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WO2018130481A1 - Bremsanlage für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Bremsanlage für ein kraftfahrzeug Download PDF

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Publication number
WO2018130481A1
WO2018130481A1 PCT/EP2018/050325 EP2018050325W WO2018130481A1 WO 2018130481 A1 WO2018130481 A1 WO 2018130481A1 EP 2018050325 W EP2018050325 W EP 2018050325W WO 2018130481 A1 WO2018130481 A1 WO 2018130481A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
brake
pressure
electrical device
valve
electrical
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/050325
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Biller
Jochen Zimmermann
Rüdiger BRIESEWITZ
Jochen Beuss
Christian Courth
Dieter Dinkel
Stefan Drumm
Robert Grimm
Roland Caspari
Original Assignee
Continental Teves Ag & Co. Ohg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves Ag & Co. Ohg filed Critical Continental Teves Ag & Co. Ohg
Publication of WO2018130481A1 publication Critical patent/WO2018130481A1/de

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    • 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
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    • B60T13/745—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with electrical assistance or drive acting on a hydraulic system, e.g. a master cylinder
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    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
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    • B60T2270/40—Failsafe aspects of brake control systems
    • B60T2270/413—Plausibility monitoring, cross check, redundancy

Definitions

  • the invention relates to a brake system for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • a brake system with two electrically controllable pressure sources and a tandem master cylinder for a motor vehicle with four hydraulically actuated wheel brakes is known.
  • the brake system comprises in addition to individual wheel inlet and exhaust valves a Kreistrennventil and four separating valves for the separation of the Tan ⁇ the master brake cylinder and the electrically controllable
  • the circular selector valve is designed to be normally closed and separates the brake system into two brake circuits during normal operation of the brake system, wherein the two front wheel brakes are assigned to the first brake circuit and the two rear wheel brakes to the second brake circuit.
  • brake pressure is built up exclusively from the first pressure source and in the second brake circuit exclusively in front of the second pressure sources.
  • the tandem master cylinder comprises two pressure chambers, each of the pressure chambers is assigned to exactly one of the brake circuits.
  • the brake system ⁇ includes a central control unit, a first pressure source associated with the first control unit and the second pressure source associated second control and Re ⁇ geliki. The first and second control and regulating units are each used to control the corresponding pressure source.
  • the Kreistrennventil is actuated. Further details about which of the three control units the other valves operated or. are not disclosed in DE 10 2013 217 954 AI. Also, the document does not mention how the electrical allocation and power supply of the three control and gel units and their associated components is executed.
  • the invention is based on the idea to provide a brake system with hydraulically actuated wheel brakes which are associated with wheels of a first vehicle axle and wheels of a second vehicle axle, an electrically actuated intake valve per wheel brake and an electrically actuated exhaust valve per wheel to set wheel individual brake pressures, a first electrically controllable Pressure supply device which is hydraulically connected separably via a first isolation valve to a brake supply line to which the wheel brakes are connected, a second electrically controllable pressure supply means which is hydraulically connected via a second isolation valve to the brake supply line, wherein arranged in the brake supply line, an electrically actuated axial disconnect valve is that the brake supply line hydraulisch in a first and a second line section when the axial disconnect valve is closed h is separated, wherein the first line section is hydraulically connected to the wheel brakes of the second vehicle axle or their inlet valves and the second line section with the wheel brakes of the first vehicle axle or their Inlet valves
  • the second pressure-providing device is hydraulically connected via the second separating valve to the first line section and the first pressure-providing device is hydraulically connected via the first separating valve to the second line section.
  • the brake system further comprises a first electrical ⁇ A device with electrical and / or electronic elements, which drives the first pressure supply device and a second electrical device having electrical and / or electronic elements, which drives the second pressure-supplying ⁇ provision device.
  • a single-circuit master cylinder which can be actuated by means of a brake pedal and which is hydraulically connected to the brake supply line and which is operatively connected to a simulation device is furthermore provided.
  • the invention offers the advantage that the brake system is simple and compact, yet it is suitable both for highly automated driving and for direct hydraulic actuation of the wheel brakes by the driver.
  • the first and the second electrical device are electrically independent of each other, so that an electrical or electronic fault in one of the electrical devices does not lead to a failure of both electrical devices.
  • the two electrical devices are electrically independent of each other in the sense that failure of the first electrical device does not cause failure of the second electrical device, and vice versa, i. the two electrical devices are galvanically isolated.
  • the inlet and outlet valves are preferably of the second controlled electrical device which also controls the second pressure supply device.
  • This offers the advantage that the brake system has a high availability with regard to the provision of brake functions in which all wheel brakes, possibly with different wheel brake pressures, are actuated in order, for example, to ensure a short braking distance and to maintain steerability of the motor vehicle.
  • wheel-individual wheel brake pressures can be adjusted by the first electrical means by means of the first Druckrstel ⁇ treatment device provides a (central) brake pressure and the second electrical device by means of the intake and exhaust valves modulates the wheel wheel individual pressures.
  • the first pressure supply device is driven exclusively by the first electrical device and the second pressure supply device and the inlet and outlet valves are preferably driven exclusively by the second electrical device.
  • the components e.g. can be dispensed with double controllable valves with two independent valve coils or on a pressure supply device with two electrically independent electric motors.
  • a first electrical partition and a second electrical partition are provided, wherein the first and the second electrical partition are electrically independent of each other.
  • the first pressure delivery device and the first electrical device is associated with or associated with the first electrical partition, and the second pressure providing device, the second electrical device and the inlet and outlet valves are associated with or belong to the second electrical partition.
  • the first isolation valve is preferably controlled by means of the first electrical device and / or supplied with electrical energy. So can in case of failure of the second
  • the first electrical device to open the first isolation valve and actuate the wheel brakes by means of the first pressure supply device.
  • the first isolation valve is particularly preferably driven exclusively by the first electrical device or supplied with electrical energy.
  • the first isolation valve belongs to the first electrical partition or is assigned to this.
  • the second isolation valve is preferably activated by means of the second electrical device and / or supplied with electrical energy. So can in case of failure of the first
  • the second electrical device to open the second isolation valve and actuate the wheel brakes by means of the second pressure supply device.
  • the second isolation valve is particularly preferably driven exclusively by the second electrical device or supplied with electrical energy.
  • the second isolation valve belongs to the second electrical partition or is assigned to it.
  • the first and the second isolation valve are preferably designed to be normally closed, in order, for example, in the event of a failure of all electrical .
  • Energy sources of the brake system to allow the penetration of the driver to the wheel brakes without pressure medium is moved to one of the pressure supply device or flows into the pressure medium reservoir.
  • the brake system comprises a first pressure sensor, which is assigned to the first pressure supply device, and a second pressure sensor, which of the second
  • Pressure supply device is assigned.
  • the first electrical device electrical and electronic components for signal processing or evaluation of the first pressure sensor for the first Druckbe ⁇ riding provision means and the second electrical device comprises electrical and electronic components for Sig ⁇ nalbearbeitung or evaluation of the second pressure sensor for the second pressure supply device comprises.
  • the first pressure sensor advantageously exclusively, connected to the first electrical device and is, advantageously exclusively, counted from the latter ⁇ and the second pressure sensor is advantageously exclusively, connected to the second electrical device and advantageously exclusively, this evaluated.
  • the pressure chamber of the master brake cylinder is preferably hydraulically connected to the brake supply line via a third isolation valve and a fourth isolation valve which is hydraulically connected downstream of the third isolation valve.
  • third and fourth isolation valve are normally open to open at Failure of all electrical energy sources of the brake system to allow the penetration of the driver on the wheel brakes.
  • Disconnect valve controlled by the first electrical device and / or supplied with electrical energy while the fourth isolation valve is controlled by means of the second electrical direction and / or ⁇ supplied with electrical energy.
  • the fourth isolation valve is controlled and / or supplied with electrical energy by means of the first electrical device, while the third isolation valve is actuated by means of the second electrical device and / or supplied with electrical energy.
  • the respective (third or fourth) isolation valve is particularly preferably driven exclusively by the respective electrical device or supplied with electrical energy.
  • the respective isolation valve belongs to the corresponding electrical partition or is assigned to this, which also belongs to the electrical control device which controls the isolation valve.
  • the pressure chamber of the main ⁇ brake cylinder is hydraulically connected via a single master brake cylinder-separating valve with the brake supply line.
  • the master cylinder isolating valve is designed to be double controllable, advantageously the master brake cylinder isolating valve comprises two independent valve coils for actuation (of the valve).
  • the Hauptbremszylin ⁇ der-separating valve is controlled by means of both the first electrical device and the second electrical device and / or supplied with electrical energy.
  • the pressure chamber of the master cylinder is preferably hydraulically connected to the first line section of the brake supply line.
  • the second pressure supply device preferably comprises a suction connection, which is connected to a pressurized medium storage container which is under atmospheric pressure, and a pressure connection, wherein for adjustment or regulation of the pressure provided by the second pressure supply device
  • Pressure overflow valve is provided, via which the pressure port is hydraulically connected to the suction port. That is, the spill valve of the second pressure READY ⁇ averaging means is connected in parallel.
  • the overflow valve is designed to be normally open. This is possible because the second pressure supply device can be separated from the brake supply line via the second separating valve, in order to prevent a flow of pressure medium to the pressure medium reservoir.
  • the overflow valve is designed to be adjustable in order to ensure precise adjustment or regulation of the pressure provided by the second pressure supply device.
  • the overflow valve is preferably activated by means of the second electrical device and / or with electrical Energy supplied. So can in case of failure of the first
  • Pressure supply device set the second electrical device by means of the second pressure supply device and the spill valve precise pressure curves at the wheel brakes.
  • the spill valve is particularly preferably driven exclusively by the second electrical device or supplied with electrical energy.
  • the overflow valve belongs to the second electrical partition or is assigned to it.
  • the second pressure supply device is preferably formed by a piston pump, particularly preferably by a radial piston pump. This type of pump, tried and tested for many years in automotive brake systems, can be used in the
  • Brake system can be used, since by means of the overflow valve, a pressure relief or pressure reduction can be performed with sufficient speed and precision to provide the above-mentioned main brake functions in case of failure of the first pressure supply device can.
  • Piston pumps are inexpensive to produce and are based on known technologies, so that their use also represents a very low development risk for the brake system.
  • the axial disconnect valve is normally open, so that the actuation of the / all wheel brakes by means of
  • the axis separating valve does not need to be controlled.
  • the axis separating valve is preferably by means of the first
  • the first electrical device by means of the first Pressure supply device and the axial release valve act on the wheel brakes with achsindividuelle brake pressures.
  • the locking order of the axles and the steerability can be maintained.
  • Achstrennventil eventually driven from ⁇ of the first electrical device or supplied with electric power.
  • the axial disconnect valve particularly preferably belongs to the first electrical partition or is assigned to it.
  • the Achstrennventil is arranged such that, when ge ⁇ patentedem Achstrennventil the brake supply line is hydraulically separated into a first line portion and a second line portion, the first line ⁇ portion with the second pressure supply device and the inlet valves of the wheel brakes of the rear axle of the
  • the second line section is connected to the first pressure supply device and the inlet valves of the wheel brakes of the front axle of the motor vehicle.
  • the simulation device is hydraulically connected to the master brake cylinder, in which connection a parallel connection of two simulator release valves is arranged, wherein one of simulator latorfreigabeventile is controlled by the first electrical device and / or supplied with electrical energy, while the other of Simulatorfreigabeventile is controlled by the second electrical device and / or supplied with electrical energy.
  • the two Simulatorfreigabeventile normally closed executed, for example, in case of failure of all electrical energy sources of the brake system to allow the penetration of the driver to the wheel brakes, without pressure medium is moved into the simulation device.
  • the one of the simulator release valves is particularly preferably controlled exclusively by means of the first electrical device and / or supplied with electrical energy, while the other of the simulator release valves exclusively controlled by the second electrical device and / or with electrical energy is supplied.
  • the simulation device is hydraulically connected to the master brake cylinder, wherein a single, more preferably normally closed, Simu ⁇ latorauventil is disposed in this connection.
  • the simulator release valve is designed to be double controllable and is by means of both the first electrical device and the second
  • the master brake cylinder or the simulation device is assigned at least two sensors for detecting a respective driver brake request variable. It is one of the sensors with the first electrical
  • the two sensors are particularly preferably each connected exclusively to the corresponding electrical device and are evaluated by this.
  • the first electrical device from a first source of electrical energy supplied and supplies the second electric device from a second electric power source which is independent of the first electrical energy source.
  • the first energy source is particularly preferably part of the first electrical partition
  • the second energy source is part of the second electrical partition.
  • the first electrical energy source supplies the first electrical partition, ie all electrical components of the first electrical partition, with electrical energy
  • the second electrical energy source supplies the second electrical partition, ie all electrical components of the second electrical partition, with electrical energy.
  • a wheel speed sensor is provided for each of the wheel brakes, wherein the wheel speed sensors are connected to the second electrical device and are evaluated by the latter.
  • the second electrical device can set the wheel-specific brake pressures in accordance with the situation.
  • the wheel speed sensors are particularly preferably connected exclusively to the second electrical device and are evaluated by the latter.
  • the wheel speed sensors particularly preferably belong to the second electrical partition.
  • a driving dynamics sensor is provided, which is connected to the first electrical device and is evaluated by this.
  • the first electrical device can adjust the axle-specific brake pressures in accordance with the situation.
  • the driving dynamics sensor is particularly preferably exclusively connected to the first electrical device and is evaluated by this.
  • the vehicle dynamics sensor system particularly preferably belongs to the first electrical partition.
  • a second wheel speed sensor is provided for each of the wheel brakes, the second Radfieresensoren the first electrical partition belongs or is associated and, in particular exclusively, connected to the first electrical device and are evaluated by this, the control quality of to increase axle-specific brake pressure.
  • the second wheel speed sensors are most preferably exclusively connected to and evaluated by the first electrical device.
  • Pressure supply device by a piston pump advantageously a radial piston pump, formed with a suction connection and a pressure port, wherein the pressure connection via the overflow valve to the suction port is hydraulically connected.
