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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge,
mit einer ersten Einrichtung zur Bereitstellung von unter Druck stehendem
Hydraulikfluid in einem „brake-by-wire" Betrieb und einer
zweiten Einrichtung zur Bereitstellung von unter Druck stehendem
Hydraulikfluid in einem „push-through" Betrieb der elektrohydraulischen Bremsanlage
und mindestens einer mit mindestens einem Fahrzeugrad gekoppelten
Bremseinrichtung, die mit der ersten und zweiten Einrichtung in
fluide Verbindung bringbar ist.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bei
einer elektrohydraulischen Bremsanlage wird der Fahrerwunsch am
Bremspedal mittels Sensoren erfasst und in Form von elektrischen
Signalen einer elektronischen Steuerung zugeführt, die einen elektrischen
Bremsdruckgeber ansteuert. Deshalb werden derartige Systeme auch
als "brake-by-wire" Systeme bezeichnet.
Um das Fahrzeug auch bei einem Ausfall der Fahrzeugelektrik noch
mit einer Mindestverzögerung
abbremsen zu können,
weist die Bremsanlage zusätzlich
eine redundante hydraulische Notbremsfunktionalität auf, die
unmittelbar und ohne jegliche elektronische Ansteuerung auf die Bremsen
der Fahrzeugräder
wirkt.
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Bei
der hydraulischen Notbremsfunktionalität wird in herkömmlicher
Weise über
einen fußkraftbetätigbaren
Bremsdruckgeber sowie Hydraulikleitungen eine direkte Verbindung
zwischen dem Bremspedal und den Radbremsen des Kraftfahrzeuges hergestellt.
Diese Funktionalität
wird auch als "push-through" Betrieb bezeichnet.
Um auf den "brake-by-wire" Betrieb zu wechseln,
bedarf es einer Umschalteinrichtung. Die Umschalteinrichtung stellt
sicher, dass bei normalem Betrieb der elektrisch erzeugte Bremsdruck
auf die Radbremsen übertragen wird.
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Eine
elektrohydraulische Bremsanlage der eingangs erwähnten Art ist beispielsweise
aus der
DE 10 2004 016141 bekannt.
Bei der dort beschriebenen elektrohydraulischen Bremsanlage ist,
wie in
1 gezeigt ist, eine elektrohydraulische Energieeinheit
vorgesehen, die eine Hydraulikpumpe
102 und einen Druckspeicher
104 aufweist.
Des Weiteren sind Bremsen
203,
205,
207,
209 und
Drehzahlsensoren
262,
264,
266,
268 an
den Rädern
202,
204,
206,
208 zur
Messung der Drehgeschwindigkeiten der Räder vorgesehen. Der Fahrer
teilt dem System seinen Bremswunsch über ein Bremspedal
214 mit. Das
Pedal
214 ist mit einem Hauptbremszylinder
218 und
einem Simulationskolben
216 verbunden. Der Simulationskolben
216 dient
dazu, dem Fahrer das Gefühl
eines konventionellen Bremspedals eines herkömmlichen hydraulischen Bremssystems
zu vermitteln.
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Die
von einer Batterie 210 mit Energie versorgte elektrische
Steuereinheit 212 erhält
Messdaten von dem Pedalsensor X, der den zurückgelegten Pedalweg und/oder
die Betätigungsgeschwindigkeit ermittelt,
der Sensorgruppe 272 mit den Drucksensoren P1 bis P7, den
Temperatursensoren T1, T2, sowie den Drehzahlsensoren 262, 264, 266, 268.
Die elektronische Steuereinheit 212 ermittelt aus den bereitgestellten
Parametern den Verzögerungswunsch des
Fahrers.
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Zum
Bremsen betätigt
der Fahrer das Bremspedal 214. Daraufhin werden die Proportionalventile 238, 240, 244, 246 von
der Steuereinheit 212 angesteuert, die den Fluiddruck aus
dem Druckspeicher 104 über
die Trennkolben 222, 224 an die Radbremsen 207, 209 weiterleiten.
Die mit dem Hauptbremszylinder 218 der Bremspedaleinheit 201 verbundenen
Steuerventile 230, 232 bleiben dabei geschlossen.
Die tatsächlichen
Bremsdrücke
werden durch die Drucksensoren P1, P2, P3, P4, P5 erfasst und wieder
zur elektronischen Steuereinheit 212 weitergeleitet, wodurch
ein Regelkreis entsteht.
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Sinkt
nach dem Bremsvorgang der Druck in dem Druckspeicher 104 unter
einen bestimmten Wert, wird die Hydraulikpumpe 102 angeschaltet,
um den Druckspeicher 104 wieder mit Bremsfluid zu beaufschlagen.
Ist ein bestimmter Druck erreicht, wird die Pumpe 102 wieder
ausgeschaltet. Das Ein- bzw. Ausschalten der Pumpe 102 geschieht
durch die Steuereinheit 212.
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Um
die Bremsen der Vorder- und Hinterräder lösen zu können, werden die Proportionalventile 236, 242, 243, 248 geöffnet und
die Proportionalventile 238, 240, 244, 246 geschlossen.
Dadurch wird der Druck in den Bremsleitungen der Radbremsen 203, 205, 207, 209 abgelassen.
Die Ausgleichsventile 239, 250 können geöffnet bleiben.
Das Bremsfluid fließt
durch die Steuerventile 236, 242 und zurück zum drucklosen
Bremsfluidbehälter 220.
Mit dem Zurückführen des
Bremsfluids zum Bremsfluidbehälter 220 kann
dieser sodann erneut die Druckkammern des Bremszylinders 218 mit
Bremsfluid füllen.
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Sollte
es zu Problemen mit der Druckversorgung durch beispielsweise Ausfall
der Hydraulikpumpe 102 oder Ausfall des Druckspeichers 104 kommen,
stellt ein hydraulischer Bremskreis den notwendigen Bremsdruck an
den Radbremsen zur Verfügung. Über den
Hauptbremszylinder 218 kann der Fahrer, wie bei einer herkömmlichen
hydraulischen Bremsanlage, die Bremsung rein mechanisch über die
Fußkraft
und die hydraulische Übersetzung
durch das Bremspedal 214 einleiten. Der hydraulische Druck
wird dabei über
den Hauptbremszylinder 218 aufgebaut und direkt über die
im schaltungslosen Zustand geöffneten
Steuerventile 230, 232 zu den Radbremsen 203, 205 weitergeleitet.
Somit kann bei einem Ausfall der Fahrzeugelektrik das Fahrzeug durch
Betätigung
des Bremspedals 214 rein hydraulisch abgebremst werden
("push-through").
