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DE10010735A1 - Elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem und Verfahren zur elektronisch regelbaren Bremsbetätigung für Fahrzeuge - Google Patents

Elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem und Verfahren zur elektronisch regelbaren Bremsbetätigung für Fahrzeuge

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Publication number
DE10010735A1
DE10010735A1 DE10010735A DE10010735A DE10010735A1 DE 10010735 A1 DE10010735 A1 DE 10010735A1 DE 10010735 A DE10010735 A DE 10010735A DE 10010735 A DE10010735 A DE 10010735A DE 10010735 A1 DE10010735 A1 DE 10010735A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
brake
vehicle
front axle
hydraulic
electromechanical
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10010735A
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred Eckert
Andreas Klein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and 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 and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to DE10010735A priority Critical patent/DE10010735A1/de
Publication of DE10010735A1 publication Critical patent/DE10010735A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Bei einem elektronisch regelbaren Bremsbetätigungssystem für Fahrzeuge ist eine elektrohydraulische Bremse (EHB) für die Vorderachse des Fahrzeugs und eine elektromechanische Bremse (EMB) für die Hinterachse des Fahrzeugs als Betriebsbremse vorgesehen. Ein Verfahren zur elektronisch regelbaren Bremsbetätigung für Fahrzeuge ist dadurch gekennzeichnet, daß für die Betriebsbremsfunktion die Radbremse an der Vorderachse des Fahrzeugs elektrohydraulisch betätigbar und die Radbremse an der Hinterachse des Fahrzeugs elektromechanisch betätigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem für Fahrzeuge und ein Verfahren zur elektronisch regelbaren Bremsbetätigung für Fahrzeuge.
Elektronisch geregelte Bremsbetätigungssysteme für Fahrzeuge, die eine elektrohydraulische Bremse (EHB) aufweisen, sind bekannt. Bei der EHB ist die Radbremse mit dem hydraulischen Druck aus einer fremdbetätigbaren Druckquelle beaufschlagbar. Die fremdbetätigbare Druckquelle wird von einer elektronischen Steuereinheit angesteuert, die ein dem Fahrerverzögerungswunsch entsprechendes Signal nach Maßgabe der Betätigung einer Bremsbetätigungseinrichtung durch den Fahrer erzeugt.
Ein derartiges elektrohydraulisches Bremsbetätigungssystem ist zum Beispiel in der DE 197 18 533 A1 beschrieben. Es weist ein durch die elektronische Steuereinheit ansteuerbares Motor-Pumpen-Speicher-Aggregat als fremdenergiebetätigte erste Druckquelle und einen Hauptbremszylinder als eine zweite Druckquelle auf, mit deren Druck die Radbremsen des Fahrzeuges beaufschlagbar sind. Den Radbremsen sind Regelventile, vorzugsweise 3/3- Wegeventile vorgeschaltet, um die Radbremsen wahlweise mit der Druckquelle oder einem Druckmittelvorratsbehälter zu verbinden. Eine Notfallenergieversorgung dieses hydraulischen Bremssystems wird dadurch erreicht, daß der durch Fahrerfußkraft betätigbare Hauptbremszylinder über eine mittels eines Trennventils absperrbare hydraulische Verbindung mit den Radbremsen verbindbar ist. Sämtliche (vier) Radbremsen es Fahrzeugs sind mit Hilfe der ersten oder zweiten Druckquelle mit hydraulischem Druck beaufschlagbar.
Die elektrohydraulische Bremse weist den Nachteil auf, daß eine Vielzahl hydraulischer Verbindungen und Steuerungsorgane (hydraulische Ventile) in dem System vorhanden sind, um die Bremsdruckübertragung und -regelung mittels Hydraulikflüssigkeit in allen Radbremsen des Fahrzeugs zu schaffen. Die benötigte Hydraulikflüssigkeit ist giftig und muß nach deren Verbrauch aufwendig entsorgt werden.
Ferner sind elektromechanische Bremsen (EMB) bekannt, bei denen die Radbremsen direkt auf elektromechanischem Wege, beispielsweise mittels eines Elektromotors, betätigbar sind.
