telvorratsbehälter zugeordnet ist. Die zweite elektrohydrau lische Steuer- und Regeleinheit ist nur für die zwei Radbremsen der Vorderachse vorgesehen und ist für die zwei Radbremsen der Vorderachse der Druckmodulationseinrichtung hydraulisch nachgeschaltet. Zur Versorgung des ersten und des zweiten Druckmittelvorratsbehälters mit Druckmittel sind diese mit einem dritter Druckmittelvorratsbehälter über jeweils separate hydraulische Leitungen verbunden, so dass der erste Druck- mittelvorratsbehälter und der zweite Druckmittelvorratsbehälter mittels der ersten und zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit hydraulisch miteinander verbunden sind und auch über die genannten separaten Leitungen.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige „Brake-by-wire"-Bremsanlage bereitzustellen, welche flexibel im Fahrzeug verbaut werden kann, wobei jedoch die Versorgung der hydraulischen Komponenten der Bremsanlage mit Druckmittel, insbesondere des Hauptbremszylinders und der Druckbereit stellungseinrichtung, sichergestellt sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde in der Bremsanlage die Druckmodulationseinrichtung und die Druckbereitstellungsein richtung in einer ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit anzuordnen, welcher ein erster Druckmittelvor ratsbehälter zur Versorgung der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit mit Druckmittel zugeordnet ist, sowie den Hauptbremszylinder, die Simulationseinrichtung und das Simulatorfreigabeventil in einer zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit anzuordnen, welcher ein zweiter Druckmittelvorratsbehälter zur Versorgung der zweiten elekt rohydraulischen Steuer- und Regeleinheit mit Druckmittel zu geordnet ist. So können die beiden elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit an verschiedenen Stellen im Kraftfahrzeug angeordnet werden, wobei sowohl der Hauptbremszylinder als auch die Druckbereitstellungseinrichtung unabhängig vom relativen Einbauort im Fahrzeug ausreichend mit Druckmittel versorgt sind.
Bevorzugt steht jeder der beiden Druckmittelvorratsbehälter unter Atmosphärendruck.
Unter einer elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit wird eine separate Baueinheit verstanden, deren Komponenten in einem gemeinsamen Gehäuse, z.B. in einem Ventilblock, angeordnet sind. Die Bremsanlage umfasst daher zwei separate Baueinheiten in Form der ersten und der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit .
Ebenso sind der erste Druckmittelvorratsbehälter und der zweite Druckmittelvorratsbehälter baulich getrennt ausgeführt.
Bevorzugt handelt es sich um eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer „Brake-by-wire"-Betriebsart sowohl vom Fahr zeugführer 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 umfasst eine Simulationseinrichtung. Diese vermittelt in einer „Brake-by-wire"-Betriebsart dem Fahr zeugführer ein angenehmes Bremspedalgefühl. Die Simulations einrichtung ist mit dem Hauptbremszylinder hydraulisch ver bunden. Die Wirkung der Simulationseinrichtung ist, z.B. in einer Rückfallbetriebsart, abschaltbar. Die Simulationseinrichtung ist mittels eines Simulatorfreigabeventils zu- und abschaltbar ausgeführt. Bevorzugt ist das Simulatorfreigabeventil
elektrisch betätigbar ausgeführt. Das Simulatorfreigabeventil ist besonders bevorzugt in der hydraulischen Verbindung zwischen der Simulationseinrichtung und dem Hauptbremszylinder ange ordnet. Besonders bevorzugt umfasst die Simulationseinrichtung ein elastisches Element.
Bevorzugt sind die erste elektrohydraulische Steuer- und Re geleinheit und die zweite elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit im Kraftfahrzeug voneinander beabstandet ange ordnet. Besonders bevorzugt ist die zweite elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit an eine Spritzwand befestigt. Besonders bevorzugt ist die erste elektrohydraulische Steuer- und Re geleinheit im Motorraum angeordnet.
Bevorzugt ist der erste Druckmittelvorratsbehälter an der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit angeordnet und der zweite Druckmittelvorratsbehälter an der zweiten elektrohyd raulischen Steuer- und Regeleinheit angeordnet. So werden kurze hydraulische Verbindungen zwischen dem jeweiligen Druckmit- telvorratsbehälter und den von ihm versorgten hydraulischen Komponenten erreicht.