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Die
in der 1 gezeigte und voranstehend beschriebene elektrohydraulische
Bremsanlage ist komplex und weist ein ganzes Netzwerk an Hydraulikfluidleitungen
auf, die entsprechend mit Steuerventilen, Proportionalventilen,
Trennkolben, Sensoren etc. versehen sind. Jede einzelne Komponente
dieser elektrohydraulischen Bremsanlage trägt zum Gesamtgewicht des Fahrzeuges
bei, was wiederum den Energieverbrauch des Kraftfahrzeuges nachhaltig beeinflusst.
Des Weiteren sind derart komplex aufgebaute Bremssysteme teuer in
der Herstellung, der Wartung sowie der Montage.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte
elektrohydraulische Bremsanlage vorzusehen, die kostengünstiger
herzustellen ist und weniger Bauteile, beispielsweise Ab- und Zuleitungen,
Steuerventile, Proportionalventile, Trennkolben etc. aufweist, aber
dennoch die an eine solche Bremsanlage gestellten Sicherheitsstandards
erfüllt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Zur
Lösung
der oben genannten Aufgabe sieht ein erster Aspekt der Erfindung
eine elektrohydraulische Bremsanlage vor mit einer ersten Einrichtung
zur Bereitstellung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid in einem „brake-by-wire" Betrieb und einer
zweiten Einrichtung zur Bereitstellung von unter Druck stehendem
Hydraulikfluid in einem „push-through" Betrieb der elektrohydraulischen
Bremsanlage und mindestens einer mit mindestens einem Fahrzeugrad
gekoppelten Bremseinrichtung, die mit der ersten und der zweiten
Einrichtung in fluide Verbindung bringbar ist. Ein elektromagnetisch
betätigbares
Steuerventil ist der Bremseinrichtung vorgeschaltet, das sowohl
im „push-through" als auch „brake-by-wire" Betrieb als Einlassventil
dient zum Beaufschlagen der Bremseinrichtung mit Hydraulikfluid.
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Das
der Bremseinrichtung vorgeschaltete, elektromagnetisch betätigbare
Steuerventil übernimmt
bei der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremsanlage eine Doppelfunktion, da es sowohl im „push-through" als auch „brake-by-wire" Betrieb als Einlassventil
dient. Dadurch ist in der Regel kein weiteres Steuerventil notwendig,
das beispielsweise die Funktion eines Einlassventils im „brake-by-wire" Betrieb übernimmt.
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Das
elektromagnetisch betätigbare
Steuerventil kann ein im schaltungslosen Zustand geöffnetes,
elektromagnetisch betätigbares
Sitzventil sein. Das im schaltungslosen Zustand geöffnete Sitzventil kann
auch bei Ausfall der Fahrzeugelektrik einen raschen Hydraulikdruckaufbau
in den den Fahrzeugrädern
zugeordneten Bremseinrichtungen gewährleisten, womit die elektrohydraulische
Bremsanlage die an solche gestellten Sicherheitsstandards insbesondere
im „push-through" Betrieb erfüllt.
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Weiterhin
umfasst die elektrohydraulische Bremsanlage jedenfalls teilweise
voneinander getrennte Hydraulikfluidkreisläufe für den „push-through" und den „brake-by-wire" Betrieb. Es kann
ein elektromagnetisch betätigbares
Steuerventil vorgesehen sein, das diese beiden Hydraulikfluidkreisläufe voneinander
entkoppelt oder trennt. Dadurch wird erreicht, dass ein bestimmter
Teil der Hydraulikfluidleitungen sowohl für den „push-through" als auch für den „brake-by-wire" Betrieb benutzt
werden kann.
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Das
elektromagnetisch betätigbare
Steuerventil, welches den „push-through" Hydraulikfluidkreislauf
von dem „brake-by-wire" Hydraulikfluidkreislauf
trennt, kann nach einer Weiterbildung der Erfindung ein im schaltungslosen
Zustand geöffnetes Ventil
sein.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremsanlage ist
ein im schaltungslosen Zustand geschlossenes, elektromagnetisch
betätigbares
Steuerventil der Bremseinrichtung nachgeschaltet. Dieses nachgeschaltete
Steuerventil dient als Auslassventil und lässt zum Druckabbau in den Bremseinrichtungen das
Hydraulikfluid zurück
zu einem Hydraulikfluidreservoir.
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Eine
weitere Ausgestaltung der elektrohydraulischen Bremsanlage sieht
vor, dass eine Ausgangsseite der ersten Einrichtung zur Bereitstellung von
unter Druck stehen dem Hydraulikfluid im „brake-by-wire" Betrieb mit einem
im schaltungslosen Zustand geschlossenen, elektromagnetisch betätigbaren
Steuerventil verbunden ist. Dieses Steuerventil, das im schaltungslosen
Zustand geschlossen ist, verhindert im „push-through" Betrieb der Bremsanlage ein Eindringen
von Hydraulikfluid in die erste Einrichtung, die im „brake-by-wire" Betrieb unter Druck stehendes
Hydraulikfluid bereitstellt. Insbesondere wird im „push-through" Betrieb ein rascher
Druckaufbau in den Bremseinrichtungen ermöglicht.
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Weiterhin
kann das Steuerventil, das mit der Ausgangsseite der ersten Einrichtung
zur Bereitstellung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid im „brake-by-wire" Betrieb verbunden
ist, ein elektromagnetisch betätigbares
Proportionalventil sein. Damit kann der im „brake-by-wire" Betrieb von der
ersten Einrichtung bereitgestellte Hydraulikfluiddruck steuerungsmäßig durch
das Proportionalventil verändert werden.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung kann die elektrohydraulische Bremsanlage
für einen
4-Rad „push-through" Betrieb ausgebildet
sein.
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Ferner
kann eine Ausgangsseite der zweiten Einrichtung, die unter Druck
stehendes Hydraulikfluid im „push-through" Betrieb bereitstellt,
mit einer Bremseinrichtung eines Vorderrades und eines Hinterrades
in fluide Verbindung bringbar sein. Diese diagonale Verteilung des
Bremsdruckes auf ein Vorderrad und ein Hinterrad gewährleistet,
dass das Fahrzeug stabil, insbesondere bei Kurvenfahrten oder auf
rutschiger Fahrbahn, abgebremst werden kann. Weist die zweite Einrichtung
zur Bereitstellung von unter Druck stehendem Hydraulikfluid im „push-through" Betrieb zwei Druckkammern
mit jeweils einer Ausgangsseite auf, kann bei unzureichendem Druckaufbau
in einer der Druckkammern, z.B. wegen einer undichten Druckkammer,
stets die Bremseinrichtung eines Vorderrades mit Hydraulikfluid
beaufschlagt wird, was zu einer verbesserten Bremsverzögerung des Fahrzeuges
führt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein elektromagnetisch
betätigbares
Steuerventil der Bremseinrichtung vorgeschaltet sein, das im „push-through" Betrieb als Einlassventil
dient zum Beaufschlagen der Bremseinrichtung mit von der zweiten
Einrichtung bereitgestellten Hydraulikfluid, und im „push-through" und „brake-by-wire" Betrieb als Auslassventil
dient zum Ablassen von Hydraulikdruck aus der Bremseinrichtung.