Beispielsweise ist in der DE 196 15 186 C1 ein Bremssystem beschrieben, bei dem jeder Radbremse ein Elektromotor mit einem Läufer zugeordnet ist. Bei einer Ansteuerung des Elektromotors wir die Rotationsbewegung des Läufers mit Hilfe einer Spindel in eine Translationsbewegung umgewandelt. Durch eine mechanische Übersetzung in Gestalt eines Hebelmechanismus wird die Axialkraft vervielfacht und auf einen Kolben übertragen, der einen Bremsbelag an eine Bremsscheibe andrückt und ein Bremsmoment erzeugt. Es ist vorgesehen, alle (vier) Rädern eines Fahrzeugs mit einer derartigen elektromechanischen Radbremse auszustatten.
Nachteilig bei einem EMB-System ist es, daß für eine Sicherstellung der notwendigen Redundanz, insbesondere der Notfallenergieversorgung, das übliche Fahrzeugbordnetz nicht ausreicht und zwei zusätzliche, nur für das Bremssystem vorgesehene Zusatzakkumulatoren notwendig sind. Darüber hinaus ist für eine sichere Energieversorgung auch eine Erhöhung der Spannung dieser Akkumulatoren - gegenüber der üblichen Bordnetzspannung von 12 V - auf Spannungen von beispielsweise 36 V oder 42 V, erforderlich. Nur so kann eine ausreichende Energiemenge für die Elektromotoren rasch und sicher bereitgestellt werden. Um eine hinreichend hohe Bremsleistung und Bremsdynamik des Systems realisieren zu können, ist zudem die Konstruktion der Radbremse an sich relativ aufwendig und damit teuer.
Aus der DE 43 42 918 A1 ist ferner ein Bremssystem bekannt, bei dem an der Vorderachse eine hydraulische Bremse und an der Hinterachse eine elektromechanische Bremse eingesetzt wird. Bei der hydraulischen Bremse an der Vorderachse wird der Bremsdruck durch einen fahrerbetätigbaren Hauptbremszylinder und einen Bremskraftverstärker erzeugt. Die Regelung der Bremskraft, beispielsweise bei einem ABS- Regelungseingriff, erfolgt hier ausschließlich über ein einziges Trennventil pro Radbremse, wobei für einen Druckabbau mit Hilfe einer Pumpe Druckflüssigkeit von der Radbremse in den Hauptbremszylinder zurückgefördert wird.
In der DE 199 24 145 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung von Bremskraft für ein Bremssystem mit einer elektromechanischen Betriebsbremse an der Vorderachse und an der Hinterachse des Fahrzeugs beschrieben. Bei dieser elektromechanischen Bremse soll eine dem Fahrerwunsch entsprechende Pedalstellung mit Hilfe einer hydraulischen Druckkammer erkannt werden, um die elektromechanischen Radbremsen entsprechend zu steuern. Die elektromechanischen Radbremsen der Vorderachse sind so ausgestaltet, daß diese zusätzlich hydraulisch ansteurbar sind, um im Fall eines Ausfalls der elektromechanischen Radbremsen eine Hilfsbremsfunktion zu gewährleisten.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannten Bremsbetätigungssysteme zu verbessern und den konstruktiven Aufwand zu verringern.
Die Aufgabe wird erfindungsgmäß durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Besonders vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.
Wesentlich an der Erfindung ist, daß an der Vorderachse eine elektrohydraulische Bremse (EHB) und an der Hinterachse des Fahrzeugs eine elektromechanische Bremse (EMB) als Betriebsbremse verwendet wird.
Der Begriff elektrohydraulische Bremse (EHB) bedeutet eine Bremse, bei der ein dem Fahrerverzögerungswunsch entsprechendes Signal nach Maßgabe einer Bremsbetätigungseinrichtung elektronisch übertragen wird und bei der die Energieübertragung zum Bremsdruckaufbau an der Radbremse des Fahrzeugs hydraulisch erfolgt. Im Gegensatz dazu erfolgt bei der elektromechanischen Bremse (EMB) sowohl die Signalübertragung als auch die Energieübertragung auf elektronischem oder elektrischem Weg, wobei elektromechanische Aktuatoren zum Bremsdruckaufbau verwendet werden.
