WO2022194329A1 - Bremsensteuergerät, bremssystem mit einem solchen bremsensteuergerät und verfahren zum betrieb - Google Patents

Bremsensteuergerät, bremssystem mit einem solchen bremsensteuergerät und verfahren zum betrieb Download PDF

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Martin Baechle
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Abstract

Bremsensteuergerät (1) für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Ausgangsanschlüssen (4a-4d) für hydraulisch betätigbare Radbremsen (5a-5d), einer elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (2), einer ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A), einer zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (B), einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter (3) und 10 einem elektrisch betätigbaren Einlassventil (6a-6d) je Ausgangsanschluss (4a-4d), wobei die Druckquelle (2) mit einem Bremsleitungsabschnitt (60) verbunden ist, an welchen die Einlassventile (6a-6d) angeschlossen sind, wobei die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit (A) und die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit (B) voneinander elektrisch unabhängig sind, wobei elektrische und/oder elektronische Mittel vorgesehen sind, die dazu konfiguriert sind, dass bei einem Ausfall der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A) die Druckquelle (2) mittels der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (B) angesteuert wird und einen Druck zur Betätigung der Radbremsen (5a-5d) aufbaut, und dass bei einem Ausfall der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (B) die Druckquelle (2) mittels der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A) angesteuert wird und einen Druck zur Betätigung der Radbremsen (5a-5d) aufbaut, und wobei die Druckquelle (2) derart ausgebildet und mit dem Druckmittelvorratsbehälter (3) verbunden ist, dass durch Ansteuerung der Druckquelle (2) eine hydraulische Druckausgleichsverbindung (80, 61b, 61) zwischen der Druckquelle (2) und dem Druckmittelvorratsbehälter (3) hergestellt werden kann, sowie Bremssystem mit einem solchen Bremsensteuergerät und Verfahren zum Betrieb.

Description

Bremsensteuergerät, Bremssystem mit einem solchen Bremsensteuergerät und Verfahren zum Betrieb
Die Erfindung betrifft ein Bremsensteuergerät, ein Bremssystem mit einem solchen Bremsensteuergerät sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Bremsensteuergeräts oder eines Bremssystems.
Aus der DE 102017216617 A1 ist ein Bremsensteuergerät bekannt mit vier Ausgangsanschlüssen für vier hydraulisch betätigbare Radbremsen, einer ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit, einer zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit, einem Druckmittelvorratsbehälter und einem elektrisch betätigbaren Einlass- und Auslassventil je Ausgangsanschluss. Um für das hochautomatisierte Fahren geeignet zu sein und auf eine mechanische und/oder hydraulische Rückfallebene, in welcher der Fahrer durch Muskelkraft die Radbremsen betätigt kann, verzichten zu können, umfasst das Bremsensteuergerät eine erste und eine zweite elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle, wobei die erste Druckquelle von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit und die zweite Druckquelle von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt wird, sowie eine Vielzahl von weiteren elektrisch betätigbaren Ventilen. Das Bremsensteuergerät ist daher aufwändig herzustellen und kostenintensiv. Zur Sicherstellung einer ausreichenden Verfügbarkeit des Bremsensteuergerät ist die Gesamtheit der elektrischen betätigbaren Ventile bezüglich ihrer Ansteuerung bzw. Betätigung auf die beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten verteilt, d.h. jede der beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten steuert Ventile an. Dies ist ebenfalls nachteilig.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives, für das hochautomatisierte Fahren geeignetes Bremsensteuergerät sowie Bremssystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches auf eine mechanische und/oder hydraulische Rückfallebene verzichten kann und dabei dennoch eine hohe Verfügbarkeit besitzt und so eine ausreichende Sicherheit für hochautomatisiertes Fahren bzw. eine Autopilotfunktion bietet. Weiterhin soll das Bremsensteuergerät eine möglichst geringe Baugröße besitzen. Auch ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Bremsensteuergerät sowie eines solchen Bremssystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird beispielsgemäß durch ein Bremsensteuergerät gemäß Anspruch 1 , ein Bremssystem gemäß Anspruch 15 und ein Verfahren gemäß Anspruch 16 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass das Bremsensteuergerät mehrere Ausgangsanschlüsse für hydraulisch betätigbare Radbremsen, eine elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle, eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit, eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit, einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter und ein elektrisch betätigbares Einlassventil je Ausgangsanschluss umfasst, wobei die Druckquelle mit einem Bremsleitungsabschnitt verbunden ist, an welchen die Einlassventile angeschlossen sind. Dabei sind die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit und die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit voneinander elektrisch unabhängig und es sind elektrische und/oder elektronische Mittel vorgesehen, die dazu konfiguriert sind, dass bei einem Ausfall der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit die Druckquelle mittels der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird und einen Druck zur Betätigung der Radbremsen aufbaut, und dass bei einem Ausfall der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit die Druckquelle mittels der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird und einen Druck zur Betätigung der Radbremsen aufbaut. Weiterhin ist die Druckquelle derart ausgebildet und mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden, dass durch Ansteuerung der Druckquelle eine hydraulische Druckausgleichsverbindung zwischen der Druckquelle und dem Druckmittelvorratsbehälter hergestellt werden kann bzw. herstellbar ist.
Das erfindungsgemäße Bremsensteuergerät bietet den Vorteil, dass sichergestellt werden kann, dass die Radbremsen unter Atmosphärendruck stehen, wenn nicht gebremst wird. Unter einer hydraulischen Druckausgleichsverbindung wird z.B. eine hydraulische Verbindung zum Ausgleichen des Druckes in der Druckquelle bzw. deren Druckraum mit dem Atmosphärendruck des Druckmittelvorratsbehälters verstanden.
Das erfindungsgemäße Bremsensteuergerät bietet weiterhin den Vorteil, dass auch bei einem elektrischen Fehler in einer der beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten, die andere elektronische Steuer- und Regeleinheit weiterhin funktionsfähig bleibt, und so durch die andere, funktionsfähige elektronische Steuer- und Regeleinheit die Druckquelle bzw. deren elektromechanischer Aktuator mit zumindest einem Teil ihrer/seiner Leistung zum Aufbau eines Druckes zur Betätigung der Radbremsen betrieben werden kann.
Bei einem Ausfall einer der elektronischen Steuer- und Regeleinheiten kann die Druckquelle mittels der anderen elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert werden und es wird ein Druck zur Betätigung der Radbremsen in der brake-by-wire Betriebsart zur Betriebsbremsung aufbaut.
Die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit und die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit sind voneinander elektrisch unabhängig in dem Sinne, dass ein Ausfall der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit keinen Ausfall der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit bewirkt und umgekehrt.
Bevorzugt wird die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit von einer ersten elektrischen Energieversorgung versorgt und die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit von einer zweiten, von der ersten Energieversorgung unabhängigen, elektrischen Energieversorgung versorgt.
Die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit und die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit sind bevorzugt getrennt ausgeführt und über redundante Signalleitungen miteinander verbunden.
Bevorzugt handelt es sich um ein Bremsensteuergerät für ein Kraftfahrzeug mit zumindest vier Ausgangsanschlüssen für zumindest vier hydraulisch betätigbare Radbremsen. Die Druckquelle, insbesondere deren Druckraum, ist bevorzugt über ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes Druckzuschaltventil mit dem Bremsleitungsabschnitt verbunden, an welchen die Einlassventile angeschlossen sind.
Bevorzugt ist jedes der Einlassventile ohne Zwischenschaltung eines weiteren elektrisch betätigbaren Ventils mit dem Druckzuschaltventil verbunden. Besonders bevorzugt ist jedes der Einlassventile direkt, d.h. ohne Zwischenschaltung eines Ventils, mit dem Druckzuschaltventil verbunden. Anders ausgedrückt ist in dem Bremsleitungsabschnitt zwischen dem elektrisch betätigbaren Druckzuschaltventil und jedem der Einlassventile bevorzugt kein elektrisch betätigbares Ventil, besonders bevorzugt kein Ventil, angeordnet.
