DE10240692A1 - Electro-hydraulic brake system for motor vehicles - Google Patents
Electro-hydraulic brake system for motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Bremsanlage für
Kraftfahrzeuge, die in einer Betriebsart "Brake-by-Wire" sowohl
vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer
ansteuerbar ist, mit einem mittels eines Bremspedals
betätigbaren, mindestens einen Druckraum aufweisenden
Hauptbremszylinder,
einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter,
einer mittels einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit
ansteuerbaren hydraulischen Druckquelle, mit deren Druck
Radbremsen des Fahrzeuges beaufschlagbar sind,
die mittels mindestens einer durch ein Trennventil absperrbaren
Verbindung an den Hauptbremszylinder angeschlossen sind und
denen Druckregelventile (Einlassventil, Auslassventil)
zugeordnet sind, die durch die elektronische Steuer- und
Regeleinheit analog ansteuerbar sind und die die Radbremsen
wahlweise mit der Druckquelle oder dem
Druckmittelvorratsbehälter verbinden, sowie mit einer durch die
elektronische Steuer- und Regeleinheit elektrisch steuerbaren
Einrichtung, die in der Betriebsart "Brake-by-Wire" eine
vorgewählte Nachgiebigkeit des Bremspedals durch Öffnen einer
Ventileinrichtung ermöglicht.
The invention relates to an electrohydraulic brake system for motor vehicles, which can be controlled in a "brake-by-wire" operating mode both by the vehicle driver and independently of the vehicle driver, with a master brake cylinder which can be actuated by means of a brake pedal and has at least one pressure chamber.
a pressureless pressure medium reservoir,
a hydraulic pressure source which can be controlled by means of an electronic control and regulating unit, the pressure of which can be applied to the vehicle's wheel brakes, which are connected to the master brake cylinder by means of at least one connection which can be shut off by a separating valve and which pressure control valves (intake valve, exhaust valve) are assigned by the electronic Control and regulating unit can be controlled analogously and which connect the wheel brakes either to the pressure source or the pressure medium reservoir, as well as to a device which can be electrically controlled by the electronic control and regulating unit and which, in the "brake-by-wire" operating mode, has a preselected flexibility of the brake pedal enabled by opening a valve device.
Eine derartige Bremsanlage ist z. B. aus der internationalen Patentanmeldung WO 98/31576 bekannt. Das Besondere besteht bei der vorbekannten Bremsanlage darin, dass die Einrichtung zum Einstellen der Nachgiebigkeit des Bremspedals ein erstes Pedalwegventil sowie ein zweites Pedalwegventil aufweist, wobei eines der Pedalwegventile zwischen dem Hauptbremszylinder und der Saugseite einer der Druckquelle zugeordneten Pumpe bzw. einem Niederdruckspeicher und das andere der Pedalwegventile zwischen dem Hauptbremszylinder und der Druckseite der Pumpe bzw. einem der Druckquelle zugeordneten Hochdruckspeicher angeordnet ist. Die elektronische Steuer- und Regeleinheit ist dabei zum Steuern der zwei Pedalwegventile in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals eingerichtet, wobei die Pedalwegventile als Proportionalweg- oder -druckventile ausgebildet sind. Such a brake system is such. B. from the international Patent application WO 98/31576 known. The special thing about the known brake system in that the device for Adjust the compliance of the brake pedal a first Has pedal travel valve and a second pedal travel valve, wherein one of the pedal travel valves between the master cylinder and the suction side of a pump assigned to the pressure source or a low pressure accumulator and the other of the pedal travel valves between the master brake cylinder and the pressure side of the pump or a high-pressure accumulator assigned to the pressure source is arranged. The electronic control and regulation unit is to control the two pedal travel valves depending on an actuation of the brake pedal set up, the Pedal directional valves as proportional directional or pressure valves are trained.