Mit dem Begriff "Betriebsbremse" ist die Bremse zum Abbremsen des Fahrzeugs oder zumindest einzelner Räder des Fahrzeugs aufgrund einer Bremsbetätigung durch den Fahrer oder durch einen Eingriff eines elektronischen Regelungssystems während des normalen Betriebs des Fahrzeugs gemeint. Daß bedeutet, die genannte elektrohydraulische Bremse für die Vorderachse oder insbesondere die elektromechanische Bremse für die Hinterachse werden nicht oder nicht auschließlich als Feststellbremse oder Parkbremse verwendet.
Durch die Verwendung der elektrohydraulischen Bremse an der Vorderachse kann vorteilhaft ein hoher Bremsdruck an der Vorderachse bereitgestellt werden, wobei die bekannten hydraulischen Radbremsen zum Einsatz kommen können. Der gleichtzeitige Einsatz der elektromechanischen Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs führt dazu, daß die gesamte Hydraulik für die Radbremsen der Hinterachse entfallen kann. Dadurch wird einerseits die Montage des Bremssystems bei der Fahrzeugherstellung und andererseits die Wartung und Reparatur der Bremse verbessert. Da an der Hinterachse - gegenüber der Vorderachse - aufgrund der dynamischen Lastverteilung beim Bremsen nur relativ geringe Bremsdrücke zu übertragen sind, ist eine hinreichende Bremsleistung mit einer elektromechanischen Bremse sicher und relativ kostengünstig zu realisieren.
Es ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Radbremse an der Vorderachse des Fahrzeugs mit dem hydraulischen Druck aus einer ersten, fremdbetätigbaren Druckquelle beaufschlagbar ist, die durch eine elektronische Steuereinheit ansteuerbar ist, die ein dem Fahrerverzögerungswunsch entsprechendes Signal nach Maßgabe der Betätigung einer Bremsbetätigungseinrichtung, insbesondere eines Bremsbetätigungspedals, erzeugt.
Als erste, fremdbetätigbare Druckquelle wird vorzugsweise ein Motor-Pumpen-Aggregat mit einem Hochdruckspeicher eingesetzt, das durch die elektronische Steuereinheit ansteuerbar oder steuerbar ist.
Das Bremsbetätigunspedal weist vorteilhaft Wegsensoren auf, die ein Signal für den Betätigungsweg des Pedals liefern. Zur Erzeugung eines "gewöhnlichen" Pedalgefühls ist der Bremsbetätigungseinrichtung" vorzugsweise ein mit dem Hauptbremszylinder zusammenwirkender Simulator zugeordnet.
Erfindungsgemäß ist die Radbremse an der Vorderachse mit dem hydraulischen Druck aus einer zweiten, fahrerbetätigbaren Druckquelle beaufschlagbar.
Die zweite, fahrerbetätigbare Druckquelle ist insbesondere ein vorzugsweise mechanisch betätigbarer Hauptbremszylinder.
Nach der Erfindung erfolgt eine Hilfsbremsfunktion mittels der Radbremse an der Vorderachse des Fahrzeugs und mit dem hydraulischen Druck aus der zweiten, fahrerbetätigbaren Druckquelle.
Der Begriff "Hilfsbremsfunktion" bedeutet hier eine bestimmte Betriebsweise der Bremse aufgrund einer Notsituation, insbesondere ein Ausfall oder eine Störung der elektrohydraulischen Bremse. Dafür ist zwischen der zweiten Druckquelle und der zugeordneten Radbremse an der Vorderachse ein Trennventil angeordnet. Das Trennventil ist vorzugsweise elektromagnetisch betätigbar und im stromlosen Zustand offen. Durch diese Maßnahmen wird gewährleistet, daß im Fall einer Störung oder eines Ausfalls der ersten Druckquelle bzw. deren Steuerung, insbesondere bei einer Störung oder einem Ausfall der Stromversorgung, die hydraulische Verbindung zwischen der zweiten Druckquelle und der Radbremse an der Vorderachse offen ist, wodurch die Radbremse an der Vorderachse im Notfall zumindest mit dem Bremsdruck aus der zweiten Druckquelle beaufschlagbar ist (direkter hydraulischer Durchgriff). Die direkte hydraulische Verbindung ist durch das genannte Trennventil bei einer "normalen" Funktion, das bedeutet bei einer im wesentlichen störungsfreien Funktion der Betriebsbremse, gesperrt. Der Bremsdruck für die Radbremse an der Vorderachse wird dann nur durch die erste Druckquelle bereitgestellt.