Bevorzugt wird die Druckquelle durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum und einem Kolben gebildet, wobei der Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator vor- und zurückschiebbar ist, und wobei der Druckraum über ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes Druckzuschaltventil mit dem Bremsleitungsabschnitt verbunden ist. So sind die Radbremsen im stromlosen Zustand des Druckzuschaltventils mit der Druckquelle bzw. deren Druckraum verbunden, welche ihrerseits über die hydraulische Druckausgleichsverbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist.
Bevorzugt wird der Druckraum in einem, insbesondere unbetätigten, Zustand der Druckquelle oder des Kolbens der Druckquelle mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. So wird die Druckausgleichsfunktion derart realisiert, dass das Druckzuschaltventil offen ist und die Druckquelle angesteuert wird, in den, insbesondere unbetätigten, Zustand zufahren, um die hydraulische Druckausgleichsverbindung von der Druckquelle bzw. deren Druckraum zum Druckmittelvorratsbehälter freizugeben. So werden die Radbremsen über das offene Druckzuschaltventil und die Druckquelle bzw. den Druckraum mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter verbunden und der vorhandene Bremsdruck abgebaut. Besonders bevorzugt wird der Druckraum bei einer Betätigung der Druckquelle bzw. deren Kolbens von dem Druckmittelvorratsbehälter hydraulisch getrennt. Bevorzugt wird die Druckquelle in einem Zustand der Druckquelle über ein Schnüffelloch mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Druckquellen mit einem Schnüffelloch sind kostengünstig herstellbar.
Wenn die Druckquelle ein Schnüffelloch umfasst, umfasst die Druckquelle besonders bevorzugt weiterhin eine doppelte Dicht-Manschette. Diese ist besonders bevorzugt im Bereich des Schnüffelloches angeordnet. Die doppelte Dicht-Manschette bringt einen zusätzlichen Vorteil für die Robustheit gegen etwa auftretende Fehler mit sich. Die Wahrscheinlichkeit einer Leckage nimmt ab, und zwar für die (drucktragende) Primärmanschette, weil sie auch von der drucklosen Seite her (am Schnüffelloch) benetzt wird, und für die (einseitig trockene) Sekundärmanschette, weil sie keinen Druck tragen muss
Alternativ ist es bevorzugt, dass die Druckquelle in einem Zustand der Druckquelle über ein mechanisch betätigbares Ventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden wird. Besonders bevorzugt wird die Druckquelle über ein Zentralventil innerhalb der Druckquelle mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Zentralventile sind aus bremspedalbetätigten Hauptbremszylinder grundsätzlich bekannt.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Zustand der Druckquelle, in dem die Druckquelle über die hydraulische Druckausgleichsverbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden werden kann bzw. verbunden wird, um einen unbetätigten Zustand der Druckquelle. Durch ein Zurückfahren der Druckquelle in ihren unbetätigten Zustand können die Radbremsen über das Druckzuschaltventil und den Druckraum mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden werden.
Bevorzugt wird der Druckraum in dem unbetätigten Zustand der Druckquelle bzw. des Kolbens der Druckquelle über ein Schnüffelloch oder ein mechanisch betätigbares Ventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Besonders bevorzugt wird das Schnüffelloch oder das mechanisch betätigbare Ventil bei einer Betätigung der Druckquelle bzw. des Kolbens der Druckquelle geschlossen, so dass die Verbindung zum Druckmittelvorratsbehälter getrennt wird. Bevorzugt ist die Druckquelle einkreisig ausgeführt und umfasst lediglich einen Druckraum.
Bevorzugt ist ein elektrisch betätigbares Auslassventil je Ausgangsanschluss vorgesehen, über welches der jeweilige Ausgangsanschluss mit einem ersten Anschluss des Druckmittelvorratsbehälters, verbunden ist.
Bevorzugt wird die Druckquelle mit einem zweiten Anschluss des Druckmittelvorratsbehälters, also nicht dem ersten Anschluss des Druckmittelvorratsbehälters, mit welchen die Auslassventile verbunden sind, verbunden.
Bevorzugt ist für jeden Ausgangsanschluss, dem ein Einlassventil und ein Auslassventil zugeordnet ist, zumindest eines dieser beiden Ventile, stromlos geschlossen ausgeführt.
Bevorzugt ist jedes der Einlassventile analog ansteuerbar und stromlos offen ausgeführt. Besonders bevorzugt ist jedem Einlassventil ein in Richtung des zugeordneten Ausgangsanschlusses schließendes Rückschlagventil parallelgeschaltet.
Bevorzugt ist jedes der Auslassventile stromlos geschlossen ausgeführt. Die Auslassventile sind besonders bevorzugt als Schaltventile ausgeführt.
Bevorzugt umfasst das Bremsensteuergerät höchstens die folgenden elektrisch betätigbaren Ventile: ein Einlass- und ein Auslassventil je Ausgangsanschluss und ein zwischen Druckquelle und Bremsleitungsabschnitt angeordnetes Druckzuschaltventil.
Das Druckzuschaltventil wird bevorzugt von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt. Um den Durchfluss zu erhöhen, ist die Druckquelle bzw. der Druckraum bevorzugt über ein in Richtung der Einlassventile öffnendes Rückschlagventil mit dem Bremsleitungsabschnitt verbunden.
Bevorzugt ist dem elektrisch betätigbaren Druckzuschaltventil ein in Richtung der Einlassventile bzw. der Ausgangsanschlüsse öffnendes Rückschlagventil parallelgeschaltet. Der Druckraum ist somit über eine Parallelschaltung von stromlos offenem Druckzuschaltventil und Rückschlagventil mit dem Bremsleitungsabschnitt hydraulisch verbunden.
Das Druckzuschaltventil wird bevorzugt ausschließlich von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt. So kann nur die erste Steuer- und Regeleinheit den Bremsleitungsabschnitt mit der Druckquelle bzw. deren Druckraum verbinden bzw. von der Druckquelle bzw. von deren Druckraum trennen.
Bevorzugt wird jedes elektrisch ansteuerbare Ventil des Bremsensteuergeräts von lediglich bzw. ausschließlich einer der beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten betätigt.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird jedes elektrisch ansteuerbare Ventil des Bremsensteuergeräts von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt.
Bevorzugt werden die Einlassventile und das zwischen Druckquelle und Bremsleitungsabschnitt angeordnetes Druckzuschaltventil, und falls vorhanden die Auslassventile, von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt.
Bevorzugt umfasst das Bremsensteuergerät höchstens die folgenden elektrisch betätigbaren Ventile: ein Einlass- und ein Auslassventil je Ausgangsanschluss und ein zwischen Druckquelle und Bremsleitungsabschnitt angeordnetes Druckzuschaltventil, wobei alle diese elektrisch betätigbaren Ventile von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt werden. Bevorzugt werden die Einlassventile und das Druckzuschaltventil lediglich bzw. ausschließlich von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt.
Bevorzugt werden die Einlass- und Auslassventile und das Druckzuschaltventil lediglich bzw. ausschließlich von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt.
Bevorzugt ist an den Bremsleitungsabschnitt ein Drucksensor angeschlossen, wobei die Signale des Drucksensors der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit zugeführt und von dieser ausgewertet werden. Hierdurch wird eine Druckregelung durch die erste Steuer- und Regeleinheit möglich. Der Drucksensor ist besonders bevorzugt der einzige Drucksensor des Bremsensteuergeräts.
Bevorzugt umfasst das Bremsensteuergerät keine weitere elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle. Besonders bevorzugt umfasst das Bremsensteuergerät auch keine weitere, insbesondere bremspedalbetätigbare, hydraulische Druckquelle.
Bevorzugt umfasst das Bremsensteuergerät einen Hydraulikblock (auch Ventilblock genannt), wobei alle elektrisch ansteuerbaren Ventile des Bremsensteuergeräts auf einer ersten Seitenfläche des Hydraulikblocks angeordnet sind, wobei die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit an der ersten Seitenfläche des Hydraulikblocks angeordnet ist. Durch Zuordnung aller elektrisch ansteuerbaren Ventile, und ggf. des oder der Drucksensoren, zur ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit kann erreicht werden, dass die erste Seitenfläche des Hydraulikblocks der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit zur Verfügung steht, während die Positionierung der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit flexibler erfolgen kann.