Damit kann das der Bremseinrichtung vorgeschaltete Steuerventil
drei verschiedene Funktionen übernehmen.
Einerseits dient es im „push-through" Betrieb als Einlassventil
und anderseits dient es im „push-through" und „brake-by-wire" Betrieb als Auslassventil.
Dadurch wird die Anzahl der Steuer ventile verringert, die bei einer
im „push-through" und „brake-by-wire" Betrieb voll funktionsfähigen elektrohydraulischen
Bremsanlage vorhandenen sein müssen.
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Das
elektromagnetisch betätigbare
Steuerventil kann ein im schaltungslosen Zustand geöffnetes,
elektromagnetisch betätigbares
Proportionalventil sein. Das Proportionalventil gewährleistet
insbesondere beim Druckaufbau eine steuerungsmäßige Veränderung des Hydraulikfluiddruckes,
mit dem die Bremseinrichtungen beaufschlagt werden.
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Des
Weiteren kann die elektrohydraulische Bremsanlage für einen
4-Rad „push-through" Betrieb ausgebildet
sein, wobei jeder Bremseinrichtung ein elektromagnetisch betätigbares
Steuerventil vorgeschaltet ist. Eine 4-Rad „push-through"-fähige elektrohydraulische
Bremsanlage verbessert die Mindestverzögerung des Fahrzeuges bei Ausfall
der Fahrzeugelektrik. Dadurch, dass jeder einzelnen Bremseinrichtung
ein Steuerventil vorgeschaltet sein kann, kann jede Bremseinrichtung
einzeln mit Hydraulikfluid beaufschlagt worden und somit gezielt zum
Einleiten eines Bremsvorgangs betätigt werden.
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Bei
der elektrohydraulischen Bremsanlage kann ein der Bremseinrichtung
zugeordneter „brake-by-wire" Hydraulikkreislauf
vorgesehen sein, der einen die erste Einrichtung zur Bereitstellung
von Hydraulikfluiddruck umfassenden ersten Abschnitt und einen die
Bremseinrichtung umfassenden zweiten Abschnitt aufweist, wobei der
erste Abschnitt von dem zweiten Abschnitt durch ein Rückschlagventil getrennt
ist. Das Rückschlagventil
verhindert beispielsweise das Eindringen von Gasblasen oder Verunreinigungen
aus dem Bereich der Radbremsen in den die erste Einrichtung umfassenden
Abschnitt des „brake-by-wire" Hydraulikkreislaufs.
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Des
Weiteren kann bei der elektrohydraulischen Bremsanlage der erste
Abschnitt und der zweite Abschnitt der „brake-by-wire" Hydraulikkreisläufe, die
den Bremseinrichtungen der Vorderräder zugeordnet sind, durch
ein Rückschlagventil
getrennt sein.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung der elektrohydraulischen Bremsanlage
kann einer Ausgangsseite der ersten Einrichtung mindestens ein elektromagnetisch
betätigbares
Proportionalventil nachgeschaltet sein, das im „brake-by-wire" Betrieb als Einlassventil
dient, um die Bremseinrichtung mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid
zu beaufschlagen, das von der ersten Einrichtung bereitgestellt
wird. Durch das Proportionalventil kann der Hydraulikfluiddruck,
mit dem die dem Proportionalventil zugeordnete Bremseinrichtung
beaufschlagt wird, steuerungsmäßig geändert werden.
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Erforderlichenfalls
können
die Bremseinrichtungen der Hinterräder elektromechanisch betätigt werden.
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Bei
der elektrohydraulischen Bremsanlage kann die zweite Einrichtung
einen durch eine Betätigungseinrichtung,
insbesondere durch ein Bremspedal, betätigbaren Bremszylinder aufweisen,
der mit einem Reservoir für
Hydraulikfluid in fluide Verbindung bringbar ist. Weiterhin kann
dem Bremszylinder ein Tandemkolbenventil mit einer ersten Druckkammer
und einer zweiten Druckkammer nachgeschaltet sein, wobei die erste
Druckkammer und die zweite Druckkammer jeweils mit elektromagnetisch
betätigbaren
Steuerventilen verbunden sind. Durch das Vorsehen eines Tandemkolbenventils
mit zwei Druckkammern können
die den Bremseinrichtungen vorgeschalteten Steuerventile mit Hydraulikfluid
aus verschiedenen Druckkammern versorgt werden, was wiederum einen
zusätzlichen
Sicherheitsaspekt dahingehend bietet, dass bei Undichtheit einer
Druckkammer weiterhin Hydraulikfluiddruck von der anderen Druckkammer über das
entsprechende Steuerventil der jeweiligen Bremseinrichtung zugeführt werden
kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung sind der Bremszylinder und das diesem
nachgeschaltete Tandemkolbenventil starr, insbesondere über eine
Druckstange, miteinander gekoppelt. Damit wird eine gute Kraftübertragung
von dem fußkraftbetätigbaren
Hauptbremszylinder auf das Tandemkolbenventil sichergestellt.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird im Anschluss anhand der beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
elektrohydraulische Bremsanlage aus dem Stand der Technik;
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2 eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremsanlage;
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3 eine
zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremsanlage;
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4 eine
dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremsanlage; und
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5 eine
vierte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremsanlage, die ähnlich
zu der in 3 dargestellten Ausführungsform
ist.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung
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In
den 2 bis 5 sind verschiedene Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremsanlage dargestellt. In den 2 bis 5 sind
solche Bauteile, die denjenigen in der 1 entsprechen,
mit übereinstimmenden
Bezugszeichen bezeichnet. Ferner sind diejenigen Bauteile, die speziell
auf die in den 2 bis 5 dargestellten
Ausführungsformen
bezogen sind, mit fortlaufenden 300, 400 bzw. 500-Nummern
bezeichnet.