Es ist flach der Erfindung vorgesehen, daß die Energieversorgung der elektromechanischen Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs durch den Fahrzeugakkumulator erfolgt. Durch die Verwendung des Fahrzeugakkumulators sind keine zusätzlichen, redundanten und damit kostenaufwendigen Akkumulatoren zur Energieversorgung der elektromechanischen Bremse nötig. Auf eine redundante Auslegung der Energieversorgung kann insbesondere dann verzichtet werden, wenn bei dem erfindungsgemäßen System die Hilfsbremsfunktion durch die zweite Energiequelle gewährleistet ist.
Es ist im Sinne der Erfindung ebenso vorgesehen, daß eine Hilfsbremsfunktion mittels der elektromechanischen Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs erfolgt.
Für diese Anwendungsfälle, bei denen die Sicherstellung einer relativ hohe Bremsleistung auch an der Hinterachse des Fahrzeugs notwendig ist, wird die Energieversorgung der Hinterradbremse durch vorzugsweise zwei, von der übrigen Energieversorgung des Fahrzeugbordnetzes unabhängigen Akkumulatoren mit einer gegenüber der Fahrzeugbordnetzspannung erhöhten Spannung, wie 36 V oder 42 V, gewährleistet. Darüber hinaus ist eine Überwachung der elektromechanischen Bremse und deren Energieversorgung notwendig, wobei alle für die Funktion der elektromechanischen Bremse notwendigen Systeme redundant ausgeführt sind. Dazu werden die elektromechanische Bremse und die Akkumulatoren einerseits zentral überwacht mit Hilfe eines redundanten Rechners und andererseits werden die beiden elektromechanischen Radbremsen einzeln überwacht mit redundanten, radindividuellen Rechnern. Da diese Maßnahmen relativ aufwendig sind, ist eine Hilfsbremsfunktion mittels der Radbremse an der Vorderachse des Fahrzeugs und mit dem hydraulischen Druck aus der zweiten, fahrerbetätigbaren Druckquelle erfindungsgemäß bevorzugt.
Nach der Erfindung ist die elektrohydraulische Bremse an der Vorderachse des Fahrzeugs einem ersten Bremskreis zugeordnet und die elektromechanische Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs ist einem zweiten Bremskreis zugeordnet (schwarz-weiß-Aufteilung).
Erfindungsgemäß weist die elektromechanische Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs eine integrierte elektrische Parkbremse auf.
Eine "elektrische Parkbremse" ist eine Feststellbremse, bei der auf mechanischem Wege eine Bremsbetätigung erfolgen kann, die von einer Betätigung der Betriebsbremse unabhängig ist. Es ist vorgesehen, daß die Feststellbremse eine Einrichtung aufweist, die mit der elektromechanischen Radbremse zusammenwirkt, um eine Parkbrems- oder Feststellbremsfunktion auszuüben.