  • the overflow valve is thus connected in parallel to the second pressure supply device.
  • the first pressure supply device by a cylinder-piston assembly with a hydraulic
  • the brake pressure reduction is reduced.
  • the brake system preferably comprises a pressure medium reservoir which is under atmospheric pressure.
  • the brake system preferably comprises at least four hydraulically actuable wheel brakes.
  • the brake system per wheel brake comprises an inlet valve and an outlet valve for adjusting wheel-specific brake pressures, which from the brake supply pressure in the
  • the intake valves, the brake supply pressure to the wheel brakes and the exhaust valves block a flow of pressure fluid from the wheel brakes.
  • all the exhaust valves are connected via a ge ⁇ my same hydraulic connection with the pressure at atmospheric pressure fluid reservoir.
  • the first electrical device by means of the first leads Druckbe ⁇ riding provision means by actuation of the wheel brakes, wherein the second electrical device by means of the intake and exhaust adjusting wheel-individual wheel brake pressures.
  • the second electrical partition in the event of a failure in the first electrical partition, e.g. a failure of the first pressure supply device or the first electrical energy source or the first electrical device, the second electrical
  • the first electrical device preferably leads by means of the first pressure supply device and the axle disconnect valve braking with achsinduellen wheel brake.
  • the axis ⁇ brake pressure at the rear axle held constant while the Achsbremstik is modulated on the front axle.
  • the invention offers the advantage that even after a serious error, such as failure of one of the electrically controllable pressure supply devices or one of the electrical devices, the most important braking functions can be performed autonomously or by an autopilot function, in particular to build up delay, the blocking order of the vehicle axles to maintain and prevent destabilization at high delays, as well as to maintain steerability.
  • wheel-individual and at least individual brake circuit-specific pressures are necessary and the setting of respective precise brake pressure curves including pressure build-up, pressure reduction and pressure maintenance.
  • the brake system is thus particularly suitable for the realization of highly automated driving functions, but offers a driver-actuated rear ⁇ fallebene.
  • the invention also offers the advantage that the brake system even if one of the two redundant electric pressure providing means, for example due to a failure of its associated source of electric power or its associated electric driving device or a mechanical error or leakage in the pressure supply ⁇ positioning device itself, can maintain the main residual braking functions, but while the number of redundantly running components is minimized.
  • the master cylinder can be executed in a single circle. Also need neither the sensors nor the wheel pressure control valves (intake and exhaust valves) are redundant.
  • the brake system according to the invention is therefore particularly suitable for the realization of highly automated driving functions.
  • Fig. 1 shows an embodiment of an inventive
  • Fig. 1 shows schematically an embodiment of a brake system according to the invention for a motor vehicle with four hydraulically actuated wheel brakes 8a, 8b, 8c, 8d.
  • the wheel brake 8a is associated with the left rear wheel (RL), the wheel brake 8b with the right rear wheel (RR), the wheel brake 8c with the left front wheel (FL) and the wheel brake 8d with the front right wheel (FR).
  • the wheel brakes 8a, 8b are assigned to the rear axle HA and the wheel brakes 8c, 8d to the front axle VA.
  • the brake system comprises a means of a brake pedal 1 be ⁇ justbaren, single-circuit skin brake cylinder 80, connected to the master cylinder 80, hydraulic simulation ⁇ means 3, a first electrically controllable pressure ⁇ provision device 5, a second electrically controllable pressure supply device 2, an under-atmospheric pressure medium reservoir 4, wheel-individual
  • Brake pressure modulation valves which are designed as an intake valve 6a-6d and an exhaust valve 7a-7d per wheel brake, a first electronic control unit 12 and a second electronic control and regulating unit 112.
  • the electronic control units serve, for example, for controlling the electrically actuated components of
  • Brake system for powering electrical components of the brake system and / or for evaluating signals from sensors of the brake system, which will be explained in more detail below.
  • the first electrically controllable pressure supply device 5 is designed as a hydraulic cylinder-piston arrangement (or a single-circuit electro-hydraulic actuator (linear actuator)) whose piston 36 can be actuated by a schematically indicated electric motor 35 with the interposition of a rotationally-translational gear 39 likewise shown schematically. in particular can be moved back and forth to build up a pressure in a pressure chamber 37 and.
  • the piston 36 limits the pressure chamber 37 of the Druckrstel ⁇ lling device 5.
  • a rotor position of the electric motor 35 detected, only sche ⁇ matically indicated rotor position sensor 44 is provided.
  • a system pressure line section 38 is connected to the pressure chamber 37 of the first electrically controllable pressure supply device 5.
  • the line section 38 is connected via an electrically actuated, preferably normally closed, first isolation valve 26 with a brake supply line 13, via which all input terminals of the inlet ⁇ valves 6a-6d are connected to the pressure chamber 37 of the first electrically controllable pressure supply device 5.
  • first isolation valve 26 By the first isolation valve 26, the hydraulic connection between the pressure chamber 37 of the first electrically controllable pressure supply device 5 and the brake supply line 13 (and thus the input ports of the intake valves 6a-6d) controlled open and shut off. , 0
  • Pressure chamber 37 is, regardless of the operating state of the piston 36, connected via a (suction) line 42 to the pressure medium reservoir 4.
  • a closing in the direction of the pressure medium reservoir 4 check valve 53 is arranged.
  • a suction of pressure medium in the pressure chamber 37 is thus possible by a return of the piston 36 with the separating valve 26 closed.
  • the cylinder-piston assembly 5 has no sniffer holes.
  • the first pressure supply device 5 is a
  • Brake system realizes the normal brake function with maximum comfort and maximum dynamics.
  • the second electrically controllable pressure supply device 2 is advantageously designed as a two-circuit Ra ⁇ dialkolbenpumpe whose two printed pages are connected together ⁇ .
  • a single-circuit radial piston pump is also conceivable. It has a suction port 28 which is connected via a hydraulic connection 41 to the pressure medium ⁇ reservoir 4 in connection, and a pressure port 27.
  • the pressure port 27 of the second pressure provisioning ⁇ device 2 is connected to the brake supply line 13 so that the input terminals of the intake valves 6a 6d are connected to the pressure port 27 of the second pressure supply device 2.
  • the second pressure supply device 2 is assigned to a spill valve 32, the control of a
  • the overflow valve 32 is designed to be normally open, and advantageously analog adjustable executed. By means of the overflow valve 32, the pressure provided by the second pressure supply device 2 for the wheel brakes can be limited or reduced. According to the example, a parallel connection of the normally open, analogously controllable overflow valve 32 and a pressure medium reservoir 4 to closing check valve 63 is arranged between the second Druckrstel ⁇ treatment device 2 and the pressure fluid reservoir 4.
  • the second pressure supply device or piston pump 2 is also associated with a (second) isolation valve 23, which is arranged hydraulically in series with the overflow valve 32.
  • the second isolation valve 23 is designed to be normally closed.
  • the separating valve 23 can be closed in order to avoid a pressure reduction / pressure medium discharge from the brake supply line 13 via the overflow valve 32 into the pressure medium reservoir 4.
  • the second pressure ⁇ providing apparatus 2 via the (second) release valve 23 is hydraulically connected to the brake supply line 13 and with the first conduit section 13a.
  • the brake pedal operable master cylinder 80 is designed as a single circuit and thus comprises a single hydraulic pressure chamber 88, which is bounded by a master brake cylinder piston 89 which is mechanically connected to the brake pedal 1.
  • the master cylinder 80 or its pressure chamber 88 is connected via a hydraulic connection 85 to the brake supply line 13, advantageously the first line section 13a.
  • a third isolation valve 81 and a fourth isolation valve 82 downstream of the third isolation valve are arranged in the hydraulic connection 85, ie between master brake cylinder 80 and brake supply line 13, a third isolation valve 81 and a fourth isolation valve 82 downstream of the third isolation valve are arranged.
  • the separation ⁇ valves 81, 82 are connected in series.
  • Third and fourth isolation valve 81, 82 are designed to be normally open.
  • Piston rod 24 couples the pivotal movement of the brake pedal 1 as a result of a pedal operation with a translational movement of the master brake cylinder piston 89, whose actuation travel is detected by a preferably redundantly designed displacement sensor 25.
  • the corresponding piston travel signal is a measure of the brake pedal actuation angle. It represents a braking request of a driver.
  • a further sensor 20 is provided, which detects an independent piston stroke of the physical quantity which character- the driver's braking intention, cha ⁇ . This can be eg a force sensor or a pressure sensor.
  • Simulation device 3 has in a housing a simulator piston 31, which separates a hydraulic chamber 34 from a simulator rear chamber 30. Simulator piston 31 is supported by an elastic element 33 arranged in the simulator rear chamber 30 (eg simulator spring) on the housing. Simulation ⁇ device 3 and its hydraulic chamber 34 is hydraulically connected to the pressure chamber 88 of the skin brake cylinder 80.
  • a first simulator release valve 83 and a second simulator release valve 84 are arranged in the hydraulic connection between master brake cylinder 80 and simulation device 3.
  • the simulator enable valves 83, 84 are connected in parallel.
  • the Simulatorfreigabeventile 83, 84 are executed normally closed.
  • the simulation device 3 can be switched on and off by means of the simulator release valves 83, 84.
  • the simulation device 3 gives the driver a pleasant brake pedal feel when at least one of the isolation valves 81, 82 is closed and at least one of the simulator release valves 83, 84 is open.
  • the brake system thus includes additional hydraulic penetration (by the driver) as a second fallback level in the event of a double fault, e.g. a failure of first and second pressure providing means 2, 5.
  • the brake system comprises per each hydraulically actuable wheel brake 8a-8d an inlet valve 6a-6d and an outlet valve 7a-7d, which are hydraulically interconnected in pairs via center connections and connected to the wheel brake 8a-8d.
  • the inlet valves 6a-6d are each connected in parallel with a brake supply line 13 to the opening, unspecified check valve.
  • the off ⁇ gear connections of the exhaust valves 7a-7d are connected via a ge ⁇ my same return line 14 with the pressure fluid supply reservoir.
  • the input ports of all inlet valves 6a-6d can be supplied by the brake supply line 13 with a pressure of the first pressure supply ⁇ device 5 or, for example, in case of failure of the first pressure supply device, from the second pressure supply device 2, or, for example in case of failure of both pressure supply device 2, 5, is provided by the master cylinder 80.
  • an electrically actuated, advantageously normally open Achstrennventil 40 is arranged, through which the brake supply line 13 in a first line section 13 a, which (for example via the second separating valve 23) with the second Druckmaschinegnas- Device 2 is connected, and a second line section 13 b, which (for example, via the first isolation valve 26) is connected to the first pressure supply device 5, can be separated.
  • the first pipe portion 13a is hydraulically connected to two of the intake valves, namely, the intake valves 6a and 6b, and the second pipe portion 13b is hydraulically connected to the remaining intake valves, namely, the intake valves 6c and 6d.
  • the brake system is thus hydraulically separated or split into two (partial) brake circuits I and II.
  • the first brake circuit I the second pressure supply device 2 is connected to only the wheel brakes 8a and 8b of the rear axle, and in the second brake circuit II the first pressure supply device 5 is connected to only the wheel brakes 8c and 8d of the front axle.
  • the brake system comprises each brake circuit I or II a pressure sensor ⁇ : a first pressure sensor 19, which of the first
  • Pressure supply device 5 is assigned, and a second pressure sensor 49, which is associated with the second pressure supply device 2.
  • the pressure sensors are connected close to the respective pressure supply device, which is advantageous for operation and self-diagnosis.
  • the brake system for leakage monitoring comprises a level measuring device 50 for determining a pressure medium level in the pressure medium reservoir 4.
  • the brake system comprises an electric parking brake (EPB) on the wheels of the rear axle HA. This can be integrated in the hydraulic wheel brakes, so-called integrated electric parking brake (IPB).
  • EPB electric parking brake
  • Each wheel for example, a first wheel speed sensor and an independent second wheel speed sensor (or a redundant wheel speed sensor) assigned (not shown in detail in Fig. 1), the signals for brake control functions with wheel-individual brake pressures, eg for anti-lock control functions (ABS), are needed.
  • the first wheel speed sensors are shown schematically as block 56 and the second wheel speed sensors as a block 66.
  • the brake system remains for example in accordance with a driving dynamics sensor system ⁇ 60 is connected or comprises such.
  • the driving dynamics sensor 60 comprises at least one measuring device for detecting one or more of the following variables:
  • the components 2, 5, 6a-6d, 7a-7d, 32, 23, 40 and 26 are arranged in a first module, eg in a first hydraulic control unit HCU1, during the master brake cylinder 80 with the simulation device 3 and the valves 81-84 (and the sensors 25, 20) is arranged in a separate, second module 200, eg in a second hydraulic control unit.
  • the hydraulic control unit HCU1 is associated with the first electronic control unit (ECU) 12, which is shown very schematically.
  • the first module (HCU1) and first ECU 12 are advantageously designed in known manner as a first electro-hydraulic unit (HECU).
  • the second hydraulic control unit 200 is assigned its own, the second electronic control unit (ECU) 112. These preferably form a second unit, namely a second electro-hydraulic unit (HECU).
  • ECU electronice control unit
  • HECU electro-hydraulic unit
  • an arrangement of the components 2, 3, 5, 80, 6a-6d, 7a-7d, 32, 23, 40, 26 and 81-84 in a common module i. in a common hydraulic control unit (HCU) conceivable. It may then be associated with an electronic control unit (ECU) or several electronic control units (ECU).
  • ECU electronice control unit
  • ECU electronice control unit
  • a first electrical energy source 57 for example, a first electrical system
  • one of the first energy source independent, second elekt ⁇ cal energy source 67, eg a second electrical system, are provided.
  • a first electrical device 100 with electrical and / or electronic
  • Elements e.g., microcontrollers, power parts, valve drivers, other electronic components, etc.
  • a second electrical device 110 having electrical and / or electronic elements (e.g., microcontrollers, power parts, valve drivers, other electronic components, etc.).
  • the first electrical device 100 and the second electrical device 110 are electrically independent.
