DE102006020303A1 - Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugbremsanlage - Google Patents

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Abstract

Eine Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugbremsanlage umfasst eine Kopplungseinrichtung (2) zur Übertragung einer Kraft von einem Bremspedal (3) an einen Kolben (4) eines Hauptbremszylinders (5) und einen elektromechanischen Bremskraftverstärker (8) mit einem elektrischen Antriebsmotor (9), dessen Antriebskraft unter Zwischenschaltung eines Spindeltriebs (10) an dem Kolben (4) des Hauptbremszylinders (5) zur Wirkung bringbar ist. Der Spindeltrieb (10) greift an einem zweiten Kolben (11) einer Druckkammer (12) an, die mit dem Kolben (4) des Hauptbremszylinders (5) in Verbindung steht. Weiterhin ist eine Ventileinrichtung (17) vorgesehen, über die bei einer Relativbewegung der Kolben (4, 11) voneinanderweg Arbeitsmedium in die Druckkammer (12) einbringbar ist und die bei Umkehrung der Richtung der Relativbewegung schließt. Dies ermöglicht ein harmonisches Zuschalten der Unterstützungskraft eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers und damit ein gutes Pedalgefühl.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugbremsanlage, umfassend eine Kopplungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft von einem Bremspedal an einen Kolben eines Hauptbremszylinders, und einen elektromechanischen Bremskraftverstärker mit einem elektrischen Antriebsmotor, dessen Antriebskraft unter Zwischenschaltung eines Spindeltriebs an dem Kolben des Hauptbremszylinders zur Wirkung bringbar ist.
  • Kraftfahrzeuge sind heutzutage in der Regel mit einem Bremskraftverstärker ausgerüstet, der die Bremsbetätigung des Fahrers unterstützt. Zumeist kommt hierbei ein Unterdruck-Bremskraftverstärker zum Einsatz, der zwischen einer mit dem Bremspedal gekoppelten Druckstange und einem Kolben eines Hauptbremszylinders der Fahrzeugbremsanlage eingegliedert ist.
  • Bei modernen direkteinspritzenden Benzinmotoren oder Motoren mit variablem Ventilhub sowie bei Dieselmotoren steht jedoch oftmals kein ausreichender Unterdruck am Motor zur Verfügung. Dem kann beispielsweise durch eine elektrische oder vom Verbrennungsmotor angetriebene Unterdruckpumpe begegnet werden. Derartige Zusatzpumpen sowie die notwendige Verschlauchung benötigen jedoch Bauraum und erhöhen das Fahrzeuggewicht. Sie sind zudem im Hinblick auf die Fertigung und Montage aufwendig.
  • Eine Alternative stellen elektromechanische Bremskraftverstärker dar, bei denen die Kraft nicht durch eine Druckdifferenz sondern elektrisch erzeugt wird. Elektromechanische Bremskraftverstärker benötigen keinen Unterdruck und bauen wesentlich kompakter, leichter und preisgünstiger als heutige Unterdruck-Bremskraftverstärker einschließlich deren Hilfseinrichtungen.
  • Ein elektromechanischer Bremskraftverstärker mit einem zur Druckstange koaxialen Linearantrieb ist aus der DE 100 57 557 A1 bekannt. Das dort offenbarte Konstruktionsprinzip besteht darin, einen translatorisch verschiebbaren Anker vorzusehen, wobei die magnetischen Feldlinien parallel zur Kraftrichtung verlaufen und direkt den Anker gegen den Bremskolben drücken. Alternativ wird die Verwendung eines translatorischen Schrittmotors beschrieben. Es ist jedoch zu bezweifeln, dass derartige Antriebe imstande sind, die erforderlichen Verstärkungskräfte zu erzeugen.
  • Weiterhin ist aus der DE 199 39 950 A1 ein elektromechanischer Bremskraftverstärker bekannt, der auf den Einsatz bei einem Hybrid-Fahrzeug mit einer regenerativen Bremsvorrichtung abgestimmt ist. Hierbei ist das Bremspedal über eine Druckstange mit einem Kolben des Hauptbremszylinders gekoppelt. Das Drehmoment eines Elektromotor des Bremskraftverstärkers wird über ein translatorisches Organ eines Spindeltriebs in eine Axialkraft umgewandelt und unmittelbar an dem Kolben des Hauptbremszylinders zur Wirkung gebracht.
  • Weitere Beispiele für elektromechanische Bremskraftverstärker sind in der US 2003/0024245 A1, der US 2004/0050045 A1 und der EP 1 598 252 A2 beschrieben.
