DE102011085986A1 - Brake assembly for motor car, has hydraulic chamber limited by cylinder piston and acted upon with pressure delivered by pressure provision device such that force effect is produced on cylinder piston in operation direction - Google Patents

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Harald Biller
Kristijan Tarandek
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Abstract

The assembly has a cylinder piston arrangement (5) whose piston (55) is coupled with brake pedals. A hydraulic space (14) of the piston arrangement is connected with a hydraulic simulation device (8). A master brake cylinder (10) comprises a pressure chamber (13) and a master brake cylinder piston (6), where a wheel brake circuit (I, II) is attached to the cylinder. A hydraulic chamber (12) is limited by the cylinder piston and acted upon with pressure delivered by a pressure provision device (9) such that force effect is produced on the cylinder piston in an operation direction. The master brake cylinder piston is designed as a differential piston.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung, welche insbesondere durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet wird, deren Kolben durch eine elektromechanische Antriebseinrichtung betätigbar ist.The invention relates to a brake system for motor vehicles with an electrically controllable pressure supply device, which is formed in particular by a cylinder-piston arrangement whose piston can be actuated by an electromechanical drive device.

Aus der DE 10 2009 033 499 A1 ist eine Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder und einer integrierten Pedalentkopplungs- und Simulationseinheit mit einem Rückhaltekolben und einer Druckfeder bekannt, wobei der Rückhaltekolben einen axialen Fortsatz des Hauptzylinderkolbens hydraulisch abgedichtet aufnimmt und wobei in einer Rückfallebene durch den Fortsatz ein Hauptbremszylinder mechanisch betätigt werden kann.From the DE 10 2009 033 499 A1 a brake system with a master cylinder and an integrated Pedalentkopplungs- and simulation unit with a retaining piston and a compression spring is known, wherein the retaining piston receives an axial extension of the master cylinder piston hydraulically sealed and wherein in a fallback by the extension of a master cylinder can be mechanically operated.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage mit einer hohen Systemverfügbarkeit, insbesondere auch in der Rückfallebene, bei möglichst einfachem Aufbau bereitzustellen.The present invention has for its object to provide a brake system with a high system availability, especially in the fallback level, with the simplest possible structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem eine erste Zylinder-Kolben-Anordnung vorgesehen ist, deren Kolben mit einem Bremspedal gekoppelt ist und deren hydraulischer Raum mit einer hydraulischen Simulationseinrichtung verbunden ist, und indem ein Hauptbremszylinder vorgesehen ist, welcher mindestens einen Druckraum und einen Hauptbremszylinderkolben aufweist und an welchen Radbremskreise angeschlossen sind, wobei der Hauptbremszylinderkolben eine hydraulische Kammer begrenzt, die von dem von der Druckbereitstellungseinrichtung abgegebenen Druck beaufschlagbar ist, wobei eine Druckbeaufschlagung der Kammer eine Kraftwirkung auf den Hauptbremszylinderkolben in der Betätigungsrichtung bewirkt.This object is achieved by providing a first cylinder-piston arrangement is provided, the piston is coupled to a brake pedal and the hydraulic space is connected to a hydraulic simulation device, and by a master cylinder is provided which has at least one pressure chamber and a master cylinder piston and to which wheel brake circuits are connected, wherein the master brake cylinder piston defines a hydraulic chamber which is acted upon by the pressure supplied from the pressure supply device, wherein pressurization of the chamber causes a force on the master brake cylinder piston in the actuation direction.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Bremsanlage mit einer Druckbereitstellungsvorrichtung, welche eine Normalbetriebsart in der Art einer „Brake-by-Wire”-Funktionsweise sowie einen Betrieb in einer Rückfallebene ermöglicht, einen möglichst robusten und fehlerunempfindlichen Aufbau aufweisen sollte. Zudem sollte die Baulänge aufgrund des Raumangebotes in modernen Kraftfahrzeugen möglichst gering ausfallen. Eine zu lange Ausdehnung einer Komponentengruppe birgt auch Sicherheitsrisiken für die Passagiere im Falle eines Crashs, bei dem sich diese Baueinheit in den Fahrerraum schieben kann und zu schweren Verletzungen der Passagiere führen kann.The invention is based on the consideration that a brake system with a pressure supply device, which allows a normal mode in the manner of a "brake-by-wire" mode of operation and an operation in a fallback level, should have the most robust and error-insensitive construction possible. In addition, the overall length should be as low as possible due to the space available in modern vehicles. Too long an expansion of a component group also poses safety risks to passengers in the event of a crash in which this unit can slide into the driver's compartment and cause serious injury to passengers.

Wie nunmehr erkannt wurde, kann eine geringe Baulänge erreicht werden, wenn die Einrichtung zur Erzeugung des Pedalgefühls und die Einrichtung zur Druckbereitstellung räumlich getrennt von dem Hauptbremszylinder verbaut werden. Dazu wird der hydraulische Raum der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung hydraulisch mit der hydraulischen Simulationseinrichtung verbunden. Aufgrund dieser hydraulischen Verbindung kann die Simulationseinrichtung in lateraler Richtung zum Hauptbremszylinder verbaut werden und muss nicht in axialer Richtung mit dem (Tandem-)Hauptbremszylinder und/oder mit der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung angeordnet werden. Auch der Fremdkraftaktuator bzw. die Druckbereitstellungseinrichtung kann aufgrund der hydraulischen Betriebsweise der Bremsanlage in lateraler Richtung zum Hauptbremszylinder angeordnet werden. Dadurch ergeben sich ein kompaktes Design der Bremsanlage und flexible Anordnungsmöglichkeiten für ihre Komponenten.As has now been recognized, a short overall length can be achieved if the pedal feel sensing device and the pressure delivery device are physically separate from the master cylinder. For this purpose, the hydraulic space of the first cylinder-piston arrangement is hydraulically connected to the hydraulic simulation device. Because of this hydraulic connection, the simulation device can be installed in a lateral direction to the master cylinder and does not have to be arranged in the axial direction with the (tandem) master cylinder and / or with the first cylinder-piston arrangement. The Fremdkraftaktuator or the pressure supply device can be arranged in the lateral direction of the master cylinder due to the hydraulic operation of the brake system. This results in a compact design of the brake system and flexible arrangement options for their components.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine weitere hydraulische Kammer hydraulisch zwischen der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und dem Hauptbremszylinder angeordnet, welche über eine absperrbare hydraulische Verbindung mit einem Druckmittelbehälter oder einer Leitung mit niedrig gehaltenem Druck, insbesondere einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter, verbunden ist. Eine derartige weitere Kammer ertüchtigt die Bremsanlage zu einer bedarfsweisen, insbesondere in einer Rückfallebene einsetzbaren, hydraulischen Kraftübertragung zwischen dem Kolben der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und dem Hauptbremszylinder bzw. dessen Hauptbremszylinderkolben. Diese weitere hydraulische Kammer ist im Sinne eines hydraulischen Schaltplans zwischen der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und dem Hauptbremszylinder angeordnet; dies betrifft nicht notwendigerweise die geometrische bzw. räumlich-bauliche Anordnung.In a preferred embodiment, a further hydraulic chamber is arranged hydraulically between the first cylinder-piston arrangement and the master cylinder, which is connected via a lockable hydraulic connection with a pressure medium container or a line with low pressure, in particular a pressurized medium reservoir under atmospheric pressure. Such a further chamber makes the brake system capable of being used on demand, in particular in a fallback mode, hydraulic power transmission between the piston of the first cylinder-piston arrangement and the master brake cylinder or its master brake cylinder piston. This further hydraulic chamber is arranged in the sense of a hydraulic circuit diagram between the first cylinder-piston assembly and the master cylinder; this does not necessarily relate to the geometric or spatial-structural arrangement.