Die vorbekannte Bremsanlage ist jedoch für eine diagonale Aufteilung der Bremskreise weniger geeignet, bzw. benötigt zur Realisierung einer derartigen Bremskreisaufteilung vier Drucksensoren, deren Verwendung mit beträchtlichem Kosten- und Energieaufwand verbunden ist. The known brake system is, however, for a diagonal Distribution of the brake circuits less suitable or needed for Realization of such a brake circuit division four Pressure sensors, their use with considerable cost and Energy expenditure is connected.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässig funktionierende Bremsanlage der eingangs genannten Gattung mit einer reduzierten Anzahl der erforderlichen Drucksensoren zur Verfügung zu stellen, die für die Diagonalaufteilung der Bremskreise besonders geeignet ist bzw. die bei gleichem Komfort mit einem niedrigeren Kosten- sowie Energieaufwand realisierbar ist. It is therefore an object of the present invention to reliably functioning brake system of the aforementioned Genus with a reduced number of required To provide pressure sensors for the Diagonal division of the brake circuits is particularly suitable or which with the same comfort with a lower cost as well Energy expenditure is realizable.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Ausgangsanschluss des Trennventils mit dem Eingangsanschluss mindestens eines Einlassventils verbunden ist, der gleichzeitig an die Druckquelle angeschlossen ist. This object is achieved in that the Output port of the isolation valve with the input port at least one inlet valve connected at the same time is connected to the pressure source.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens, insbesondere bei einer Bremsanlage, bei der der Hauptbremszylinder als ein Tandemhauptzylinder ausgebildet ist, an dessen zweiten Druckraum unter Zwischenschaltung eines zweiten Trennventils ein zweiter Bremskreis angeschlossen ist, ist vorgesehen, dass an den Ausgangsanschluss des ersten Trennventils eine erste, der Fahrzeugvorderachse zugeordnete Radbremse direkt sowie eine erste, der Fahrzeughinterachse zugeordnete Radbremse unter Zwischenschaltung des zugehörigen Einlassventils angeschlossen sind, wobei die erste, der Fahrzeugvorderachse zugeordnete Radbremse an die Druckseite der Druckquelle unter Zwischenschaltung des (ihr zugeordneten) Einlassventils angeschlossen ist und wobei das Einlassventil der ersten, der Fahrzeughinterachse zugeordneten Radbremse eingangsseitig an den Ausgang des Einlassventils der ersten, der Fahrzeugvorderachse zugeordneten Radbremse angeschlossen ist, während an den Ausgangsanschluss des zweiten Trennventils die zweite, der Fahrzeugvorderachse zugeordnete Radbremse direkt sowie die zweite, der Fahrzeughinterachse zugeordnete Radbremse unter Zwischenschaltung des zugehörigen Einlassventils angeschlossen sind, wobei die zweite, der Fahrzeugvorderachse zugeordnete Radbremse an die Druckseite der Druckquelle unter Zwischenschaltung des (ihr zugeordneten) Einlassventils angeschlossen ist und wobei das Einlassventil der zweiten, der Fahrzeughinterachse zugeordneten Radbremse eingangsseitig an den Ausgang des Einlassventils der zweiten, der Fahrzeugvorderachse zugeordneten Radbremse angeschlossen ist. To concretize the idea of the invention, in particular in a brake system in which the master cylinder as a Tandem master cylinder is formed on the second Pressure chamber with the interposition of a second isolating valve a second brake circuit is connected, it is provided that to the output port of the first isolating valve a first, the wheel brake assigned directly to the vehicle front axle and one first wheel brake assigned to the vehicle rear axle under Interposition of the associated inlet valve connected are, the first, assigned to the vehicle front axle Wheel brake to the pressure side of the pressure source below Interposition of the intake valve (assigned to it) is connected and wherein the inlet valve is the first, the Wheel brake assigned to the vehicle rear axle on the input side the outlet of the inlet valve of the first, the Wheel brake assigned to the vehicle front axle is connected, while at the output port of the second isolation valve second wheel brake directly assigned to the vehicle front axle and the second wheel brake assigned to the vehicle rear axle with the interposition of the associated intake valve are connected, the second, the vehicle front axle assigned wheel brake to the pressure side of the pressure source below Interposition of the intake valve (assigned to it) is connected and wherein the inlet valve of the second, the Wheel brake assigned to the vehicle rear axle on the input side the outlet of the second intake valve, the Wheel brake assigned to the vehicle front axle is connected.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass an den Ausgangsanschluss des ersten Trennventils bzw. die Druckseite der Druckquelle unter Zwischenschaltung je eines Einlassventils eine erste, der Fahrzeugvorderachse zugeordnete Radbremse sowie eine erste der Fahrzeughinterachse zugeordnete Radbremse angeschlossen sind, während an den Ausgangsanschluss des zweiten Trennventils unter Zwischenschaltung je eines Einlassventils die zweite, der Fahrzeugvorderachse zugeordnete Radbremse sowie die zweite, der Fahrzeughinterachse zugeordnete Radbremse angeschlossen sind. Another advantageous embodiment of the Subject of the invention provides that at the output terminal of the first Isolation valve or the pressure side of the pressure source below Interposition of one intake valve each, the first one Wheel brake assigned to the vehicle front axle and a first of the Wheel brakes assigned to the vehicle rear axle are connected, while to the output port of the second isolation valve with the interposition of one intake valve, the second one Wheel brake assigned to the vehicle front axle and the second, the Vehicle brake assigned to the rear axle are connected.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Druckquelle durch eine mittels eines Elektromotors angetriebene hydraulische Pumpe gebildet ist. Alternativ kann die Druckquelle durch einen mittels einer elektromotorisch angetriebenen Pumpe aufladbaren Hochdruckspeicher gebildet sein. It is particularly advantageous if the pressure source through a hydraulic driven by an electric motor Pump is formed. Alternatively, the pressure source can be supplied by a rechargeable by means of an electric motor-driven pump High pressure accumulator can be formed.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des Erfindungsgegenstandes ist in der Verbindung zwischen der Druckquelle und dem Ausgangsanschluss des Trennventils eine Ventileinrichtung zum Absperren der Verbindung eingefügt. In a further advantageous variant of the Subject of the invention is in the connection between the Pressure source and the outlet port of the isolation valve one Valve device inserted to shut off the connection.