Bevorzugt ist die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit nicht an der ersten Seitenfläche angeordnet. Besonders bevorzugt ist die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit an einer anderen Seitenfläche des Hydraulikblocks als der ersten Seitenfläche angeordnet. Besonders bevorzugt ist die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit an einer der ersten Seitenfläche gegenüberliegenden Seitenfläche angeordnet. Alternativ ist die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit besonders bevorzugt an einer Seiten- oder Stirnfläche eines Elektromotors der Druckquelle angeordnet.
Besonders bevorzugt sind die Einlassventile und das Druckzuschaltventil, und falls vorhanden die Auslassventile, auf der ersten Seitenfläche des Hydraulikblocks angebracht oder angeordnet.
Besonders bevorzugt ist der Drucksensor auf der ersten Seitenfläche des Hydraulikblocks angebracht oder angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bremsensteuergerät umfasst die Druckquelle bzw. umfassen die elektrischen und/oder elektronischen Mittel einen doppelt gewickelten Elektromotor mit einer ersten Motorwicklung und einer zweiten Motorwicklung, wobei die erste Motorwicklung von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit und die zweite Motorwicklung von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird. So kann auf eine zweite elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle verzichtet werden. Auch nach einem elektrischen oder elektronischen Einzelfehler ist es möglich alle Radbremsen zu bremsen.
Bevorzugt umfassen die elektrischen und/oder elektronischen Mittel, dass die Druckquelle einen doppelt gewickelten Elektromotor mit einer ersten Motorwicklung und einer zweiten Motorwicklung umfasst, wobei die erste Motorwicklung von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit und die zweite Motorwicklung von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird. So kann auf eine zweite elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle verzichtet werden. Auch nach einem elektrischen oder elektronischen Einzelfehler ist es möglich alle Radbremsen zu bremsen.
Der doppelt gewickelte Elektromotor umfasst also eine erste Motorwicklung und eine zweite Motorwicklung, wobei jede der beiden Motorwicklungen jeweils von einer der beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten angesteuert wird. In gewissem Sinne ist der Elektromotor zweiteilig ausgeführt. Werden beide Motorwicklungen von beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten angesteuert, liefert der Elektromotor die volle Leistung. Im Falle, dass nur eine der beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten die entsprechende Motorwicklung ansteuert, kann die Druckquelle Druck aufbauen, wenn auch in verminderter Höhe und mit verminderter Dynamik, wobei mit diesem Druck alle Radbremsen beaufschlagt werden. Das Fahrzeug kann dennoch abgebremst und zum Stillstand gebracht werden.
Bevorzugt umfassen die elektrischen und/oder elektronischen Mittel, dass der elektromechanische Aktuator einen doppelt gewickelten Elektromotor mit einer ersten Motorwicklung und einer zweiten Motorwicklung umfasst, wobei die erste Motorwicklung von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit und die zweite Motorwicklung von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert wird.
Besonders bevorzugt wird die erste Motorwicklung ausschließlich von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit und die zweite Motorwicklung ausschließlich von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert.
Bevorzugt ist das Bremsensteuergerät zur Ansteuerung einer ersten elektrisch betätigbaren Parkbremse und einer zweite elektrisch betätigbaren Parkbremse ausgeführt. Besonders bevorzugt wird die erste elektrisch betätigbare Parkbremse von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt und die zweite elektrisch betätigbare Parkbremse wird von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt. Alternativ werden besonders bevorzugt die erste und die zweite elektrisch betätigbare Parkbremse von derselben elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt.
Die Erfindung betrifft auch ein Bremssystem mit einer Betätigungseinheit für einen Fahrzeugführer und einem erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremsensteuergerät. Dabei ist die Betätigungseinheit mit dem Bremsensteuergerät durch eine Übermittlung eines Fahrerwunschsignals verbunden. Eine mechanisch-hydraulische Verbindung von der Betätigungseinheit zu dem Bremsensteuergerät besteht nicht (keine hydraulische Rückfallebene).
Bevorzugt umfasst das Bremssystem eine erste elektrisch betätigbare Parkbremse und eine zweite elektrisch betätigbare Parkbremse, welche einer Fahrzeugachse, besonders bevorzugt der Flinterachse, des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind.
Bevorzugt wird die erste elektrisch betätigbare Parkbremse von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt und die zweite elektrisch betätigbare Parkbremse von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit betätigt. So wird eine redundante Parkbremsfunktion erreicht.
Alternativ ist es bevorzugt, dass die erste und die zweite elektrisch betätigbare Parkbremse von derselben elektronischen Steuer- und Regeleinheiten betätigt werden. Dies vereinfacht die Ansteuerung.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Bremsensteuergeräts oder eines erfindungsgemäßen Bremssystems.
Im Fall eines Ausfalls der ersten Steuer- und Regeleinheit regelt die zweite Steuer- und Regeleinheit das Druckmittelvolumen, das an die Radbremsen abgegeben wird.
Bevorzugt moduliert im Fall eines Ausfalls der ersten Steuer- und Regeleinheit die zweite Steuer- und Regeleinheit das an die Radbremsen abgegebene Druckmittelvolumen zum Zweck einer Stabilitätsregelung.
Bevorzugt regelt im Fall eines Ausfalls der zweiten Steuer- und Regeleinheit die erste Steuer- und Regeleinheit das Druckmittelvolumen, das an die Radbremsen abgegeben wird. Bevorzugt moduliert im Fall eines Ausfalls der zweiten Steuer- und Regeleinheit die erste Steuer- und Regeleinheit das an die Radbremsen abgegebene Druckmittelvolumen zum Zweck einer Stabilitätsregelung.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand einer Figur.
Es zeigt schematisch
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Bremsensteuergeräts.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bremsensteuergeräts 1 für ein Kraftfahrzeug mit vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen 5a-5d schematisch dargestellt.
Bremsensteuergerät 1 umfasst einen Flydraulikblock 20 (hydraulische Steuer- und Regeleinheit, Ventilblock) mit einem Ausgangsanschluss 4a-4d für jede der Radbremsen 5a-5d. An dem Ventilblock 20 ist ein unter Atmosphärendruck stehender Druckmittelvorratsbehälter 3 angeordnet. Beispielsgemäß sind die Ausgangsanschlüsse 4a, 4b den Radbremsen 5a, 5b der Vorderachse (Front), z.B. der Ausgangsanschluss 4a dem linken Vorderrad FL (Radbremse 5a) und der Ausgangsanschluss 4b dem rechten Vorderrad FR (Radbremse 5b), zugeordnet und die Ausgangsanschlüsse 4c, 4d den Radbremsen 5c, 5d der Hinterachse (Rear) zugeordnet, z.B. der Ausgangsanschluss 4c dem linken Hinterrad RL (Radbremse 5c) und der Ausgangsanschluss 4d dem rechten Hinterrad RR (Radbremse 5d). Andere Zuordnungen sind möglich.
Der Füllstand des Druckmittelvorratsbehälters 3 wird mittels eines Füllstandsensors 44 gemessen. Jedem Ausgangsanschluss 4a-4d ist eine Einlassventil 6a-6d zugeordnet. Jedem Einlassventil 6a-6d ist ein in Richtung des zugeordneten Ausgangsanschlusses 4a-4d schließendes Rückschlagventil 8a-8d parallelgeschaltet.
Die Einlassventile 6a-6d sind beispielsgemäß stromlos offen und analog ansteuerbar ausgeführt.
Beispielsgemäß (optional) ist jedem Ausgangsanschluss 4a-4d ein Auslassventil 7a-7d zugeordnet. Über das Auslassventil 7a-7d ist der jeweilige Ausgangsanschluss 4a-4d mit dem Druckmittelvorratsbehälter 3 verbunden.
Die Auslassventile 7a-7d sind als stromlos geschlossene Schaltventile ausgeführt.