Vorteilhafterweise sind die weitere hydraulische Kammer, der Kolben der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und der Hauptbremszylinderkolben derart ausgeführt und angeordnet, dass bei einer Betätigung des Bremspedals und bei abgesperrter hydraulischer Kammer eine hydraulische Kraftübertragung von dem Kolben auf den Hauptbremszylinderkolben stattfindet. In einem Normalbetrieb der Bremsanlage ist die weitere hydraulische Kammer bevorzugt nicht abgesperrt, so dass sie mit dem Druckmittelbeälter hydraulisch verbunden ist. Bei einer Bewegung des Kolbens der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung in diese Kammer hinein fließt dabei Druckmittel ab, so dass dem Kolben kein (hydraulischer) Widerstand entgegengesetzt wird. Der Aufbau von Radbremsdruck erfolgt dabei durch die Druckbereitstellungseinrichtung, welche den Hauptbremszylinderkolben betätigt.Advantageously, the further hydraulic chamber, the piston of the first cylinder-piston assembly and the master brake cylinder piston are designed and arranged such that upon actuation of the brake pedal and shut-off hydraulic chamber takes place a hydraulic power transmission from the piston to the master brake cylinder piston. In a normal operation of the brake system, the further hydraulic chamber is preferably not shut off, so that it is hydraulically connected to the pressure medium tank. During a movement of the piston of the first cylinder-piston assembly into this chamber while pressure fluid flows from, so that the piston (hydraulic) resistance is opposed. The construction of wheel brake pressure is effected by the pressure supply device which actuates the master brake cylinder piston.

In einer hydraulischen Rückfallebene, in der durch die Druckbereitstellungseinrichtung nicht mehr Bremsdruck in den Radbremsen aufgebaut werden kann, wird die weitere hydraulische Kammer von dem hydraulischen Druckbehälter getrennt, so dass in dieser Kammer hydraulisch Druck aufgebaut werden kann. Auf diese Weise kann bei einem Verschieben des Kolbens der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung in diese Kammer der Hauptbremszylinderkolben hydraulisch betätigt werden. Durch diese Auslegung entfällt ein Leerweg, wie er beispielsweise bei vielen mechanischen Lösungen auftritt, da bei einer Bewegung des Kolbens der ersten Zylinder-Kolben Anordnung hydraulisch unmittelbar Druck auf den Hauptbremszylinderkolben übertragen wird und dieser ohne Verzögerung betätigt wird. In a hydraulic fallback level, in which no more brake pressure can be built up in the wheel brakes by the pressure supply device, the further hydraulic chamber is separated from the hydraulic pressure tank, so that hydraulic pressure can be built up in this chamber. In this way, when the piston of the first cylinder-piston arrangement is displaced into this chamber, the master brake cylinder piston can be hydraulically actuated. This design eliminates an idle path, as occurs for example in many mechanical solutions, since during a movement of the piston of the first cylinder-piston arrangement hydraulically pressure is transmitted directly to the master brake cylinder piston and this is actuated without delay.

Aufgrund der unmittelbaren Betätigung entsteht bei einer derartigen hydraulisch ausgeführten Druckstange nicht die bei einer mechanischen Lösung bestehenden Anforderung, dass im Normalbetrieb der Weg des Primärkolbens des Hauptbremszylinders mindestens so groß sein muss wie der Weg des Fahrerkolbens bzw. des Kolbens der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (wäre dies nicht der Fall, würde der Fahrer bei mechanischem Kontakt plötzlich eine starke Veränderung des Bremsgefühls erfahren). Diese Anforderung bedeutet in der Praxis eine volumenmäßige Begrenzung der Kammern des (Tandem-)Hauptbremszylinders, so dass ein vermindertes Volumen zur Bremsdruckmodulation zur Verfügung steht.Due to the immediate operation of such a hydraulically designed push rod does not exist in a mechanical solution requirement that in normal operation, the path of the primary piston of the master cylinder must be at least as large as the path of the driver piston or the piston of the first cylinder-piston assembly (If this were not the case, the driver would suddenly experience a strong change in the brake feel during mechanical contact). This requirement means in practice a volume limitation of the chambers of the (tandem) master cylinder, so that a reduced volume for braking pressure modulation is available.

Der Hauptbremszylinderkolben ist vorzugsweise als Stufenkolben ausgeführt, dessen Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser in die weitere hydraulische Kammer ragt. Vorteilhafterweise ist der der Kolben der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung als Stufenkolben ausgeführt ist, dessen Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser in die weitere hydraulische Kammer ragt oder verstellbar ist. In dem Fall, dass sowohl der Hauptbremszylinderkolben als auch der Kolben der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung mit ihrem jeweils kleineren Durchmesser in die weitere hydraulische Kammer ragen, kann eine hydraulische Übersetzung realisiert werden, welche dem Verhältnis der beiden entsprechenden jeweils kleineren Querschnittsflächen entspricht.The master brake cylinder piston is preferably designed as a stepped piston whose piston part projects with the smaller diameter into the further hydraulic chamber. Advantageously, the piston of the first cylinder-piston arrangement is designed as a stepped piston whose piston part protrudes with the smaller diameter into the further hydraulic chamber or is adjustable. In the event that both the master brake cylinder piston and the piston of the first cylinder-piston arrangement with their respective smaller diameter protrude into the further hydraulic chamber, a hydraulic ratio can be realized, which corresponds to the ratio of the two corresponding smaller cross-sectional areas.

Vorteilhafterweise wird der Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser bei einer Betätigung des Bremspedals in die weitere hydraulische Kammer verstellt bzw. hineingeschoben, so dass bei abgesperrter hydraulischer Kammer eine hydraulische Kraftübertragung auf den Hauptbremszylinderkolben stattfindet.Advantageously, when the brake pedal is actuated, the piston part with the smaller diameter is displaced or pushed into the further hydraulic chamber, so that when the hydraulic chamber is shut off, a hydraulic power transmission takes place on the master brake cylinder piston.

Die weitere hydraulische Kammer ist vorteilhafterweise über eine absperrbare hydraulische Verbindung mit der Druckbereitstellungseinrichtung oder der Simulationseinrichtung verbindbar.The further hydraulic chamber is advantageously connectable via a lockable hydraulic connection with the pressure supply device or the simulation device.

Vorteilhafterweise, insbesondere bei einer Undichtigkeit der hydraulischen Kammer in einem Fehlerfall der Bremsanlage, sind der Kolben der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und der Hauptbremszylinderkolben derart ausgeführt und angeordnet, dass sie nach einer vorgegebenen Bewegungsstrecke des Kolbens in eine mechanische kraftübertragende Verbindung bringbar sind. Dadurch wird gewissermaßen eine zweite, mechanische Rückfallebene realisiert, wodurch die Bremsanlage hohen Sicherheitskriterien genügt. In dieser zweiten Rückfallebene kann der Fahrer mechanisch den Hauptbremszylinderkolben verschieben, um auf diese Weise Druck in den Radbremsen aufzubauen. Die Kolben und die weitere hydraulische Kammer sind dabei vorzugsweise derart ausgelegt und dimensioniert, dass der mechanische Kontakt weder im Normalbetriebszustand noch in der hydraulischen Rückfallebene, in der der Hauptbremszylinderkolben hydraulisch betätigt wird, erfolgt, da sonst der Fahrer eine plötzliche Veränderung im Pedalgefühl erfahren würde.Advantageously, in particular in the event of a leak in the hydraulic chamber in the event of a malfunction of the brake system, the piston of the first cylinder-piston arrangement and the master brake cylinder piston are designed and arranged such that they can be brought into a mechanical force-transmitting connection after a predetermined movement distance of the piston. As a result, a second, mechanical fallback level is effectively implemented, whereby the brake system meets high safety criteria. In this second fallback mode, the driver can mechanically shift the master brake cylinder piston to build up pressure in the wheel brakes in this manner. The pistons and the further hydraulic chamber are preferably designed and dimensioned such that the mechanical contact neither in the normal operating state nor in the hydraulic fallback mode in which the master brake cylinder piston is hydraulically actuated, otherwise the driver would experience a sudden change in the pedal feel.