  • the first electrical device 100 controls the first one
  • the second electrical Device 110 controls the second pressure supply ⁇ device.
  • the intake and exhaust valves 6a-6d, 7a-7d are driven by the second electrical device 110.
  • a first electrical partition A and a second electrical partition B are provided, wherein the first and the second electrical partition are electrically independent of each other.
  • those electrical components associated with the first electrical partition A are indicated by an arrow A, while those electrical components associated with the second electrical partition B are indicated by an arrow B are marked.
  • the first pressure supply device 5 and the first electrical device 100 are assigned to the first electrical partition A or belong to this, and the second pressure supply device 2, the second electrical
  • Means 110 and the inlet and outlet valves 6a-6d, 7a-7d are associated with or belong to the second electrical partition.
  • the first isolation valve 26 is, advantageously ⁇ finally, driven by the first electrical device 100 and supplied with energy. Isolation valve 26 belongs to the first electrical partition A.
  • the axial disconnect valve 40 is likewise actuated, advantageously exclusively, by the first electrical device 100 or supplied with energy. Axial disconnect valve 40 belongs to the first electrical partition A.
  • the overflow valve 32 and the second isolation valve 23 are, advantageously exclusively, driven by the second electrical device 110 or supplied with energy.
  • the valve 23, 32 thus belongs to the second electrical partition B.
  • the third isolation valve 81 is for example in accordance with exclusively driven vorteilhaf ⁇ ingly from the first electrical device 100, while the fourth cut-off valve 82, by way of advantageous ⁇ legally exclusively, is driven by the second electric device 110th Isolation valve 81 thus belongs to the first partition A, separating valve 82 of the second partition B.
  • a reverse assignment / control is also possible.
  • Simulator release valve 83 is for example in accordance with, Advantageous ingly exclusively, driven by the first electric device 100 while simulator release valve 84, part way only legally driven before ⁇ from the second electrical device 110th A reverse assignment / control is also possible. Simulator release valve 83 thus belongs to the first partition A, simulator release valve 84 of the second partition B.
  • the first electrical energy source 57 supplies the electrical partition A with energy and the second electrical energy source 67 supplies the electrical partition B.
  • the first electrical device 100 and thus the partition A is also advantageously associated with one of the sensors 20, 25 for detecting braking demand, for example the sensor 20.
  • the other of the sensors for detecting brake demand, for example the sensor 25, is assigned to the other, ie the second electrical device 100 or the partition A.
  • the electrical and / or electronic elements of one of the electrical devices 100 or 110 are distributed to the two electronic control and regulation units 12, 112, for example.
  • the electrical equipment 100 includes a part 100-a in the ECU 12 and a part 100-b in the ECU 112.
  • the electrical equipment 110 includes a part 110-a in the ECU 12 and a part 110-b in the ECU 112.
  • each of the electronic control and regulating units 12, 112 comprises two independent (electrically separated) printed circuit boards, wherein only elements of the first electrical device 100 are arranged on the one circuit board and only elements of the first electrical device 110 on the other circuit board.
  • the ECU 12 includes the portion 100-a of the first electrical device 100 (partition A) and the portion 110-a of the second electrical device 110 (partition B).
  • the part 100-a of the electrical device 100 is supplied by the first electric power source 57.
  • the part 110-a of the electronics 110 is supplied by a second electrical energy source 67.
  • the part 100-a of the first electrical device 100 includes, for example, the electrical and electronic components and valve coils for controlling the valves 26 and 40 (partition A). It further comprises the electrical and electronic components for controlling the electric motor 35 of the first pressure supply device 5 (partition A).
  • the part 100-a of the first electrical device 100 in FIG ECU 12 the electrical and electronic components for signal processing or evaluation of the sensor 44 of the electric motor 35 of the first pressure supply device 5 (Partition A).
  • valves 26 and 40 are equipped with a single on ⁇ control coil, so that the valves 26 and 40 are driven only by the first electrical device 100 (partition A).
  • the part 100-a of the first electrical device 100 in ECU 12 further comprises the electrical and electronic components for signal processing or evaluation of the pressure sensor 19 for the first pressure-providing device 5.
  • the signals of the wheel speed sensors 56 are supplied to the first electrical device 100 or the part 100-a of the first electrical device 100 in the ECU 12.
  • the first electrical device 100 or the part 100-a of the first electrical device 100 in ECU 12 receives the signal from a human-machine interface (HMI) 55, e.g. a switch to enable or disable a driving dynamics control function (ESC) or similar. fed.
  • HMI human-machine interface
  • ESC driving dynamics control function
  • the signals of the vehicle dynamics sensor system 60 are evaluated and taken into consideration for the printing position.
  • the part 110-a of the second electrical device 110 in ECU 12 includes the electrical and electronic components for controlling the electric motor of the second Druckrstel ⁇ treatment device 2. It further includes the electrical and electronic components and valve coils for controlling the valves 23 and 32 and the Radtikregelventile 6a-6d and 7a-7d. Conventional valves with a single drive coil are preferably used, so that the valves 6a-6d and 7a-7d (and 23, 32) can only be actuated by the second electrical device 110 (partition B).
  • the part 110-a of the second electrical device 110 in ECU 12 further comprises the electrical and electronic components for signal processing or evaluation of the pressure sensor 49 for the second pressure-providing device 2.
  • the part 110-a of the second electrical device 110 in ECU 12 further comprises electrical and electronic components for controlling the electric parking brakes (IPB) of the rear axle HA.
  • IPB electric parking brakes
  • Fig. 1 corresponding control lines 70 are indicated.
  • the part 110-a of the second electrical device 110 or the second electrical device 110 is, for example, the signal of a human-machine interface 54 (HMI), e.g. a switch for actuating the electric parking brake (IPB, EPB), which is arranged on the wheels of the rear axle HA supplied.
  • HMI human-machine interface 54
  • IPB electric parking brake
  • EPB electric parking brake
  • the signals of the second wheel speed sensors 66 are provided to the second electrical device 110 or the part 110-a.
  • the part 110-a of the second electrical device 110 in ECU 12 is connected to a data bus 68, e.g. a CAN bus, connected.
  • the part 100-a of the first electrical device 100 in ECU 12 is connected to a data bus 58, e.g. a CAN bus, connected.
  • the first and the second data bus 58, 68 are advantageously independent of each other.
  • part of the electronics in ECU 112 belongs to the first electrical device 100
  • another part of the electronics in ECU 112 belongs to the second electrical device 110.
  • the part 100-b of the first electrical device 100 becomes ECU 112 (Part A) supplied from the first electric power source 57 and the part 110-b of the second electrical device 110 in ECU 112 (Partition B) from the second electric power source 67th
  • portion 100-b of the first electrical device 100 in ECU 112 is connected to the data bus 58, while the portion 110-b of the second electrical device 110 in ECU 112 is connected to the data bus 68.
  • the parts 100-a, 100-b of the first electrical device 100 are thus connected to each other via the data bus 58, since they are spatially arranged in different ECUs 12 and 112. Accordingly, the parts 110-a, 110-b of the second electrical device 110 are connected to one another via the data bus 68.
  • the part 100-b of the first electrical device 100 in ECU 112 includes the electrical and electronic components as well as valve coils for driving the valves 81 and 83.
  • the part 100-b of the first electrical device 100 also includes the electrical and electronic components for signal processing or evaluation of the force or pressure sensor 20.
  • the part 100-b of the first electrical device 100 in ECU 112 is, for example, for transmitting the signals from sensor 20 directly via a signal connection line or communication line 71 to the part 100-a of the first one electrical device 100 is connected in ECU 12.
  • the part 110-b of the second electrical device 110 in ECU 112 includes the electrical and electronic components as well as valve coils for driving the valves 82 and 84.
  • the part 110-b of the second electrical device 110 also includes the electrical and electronic components for signal processing or evaluation of the displacement sensor 25.
  • each hydraulic unit HCU1 or 200 and electronic control unit 12 and 112 are preferably mounted on the bulkhead or the chassis, which is indicated schematically by the block 59.
  • partitions A and B are error free and fully functional, i. e.g. the two pressure supply devices 2, 5 and the two electrical devices 100, 110 and all valves and sensors.
  • a requested brake pressure is provided by means of the first pressure supply device 5 (primary pressure actuator) after opening the first isolation valve 26 by activation by means of the first electrical device 100.
  • first pressure supply device 5 primary pressure actuator
  • brake pressure is provided by means of the first pressure supply device 5 (primary pressure actuator) after opening the first isolation valve 26 by activation by means of the first electrical device 100.
  • wheel-specific pressure controls are possible by means of the inlet and outlet valves 6a-6d, 7a-7d, which are controlled by the second electrical device 110.
  • Partition B and the driving dynamics sensor 60 (Partition A), the pressure controls are performed with the highest precision, dynamics and control quality.
  • b) failure in partition A e.g. Failure of the first pressure supply device 5, the first electrical device 100 or the first energy source 57:
  • the second electrical device 110 controls the second pressure supply device 2, the overflow valve 32 and the second isolation valve 23, by activating the pressure supply device 2 and opening the second
  • the second pressure supply device 2 are connected to all wheel brakes 8a-8d and so built up brake pressure on all wheel brakes and by means of the spill valve 32 also (jointly) are regulated (4-wheel brakes).
  • the first pressure supply device 5 is hydraulically separated via the normally closed isolation valve 26, which is e.g. is advantageous in the case of a leakage in the pressure supply device 5.
  • Wheel-individual pressure controls in particular anti-lock control, are also possible by means of the inlet and outlet valves 6a-6d, 7a-7d, since these are actuated by the second electrical device 110 and the signals of the wheel speed sensors 66 are present to the second electrical device 110 (partition B ).
  • the second electrical partition B or the second electrical device 110 quasi unchanged as known ABS regulations (ABS: anti-lock braking system) perform and together with the ability to build up brake pressure, all
  • Pressure supply device 2 the second electrical device 110 or the second energy source 67:
  • the first pressure supply device 5 are connected to all wheel brakes 8a-8d and so brake pressure to the wheel brakes 8a-8d constructed and also (jointly) are regulated (4-wheel brakes).
  • the controllability of the axial isolating valve 40 makes it possible to set different pressures on an axle-by-axle basis. This is done e.g. after an axis-multiplexing process.
  • the driving dynamics data of the sensor system 60 are used, which is assigned to the first electrical device 100 (partition A).
  • the blocking order of the axes can be maintained and unwanted destabilization can be avoided at higher delays.
  • a special feature of the exemplary brake systems is the asymmetry, wherein
  • An electric partition B by means of eight Raddruckmodu ⁇ latorventilen (inlet valves 6a-6d and exhaust valves 7a-7d) and a pressure supply device. 2
  • 4-wheel braking and wheel-specific pressure control even after a failure in the other electrical partition A e.g. the first electrical device 100 or its electrical energy source 57, can perform, and
  • Another, independent electrical partition A by means of another pressure supply device 5 and at least one axial disconnect valve 40 (and optionally further valves) 4-wheel braking and individual axle pressure control even after a failure in the partition B, e.g. the second electrical device 110 or its electrical power source 67, can perform.
  • the exemplary braking systems provide the redundancy necessary for the realization of highly automated driving functions in order to implement autonomous braking requirements. Even after a serious error, such as a failure of the first power supply 57 of the partition A or the first pressure supply device 5, the brake system is able to continue to implement certain residual braking functions autonomously or controlled by an autopilot.
  • the most important residual brake functions of the brake system are:
  • the invention offers the advantage that the number of redundant components is kept as small as possible. Neither the intake and exhaust valves for wheel-individual brake pressure control nor the sensors for wheel-specific brake pressure control functions (such as anti-skid control, vehicle dynamics control etc.) are designed to be redundant.
  • the wheel pressure control actuators used in the system eg valve coils of the inlet and outlet valves
  • sensors are advantageously partitioned with the two redundant pressure supply devices 2, 5 by distributing the non-redundant components to the two redundant pressure supply devices 2, 5 such that in case of failure of a redundant pressure supply device, the remaining pressure supply device with the help of their associated components continue to ensure the primary functions.
  • the failure refers to one
  • Pressure supply facilities on the various error possibilities such. Failure of a redundant electrical supply, a redundant arithmetic unit or a redundant hydraulic pressure provider.

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Abstract

Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a-8d), welche Rädern einer ersten und zweiten Fahrzeugachse zugeordnet sind, einem elektrisch betätigbaren Einlassventil (6a-6d) und elektrisch betätigbaren Auslassventil (7a-7d) je Radbremse (8a-8d), einer ersten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5), die über ein erstes Trennventil (26) mit einer Bremsversorgungsleitung (13) trennbar hydraulisch verbunden ist, an welche die Radbremsen (8a-8d) angeschlossen sind, einer zweiten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (2), die über ein zweites Trennventil (23) mit der Bremsversorgungsleitung (13) trennbar hydraulisch verbunden ist, wobei in der Bremsversorgungsleitung (13) ein elektrisch betätigbares Achstrennventil (40) derart angeordnet ist, dass bei geschlossenem Achstrennventil die Bremsversorgungsleitung (13) in einen ersten und einen zweiten Leitungsabschnitt (13a, 13b) hydraulisch getrennt ist, wobei der erste Leitungsabschnitt (13a) mit den Radbremsen (8a, 8b) der zweiten Fahrzeugachse (HA) und der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung (2) hydraulisch verbunden ist und der zweite Leitungsabschnitt (13b) mit den Radbremsen (8c, 8d) der ersten Fahrzeugachse (VA) und der ersten Druckbereitstellungseinrichtung (5) hydraulischverbunden ist, einer ersten elektrischen Einrichtung (100), welche die erste Druckbereitstellungseinrichtung (5) ansteuert, einer zweiten elektrische Einrichtung (110), welche die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (2) ansteuert, einem mittels eines Bremspedals (1) betätigbaren, einkreisigen Hauptbremszylinder (80), welcher mit der Bremsversorgungsleitung (13) hydraulisch verbunden ist, und einer Simulationseinrichtung (3), welche wirkungsmäßig mit dem Hauptbremszylinder (80) verbunden ist.