Die Ventileinrichtung ist durch ein zur Druckquelle hin schließendes Rückschlagventil gebildet oder vorzugsweise durch das Einlassventil der der Fahrzeugvorderachse zugeordneten Radbremse gebildet. The valve device is through to the pressure source closing check valve formed or preferably by the inlet valve assigned to the front axle of the vehicle Wheel brake formed.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Ansaugseite der hydraulischen Pumpe unter Zwischenschaltung eines analog regelbaren, stromlos geschlossenen (SG-) 2/2-Wegeventils an den zweiten Druckraum (an einen der Druckräume???) des Tandemhauptzylinders angeschlossen ist. An advantageous development of the subject matter of the invention provides that the suction side of the hydraulic pump is under Interposition of an analog adjustable, de-energized closed (SG) 2/2-way valve to the second pressure chamber (to one of the pressure rooms ???) of the tandem master cylinder connected.
Zusätzlich kann die Ansaugseite der hydraulischen Pumpe unter Zwischenschaltung eines stromlos geschlossenen (SG-) 2/2- Wegeschaltventils mit integrierter Überdruckfunktion an den Druckmittelvorratsbehälter angeschlossen sein. In addition, the suction side of the hydraulic pump can be under Interposition of a normally closed (SG-) 2 / 2- Directional control valve with integrated overpressure function on the Pressure fluid reservoir must be connected.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Einlassventile der der Fahrzeugvorderachse zugeordneten Radbremsen als stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeschaltventile ausgebildet sind, während die Auslassventile der der Fahrzeugvorderachse zugeordneten Radbremsen als analog regelbare, stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeventile ausgeführt sind. Another advantageous development of the Subject of the invention provides that the inlet valves of the the wheel brakes assigned to the vehicle front axle as de-energized closed (SG) 2/2-way switching valves are designed, while the exhaust valves of the vehicle's front axle assigned wheel brakes as adjustable, de-energized closed (SG) 2/2-way valves are designed.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einlassventile der der Fahrzeughinterachse zugeordneten Radbremsen als stromlos offene (SO-) 2/2- Wegeschaltventile mit integrierter Überdruckfunktion ausgebildet sind, während die Auslassventile der der Fahrzeughinterachse zugeordneten Radbremsen als stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeventile ausgeführt sind. In a further embodiment of the invention, that the intake valves of the vehicle's rear axle assigned wheel brakes as normally open (SO-) 2/2 Directional control valves with integrated overpressure function are formed, while the exhaust valves of the Vehicle brakes assigned to wheel brakes as de-energized closed (SG) 2/2-way valves are designed.
Außerdem ist es besonders sinnvoll, wenn die Einlassventile der der Fahrzeugvorderachse zugeordneten Radbremsen als stromlos offene (SO-) 2/2-Wegeschaltventile ausgebildet sind, während die Auslassventile der der Fahrzeugvorderachse zugeordneten Radbremsen als analog regelbare, stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeventile ausgeführt sind. It is also particularly useful if the inlet valves of the the wheel brakes assigned to the vehicle front axle as de-energized open (SO) 2/2-way switching valves are formed while the exhaust valves assigned to the front axle of the vehicle Wheel brakes as analog adjustable, normally closed (SG-) 2/2-way valves are designed.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass die Einlassventile der der Fahrzeughinterachse zugeordneten Radbremsen als stromlos offene (SO-) 2/2-Wegeschaltventile mit integrierter Überdruckfunktion ausgebildet sind, während die Auslassventile der der Fahrzeughinterachse zugeordneten Radbremsen als analog regelbare, stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeventile ausgeführt sind. Another advantageous embodiment of the Subject of the invention provides that the inlet valves of the the wheel brakes assigned to the vehicle rear axle as de-energized open (SO) 2/2-way switching valves with integrated Overpressure function are formed while the exhaust valves the wheel brakes assigned to the vehicle rear axle as analog adjustable, normally closed (SG) 2/2-way valves are executed.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass die vom zweiten Druckraum des Tandemhauptzylinders zweiten Trennventil führende Verbindung über ein analog regelbares, stromlos geschlossenes (SG-) 2/2-Wegeventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbindbar ist. In a further advantageous variant of the Subject of the invention is provided that the second Pressure chamber of the tandem master cylinder leading second isolating valve Connection via an analog adjustable, normally closed (SG) 2/2-way valve with the pressure medium reservoir is connectable.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist die Ansaugseite der den Hochdruckspeicher aufladenden hydraulischen Pumpe an den Druckmittelvorratsbehälter angeschlossen. In another advantageous embodiment of the Brake system according to the invention is the intake side of the Hydraulic pump charging the high pressure accumulator Pressure medium reservoir connected.