Eine derartige kraftübertragende Verbindung kann beispielsweise direkt durch einen Kontakt der beiden Kolben entstehen, d. h., der Fahrerkolben drückt nach Überwindung eines Leerweges in der weiteren hydraulischen Kammer direkt gegen den Primärkolben und verschiebt ihn zum Druckaufbau in den entsprechenden Druckraum.Such a force-transmitting connection, for example, directly by contact of the two pistons arise, d. h., The driver piston presses after overcoming a free travel in the other hydraulic chamber directly against the primary piston and moves it to build up pressure in the corresponding pressure chamber.

Alternativ dazu kann eine derartige kraftübertragende Verbindung auch über einen mit dem Hauptbremszylinderkolben bzw. Primärkolben fest verbundenen axialen Fortsatz erreicht werden, welcher in die weitere hydraulische Kammer ragt. Nach Zurücklegen eines Leerweges des Fahrerkolbens tritt dieser dann in einen mechanischen Kontakt mit dem Fortsatz und betätigt bzw. verschiebt auf diese Weise den Primärkolben.Alternatively, such a force-transmitting connection can also be achieved via an axial projection fixedly connected to the master brake cylinder piston or primary piston, which protrudes into the further hydraulic chamber. After covering an idle travel of the driver piston, this then enters into mechanical contact with the extension and actuates or shifts in this way the primary piston.

Der hydraulische Raum der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung steht vorteilhafterweise über eine absperrbare hydraulische Verbindung, die insbesondere durch ein stromlos offenes bzw. NO-Ventil absperrbar ist, mit einem Druckmittelbehälter, insbesondere einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter, in Verbindung.The hydraulic space of the first cylinder-piston arrangement is advantageously connected via a lockable hydraulic connection, which can be shut off in particular by a normally open or NO valve, with a pressure medium container, in particular a pressure medium reservoir under atmospheric pressure.

Die Radbremskreise sind vorteilhafterweise über eine mittels eines elektrisch steuerbaren Ventils, insbesondere eines stromlos geschlossen (SG) bzw. NC(Normally Closed)-Ventils, freigebbare hydraulische Verbindung mit zumindest einem Druckmittelspeicher, insbesondere Niederdruckspeicher, oder jeweils einem Druckmittelspeicher oder einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter verbindbar.The wheel brake circuits are advantageously via a means of an electrically controllable valve, in particular a normally closed (SG) or NC (Normally Closed) -Ventils, releasable hydraulic connection with at least one pressure fluid reservoir, in particular low-pressure accumulator, or in each case a pressure fluid reservoir or a pressure medium reservoir under atmospheric pressure connectable.

Die Druckbereitstellungseinrichtung bzw. die hydraulische Kammer ist vorteilhafterweise über eine – insbesondere mit einem stromlos offenen (SO) bzw. NO(Normally-Open)-Ventil – absperrbare hydraulische Verbindung mit der hydraulischen Verbindung zwischen der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und der Simulationseinrichtung verbunden oder verbindbar. The pressure supply device or the hydraulic chamber is advantageously connected to the hydraulic connection between the first cylinder-piston arrangement and the simulation device via a hydraulic connection which can be shut off, in particular with a normally open (SO) or NO (normally-open) valve or connectable.

Jede Radbremse ist vorteilhafterweise über ein elektrisch steuerbares, stromlos offenes Ventil mit dem Hauptbremszylinder verbunden, so dass bedarfsweise durch ein Absperren des Ventils – beispielsweise während eines Multiplexverfahrens – der Radbremsdruck in der Radbremse aufrecht erhalten werden kann. Zudem kann eine Absperrung aller Radbremsen vom dem Hauptbremszylinder auch während einer Diagnose der Bremsanlage durchgeführt werden. Auf diese Weise kann in der Bremsanlage Druck auf- und abgebaut werden, ohne dass das Fahrzeug verzögert wird.Each wheel brake is advantageously connected via an electrically controllable, normally open valve to the master cylinder, so that, if necessary, by shutting off the valve - for example, during a multiplex process - the wheel brake pressure in the wheel can be maintained. In addition, a shut-off of all wheel brakes can be performed by the master cylinder even during a diagnosis of the brake system. In this way pressure can be built up and taken down in the brake system without the vehicle being decelerated.

Zum bedarfsweisen Einsatz als Füllraum steht der hydraulische Raum der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung vorteilhafterweise über eine hydraulische Verbindung mit zumindest einem der Bremskreise in Verbindung, wobei insbesondere ein Rückschlagventil in dieser Verbindung angeordnet ist, welches den Rücklauf von Druckmittel aus dem entsprechenden Bremskreis in den Füllraum verhindert. Dadurch kann in einer dringenden Situation – im Wesentlichen nach Ausfall der Druckbereitstellungseinrichtung oder auch beim Auftreten von starkem Fading – zusätzlich Druckmittel in dem entsprechenden Bremskreis bereitgestellt werden.For use as required filling space of the hydraulic chamber of the first cylinder-piston assembly is advantageously via a hydraulic connection with at least one of the brake circuits in connection, in particular a check valve is arranged in this connection, which the return of pressure medium from the corresponding brake circuit in the Filling space prevented. This can be provided in an urgent situation - essentially after failure of the pressure supply device or even in the occurrence of heavy fading - additional pressure medium in the corresponding brake circuit.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere in der einfachen Abschaltbarkeit des hydraulischen Simulators. Einen weiteren Vorteil stellt die hydraulische Rückfallebene dar, in der aufgrund der Realisierung einer hydraulischen Druckstange durch eine hydraulische Kammer, in die sowohl der Fahrerkolben als auch der Primärkolben hineintragen, eine unmittelbare hydraulische Betätigung des Primärkolbens ermöglicht wird, wobei kein mechanischer Leerweg im stromlosen Fehlerfall auftritt. Durch eine mechanische kraftübertragende Verbindung, in die die entsprechend ausgestalteten Primärkolben und Fahrerkolben bringbar sind, kann zusätzlich zu der hydraulischen Rückfallebene eine mechanische Rückfallebene realisiert werden.The advantages of the invention are, in particular, the simple disconnectability of the hydraulic simulator. Another advantage is the hydraulic fallback, in which due to the realization of a hydraulic pressure rod by a hydraulic chamber, in which carry both the driver piston and the primary piston, a direct hydraulic actuation of the primary piston is made possible, with no mechanical free travel occurs in the currentless fault , By a mechanical force-transmitting connection into which the appropriately designed primary piston and driver piston can be brought, a mechanical fallback level can be realized in addition to the hydraulic fallback level.

Zwei bevorzugte Ausführungsformen der Bremsanlage werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in stark schematisierter Darstellung:Two preferred embodiments of the brake system will be explained in more detail with reference to a drawing. In it show in a highly schematic representation:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage, und 1 a first embodiment of a brake system, and

2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage. 2 A second embodiment of a brake system.

Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical parts are provided in both figures with the same reference numerals.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt. Die Bremsanlage umfasst einen Hauptbremszylinder 10, beispielsgemäß einen Tandemhauptbremszylinder, mit einem in Verschieberichtung 32 verlagerbar geführten Hauptbremszylinderkolben bzw. Primärkolben 6. An die beiden Druckräume 13 des (Tandem-)Hauptbremszylinders 10 sind je einer von zwei Radbremskreisen I, II angeschlossen, welchen jeweils zwei Radbremsen 30 zugeordnet sind. Der Primärkolben bzw. Hautbremszylinderkolben 6 begrenzt mit dem Hauptbremszylinder 10 auf der dem Druckraum 13 gegenüberliegenden Seite eine hydraulische Kammer 12. Die hydraulische Kammer 12 ist über eine hydraulische Verbindungsleitung mit einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 9 verbunden. Bei einer Beaufschlagung von Kammer 12 mit einem Druck durch die Druckbereitstellungseinrichtung 9 wird der Primärkolben betätigt, d. h. es wird Bremsdruck in den Bremskreisen aufgebaut.In 1 a first embodiment of a brake system according to the invention is shown schematically. The brake system includes a master cylinder 10 , For example, a tandem master cylinder, with an in the direction of displacement 32 displaceable guided master cylinder piston or primary piston 6 , To the two pressure chambers 13 of the (tandem) master cylinder 10 are each one of two wheel brake circuits I, II connected, which in each case two wheel brakes 30 assigned. The primary piston or skin brake cylinder piston 6 limited to the master cylinder 10 on the pressure room 13 opposite side a hydraulic chamber 12 , The hydraulic chamber 12 is via a hydraulic connection line with an electrically controllable pressure supply device 9 connected. When chamber is pressurized 12 with a pressure through the pressure supply device 9 the primary piston is actuated, ie brake pressure is built up in the brake circuits.

In den hydraulischen Verbindungen zwischen den Radbremsen 30 und dem Hauptbremszylinder 10 sind elektrisch steuerbare stromlos offene Ventile 3 angeordnet. Durch eine geeignete Schaltung der Ventile 3 kann eine Bremsdruckregelung der einzelnen Radbremsen 30 durchgeführt werden.In the hydraulic connections between the wheel brakes 30 and the master cylinder 10 are electrically controllable normally open valves 3 arranged. By a suitable circuit of the valves 3 can be a brake pressure control of the individual wheel brakes 30 be performed.

Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 9 ist beispielsgemäß als eine Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet, deren Kolben 21 durch einen elektromechanischen Aktuator betätigt wird. Der Aktuator ist z. B. nach Maßgabe einer Bremspedalbetätigung oder auf die Anforderung durch ein Fahrerassistenzsystem hin ansteuerbar. Der Aktuator kann z. B. einen Elektromotor mit einem Getriebe umfassen und gewährleistet eine translatorische Bewegung des Kolbens 21 der hydraulischen Zylinder-Kolben-Anordnung. Eine vom Aktuator aufgebrachte Fremdkraft Fact führt zu einem Druckaufbau in einem Druckraum 11, was über die Kammer 12 zu einer Betätigung des Hauptbremszylinders 10 führt („Brake-by-Wire”-Betriebsart).The electrically controllable pressure supply device 9 is, for example, designed as a cylinder-piston assembly whose piston 21 is actuated by an electromechanical actuator. The actuator is z. B. drivable in accordance with a brake pedal operation or on the request by a driver assistance system. The actuator may, for. B. include an electric motor with a gear and ensures a translational movement of the piston 21 the hydraulic cylinder-piston arrangement. A force applied by the actuator foreign force F act leads to a pressure build-up in a pressure chamber 11 , what about the chamber 12 to an actuation of the master cylinder 10 leads ("brake-by-wire" mode).

Eine vom Fahrzeugführer, z. B. über ein nicht dargestelltes Bremspedal, ausgeübte Kraft FDriver wird auf den Kolben einer Zylinder-Kolben-Anordnung 5 übertragen. Der hydraulische Raum 14 der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 ist mit einer Simulationseinrichtung 8 verbunden. Die Simulationseinrichtung 8 umfasst ein elastisches Element und soll dem Fahrer ein angenehmes Bremspedalgefühl vermitteln. Der Pedalgefühlsimulator bzw. die Simulationseinrichtung 8 ist hydraulisch ausgeführt und umfasst eine Zylinder-Kolben-Anordnung, welche einen hydraulischen Raum begrenzt.One from the driver, z. B. via a brake pedal, not shown, exerted force F Driver is on the piston of a cylinder-piston assembly 5 transfer. The hydraulic room 14 the cylinder-piston arrangement 5 is with a simulation device 8th connected. The simulation device 8th includes an elastic element and is intended to give the driver a pleasant brake pedal feel. The pedal feel simulator or the simulation device 8th is hydraulically designed and includes a cylinder-piston assembly, which limits a hydraulic space.

Die hydraulische Verbindung zwischen dem hydraulischen Raum 14 der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 und der Simulationseinrichtung 8 ist über ein elektrisch steuerbares Ventil, z. B. ein stromlos offenes Ventil 1 (NO: Normally Open, oder auch SO: stromlos offen), mit einem Druckmittelbehälter verbunden. Bei dem Druckmittelbehälter kann es sich z. B. um einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter der Bremsanlage handeln. Beispielsgemäß ist der Druckmittelbehälter derselbe Druckmittelvorratsbehälter, mit welchem der Hauptbremszylinder 10 verbindbar ist. Es kann sich jedoch auch um verschiedene Druckmittelbehälter handeln.The hydraulic connection between the hydraulic room 14 the cylinder-piston arrangement 5 and the simulation device 8th is via an electrically controllable valve, for. B. a normally open valve 1 (NO: Normally Open, or SO: normally open), connected to a pressure medium tank. In the pressure fluid container, it may be z. B. to act under atmospheric pressure fluid reservoir of the brake system. According to the example, the pressure medium container is the same pressure medium reservoir, with which the master cylinder 10 is connectable. However, it can also be different pressure medium container.

Weiterhin ist der hydraulische Raum 14 der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 über eine hydraulische Verbindung (mit einem stromlos offenen Ventil 2) mit der Kammer 12 bzw. mit der hydraulischen Verbindung zwischen Druckbereitstellungseinrichtung 9 und Kammer 12 verbunden.Furthermore, the hydraulic room 14 the cylinder-piston arrangement 5 via a hydraulic connection (with a normally open valve 2 ) with the chamber 12 or with the hydraulic connection between pressure supply device 9 and chamber 12 connected.

Bevorzugt umfasst die Bremsanlage einen, z. B. redundanten, Wegsensor 40 zur Erfassung des Fahrerbremswunsches. Zusätzlich kann die Bremsanlage einen, z. B. redundanten, Drucksensor, der etwa mit der Kammer 14 der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung verbunden sein kann, zur Erfassung des Fahrerbremswunsches umfassen.Preferably, the brake system includes a, z. B. redundant, displacement sensor 40 for detecting the driver's braking request. In addition, the brake system can be a, z. B. redundant, pressure sensor, about with the chamber 14 The first cylinder-piston assembly may be connected, for detecting the driver's brake request include.

Zur Erfassung des erreichten Druckes umfasst die Bremsanlage vorteilhafterweise einen weiteren, z. B. redundanten, Drucksensor 41, welcher in einem oder in beiden Bremskreisen, z. B. in den hydraulischen Verbindungen zu den Radbremsen 30, angeordnet ist.To detect the pressure reached, the brake system advantageously comprises another, z. B. redundant, pressure sensor 41 , which in one or both brake circuits, z. B. in the hydraulic connections to the wheel brakes 30 , is arranged.