Description

Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE 10 2013 217 954 AI ist eine Bremsanlage mit zwei elektrisch steuerbaren Druckquellen sowie einem Tandem-Hauptbremszylinder für ein Kraftfahrzeug mit vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen bekannt. Die Bremsanlage umfasst neben radindividuellen Einlass- und Auslassventilen ein Kreistrennventil sowie vier Trennventile zur Abtrennung des Tan¬ dem-Hauptbremszylinders und der elektrisch steuerbaren
Druckquellen von den Einlassventilen. Das Kreistrennventil ist stromlos geschlossen ausgeführt und trennt im Normalbetrieb der Bremsanlage die Bremsanlage in zwei Bremskreise, wobei dem ersten Bremskreis die zwei Vorderradbremsen und dem zweiten Bremskreis die zwei Hinterradbremsen zugeordnet sind. In dem ersten Bremskreis wird ausschließlich von der ersten Druckquelle und in dem zweiten Bremskreis ausschließlich vor der zweiten Druck- quellen Bremsdruck aufgebaut. Der Tandem-Hauptbremszylinder umfasst zwei Druckräume, wobei jeder der Druckräume genau einem der Bremskreise zugeordnet ist. Weiterhin umfasst die Brems¬ anlage eine zentrale Steuer- und Regeleinheit, eine der ersten Druckquelle zugeordnete erste Steuer- und Regeleinheit und eine der zweiten Druckquelle zugeordnete zweite Steuer- und Re¬ geleinheit. Die erste und zweite Steuer- und Regeleinheit dienen jeweils der Ansteuerung der entsprechenden Druckquelle. Mittels der zentralen Steuer- und Regeleinheit wird das Kreistrennventil betätigt. Weitere Details darüber, durch welche der drei Steuer- und Regeleinheiten die übrigen Ventile betätigt bzw . angesteuert werden, werden in der DE 10 2013 217 954 AI nicht offenbart. Auch wird in dem Dokument nicht erwähnt, wie die elektrische Zuordnung und elektrische Energieversorgung der drei Steuer- und Re- geleinheiten und der ihnen zugeordneten Komponenten ausgeführt ist .
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine für das hochautomatisierte Fahren geeignete Bremsanlage bereitzu¬ stellen, welche einfach aufgebaut und damit kostengünstig ist, aber welche die für das hochautomatisierte Fahren notwendige, möglichst hohe Verfügbarkeit auch ohne ein Eingreifen des Fahrers bietet. Jedoch soll die Bremsanlage in einer sozusagen letzten Rückfallebene durch die Kraft des Fahrers betätigt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Bremsanlage bereitzustellen mit hydraulisch betätigbaren Radbremsen, welche Rädern einer ersten Fahrzeugachse und Rädern einer zweiten Fahrzeugachse zugeordnet sind, einem elektrisch betätigbaren Einlassventil je Radbremse sowie einem elektrisch betätigbaren Auslassventil je Radbremse zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke, einer ersten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung, die über ein erstes Trennventil mit einer Bremsversorgungsleitung trennbar hydraulisch verbunden ist, an welche die Radbremsen angeschlossen sind, einer zweiten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung, die über ein zweites Trennventil mit der Bremsversorgungsleitung hydraulisch verbunden ist, wobei in der Bremsversorgungsleitung ein elektrisch betätigbares Achstrennventil derart angeordnet ist, dass bei geschlossenem Achstrennventil die Bremsversor- gungsleitung in einen ersten und einen zweiten Leitungsabschnitt hydraulisch getrennt ist, wobei der erste Leitungsabschnitt mit den Radbremsen der zweiten Fahrzeugachse bzw. deren Einlassventilen hydraulisch verbunden ist und der zweite Leitungsabschnitt mit den Radbremsen der ersten Fahrzeugachse bzw. deren Einlassventilen hydraulisch verbunden ist. Dabei ist die zweite Druckbereitstellungseinrichtung über das zweite Trennventil mit dem ersten Leitungsabschnitt hydraulisch verbunden und die erste Druckbereitstellungseinrichtung über das erste Trennventil mit dem zweiten Leitungsabschnitt hydraulisch verbunden. Die Bremsanlage umfasst weiterhin eine erste elektrischen Ein¬ richtung mit elektrischen und/oder elektronischen Elementen, welche die erste Druckbereitstellungseinrichtung ansteuert und eine zweite elektrische Einrichtung mit elektrischen und/oder elektronischen Elementen, welche die zweite Druckbereit¬ stellungseinrichtung ansteuert. Für eine Fahrerbetätigte Rückfallebene ist weiterhin ein einkreisiger, mittels eines Bremspedals betätigbaren Hauptbremszylinder vorgesehen, der bzw. dessen Druckraum mit der Bremsversorgungsleitung hyd- raulisch verbunden ist, und welcher wirkungsmäßig mit einer Simulationseinrichtung verbunden ist.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Bremsanlage einfach und kompakt aufgebaut ist und dennoch sowohl für das hochau- tomatisierte Fahren als auch für eine direkte hydraulische Betätigung der Radbremsen durch den Fahrer geeignet ist.
Bevorzugt sind die erste und die zweite elektrische Einrichtung elektrisch unabhängig voneinander, so dass ein elektrischer oder elektronischer Fehler in einer der elektrischen Einrichtungen nicht zu einem Ausfall beider elektrischer Einrichtungen führt.
Die zwei elektrischen Einrichtungen sind voneinander elektrisch unabhängig in dem Sinne, dass ein Ausfall der ersten elektrischen Einrichtung keinen Ausfall der zweiten elektrischen Einrichtung bewirkt und umgekehrt, d.h. die beiden elektrischen Einrichtungen sind galvanisch getrennt.
Die Einlass- und Auslassventil werden bevorzugt von der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert, welche auch die zweite Druckbereitstellungseinrichtung ansteuert. Dies bietet den Vorteil, dass die Bremsanlage eine hohe Verfügbarkeit bzgl. der Bereitstellung von Bremsfunktionen besitzt, in denen alle Radbremsen, ggf. mit unterschiedlichen Radbremsdrücken, betätigt werden, um z.B. eine kurzen Bremsweg zu gewährleisten und die Lenkbarkeit des Kraftfahrzeugs aufrecht zu erhalten. So können in einem fehlerfreien Zustand der Bremsanlage radindividuelle Radbremsdrücke eingestellt werden, indem die erste elektrische Einrichtung mittels der ersten Druckbereitstel¬ lungseinrichtung einen (zentralen) Bremsdruck bereitstellt und die zweite elektrische Einrichtung mittels der Einlass- und Auslassventile die radindividuellen Radbremsdrücke moduliert. Aber auch bei einem Ausfall der ersten Druckbereitstellungs- einrichtung oder der ersten elektrischen Einrichtung können radindividuelle Radbremsdrücke eingestellt werden, indem die zweite elektrische Einrichtung mittels der zweiten Druckbe¬ reitstellungseinrichtung und der Einlass- und Auslassventile eine Bremsung mit radindividuellen Radbremsdrücken durchführt.
Bevorzugt wird die erste Druckbereitstellungseinrichtung ausschließlich von der ersten elektrischen Einrichtung angesteuert und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung sowie die Einlass- und Auslassventil werden bevorzugt ausschließlich von der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert. So kann auf weitere Redundanz in den Komponenten, z.B. auf doppelt ansteuerbare Ventile mit zwei unabhängigen Ventilspulen oder auf eine Druckbereitstellungseinrichtung mit zwei elektrisch unabhängigen Elektromotoren verzichtet werden.
Bevorzugt sind in der Bremslage eine erste elektrische Partition und eine zweite elektrische Partition vorgesehen, wobei die erste und die zweite elektrische Partition elektrisch unabhängig voneinander sind. Die erste Druckbereitstellungseinrichtung und die erste elektrische Einrichtung sind der ersten elektrischen Partition zugeordnet bzw. gehören dieser an, und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung, die zweite elektrische Einrichtung und die Einlass- und Auslassventile sind der zweiten elektrischen Partition zugeordnet bzw. gehören dieser an.
Das erste Trennventil wird bevorzugt mittels der ersten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt. So kann bei einem Ausfall der zweiten
Druckbereitstellungeinrichtung die erste elektrische Einrichtung das erste Trennventil öffnen und mittels der ersten Druckbereitstellungeinrichtung die Radbremsen betätigen. Um auf ein doppelt ansteuerbares Ventil sowie weitere Ansteuerleitungen verzichten zu können, wird das erste Trennventil besonders bevorzugt ausschließlich von der ersten elektrischen Einrichtung angesteuert bzw. mit elektrischer Energie versorgt. Besonders bevorzugt gehört das erste Trennventil der ersten elektrischen Partition an bzw. wird dieser zugeordnet. Das zweite Trennventil wird bevorzugt mittels der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt. So kann bei einem Ausfall der ersten
Druckbereitstellungeinrichtung die zweite elektrische Einrichtung das zweite Trennventil öffnen und mittels der zweiten Druckbereitstellungeinrichtung die Radbremsen betätigen . Um auf ein doppelt ansteuerbares Ventil sowie weitere Ansteuerleitungen verzichten zu können, wird das zweite Trennventil besonders bevorzugt ausschließlich von der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert bzw. mit elektrischer Energie versorgt. Besonders bevorzugt gehört das zweite Trennventil der zweiten elektrischen Partition an bzw. wird dieser zugeordnet.
Das erste und das zweite Trennventil sind bevorzugt stromlos geschlossen ausgeführt, um z.B. bei Ausfall aller elektrischen ,
b
Energiequellen der Bremsanlage den Durchgriff des Fahrers auf die Radbremsen zu ermöglichen, ohne dass Druckmittel in eine der Druckbereitstellungeinrichtung verschoben wird oder in den Druckmittelvorratsbehälter abfließt .
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage einen ersten Drucksensor, welcher der ersten Druckbereitstellungseinrichtung zugeordnet ist, und einen zweiten Drucksensor, welcher der zweiten
Druckbereitstellungseinrichtung zugeordnet ist.
Bevorzugt umfasst die erste elektrische Einrichtung elektrische und elektronische Bauelemente zur Signalbearbeitung oder Auswertung des ersten Drucksensors für die erste Druckbe¬ reitstellungseinrichtung und die zweite elektrische Einrichtung umfasst elektrische und elektronische Bauelemente zur Sig¬ nalbearbeitung oder Auswertung des zweiten Drucksensors für die zweite Druckbereitstellungseinrichtung .
Bevorzugt ist der erste Drucksensor, vorteilhafterweise aus- schließlich, mit der ersten elektrischen Einrichtung verbunden und wird, vorteilhafterweise ausschließlich, von dieser aus¬ gewertet und der zweite Drucksensor ist, vorteilhafterweise ausschließlich, mit der zweiten elektrischen Einrichtung verbunden und wird, vorteilhafterweise ausschließlich, von dieser ausgewertet.
Bevorzugt ist der Druckraum des Hauptbremszylinders über ein drittes Trennventil und ein dem dritten Trennventil hydraulisch nachgeschaltetes, viertes Trennventil mit der Bremsversor- gungsleitung hydraulisch verbunden. So kann die hydraulische Verbindung zwischen Hauptbremszylinder und Bremsversorgungsleitung auf zwei unabhängige Weisen, nämlich durch zwei unabhängige Ventile, getrennt werden. Besonders bevorzugt sind drittes und viertes Trennventil stromlos offen ausgeführt, um bei Ausfall aller elektrischen Energiequellen der Bremsanlage den Durchgriff des Fahrers auf die Radbremsen zu ermöglichen.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das dritte
Trennventil mittels der ersten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt, während das vierte Trennventil mittels der zweiten elektrischen Ein¬ richtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt wird. Alternativ ist es bevorzugt, dass das vierte Trennventil mittels der ersten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt, während das dritte Trenn¬ ventil mittels der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt wird. Um auf doppelt ansteuerbare Ventile sowie weitere Ansteuer¬ leitungen verzichten zu können, wird besonders bevorzugt das jeweilige (dritte oder vierte) Trennventil besonders bevorzugt ausschließlich von der jeweiligen elektrischen Einrichtung angesteuert bzw. mit elektrischer Energie versorgt. Besonders bevorzugt gehört das jeweilige Trennventil der entsprechenden elektrischen Partition an bzw. wird dieser zugeordnet, welcher auch die das Trennventil ansteuernde elektrische Einrichtung zugehört . Alternativ ist es bevorzugt, dass der Druckraum des Haupt¬ bremszylinders über ein einziges Hauptbrems zylinder-Trennventil mit der Bremsversorgungsleitung hydraulisch verbunden ist. Dabei ist das Hauptbremszylinder-Trennventil doppelt ansteuerbar ausgeführt, vorteilhafterweise umfasst das Hauptbremszylin- der-Trennventil zwei unabhängige Ventilspulen zur Betätigung (des Ventils) . Besonders bevorzugt wird das Hauptbremszylin¬ der-Trennventil mittels sowohl der ersten elektrischen Einrichtung als auch der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt. Der Druckraum des Hauptbremszylinders ist bevorzugt mit dem ersten Leitungsabschnitt der Bremsversorgungsleitung hydraulisch verbunden.
Die zweite Druckbereitstellungseinrichtung umfasst bevorzugt einen Sauganschluss , welcher mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist, und einen Druckanschluss , wobei zur Einstellung oder Regelung des von der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung bereitgestellten
Druckes ein Überströmventil vorgesehen ist, über welches der Druckanschluss mit dem Sauganschluss hydraulisch verbunden ist. D.h. das Überströmventil ist der zweiten Druckbereitstel¬ lungseinrichtung parallel geschaltet. Dies bietet den Vorteil, dass für die beiden Druckbereitstellungseinrichtungen unterschiedliche Arten von Druckquellen verwendet werden können. Während die erste Druckbereitstellungseinrichtung an sich zur präzisen und dynamischen Einstellung oder Einregelung des von ihr bereitgestellten Druckes ausgebildet sein sollte, kann die zweite Druckbereitstellungseinrichtung kostengünstiger ausgeführt sein, da eine präzise und dynamische Einstellung des von ihr bereitgestellten Druckes mittels des Überströmventils möglich ist. Besonders bevorzugt ist das Überströmventil stromlos offen ausgeführt. Dies ist möglich, da die zweite Druckbereitstellungseinrichtung über das zweite Trennventil von der Bremsversorgungsleitung getrennt werden kann, um ein Abfließen von Druckmittel zu dem Druckmittelvorratsbehälter zu verhindern. Besonders bevorzugt ist das Überströmventil analog regelbar ausgeführt, um eine präzise Einstellung oder Regelung des von der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung bereitgestellten Druckes zu gewährleisten.