Beispielsgemäß sind die Auslassventile 7a-7d über eine gemeinsame Rücklaufleitung 62 an einen Anschluss 72 des Druckmittelvorratsbehälters 3 angeschlossen.
Es ist eine elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle 2 vorgesehen, welche durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum 30 gebildet wird, deren Kolben 31 durch einen elektromechanischen Aktuator mit einem schematisch angedeuteten Elektromotor 32 und einem schematisch dargestellten Rotations-Translationsgetriebes 33 betätigt betätigbar ist. Druckquelle 2 ist beispielsgemäß als ein einkreisiger elektrohydraulischer Linearaktuator (LAC) mit nur einem Druckraum 30 ausgebildet. Kolben 31 kann mittels des elektromechanischen Aktuators zum Aufbau eines Druckes vorgeschoben (Bremsbetätigungsrichtung) und zum Abbau eines Druckes zurückgeschoben bzw. zurückgezogen werden. Dabei ist der Elektromotor als ein doppelt gewickelter Elektromotor 32 mit einer ersten Motorwicklung 34a und einer zweiten Motorwicklung 34b ausgebildet. Werden beide Motorwicklungen 34a, 34b angesteuert, liefert Elektromotor 32 die volle Leistung. Im Falle, dass nur eine der beiden Motorwicklungen 34a, 34b angesteuert wird, ist die Leistung des Elektromotors 32 zwar reduziert, es kann aber dennoch Druck mittels der Druckquelle 2 aufgebaut werden, wenn auch in verminderter Höhe und mit verminderter Dynamik.
Bremsensteuergerät 1 umfasst vorteilhafterweise nur die eine hydraulische Druckquelle 2. Bremsensteuergerät 1 umfasst weder eine zweite elektrisch ansteuerbare hydraulische Druckquelle noch eine vom Fahrer betätigbare Druckquelle, z.B. einen Hauptbremszylinder.
Zur Ansteuerung der Druckquelle 2 ist zumindest ein erster Motorwinkelsensor 43 vorgesehen. Beispielsgemäß ist zusätzlich ein zweiter Motorwinkelsensor 42 vorgesehen.
Druckraum 30 ist über ein elektrisch betätigbares Druckzuschaltventil 10 mit einem Bremsleitungsabschnitt 60 verbunden. An den Bremsleitungsabschnitt 60 sind die Einlassventile 6a-6d angeschlossen. Druckzuschaltventil 10 ist vorteilhafterweise stromlos offen ausgeführt. Das stromlos offene Druckzuschaltventil 10 sollte vorteilhafterweise einen Strömungswiderstand ähnlich klein wie der eines üblichen stromlos geschlossenen Druckzuschaltventils besitzen. Um ein eventuelles Problem mit dem Strömungswiderstand zu verhindern oder mildern, ist beispielsgemäß dem Druckzuschaltventil 10 ein in Richtung der Einlassventile 6a-6d (Druckaufbaurichtung) öffnendes Rückschlagventil 9 parallelgeschaltet. Druckraum 30 ist also über ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes Druckzuschaltventil 10 mit einem parallel geschalteten, in Richtung der Einlassventile 6a-6d öffnenden Rückschlagventil 9 mit dem Bremsleitungsabschnitt 60 verbunden. Ein kleiner Strömungswiderstand in Druckaufbaurichtung ist damit kostengünstig realisierbar. Wenn der Strömungswiderstand in Druckabbaurichtung zu groß ist, können schnelle Druckabbauten über die Auslassventile 7a-7d durchgeführt werden. Ein zusätzlicher Vorteil des parallelgeschalteten Rückschlagventils 9 besteht in einer erhöhten Robustheit gegenüber einem fehlerbedingt geschlossenen Druckzuschaltventil 10.
In der hydraulischen Verbindung von dem Druckraum 30 zu jedem der Einlassventile 6a-6d ist nur genau ein Ventil angeordnet, nämlich eines der Ventile 9 oder 10. Entsprechend ist in dem Bremsleitungsabschnitt 60 zwischen dem Druckzuschaltventil 10 und jedem der Einlassventile 6a-6d kein elektrisch betätigbares Ventil, insbesondere kein Ventil, angeordnet. D.h. das Druckzuschaltventil 10 ist direkt, ohne Zwischenschaltung eines Ventils mit den Einlassventilen 6a-6d verbunden.
An den Bremsleitungsabschnitt 60 ist ein Drucksensor 40 angeschlossen, mittels welchem der von der Druckquelle 2 erzeugte Druck bestimmt werden kann. Bevorzugt ist der Drucksensor 40 der einzige Drucksensor des Bremsensteuergeräts 1.
Zum Nachsaugen von Druckmittel in die Druckquelle 2, ist der Druckraum 30 der Druckquelle 2 über ein in Richtung des Druckraums 30 öffnendes Rückschlagventil 14 und eine hydraulische Verbindung (Leitungsabschnitte 61a, 61) mit dem Druckmittelvorratsbehälter 3 verbunden. Beispielsgemäß ist der Leitungsabschnitt 61 an einen (zweiten) Anschluss 71 des Druckmittelvorratsbehälters 3 angeschlossen.
Weiterhin ist der Druckraum 30 der Druckquelle 2 in einem unbetätigten Zustand des Kolbens 31 über ein Schnüffelloch 80 und eine hydraulische Verbindungsleitung (Leitungsabschnitte 61b, 61) mit dem
Druckmittelvorratsbehälter 3 verbunden. Bei einer Betätigung des Kolbens 31 wird das Schnüffelloch 80 überfahren / geschlossen und so die Verbindung zum Druckmittelvorratsbehälter 3 getrennt. Beispielsgemäß ist der Kolben 31 mit zumindest einer Bohrung versehen, über welche im unbetätigten Zustand des Kolbens 31 die hydraulische Verbindung zwischen Druckraum 30 und Leitungsabschnitt 61b hergestellt ist, und welche bei einer Betätigung des Kolbens 31 eine Dichtung, beispielsgemäß eine Primärmanschette einer doppelten Dicht-Manschette, überfährt, so dass die hydraulische Verbindung zwischen Druckraum 30 und Leitungsabschnitt 61b getrennt wird.
Beispielsgemäß münden die Leitungsabschnitte 61a und 61b in den Leitungsabschnitt 61. Das zumindest eine Schnüffelloch 80 und das Rückschlagventil 14 sind also über eine zumindest teilweise gemeinsame hydraulische Verbindung (Leitungsabschnitt 61 ) mit dem (zweiten) Anschluss 71 des Druckmittelvorratsbehälters 3 verbunden.
Eine Funktion des Druckzuschaltventils 10 ist es, nach einer volumenverbrauchenden Druckmodulation (d.h. mit Ablassen von Druckmittel über die Auslassventile in den Druckmittelvorratsbehälter 3) zu ermöglichen, dass die Druckquelle / der Linearaktuator 2 Druckmittel über das Rückschlagventil 14 nachsaugt, indem das Druckzuschaltventil 10 geschlossen wird und der Elektromotor 32 den Kolben 31 zurückzieht.
An den Rädern einer der Achsen, beispielsgemäß an der Hinterachse (Rear), sind elektrische Parkbremsen 50a, 50b vorgesehen. Die elektrischen Parkbremsen 50a, 50b werden von dem Bremsensteuergerät 1 angesteuert bzw. betätigt. Vorteilhafterweise sind die Radbremsen der Hinterachse als Kombibremssättel mit einer hydraulischen Radbremse 5c, 5d und einer integrierten, elektrisch betätigbaren Parkbremse (IPB) ausgeführt.
Bremsensteuergerät 1 umfasst weiterhin eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit A und eine getrennte, zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit B zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten des Bremsensteuergeräts 1 sowie der Parkbremsen 50a, 50b. Die Steuer- und Regeleinheiten A und B sind über redundante Signalleitungen 70 miteinander verbunden.
Die Pfeile A oder B an den elektrischen oder elektrisch betätigbaren Komponenten, wie Ventilen und Sensoren, kennzeichnen die Zuordnung zur elektronischen Steuer- und Regeleinheit A oder B.