Alternativ oder zusätzlich umfasst die Bremsanlage bevorzugt einen, z. B. redundanten, Wegsensor 42, welcher die Position des Kolbens 21 der Druckbereitstellungseinrichtung 9 erfasst. Anhand des Wegsensorsignals kann mittels einer vorgegebenen Volumenaufnahmekennlinie der erreichte Druck bestimmt werden. Alternativ oder in Kombination dazu kann auch ein Winkelsensor zur Erfassung der Winkellage eines zum Druckaufbau bzw. -abbau angesteuerten Elektromotors eingesetzt werden. Bevorzugt wird der Aktuator bzw. die Druckbereitstellungseinrichtung 9 über eine elektronische Steuer- und Regeleinheit ECU (nicht dargestellt) angesteuert.Alternatively or additionally, the brake system preferably comprises a, z. B. redundant, displacement sensor 42 which shows the position of the piston 21 the pressure supply device 9 detected. Based on the displacement sensor signal, the pressure achieved can be determined by means of a predetermined volume intake characteristic. Alternatively or in combination with this, an angle sensor can also be used to detect the angular position of an electric motor that is actuated to increase or decrease the pressure. The actuator or the pressure supply device is preferred 9 controlled via an electronic control unit ECU (not shown).

Gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1 sind die Radbremsen 30 der Bremsanlage jeweils über ein stromlos offenes Ventil 3 (NO-Ventil) an den Hauptbremszylinder 10 angeschlossen. Eine Bremsdruckmodulation (Druckaufbau und Druckabbau) erfolgt bevorzugt mittels der Ventile 3 und des schnell reversierenden Aktuators bzw. der Druckbereitstellungseinrichtung 9 im so genannten Multiplexverfahren. Zusätzlich kann die Bremsanlage Auslassventile je Radbremse 30 umfassen.According to the embodiment of 1 are the wheel brakes 30 the brake system each via a normally open valve 3 (NO valve) to the master cylinder 10 connected. A brake pressure modulation (pressure build-up and pressure reduction) is preferably carried out by means of the valves 3 and the rapidly reversing actuator or the pressure supply device 9 in the so-called multiplex process. Additionally, the brake system can exhaust valves per wheel brake 30 include.

Prinzipiell ist es zur Realisierung einer Rückfallebene, wenn keine elektrische Energie zur Verfügung steht, denkbar, eine mechanische Rückfallebene zu verwenden, in welcher die Fahrerkraft mechanisch von dem Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 auf den Primärkolben bzw. Hauptbremszylinderkolben 6 des Hauptzylinders 10 übertragen wird. Diese mechanische Rückfallebene ist in der dargestellten Bremsanlage folgendermaßen realisiert: Im unbetätigten Zustand der Bremsanlage ist der Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 um einen Leerweg von dem Primärkolben beabstandet und bei Betätigung des Kolbens durch den Fahrer ist dieser in eine kraftübertragende (mechanische) Verbindung mit dem Primärkolben bringbar, so dass der Primärkolben mechanisch betätigt wird.In principle, to realize a fallback level, when there is no electrical energy available, it is conceivable to use a mechanical fallback level in which the driver force is mechanically controlled by the piston of the cylinder-piston arrangement 5 on the primary piston or master cylinder piston 6 of the master cylinder 10 is transmitted. This mechanical fallback level is realized in the illustrated brake system as follows: In the unactuated state of the brake system is the piston of the cylinder-piston assembly 5 spaced by a free travel of the primary piston and upon actuation of the piston by the driver, this can be brought into a force-transmitting (mechanical) connection with the primary piston, so that the primary piston is mechanically actuated.

Um aber, zumindest unter bestimmten Bedingungen, eine Bremsanlage mit einer Rückfallebene ohne zusätzlichen Leerweg im Fall eines stromlosen Betriebs bereitzustellen, ist jedoch bevorzugt eine hydraulische Verbindung zwischen dem Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 (Fahrerkolben 55) und dem Primärkolben bzw. Hauptbremszylinderkolben 6 des Hauptbremszylinders 10 vorzusehen, eine so genannte hydraulische Druckstange, welche in der Bremsanlage von 1 realisiert ist. Über diese hydraulische Druckstange wird eine hydraulische (erste) Rückfallebene dargestellt, in welcher bei Ausfall des Systems (z. B. durch Ausfall der Stromversorgung oder durch einen internen Fehler) der Fahrerkolben 55 den Hauptbremszylinderkolben 6 hydraulisch antreibt.However, to provide, at least under certain conditions, a brake system with a fallback level without additional free travel in the case of a currentless operation, but is preferably a hydraulic connection between the piston of the cylinder-piston assembly 5 (Driver piston 55 ) and the primary piston or master cylinder piston 6 of the master cylinder 10 provide, a so-called hydraulic pressure rod, which in the brake system of 1 is realized. This hydraulic push rod is used to represent a hydraulic (first) fallback level, in which, in the event of a system failure (eg due to a power failure or an internal fault), the driver piston 55 the master brake cylinder piston 6 hydraulically powered.

Zwischen der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 und dem Hauptbremszylinder 10 ist dazu eine weitere hydraulische Kammer 16 angeordnet. Die weitere hydraulische Kammer 16 ist von den Kammern 12 und 14 des Hauptbremszylinders und der Zylinder-Kolben-Anordnung getrennt und abgedichtet. Die Kammer 16 ist über eine absperrbare hydraulische Verbindung, z. B. mit einem stromlos geschlossenen Ventil 17 (NC: Normally Closed, oder auch SG: stromlos geschlossen), mit einem niedrigeren Druckniveau, beispielsweise einem Druckmittelbehälter oder einer Leitung mit niedrig gehaltenem Druck, insbesondere einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter, verbunden. Die weitere hydraulische Kammer 16 kann weiterhin über eine absperrbare hydraulische Verbindung, z. B. mit einem stromlos geschlossenen Prüfventil 18, mit der Druckbereitstellungseinrichtung 9 bzw. der Simulationseinrichtung 8 verbunden werden.Between the cylinder-piston arrangement 5 and the master cylinder 10 is another hydraulic chamber 16 arranged. The further hydraulic chamber 16 is from the chambers 12 and 14 the master cylinder and the cylinder-piston assembly separated and sealed. The chamber 16 is a lockable hydraulic connection, z. B. with a normally closed valve 17 (NC: Normally Closed, or SG: normally closed), with a lower pressure level, such as a pressure medium tank or a line with low pressure, in particular a pressure medium reservoir under atmospheric pressure connected. The further hydraulic chamber 16 can continue via a lockable hydraulic connection, z. B. with a normally closed test valve 18 , with the pressure delivery device 9 or the simulation device 8th get connected.

Die hydraulische Kammer 16, ein Kolben 55 der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 und der Hauptbremszylinderkolben 6 sind derart ausgeführt und angeordnet, dass bei einer Betätigung des Bremspedals und bei abgesperrter hydraulischer Kammer 16 eine hydraulische Kraftübertragung von dem Kolben 55 auf den Hauptbremszylinderkolben 6 stattfindet. Bevorzugt treibt der Fahrerkolben 55 den Primärkolben bei Ausfall des Systems (durch Ausfall der Stromversorgung oder durch einen internen Fehler, Rückfallebene), d. h., in der Rückfallebene an. In der Normalbetriebsart „Brake by Wire” wird der Hauptbremszylinderkolben mit Hilfe der Druckbereitstellungseinrichtung 9 betätigt.The hydraulic chamber 16 , a piston 55 the cylinder-piston arrangement 5 and the master brake cylinder piston 6 are designed and arranged such that upon actuation of the brake pedal and shut off the hydraulic chamber 16 a hydraulic power transmission from the piston 55 on the master brake cylinder piston 6 takes place. Preferably drives the driver piston 55 the primary piston in the event of system failure (due to power failure or due to an internal fault, fallback level), ie in the fallback mode. In the "Brake by Wire" normal mode, the master brake cylinder piston becomes pressurized 9 actuated.

Bevorzugt ist Primärkolben als Stufenkolben ausgeführt, wobei der Kolben/Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser abgedichtet in Kammer 16 hineinragt.Preferably, primary piston is designed as a stepped piston, wherein the piston / piston part sealed with the smaller diameter in the chamber 16 protrudes.