Bei einer Ausführung der elektromechanischen Bremse mit einem Elektromotor und einem Untersetzungsgetriebe mit einem Spindeltrieb kann beispielsweise der Spindeltrieb selbsthemmend ausgelegt sein. So wird die gesetzliche Forderung nach einem stromlosen, mechanischen Verriegeln erfüllt. Für einen nicht selbsthemmenden Spindeltrieb, zum Beispiel einen Kugelgewindetrieb, wird eine zusätzliche mechanische oder elektromechanische Verriegelung vorgesehen. Als vorteilhaft hat sich beispielsweise eine Verriegelungseinrichtung durch eine Sperrklinke herausgestellt, die in den Kraftübertragungsmechanismus der Radbremse eingreifen kann, um die Radbremse zu verriegeln. Die Sperrklinke ist vorzugsweise elektromagnetisch zu betätigen. Sie kann beispielsweise als ein verschiebbarer Anker eines Magneten ausgebildet sein, der durch den vom Stator des Elektromotors erzeugten magnetischen Streufluß betätigbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem für Fahrzeuge vorgeschlagen, das eine hydraulische Bremse für die Vorderachse des Fahrzeugs und eine elektromechanische Bremse für die Hinterachse des Fahrzeugs als Betriebsbremse aufweist, bei dem der hydraulischen Bremse für die Vorderachse eine Pumpe und ein Motor zugeordnet sind und das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Pumpe und dem Motor der hydraulischen Bremse für die Vorderachse ein hydraulischer Speicher zugeordnet ist, zur Erzeugung des Bremsdrucks der Betriebsbremse und/oder das dadurch gekennzeichnet ist, daß die hydraulische Bremse für die Vorderachse von einer elektronischen Steuereinheit angesteuert wird, die ein dem Fahrerverzögerungswunsch entsprechendes Signal nach Maßgabe der Betätigung einer Bremsbetätigungseinrichtung durch den Fahrer erzeugt.
Die zugrunde liegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Bremsenbetätigung für Fahrzeuge gelöst, bei dem für die Betriebsbremsfunktion die Radbremse an der Vorderachse des Fahrzeugs elektrohydraulisch betätigbar ist und bei dem die Radbremse an der Hinterachse des Fahrzeugs elektromechanisch betätigbar ist.
Vorzugsweise wird für die Hilfsbremsfunktion die Radbremse an der Vorderachse des Fahrzeugs mittels des hydraulischen Drucks einer fahrerbetätigbaren Druckquelle beaufschlagt.
Die Erfindung soll im folgenden anhand einer Abbildung (Figur) beispielhaft näher erläutert werden.
Die Figur zeigt ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Bremsbetätigungssystems.
Das in der Figur dargestellte, elektronisch regelbare Bremsbetätigungssystem besteht aus einem mittels eines Betätigungspedals 1 betätigbaren, zweikreisigen Hauptbremszylinder 2 als zweite Druckquelle. Der Hauptbremszylinder 2 wirkt mit einem nicht dargestellten Simulator oder Pedalwegsimulator zusammen, der das für den Fahrer gewöhnliche, bei einem Bremsvorgang spürbare Pedalgefühl gewährleistet. Der Hauptbremszylinder 2 weist mindestens einen Druckraum auf, der mit einem vorzugsweise drucklosen Druckmittelvorratsbehälter 3 in Verbindung steht. An den Druckraum, an den ein Drucksensor 13 angeschlossen sein kann, ist mittels einer absperrbaren hydraulischen Leitung 11 eine der Vorderachse zugeordnete Radbremse 9, 10 angeschlossen. Das Absperren der Leitung 11 erfolgt mittels eines Trennventils 12.
Wie der Figur weiter zu entnehmen ist, ist ein als erste Druckquelle (Fremddruckquelle) dienendes Motor-Pumpen- Aggregat 20 mit einem Hochdruckspeicher 21 und gegebenenfalls einem weiteren Ventil 39 vorgesehen. Das Motor-Pumpen-Aggregat 20 besteht aus einer mittels eines Elektromotors 22 angetriebenen Pumpe 23 sowie einem der Pumpe 23 parallel geschalteten Druckbegrenzungsventil 24. Die Saugseite der Pumpe 23 ist über ein erstes Rückschlagventil 43 an den Druckmittelvorratsbehälter 3 angeschlossen. Der von der ersten Druckquelle 20, 21 aufgebrachte hydraulische Druck wird von einem Drucksensor 25 überwacht. Eine hydraulische Leitung 26 verbindet den Hochdruckspeicher 21 bzw. die Druckseite der Pumpe 23 über ein zweites Rückschlagventil 44 mit ersten Eingangsanschlüssen von zwei Regelventilen 27, 28 die den Radbremsen 9 und 10 vorgeschaltet sind. Die Regelventile 27, 28 sind hier als elektromagnetisch betätigbare 3/3-Wege- Schieberventile ausgeführt. An zweiten Eingangsanschlüssen der Schieberventile 27, 28 ist eine hydraulische Leitung 29, 30 angeschlossen, die über eine dritte hydraulische Leitung 45 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 3 in Verbindung steht. In der zu den 3/3-Wege-Schieberventilen 27, 28 führenden Leitung 26 ist ein Schaltventil 31 eingefügt, das vorzugsweise als stromlos geschlossenes, elektromagnetisch betätigbares 2/2-Wegeventil ausgebildet ist. In der zum Druckmittelvorratsbehälter 3 führenden Leitung 29 bzw. 30 ist ein zweites Schaltventil 32 angeordnet, das ebenfalls vorzugsweise als stromlos geschlossenes, elektromagnetisch betätigbares 2/2- Wegeventil ausgebildet ist. Am Ausgangsanschluß der 3/3- Wege-Schieberventile 27, 28 sind zur Radbremse 9 bzw. 10 führende Leitungen 41 bzw. 42 sowie je ein Drucksensor 33, 34 angeschlossen, mit dessen Hilfe der in den Radbremsen 9, 10 herrschende hydraulische Druck ermittelt wird.