Der Elektromotor 32 der Druckquelle 2 wird beispielsgemäß von der ersten und der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit angesteuert in dem Sinne, dass die erste Motorwicklung 34a (nur) von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A (mit Pfeil mit A gekennzeichnet) und die zweite Motorwicklung 34b (nur) von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B (mit Pfeil mit B gekennzeichnet) angesteuert wird.
Die elektrisch betätigbaren Ventile 6a-6d, 7a-7d, 10 und die Sensoren 40, 42, 43, 44 des Bremsensteuergeräts 1 sind jeweils nur einer der elektronischen Steuer- und Regeleinheiten zugeordnet, d.h. werden ausschließlich von der elektronischen Steuer- und Regeleinheit A oder ausschließlich von der elektronischen Steuer- und Regeleinheit B angesteuert. Hierdurch werden aufwändige, doppelt ansteuerbare Ventile/Ventilspulen vermieden.
Alle elektrisch betätigbaren Ventile (Einlassventile 6a-6d, ggf. Auslassventile 7a-7d, und Druckzuschaltventil 10) sind vorteilhafterweise derselben elektronischen Steuer- und Regeleinheit, beispielsgemäß der elektronischen Steuer- und Regeleinheit A, zugeordnet, und werden vorteilhafterweise ausschließlich von der elektronischen Steuer- und Regeleinheit A angesteuert.
Beispielsgemäß wird eine der elektrischen Parkbremsen, z.B. Parkbremse 50a, von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A betätigt/angesteuert (dies ist durch den Pfeil mit A gekennzeichnet), während die andere der elektrischen Parkbremsen, z.B. Parkbremse 50b, von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B betätigt/angesteuert wird (dies ist durch den Pfeil mit B gekennzeichnet). Nach einem Ausfall einer der Steuer- und Regeleinheiten A oder B kann das Fahrzeug noch mit zumindest einer der Parkbremsen, welche durch die funktionsfähige Steuer- und Regeleinheit B oder A betätigt wird, gesichert werden. So kann eine Getriebe-Parksperre entfallen.
Die Signale des (ersten) Motorwinkelsensors 43 werden der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B zugeführt und von dieser ausgewertet, wohingegen die Signale des (zweiten) Motorwinkelsensors 42 der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A zugeführt und von dieser ausgewertet werden.
Die Signale des Drucksensors 40 werden vorteilhafterweise derselben elektronischen Steuer- und Regeleinheit A zugeführt, welche auch die elektrisch betätigbaren Ventile 6a-6d, 7a-7d, 10 ansteuert, d.h. die Signale des Drucksensors 40 werden der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A zugeführt und von dieser ausgewertet.
Da der Steuer- und Regeleinheit A anhand der Signale des Drucksensors 40 eine Information für den von der Druckquelle 2 erzeugten Druck vorliegt, kann ggf. auf den zweiten Motorwinkelsensor 42, welcher der Steuer- und Regeleinheit A zugeordnet ist, verzichtet werden.
Nach Ausfall einer der Steuer- und Regeleinheiten A oder B kann die Druckquelle 2 dennoch mittels einer der Motorwicklungen 34a oder 34b Druck aufbauen, wenn auch in verminderter Höhe und mit verminderter Dynamik. Mit diesem (Zentral)Druck werden alle vier Radbremsen 5a-5d beaufschlagt. Der (Zentral)Druck kann auch mittels vor- und zurückschieben des Kolbens 31 moduliert werden.
Ein Vorteil des Bremsensteuergeräts 1 besteht darin, dass außerhalb von Bremsungen kein Ventil bestromt werden muss.
Beispielsgemäß ist die Druckquelle 2 als ein Linearaktuator mit einem doppelt gewickelten Elektromotor 32 ausgeführt, wobei jede Steuer- und Regeleinheit A oder B genau eine der beiden Motorwicklungen 34a oder 34b ansteuert. Dazu ist Motorwicklung 34a mit der ersten Steuer- und Regeleinheit A und die andere Motorwicklung 34b mit der zweiten Steuer- und Regeleinheit B verbunden. Zur Ansteuerung der Druckquelle 2 umfasst jede der beiden Steuer- und Regeleinheiten A, B einen Motorprozessor zur Verarbeitung der Motor-Regelfunktionen, eine Endstufe mit Transistoren zur Bereitstellung der Phasenspannungen am Elektromotor 32 (z.B. B6-Brücke) und eine Treiberstufe (Gate Drive Unit) zur Ansteuerung der Transistoren der Endstufe. Vorteilhafterweise wird Steuer- und Regeleinheit A von einer ersten elektrischen Energieversorgung versorgt und Steuer- und Regeleinheit B von einer zweiten, von der ersten Energieversorgung unabhängigen, elektrischen Energieversorgung versorgt. Gemäß eines alternativen, zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Druckquelle 2 und deren Ansteuerung, welches in einem erfindungsgemäßen Bremsensteuergerät 1 umgesetzt sein kann, wird die Druckquelle 2 durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum 30 und einem Kolben 31 gebildet, wobei der Kolben 31 durch einen elektromechanischen Aktuator 32, 33 vor- und zurückschiebbar ist, und wobei der elektromechanische Aktuator einen einfach gewickelten Elektromotor 32 mit nur einer Motorwicklung umfasst. Zur Ansteuerung der Druckquelle 2 umfasst jede der Steuer- und Regeleinheiten A, B einen Motorprozessor zur Verarbeitung der Motor-Regelfunktionen, eine Endstufe mit Transistoren zur Bereitstellung der Phasenspannungen am Elektromotor 32 (z.B. B6-Brücke) und eine Treiberstufe (Gate Drive Unit) zur Ansteuerung der Transistoren der Endstufe. So kann jede der Steuer- und Regeleinheiten A, B, die für den Betrieb des Elektromotor 32 benötigten Phasenspannungen zur Verfügung stellen. Beide Endstufen (bzw. beide Steuer- und Regeleinheiten A, B) sind mit der Motorwicklung eines einfach gewickelten Elektromotors 32 verbunden. Die Endstufen sind derart ausgeführt, dass deren Ausgänge im passiven Zustand bzw. bei Ausfall der zugehörigen Steuer- und Regeleinheit A oder B hochohmig sind. So kann die Motorwicklung des Elektromotors 32 von einer beliebigen Steuer- und Regeleinheiten A oder B angesteuert werden, und bei deren Ausfall kann die andere Steuer- und Regeleinheit B oder A diese Aufgabe übernehmen. Motorprozessor, Treiber- und Endstufe sind also redundant ausgeführt und der Elektromotor 32 ist einfach gewickelt. Vorteilhafterweise wird Steuer- und Regeleinheit A von einer ersten elektrischen Energieversorgung versorgt und Steuer- und Regeleinheit B von einer zweiten, von der ersten Energieversorgung unabhängigen, elektrischen Energieversorgung versorgt.