Bevorzugt sind der erste Druckmittelvorratsbehälter und der zweite Druckmittelvorratsbehälter ausschließlich mittels der ersten und zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit hydraulisch miteinander verbunden. Es ist also keine direkte hydraulische Verbindung, z.B. in Form einer separaten Ver bindungsleitung, oder eine hydraulische Verbindung über einen dritten Druckmittelvorratsbehälter vorgesehen.
Der erste Druckmittelvorratsbehälter umfasst bevorzugt nur eine einzige Kammer. Diese ist mit der Druckbereitstellungeinrichtung und den Radbremsen verbunden. So werden die Herstellungskosten für die Bremsanlage reduziert.
Bevorzugt umfasst der zweite Druckmittelvorratsbehälter nur eine einzige Kammer. Diese ist mit dem Hauptbremszylinder verbunden. So werden die Herstellungskosten für die Bremsanlage reduziert.
Die Druckmodulationseinrichtung umfasst bevorzugt ein
elektrisch betätigbares Auslassventil für jede der zumindest vier Radbremsen. Die zumindest vier Auslassventile sind über eine gemeinsame Rücklaufleitung mit dem ersten Druckmittelvor ratsbehälter bzw. dessen einziger Kammer verbunden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfassen der erste Druckmittelvorratsbehälter und der zweite Druckmittelvor ratsbehälter jeweils eine Füllstandserfassungs- oder Füll standswarneinrichtung. Dies bietet den Vorteil einer früh zeitigen Leckageerkennung.
Bevorzugt ist die Füllstandserfassungs- oder Füllstands warneinrichtung des ersten Druckmittelvorratsbehälters zwei- oder mehrstufig ausgeführt. So ist eine stufenweise Bewarnung und/oder eine Systemdegradation bzgl. Bremsregelfunktionen möglich .
Bevorzugt ist die Füllstandserfassungs- oder Füllstands warneinrichtung des zweiten Druckmittelvorratsbehälters zwei- oder mehrstufig ausgeführt. So ist eine stufenweise Bewarnung und/oder eine Systemdegradation bzgl. Bremsregelfunktionen möglich .
An der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit sind bevorzugt eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit und eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit angeordnet. So kann die Ansteuerung der einzelnen Komponeneten der
Bremsanlage auf zwei elektronische Steuer- und Regeleinheit verteilt werden, um auch bei Ausfall einer der beiden elekt ronischen Steuer- und Regeleinheiten noch möglichst viele Bremsfunktionen ausführen zu können.
Bevorzugt ist an der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit keine elektronische Steuer- und Regeleinheit angeordnet. So wird die Baueinheit, die z.B. an der Spritzwand anzuordnen ist, möglichst klein gehalten.
Besonders bevorzugt wird das elektrisch betätigbare Simula torfreigabeventil daher von einer der elektronischen Steuer- und Regeleinheiten der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert.
Die Druckmodulationseinrichtung wird bevorzugt von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert, um auch in einer Rückfallbetriebsart, in welcher die Radbremsen von dem Hauptbremszylinder mit Druck beaufschlagt werden, eine rad individuelle Bremsdruckregelung durchführen zu können.
Bevorzugt werden das Simulatorfreigabeventil und die Druck bereitstellungseinrichtung von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert. So ist bei Ausfall der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit dennoch eine Umschaltung in eine „By-wire"-Betriebsart mit zugeschalteter Simulationseinrichtung und elektrisch gesteuertem Druckaufbau durch die Druckbereitstellungseinrichtung möglich.
Bevorzugt ist der Hauptbremszylinder über ein Trennventil mit einer Bremsversorgungsleitung trennbar hydraulisch verbunden, an welche die Eingangsanschlüsse der Einlassventile der
Druckmodulationseinrichtung angeschlossen sind. So kann der Hauptbremszylinder in der „by-wire"-Betriebsart von den Rad bremsen getrennt werden.
Bevorzugt ist die elektrisch steuerbare Druckbereitstel lungseinrichtung über ein Zuschaltventil mit der Bremsver sorgungsleitung trennbar hydraulisch verbunden, um bei einer Leckage in der Druckbereitstellungseinrichtung diese von der übrigen Bremsanlage hydraulisch isolieren zu können.