Außerdem sind Drucksensoren zum Erfassen des in den der Fahrzeugvorderachse zugeordneten Radbremsen eingesteuerten Druckes sowie ein Drucksensor zum Erfassen des im Hauptbremszylinder eingesteuerten hydraulischen Druckes vorgesehen. In addition, pressure sensors for detecting the in the Wheel brakes assigned to the vehicle front axle Pressure and a pressure sensor for detecting the im Master brake cylinder controlled hydraulic pressure intended.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von vier Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende schematische Zeichnung hervor, wobei für gleiche Komponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. In den Zeichnungen zeigen: Further details, features and advantages of the invention go from the following description of four Embodiments with reference to the accompanying schematic Drawing out, the same for the same components Reference numerals are used. The drawings show:
Fig. 1 den Aufbau der erfindungsgemäßen Bremsanlage gemäß einer ersten Ausführungsform im inaktiven bzw. stromlosen Zustand, Fig. 1 shows the structure of the brake system according to a first embodiment in an inactive or de-energized state,
Fig. 2 den Aufbau einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage im inaktiven bzw. stromlosen Zustand, und Fig. 2 shows the structure of a second embodiment of the brake system according to the invention in the inactive or de-energized state, and
Fig. 3 den Aufbau einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage in einer der Fig. 1 bzw. 2 entsprechenden Darstellung und Fig. 3 shows the structure of a third embodiment of the brake system according to the invention in a representation corresponding to FIGS. 1 and 2 and
Fig. 4 den Aufbau einer vierten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage in einer der Fig. 1, 2 bzw. 3 entsprechenden Darstellung. Fig. 4 shows the structure of a fourth embodiment of the brake system according to the invention in a representation corresponding to FIGS. 1, 2 and 3.
Die in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellte Bremsanlage des Typs "Brake-by-wire" weist eine mittels eines mit dem Bezugszeichen 1 versehenen Betätigungspedals betätigbare Betätigungseinheit 2 auf, die im wesentlichen aus einem zweikreisigen Druckgeber bzw. Hauptbremszylinder 3 sowie einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter 6 besteht. Der Hauptbremszylinder 3 weist seinerseits zwei voneinander getrennte Druckräume 4, 5 auf, die mit dem Druckmittelvorratsbehälter 6 in Verbindung stehen. An den ersten Druckraum (Primärdruckraum) 4 sind mittels einer absperrbaren ersten hydraulischen Leitung 11 eine dem rechten Vorderrad des Kraftfahrzeugs zugeordnete Radbremse 7 sowie eine dem linken Hinterrad des Kraftfahrzeugs zugeordnete Radbremse 8 angeschlossen. Das Absperren der Leitung 11 erfolgt mittels eines ersten Trennventils 9, das vorzugsweise als ein elektromagnetisch betätigbares, stromlos offenes (SO-) 2/2- Wegeventil ausgebildet ist. Die Ausgangsseite des ersten Trennventils 9 ist mittels einer hydraulischen Verbindungsleitung einerseits mit der Radbremse 7 und andererseits über ein Einlassventil 17 mit der Radbremse 8 verbunden. The brake system of the "brake-by-wire" type, which is shown only schematically in the drawing, has an actuation unit 2 which can be actuated by means of an actuation pedal provided with the reference numeral 1 and which essentially consists of a double-circuit pressure transmitter or master brake cylinder 3 and an unpressurized pressure medium reservoir 6 . The master brake cylinder 3 in turn has two separate pressure spaces 4 , 5 , which are connected to the pressure medium reservoir 6 . A wheel brake 7 assigned to the right front wheel of the motor vehicle and a wheel brake 8 assigned to the left rear wheel of the motor vehicle are connected to the first pressure chamber (primary pressure chamber) 4 by means of a lockable first hydraulic line 11 . The line 11 is shut off by means of a first isolating valve 9 , which is preferably designed as an electromagnetically actuated, normally open (SO) 2/2-way valve. The output side of the first isolating valve 9 is connected to the wheel brake 7 on the one hand by means of a hydraulic connecting line and on the other hand to the wheel brake 8 via an inlet valve 17 .
Der zweite Druckraum 5 des Hauptbremszylinders 2 ist über eine mittels eines zweiten Trennventils 10 absperrbare zweite hydraulische Leitung 12 mit dem anderen Radbremsenpaar 14, 15 verbindbar, das dem rechten Hinterrad des Kraftfahrzeugs zugeordnete sowie eine dem linken Vorderrad des Kraftfahrzeugs zugeordnet ist. Das zweite Trennventil 10 ist als ein elektromagnetisch betätigbares, stromlos offenes (SO-), analog regelbares 2/2-Wegeventil ausgebildet, dessen Ausgangsseite einerseits mit der Radbremse 15 und andererseits über ein weiteres Einlassventil 19 mit der Radbremse 14 verbunden ist. Ein Drucksensor 25 ermöglicht die Erfassung des im zweiten Druckraum S eingesteuerten hydraulischen Druckes. Ansonsten entspricht der Aufbau des an den zweiten Druckraum 5 des Hauptbremszylinders 2 angeschlossenen hydraulischen Kreises identisch dem des in der vorstehenden Beschreibung erläuterten Bremskreises 11, so dass er im nachfolgenden Text nicht mehr erörtert zu werden braucht. The second pressure chamber 5 of the master brake cylinder 2 can be connected to the other pair of wheel brakes 14 , 15 via a second hydraulic line 12 which can be shut off by means of a second separating valve 10 and which is assigned to the right rear wheel of the motor vehicle and one to the left front wheel of the motor vehicle. The second isolating valve 10 is designed as an electromagnetically operable, normally open (SO), analog controllable 2/2-way valve, the output side of which is connected on the one hand to the wheel brake 15 and on the other hand via a further inlet valve 19 to the wheel brake 14 . A pressure sensor 25 enables the detection of the hydraulic pressure introduced in the second pressure chamber S. Otherwise, the structure of the hydraulic circuit connected to the second pressure chamber 5 of the master brake cylinder 2 corresponds identically to that of the brake circuit 11 explained in the above description, so that it does not need to be discussed in the text below.