Das Überströmventil wird bevorzugt mittels der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt. So kann bei einem Ausfall der ersten
Druckbereitstellungeinrichtung die zweite elektrische Einrichtung mittels der zweiten Druckbereitstellungeinrichtung und des Überströmventils präzise Druckverläufe an den Radbremsen einstellen. Um auf ein doppelt ansteuerbares Ventil sowie weitere Ansteuerleitungen verzichten zu können, wird das Überströmventil besonders bevorzugt ausschließlich von der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert bzw. mit elektrischer Energie versorgt. Besonders bevorzugt gehört das Überströmventil der zweiten elektrischen Partition an bzw. wird dieser zugeordnet.
Bevorzugt wird die zweite Druckbereitstellungseinrichtung durch eine Kolbenpumpe, besonders bevorzugt durch eine Radi- al-Kolbenpumpe, gebildet. Diese langjährig in Kraftfahrzeug- bremsanlagen erprobte und optimierte Pumpenart kann in der
Bremsanlage eingesetzt werden, da mittels des Überströmventils eine Druckbegrenzung oder ein Druckabbau mit ausreichender Schnelligkeit und Präzision durchgeführt werden kann, um die genannten wichtigsten Bremsfunktionen bei einem Ausfall der ersten Druckbereitstellungseinrichtung bereitstellen zu können. Kolbenpumpen sind kostengünstig herstellbar und basieren auf bekannten Technologien, so dass ihr Einsatz auch ein sehr geringes Entwicklungsrisiko für die Bremsanlage darstellt. Bevorzugt ist das Achstrennventil stromlos offen ausgeführt, so dass zur Betätigung der / aller Radbremsen mittels des
Hauptbremszylinders oder einer der Druckbereitstellungseinrichtungen das Achstrennventil nicht angesteuert werden muss. Das Achstrennventil wird bevorzugt mittels der ersten
elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt. So kann bei einem Ausfall der zweiten
Druckbereitstellungeinrichtung oder der zweiten elektrischen Einrichtung die erste elektrische Einrichtung mittels der ersten Druckbereitstellungeinrichtung und des Achstrennventils die Radbremsen mit achsindividuellen Bremsdrücken beaufschlagen. Hierdurch kann die Blockierreihenfolge der Achsen und die Lenkbarkeit aufrechterhalten werden. Um auf ein doppelt an- steuerbares Ventil sowie weitere Ansteuerleitungen verzichten zu können, wird das Achstrennventil besonders bevorzugt aus¬ schließlich von der ersten elektrischen Einrichtung angesteuert bzw. mit elektrischer Energie versorgt. Besonders bevorzugt gehört das Achstrennventil der ersten elektrischen Partition an bzw. wird dieser zugeordnet.
Das Achstrennventil ist derart angeordnet, dass bei ge¬ schlossenem Achstrennventil die Bremsversorgungsleitung in einen ersten Leitungsabschnitt und einen zweiten Leitungsab- schnitt hydraulisch getrennt wird, wobei der erste Leitungs¬ abschnitt mit der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung und den Einlassventilen der Radbremsen der Hinterachse des
Kraftfahrzeugs verbunden ist und der zweite Leitungsabschnitt mit der ersten Druckbereitstellungseinrichtung und den Ein- lassventilen der Radbremsen der Vorderachse des Kraftfahrzeugs verbunden ist. So kann bei einem Ausfall in der zweiten elektrischen Partition durch die erste elektrische Einrichtung der Achsbremsdruck an der Hinterachse konstant gehalten und an der Vorderachse moduliert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Simulationseinrichtung hydraulisch mit dem Hauptbremszylinder verbunden, wobei in dieser Verbindung eine Parallelschaltung zweier Simulatorfreigabeventile angeordnet ist, wobei eines der Simu- latorfreigabeventile mittels der ersten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt wird, während das andere der Simulatorfreigabeventile mittels der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt wird. Besonders bevorzugt sind die zwei Simulatorfreigabeventile stromlos geschlossen ausgeführt, um z.B. bei Ausfall aller elektrischen Energiequellen der Bremsanlage den Durchgriff des Fahrers auf die Radbremsen zu ermöglichen, ohne dass Druckmittel in die Simulationseinrichtung verschoben wird. Um auf doppelt ansteuerbare Ventile sowie weitere Ansteuerleitungen verzichten zu können, wird besonders bevorzugt das eine der Simulatorfreigabeventile ausschließlich mittels der ersten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt, während das andere der Simulatorfreigabeventile ausschließlich mittels der zweiten elektrischen Einrichtung angesteuert und/oder mit elektrischer Energie versorgt wird.
Alternativ ist die Simulationseinrichtung hydraulisch mit dem Hauptbremszylinder verbunden, wobei in dieser Verbindung ein einziges, besonders bevorzugt stromlos geschlossenes, Simu¬ latorfreigabeventil angeordnet ist. Das Simulatorfreigabeventil ist doppelt ansteuerbar ausgeführt und wird mittels sowohl der ersten elektrischen Einrichtung als auch der zweiten
elektrischen Einrichtung angesteuert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind dem Hauptbremszylinder oder der Simulationseinrichtung zumindest zwei Sensoren zur Erfassung jeweils einer Fahrerbremswunschgröße zugeordnet. Dabei ist der eine der Sensoren mit der ersten elektrischen
Einrichtung verbunden und wird von dieser ausgewertet, und der andere der Sensoren ist mit der zweiten elektrischen Einrichtung verbunden und wird von dieser ausgewertet. So kann von jeder der elektrischen Einrichtungen ein Fahrerbremswunsch unabhängig erkannt und mittels der entsprechenden Druckbreitstellungs- einrichtung eine Bremsung durchgeführt werden. Zur Reduzierung von Kosten und Redundanz (z.B. Verbindungsleitungen) sind die beiden Sensoren besonders bevorzugt jeweils ausschließlich mit der entsprechenden elektrischen Einrichtung verbunden und werden von dieser ausgewertet.
Um die Verfügbarkeit der Bremsanlage gegenüber einem Ein¬ zelfehler weiter zu erhöhen, wird bevorzugt die erste elektrische Einrichtung von einer ersten elektrischen Energiequelle versorgt und die zweite elektrische Einrichtung von einer zweiten elektrischen Energiequelle versorgt, welche von der ersten elektrischen Energiequelle unabhängig ist. Die erste Energiequelle ist besonders bevorzugt Teil der ersten elektrischen Partition, die zweite Energiequelle ist Teil der zweiten elektrischen Partition. Vorteilhafterweise versorgt die erste elektrische Energiequelle die erste elektrische Partition, d.h. alle elektrischen Komponenten der ersten elektrischen Partition, mit elektrischer Energie, während die zweite elektrische Energiequelle die zweite elektrische Partition, d.h. alle elektrischen Komponenten der zweiten elektrischen Partition, mit elektrischer Energie versorgt.
Bevorzugt ist für jede der Radbremsen ein Raddrehzahlsensor vorgesehen, wobei die Raddrehzahlsensoren mit der zweiten elektrischen Einrichtung verbunden sind und von dieser ausgewertet werden. So kann die zweite elektrische Einrichtung die radindividuellen Bremsdrücke situationsgerecht einstellen. Zur Reduzierung von Kosten und Redundanz (z.B. Verbindungsleitungen) sind die Raddrehzahlsensoren besonders bevorzugt ausschließlich mit der zweiten elektrischen Einrichtung verbunden und werden von dieser ausgewertet. Die Raddrehzahlsensoren gehören besonders bevorzugt der zweiten elektrischen Partition an. Bevorzugt ist eine Fahrdynamik-Sensorik vorgesehen, welche mit der ersten elektrischen Einrichtung verbunden ist und von dieser ausgewertet wird. So kann die erste elektrische Einrichtung die achsindividuellen Bremsdrücke situationsgerecht einstellen. Zur Reduzierung von Kosten und Redundanz (z.B. Verbindungsleitungen) ist die Fahrdynamik-Sensorik besonders bevorzugt ausschließlich mit der ersten elektrischen Einrichtung verbunden und wird von dieser ausgewertet. Die Fahrdynamik-Sensorik gehört besonders bevorzugt der ersten elektrischen Partition an.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist für jede der Radbremsen ein zweiter Raddrehzahlsensor vorgesehen, wobei die zweiten Raddrehzahlsensoren der ersten elektrischen Partition angehört bzw. zugeordnet ist und, insbesondere ausschließlich, mit der ersten elektrischen Einrichtung verbunden sind und von dieser ausgewertet werden, um die Regelgüte der achsindividuellen Bremsdrück zu erhöhen. Zur Reduzierung von Kosten und Redundanz (z.B. Verbindungsleitungen) sind die zweiten Raddrehzahlsensoren besonders bevorzugt ausschließlich mit der ersten elektrischen Einrichtung verbunden und werden von dieser ausgewertet .
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird die zweite
Druckbereitstellungseinrichtung durch eine Kolbenpumpe, vor- teilhafterweise eine Radial-Kolbenpumpe, mit einem Saugan- schluss und einem Druckanschluss gebildet, wobei der Druck- anschluss über das Überströmventil mit dem Sauganschluss hydraulisch verbunden ist. Das Überströmventil ist also der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung parallel geschaltet.
Bevorzugt wird die erste Druckbereitstellungseinrichtung durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung mit einem hydraulischen
Druckraum gebildet, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator für einen Bremsdruckaufbau vor- und für einen
Bremsdruckabbau zurückgefahren wird.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter . Bevorzugt umfasst die Bremsanlage zumindest vier hydraulisch betätigbare Radbremsen.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage pro Radbremse ein Einlass- ventil sowie ein Auslassventil zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke, die aus dem Bremsversorgungsdruck in der
Bremsversorgungsleitung abgeleitet werden, wobei im nicht angesteuerten Zustand die Einlassventile den Bremsversorgungsdruck zu den Radbremsen weiterleiten und die Auslassventile ein Abströmen von Druckmittel aus den Radbremsen sperren.
Besonders bevorzugt sind alle Auslassventile über eine ge¬ meinsame hydraulische Verbindung mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter verbunden.
Bevorzugt führt in einem fehlerfreien Zustand der Bremsanlage die erste elektrische Einrichtung mittels der ersten Druckbe¬ reitstellungseinrichtung eine Betätigung der Radbremsen durch, wobei die zweite elektrische Einrichtung mittels der Einlass- und Auslassventile radindividuelle Radbremsdrücke einstellt.
Bevorzugt führt bei einem Ausfall in der ersten elektrischen Partition, z.B. einem Ausfall der ersten Druckbereitstellungseinrichtung oder der ersten elektrischen Energiequelle oder der ersten elektrischen Einrichtung, die zweite elektrische
Einrichtung mittels der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung sowie der Einlass- und Auslassventile eine Bremsung mit rad¬ individuellen Radbremsdrücken durch. Bei einem Ausfall in der zweiten elektrischen Partition, z.B. einem Ausfall der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung oder der zweiten elektrischen Energiequelle oder der zweiten elektrischen Einrichtung, führt bevorzugt die erste elektrische Einrichtung mittels der ersten Druckbereitstellungseinrichtung und des Achstrennventils eine Bremsung mit achsindividuellen Radbremsdrücken durch.
Dabei wird zur Aufrechterhaltung der Lenkbarkeit und der Stabilität des Kraftfahrzeugs besonders bevorzugt der Achs¬ bremsdruck an der Hinterachse konstant gehalten, während der Achsbremsdruck an der Vorderachse moduliert wird.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass auch nach einem schwerwiegenden Fehler, wie einem Ausfall einer der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtungen oder einer der elektrischen Einrichtungen, die wichtigsten Bremsfunktionen autonom bzw. durch eine Autopilotfunktion durchgeführt werden können, insbesondere Verzögerung aufzubauen, die Blockier- reihenfolge der Fahrzeugachsen einzuhalten und ein Destabilisieren bei hohen Verzögerungen zu verhindern, sowie die Lenkbarkeit aufrechtzuerhalten. Hierzu sind radindividuelle und zumindest bremskreisindividuelle Drücke notwendig sowie das Einstellen von jeweiligen präzisen Bremsdruckverläufen inkl. Druckaufbau, Druckabbau und Druckhalten. Die Bremsanlage ist somit zur Realisierung von hochautomatsierten Fahrfunktionen besonders geeignet, bietet jedoch eine Fahrerbetätigte Rück¬ fallebene . Die Erfindung bietet auch den Vorteil, dass die Bremsanlage auch bei Ausfall einer der beiden redundanten elektrischen Druckbereitstellungseinrichtungen, z.B. aufgrund eines Ausfalls der ihr zugeordneten elektrischen Energiequelle oder der ihr zugeordneten elektrischen Ansteuer-Einrichtung oder eines me- chanischen Fehlers oder einer Leckage in der Druckbereit¬ stellungseinrichtung selbst, die wichtigsten Rest-Bremsfunktionen aufrechterhalten kann, aber dabei die Anzahl von redundant ausgeführten Komponenten möglichst gering ist. So kann der Hauptbremszylinder einkreisig ausgeführt sein. Auch müssen weder die Sensoren noch die Raddruckregelventile (Einlass- und Auslassventile) redundant ausgebildet werden.
Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist daher besonders zur Re- alisierung von hochautomatsierten Fahrfunktionen geeignet.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigt schematisch
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Bremsanlage .