Bevorzugt ist in der Bremsversorgungsleitung ein elektrisch betätigbares Kreistrennventil derart angeordnet, dass bei geschlossenem Kreistrennventil die Bremsversorgungsleitung in einen ersten Leitungsabschnitt und einen zweiten Leitungsab schnitt hydraulisch getrennt ist. Dabei ist der erste Lei tungsabschnitt mit zwei der Einlassventile verbunden und der zweite Leitungsabschnitt mit den übrigen Einlassventilen verbunden. Die Druckbereitstellungseinrichtung ist mit dem zweiten Leitungsabschnitt hydraulisch verbunden. Der Haupt bremszylinder ist mit dem ersten Leitungsabschnitt hydraulisch verbunden .
Bevorzugt sind die mit dem ersten Leitungsabschnitt verbundenen Einlassventile den Rädern der Vorderachse und die mit dem zweiten Leitungsabschnitt verbundenen Einlassventile den Rädern der Hinterachse zugeordnet.
Bevorzugt ist das Trennventil stromlos offen, das Kreis trennventil stromlos offen und das Zuschaltventil stromlos geschlossen ausgeführt, so dass im Falle eines vollständigen Stromausfalls der Bremsanlage alle Radbremsen mittels des Hauptbremszylinders mit Druck versorgt werden können und ein Abfließen von Druckmittel über die Druckbereitstellungsein richtung sicher verhindert wird.
Bevorzugt ist die hydraulische Verbindung zwischen Druckkammer des Hauptbremszylinder und Druckmittelvorratsbehälter durch eine Betätigung / Verschiebung des Hauptbremszylinderkolbens trennbar .
Bevorzugt wird die Druckbereitstellungseinrichtung durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit nur einem hydraulischen Druckraum gebildet, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator vor und zurück betätigbar ist. So ist eine präzise und schnelle Druckstellung möglich.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand einer Figur.
Es zeigt schematisch
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Bremsanlage .
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit vier hydraulisch betä tigbaren Radbremsen 8a-8d schematisch dargestellt. Die
Bremsanlage umfasst einen mittels eines Betätigungs- bzw. Bremspedals 1 betätigbaren Hauptbremszylinder 2, eine mit dem Hauptbremszylinder 2 zusammen wirkende Simulationseinrichtung 3 mit zugeordnetem Simulatorfreigabeventil 32, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 und eine Druck- modulationseinrichtung 61 zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke, welche beispielsgemäß je Radbremse 8a-8d ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d ausgeführt sind.
Dabei sind die Druckmodulationseinrichtung 61 und die Druck bereitstellungseinrichtung 5 in einer ersten elektrohydrau lischen Steuer- und Regeleinheit 60 angeordnet, während der Hauptbremszylinder 2, die Simulationseinrichtung 3 und das Simulatorfreigabeventil 32 in einer zweiten, separaten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 angeordnet sind .
Der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 ist ein erster unter Atmosphärendruck stehender Druckmittelvor ratsbehälter 4 zugeordnet, welcher der Versorgung der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 mit Druckmittel dient. Dabei ist vorteilhafterweise der erste Druckmittel- vorratsbehälter 4 direkt an der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 angeordnet. Der zweiten elekt rohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 ist ein separater, zweiter unter Atmosphärendruck stehender Druckmittelvorrats behälter 104 zugeordnet, welcher der Versorgung der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 mit Druck mittel dient. Der zweite Druckmittelvorratsbehälter 104 ist ebenso vorteilhafterweise direkt an der zweiten elektrohyd raulischen Steuer- und Regeleinheit 160 angeordnet.
Beispielsgemäß ist die Radbremse 8a dem linken Vorderrad (FL) , die Radbremse 8b dem rechten Vorderrad (FR) , die Radbremse 8c dem linken Hinterrad (RL) und die Radbremse 8d dem rechten Hinterrad (RR) zugeordnet.
Der Hauptbremszylinder 2 weist einen Hauptbremszylinderkolben 15 auf, der in dem Gehäuse 116 der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 eine hydraulische Druckkammer 17 begrenzt, und stellt einen einkreisigen Hauptbremszylinder dar. Druckkammer 17 nimmt eine Rückstellfeder auf, die den Kolben 15 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 in einer Ausgangslage positioniert. Druckkammer 17 steht über in dem Kolben 15 ausgebildete radiale Bohrungen sowie eine entsprechende
Druckausgleichsleitung 41 in der Steuer- und Regeleinheit 160 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 104 in Verbindung, wobei diese durch eine Relativbewegung des Kolbens 15 im Gehäuse 116 ab- sperrbar sind.