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Das
in der 2 dargestellte Ausführungsbeispiel einer elektrohydraulischen
Bremsanlage 300 umfasst eine Bremspedaleinheit 201,
in der ein Bremspedal 214 mit einem Hauptbremszylinder 218 und
einem Simulationskolben 216 wirkungsmäßig verbunden ist. Ein Pedalsensor
X misst die Pedalstellung (zückgelegter
Pedalweg) und die Betätigungsgeschwindigkeit
des Bremspedals 214. Es wäre jedoch auch denkbar, dass
der Pedalsensor X nur die Pedalstellung misst und die Betätigungsgeschwindigkeit
von einer elektronischen Steuereinheit (in 2 nicht
dargestellt) oder einem anderen Gerät berechnet wird. Ein Reservoir
für Hydraulikfluid
oder ein Bremsfluidbehälter 220 stellt
der elektrohydraulischen Bremsanlage 300 Hydraulikfluid
zur Verfügung.
Der Simulationskolben 216 dient dazu, dem Fahrer das typische
Rückwirkungsverhalten
des Bremspedals eines herkömmlichen
hydraulischen Bremssystems zu vermitteln.
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Der
Bremszylinder 218 der in 2 darstellten
Ausführungsform
ist als ein Tandemzylinder mit zwei Druckkammern 222, 224 ausgebildet.
Obwohl in 2 ein Bremszylinder 218 mit
zwei gleich großen Druckkammern 222, 224 dargestellt
ist, so ist es prinzipiell auch möglich, einen Tandemzylinder
zu verwenden, der unterschiedlich dimensionierte Druckkammern aufweist.
So könnte
beispielsweise der radiale Querschnitt der ersten Druckkammer 222 ungleich
dem radialen Querschnitt der zweiten Druckkammer 224 sein.
Dadurch könnte
der in den beiden Druckkammern 222, 224 erzeugte
Hydraulikdruck unterschiedliche Werte annehmen.
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Die
erste Druckkammer 222 ist über eine Zuleitung 303a, 305a, 307a' mit der Bremseinrichtung 203 des
linken Vorderrades VL auf fluide Weise verbunden. Am Punkt 310a ist
die Zuleitung 303a, 305a, 307a' mit einer Abzweigung 307a'' verbunden, die zur Bremseinrichtung 205 des
rechten Hinderrades HR führt.
Gleichermaßen
ist die zweite Druckkammer 224 über eine Zuleitung 303b, 305b, 307b' mit der Bremseinrichtung 207 des
linken Hinderrades HL auf fluide Weise verbunden. An der Abzweigung 310b führt von
dieser Zuleitung 303b, 305b, 307b' eine weitergehende
Leitung 307b'' zur Bremseinrichtung 209 des
rechten Vorderrades VR. Die Fluidkreisläufe von der ersten Druckkammer 222 und
von der zweiten Druckkammer 224 zu den entsprechenden Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 der
Fahrzeugräder
sind bei der in 2 dargestellten Ausführungsform
symmetrisch ausgebildet.
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In
den Zuleitungen 303a, 305a, 307a'/307a'' und 303b, 305b, 307b'/307b'' sind elektromagnetisch betätigbare
Steuerventile 302a, 302b sowie 306a, 306b, 306c, 306d angeordnet.
Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform
sind die Steuerventile 302a, 302b als ISO-Ventile
und die Steuerventile 306a, 306b, 306c, 306d als
elektrisch betätigbare Sitzventile
ausgebildet. Die Steuerventile 302a, 302b sowie 306a, 306b, 306c, 306d sind
im schaltungslosen Zustand geöffnet.
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In
dem Hydraulikkreislauf des linken Vorderrades VL und des rechten
Hinterrades HR befindet sich zwischen dem ISO-Ventil 302a und
der ersten Druckkammer 222 ein erster Drucksensor P1, und zwischen
den Steuerventilen 306a, 306b und dem ISO-Ventil 302a ein
zweiter Drucksensor P2, während
in dem Hydraulikkreislauf des rechten Vorderrades VR und des linken
Hinterrades HL zwischen dem ISO-Ventil 302b und den Steuerventilen 306c, 306d ein
dritter Drucksensor P3 vorgesehen ist. Der erste Drucksensor P1
misst den Hydraulikdruck in der ersten Druckkammer 222.
Da beide Druckkammern 222, 224 den gleichen radialen
Querschnitt aufweisen, kann aus dem Ergebnis der Druckmessung des Drucksensors
P1 auf den in der zweiten Druckkammer 224 vorherrschenden
Druck geschlossen werden.
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Des
Weiteren sind den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 jeweils
elektrisch betätigbare Steuerventile 308a, 308b, 308c, 308d als
Auslassventile nachgeschaltet. Von den Steuerventilen 308a, 308b, 308c, 308d führen jeweils
Ableitungen 309a', 309a'', 309b', 309b'', 315a, 315b, 330 zurück zum Reservoir 220.
Für die
Steuerventile 308a, 308b und die Steuerventile 308c, 308d ist
jeweils eine gemeinsame Ableitung 315a, 315b vorgesehen,
die an einem Verzweigungspunkt 320 zusammengeführt werden.
Von dem Verzweigungspunkt 320 führt lediglich eine einzige
Ableitung 330 zurück
zum Reservoir 220.
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Da
die Steuerventile 302a, 302b sowie 306a, 306b, 306c, 306d im
schaltungslosen Zustand geöffnet
sind, wird bei Betätigen
des Bremspedals 214 im „push-through" Betrieb Hydraulikfluid
aus den Druckkammern 222, 224 über die entsprechenden Zuleitungen 303a, 305a, 307a'/307a'' sowie 303b, 305b, 307b'/307b'' unter gleichem Druck den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 der
Fahrzeugräder
zugeführt.
Im Gegensatz zu der in 1 dargestellten Bremsanlage
ist somit bei der in 2 beschriebenen Ausführungsform
ein 4-Rad „push-through" Betrieb möglich.
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Die
in 2 dargestellte elektrohydraulische Bremsanlage 300 umfasst
ferner eine Energieeinheit 100 mit einem Druckspeicher 104 und
einer elektromotorisch betriebenen Hydraulikpumpe 102.
Die Energieeinheit 100 wird vom Reservoir 220 über eine Zuleitung 330,
die der voranstehend erwähnten
Ableitung 330 zum Reservoir entspricht, mit Hydraulikfluid
versorgt. Die Ableitung des von der Hydraulikpumpe 102 beaufschlagbaren
Druckspeichers 104 mündet
in eine Hydraulikleitung 276, in der elektromagnetisch
betätigbare
Proportionalventile 304a, 304b angeordnet sind,
welche im schaltungslosen Zustand geschlossen sind. Die Ausgangsseiten
der Proportionalventile 304a, 304b sind jeweils über die Hydraulikfluidleitungen 311a, 311b mit
einem der Drucksensoren P2, P3 und über die zuvor beschriebenen
Zuleitungen 307a', 307a'', 307b', 307b'' mit den
Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 der Fahrzeugräder verbunden.