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit vier hydraulisch betätigbaren Radbremsen 8a, 8b, 8c, 8d. Beispielsgemäß ist die Radbremse 8a dem linken Hinterrad (RL) , die Radbremse 8b dem rechten Hinterrad (RR) , die Radbremse 8c dem linken Vorderrad (FL) und die Radbremse 8d dem rechten Vorderrad (FR) zugeordnet. Die Radbremsen 8a, 8b sind der Hinterachse HA und die Radbremsen 8c, 8d der Vorderachse VA zugeordnet. Die Bremsanlage umfasst eine mittels eines Bremspedals 1 be¬ tätigbaren, einkreisigen Hautbremszylinder 80, eine mit dem Hauptbremszylinder 80 verbundene, hydraulische Simulations¬ einrichtung 3, eine erste elektrisch steuerbare Druckbereit¬ stellungseinrichtung 5, eine zweite elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 2 , einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4, radindividuelle
Bremsdruckmodulationsventile, welche als ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d je Radbremse ausgeführt sind, eine erste elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 und eine zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit 112. Die elektronischen Steuer- und Regeleinheiten dienen z.B. zur Ansteuerung der elektrisch betätigbaren Komponenten der
Bremsanlage, zur Energieversorgung von elektrischen Komponenten der Bremsanlage und/oder zur Auswertung von Signalen von Sensoren der Bremsanlage, was im Folgenden noch genauer erläutert wird.
Die erste elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 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, insbesondere vor- und zurückgefahren werden kann, um einen Druck in einem Druckraum 37 auf- und abzubauen. Der Kolben 36 begrenzt den Druckraum 37 der Druckbereitstel¬ lungseinrichtung 5. Zur Ansteuerung des Elektromotors ist ein die Rotorlage des Elektromotors 35 erfassender, lediglich sche¬ matisch angedeuteter Rotorlagensensor 44 vorgesehen.
An den Druckraum 37 der ersten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist ein Systemdruckleitungsabschnitt 38 angeschlossen. Der Leitungsabschnitt 38 ist über ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos geschlossenes, erstes Trennventil 26 mit einer Bremsversorgungsleitung 13 verbunden, über welche alle Eingangsanschlüsse der Einlass¬ ventile 6a-6d mit dem Druckraum 37 der ersten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 verbunden sind. Durch das erste Trennventil 26 kann die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 37 der ersten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5 und der Bremsversorgungsleitung 13 (und damit den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 6a-6d) gesteuert geöffnet und abgesperrt werden. , 0
Druckraum 37 ist, unabhängig vom Betätigungszustand des Kolbens 36, über eine (Nachsaug) Leitung 42 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden. In der Leitung 42 ist ein in Richtung des Druckmittelvorratsbehälters 4 schließendes Rückschlagventil 53 angeordnet. Ein Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum 37 ist so durch ein Zurückfahren des Kolbens 36 bei geschlossenem Trennventil 26 möglich. Die Zylinder-Kolben-Anordnung 5 weist keine Schnüffellöcher auf. Die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist ein
high-Performance Drucksteller, der in der fehlerfreien
Bremsanlage die Normalbremsfunktion mit höchstem Komfort und höchster Dynamik realisiert.
Die zweite elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 2 ist vorteilhafterweise als eine zweikreisige Ra¬ dialkolbenpumpe ausgeführt, deren zwei Druckseiten zusammen¬ geschaltet sind. Eine einkreisige Radialkolbenpumpe ist ebenfalls denkbar. Sie besitzt einen Sauganschluss 28, welcher über eine hydraulische Verbindung 41 mit dem Druckmittel¬ vorratsbehälter 4 in Verbindung steht, und einen Druckanschluss 27. Der Druckanschluss 27 der zweiten Druckbereitstellungs¬ einrichtung 2 ist mit der Bremsversorgungsleitung 13 verbunden, so dass die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a-6d mit dem Druckanschluss 27 der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung 2 verbunden sind.
Der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung 2 ist zum einen ein Überströmventil 32 zugeordnet, dessen Ansteuerung eine
Druckbegrenzung und Druckabbau realisieren kann. Hierzu ist der Druckanschluss 27 der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung 2 über das Überströmventil 32 mit dem Sauganschluss 28 und damit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden. Das Überströmventil 32 ist stromlos offen ausgeführt, und vorteilhafterweise analog regelbar ausgeführt. Mittels des Überströmventils 32 kann der von der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung 2 für die Radbremsen bereitgestellte Druck begrenzt oder abgebaut werden. Beispielsgemäß ist zwischen der zweiten Druckbereitstel¬ lungseinrichtung 2 und dem Druckmittelvorratsbehälter 4 eine Parallelschaltung des stromlos offenen, analog regelbaren Überströmventils 32 und eines zum Druckmittelvorratsbehälter 4 hin schließenden Rückschlagventils 63 angeordnet.
Der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung bzw. Kolbenpumpe 2 ist außerdem ein (zweites) Trennventil 23 zugeordnet, welches hydraulisch in Reihe zu dem Überströmventil 32 angeordnet ist. Das zweite Trennventil 23 ist stromlos geschlossen ausgeführt.
Das Trennventil 23 kann bei Bedarf geschlossen sein, um einen Druckabbau / Druckmittelabfluss aus der Bremsversorgungsleitung 13 über das Überströmventil 32 in den Druckmittelvorratsbehälter 4 zu vermeiden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Trennventil 23
hydraulisch in Reihe zu der zweiten Druckbereitstellungs¬ einrichtung 2 angeordnet. Entsprechend ist die zweite Druck¬ bereitstellungseinrichtung 2 über das (zweite) Trennventil 23 mit der Bremsversorgungsleitung 13 bzw. mit dem ersten Leitungsabschnitt 13a hydraulisch verbunden.
Der bremspedalbetätigbare Hauptbremszylinder 80 ist einkreisig ausgeführt und umfasst somit einen einzigen hydraulischen Druckraum 88, welcher durch einen Hauptbremszylinderkolben 89 begrenzt wird, der mechanisch mit dem Bremspedal 1 verbunden ist. Der Hauptbremszylinder 80 bzw. sein Druckraum 88 ist über eine hydraulische Verbindung 85 mit der Bremsversorgungsleitung 13, vorteilhafterweise dem ersten Leitungsabschnitt 13a, verbunden. In der hydraulischen Verbindung 85, d.h. zwischen Hauptbremszylinder 80 und Bremsversorgungsleitung 13, sind ein drittes Trennventil 81 und ein dem dritten Trennventil nach- geschaltetes, viertes Trennventil 82 angeordnet. Die Trenn¬ ventile 81, 82 sind in Reihe geschaltet. Drittes und viertes Trennventil 81, 82 sind stromlos offen ausgeführt.
Kolbenstange 24 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals 1 infolge einer Pedalbetätigung mit einer Translationsbewegung des Hauptbremszylinderkolbens 89, 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 Fahrers. Zur Fahrerbremswunscherfassung ist ein weiterer Sensor 20 vorgesehen, der eine von dem Kolbenweg unabhängige physikalische Größe, welche den Bremswunsch des Fahrers cha¬ rakterisiert, erfasst. Dies kann z.B. ein Kraftsensor oder ein Drucksensor sein.
Simulationseinrichtung 3 weist in einem Gehäuse einen Simulatorkolben 31 auf, welcher eine hydraulische Kammer 34 von einer Simulatorrückkammer 30 trennt. Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in der Simulatorrückkammer 30 angeordnetes elastisches Element 33 (z.B. Simulatorfeder) am Gehäuse ab. Simulations¬ einrichtung 3 bzw. deren hydraulische Kammer 34 ist mit dem Druckraum 88 des Hautbremszylinders 80 hydraulisch verbunden. In der hydraulischen Verbindung zwischen Hauptbremszylinder 80 und Simulationseinrichtung 3 sind ein erstes Simulatorfreigabe- ventil 83 und ein zweites Simulatorfreigabeventil 84 angeordnet. Die Simulatorfreigabeventile 83, 84 sind parallel geschaltet. Die Simulatorfreigabeventile 83, 84 sind stromlos geschlossen ausgeführt. Die Simulationseinrichtung 3 kann mittels der Simulatorfreigabeventile 83, 84 zu- und abgeschaltet werden. Die Simulationseinrichtung 3 vermittelt dem Fahrzeugführer ein angenehmes Bremspedalgefühl, wenn zumindest eines der Trennventile 81, 82 geschlossen ist und zumindest eines der Simu- latorfreigabeventile 83, 84 geöffnet ist.
Die Bremsanlage umfasst somit einen zusätzlichen hydraulischen Durchgriff (durch den Fahrer) als zweite Rückfallebene für den Fall eines doppelten Fehlers, z.B. eines Ausfalls von erster und zweiter Druckbereitstellungseinrichtung 2, 5.
Die Bremsanlage 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. 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 sind über eine ge¬ meinsame Rücklaufleitung 14 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden. Die Eingangsanschlüsse aller Einlassventile 6a-6d können mittels der Bremsversorgungsleitung 13 mit einem Druck versorgt werden, der von der ersten Druckbereitstellungs¬ einrichtung 5 oder, z.B. bei Ausfall der ersten Druckbereitstellungseinrichtung, von der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung 2, oder, z.B. bei Ausfall beider Druckbereitstellungseinrichtung 2, 5, von dem Hauptbremszylinder 80 bereitgestellt wird. In der Bremsversorgungsleitung 13 ist ein elektrisch betätigbares, vorteilhafterweise stromlos offenes Achstrennventil 40 angeordnet, durch welches die Bremsversorgungsleitung 13 in einen ersten Leitungsabschnitt 13a, welcher (beispielsgemäß über das zweite Trennventil 23) mit der zweiten Druckbereitstellungs- einrichtung 2 verbunden ist, und einen zweiten Leitungsabschnitt 13b, welcher (beispielsgemäß über das erste Trennventil 26) mit der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5 verbunden ist, getrennt werden kann. Dabei ist der erste Leitungsabschnitt 13a mit zwei der Einlassventilen, nämlich den Einlassventilen 6a und 6b, hydraulisch verbunden und der zweite Leitungsabschnitt 13b ist mit den übrigen Einlassventilen, nämlich den Einlassventilen 6c und 6d, hydraulisch verbunden. Durch Schließen des Achstrennventils 40 wird die Bremsanlage somit hydraulisch in zwei (Teil) Bremskreise I und II aufgetrennt oder aufgeteilt. Dabei ist im ersten Bremskreis I die zweite Druckbereitstellungs¬ einrichtung 2 mit nur noch den Radbremsen 8a und 8b der Hinterachse verbunden, und im zweiten Bremskreis II die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5 mit nur noch den Radbremsen 8c und 8d der Vorderachse verbunden.
Die Bremsanlage umfasst je Bremskreis I bzw. II einen Druck¬ sensor: einen ersten Drucksensor 19, welcher der ersten
Druckbereitstellungseinrichtung 5 zugeordnet ist, und einen zweiten Drucksensor 49, welcher der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung 2 zugeordnet ist. Vorteilhafterweise sind die Drucksensoren nahe an der jeweiligen Druckbereitstellungseinrichtung angeschlossen, was für den Betrieb und die Eigendiagnose vorteilhaft ist.
Eine Druckentlastung der Bremsanlage bzw. der Radbremsen in der Lösestellung ist durch das Schnüffelloch im Hauptbremszylinder 80 gewährleistet. Beispielsgemäß umfasst die Bremsanlage zur Leckageüberwachung eine Pegelmesseinrichtung 50 zur Bestimmung eines Druckmittel-Pegels in dem Druckmittelvorratsbehälter 4. Beispielsgemäß umfasst die Bremsanlage an den Rädern der Hinterachse HA je eine elektrische Parkbremse (EPB) . Diese kann in die hydraulischen Radbremsen integriert sein, sogenannte integrierte elektrische Parkbremse (IPB).
Jedem Rad ist beispielsgemäß ein erster Raddrehzahlsensor und ein unabhängiger zweiter Raddrehzahlsensor (oder ein redundanter Raddrehzahlsensor) zugeordnet (nicht im Einzelnen in Fig. 1 dargestellt) , dessen Signale für Bremsregelfunktionen mit radindividuellen Bremsdrücken, z.B. für Antiblockierregel- funktionen (ABS), benötigt werden. Die ersten Raddrehzahlsensoren sind schematisch als Block 56 dargestellt und die zweiten Raddrehzahlsensoren als Block 66. Die Bremsanlage ist weiterhin beispielsgemäß mit einer Fahr¬ dynamik-Sensorik 60 verbunden oder umfasst eine solche. Die Fahrdynamik-Sensorik 60 umfasst zumindest eine Messeinrichtung zur Erfassung einer oder mehrerer der folgenden Größen:
• Längsbeschleunigung, insbesondere Fahrzeuglängsbe- schleunigung;
• Querbeschleunigung, insbesondere Fahrzeugquerbeschleu¬ nigung;
• Gierrate;
• Lenkwinkel.
Beispielsgemäß sind die Komponenten 2, 5, 6a-6d, 7a-7d, 32, 23, 40 und 26 (und die Sensoren 19, 49) in einem ersten Modul, z.B. in einer ersten hydraulischen Steuer- und Regeleinheit HCU1, angeordnet, während der Hauptbremszylinder 80 mit der Simu- lationseinrichtung 3 und den Ventilen 81-84 (und den Sensoren 25, 20) in einem getrennten, zweiten Modul 200, z.B. in einer zweiten hydraulischen Steuer- und Regeleinheit, angeordnet ist. Der hydraulischen Steuer- und Regeleinheit HCU1 ist die erste elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 12 zugeordnet, welche stark schematisch dargestellt ist. Erstes Modul (HCU1) und erste ECU 12 sind vorteilhafterweise in bekannterweise als eine erste elektrohydraulische Einheit (HECU) ausgeführt.
Der zweiten hydraulischen Steuer- und Regeleinheit 200 ist eine eigene, die zweite elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 112 zugeordnet. Diese bilden bevorzugt eine zweite Einheit, nämlich eine zweite elektrohydraulische Einheit (HECU) .
Alternativ ist auch eine Anordnung der Komponenten 2, 3, 5, 80, 6a-6d, 7a-7d, 32, 23, 40, 26 und 81-84 in einem gemeinsamen Modul, d.h. in einer gemeinsamen hydraulischen Steuer- und Regeleinheit (HCU) denkbar. Es können dann eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) oder mehrere elektronische Steuer- und Regeleinheiten (ECU) zugeordnet sein.