Kolbenstange 24 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 1 infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des Hauptbremszylinderkolbens 15, dessen Betätigungsweg von einem vorzugsweise redundant ausgeführten Wegsensor 25 erfasst wird. Dadurch ist das entsprechende Kolbenwegsignal ein Maß für den Bremspedalbetätigungswinkel. Es repräsentiert einen Bremswunsch eines Fahrzeugführers.
Zur Erfassung des Bremswunschs des Fahrzeugführers ist weiterhin ein in der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 angeordneter Drucksensor 20 vorgesehen, welcher den in der Druckkammer 17 durch ein Verschieben des Kolbens 15 aufgebauten Druck erfasst.
Simulationseinrichtung 3 ist hydraulisch ausgeführt und hyd raulisch an den Hauptbremszylinder 2 angekoppelt. Simulati onseinrichtung 3 weist beispielsweise im Wesentlichen eine Simulatorkammer 29, eine Simulatorrückkammer 30 sowie einen die beiden Kammern 29, 30 voneinander trennenden Simulatorkolben 31 auf. Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in der (bei spielsgemäß trockenen) Simulatorrückkammer 30 angeordnetes elastisches Element 33 (z.B. Simulatorfeder) an dem Gehäuse 116 ab. Die hydraulische Simulatorkammer 29 ist beispielsgemäß mittels eines vorzugsweise elektrisch betätigbaren, vorzugs weise stromlos geschlossenen Simulatorfreigabeventils 32 mit der Druckkammer 17 des Hauptbremszylinders 2 verbunden. Ein hyd raulisch antiparallel zum Simulatorfreigabeventil 32 ange ordnetes Rückschlagventil 34 ermöglicht unabhängig vom
Schaltzustand des Simulatorfreigabeventils 32 ein weitgehend ungehindertes Zurückströmen des Druckmittels von der Simula torkammer 29 zur Hauptbremszylinder-Druckkammer 17.
Die in der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 angeordnete Druckmodulationseinrichtung 61 umfasst, wie bereits erwähnt, je hydraulisch betätigbarer Radbremse 8a-8d ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d, die paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet und an die Radbremse 8a-8d angeschlossen sind. Die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a-6d sind mit einer Bremsversorgungsleitung 13 hydraulisch verbunden. Den Einlassventilen 6a-6d ist jeweils ein zu der Bremsversorgungsleitung 13 hin öffnendes, nicht näher bezeichnetes Rückschlagventil parallel geschaltet. Die Aus gangsanschlüsse der Auslassventile 7a-7d (und damit die
Druckmodulationseinrichtung 61) sind über eine gemeinsame Rücklaufleitung 14 mit dem ersten Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden .
In der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein elektrisch betä tigbares, vorteilhafterweise stromlos offenes, Kreistrennventil 40 angeordnet, durch welches die Bremsversorgungsleitung 13 in einen ersten Leitungsabschnitt 13a und einen zweiten Lei tungsabschnitt 13b trennbar ist. Dabei ist der erste Lei tungsabschnitt 13a über ein elektrisch betätigbares, vor teilhafterweise stromlos offenes, Trennventil 23 mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden, und der zweite Leitungsabschnitt 13b ist über ein elektrisch betätigbares, vorteilhafterweise stromlos geschlossenes, Zuschaltventil 26 mit der Druckbe- reitstellungseinrichtung 5 verbunden. Der erste Leitungsab schnitt 13a ist vorteilhafterweise mit den Einlassventilen 6a, 6b der Radbremsen 8a, 8b der Vorderachse VA und der zweite Leitungsabschnitt 13b mit den Einlassventilen 6c, 6d der Radbremsen 8c, 8d der Hinterachse HA verbunden.
Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 in der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung (bzw. ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator (Linearaktuator) ) ausgebildet, deren Kolben 36 von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 35 unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotations-Translationsgetriebes 39 betätigbar ist. Kolben 36 begrenzt einen Druckraum 37 der Druckbereitstellungseinrichtung 5. Zur Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dient ein Rotorlagensensor 44.