Wie der Zeichnung weiter zu entnehmen ist, ist ein als Fremddruckquelle dienendes Motor-Pumpen-Aggregat 20 vorgesehen, das seinerseits durch eine mittels eines Elektromotors 21 angetriebenen Pumpe 22 besteht, der ein Überdruckventil 26 parallel geschaltet ist. Die Saugseite der Pumpe 22 ist über ein 2/2-Wege- bzw. Schaltventil 13 mit integriertem Rückschlagventil an den vorhin erwähnten Druckmittelvorratsbehälter 6 angeschlossen. An die Druckseite der Pumpe 22 sind sowohl über entsprechend zugeordnete Einlassventile 16, 18 die Radbremsen 7, 15 als auch - über die vorhin erwähnten Einlassventile 17, 19 - die Radbremsen 8, 14 angeschlossen, so dass ein Druckaufbau in den Radbremsen 7, 8, 14, 15 mittels der hydraulischen Pumpe 22 möglich ist. Die Einlassventile 16, 18 sind als elektromagnetisch betätigbare, stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wege- bzw. Schaltventile ausgebildet, während die Einlassventile 17, 19 als stromlos offene (SO-) 2/2-Wege- bzw. Schaltventil mit integrierter Überdruckfunktion ausgeführt sind. Außerdem ist die Druckseite der Pumpe 22 über ein zum Hauptbremszylinder 2 hin schliessendes Rückschlagventil 23 sowie ein elektromagnetisch betätigbares, stromlos geschlossenes (SG-), analog regelbares 2/2- Wegeventil 24 mit der zum zweiten Druckraum 5 führenden Leitung 12 verbindbar. As can also be seen in the drawing, a motor-pump unit 20 serving as an external pressure source is provided, which in turn consists of a pump 22 driven by an electric motor 21 and a pressure relief valve 26 connected in parallel. The suction side of the pump 22 is connected to the previously mentioned pressure medium reservoir 6 via a 2/2-way or switching valve 13 with an integrated check valve. The wheel brakes 7 , 15 and - via the aforementioned inlet valves 17 , 19 - the wheel brakes 8 , 14 are connected to the pressure side of the pump 22 both via correspondingly assigned inlet valves 16 , 18 , so that a pressure build-up in the wheel brakes 7 , 8 , 14 , 15 is possible by means of the hydraulic pump 22 . The inlet valves 16 , 18 are designed as electromagnetically actuated, normally closed (SG) 2/2-way or switching valves, while the inlet valves 17 , 19 are also designed as normally open (SO) 2/2-way or switching valves integrated overpressure function. In addition, the pressure side of the pump 22 can be connected to the line 12 leading to the second pressure chamber 5 via a check valve 23 which closes towards the master brake cylinder 2 and an electromagnetically actuated, normally closed (SG-), analog controllable 2/2-way valve 24 .
Dem Abbau des in den Radbremsen 7, 8 eingesteuerten hydraulischen Druckes dienen zwei elektromagnetisch betätigbare, vorzugsweise stromlos geschlossene (SG-) 2/2- Wege- bzw. Auslassventile 26, 27, deren Ausgangsanschlüsse an eine zum Druckmittelvorratsbehälter 6 führende Leitung 28 angeschlossen sind. Das Auslassventil 26, das der Radbremse 7 des rechten Rades der Fahrzeugvorderachse zugeordnet ist, ist als ein stromlos geschlossenes (SG-), analog regelbares 2/2- Wegeventil ausgebildet, während das der Radbremse 8 des linken Rades der Fahrzeughinterachse zugeordnete Auslassventil 27 als ein stromlos geschlossenes (SG-) 2/2- Wege- bzw. Schaltventil ausgebildet ist. Außerdem ist der Radbremse 7 ein Drucksensor 29 zugeordnet, mit dessen Hilfe der darin herrschende hydraulische Druck ermittelt wird. The reduction of the hydraulic pressure controlled in the wheel brakes 7 , 8 is served by two electromagnetically actuated, preferably normally closed (SG) 2/2-way or outlet valves 26 , 27 , the output connections of which are connected to a line 28 leading to the pressure medium reservoir 6 . The exhaust valve 26 , which is assigned to the wheel brake 7 of the right wheel of the vehicle front axle, is designed as a normally closed (SG-), 2/2-way valve which can be regulated analogously, while the exhaust valve 27 assigned to the wheel brake 8 of the left wheel of the vehicle rear axle as one normally closed (SG-) 2/2-way or switching valve is formed. In addition, the wheel brake 7 is assigned a pressure sensor 29 , with the aid of which the hydraulic pressure prevailing therein is determined.