Ein weiterer Drucksensor P4 überwacht
den Hydraulikdruck in dem Druckspeicher 104. Ferner ist
ein Rückschlagventil
an der Ausgangsseite der Hydraulikpumpe 102 vorgesehen, das
ein Eindringen von Hydraulikfluid aus dem Druckspeicher 104 in
die Hydraulikpumpe 102 im abgeschalteten Zustand des zugehörigen Motors
vermeidet. Ein Überdruckventil 105,
das über
eine Ansteuerung 106 geschaltet wird und im schaltungslosen
Zustand geschlossen ist, dient dazu, einen sicherheitskritischen Überdruck,
beispielsweise bei defektem Drucksensor P4, in die Ableitung 315a und von
dort über
die Hydraulikleitung 330 zum Reservoir 220 abzulassen.
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Obwohl
in 2 nicht dargestellt, sind ähnlich wie in der 1 in
der elektrohydraulischen Bremsanlage des vorliegenden Ausführungsbeispieles
eine elektronische Steuereinheit, entsprechende Temperatursensoren,
eine Energieversorgungsquelle in Form einer Batterie etc. vorgesehen.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der in 2 dargestellten
elektrohydraulischen Bremsanlage zunächst im "push-trough" Betrieb beschrieben. Sämtliche
Steuerventile befinden sich dabei in der in 2 dargestellten
Stellung, das heißt
in einem schaltungslosen Zustand, wie er z.B. bei Ausfall der Stromversorgung
vorliegen würde.
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Der
im „push-through" Betrieb durch das Bremspedal 214 erzeugte
Hydraulikdruck im Bremszylinder 218 bewirkt, dass Hydraulikfluid
aus den Druckkammern 222 und 224 verdrängt und
durch die ISO-Ventile 302a, 302b und durch die
Sitzventile 306a, 306b, 306c, 306d in
den Zuleitungen 303a, 303b, 305a, 305b, 307a', 307a'', 307b', 307b'' den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 der
Fahrzeugräder
zugeführt
wird. Durch den Druckaufbau in den Zuleitungen 303a, 303b, 305a, 305b, 307a', 307a'', 307b', 307b'' werden
die Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 mit
Hydraulikfluid beaufschlagt, was zum Aufbau eines Bremsdruckes und
letztendlich zum Abbremsen der Fahrzeugräder führt. Zum Ablassen des Bremsdruckes
in den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 im „push-through" Betrieb nimmt der
Fahrer des Fahrzeuges seinen Fuß vom Bremspedal 214.
Dadurch kann Hydraulikfluid aus den Zuleitungen 303a, 303b, 305a, 305b, 307a', 307a'', 307b', 307b'' zurück in die
beiden Druckkammern 222, 224 des Bremszylinders 218 strömen, wodurch
sich der Bremsdruck in den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 verringert.
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Im
Unterschied zum „push-through" Betrieb geschieht
im „brake-by-wire" Betrieb der elektrohydraulischen
Bremsanlage der Druckaufbau mittels des Druckspeichers 104.
Dabei sind die im schaltungslosen Zustand geöffneten Steuerventile 302a, 302b von
einer in 2 nicht dargestellten Steuereinheit angesteuert,
um diese von der geöffneten
Stellung in eine geschlossene Stellung zu bringen. Zusätzlich werden
die Proportionalventile 304a, 304b durch die Ansteuerung
der Steuereinheit geöffnet.
Somit kann im „brake-by-wire" Betrieb Hydraulikfluid
aus dem Druckspeicher 104 durch die Proportionalventile 304a, 304b und
durch die entsprechenden Zuleitungen 311a, 311b, 307a', 307a'', 307b', 307b'',
von denen ein Teil auch im "push-through" Betrieb verwendet
wird, den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 zugeführt werden.
Durch entsprechende elektronische Ansteuerung der Proportionalventile 304a, 304b kann
der Bremsdruck in den einzelnen Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 in
Abhängigkeit
des vom Pedalsensor X ermittelten Pedalswegs und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit
des Bremspedals 214 moduliert werden. Ferner ist es durch
entsprechende Ansteuerung der Proportionalventile 304a, 304b möglich, dass
der Bremsdruck in den Zuleitungen zum linken Vorderrad und rechten
Hinterrad unterschiedlich zum Bremsdruck in den Zuleitungen zum
rechten Vorderrad und linken Hinterrad eingestellt wird.
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Sinkt
der von dem Druckspeicher 104 zur Verfügung gestellte Hydraulikfluiddruck,
der vom Drucksensor P4 gemessen wird, unter einen vorgegebenen Schwellenwert,
wird die Hydraulikpumpe 102 betätigt, um einen ausreichenden
Bremsdruck in den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 aufzubauen.
Die Hydraulikpumpe 102 wird elektronisch angesteuert und
gestartet, wodurch der Hydraulikfluidspeicher 104 erneut
mit Hydraulikfluid aus dem Reservoir 220 beaufschlagt wird.
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Zum
Ablassen des Bremsdruckes in den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 werden
die Steuerventile 306a, 306b, 306c, 306d geschlossen und
die Steuerventile 308a, 308b, 308c, 308d geöffnet. Das
Hydraulikfluid gelangt so von den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 über die
Ableitungen 309a', 309a'', 309b', 309b'', 315a, 315b, 330 zurück zum Reservoir 220.
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Mit
der in 2 dargestellten elektrohydraulischen Bremsanlage
ist ein sog. 4-Rad „push-through" Betrieb möglich, und
zwar im Gegensatz zu der in 1 dargestellten
elektrohydraulischen Bremsanlage, bei der nur die beiden Vorderräder im „push-through" Betrieb abgebremst
werden können. Dies
stellt einen besonderen Aspekt in Bezug auf die Bremsleistung der
in 2 dargestellten Ausführungsform dar.
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Von
Bedeutung ist bei der in 2 dargestellten elektrohydraulischen
Bremsanlage, dass die Steuerventile 306a, 306b, 306c, 306d sowohl
im „push-through" als auch „brake-by-wire" Betrieb als Einlassventile
zu den Bremseinrichtungen dienen. Durch Übernahme dieser Doppelfunktion
ist die Funktionsfähigkeit
auch ohne die Proportionalventile 238, 240, 244, 246 der 1,
die bei der dort dargestellten Bremsanlage als Einlassventile im „brake-by-wire" Betrieb dienen,
sichergestellt. Zusätzlich können die
in 1 gezeigten Trennkolben weggelassen werden.