An den Druckraum 37 der elektrisch steuerbaren Druckbereit stellungseinrichtung 5 ist ein Leitungsabschnitt 38 ange schlossen, welcher über das Zuschaltventil 26 mit der
Bremsversorgungsleitung 13 (speziell dem zweiten Leitungsab schnitt 13b) verbunden ist. Durch das Zuschaltventil 26 kann die hydraulische Verbindung zwischen der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 und der Bremsversorgungs leitung 13 (und damit der Druckmodulationseinrichtung 61 bzw. den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 6a-6d) vorteilhafter weise gesteuert geöffnet und abgesperrt werden.
Ein Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum 37 ist durch ein Zurückfahren des Kolbens 36 bei geschlossenem Zuschaltventil 26 möglich, indem Druckmittel aus dem ersten Druckmittelvor ratsbehälter 4 über eine hydraulische Verbindung (Nachsaug leitung) 42 mit einem in Strömungsrichtung zur Druckbereit- Stellungseinrichtung 5 öffnenden Rückschlagventil 53 in den Druckraum 37 strömen kann.
In der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 ist ein Drucksensor 19 vorgesehen, welcher den im zweiten Leitungsabschnitt 13b vorliegenden Druck erfasst.
Hauptbremszylinder 2 ist ebenfalls mit den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 6a-6d der Druckmodulationseinrichtung 61 hydraulisch verbunden. Dabei umfasst diese hydraulische Ver bindung 22 ein erstes, in der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 ausgebildetes Verbindungsstück 22a, welches den Hauptbremszylinder 2 mit einem Ausgangsanschluss der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 verbindet, einen Verbindungsleitungsabschnitt 122, der die zweite mit der ersten elektrohydraulische Steuer- und Re geleinheit verbindet, und ein zweites, in der ersten elekt rohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 ausgebildetes Verbindungsstück 22b, welches einen Eingangsanschluss der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 mit dem Trennventil 23 verbindet. Trennventil 23 wiederum ist mit der Bremsversorgungsleitung 13 (und damit der Druckmodulations einrichtung 61 bzw. den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 6a-6d) verbunden. Durch Trennventil 23 kann die hydraulische Verbindung 22 zwischen der Druckkammer 17 und der Bremsver sorgungsleitung 13 (bzw. den Eingangsanschlüssen der Ein lassventile 6a-6d bzw. den Radbremsen 8a-8d) abgesperrt werden.
Die zweite elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit 160 ist über den einen Verbindungsleitungsabschnitt 122 mit der ersten elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit 60 hydraulisch verbunden . Die Eingangsanschlüsse aller Einlassventile 6a-6d können bei offenem Kreistrennventil 40 mittels der Bremsversorgungsleitung 13 mit einem Druck versorgt werden, der in einer ersten Be triebsart (z.B. „Brake-by-Wire"-Betriebsart ) dem Bremsdruck entspricht, der von der Druckbereitstellungseinrichtung 5 bereitgestellt wird. Die Bremsversorgungsleitung 13 kann in einer zweiten Betriebsart (z.B. in einer stromlosen Rück fallbetriebsart) mit dem Druck der Druckkammer 17 des Haupt bremszylinders 2 beaufschlagt werden.
Der erste Druckmittelvorratsbehälter 4 besitzt lediglich eine Kammer. Diese ist über die Verbindung 42 mit der Druckbe reitstellungeinrichtung 5 und über die Rücklaufleitung 14 mit den Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a-7d (und damit den Radbremsen 8a-8d) verbunden.
Druckmittelvorratsbehälter 4 ist vorteilhafterweise mit einer Füllstandserfassungs- bzw. Füllstandswarneinrichtung 9 aus gestattet. Diese kann bei Bedarf mit ein, zwei oder mehreren Schaltzuständen ausgestattet sein.
Der zweite Druckmittelvorratsbehälter 104 besitzt ebenfalls lediglich eine einzige Kammer. Diese ist über die Leitung 41 mit dem Hauptbremszylinder 2 verbunden.
Druckmittelvorratsbehälter 104 ist vorteilhafterweise ebenfalls mit einer Füllstandserfassungs- bzw. Füllstandswarneinrichtung 109 ausgestattet. Diese kann bei Bedarf mit ein, zwei oder mehreren Schaltzuständen ausgestattet sein.