Der gemeinsamen Ansteuerung des Motor-Pumpen-Aggregats 20 sowie der Elektromagnetventile 12, 27, 28, 31, 32 dient eine elektronische Steuereinheit (ECU) 35, der als Eingangssignale die Ausgangssignale eines mit dem Betätigungspedal 1 zusammenwirkenden Betätigungswegsensors 36 sowie des Drucksensors 13 zugeführt werden und die eine Fahrerverzögerungswunscherkennung ermöglichen. Zur Fahrerverzögerungswunscherkennung können auch andere Mittel, beispielsweise ein die Betätigungskraft am Betätigungspedal 1 sensierender Kraftsensor verwendet werden. Als weitere Eingangsgrößen werden der elektronischen Steuereinheit 35 die Ausgangssignale der Drucksensoren 25, 33, 34 sowie die der Geschwindigkeit des Fahrzeuges entsprechenden Ausgangssignale von schematisch angedeuteten Radsensoren 37, 38 zugeführt.
Mit Hilfe der elektronischen Steuereinheit 35 werden ebenso die Radbremsen 7, 8 an der Hinterachse des Fahrzeugs gesteuert oder geregelt. Die dazugehörigen elektrischen Leitungen sind in der Figur nicht dargestellt. Der Bremsdruck an diesen Radbremsen wird mit Hilfe von Elektromotoren 50, 51 erzeugt. Das Drehverhalten der Räder wird mit Hilfe der Raddrehzahlsensoren 52, 53 ermittelt.
Im folgenden wird die Funktion des in der Figur dargestellten Bremsbetätigungssystems erläutert:
Im Ausgangs- bzw. Ruhezustand befinden sich sämtliche Elemente in der in der Figur gezeigten Schaltstellung. Die Trennventile 12, 16 sind offen und die Schaltventile 31, 32 sind geschlossen, während die Schieberventile 27, 28 in der gezeigten Schaltstellung eine Verbindung zwischen der ersten hydraulischen Druckquelle 20, 21 und den Radbremsen 9, 10 ermöglichen. Denkbar ist selbstverständlich eine andere, nicht dargestellte Schaltstellung der Schieberventile 27, 28, in der eine Verbindung zwischen den Radbremsen 9, 10 und dem Druckmittelvorratsbehälter 3 hergestellt wird.