Zur Versorgung der Bremsanlage mit elektrischer Energie sind eine erste elektrische Energiequelle 57 , z.B. ein erstes Bordnetz, und eine von der ersten Energiequelle unabhängige, zweite elekt¬ rische Energiequelle 67, z.B. ein zweites Bordnetz, vorgesehen.
Zur Ansteuerung der Bremsanlage sind eine erste elektrische Einrichtung 100 mit elektrischen und/oder elektronischen
Elementen (z.B. MikroControllern, Leistungsteilen, Ventiltreibern, sonstigen elektronischen Bauteilen, etc.) und eine zweite elektrische Einrichtung 110 mit elektrischen und/oder elektronischen Elementen (z.B. MikroControllern, Leistungs- teilen, Ventiltreibern, sonstigen elektronischen Bauteilen, etc.) vorgesehen. Die erste elektrische Einrichtung 100 und die zweite elektrische Einrichtung 110 sind elektrisch unabhängig. Die erste elektrische Einrichtung 100 steuert die erste
Druckbereitstellungseinrichtung 5 an, die zweite elektrische Einrichtung 110 steuert die zweite Druckbereitstellungs¬ einrichtung an.
Die Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d werden von der zweiten elektrischen Einrichtung 110 angesteuert.
Zur elektrischen Anbindung, Verbindung und Versorgung der einzelnen elektrischen bzw. elektrisch betätigbaren, ansteuerbaren, auswertbaren o.ä. Komponenten der Bremsanlage sind beispielsgemäß eine erste elektrische Partition A und eine zweite elektrische Partition B vorgesehen, wobei die erste und die zweite elektrische Partition elektrisch unabhängig voneinander sind . In den Figuren sind diejenigen elektrischen Komponenten, welche der ersten elektrischen Partition A zugeordnet sind bzw. dieser angehören, durch einen Pfeil mit A gekennzeichnet, während diejenigen elektrischen Komponenten, welche der zweiten elektrischen Partition B zugeordnet sind bzw. dieser angehören, durch einen Pfeil mit B gekennzeichnet sind.
Die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5 und die erste elektrische Einrichtung 100 sind der ersten elektrischen Partition A zugeordnet bzw. gehören dieser an, und die zweite Druckbereitstellungseinrichtung 2, die zweite elektrische
Einrichtung 110 und die Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d sind der zweiten elektrischen Partition zugeordnet bzw. gehören dieser an. Das erste Trennventil 26 wird, vorteilhafterweise aus¬ schließlich, von der ersten elektrischen Einrichtung 100 angesteuert bzw. mit Energie versorgt. Trennventil 26 gehört der ersten elektrischen Partition A an. Das Achstrennventil 40 wird ebenfalls, vorteilhafterweise ausschließlich, von der ersten elektrischen Einrichtung 100 angesteuert bzw. mit Energie versorgt. Achstrennventil 40 gehört der ersten elektrischen Partition A an.
Das Überströmventil 32 und das zweite Trennventil 23 werden, vorteilhafterweise ausschließlich, von der zweiten elektrischen Einrichtung 110 angesteuert bzw. mit Energie versorgt. Die Ventil 23, 32 gehört also der zweiten elektrischen Partition B an.
Das dritte Trennventil 81 wird beispielsgemäß, vorteilhaf¬ terweise ausschließlich, von der ersten elektrischen Einrichtung 100 angesteuert, während das vierte Trennventil 82, vorteil¬ hafterweise ausschließlich, von der zweiten elektrischen Einrichtung 110 angesteuert wird. Trennventil 81 gehört also der ersten Partition A, Trennventil 82 der zweiten Partition B an. Eine umgekehrte Zuordnung / Ansteuerung ist ebenfalls möglich.
Simulatorfreigabeventil 83 wird beispielsgemäß, vorteilhaf- terweise ausschließlich, von der ersten elektrischen Einrichtung 100 angesteuert, während Simulatorfreigabeventil 84, vor¬ teilhafterweise ausschließlich, von der zweiten elektrischen Einrichtung 110 angesteuert wird. Eine umgekehrte Zuordnung / Ansteuerung ist ebenfalls möglich. Simulatorfreigabeventil 83 gehört also der ersten Partition A, Simulatorfreigabeventil 84 der zweiten Partition B an.
Beispielsgemäß versorgt die erste elektrische Energiequelle 57 die elektrische Partition A mit Energie und die zweite elektrische Energiequelle 67 die elektrische Partition B.
Der ersten elektrischen Einrichtung 100 und damit der Partition A ist außerdem vorteilhafterweise einer der Sensoren 20, 25 zur Bremswunscherfassung zugeordnet, beispielsgemäß der Sensor 20. Der andere der Sensoren zur Bremswunscherfassung, beispielsgemäß der Sensor 25, ist der anderen, also der zweiten elektrischen Einrichtung 100 bzw. der Partition A zugeordnet. Die elektrischen und/oder elektronischen Elemente einer der elektrischen Einrichtungen 100 oder 110 sind beispielsgemäß auf die beiden elektronischen Steuer- und Regeleinheiten 12, 112 verteilt. Die elektrische Einrichtungen 100 umfasst einen Teil 100-a in der ECU 12 und einen Teil 100-b in der ECU 112. Die elektrische Einrichtungen 110 umfasst einen Teil 110-a in der ECU 12 und einen Teil 110-b in der ECU 112.
So umfasst jede der elektronischen Steuer- und Regeleinheiten 12, 112 zwei unabhängige (elektrisch getrennte) Leiterplatten, wobei auf der einen Leiterplatte nur Elemente der ersten elektrischen Einrichtung 100 und auf der anderen Leiterplatte nur Elemente der ersten elektrischen Einrichtung 110 angeordnet sind.
Die ECU 12 umfasst den Teil 100-a der ersten elektrischen Einrichtung 100 (Partition A) und den Teil 110-a der zweiten elektrischen Einrichtung 110 (Partition B) .
Der Teil 100-a der elektrischen Einrichtung 100 wird von der ersten elektrischen Energiequelle 57 versorgt. Der Teil 110-a der Elektronik 110 wird von einer zweiten elektrischen Energiequelle 67 versorgt.
Der Teil 100-a der ersten elektrischen Einrichtung 100 umfasst z.B. die elektrischen und elektronischen Bauelemente sowie Ventilspulen zur Ansteuerung der Ventile 26 und 40 (Partition A) . Er umfasst weiter die elektrischen und elektronischen Bauelemente zur Ansteuerung des Elektromotors 35 der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5 (Partition A) . Hierfür umfasst der Teil 100-a der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 12 auch die elektrischen und elektronischen Bauelemente zur Signalbearbeitung oder Auswertung des Sensors 44 des Elektromotors 35 der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5 (Partition A) .
Bevorzugt sind die Ventile 26 und 40 mit einer einzigen An¬ steuerspule ausgestattet, so dass die Ventile 26 und 40 lediglich von der ersten elektrischen Einrichtung 100 ansteuerbar sind (Partition A) .
Der Teil 100-a der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 12 umfasst weiter die elektrischen und elektronischen Bauelemente zur Signalbearbeitung oder Auswertung des Drucksensors 19 für die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5.
Der ersten elektrischen Einrichtung 100 bzw. dem Teil 100-a der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 12 werden die Signale der Raddrehzahlsensoren 56 zugeführt. Der ersten elektrischen Einrichtung 100 bzw. dem Teil 100-a der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 12 wird das Signal einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 55, z.B. einem Schalter, zum Aktivieren oder Deaktivieren einer Fahrdyna- mikregelfunktion (ESC) o.a. zugeführt. Abhängig hiervon werden in dem Teil 100-a der elektrischen Einrichtung 100 die Signale der Fahrdynamik-Sensorik 60 ausgewertet und zur Druckstellung berücksichtigt .
Der Teil 110-a der zweiten elektrischen Einrichtung 110 in ECU 12 umfasst die elektrischen und elektronischen Bauelemente zur Ansteuerung des Elektromotors der zweiten Druckbereitstel¬ lungseinrichtung 2. Er umfasst weiter die elektrischen und elektronischen Bauelemente sowie Ventilspulen zur Ansteuerung der Ventile 23 und 32 und der Raddruckregelventile 6a-6d und 7a-7d. Bevorzugt werden übliche Ventile mit einer einzigen Ansteuerspule verwendet, so dass die Ventile 6a-6d und 7a-7d (und 23, 32) lediglich von der zweiten elektrischen Einrichtung 110 ansteuerbar sind (Partition B) .
Der Teil 110-a der zweiten elektrischen Einrichtung 110 in ECU 12 umfasst weiter die elektrischen und elektronischen Bauelemente zur Signalbearbeitung oder Auswertung des Drucksensors 49 für die zweite Druckbereitstellungseinrichtung 2.
Der Teil 110-a der zweiten elektrischen Einrichtung 110 in ECU 12 umfasst weiter elektrische und elektronische Bauelemente zur Ansteuerung der elektrischen Parkbremsen (IPB) der Hinterachse HA. In Fig. 1 sind entsprechende Ansteuerleitungen 70 angedeutet.
Dem Teil 110-a der zweiten elektrischen Einrichtung 110 bzw. der zweiten elektrischen Einrichtung 110 wird beispielsgemäß das Signal einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 54 (HMI), z.B. eines Schalters, zur Betätigung der elektrischen Parkbremse (IPB, EPB) , welche an den Rädern der Hinterachse HA angeordnet ist, zugeführt .
Der zweiten elektrischen Einrichtung 110 bzw. dem Teil 110-a werden beispielsgemäß die Signale der zweiten Raddreh- zahlsensoren 66 bereitgestellt.
Der Teil 110-a der zweiten elektrischen Einrichtung 110 in ECU 12 ist mit einem Datenbus 68, z.B. einem CAN-Bus, verbunden. Der Teil 100-a der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 12 ist mit einem Datenbus 58, z.B. einem CAN-Bus, verbunden.
Der erste und der zweite Datenbus 58, 68 sind vorteilhafterweise unabhängig voneinander. Wie bereits erwähnt, gehört ein Teil der Elektronik in ECU 112 zu der ersten elektrischen Einrichtung 100, ein anderer Teil der Elektronik in ECU 112 gehört zu der zweiten elektrischen Einrichtung 110. Entsprechend wird der Teil 100-b der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 112 (Partition A) von der ersten elektrischen Energiequelle 57 versorgt und der Teil 110-b der zweiten elektrischen Einrichtung 110 in ECU 112 (Partition B) von der zweiten elektrischen Energiequelle 67.
Ebenso ist der Teil 100-b der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 112 mit dem Datenbus 58 verbunden, während der Teil 110-b der zweiten elektrischen Einrichtung 110 in ECU 112 mit dem Datenbus 68 verbunden ist.
Die Teile 100-a, 100-b der ersten elektrischen Einrichtung 100 sind demnach über den Datenbus 58 miteinander verbunden, da sie räumlich in verschiedenen ECUs 12 und 112 angeordnet sind. Entsprechend sind die Teile 110-a, 110-b der zweiten elektrischen Einrichtung 110 über den Datenbus 68 miteinander verbunden.
Der Teil 100-b der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 112 umfasst die elektrischen und elektronischen Bauelemente sowie Ventilspulen zur Ansteuerung der Ventile 81 und 83.
Der Teil 100-b der ersten elektrischen Einrichtung 100 umfasst auch die elektrischen und elektronischen Bauelemente zur Signalaufbereitung oder Auswertung des Kraft- oder Drucksensors 20.
Der Teil 100-b der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 112 ist beispielsgemäß zur Übertragung der Signale von Sensor 20 direkt über eine Signalverbindungsleitung oder Kommunikati- onsverbindungsleitung 71 mit dem Teil 100-a der ersten elektrischen Einrichtung 100 in ECU 12 verbunden.
Der Teil 110-b der zweiten elektrischen Einrichtung 110 in ECU 112 umfasst die elektrischen und elektronischen Bauelemente sowie Ventilspulen zur Ansteuerung der Ventile 82 und 84.
Der Teil 110-b der zweiten elektrischen Einrichtung 110 umfasst auch die elektrischen und elektronischen Bauelemente zur Signalaufbereitung oder Auswertung des Wegsensors 25.
Die beiden Einheiten aus je hydraulischer Einheit HCU1 bzw. 200 und elektronischer Steuer- und Regeleinheit 12 bzw. 112 sind bevorzugt an der Spritzwand oder dem Fahrwerk angebracht, was durch den Block 59 schematisch angedeutet ist.
Im Folgenden werden beispielsgemäße Verfahren zum Betrieb der Bremsanlage beschrieben: a) Fehlerfreier Fall der Bremsanlage
Hier sind beide Partitionen A und B fehlerfrei und voll funktionsfähig, d.h. z.B. die beiden Druckbereitstellungseinrichtungen 2, 5 sowie die beiden elektrischen Einrichtungen 100, 110 und alle Ventile und Sensoren.
Ein angeforderter Bremsdruck wird mittels der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5 (Primärdrucksteller) nach Öffnen des ersten Trennventils 26 bereitgestellt durch Ansteuerung mittels der ersten elektrischen Einrichtung 100. So sind Bremsungen mit allen Radbremsen 8a-8d und ggf. (gemeinsam) geregeltem Bremsdruck möglich (4-Rad-Bremsen) . Radindividuelle Druckregelungen sind mittels der Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d möglich, welche von der zweiten elektrischen Einrichtung 110 angesteuert werden. Basierend auf den Informationen der Raddrehzahlsensoren 66
(Partition B) sowie der Fahrdynamik-Sensorik 60 (Partition A) werden die Druckregelungen mit höchster Präzision, Dynamik und Regelgüte durchgeführt. b) Ausfall in Partition A, z.B. Ausfall der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5, der ersten elektrischen Einrichtung 100 oder der ersten Energiequelle 57:
Da die zweite elektrische Einrichtung 110 die zweite Druck- bereitstellungseinrichtung 2, das Überströmventil 32 und das zweite Trennventil 23 ansteuert, kann durch Aktivieren der Druckbereitstellungseinrichtung 2 und Öffnen des zweite
Trennventil 23 die zweite Druckbereitstellungseinrichtung 2 mit allen Radbremsen 8a-8d verbunden werden und so Bremsdruck an allen Radbremsen aufgebaut und mittels des Überströmventils 32 auch (gemeinsam) geregelt werden (4-Rad-Bremsen) . Die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist dabei über das stromlos geschlossene Trennventil 26 hydraulisch abgetrennt, was z.B. bei einer Leckage in der Druckbereitstellungseinrichtung 5 vor- teilhaft ist.