Beispielsgemäß sind die hydraulischen Komponenten Druckbe reitstellungseinrichtung 5, Ventile 6a-6d, 7a-7d, 23, 26, 40 sowie die hydraulischen Verbindungen 13, 38, 22b, 14 in der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 angeordnet. Der elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 sind eine erste (ECU1) und eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU2) 12, 112 zugeordnet, welche direkt an der elektrohyd raulischen Steuer- und Regeleinheit 60 angeordnet sind.
Die hydraulischen Komponenten Hauptbremszylinder 2, Simula tionseinrichtung 3, Ventile 32, 34 sowie die hydraulischen Verbindungen 41, 22a sind in der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 angeordnet. An der elektrohyd raulischen Steuer- und Regeleinheit 160 ist keine elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) angeordnet.
Die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 dient beispielsgemäß der Ansteuerung der Druckmodulationseinrichtung 61 (d.h. der elektrisch betätigbaren Ventile 6a-6d, 7a-7d) . Die Signale des Drucksensors 19 und des Drucksensors 20 zur
Fahrerwunscherfassung werden ebenso bevorzugt der ersten elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 zugeführt und/oder in der elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 verarbeitet, um eine Druckregelung mittels der Druckmodulationseinrichtung 61 durchführen zu können.
Die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit 112 dient beispielsgemäß der Ansteuerung der Druckbereitstellungsein richtung 5 sowie der Ventile 23, 26 und 40 der ersten elekt rohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60. Zusätzlich dient die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit 112 der Ansteuerung des Simulatorfreigabeventils 32 der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160. Die Signale des Wegsensors 25 zur Fahrerwunscherfassung werden ebenso bevorzugt der zweiten elektronische Steuer- und Regeleinheit 112 zugeführt und/oder in der elektronische Steuer- und Regeleinheit 112 verarbeitet. Vorteilhafterweise ist die zweite elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit 160 mit dem zweiten Druckmittelvorratsbehälter 104 an der Spritzwand des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die erste elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit 60 mit dem ersten Druckmittelvorratsbehälter 4, die sich nicht an der Spritzwand sondern vorteilhafterweise anderswo im Motorraum befindet, ist über den Verbindungsleitungsabschnitt 122 mit der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 verbunden.
Entsprechend sind der erste Druckmittelvorratsbehälter 4 und der zweite Druckmittelvorratsbehälter 104 ausschließlich über die erste und die zweite elektrohydraulische Steuer- und Re geleinheit 60, 160, insbesondere indirekt über die Verbindungen 41, 22, 13, 42 oder 14, hydraulisch miteinander verbunden.
Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die beiden Steuer- und Regeleinheiten 60, 160 der Bremsanlage flexibel im Fahrzeug verbaut werden können, wobei jedoch die Versorgung der hyd raulischen Komponenten der Bremsanlage mit Druckmittel, ins besondere des Hauptbremszylinders und der Druckbereitstel lungseinrichtung, sichergestellt sind.
Eine flexible Anordnung allein wäre auch gegeben, wenn die Bremsanlage z.B. in eine erste elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit mit Druckmodulationseinrichtung und elektrischer Druckbereitstellungseinrichtung und eine zweite elektrohyd raulische Steuer- und Regeleinheit mit Hauptbremszylinder unterteilt ist, wobei beide Steuer- und Regeleinheiten von demselben Druckmittelvorratsbehälter mit Druckmittel versorgt werden. Die zweite elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit könnte an der Spritzwand montiert werden und die erste elektrohydraulische Steuer- und Regeleinheit z.B. im Motorraum platziert werden. Im Falle, dass der (einzige) Druckmittelvorratsbehälter an der ersten Einheit angeordnet wird und der Hauptbremszylinder über eine teilweise innerhalb der zweiten Steuer- und Regeleinheit, teilweise außerhalb der beiden Steuer- und Regeleinheiten und teilweise innerhalb der ersten Steuer- und Regeleinheit ver laufenden Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter ver bunden ist, muss sich der Druckmittelvorratsbehälter vom Niveau (Höhe) her oberhalb der zweiten Steuer- und Regeleinheit be finden, da nur so sicher gewährleistet ist, dass die Druckkammer des Hauptbremszylinders mit Druckmittel befüllt ist. Dies schränkt die Einbaumöglichkeiten der beiden Steuer- und Re geleinheiten im Kraftfahrzeug stark ein.