Bevorzugt ist der Fahrerkolben 55 als Stufenkolben ausgeführt, dessen Kolben/Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser bereits bei unbetätigtem Bremspedal in die hydraulische Kammer 16 hineinragt oder bei Betätigung des Bremspedals in die Kammer 16 eintaucht.The driver piston is preferred 55 executed as a stepped piston whose piston / piston part with the smaller diameter already with unconfirmed brake pedal in the hydraulic chamber 16 protrudes or upon actuation of the brake pedal in the chamber 16 dips.

Durch die gewünschte Wirkung als hydraulische Druckstange entstehen Anforderungen an die geometrische Auslegung der Kolben 6, 55. Die für die Druckstangenkraft wirksame hydraulische Fläche ist die große Querschnittsfläche des Stufenkolbens 6 multipliziert mit dem Verhältnis der kleinen Querschnittsflächen der Stufenkolben 55 und 6. Die wirksame Fläche darf nicht zu groß sein, um in dieser unverstärkten Betriebsart ein angemessenes Verhältnis zwischen Pedalkraft und Verzögerung zu gewährleisten. Der Hub des/der Hauptbremszylinderkolben(s) 6, 7 muss so gering sein, dass der Fahrer den Hauptbremszylinder 10 annähernd bis zum Anschlag treten kann, um eine Restbremswirkung bei Kreisausfall sicherzustellen. Daraus ergibt sich eine Begrenzung des Hauptbremszylinder-Volumens.Due to the desired effect as a hydraulic pressure rod arise requirements for the geometric design of the piston 6 . 55 , The pressure acting on the push rod force hydraulic surface is the large cross-sectional area of the stepped piston 6 multiplied by the ratio of the small cross-sectional areas of the stepped piston 55 and 6 , The effective area shall not be too large to ensure an adequate balance between pedal force and deceleration in this unreinforced mode. The stroke of the master cylinder piston (s) 6 . 7 must be so low that the driver the master cylinder 10 can occur almost to the stop to ensure a residual braking effect in case of circuit failure. This results in a limitation of the master cylinder volume.

Bei Leckage in der hydraulischen Druckstange, z. B. im stromlos geschlossenen Ventil 17, wird nach Überfahren der (mechanischen) Lücke zwischen dem Fahrerkolben 55 und dem Primärkolben, d. h. bei kraftübertragender mechanischer Verbindung zwischen den Kolben 55, 6, Bremsdruck aufgebaut. Dies entspricht einer weiteren (mechanischen) Rückfallebene, wodurch die dargestellte Bremsanlage besonders hohen Sicherheitsanforderungen genügt.In case of leakage in the hydraulic pressure rod, z. B. in the normally closed valve 17 , becomes after passing over the (mechanical) gap between the driver piston 55 and the primary piston, ie force transmitting mechanical connection between the pistons 55 . 6 , Brake pressure built up. This corresponds to a further (mechanical) fallback, whereby the brake system shown meets particularly high safety requirements.

Im Normalbetrieb („Brake-by-Wire”-Betriebsart) werden die stromlos offenen Ventile 1 und 2 und das Ventil 17 zu Beginn der Betätigung des Bremspedals bestromt, d. h. die Ventile 1 und 2 werden geschlossen und das Ventil 17 wird geöffnet. Hierdurch wird das vom Fahrer aus Kammer 14 verdrängte Bremsflüssigkeitsvolumen in den Simulator 8 verschoben, der Fahrer erhält durch Simulator 8 ein gewohntes Pedalgefühl. Das durch den Kolben 55 aus der Kammer 16 verdrängte Bremsflüssigkeitsvolumen wird in einen Behälter abgelassen. Die Lücke zwischen dem Fahrerkolben 55 und dem Primärkolben bzw. Hauptbremszylinderkolben 6 entspricht dem maximalen Druckstangenweg im Normalbetrieb, so dass die Pedalcharakteristik bis auf Staudruckeffekte durch den Simulator 8 erzeugt wird. Der Bremsdruck wird durch den Fremdantrieb am Kolben 21 der Druckbereitstellungseinrichtung 9 bereitgestellt. Optional kann das Ventil 1 auch etwas verspätet nach Bremspedalbetätigung geschaltet werden, um den Springer in der Pedalcharakteristik zu erzeugen, d. h., bis zum Schließen des Ventils 1 erfährt der Fahrer einen geringen Pedalwiderstand, wodurch ein Pedalgefühl realisiert wird, das einem Pedalgefühl einer hydraulischen Bremsanlage mit einem Unterdruck-Bremskraftverstärker entspricht.In normal operation ("brake-by-wire" mode), the normally open valves 1 and 2 and the valve 17 energized at the beginning of the operation of the brake pedal, ie the valves 1 and 2 be closed and the valve 17 will be opened. As a result, the driver from chamber 14 displaced brake fluid volume into the simulator 8th moved, the driver gets through simulator 8th a familiar pedal feel. That by the piston 55 out of the chamber 16 displaced brake fluid volume is discharged into a container. The gap between the driver piston 55 and the primary piston or master cylinder piston 6 corresponds to the maximum Druckstangenweg in normal operation, so that the pedal characteristics except for dynamic pressure effects by the simulator 8th is produced. The brake pressure is due to the external drive on the piston 21 the pressure supply device 9 provided. Optionally, the valve 1 also be switched a little late after brake pedal operation to produce the jumper in the pedal characteristic, ie, until the valve is closed 1 the driver experiences a low pedal resistance, whereby a pedal feel is realized, which corresponds to a pedal feel of a hydraulic brake system with a vacuum brake booster.

Die Modulation des Raddrucks geschieht bevorzugt über die vier stromlos offenen Ventile 3 nach dem Multiplex-Prinzip. Alternativ können Auslassventile hinzugefügt werden. Wenn das Hauptbremszylindervolumen nicht groß genug für alle Anwendungen, insbesondere für den erhöhten Bremsdruck bei Fading, gewählt werden kann, kann je Bremskreis I, II ein stromlos geschlossenes Ventil 4a, 4b hinzugefügt werden, welches den Bremskreis I, II mit einem Druckmittelbehälter verbindet. Indem die Radventile 3 geschlossen und der Fremdantriebsdruck mittels des Kolbens 21 der Druckbereitstellungseinrichtung 9 abgebaut werden, kann durch die Ventile 4a, 4b zusätzliches Volumen in das Bremssystem gefördert werden. Der Volumenvorrat (Druckmittelbehälter) kann durch einen oder zwei Niederdruckspeicher realisiert werden, der/die bei Initialisierung des Systems befüllt wird/werden, oder wie in 1 dargestellt durch einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter der Bremsanlage. Wenn das vom Hauptbremszylinder 10 verschobene Bremsflüssigkeitsvolumen nicht zum Druckaufbau an den Radbremsen verwendet werden soll (etwa auf Niedrigreibwert oder bei Rekuperation), kann das Bremsflüssigkeitsvolumen durch die beiden stromlos geschlossenen Ventile 4a, 4b abgelassen werden. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist dies aber aufgrund der Dimensionierung der Bremsanlage nicht erforderlich.The modulation of the wheel pressure is preferably done via the four normally open valves 3 according to the multiplex principle. Alternatively, exhaust valves may be added. If the master brake cylinder volume can not be large enough for all applications, especially for the increased brake pressure during fading, can each brake circuit I, II, a normally closed valve 4a . 4b be added, which connects the brake circuit I, II with a pressure medium container. By the wheel valves 3 closed and the foreign drive pressure by means of the piston 21 the pressure supply device 9 can be broken down, through the valves 4a . 4b additional volume to be promoted in the braking system. The volume supply (pressure medium tank) can be realized by one or two low-pressure accumulator which is / are filled at initialization of the system, or as in 1 represented by an under atmospheric pressure pressure fluid reservoir of the brake system. If that from the master cylinder 10 displaced brake fluid volume should not be used to build up pressure on the wheel brakes (about low friction or recuperation), the brake fluid volume through the two normally closed valves 4a . 4b be drained. In the embodiment shown here but this is not required due to the dimensioning of the brake system.