Der Ansteuerung des Motor-Pumpen-Aggregats 20, der vorhin erwähnten Ventile 9, 10, 13, 16, 17, 18, 19, 24, 26, 27 sowie der dem zweiten Bremskreis 12 zugeordneten, nicht näher bezeichneten Auslassventile, die in einer lediglich schematisch angedeuteten hydraulischen Steuereinheit (HCU) integriert sind, dient eine elektronische Steuer- und Regeleinheit ECU 30, der insbesondere die Ausgangssignale der Drucksensoren 25, 29, eines der Radbremse 15 zugeordneten Drucksensors, sowie einer vorzugsweise redundant ausgeführten Bremswunscherfassungseinrichtung 33 zugeführt werden, die dem Hauptbremszylinder 3 zugeordnet ist. The control of the motor-pump unit 20 , the previously mentioned valves 9 , 10 , 13 , 16 , 17 , 18 , 19 , 24 , 26 , 27 and the exhaust valves, which are assigned to the second brake circuit 12 and are not described in any more detail schematically indicated hydraulic control unit (HCU) are integrated, an electronic control and regulating unit ECU 30 is used , which in particular the output signals of the pressure sensors 25 , 29 , a pressure sensor assigned to the wheel brake 15 , and a preferably redundant brake request detection device 33 , which are fed to the master brake cylinder 3 is assigned.
Bei der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremsanlage erfolgt die Verbindung zwischen den Ausgangsanschlüssen der Trennventile 9, 10 und den einzelnen Radbremsen 7, 8, 14, 15 jeweils über das der Radbremse zugeordnete Einlassventil 16, 17, 18, 19. Hierbei sind wieder die den Radbremsen 8, 15 der Hinterachsräder zugeordneten Einlassventile 17, 19 als 2/2- Wegeventile mit integrierter Überdruckfunktion ausgebildet, während die den Radbremsen 7, 14 der Vorderachsräder zugeordneten Einlassventile 16, 18 als elektromagnetisch betätigbare, stromlos offene (SO-) 2/2-Wege- bzw. Schaltventile ausgeführt. Außerdem sind sämtliche den Fahrzeugbremsen 7, 8, 14, 15 zugeordneten Auslassventile 26, 27, -, - als analog regelbare, stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeventile ausgebildet. Außerdem sind zwischen der Druckseite der Pumpe 21 und den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 16, 17 bzw. 18, 19 in Richtung zur Pumpe 21 hin schließende Rückschlagventile 31, 32 eingefügt. In the second embodiment of the electrohydraulic brake system according to the invention shown in FIG. 2, the connection between the output connections of the isolating valves 9 , 10 and the individual wheel brakes 7 , 8 , 14 , 15 takes place in each case via the inlet valve 16 , 17 , 18 , 19 assigned to the wheel brake. Again, the inlet valves 17 , 19 assigned to the wheel brakes 8 , 15 of the rear axle wheels are designed as 2/2-way valves with an integrated overpressure function, while the inlet valves 16 , 18 assigned to the wheel brakes 7 , 14 of the front axle wheels are designed as electromagnetically actuated, normally open (SO- ) 2/2-way or switching valves. In addition, all of the exhaust valves 26 , 27 , - assigned to the vehicle brakes 7 , 8 , 14 , 15 are designed as analog-controlled, normally closed (SG) 2/2-way valves. In addition, check valves 31 , 32 , which close in the direction of the pump 21 , are inserted between the pressure side of the pump 21 and the inlet connections of the inlet valves 16 , 17 and 18 , 19 , respectively.
Der Aufbau der in Fig. 3 gezeigten dritten Ausführung entspricht im wesentlichen dem der Ausführung gemäß Fig. 1. Das im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Motor-Pumpen-Aggregat 20 dient dem Aufladen eines Hochdruckspeichers 34, der die vorhin erwähnte Fremddruckquelle bildet. Der als Kolbenspeicher ausgeführte Hochdruckspeicher 34 ist mit einem Wegsensor 35 versehen, der den Weg seines Kolbens überwacht. Der vom Hochdruckspeicher 34 aufgebrachte hydraulische Druck wird mittels eines Drucksensors 37 ermittelt. Außerdem ist der zweite Druckraum 5 des Hauptbremszylinders 2 über ein stromlos geschlossenes (SG-), analog regelbares 2/2- Wegeventil 36 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 6 verbindbar. Die den Fahrzeugvorderachsbremsen 7, 15 zugeordneten Einlassventile 16, 18 sind im gezeigten Beispiel als stromlos geschlossene (SG-), analog regelbare 2/2- Wegeventile ausgebildet, während die den Fahrzeughinterachsbremsen 8, 14 zugeordneten Einlassventile 17, 19, wie in Fig. 3 dargestellt, als elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventile mit integrierter Überdruckfunktion oder als stromlos offene (SO-) 2/2-Wege- bzw. Schaltventile ausgeführt sein können. The structure of the third embodiment shown in FIG. 3 corresponds essentially to that of the embodiment according to FIG. 1. The motor-pump unit 20 mentioned in connection with FIG. 1 serves to charge a high-pressure accumulator 34 , which forms the previously mentioned external pressure source. The high-pressure accumulator 34 designed as a piston accumulator is provided with a displacement sensor 35 , which monitors the displacement of its piston. The hydraulic pressure applied by the high-pressure accumulator 34 is determined by means of a pressure sensor 37 . In addition, the second pressure chamber 5 of the master brake cylinder 2 can be connected to the pressure medium reservoir 6 via a normally closed (SG-), 2/2-way valve 36 which can be regulated analogously. In the example shown, the inlet valves 16 , 18 assigned to the vehicle front axle brakes 7 , 15 are designed as normally closed (SG), 2/2-way valves which can be regulated analogously, while the inlet valves 17 , 19 assigned to the vehicle rear axle brakes 8 , 14 , as in FIG. 3 shown, can be designed as electromagnetically actuated 2/2-way valves with integrated overpressure function or as normally open (SO) 2/2-way or switching valves.