So befinden sich die üblicherweise verfügbaren Einbauräume für die erste Steuer- und Regeleinheit im vorderen Motorraumbereich oder direkt unterhalb der zweiten Steuer- und Regeleinheit, so dass sich die zweite Steuer- und Regeleinheit mit dem Haupt bremszylinder in diesen beiden Fällen oberhalb der ersten Steuer- und Regeleinheit mit dem Druckmittelvorratsbehälter befinden würde. Somit sind diese beiden Einbauräume unterhalb des Hauptbremszylinder-Niveaus und der Hauptbremszylinder wäre nicht entlüftbar. Auch wäre bei dem Einbauraum direkt unterhalb der zweiten Steuer- und Regeleinheit der Druckmittelvorrats behälter schlecht bis gar nicht zugänglich.
In dem Falle, dass der (einzige) Druckmittelvorratsbehälter an der zweiten Steuer- und Regeleinheit mit dem Hauptbremszylinder angeordnet wird, ist die Druckbereitstellungseinrichtung über eine sehr lange hydraulische Nachsaugleitung (durch die erste Steuer- und Regeleinheit, in die zweite Steuer- und Regeleinheit und durch die zweite Steuer- und Regeleinheit) mit dem
Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Dies führt zu einem schlechten oder verzögerten Nachsaugen von Druckmittel in die Druckbereitstellungseinrichtung, wodurch z.B. die Bremsleistung herabgesetzt werden kann.
Erfindungsgemäß werden daher der Hauptbremszylinder 2 und die Simulationseinrichtung 3 in einer (zweiten) elektrohydrauli schen Steuer- und Regeleinheit 160 angeordnet. Dieser elekt rohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 wird ein eigener (zweiter) Druckmittelvorratsbehälter 104 zugeordnet. Die Druck modulationseinrichtung 61 und die Druckbereitstellungsein richtung 5 werden in einer separaten (ersten) elektrohydrau lischen Steuer- und Regeleinheit 60 angeordnet. Auch dieser elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 wird ein eigener (erster) Druckmittelvorratsbehälter 4 zugeordnet.
Der relative Einbau der beiden elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheiten 60, 160 bzgl. der Höhe ist somit nicht mehr relevant, da die Druckkammer 17 des Hauptbremszylinders 2 über den separaten zweiten Druckmittelvorratsbehälter 104 mit Druckmittel befüllt wird. Außerdem ergeben sich keine An- saugperfomanceeinchränkungen für die Druckbereitstellungs einrichtung 5 aufgrund der kurzen Anbindung 42 innerhalb der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 zwischen Druckmittelvorratsbehälter 4 und Druckbereitstellungsein richtung 5.
Die Druckmittelrückführung in der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 60 (gemeinsame Rücklaufleitung 14 für alle Auslassventile, eine Kammer in Druckmittelvorratsbehälter 4) ist einkreisig, um das Volumen aus dem Druckmittelvor ratsbehälter 4 auch wieder in den Druckmittelvorratsbehälter 4 zu fördern. Eine zweikreisige Rückführung ist nicht notwendig, da der Druckmittelvorratsbehälter 104 der zweiten elekt rohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 größer ausgelegt werden kann, da das Volumen für die Druckbereitstellungsein richtung 5 nicht in dem Druckmittelvorratsbehälter 104 vor- gehalten werden muss. Somit ist in Falle einer Leckage genug Volumen in der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Re geleinheit 160 vorhanden, um auch längere Fahrten mit Leckage ohne einen Totalausfall der Bremsanlage zu gewährleisten.
Sollte nach länger abgestelltem Kraftfahrzeug und einer Leckage das Druckmittel aus der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 160 entweichen, kann mittels des Volumen im Druckmittelvorratsbehälter 4 und der Druckbereitstellungs einrichtung 5 Druckmittel in die Hauptbremszylinderkammer 17 gespült werden, indem die Einlassventile 6a-6d geschlossen werden. Somit ist gewährleistet, dass der Fahrer Druckmittel innerhalb der Hauptbremszylinderkammer 17 zu Verfügung hat, falls das Fahrzeug in die Rückfallbetriebsart gehen sollte.