In der Bremsanlage kann eine umfangreiche Selbstdiagnose durchgeführt werden, z. B. während einer Beschleunigungsphase des Fahrzeuges. Eine solche Diagnose kann zum Beispiel in der folgenden Reihenfolge ablaufen. Das stromlos offene Ventil 2 und die Radventile 3 werden bestromt (geschlossen), und am Kolben 21 wird eine Fremdkraft eingeleitet. Wenn die Ventile 2, 3 und mindestens eines der Ventile 17 und 18 dicht sind, bewegt sich der Kolben 21 der Druckbereitstellungseinrichtung 9 nur entsprechend dem Schnüffelloch-Leerweg. Als nächstes werden die stromlos geschlossenen Ventile 17 und 18 gemeinsam bestromt. Wenn beide öffnen, bewegt sich der Kolben der Druckbereitstellungseinrichtung 9. Dann werden die Ventile 17 und 18 einzeln bestromt, um zu prüfen, ob sie dicht sind. Nun werden die SG-Ventile 17 und 18 und das SO-Ventil 2 abgeschaltet. Wenn die SO-Ventile 1 und 2 durchgängig sind, bewegt sich der Kolben. Jetzt wird das SO-Ventil 1 bestromt. Wenn es tatsächlich schließt, steigen der Druck und damit der Motorstrom. Wenn der Kolben sich weiterhin bewegt, ist der Simulator 8 nicht verklemmt.In the brake system, a comprehensive self-diagnosis can be performed, for. B. during an acceleration phase of the vehicle. Such a diagnosis may, for example, proceed in the following order. The normally open Valve 2 and the wheel valves 3 are energized (closed), and on the piston 21 an external force is initiated. When the valves 2 . 3 and at least one of the valves 17 and 18 are tight, the piston moves 21 the pressure supply device 9 only according to the Schnüffelloch-Leerweg. Next are the normally closed valves 17 and 18 energized together. When both open, the piston of the pressure supply device moves 9 , Then the valves 17 and 18 individually energized to check that they are tight. Now the SG valves 17 and 18 and the SO valve 2 off. When the SO valves 1 and 2 are continuous, the piston moves. Now the SO valve is 1 energized. When it actually closes, the pressure and thus the motor current increase. If the piston continues to move, the simulator is 8th not jammed.

Das SG-Prüfventil 18 kann auch den Simulator mit der hydraulischen Druckstange verbinden.The SG check valve 18 can also connect the simulator to the hydraulic push rod.

Aufgrund des begrenzten Hauptzylinderhubs führt ein möglichst geringer Querschnitt aber dazu, dass nur ein deutlich begrenztes Druckmittelvolumen zur Verfügung steht. Dieses Volumen kann in den stromlosen Rückfallebenen durch den Einsatz des Fahrerkolbens 5 als Füllstufe im Sinne einer im Wesentlichen zusatzkraftfreien Zusatzfunktion gewissermaßen erweitert werden. Hierzu ist der hydraulische Raum 14 der Zylinder-Kolben-Anordnung 5 über eine hydraulische Verbindung 26 mit dem Bremskreis I (oder II) verbunden. In der Verbindung 26 ist ein in Richtung zum Raum 14 schließendes Rückschlagventil 25 angeordnet. Weiterhin ist diese Verbindung durch das Ventil 1 absperrbar. Durch diese Ausgestaltung der Bremsanlage kann im Bedarfsfall Bremsmittel aus dem hydraulischen Raum 14 zum Druckaufbau in einen (wie dargestellt) oder beide Bremskreise I, II gefördert werden.Due to the limited Hauptzylinderhubs leads as small as possible cross-section but that only a significantly limited volume of pressure medium is available. This volume can be in the de-energized fallback levels through the use of the driver's piston 5 be extended as a level of filling in the sense of a substantially additional force-free additional function as it were. This is the hydraulic space 14 the cylinder-piston arrangement 5 via a hydraulic connection 26 connected to the brake circuit I (or II). In the connection 26 is a towards the room 14 closing check valve 25 arranged. Furthermore, this connection is through the valve 1 shut off. This design of the brake system can, if necessary, brake fluid from the hydraulic space 14 for pressure build-up in one (as shown) or both brake circuits I, II are promoted.

Ein federndes Rückschlagventil 27 ist zwischen der Verbindung 26 und einem niedrigeren Druckniveau (beispielweise einem Druckmittelvorratsbehälter) angeordnet, wobei das Rückschlagventil 27 so eingestellt ist, dass es bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Druckes die Verbindung zu dem niedrigeren Druckniveau freigibt. Durch die Einfügung von den drei Rückschlagventilen 25, 27, 28, wie dies in dem in 2 abgebildeten zweiten Ausführungsbeispiel einer Bremsanlage dargestellt ist, kann die Bremsanlage somit derart erweitert werden, dass eine Füllstufe für den stromlosen Betrieb entsteht, in welcher ein Bremskreis, z. B. Bremskreis I, bei Bremspedalbetätigung über Kammer 14 zusätzlich befüllt wird.A springy check valve 27 is between the connection 26 and a lower pressure level (for example, a pressure medium reservoir), wherein the check valve 27 is set so that it releases the connection to the lower pressure level when a predetermined pressure is exceeded. By inserting the three check valves 25 . 27 . 28 as in the in 2 shown second embodiment of a brake system, the brake system can thus be extended so that a filling stage for the currentless operation arises in which a brake circuit, z. B. brake circuit I, with brake pedal actuation via chamber 14 is additionally filled.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
stromlos offenes Ventilnormally open valve
22
stromlos offenes Ventilnormally open valve
33
stromlos offenes Ventilnormally open valve
4a, 4b4a, 4b
stromlos geschlossenes Ventilnormally closed valve
55
Zylinder-Kolben-AnordnungCylinder-piston arrangement
66
HauptbremszylinderkolbenMaster cylinder piston
77
Kolbenpiston
88th
Simulationseinrichtungsimulation device
99
DruckbereitstellungseinrichtungPressure supply device
1010
HauptbremszylinderMaster Cylinder
1111
Druckraumpressure chamber
1212
hydraulische Kammerhydraulic chamber
1313
Druckraumpressure chamber
1414
hydraulischer Raumhydraulic room
1616
weitere hydraulische Kammeranother hydraulic chamber
1717
stromlos geschlossenes Ventilnormally closed valve
1818
Prüfventilcheck valve
2121
Kolbenpiston
2525
Rückschlagventilcheck valve
2626
hydraulische Verbindunghydraulic connection
2727
Rückschlagventilcheck valve
2828
Rückschlagventilcheck valve
3030
Radbremsewheel brake
3131
hydraulische Verbindungsleitunghydraulic connection line
3232
Verschieberichtungdisplacement direction
4040
Wegsensordisplacement sensor
4141
Drucksensorpressure sensor
4242
Wegsensordisplacement sensor
5555
Kolbenpiston
I, III, II
Radbremskreiswheel brake
Fact F act
Fremdkraftforeign power
FDriver F driver
Kraftforce

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009033499 A1 [0002] DE 102009033499 A1 [0002]

Claims (13)

Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit • einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (9), welche insbesondere durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet wird, deren Kolben durch eine elektromechanische Antriebseinrichtung betätigbar ist, • einer ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (5), deren Kolben (55) mit einem Bremspedal gekoppelt ist und deren hydraulischer Raum (14) mit einer hydraulischen Simulationseinrichtung (8) verbunden ist, • einem Hauptbremszylinder (10), welcher mindestens einen Druckraum (13) und einen Hauptbremszylinderkolben (6) aufweist und an welchen Radbremskreise (I, II) angeschlossen sind, wobei der Hauptbremszylinderkolben (6) eine hydraulische Kammer (12) begrenzt, die von dem von der Druckbereitstellungseinrichtung (9) abgegebenen Druck beaufschlagbar ist, wobei eine Druckbeaufschlagung der Kammer (12) eine Kraftwirkung auf den Hauptbremszylinderkolben (6) in der Betätigungsrichtung bewirkt.Brake system for motor vehicles with • an electrically controllable pressure supply device ( 9 ), which is formed in particular by a cylinder-piston arrangement, whose piston can be actuated by an electromechanical drive device, • a first cylinder-piston arrangement ( 5 ), whose pistons ( 55 ) is coupled to a brake pedal and whose hydraulic space ( 14 ) with a hydraulic simulation device ( 8th ), a master cylinder ( 10 ), which has at least one pressure chamber ( 13 ) and a master brake cylinder piston ( 6 ) and to which wheel brake circuits (I, II) are connected, wherein the master brake cylinder piston ( 6 ) a hydraulic chamber ( 12 ), which depends on that of the pressure supply device ( 9 ) pressure can be acted upon, wherein a pressurization of the chamber ( 12 ) a force acting on the master brake cylinder piston ( 6 ) in the actuation direction. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere hydraulische Kammer (16) hydraulisch zwischen der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (5) und dem Hauptbremszylinder (10) angeordnet ist, welche über eine absperrbare hydraulische Verbindung (17) mit einem Druckmittelbehälter oder einer Leitung mit niedrig gehaltenem Druck, insbesondere einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter, verbunden ist.Brake system according to claim 1, characterized in that a further hydraulic chamber ( 16 ) hydraulically between the first cylinder-piston assembly ( 5 ) and the master cylinder ( 10 ) is arranged, which via a lockable hydraulic connection ( 17 ) is connected to a pressure medium container or a line with low pressure, in particular a pressurized medium reservoir, which is under atmospheric pressure. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere hydraulische Kammer (16), der Kolben (55) der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (5) und der Hauptbremszylinderkolben (6) derart ausgeführt und angeordnet sind, dass bei einer Betätigung des Bremspedals und bei abgesperrter hydraulischer Kammer (16) eine hydraulische Kraftübertragung von dem Kolben (55) auf den Hauptbremszylinderkolben (6) stattfindet.Brake system according to claim 2, characterized in that the further hydraulic chamber ( 16 ), The piston ( 55 ) of the first cylinder-piston arrangement ( 5 ) and the master brake cylinder piston ( 6 ) are designed and arranged such that when the brake pedal is actuated and the hydraulic chamber is shut off ( 16 ) a hydraulic power transmission from the piston ( 55 ) on the master brake cylinder piston ( 6 ) takes place. Bremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinderkolben (6) als Stufenkolben ausgeführt ist, dessen Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser in die weitere hydraulische Kammer (16) ragt.Brake system according to claim 2 or 3, characterized in that the master brake cylinder piston ( 6 ) is designed as a stepped piston whose piston part with the smaller diameter in the further hydraulic chamber ( 16 protrudes. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (55) der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (5) als Stufenkolben ausgeführt ist, dessen Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser in die weitere hydraulische Kammer (16) ragt oder verstellbar ist.Brake system according to one of claims 2 to 4, characterized in that the piston ( 55 ) of the first cylinder-piston arrangement ( 5 ) is designed as a stepped piston whose piston part with the smaller diameter in the further hydraulic chamber ( 16 ) protrudes or is adjustable. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenteil mit dem kleineren Durchmesser bei einer Betätigung des Bremspedals in die weitere hydraulische Kammer (16) verstellt wird, so dass bei abgesperrter hydraulischer Kammer eine hydraulische Kraftübertragung auf den Hauptbremszylinderkolben (6) stattfindet.Brake system according to claim 5, characterized in that the piston part with the smaller diameter upon actuation of the brake pedal in the further hydraulic chamber ( 16 ) is adjusted so that when the hydraulic chamber is shut off a hydraulic power transmission to the master brake cylinder piston ( 6 ) takes place. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere hydraulische Kammer (16) über eine absperrbare hydraulische Verbindung (18) mit der Druckbereitstellungseinrichtung (9) oder der Simulationseinrichtung (8) verbindbar ist.Brake system according to one of claims 2 to 6, characterized in that the further hydraulic chamber ( 16 ) via a lockable hydraulic connection (18) with the pressure supply device ( 9 ) or the simulation device ( 8th ) is connectable. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass, insbesondere bei einer Undichtigkeit der hydraulischen Kammer (16) in einem Fehlerfall der Bremsanlage, der Kolben (55) der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (5) und der Hauptbremszylinderkolben (6) derart ausgeführt und angeordnet sind, dass sie nach einer vorgegebenen Bewegungsstrecke des Kolbens (55) in eine mechanische kraftübertragende Verbindung bringbar sind.Brake system according to one of claims 2 to 7, characterized in that, in particular in the case of a leakage of the hydraulic chamber ( 16 ) in case of failure of the brake system, the piston ( 55 ) of the first cylinder-piston arrangement ( 5 ) and the master brake cylinder piston ( 6 ) are designed and arranged such that, after a predetermined movement distance of the piston ( 55 ) can be brought into a mechanical force-transmitting connection. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Raum (14) der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (5) über eine absperrbare hydraulische Verbindung (NO-Ventil 1) mit einem Druckmittelbehälter, insbesondere einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter, in Verbindung steht.Brake system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the hydraulic space ( 14 ) of the first cylinder-piston arrangement ( 5 ) via a lockable hydraulic connection (NO valve 1 ) is in communication with a pressure medium container, in particular a pressurized medium reservoir under atmospheric pressure. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Radbremskreise (I, II) über eine mittels eines elektrisch steuerbaren Ventils (NC-Ventil 4) freigebbare hydraulische Verbindung mit zumindest einem Druckmittelspeicher, insbesondere Niederdruckspeicher, oder jeweils einem Druckmittelspeicher oder einem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter verbindbar sind.Brake system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the wheel brake circuits (I, II) via a means of an electrically controllable valve (NC valve 4 ) releasable hydraulic connection with at least one pressure medium reservoir, in particular low-pressure accumulator, or in each case a pressure medium accumulator or a pressurized medium storage container are connected under atmospheric pressure. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbereitstellungseinrichtung (9) bzw. die hydraulische Kammer (12) über eine absperrbare hydraulische Verbindung (NO-Ventil 2) mit der hydraulischen Verbindung zwischen der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (5) und der Simulationseinrichtung (8) verbunden oder verbindbar ist.Brake system according to one of claims 1 to 10, characterized in that the pressure supply device ( 9 ) or the hydraulic chamber ( 12 ) via a lockable hydraulic connection (NO valve 2 ) with the hydraulic connection between the first cylinder-piston arrangement ( 5 ) and the simulation device ( 8th ) is connected or connectable. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jede Radbremse (30) über ein elektrisch steuerbares, stromlos offenes Ventil (3) mit dem Hauptbremszylinder (10) verbunden ist.Brake system according to one of claims 1 to 11, characterized in that each wheel brake ( 30 ) via an electrically controllable, normally open valve ( 3 ) with the master cylinder ( 10 ) connected is. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Raum (14) der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (5) über eine hydraulische Verbindung (26) mit zumindest einem der Bremskreise (I, II) in Verbindung steht, wobei insbesondere ein Rückschlagventil (25) in der Verbindung angeordnet ist.Brake system according to one of claims 1 to 12, characterized in that the hydraulic space ( 14 ) of the first cylinder-piston arrangement ( 5 ) via a hydraulic connection ( 26 ) with at least one of the brake circuits (I, II) in In particular, a check valve ( 25 ) is arranged in the connection.
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