Gemäß eines alternativen, dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Druckquelle 2 und deren Ansteuerung, welches in einem erfindungsgemäßen Bremsensteuergerät 1 umgesetzt sein kann, wird die Druckquelle 2 durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum 30 und einem Kolben 31 gebildet, wobei der Kolben 31 durch einen elektromechanischen Aktuator 32, 33 vor- und zurückschiebbar ist, und wobei der elektromechanische Aktuator einen einfach gewickelten Elektromotor 32 mit nur einer Motorwicklung umfasst. Neben der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A und der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B ist eine dritte elektronische Steuer- und Regeleinheit vorhanden. Zur Ansteuerung der Druckquelle 2 umfasst jede der Steuer- und Regeleinheiten A, B einen Motorprozessor zur Verarbeitung der Motor-Regelfunktionen. Auf der dritten Steuer- und Regeleinheit sind redundante (d.h. zumindest zwei) Endstufen mit Transistoren zur Bereitstellung der Phasenspannungen am Elektromotor 32 (z.B. B6-Brücke) und redundante (d.h. zumindest zwei) Treiberstufen (Gate Drive Units) zur Ansteuerung der Transistoren der Endstufe vorhanden. Die dritte Steuer- und Regeleinheit umfasst außerdem mehrere Relais, die es ermöglichen, dass jeder Motorprozessor seine Ausgangssignale an jede der beiden Treiberstufen übermitteln kann und jede Treiberstufe jede Endstufe ansteuern kann. Die Ausgänge beider Endstufen sind mit der Wicklung eines einfach gewickelten Motors verbunden. Treiber- und Endstufe sind also redundant auf einer dritten Steuer- und Regeleinheit ausgeführt und der Elektromotor 32 ist einfach gewickelt. Vorteilhafterweise wird bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Druckquelle 2 und deren Ansteuerung die erste Steuer- und Regeleinheit A von einer ersten elektrischen Energieversorgung versorgt und die zweite Steuer- und Regeleinheit B von einer zweiten, von der ersten Energieversorgung unabhängigen, elektrischen Energieversorgung versorgt (sog. redundantes Bordnetz). Darüber hinaus wird die dritte Steuer- und Regeleinheit vorteilhafterweise an die beiden unabhängigen Energieversorgungen (Spannungsquellen) des redundanten Bordnetzes angeschlossen. Über weitere Relais lässt sich die Energieversorgung (Spannungsversorgung) der dritten Steuer- und Regeleinheit bzw. der Treiber- und Endstufen auch bei Ausfall einer der Energieversorgungen (Spannungsquellen) gewährleisten, indem auf die andere Energieversorgung (Spannungsquelle) umgeschaltet wird.
Das dritte Ausführungsbeispiel der Druckquelle 2 und deren Ansteuerung ermöglicht eine Ansteuerung des Elektromotors 32 bei mehr elektronischen Doppelfehlern als das zweite Ausführungsbeispiel der Druckquelle 2 und deren Ansteuerung. Zu solchen Doppelfehlern zählen zum Beispiel der gleichzeitige Ausfall einer Treiberstufe und einer beliebigen Endstufe oder der gleichzeitige Ausfall eines Motorprozessors und einer beliebigen Treiberstufe oder der gleichzeitige Ausfall einer Endstufe und einer beliebigen Spannungsquelle.
Gemäß eines alternativen, vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels der Druckquelle 2 und deren Ansteuerung, welches in einem erfindungsgemäßen Bremsensteuergeräten 1 umgesetzt sein kann, wird die Druckquelle 2 durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum 30 und einem Kolben 31 gebildet, wobei der Kolben 31 durch einen elektromechanischen Aktuator 32, 33 vor- und zurückschiebbar ist, der zwei (e.g. einfach gewickelte) Elektromotoren 32 umfasst. Beispielsgemäß steuert jeder der zwei Elektromotoren einen von zwei Kugelgewindetrieben. Die Kugelgewindetriebe wirken auf die beiden Enden eines Waagebalkens, dessen Mitte mechanisch mit dem Kolben 31 verbunden ist. Im fehlerfreien Betrieb werden die Kugelgewindetriebe parallel rein- und rausgefahren, um den Kolben 31 zu bewegen und Druck in den Radbremsen auf- bzw. abzubauen. Bei Ausfall eines Elektromotors kann der verbleibende funktionsfähige Elektromotor noch ein Ende des Waagebalkens bewegen und damit den Kolben 31 vor- und zurückfahren. In diesem Fall ist die Kraft, die auf den Kolben 31 ausgeübt werden kann, geringer und ggf. der verfügbare Bewegungsumfang vermindert. Zur Ansteuerung der Druckquelle 2 umfasst jede der Steuer- und Regeleinheiten A, B einen Motorprozessor zur Verarbeitung der Motor-Regelfunktionen, eine Endstufe mit Transistoren zur Bereitstellung der Phasenspannungen am Elektromotor 32 (z.B. B6-Brücke) und eine Treiberstufe (Gate Drive Unit) zur Ansteuerung der Transistoren der Endstufe. Die Endstufe der ersten Steuer- und Regeleinheit A ist mit dem einen Elektromotor verbunden, die Endstufe der zweiten Steuer- und Regeleinheit B ist mit dem anderen Elektromotor verbunden. D.h. die erste Steuer- und Regeleinheit A steuert den ersten Elektromotor 32 an und die zweite Steuer- und Regeleinheit B steuert den zweiten Elektromotor 32. Vorteilhafterweise wird Steuer- und Regeleinheit A von einer ersten elektrischen Energieversorgung versorgt und Steuer- und Regeleinheit B von einer zweiten, von der ersten Energieversorgung unabhängigen, elektrischen Energieversorgung versorgt.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist rein schematisch dargestellt und zeigt im Wesentlichen das hydraulische Layout des Bremsensteuergeräts 1 . In Fig. 1 ist nicht die geometrische Ausführung des Bremsensteuergeräts 1 bzw. die räumliche Anordnung der Komponenten des Bremsensteuergeräts dargestellt, welche daher im Folgenden beschrieben werden soll. Bremsensteuergerät 1 umfasst einen in Fig. 1 nur schematisch angedeuteten Flydraulikblock 20, wobei alle elektrisch betätigbaren Ventile und Drucksensoren des Bremsensteuergeräts 1 , beispielsgemäß die Einlassventile 6a-6d, die Auslassventile 7a-7d, das Druckzuschaltventil 10 und der Drucksensor 40, auf einer ersten Seitenfläche des Flydraulikblocks angeordnet sind. Die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit A ist daher vorteilhafterweise ebenfalls an der ersten Seitenfläche des Flydraulikblocks angeordnet. Die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit B ist hingegen an einer anderen Seitenfläche des Flydraulikblocks als der ersten Seitenfläche angeordnet. So kann die erste Seitenfläche möglichst klein ausgeführt werden. Die Anordnung der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B an einer anderen Seitenfläche ist ohne zusätzlichen Aufwand möglich, da die zweite Steuer- und Regeleinheit B keines der elektrisch betätigbaren Ventile ansteuert bzw. ihr kein Signal eines Drucksensors zugeführt wird.
Die redundanten Signalleitungen 70 zwischen den Steuer- und Regeleinheiten A und B verhindern, dass bei einem Fehler in einer der Signalleitungen, die Steuer- und Regeleinheiten fälschlicherweise einen Ausfall bzw. ein fehlerfreies Funktionieren der jeweils anderen Steuer- und Regeleinheit detektieren.
Vorteilhafterweise wird das Bremsensteuergerät 1 von einem redundanten Bordnetz mit zwei unabhängigen Spannungsquellen (erste elektrische Energieversorgung und zweite elektrische Energieversorgung) versorgt, sodass nicht beide Steuer- und Regeleinheiten A und B von der gleichen Spannungsquelle versorgt werden. Beispielsweise wird Steuer- und Regeleinheiten A von der ersten elektrischen Energieversorgung versorgt und Steuer- und Regeleinheiten B von der zweiten elektrischen Energieversorgung versorgt.
Ein erfindungsgemäßes elektrohydraulisches Bremsensteuergerät 1 wird bevorzugt in einem Bremssystem mit einer Betätigungseinheit für einen Fahrzeugführer und zumindest zwei elektrisch betätigbaren Parkbremsen 50a, 50b eingesetzt. Besonders bevorzugt sind die Parkbremsen an einer Achse des Fahrzeugs, vorteilhafterweise der Hinterachse (Rear), angeordnet. Dabei ist die Betätigungseinheit mit dem Bremsensteuergerät 1 signalseitig zur Übermittlung eines Fahrerwunschsignals verbunden, eine mechanisch-hydraulische Verbindung von der Betätigungseinheit zu dem Bremsensteuergerät 1 besteht jedoch nicht.
Es wird ein Bremsensteuergerät 1 beschrieben, welches als Zentraleinheit den Druck für mehrere, insbesondere zumindest vier, hydraulische Radbremsen 5a-5d erzeugt und moduliert, und speziell zur Verwendung in einem Bremssystem ohne mechanisch-hydraulische Fahrer-Rückfallebene geeignet ist. Das Bremssystem besteht vorteilhafterweise im Wesentlichen aus einem zentralen, elektrohydraulischen Bremsensteuergerät 1 und aus einer Betätigungseinheit für den Fahrer, die mit dem zentralen Bremsensteuergerät 1 nur durch die ausfallsichere Übermittlung eines Fahrerwunschsignals verbunden ist. Außerdem sind an einigen Rädern, bevorzugt den Rädern einer Achse (typischerweise der Hinterachse) elektrische Parkbremsen vorgesehen, die ebenfalls vom zentralen Bremsensteuergerät 1 angesteuert werden.