Wird nun ein Bremsvorgang durch Niederdrücken des Bremsbetätigungspedals 1 eingeleitet, so wird der Betätigungszustand vom Betätigungswegsensor 36 erkannt und der elektronischen Steuereinheit 35 mitgeteilt, deren Steuersignale einerseits ein Umschalten des Ventils 12 und dadurch eine Trennung des Hauptzylinders 2 von den Radbremsen 9, 10 bewirken. Durch den Drucksensor 13 erfolgt eine zweite Meldung des Fahrerverzögerungswunsches bzw. eine Vorgabe eines Ist-Druckwerts an die elektronische Steuereinheit 35, die Ansteuersignale für die Schaltventile 32 und 31 erzeugt. Zunächst wird das in der Verbindung zum Druckmittelvorratsbehälter 3 eingefügte Schaltventil 32 umgeschaltet und die Verbindung wird freigegeben. Danach wird das Schaltventil 31 in der zur ersten Druckquelle 20, 21 führenden hydraulischen Verbindung 26 geöffnet, so daß eine Druckerhöhung in den Radbremsen 9, 10 eingeleitet wird. Ein Druckausgleich zwischen den Radbremsen 9 und 10 kann durch in der Figur nicht dargestellte stromlos offene, weitere Schaltventile ermöglicht werden, die in weitere, die Leitung 26 und 41 bzw. 42 verbindende Leitungen (in der Figur nicht dargestellt) angeordnet sein können. Diese weiteren Schaltventile werden nur dann umgeschaltet, wenn eine radindividuelle Druckregelung stattfindet. Die Einstellung dar gewünschten Druckwerte erfolgt im beschriebenen Druckregelkreis mittels der Schieberventile 27, 28. In deren zweiter Schaltstellung sind die Verbindungen zwischen den Radbremsen 9, 10 und der Druckquelle 20, 21 sowie dem Druckmittelvorratsbehälter 3 gesperrt, während in der dritten Schaltstellung die Verbindung zwischen den Radbremsen 9, 10 und der ersten Druckquelle 20, 21 gesperrt und die Verbindung zwischen den Radbremsen 9, 10 und dem Druckmittelvorratsbehälter 3 geöffnet ist.
Andererseits wird durch Steuersignale der Steuereinheit 35 die elektromechanische Bremse an den Hinterrädern betätigt. Dazu überträgt der elektronisch geregelt Elektromotor 50, 51 über eine hier nicht näher dargestellte Spindeleinheit und einen Übersetzungsmechanismus die Kraft auf einen Kolben, der einen Bremsbelag an die Bremsscheibe andrückt und so das gewünschte Bremsmoment an den Radbremsen 7, 8 erzeugt. Vorzugsweise ist in die elektromechanische Bremse eine elektrische Feststell- oder Parkbremsfunktion integriert.
Im stromlosen Zustand befinden sich sämtliche Ventile in der in Figur gezeigten Schaltstellung, wobei die Trennventile 12, 16 offen sind, wodurch eine hydraulische Verbindung zwischen der zweiten Druckquelle 2 und den Radbremsen 9, 10 besteht, die den direkten hydraulischen Durchgriff ermöglichen. Mit Hilfe der elektrohydraulischen Bremse an der Vorderachse ist nach der Erfindung so bei einer Störung oder einem Ausfall der ersten Druckquelle 20, 21 ein Funktionieren der Radbremsen 9, 10 mit Hilfe der zweiten Druckquelle 2 als Reserveenergiequelle sichergestellt.
Auch bei einem Ausfall oder einer Störung von einer oder beiden elektromechanischen Radbremsen an der Hinterachse kann eine hinreichende Gesamtbremsleistung der Fahrzeugbremsanlage durch die elektrohydraulische Bremse an der Vorderachse sichergestellt werden. In diesen Fällen wird dann entweder - bei dem Ausfall nur einer Hinterradbremse, z. B. Radbremse 7 - diese Radbremse 7 oder - beim Ausfall der beiden Hinterradbremsen 7, 8 - beide Radbremsen 7, 8 der Hinterachse abgeschaltet. Dazu weisen die beiden elektromechanischen Radbremsen redundante Radrechnermodule auf und werden einzeln überwacht. Die gewählte 2-kreisige schwarz-weiß-Aufteilung mit einem Vorderachsbremskreis und einem Hinterachsbremskreis gewährleistet so logisch eine 3-4-kreisige Aufteilung, denn bei einem Fehler nur einer Radbremse an der Hinterachse kann diese einzeln ausgeschaltet werden.