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Des
Weiteren ermöglicht
die Geometrie der Hydraulikfluidleitungen, insbesondere die Abzweigungspunkte 310a, 310b und
der Abzweigungspunkt 320, eine Reduzierung der Anzahl der
Steuerventile, Reservoirleitungen, Zu- und Ableitungen. So sind
bei der in 2 dargestellten Ausführungsform
zwei Proportionalventile 304a, 304b ausreichend,
um den Hydraulikdruck im „brake-by-wire" Betrieb zu steuern,
im Vergleich zu den vier Proportionalventilen 238, 240, 244, 246 der 1.
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Auf
Grund der voranstehend beschriebenen besonderen Aspekte, die, wie
der Fachmann erkennt, als nicht abschließend zu bewerten sind, werden
die Herstellungskosten für
die erfindungsgemäße elektrohydraulische
Bremsanlage herabgesetzt und das Gesamtgewicht der Bremsanlage verringert. Des
Weiteren kann durch die geringere Anzahl an Bauteilen die Bremsanlage
kompakter gestaltet werden, was insbesondere beim Einsatz in kleinen
Fahrzeugen mit geringem Gesamtgewicht vorteilhaft ist.
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Im
Folgenden werden drei weitere Ausführungsformen einer hydraulischen
Bremsanlage in Bezug auf die 3 bis 5 beschrieben.
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Die
in den 3 bis 5 dargestellten Ausführungsformen
der elektrohydraulischen Bremsanlage umfassen ein Reservoir für Hydraulikfluid 220,
das mit einem Bremskolben 218 auf fluide Weise verbunden
ist. Ebenso ist ein Simulationskolben 216 vorgesehen, der
dem Fahrer bei Betätigung
des Bremspedals 214 das Gefühl einer herkömmlichen hydraulischen
Bremsanlage vermittelt. Wie bei der in 2 dargestellten
Ausführungsform
ist ferner ein Pedalsensor X vorgesehen. Die beiden Druckkammern 222, 224 des
Bremszylinders 218 sind auf fluide Weise mit dem Reservoir 220 gekoppelt,
wobei zusätzlich
ein elektromagnetisch betätigbares
Steuerventil 460 zwischen dem Reservoir 220 und
der ersten Druckkammer 222 vorgesehen ist. Von Bedeutung
für die
in den 3 bis 5 dargestellten Ausführungsformen
ist ein dem Bremszylinder 218 nachgeschalteter Ventilkolben 450, 550, 650,
der mit zwei Druckkammern 452, 454, 552, 554, 652, 654 ausgebildet
ist.
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Die
in den 3 und 5 dargestellte Bremsanlage 400, 600 umfasst
ferner eine Sensorgruppe 272 mit mehreren Drucksensoren,
deren Meßwerte über Temperatursensoren
T1, T2 kompensiert werden können.
Die Sensorgruppe 272 ist mit einer elektronischen Steuereinheit 212 verbunden. Die
Steuereinheit 212 wird von einer Batterie 210 mit Energie
versorgt.
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Bezug
nehmend auf die 3 sind beide Druckkammern 452, 454 des
Ventilkolbens 450 auf fluide Weise mit dem Reservoir 220 für Hydraulikfluid gekoppelt.
In Abhängigkeit
der Sensorgruppe 272 werden die verschiedenen in 3 dargestellten elektromagnetisch
betätigbaren
Steuerventile 402a, 402b, 404a, 404b, 406a, 406b, 408a, 408b, 410a, 410b, 460 durch
die elektronische Steuereinheit 212 angesteuert. Sämtliche
Steuerventile 402a, 402b, 404a, 404b, 406a, 406b, 408a, 408b, 410a, 410b, 460 befinden
sich im schaltungslosen Zustand in der in 3 gezeigten
Stellung. Auf die elektronische Ansteuerung soll in diesem Zusammenhang
nicht näher
eingegangen werden.
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Die
erste Druckkammer 452 des Ventilkolbens 450 ist über eine
Zuleitung 412a, ein Steuerventil 402a und eine
Hydraulikfluidleitung 418a mit einer Bremseinrichtung 203 eines
Vorderrades verbunden. Vor der Eingangsseite des Steuerventils 402a ist eine Abzweigung 422a vorgesehen,
welche die erste Druckkammer 452 ebenso über ein
Steuerventil 408b und eine Hydraulikfluidleitung 420b mit
der Bremseinrichtung 209 eines Hinterrades verbindet. In
analoger Weise ist die zweite Druckkammer 454 des Trennkolbenventils 450 über eine
Zuleitung 412b, ein Steuerventil 402b und eine
Hydraulikfluidleitung 418b mit der Bremseinrichtung 205 eines
weiteren Vorderrades verbunden. Des Weiteren wird über eine
Abzweigung 422b die zweite Druckkammer 454 über ein
Steuerventil 408a und einer Hydraulikfluidleitung 420a mit
der Bremseinrichtung 207 eines weiteren Hinterrades verbunden.
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An
dieser Stelle ist anzumerken, dass es auch denkbar wäre, die
Steuerventile 402a, 402b jeweils vor die Abzweigungspunkte 422a, 422b in
den Zuleitungen 412a, 412b anzuordnen. Dadurch
wäre ein
Betrieb der Bremsanlage auch ohne die Steuerventile 408a, 408b möglich.
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Die
Eingangsseite der Hydraulikpumpe 102 erhält über eine
Hydraulikfluidleitung 430 und eine Filtereinheit 270 Hydraulikfluid
vom Reservoir 220. Ferner ist ein Druckspeicher 104 vorgesehen,
der die Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 über die
Hydraulikfluidleitung 414a, 414b mit unter Druck
stehendem Hydraulikfluid beaufschlagen kann. Die Bremseinrichtungen 203, 205 der
Vorräder
sind über die
Hydraulikfluidleitungen 418a, 418b jeweils mit Rückschlagventilen 406a, 406b verbunden.
Die Rückschlagventile 406a, 406b sind
wiederum jeweils über
Hydraulikfluidleitungen 416a, 416b mit den elektromagnetisch
betätigbaren
Steuerventilen 404a, 404b verbunden, welche mit
der Ausgangsseite der Hydraulikpumpe 102 und der Ausgangsseite
des Druckspeichers 104 auf fluide Weise über die
Hydraulikfluidleitung 414a verbunden sind. Ferner sind die
Bremseinrichtungen 207, 209 der Hinterräder jeweils über Hydraulikfluidleitungen 420a, 420b mit den
elektromagnetisch betätigbaren
Steuerventilen 410a, 410b und über die Hydraulikfluidleitung 414b mit
der Ausgangsseite der Hydraulikpumpe 102 und des Druckspeichers 104 auf
fluide Weise verbunden.