Das Bremssystem ist von der Anforderung geprägt, dass es nach jedem elektrischen oder elektronischen Einzelfehler möglich sein soll, alle Räder zu bremsen. Nach einem mechanischen Fehler, wie zum Beispiel einer Leckage, soll es dagegen zulässig sein, das Fahrzeug nur über die dynamische Bremsfunktion der elektrischen Parkbremsen 50a, 50b zu verzögern, gegebenenfalls mit Unterstützung durch einen elektrischen Antriebsstrang. Eine dafür geeignete Lage des Fahrzeugschwerpunkts ist bei heutigen Fahrzeugen in der Regel gegeben und wird vorausgesetzt. Diese Anforderung gründet sich auf der Erfahrung, dass mechanische Fehler wesentlich seltener auftreten als elektronische Fehler.
Die beschriebenen hydraulischen Bremsensteuergeräte 1 bzw. Bremsanlagen erfüllen die Grundanforderung der Bremsung aller Räder nach elektrischem Fehler beispielsweise dadurch, dass sie von zwei getrennten Steuer- und Regeleinheiten A und B angesteuert werden, die über redundante Signalleitungen 70 verbunden sind. Weiterhin wird eine Druckquelle 2 verwendet, in der Mittel vorgesehen sind, die dazu konfiguriert sind, dass bei einem Ausfall der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A die Druckquelle 2 mittels der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B angesteuert wird und einen Druck zur Betätigung der Radbremsen 5a-5d aufbaut, und dass bei einem Ausfall der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B die Druckquelle 2 mittels der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A angesteuert wird und einen Druck zur Betätigung der Radbremsen 5a-5d aufbaut. Die Mittel sind also derart ausgelegt, dass bei einem Ausfall einer (bzw. jeder) der beiden Steuer- und Regeleinheiten A oder B, die verbleibende funktionsfähige Steuer- und Regeleinheiten B oder A die Druckquelle 2 zumindest mit einem Teil der Leistung zum Aufbau eines Druckes zur Betätigung der Radbremsen in einer brake-by-wire Betriebsart zur Betriebsbremsung ansteuern kann. Dazu kann zum Beispiel ein Linearaktuator mit doppelt gewickeltem Motor verwendet werden, wobei jede Steuer- und Regeleinheit eine der beiden Motorwicklungen ansteuert.
Außerdem enthält das Bremsensteuergerät 1 bevorzugt Ventile und Sensoren, die jeweils genau einer der Steuer- und Regeleinheiten A oder B zugeordnet sind.
Bremsensteuergerät 1 bietet gegenüber einem Bremsensteuergerät, wie es z.B. aus der DE 102017216 617 A1 bekannt ist und bei welchem die Gesamtheit der elektrischen betätigbaren Ventile bezüglich ihrer Ansteuerung auf die beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten verteilt ist, den Vorteil, dass die elektrischen betätigbaren Ventile, und ggf. Drucksensoren, wie auch die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit A auf einer (derselben) Seitenfläche des Hydraulikblocks angebracht werden können, während die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit B nicht an dieser Seitenfläche angebracht werden muss. Es hat sich nämlich bewährt, dass alle Ventile und Drucksensoren auf einer Seitenfläche eines Ventilblocks angebracht sind.
Im beschriebenen elektro-hydraulischen Bremsensteuergerät 1 sind die Radbremsen 5a-5d über Einlassventile 6a-6d mit der elektrisch betätigbaren Druckquelle 2 verbunden. Vorzugsweise sind die Radbremsen 5a-5d über Auslassventile 7a-7d mit einem Druckmittelvorratsbehälter 3 verbunden, der unter Atmosphärendruck steht. Auch ein Bremsensteuergerät, das für alle oder für einige Räder keine Auslassventile umfasst und eine Multiplex-Regelung vornimmt, ist im Sinne der Erfindung.
Alle elektrisch betätigbaren Ventile des Bremsensteuergerät (gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 , die Ventile 6a-6d, 10 und 7a-7d) werden bevorzugt von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A angesteuert. Bevorzugt wird nur ein Drucksensor 40 verwendet, der ebenfalls an die erste elektronischen Steuer- und Regeleinheit A angeschlossen ist. Ein Vorteil dieser Zuordnung liegt im mechanischen Aufbau des Bremsensteuergeräts. Es ist nämlich günstig, dass alle Ventile und Drucksensoren auf einer Seitenfläche eines Hydraulikblocks (Ventilblocks) angebracht sind. Durch die Zuordnung der genannten Ventile und Drucksensoren zur ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A wird erreicht, dass diese Seitenfläche des Hydraulikblocks (Ventilblocks) der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A zur Verfügung steht, während die Positionierung der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B flexibler erfolgen kann, zum Beispiel an der gegenüberliegenden Seite des Hydraulikblocks (Ventilblocks).
Nach Ausfall der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit B kann die hydraulische Bremsfunktion einschließlich der Raddruckregelung fortgesetzt werden, wobei die einzige Einschränkung gegebenenfalls darin besteht, dass die Leistung der Druckquelle 2 reduziert ist.
Um nach Ausfall der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A eine hydraulische Bremsfunktion zu gewährleisten, ist für jede Radbremse, der ein Auslassventil zugeordnet ist, mindestens eines der beiden Radventile (Einlassventil oder Auslassventil) stromlos geschlossen ausgeführt. Vorteilhafterweise sind alle Auslassventile 7a-7d stromlos geschlossen und alle Einlassventile 6a-6d stromlos offen ausgeführt, so dass nach Ausfall der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit A alle Räder hydraulisch gebremst werden können. In diesem Fall regelt die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit B das abgegebene Volumen (Druckmittelvolumen), wenn ihr kein Drucksignal zur Verfügung steht. Eine gemeinsame Druckmodulation an allen Rädern bleibt möglich.
Wenn nicht gebremst wird, sollen die Radbremsen 5a-5d unter Atmosphärendruck stehen, also drucklos sein, um unerwünschte Restbremsmomente zu verhindern. Deshalb kann die Druckquelle 2 so angesteuert werden, dass eine hydraulische Verbindung zum Druckmittelvorratsbehälter 3 entsteht, der unter Atmosphärendruck steht. Vorzugsweise umfasst die Druckquelle 2 eine Zylinder-Kolben-Anordnung (Linearaktuator) mit einem Druckraum 30 und einem Kolben 31 gebildet, wobei der Kolben 31 durch einen elektromechanischen Aktuator 32, 33 vor- und zurückschiebbar ist, und ist über ein Druckzuschaltventil 10 mit dem Bremsleitungsabschnitt 60 zu den Einlassventilen 6a-6d bzw. Radbremsen 5a-5d verbunden. Dann wird die beschriebene Druckausgleichsfunktion so realisiert, dass das Druckzuschaltventil 10 stromlos offen ausgeführt ist und der Linearaktuator in der gelösten Endposition eine hydraulische Verbindung zum Druckmittelvorratsbehälter 3 freigibt, zum Beispiel über ein Schnüffelloch 80 (siehe Fig. 1 ) oder über ein mechanisch betätigtes Ventil (nicht dargestellt). Das mechanisch betätigte Ventil ist bevorzugt nach der Bauart eines an sich bekannten Zentralventils eines Hauptbremszylinders ausgeführt.
Die elektrischen Parkbremsen 50a, 50b können auf die beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten A und B verteilt werden, um eine redundante Parkbremsfunktion zu erreichen, oder von einer der elektronischen Steuer- und Regeleinheiten angesteuert werden, um die Ansteuerung zu vereinfachen.