Der Aufbau der in Fig. 4 gezeigten vierten Ausführung entspricht im wesentlichen dem der Ausführung gemäß Fig. 2. The structure of the fourth embodiment shown in FIG. 4 essentially corresponds to that of the embodiment according to FIG. 2.
Die vorhin erwähnte Fremddruckquelle wird wieder, wie bei der dritten Ausführung, durch den Hochdruckspeichers 34 gebildet. Am Ausgang des Hochdruckspeichers 34 ist ein elektromagnetisch betätigbares, stromlos geschlossenes (SG-), analog regelbares 2/2-Wegeventil 38 vorgesehen, wobei zwischen dem Ausgangsanschluss des Hochdruckspeichers 34 und den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 16, 17 bzw. 18, 19 in Richtung zum Hochdruckspeicher 34 hin schließende Rückachlagventile 39, 40 eingefügt sind. Der zweite Druckraum 5 des Hauptbremszylinders 2 ist wieder über das stromlos geschlossene (SG-), analog regelbare 2/2-Wegeventil 36 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 6 verbindbar, wobei die den Fahrzeugvorderachsbremsen 7, 15 zugeordneten Einlassventile 16, 18 im gezeigten Beispiel als stromlos geschlossene (SG-), 2/2-Wege- bzw. Schaltventile ausgebildet sind. The previously mentioned external pressure source is again formed by the high-pressure accumulator 34 , as in the third embodiment. At the output of the high-pressure accumulator 34 , an electromagnetically actuated, normally closed (SG-), analog controllable 2/2-way valve 38 is provided, between the output connection of the high-pressure accumulator 34 and the input connections of the inlet valves 16 , 17 and 18 , 19 in the direction of High-pressure accumulator 34 back-closing valves 39 , 40 are inserted. The second pressure chamber 5 of the master brake cylinder 2 can again be connected to the pressure medium reservoir 6 via the normally closed (SG-), 2/2-way valve 36 which can be regulated in an analog manner, the inlet valves 16 , 18 assigned to the vehicle front axle brakes 7 , 15 being closed in the example shown as being de-energized (SG-), 2/2-way or switching valves are formed.
Im nachfolgenden Text wird die Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Bremsanlage näher erläutert. The mode of operation of the brake system according to the invention shown in FIG. 1 is explained in more detail in the text below.
Im unbetätigten Zustand des Bremspedals 1 befinden sich sämtliche Komponenten in der in der Zeichnung gezeigten Stellung, die dem stromlosen bzw. dem Bereitschaftszustand entspricht. Wird nun in der bevorzugten Brake-by-Wire- Betriebsart das Bremspedal 1 betätigt bzw. eine Druckaufbauphase eingeleitet, erzeugt die Bremswunscherfassungseinrichtung 33 Steuersignale, die der vorhin erwähnten elektronischen Steuereinheit 30 zugeführt werden, die Ansteuersignale erzeugt, die dem Umschalten der im vorhergehenden Text beschriebenen Trenn-, Druckregel- sowie Schaltventile dienen. Durch diese Ansteuersignale werden die Trennventile 9, 10 geschlossen, die Einlassventile 16 und 18 geöffnet, das analog regelbare 2/2-Wegeventil 24 geregelt geöffnet, und das Motor-Pumpen-Aggregat 20 eingeschaltet, so dass das aus dem zweiten Druckraum 5 des Hauptbremszylinders 2verdrängte Druckmittelvolumen der Saugseite der Pumpe 22 zugeführt wird und durch die Pumpe 22 den Radbremsen 7, 8, 14, 15 zur Verfügung gestellt wird. Durch das erwähnte Verdrängen des Druckmittelvolumens über das geregelt aktivierte erste Ventil 24 wird dem Fahrer ein Pedalgefühl vermittelt, das dem Pedalgefühl einer konventionellen Bremsanlage entspricht. In the unactuated state of the brake pedal 1 , all components are in the position shown in the drawing, which corresponds to the de-energized or the ready state. If, in the preferred brake-by-wire operating mode, the brake pedal 1 is actuated or a pressure build-up phase is initiated, the brake request detection device 33 generates control signals, which are fed to the aforementioned electronic control unit 30 , which generates control signals which switch over the ones described in the preceding text Isolation, pressure control and switching valves are used. These control signals close the isolating valves 9 , 10 , open the intake valves 16 and 18, open the 2/2-way valve 24 , which can be regulated in an analog manner, and switch on the motor-pump unit 20 , so that this is from the second pressure chamber 5 of the master brake cylinder 2 displaced pressure medium volume is supplied to the suction side of the pump 22 and is made available by the pump 22 to the wheel brakes 7 , 8 , 14 , 15 . The aforementioned displacement of the pressure medium volume via the regulated activated first valve 24 gives the driver a pedal feeling that corresponds to the pedal feeling of a conventional brake system.