Die erfindungsgemäße Bremsanlage bietet den Vorteil, dass die beiden elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheiten 60 und 160 beliebig im Kraftfahrzeug angeordnet werden können, wobei auch die erste elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheiten 60 unterhalb der zweiten Fahrerwunscheinheit elektrohydrau lischen Steuer- und Regeleinheiten 160 platzieren werden kann, und dass gleichzeitig keine Nachteile bei der Ansaugperfomance der Druckbereitstellungseinrichtung 5 auftreten und „Time To Lock"-Anforderungen eingehalten werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug zur Betätigung von zu mindest vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a-8d), mit
• einer elektrisch steuerbaren Druckmodulations
einrichtung (61) zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke an den zumindest vier Radbremsen, welche zumindest ein elektrisch betätigbares Einlassventil (6a-6d) für jede der zumindest vier Radbremsen umfasst,
• einem mittels eines Bremspedals (1) betätigbaren
Hauptbremszylinder (2), welcher mit den Eingangsan schlüssen der Einlassventile der Druckmodulations einrichtung (61) hydraulisch verbunden ist,
• einer Simulationseinrichtung (3) , welche hydraulisch mit dem Hauptbremszylinder (2) verbunden ist, wobei eine Wirkung der Simulationseinrichtung durch ein Simula torfreigabeventil (32) zu- und abschaltbar ist, und
• einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungsein richtung (5) , welche mit den Eingangsanschlüssen der Einlassventile der Druckmodulationseinrichtung (61) hydraulisch verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Druckmodulationseinrichtung (61) und die Druckbe reitstellungseinrichtung (5) in einer ersten elektrohyd raulischen Steuer- und Regeleinheit (60) angeordnet sind, welcher ein erster Druckmittelvorratsbehälter (4) zur Versorgung der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (60) mit Druckmittel zugeordnet ist, und der Hauptbremszylinder (2), die Simulationseinrichtung (3) und das Simulatorfreigabeventil (32) in einer zweiten elekt rohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (160) angeordnet sind, welcher ein zweiter Druckmittelvorratsbehälter (104) zur Versorgung der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (160) mit Druckmittel zugeordnet ist.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckmittelvorratsbehälter (4) an der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (60) ange ordnet ist und der zweite Druckmittelvorratsbehälter (104) an der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (160) angeordnet ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckmittelvorratsbehälter (4) und der zweite Druckmittelvorratsbehälter (104) ausschließlich mittels der ersten und zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Re geleinheit (60, 160) hydraulisch miteinander verbunden sind .
4. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckmittelvorratsbehälter (4) nur eine einzige Kammer umfasst, welche mit der
Druckbereitstellungeinrichtung (5) und den Radbremsen (8a-8d) verbunden ist.
5. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Druckmittelvorratsbehälter (104) nur eine einzige Kammer umfasst, welche mit dem Hauptbremszylinder (2) verbunden ist.
6. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmodulationseinrichtung (61) ein elektrisch betätigbares Auslassventil (7a-7d) für jede der zumindest vier Radbremsen umfasst und dass die zumindest vier Auslassventile (7a-7d) über eine gemeinsame Rück laufleitung (14) mit dem ersten Druckmittelvorratsbehälter (4) verbunden sind.
7. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckmittelvorratsbehälter (4) und der zweite Druckmittelvorratsbehälter (104) jeweils eine Füllstandserfassungs- oder Füllstandswarneinrichtung (9, 109) umfassen.
8. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandserfassungs- oder Füllstandswarneinrichtung (9) des erste Druckmittelvorratsbehälters (4) zwei- oder mehrstufig ausgeführt ist und/oder dass die Füllstands- erfassungs- oder Füllstandswarneinrichtung (109) des zweiten Druckmittelvorratsbehälters (104) zwei- oder mehrstufig ausgeführt ist.
9. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (160) keine elektronische Steuer- und Regeleinheit angeordnet ist.
10. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit (60) eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit (12) und eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit (112) angeordnet sind.
11. Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulatorfreigabeventil (32) elektrisch betätigbar ist und von einer der elektronischen Steuer- und Regeleinheiten (12, 112) der ersten elektrohydraulischen Steuer- und
Regeleinheit (60) angesteuert wird.
12. Bremsanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmodulationseinrichtung (61) von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (12) an gesteuert wird.
13. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulatorfreigabeventil (32) und die Druckbereitstellungseinrichtung (5) von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (112) angesteuert werden .
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