Die Verwendung einer Zylinder-Kolben-Anordnung (eines Linearaktuators) mit Schnüffelloch 80 als Druckquelle 2 bedingt eine doppelte Dicht-Manschette (mit Primärmanschette und Sekundärmanschette). In der Plunger-Bauart (d.h. Dicht-Manschette ist im Zylinder (bzw. Gehäuse), nicht auf dem Kolben 31 , angeordnet) ist die Anordnung wie in der Fig. 1 dargestellt. Eine doppelte Dicht-Manschette ist aus Hauptbremszylindern grundsätzlich bekannt und bringt zusätzliche Vorteile für die Robustheit gegen etwa auftretende Fehler mit sich. Die Wahrscheinlichkeit einer Leckage nimmt ab, und zwar für die (drucktragende) Primärmanschette, weil sie auch von der drucklosen Seite her benetzt wird, und für die (einseitig trockene) Sekundärmanschette, weil sie keinen Druck tragen muss. Außerdem hat die Linearaktuator-Dichtung zwei Funktionen, die hierauf die beiden Manschetten verteilt sind, nämlich die Druckerzeugung und die Abdichtung zum Antrieb hin, und es ist ein Vorteil, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit höchstens eine dieser beiden Funktionen ausfällt.
Durch die Verwendung von Auslassventilen 7a-7d wird bei radindividueller Druckregelung Druckmittelvolumen verbraucht. Ein Linearaktuator als Druckquelle 2 muss also nachsaugen können. Dazu wird das Druckzuschaltventil 10 geschlossen und der Kolben 31 in Löserichtung bewegt (in Richtung des unbetätigten Zustandes der Druckquelle 2 bzw. des Kolbens 31). Dabei strömt Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 3 in den Druckraum 30, und zwar über die Primärmanschette, die für eine Überströmung in diese Richtung geeignet ausgeführt wird, oder über ein zusätzliches Nachsaugventil 14.
Bevorzugt wird ein Rückschlagventil 9 parallel zum Druckzuschaltventil 10 integriert oder getrennt angeordnet, um den Strömungswiderstand beim Aufbau von Druck in den Radbremsen 5a-5d zu vermindern.

Claims

Patentansprüche
1. Bremsensteuergerät (1 ) für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Ausgangsanschlüssen (4a-4d) für hydraulisch betätigbare Radbremsen (5a-5d), einer elektrisch ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle (2), einer ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A), einer zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (B), einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter (3) und einem elektrisch betätigbaren Einlassventil (6a-6d) je Ausgangsanschluss (4a-4d), wobei die Druckquelle (2) mit einem Bremsleitungsabschnitt (60) verbunden ist, an welchen die Einlassventile (6a-6d) angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit (A) und die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit (B) voneinander elektrisch unabhängig sind, dass elektrische und/oder elektronische Mittel vorgesehen sind, die dazu konfiguriert sind, dass bei einem Ausfall der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A) die Druckquelle (2) mittels der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (B) angesteuert wird und einen Druck zur Betätigung der Radbremsen (5a-5d) aufbaut, und dass bei einem Ausfall der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (B) die Druckquelle (2) mittels der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A) angesteuert wird und einen Druck zur Betätigung der Radbremsen (5a-5d) aufbaut, und dass die Druckquelle (2) derart ausgebildet und mit dem Druckmittelvorratsbehälter (3) verbunden ist, dass durch Ansteuerung der Druckquelle (2) eine hydraulische Druckausgleichsverbindung (80, 61b, 61) zwischen der Druckquelle (2) und dem Druckmittelvorratsbehälter (3) hergestellt werden kann.
2. Bremsensteuergerät (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (2) durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem Druckraum (30) und einem Kolben (31) gebildet wird, wobei der Kolben (31) durch einen elektromechanischen Aktuator (32, 33) vor- und zurückschiebbar ist, wobei der Druckraum (30) über ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes Druckzuschaltventil (10) mit dem Bremsleitungsabschnitt (60) verbunden ist.
3. Bremsensteuergerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (2) in einem Zustand der Druckquelle (2) über ein Schnüffelloch (80) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (3) verbunden wird.
4. Bremsensteuergerät (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (2) eine doppelte Dicht-Manschette umfasst.
5. Bremsensteuergerät (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (2) in einem Zustand der Druckquelle (2) über ein mechanisch betätigbares Ventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter (3) verbunden wird.
6. Bremsensteuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (2) in einem unbetätigten Zustand der Druckquelle (2) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (3) verbunden wird.
7. Bremsensteuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisch betätigbares Auslassventil (7a-7d) je Ausgangsanschluss (4a-4d) vorgesehen ist, über welches der jeweilige Ausgangsanschluss (4a-4d) mit einem ersten Anschluss (72) des Druckmittelvorratsbehälters (3) verbunden ist.
8. Bremsensteuergerät (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Ausgangsanschluss (4a-4d), dem ein Einlassventil (6a-6d) und ein Auslassventil (7a-7d) zugeordnet ist, zumindest eines der beiden Ventile (7a-7d) stromlos geschlossen ausgeführt ist.
9. Bremsensteuergerät (1 ) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (2) mit einem zweiten Anschluss (71) des Druckmittelvorratsbehälters (3) verbunden wird.
10. Bremsensteuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes elektrisch ansteuerbare Ventil (6a-6d, 10, 7a-7d) des Bremsensteuergeräts (1) von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A) betätigt wird.
11. Bremsensteuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Bremsleitungsabschnitt (60) ein Drucksensor (40) angeschlossen ist, wobei die Signale des Drucksensors (40) der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A) zugeführt und von dieser ausgewertet werden.
12. Bremsensteuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Hydraulikblock (20) umfasst, wobei alle elektrisch ansteuerbaren Ventile (6a-6d, 10, 7a-7d) des Bremsensteuergeräts (1 ), und insbesondere der Drucksensor (40), auf einer ersten Seitenfläche des Hydraulikblocks angeordnet sind, wobei die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit (A) an der ersten Seitenfläche des Hydraulikblocks angeordnet ist.
13. Bremsensteuergerät (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit (B) nicht an der ersten Seitenfläche des Hydraulikblocks angeordnet ist.
14. Bremsensteuergerät (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckquelle (2) einen doppelt gewickelten Elektromotor (32) mit einer ersten Motorwicklung (34a) und einer zweiten Motorwicklung (34b) umfasst, wobei die erste Motorwicklung (34a) von der ersten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (A) und die zweite Motorwicklung (34b) von der zweiten elektronischen Steuer- und Regeleinheit (B) angesteuert wird.
15. Bremssystem mit einer Betätigungseinheit für einen Fahrzeugführer und einem Bremsensteuergerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betätigungseinheit mit dem Bremsensteuergerät (1) durch eine Übermittlung eines Fahrerwunschsignals verbunden ist und keine mechanisch-hydraulische Verbindung von der Betätigungseinheit zu dem Bremsensteuergerät (1) besteht.
16. Verfahren zum Betrieb eines Bremsensteuergeräts (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder eines Bremssystems nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Ausfalls der ersten Steuer- und Regeleinheit (A) die zweite Steuer- und Regeleinheit (B) das Druckmittelvolumen regelt, das an die Radbremsen (5a-5d) abgegeben wird.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013224870A1 (de) * 2013-03-05 2014-09-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsbetätigungseinheit
US20180334148A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Mando Corporation Electric brake system
DE102017216617A1 (de) 2017-09-20 2019-03-21 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zu deren Betrieb
GB2582944A (en) * 2019-04-10 2020-10-14 Continental Automotive Romania Srl Valves support for a highly automated driving (HAD) braking system, hydraulic electronic control units (HECU) comprising the valves support

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013224870A1 (de) * 2013-03-05 2014-09-11 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsbetätigungseinheit
US20180334148A1 (en) * 2017-05-17 2018-11-22 Mando Corporation Electric brake system
DE102017216617A1 (de) 2017-09-20 2019-03-21 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zu deren Betrieb
GB2582944A (en) * 2019-04-10 2020-10-14 Continental Automotive Romania Srl Valves support for a highly automated driving (HAD) braking system, hydraulic electronic control units (HECU) comprising the valves support

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