Dieses erfindungsgemäße Bremsbetätigungssystem weist den Vorteil einer sicheren Funktion aufgrund des möglichen hydraulischen Durchgriffs an der Vorderachse auf. Dadurch ist eine Redundanz der elektrischen Energieversorgung durch z. B. mehrere, zusätzliche Fahrzeugakkumulatoren und eine aufwendige Überwachung der Energieversorgung nicht zwingend notwendig. Ebenso ist im Grundsatz eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) für beide Bremssysteme ausreichend, wobei aus Sicherheitsgründen in der Regel die ECU redundant, daß bedeutet mindestens doppelt, vorgesehen wird. Die Überwachung der elektromechanischen Bremse an der Hinterachse kann vorteilhaft selbstständig mit Hilfe von radindividuellen Rechnermodulen erfolgen, die ebenfalls vorzugsweise doppelt vorhanden sind. Durch Verwendung eines sog. "Kombisattels" (Radbremse mit Betriebsbremsenfunktion und gleichzeitig Feststellbremsenfunktion) bei der elektromechanischen Bremse ist eine elektrische Parkbremse bei einem nur relativ geringen zusätzlichen baulichen Aufwand in das System leicht zu integrieren.

Claims (12)

1. Elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrohydraulische Bremse für die Vorderachse des Fahrzeugs und eine elektromechanische Bremse für die Hinterachse des Fahrzeugs als Betriebsbremse vorgesehen ist.
2. Bremsbetätigungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremse (9, 10) an der Vorderachse des Fahrzeugs mit dem hydraulischen Druck aus einer ersten, fremdbetätigbaren Druckquelle (20, 21), beaufschlagbar ist, die durch eine elektronische Steuereinheit (35) ansteuerbar ist, die ein dem Fahrerverzögerungswunsch entsprechendes Signal nach Maßgabe der Betätigung einer Bremsbetätigungseinrichtung (1) erzeugt.
3. Bremsbetätigungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radbremse (9, 10) an der Vorderachse des Fahrzeugs mit dem hydraulischen Druck aus einer zweiten, fahrerbetätigbaren Druckquelle (2) beaufschlagbar ist.
4. Bremsbetätigungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsbremsfunktion mittels der Radbremse (9, 10) an der Vorderachse des Fahrzeugs und mit dem hydraulischen Druck aus der zweiten, fahrerbetätigbaren Druckquelle (2) erfolgt.
5. Bremsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgung der elektromechanischen Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs durch den Fahrzeugakkumulator erfolgt.
6. Bremsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsbremsfunktion mittels der elektromechanischen Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs erfolgt.
7. Bremsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrohydraulische Bremse an der Vorderachse des Fahrzeugs einem ersten Bremskreis und die elektromechanische Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs einem zweiten Bremskreis zugeordnet sind.
8. Bremsbetätigungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromechanische Bremse an der Hinterachse des Fahrzeugs eine integrierte elektrische Parkbremse aufweist.
9. Elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem für Fahrzeuge, das eine hydraulische Bremse für die Vorderachse des Fahrzeugs und eine elektromechanische Bremse für die Hinterachse des Fahrzeugs als Betriebsbremse aufweist, bei dem der hydraulischen Bremse für die Vorderachse ein Motor-Pumpen-Aggregat zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor-Pumpen-Aggregat ein Hochdruckspeicher zugeordnet ist, zur Erzeugung des Bremsdrucks der Betriebsbremse.
10. Elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem für Fahrzeuge, das eine hydraulische Bremse für die Vorderachse des Fahrzeugs und eine elektromechanische Bremse für die Hinterachse des Fahrzeugs als Betriebsbremse aufweist, bei dem der hydraulischen Bremse für die Vorderachse eine Pumpe und ein Motor zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Bremse für die Vorderachse von einer elektronischen Steuereinheit angesteuert wird, die ein dem Fahrerverzögerungswunsch entsprechendes Signal nach Maßgabe der Betätigung einer Bremsbetätigungseinrichtung durch den Fahrer erzeugt.
11. Verfahren zur elektronisch regelbaren Bremsbetätigung für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß für die Betriebsbremsfunktion die Radbremse an der Vorderachse des Fahrzeugs elektrohydraulisch betätigbar ist und die Radbremse an der Hinterachse des Fahrzeugs elektromechanisch betätigbar ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hilfsbremsfunktion die Radbremse (9, 10) an der Vorderachse des Fahrzeugs mittels des hydraulischen Drucks einer fahrerbetätigbaren Druckquelle (2) beaufschlagt wird.
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