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Die
Funktionsweise der in 3 dargestellten elektrohydraulischen
Bremsanlage wird nun zunächst
im „push-through" Betrieb beschrieben,
bei der sich sämtliche
Steuerventile in der in 3 gezeigten Stellung befinden.
Bei Ausfall der Stromversorgung 210 oder beim Auftreten
möglicher
Funktionsstörungen
der elektronischen Steuereinheit 212 kann über die
Betätigung
des Bremspedals 214 der Hauptbremszylinder 218 betätigt und
folglich der mit diesem starr gekoppelte Ventilkolben 450 verschoben
werden. Da das Ventil 460 im „push-through" Betrieb geöffnet ist,
kann das Hydraulikfluid aus den beiden Druckkammern 222, 224 bei
der Verschiebung des Kolbens in dem Hauptbremszylinder 218 zurück zum Reservoir 220 gelangen.
Die Verschiebung des Kolbens in dem Hauptbremszylinder 218 wird
so auf den Ventilkolben 450 übertragen. Durch Verschiebung
des Kolbens im Ventilkolben 450, bei der dessen Zentralventil 451 auf
dem Fachmann bekannte Weise geschlossen wird, werden die Hydraulikdrücke in der
ersten 452 und der zweiten 454 Druckkammer erhöht und Hydraulikfluid
wird jeweils durch die Steuerventile 402a und 402b den
Bremseinrichtungen 203 und 205 der Vorderräder zugeführt. Da
im stromlosen Zustand die Steuerventile 402a, 402b stets
geöffnet
sind, kann der Ventilkolben 450 die Bremseinrichtungen 203, 205 mit
Hydraulikfluid beaufschlagen. In gleicher Weise wird Hydraulikfluid
von der ersten Druckkammer 452 über die Abzweigung 422a und
durch das Steuerventil 408b der Bremseinrichtung 209 zugeführt. Analog
gelangt Hydraulikfluid aus der zweiten Druckkammer 454 über die
Abzweigung 422b und durch das Steuerventil 408a zur Bremseinrichtung 207.
Auch die Steuerventile 408a, 408b sind im stromlosen
Zustand stets geöffnet.
Somit ist der „push-through" Betrieb auch im
stromlosen Zustand der gesamten elektrohydraulischen Bremsanlage
möglich.
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Im „brake-by-wire" Betrieb wird der
Bremsdruck elektronisch erzeugt. Hierbei wird das Bremspedal 214 vom
Fahrer betätigt,
der Ventilkolben 450 bewegt sich dabei nicht, da das Ventil 460 geschlossen
ist und das Hydraulikfluid aus der Druckkammer 222 vom
Simulationskolben 216 geführt wird, wodurch dem Fahrer
auch im „brake-by-wire" Betrieb das herkömmliche „Bremsgefühl" vermittelt wird.
Im „brake-by-wire" Betrieb stellt der
Druckspeicher 104 unter Druck stehendes Hydraulikfluid
zur Verfügung. Dabei
werden bei einem Bremsvorgang die Steuerventile 404a, 404b sowie
die Ventile 410a, 410b geschaltet, das heißt sie bewegen
sich von einer geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung. Gleichzeitig
werden durch die elektronische Steuereinheit 212 die Steuerventile 402a, 402b sowie
die Steuerventile 408a, 408b von der geöffneten
Stellung in die geschlossene Stellung gebracht. Somit kann das Hydraulikfluid
vom Druckspeicher 104 durch die Ventile 404a, 404b den
Bremseinrichtungen 203, 205 der Vorderräder und
durch die Steuerventile 410a, 410b den Bremseinrichtungen 207, 209 der
Hinterräder
zugeführt
werden, wodurch das Fahrzeug abgebremst wird.
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Sollte
der im „brake-by-wire" Betrieb vorhandene
Druck im Hydraulikdruckspeicher 104 nicht mehr für eine vom
Fahrer durch Betätigung
des Bremspedals 214 eingeleitete Abbremsung ausrechend
sein, so kann über
die elektronische Steuereinheit 212 der Motor der Hydraulikpumpe 102 angeschaltet
werden. Die Hydraulikpumpe 102 beaufschlagt den Druckspeicher 104 sodann
mit Hydraulikfluid aus dem Reservoir 220 über die
Zuleitung 430.
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Im „brake-by-wire" Betrieb wird der
Hydraulikdruck aus den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 wie
folgt abgelassen. Es werden die Steuerventile 402a, 402b von
der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung gebracht, wodurch
das Hydraulikfluid aus den Bremseinrichtungen 203, 205 der
Vorderräder
zurück
zur ersten und zweiten Druckkammer 452, 454 strömt. Die
Rückschlagventile 406a, 406b verhindern
dabei das Eindringen von Hydraulikfluid in die Hydraulikfluidleitungen 416a, 416b.
Zusätzlich
werden die Steuerventile 408a, 408b geöffnet und
die Steuerventile 410a, 410b geschlossen. Das
Hydraulikfluid gelangt so aus den Bremseinrichtungen 207, 209 der
Hinterräder
jeweils über
die Hydraulikfluidleitungen 412a, 412b zurück zu den
beiden Druckkammern 452, 454.
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Eine
weitere Ausführungsform
einer elektrohydraulischen Bremsanlage ist in der 4 dargestellt.
An dieser Stelle wird lediglich auf die Unterschiede zu der in 3 dargestellten
Ausführungsform
eingegangen. In der 4 ist zu erkennen, dass die
Bremseinrichtungen 207, 209 der Hinterräder durch
die elektronische Steuereinheit 512 auf elektromechanische
Weise betätigt
werden. Zu diesem Zweck kann jede der beiden Bremseinrichtungen 207, 209 einen
elektromotorischen Aktuator umfassen. Die elektronische Steuereinheit 512 erhält bei einem
Bremsvorgang Steuersignale von der elektronischen Steuereinheit 212 in
Abhängigkeit
von dem vom Pedalsensor X erfassten Pedalweg und/oder der Betätigungsgeschwindigkeit
des Bremspedals 214. Des Weiteren erhält die elektronische Steuereinheit 512 Messdaten
von den Drehzahlsensoren 507, 509. Die elektronische
Steuereinheit 512 ermittelt daraufhin die erforderliche
Bremsverzögerung der
Hinterräder,
die sodann auf elektromechanischem Weg eingeleitet wird.