Eine Druckhaltephase wird durch Umschalten der Einlassventile 16 bis 19 in ihre geschlossene Stellung eingeleitet. A pressure maintenance phase is initiated by switching the inlet valves 16 to 19 into their closed position.
Bei einem Druckabbau werden die Einlassventile 16 bis 19 geschlossen, die den Radbremsen 8 und 14 zugeordneten Auslassventile 27, - in ihre geöffnete Schaltstellung umgeschaltet und die den Radbremsen 7 und 15 zugeordneten Auslassventile 26, -, geregelt geöffnet. Außerdem werden auch die in den zum Druckmittelvorratsbehälter 6 führenden Leitungen geschalteten Ventile 17, 18 geöffnet, so dass das von den Radbremsen 7, 8, 14, 15 aufgenommene Druckmittelvolumen über die Leitung 28 in den Druckmittelvorratsbehälter 6 abgelassen werden kann. When the pressure drops, the inlet valves 16 to 19 are closed, the outlet valves 27 , which are assigned to the wheel brakes 8 and 14 , are switched to their open switching position, and the outlet valves 26 , which are assigned to the wheel brakes 7 and 15 , are opened in a controlled manner. In addition, the valves 17 , 18 connected to the lines leading to the pressure medium reservoir 6 are also opened, so that the pressure medium volume absorbed by the wheel brakes 7 , 8 , 14 , 15 can be discharged into the pressure medium reservoir 6 via the line 28 .
Bei einem Lösevorgang wird zunächst das in den Radbremsen 14, 15 verbrauchte Druckmittelvolumen verwendet, um die Hauptzylinderkolben zurück zu stellen. Dabei strömt dieses Druckmittelvolumen über das geregelt geöffnete zweite Trennventil 10 in den zweiten Druckraum 5 des Hauptbremszylinders 2. Gleichzeitig wird das der Radbremse 15 zugeordnete, nicht näher bezeichnete Auslassventil geregelt geöffnet, so dass ein Teilvolumenstrom über die Leitung in den Druckmittelvorratsbehälter 6 abgelassen wird. Das analog regelbare 2/2-Wegeventil 24 sowie das zweite Trennventil 10 bilden somit eine elektrisch steuerbare Einrichtung, die in der Betriebsart "Brake-by-Wire" eine vorgewählte Nachgiebigkeit des Bremspedals 1 ermöglicht und somit dem Fahrer das gewohnte Bremspedalgefühl vermittelt. In the event of a release process, the pressure medium volume consumed in the wheel brakes 14 , 15 is first used to reset the master cylinder pistons. This volume of pressure medium flows through the second separating valve 10, which is open in a controlled manner, into the second pressure chamber 5 of the master brake cylinder 2 . At the same time, the outlet valve, which is assigned to the wheel brake 15 and is not designated in any more detail, is opened in a controlled manner, so that a partial volume flow is discharged via the line into the pressure medium reservoir 6 . The 2/2-way valve 24 , which can be regulated analogously, and the second isolating valve 10 thus form an electrically controllable device which, in the “brake-by-wire” operating mode, enables a preselected flexibility of the brake pedal 1 and thus provides the driver with the familiar brake pedal feeling.
Bei einem Stromausfall, der beispielsweise durch einen Batteriedefekt, einen Kurzschluss oder durch Ausschalten der Zündung verursacht wird, geht die erfindungsgemäße Bremsanlage automatisch in eine Rückfallbetriebsart über, in der Fahrerbremsungen möglich sind. Dabei werden sowohl die Trennventile 9, 10 als auch die Auslassventile 26, 27, -, - in die in der Zeichnung gezeigte inaktive Schaltstellung umgeschaltet, so dass eine hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 2 und den Radbremsen freigegeben wird, über die ein Druckaufbau erfolgen kann. In the event of a power failure, which is caused, for example, by a battery defect, a short circuit or by switching off the ignition, the brake system according to the invention automatically switches to a fallback operating mode in which driver braking is possible. Both the isolating valves 9 , 10 and the exhaust valves 26 , 27 , -, - are switched to the inactive switching position shown in the drawing, so that a hydraulic connection between the master cylinder 2 and the wheel brakes is released, via which pressure can be built up ,
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