Auch radindividuelle Druckregelungen, insbesondere Antiblo- ckierregelungen, sind mittels der Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d möglich, da diese von der zweiten elektrischen Einrichtung 110 angesteuert werden und der zweiten elektrischen Einrichtung 110 die Signale der Raddrehzahlsensoren 66 vorliegen (Partition B) . So kann die zweite elektrische Partition B bzw. die zweiten elektrischen Einrichtung 110 quasi unverändert wie bekannt ABS-Regelungen (ABS: Antiblockiersystem) durchführen und zusammen mit der Möglichkeit, Bremsdruck aufzubauen, alle
Rest-Bremsfunktionen realisieren. c) Ausfall in Partition B , z.B. Ausfall der zweiten
Druckbereitstellungseinrichtung 2, der zweiten elektrischen Einrichtung 110 oder der zweiten Energiequelle 67:
Da die erste elektrische Einrichtung 100 die erste Druckbe¬ reitstellungseinrichtung 5, das erste Trennventil 26 und das Achstrennventil 40 ansteuert, kann durch Aktivieren der
Druckbereitstellungseinrichtung 5 und Öffnen des ersten
Trennventils 26 die erste Druckbereitstellungseinrichtung 5 mit allen Radbremsen 8a-8d verbunden werden und so Bremsdruck an den Radbremsen 8a-8d aufgebaut und auch (gemeinsam) geregelt werden (4-Rad-Bremsen) . Die Ansteuerbarkeit des Achstrennventils 40 ermöglicht es, dass achsweise unterschiedliche Drücke eingestellt werden können. Dies erfolgt z.B. nach einem Achs-Multiplex-Verfahren . Hierzu werden die fahrdynamischen Daten der Sensorik 60 verwendet, welche der ersten elektrischen Einrichtung 100 (Partition A) zugeordnet ist. So kann die Blockierreihenfolge der Achsen eingehalten und ein ungewolltes Destabilisieren bei höheren Verzögerungen vermieden werden.
Die Leistungsfähigkeit dieser Regelstrategie (Fall c) ) ist in Bezug auf Bremsleistung zwar nicht auf dem Niveau des feh¬ lerfreien Systems . Es ist jedoch für den beschriebenen Fehlerfall ausreichend zur Sicherstellung der Rest-Bremsfunktionen. 4
Eine besondere Eigenschaft der beispielsgemäßen Bremsanlagen ist die Asymmetrie, wobei
• eine elektrische Partition B mittels acht Raddruckmodu¬ latorventilen (Einlassventile 6a-6d und Auslassventile 7a-7d) und einer Druckbereitstellungseinrichtung 2
4-Rad-Bremsungen sowie radindividuelle Druckregelungen auch nach einem Ausfall in der anderen elektrischen Partition A, z.B. der ersten elektrischen Einrichtung 100 oder deren elektrische Energiequelle 57, durchführen kann, und
• eine andere, unabhängige elektrische Partition A mittels einer anderen Druckbereitstellungseinrichtung 5 und zumindest eines Achstrennventils 40 (und ggf. weiterer Ventile) 4-Rad-Bremsungen sowie achsindividuelle Druck- regelungen auch nach einem Ausfall in der Partition B, z.B. der zweiten elektrischen Einrichtung 110 oder deren elektrische Energiequelle 67, durchführen kann.
Die beispielsgemäßen Bremsanlagen bieten die zur Realisierung von hochautomatisierten Fahrfunktionen notwendige Redundanz, um autonome Bremsanforderungen umzusetzen. Auch nach einem schwerwiegenden Fehler, wie beispielsweise einem Ausfall der ersten Energieversorgung 57 der Partition A bzw. der ersten Druckbereitstellungseinrichtung 5, ist die Bremsanlage in der Lage, gewisse Rest-Bremsfunktionen weiterhin autonom bzw. durch einen Autopiloten gesteuert zu realisieren. Die wichtigsten Rest-Bremsfunktionen der Bremsanlage sind:
Verzögerung aufbauen;
Blockierreihenfolge der Achsen einhalten und ein unge- wolltes Destabilisieren bei höheren Verzögerungen vermeiden;
Lenkbarkeit aufrechterhalten, um dem (Auto-) Pilot auch gebremste Ausweichmanöver zu ermöglichen. Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die Anzahl der redundanten Komponenten möglichst klein gehalten wird. Weder die Einlassund Auslassventile zur radindividuellen Bremsdruckregelung noch die Sensoren für radindividuelle Bremsdruckregelfunktionen (wie Antiblockierregelung, Fahrdynamikregelung etc.) werden redundant ausgebildet.
Die im System verwendeten Raddruck-Regelungs-Aktuatoren (z.B. Ventilspulen der Einlass- und Auslassventile) und Sensoren werden mit den beiden redundanten Druckbereitstellungseinrichtungen 2, 5 vorteilhaft partitioniert , indem die nicht redundanten Komponenten auf die beiden redundanten Druckbereitstellungseinrichtungen 2, 5 derart verteilt werden, dass bei Ausfall einer redundanten Druckbereitstellungseinrichtung die verbleibende Druckbereitstellungseinrichtung mit Hilfe der ihr zugeordneten Komponenten weiterhin die Primärfunktionen gewährleisten kann. Dabei bezieht sich der Ausfall einer
Druckbereitstellungseinrichtungen auf die verschiedenen Feh- lermöglichkeiten wie z.B. Ausfall einer redundanten elektrischen Versorgung, einer redundanten Recheneinheit oder eines redundanten hydraulischen Druckbereitstellers.

Claims

Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug mit
• hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a-8d), welche Rädern (FL, FR) einer ersten Fahrzeugachse (VA) und Rädern (RL, RR) einer zweiten Fahrzeugachse (HA) zugeordnet sind,
• einem elektrisch betätigbaren Einlassventil (6a-6d) und elektrisch betätigbaren Auslassventil (7a-7d) je Rad¬ bremse (8a-8d) zum Einstellen radindividueller Brems¬ drücke,
• einer ersten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5) , die über ein erstes Trennventil (26) mit einer Bremsversorgungsleitung (13) trennbar hydraulisch verbunden ist, an welche die Radbremsen (8a-8d) angeschlossen sind,
• einer zweiten elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (2), die über ein zweites Trennventil (23) mit der Bremsversorgungsleitung (13) trennbar hydraulisch verbunden ist,
wobei in der Bremsversorgungsleitung (13) ein elektrisch betätigbares Achstrennventil (40) derart angeordnet ist, dass bei geschlossenem Achstrennventil die Bremsver¬ sorgungsleitung (13) in einen ersten und einen zweiten Leitungsabschnitt (13a, 13b) hydraulisch getrennt ist, wobei der erste Leitungsabschnitt (13a) mit den Rad¬ bremsen (8a, 8b) der zweiten Fahrzeugachse (HA) hyd¬ raulisch verbunden ist und der zweite Leitungsabschnitt (13b) mit den Radbremsen (8c, 8d) der ersten Fahrzeugachse (VA) hydraulisch verbunden ist, und wobei die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (2) über das zweite Trennventil (23) mit dem ersten Leitungsabschnitt (13a) hydraulisch verbunden ist und die erste Druckbereit- Stellungseinrichtung (5) über das erste Trennventil (26) mit dem zweiten Leitungsabschnitt (13b) hydraulisch verbunden ist,
• einer ersten elektrischen Einrichtung (100) mit
elektrischen und/oder elektronischen Elementen, welche die erste Druckbereitstellungseinrichtung (5) ansteuert,
• einer zweiten elektrischen Einrichtung (110) mit
elektrischen und/oder elektronischen Elementen, welche die zweite Druckbereitstellungseinrichtung (2) ansteuert,
• einem mittels eines Bremspedals (1) betätigbaren
Hauptbremszylinder (80), welcher mit der Bremsversorgungsleitung (13) hydraulisch verbunden ist, und
• einer Simulationseinrichtung (3) , welche wirkungsmäßig mit dem Hauptbremszylinder (80) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hauptbremszylinder (80) einkreisig ausgeführt ist.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum des Hauptbremszylinders (80) über ein drittes Trennventil (81) und ein dem dritten Trennventil hydraulisch nachgeschaltetes, viertes Trennventil (82) mit der
Bremsversorgungsleitung (13) hydraulisch verbunden ist.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum des Hauptbremszylinders (80) über ein einziges Hauptbremszylinder-Trennventil mit der Bremsversorgungs¬ leitung (13) hydraulisch verbunden ist, wobei das Hauptbremszylinder-Trennventil doppelt ansteuerbar ausgeführt ist .
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckbereitstellungsein- richtung (2) einen Sauganschluss (28), welcher mit einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter (4) verbunden ist, und einen Druckanschluss (27) umfasst, wobei zur Einstellung oder Regelung des von der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung (2) bereitgestellten Druckes ein Überströmventil (32) vorgesehen ist, über welches der Druckanschluss (27) mit dem Sauganschluss (28) hydraulisch verbunden ist.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Achstrennventil (40) stromlos offen ausgeführt ist.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite elektrische Einrichtung (100, 110) elektrisch unabhängig voneinander sind, wobei die Einlass- und Auslassventil (6a-6d, 7a-7b) von der zweiten elektrischen Einrichtung (110) angesteuert werden .
Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckbereitstellungseinrichtung (5) ausschließlich von der ersten elektrischen Einrichtung (100) angesteuert wird und die zweite Druckbereitstellungsein¬ richtung (2) sowie die Einlass- und Auslassventil (6a-6d, 7a-7d) ausschließlich von der zweiten elektrischen Einrichtung (110) angesteuert werden.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Achstrennventil (40), insbesondere ausschließlich, mittels der ersten elektrischen Einrichtung (100) angesteuert wird.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Trennventil (26), insbe¬ sondere ausschließlich, mittels der ersten elektrischen Einrichtung (100) angesteuert wird.
10. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Trennventil (23) , insbe¬ sondere ausschließlich, mittels der zweiten elektrischen Einrichtung (110) angesteuert wird.
11. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn rückbezogen auf Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Trennventil (81), insbesondere ausschließlich, mittels der ersten elektrischen Einrichtung (100) angesteuert wird und das vierte Trennventil (82), insbesondere ausschließlich, mittels der zweiten elektrischen Einrichtung (110) angesteuert wird, oder umgekehrt.
12. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn rückbezogen auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbremszylinder-Trennventil mittels sowohl der ersten elektrischen Einrichtung (100) als auch der zweiten elektrischen Einrichtung (110) angesteuert wird.
13. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wenn rückbezogen auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überströmventil (32), insbesondere ausschließlich, mittels der zweiten elektrischen Einrichtung (110) angesteuert wird.
14. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulationseinrichtung (3) hyd¬ raulisch mit dem Hauptbremszylinder (80) verbunden, wobei in dieser Verbindung eine Parallelschaltung zweier, insbesondere stromlos geschlossener, Simulatorfreigabeventile (83, 84) angeordnet ist, wobei eines der Simulatorfrei- gabeventile (83), insbesondere ausschließlich, mittels der ersten elektrischen Einrichtung (100) angesteuert wird, während das andere der Simulatorfreigabeventile (84), insbesondere ausschließlich, mittels der zweiten
elektrischen Einrichtung (110) angesteuert wird.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulationseinrichtung (3) hyd¬ raulisch mit dem Hauptbremszylinder (80) verbunden, wobei in dieser Verbindung ein einziges, insbesondere stromlos geschlossenes, Simulatorfreigabeventil angeordnet ist, welches doppelt ansteuerbar ausgeführt ist und mittels sowohl der ersten elektrischen Einrichtung (100) als auch der zweiten elektrischen Einrichtung (110) angesteuert wird.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hauptbremszylinder (80) oder der Simulationseinrichtung (3) zumindest zwei Sensoren (20, 25) zur Erfassung jeweils einer Fahrerbremswunschgröße zuge¬ ordnet sind, wobei der eine der Sensoren (20), insbesondere ausschließlich, mit der ersten elektrischen Einrichtung (100) verbunden ist und von dieser ausgewertet wird, und der andere der Sensoren (25) , insbesondere ausschließlich, mit der zweiten elektrischen Einrichtung (110) verbunden ist und von dieser ausgewertet wird.
Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Einrichtung (100) von einer ersten elektrischen Energiequelle (57) versorgt wird und die zweite elektrische Einrichtung (110) von einer zweiten elektrischen Energiequelle (67) versorgt wird, welche von der ersten elektrischen Energiequelle (57) unabhängig ist. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der Radbremsen (8a-8d) ein Raddrehzahlsensor vorgesehen ist, wobei die Raddrehzahlsensoren (66), insbesondere ausschließlich, mit der zweiten elektrischen Einrichtung (110) verbunden sind und von dieser ausgewertet werden.
19. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrdynamik-Sensorik (60) vor¬ gesehen ist, welche, insbesondere ausschließlich, mit der ersten elektrischen Einrichtung (100) verbunden ist und von dieser ausgewertet wird.
20. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Drucksensor (19), welcher der ersten Druckbereitstellungseinrichtung (5) zugeordnet ist, und ein zweiter Drucksensor (49), welcher der zweiten Druckbereitstellungseinrichtung (2) zugeordnet ist, vorgesehen sind, wobei der erste Drucksensor, insbesondere ausschließlich, mit der ersten elektrischen Einrichtung (100) verbunden ist und von dieser ausgewertet wird und der zweite Drucksensor, insbesondere ausschließlich, mit der zweiten elektrischen Einrichtung (110) verbunden ist und von dieser ausgewertet wird.
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