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Ein
weiterer Unterschied zwischen der in 3 dargestellten
Ausführungsform
und derjenigen von 4 besteht darin, dass zwischen
dem Hydraulikdruckspeicher 104 und der Hydraulikpumpe 102 ein
Rückschlagventil 540 angeordnet
ist. Somit kann das vom Hydraulikdruckspeicher 104 zur
Verfügung gestellte
Hydraulikfluid nicht zurück
zur Hydraulikpumpe 102 gelangen. Allerdings kann die Hydraulikpumpe 102,
bei entsprechendem Bedarf, den Hydraulikdruckspeicher 104 mit
Hydraulikfluid aus dem Reservoir 220 beaufschlagen.
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Die
in 4 dargestellte Ausführungsform ermöglicht einen
2-Rad „push-through" Betrieb der Vorderräder. Der „brake-by-wire" Betrieb dieser elektrohydraulischen Bremsanlage
erfolgt in analoger Weise zu der in 3 dargestellten
Ausführungsform.
Der Druckabbau in den Bremseinrichtungen 203, 205 der
Vorderräder
erfolgt im „brake-by-wire" Betrieb durch Öffnen der
Steuerventile 502a, 502b, durch die Hydraulikfluid
von den Bremseinrichtungen 203, 205 über die
Hydraulikfluidleitungen 512a, 512b zurück zu den
beiden Druckkammern 552, 554 des Ventilkolbens 550 und
von dort zum Reservoir 220 gelangen kann. Im „push-through" Betrieb erfolgt
der Druckabbau direkt im Anschluss an das Freigeben des Bremspedals 214,
da die Steuerventile 402a, 402b bereits geöffnet sind.
Das Hydraulikfluid wird aus den Bremseinrichtungen 203, 205 auf
analoge Weise wie im „brake-by-wire" Betrieb zum Reservoir 220 zurückgeführt.
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Die
in 5 dargestellte Ausführungsform der elektrohydraulischen
Bremsanlage unterscheidet sich von der in 3 dargestellten
Ausführungsform darin,
dass bei dieser Ausführungsform
die erste Druckkammer 652 des Ventilkolbens 650 über die Hydraulikfluidleitung 612a,
die eine Abzweigung 622a aufweist, die Steuerventile 602a, 602b und
die Hydraulikfluidleitungen 618a, 618b mit den
Bremseinrichtungen 203, 205 der Vorderräder verbunden ist,
während
die zweite Druckkammer 654 des Ventilkolbens 650 über die
Hydraulikfluidleitung 612b, die eine Abzweigung 622b aufweist,
die Steuerventile 608a, 608b und die Hydraulikfluidleitungen 620a, 620b auf
fluide Weise mit den Bremseinrichtungen 207, 209 der
Hinterräder
verbunden ist.
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Ebenso
wie bei der in 3 dargestellten Ausführungsform
ist ein Steuerventil 660 zwischen dem Reservoir 220 und
dem Hauptbremszylinder 218 angeordnet, das im stromlosen
Zustand geöffnet ist.
Ferner ist der Hauptbremszylinder 218 mit dem Ventilkolben 650 starr über eine
Druckstange 670 verbunden, um eine optimale Kraftübertragung
vom Hauptbremszylinder 218 auf den Kolben des Ventilkolbens 650 zu
ermöglichen.
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Im „brake-by-wire" Betrieb der in 5 dargestellten
Ausführungsform
werden die Steuerventile 602a, 602b sowie 608a, 608b von
der geöffneten Stellung
in die geschlossene Stellung gebracht, während gleichzeitig die Steuerventile 604a, 604b sowie 610a, 610b von
der geschlossenen Stellung in die geöffnete Stellung gebracht werden.
Die Ansteuerung der Steuerventile 602a, 602b, 608a, 608b, 604a, 604b, 610a, 610b geschieht
durch die elektronische Steuereinheit 212. Der Druckabbau
des Bremsdruckes in den Bremseinrichtungen 203, 205, 207, 209 geschieht
analog zu dem der in 3 gezeigten Ausführungsform.
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Ein
besonderer Aspekt der in den 3 bis 5 gezeigten
Ausführungsformen
besteht darin, dass die Steuerventile 402a, 402b, 408a, 408b, 502a, 502b, 602a, 602b, 608a, 608b im „push-through" Betrieb als Einlassventile
dienen, während
sie im „push-through" sowie „brake-by-wire" Betrieb als Auslassventile
fungieren. Durch Verwendung eines einzigen Ventils als Ein- und
Auslassventil kann die Gesamtzahl der Ventile, die bei einer elektrohydraulischen
Bremsanlage vorhanden sein müssen,
um einen funktionsfähigen „push-through" und „brake-by-wire" Betrieb zu gewährleisten,
reduziert werden.
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Weiterhin
werden bei den in den 3 bis 5 dargestellten
Ausführungsformen
der elektrohydraulischen Bremsanlage weniger Hydraulikfluidleitungen,
eine geringere Anzahl von Proportionalventilen und keine Trennkolbenventile
benötigt.
Dies zeigt ein Vergleich der in den 3 bis 5 dargestellten
elektrohydraulischen Bremsanlagen und der in 1 gezeigten
Bremsanlage. Durch die verringerte Anzahl an Bauteilen wird das
Gesamtgewicht der erfindungsgemäßen elektrohydraulischen Bremsanlage
verringert. In entsprechender Weise verringern sich auch die Herstellungskosten.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße elektrohydraulische Bremsanlage
kompakter ausgestaltet werden, was insbesondere beim Einbau in Kleinfahrzeugen mit
geringem Gewicht von Vorteil ist.
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Der
Fachmann erkennt, dass die in den 2 bis 5 beschriebenen
Ausführungsformen nicht
auf Bremsanlagen beschränkt
sind, bei denen die Bremseinrichtungen 203, 205 für die Vorderräder und
die Bremseinrichtungen 207, 209 für die Hinterräder bestimmt
sind. Mit anderen Worten, bei sämtlichen
der hier beschriebenen Ausführungsformen können die
mit den Bezugszeichen 203, 205, 207, 209 bezeichneten
Bremseinrichtungen beliebige Bremseinrichtungen der Vorderräder bzw.
Hinterräder
sein.
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Des
Weiteren erkennt der Fachmann, dass in den in den 3 bis 5 dargestellten
Ausführungsformen
Drucksensoren an entsprechenden Stellen vorgesehen sind, obwohl
diese in den Figuren nicht dargestellt sind. Die elektronische Steuereinheit 212 kann
auch Steuersignale von anderen Steuereinheiten, beispielsweise ABS,
ASR, TC, FDR, BA, ART, Soft Stop und ESP, erhalten.