  • Eine Betätigungseinrichtungen für eine Fahrzeugbremsanlage der eingangs genannten Art, die einen elektromechanischen Bremskraftverstärker aufweist, ist aus der DE 103 27 553 A1 bekannt. Bei Aktivierung des Bremskraftverstärkers läuft eine Spindelschraube desselben gegen einen Mitnehmer an, der auf einer mit dem Kolben des Hauptbremszylinders verbundenen Druckstange sitzt.
  • In Situationen, in denen der Fahrer das Bremspedal mit hoher Geschwindigkeit niederdrückt, kann die fahrerseitig verursachte Krafteinleitung dem elektromechanischen Bremskraftverstärker kurzzeitig etwas vorauseilen. Mit Einsetzen des Wirkung des Bremskraftverstärkers am Mitnehmer kommt es zu einem spürbaren Ruck am Bremspedal.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bremsbetätigungseinrichtung mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker zu schaffen, die insbesondere bei einer schnellen Bremspedalbetätigung eine harmonische Einleitung der Kraft des ` Bremskraftverstärkers gestattet.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Bremsbetätigungseinrichtung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Einrichtung umfasst eine Kopplungseinrichtung zur Übertragung einer Kraft von einem Bremspedal an einen Kolben eines Hauptbremszylinders sowie einen elektromechanischen Bremskraftverstärker mit einem elektrischen Antriebsmotor, dessen Antriebskraft unter Zwischenschaltung eines Spindeltriebs an dem Kolben des Hauptbremszylinders zur Wirkung bringbar ist. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass der Spindeltrieb an einem zweiten Kolben einer Druckkammer angreift, die mit dem Kolben des Hauptbremszylinders in Verbindung steht, und dass eine Ventileinrichtung vorgesehen ist, über die bei einer Relativbewegung der Kolben voneinanderweg Arbeitsmedium in die Druckkammer einbringbar ist, und die bei Umkehrung der Richtung der Relativbewegung schließt.
  • Kommt es bei einer schnellen Bremsbetätigung durch den Fahrer zu einem Vorauseilen des Kolbens des Hauptbremszylinders gegenüber dem zweiten Kolben, so wird die hierbei verursachte Volumendifferenz in der Druckkammer durch zusätzliches Arbeitsmedium ausgeglichen. Die Kraft des Bremskraftverstärkers lässt sich so über den zweiten Kolben sehr weich einkoppeln, wodurch der Fahrer am Bremspedal keinen abrupten Ruck verspürt. Hierdurch wird das Pedalgefühl verbessert.
  • Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen angegeben.
  • So kann die Zufuhr von Arbeitsmedium sehr einfach über ein Rückschlagventil erfolgen, das in Richtung der Druckkammer gegen eine Federkraft öffnet. Dieses erlaubt eine schnelle und einfache Zufuhr von Arbeitsmedium, solange der Kolben des Hauptbremszylinders dem zweiten Kolben vorauseilt. Gewinnt letzterer gegenüber dem Kolben des Hauptbremszylinders an Geschwindigkeit, so steigt der Druck in der Druckkammer an und das Rückschlagventil schließt selbsttätig. Im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs bleibt das Rückschlagventil solange in seiner Sperrposition, wie über den Bremskraftverstärker eine Bremskraft ausgeübt wird.
  • Weiterhin kann ein Entlastungsventil vorgesehen sein, über das die Druckkammer nach einem Bremsvorgang entlastbar ist. Hierdurch kann das Differenzvolumen, das zu Beginn eines Bremsvorgangs in die Druckkammer eingebracht worden ist, wieder abgegeben werden, so dass das System in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung wird das Entlastungsventil parallel zu dem Bremskraftverstärker angesteuert. Für die Ansteuerung können beispielsweise ein Kraftsensor oder ein Wegsensor des Bremspedals ausgewertet werden.
  • Anstelle eines Rückschlagventils kann alternativ auch ein gesteuertes Ventil zum Einsatz kommen. Überdies ist es möglich, die vorstehend genannten Funktionalitäten in ein einziges Ventil zu integrieren.
  • Vorzugsweise ist das Entlastungsventil stromlos offen. Hierdurch kann bei einer Störung eine rein mechanische Notfunktion der Betätigungseinrichtung aufrechterhalten werden.
  • Weiterhin ist es denkbar, bei Diagnose einer Störung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers das Entlastungsventil aktiv zu öffnen bzw. offenzuhalten.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der zweite Kolben und der Kolben des Hauptbremszylinders in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Prinzipiell können beide Kolben mit gleichem Durchmesser vorgesehen werden, wodurch sich beide in einem gemeinsamen Zylinder unterbringen lassen und der Bearbeitungsaufwand gering bleibt. Es ist jedoch auch möglich, über unterschiedliche Kolbendurchmesser ein gegebenenfalls gewünschtes Übersetzungsverhältnis zu verwirklichen.
  • Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es weiterhin vorteilhaft, den zweiten Kolben koaxial zu der Kopplungseinrichtung anzuordnen, welche sich durch eine Öffnung in dem zweiten Kolben erstreckt und an dem Kolben des Hauptbremszylinders angreift.
  • Jedoch müssen die beiden Kolben nicht notwendigerweise in einem gemeinsamem Gehäuse angeordnet werden. Vielmehr ist es auch möglich, die Druckkammer in zwei Teilkammern aufzuteilen, die über eine Leitung miteinander verbunden sind. Hierbei kommuniziert der erste Kolben mit einer ersten Teilkammer und der zweite Kolben mit einer zweiten Teilkammer. Diese Vorgehensweise erlaubt eine weitestgehend freie Anordnung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers unabhängig von der Lage des Hauptbremszylinders und unabhängig von der Lage der Kopplungseinrichtung zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Bremspedal. Dies ermöglicht eine für das Crashverhalten und/oder die Geräuschwahrnehmung im Fahrzeuginnenraum vorteilhafte Anordnung.
  • Weiterhin kann ein translatorisches Organ des Spindeltriebs lose gegen den zweiten Kolben abgestützt sein, derart, dass von dem translatorischen Organ zwar Druckkräfte, jedoch keine Zugkräfte auf den zweiten Kolben übertragbar sind. Diese Entkopplung ist insbesondere bei der Entlastung des Systems vorteilhaft.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine schematische Längsschnittansicht einer Betätigungseinrichtung einer Fahrzeugbremsanlage mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
  • 2 eine schematische Längsschnittansicht einer Betätigungseinrichtung eine Fahrzeugbremsanlage mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Das erste Ausführungsbeispiel in 1 zeigt eine Betätigungseinrichtung 1 für eine Fahrzeugbremsanlage. Die Betätigungseinrichtung 1 umfasst eine Kopplungseinrichtung 2 zur Übertragung einer Kraft von einem Bremspedal 3 an einen Primärkolben 4 eines Hauptbremszylinders 5. Die Kopplungseinrichtung 2 weist eine Druckstange 6 auf, die mit einem Ende über ein Koppelglied 7 gelenkig mit einem schwenkbar am Fahrzeug gelagerten Pedalhebel des Bremspedals 3 gekoppelt ist. Das andere Ende der Druckstange 6 greift unmittelbar am Kolben 4 des Hauptbremszylinders 5 an. Es ist auch möglich, den Kolben 4 und die Druckstange 6 einstückig miteinander auszubilden.
  • Weiterhin umfasst die Betätigungseinrichtung 1 einen elektromechanischen Bremskraftverstärker 8, dessen Antriebskraft ebenfalls am Kolben 4 des Hauptbremszylinders 5 zur Wirkung bringbar ist. Der Bremskraftverstärker 8 weist hierzu einen elektrischen Antriebsmotor 9 auf, der über einen Spindeltrieb 10 einen zweiten Kolben 11 antreibt. Letzterer begrenzt eine mit einem Arbeitsmedium gefüllte Druckkammer 12 an der Rückseite des Primärkolbens 4 des Hauptbremszylinders 5, so dass eine Bewegung des zweiten Kolbens 11 durch das Arbeitsmedium auf den Primärkolben 4 übertragbar ist.
  • Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Primärkolben 4 und der zweite Kolben 11 in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen, wobei zudem beide Kolben den gleichen Außendurchmesser aufweisen und sich so in einer gemeinsamen Zylinderbohrung anordnen lassen. Die Druckstange 6 verläuft in diesem Fall durch eine Mittenöffnung des zweiten Kolbens 11 und die Druckkammer 12. Im Bereich der Mittenöffnung ist die Druckkammer 12 gegenüber der Druckstange 6 durch eine Gleitdichtung abgedichtet.
  • Weiterhin ist der Antriebsmotor 9 als bürstenfreier Elektromotor mit einem Stator 13 und einem Rotor 14 ausgeführt, der in einem nicht näher dargestellten Gehäuse konzentrisch um die Druckstange 6 der Kopplungseinrichtung 2 angeordnet ist. Der Stator 13 ist dabei ortsfest im Gehäuse des Bremskraftverstärkers 8 festgelegt, wohingegen der Rotor 14 mit einer Mutter 15 des Spindeltriebs 10 gekoppelt oder integral mit einer solchen ausgebildet ist. Die Mutter 15 des Spindeltriebs 10, vorzugsweise ein Kugelgewindetrieb, treibt eine im Gehäuse drehfest gelagerte, jedoch axial bewegbare Spindelschraube 16 an. Bei Aktivierung des Antriebsmotors 9 zur Bremskraftverstärkung drückt die Spindelschraube 16 den zweiten Kolben 11 in Richtung des Primärkolbens 4. Die Kraftübertragung erfolgt hierbei über das Arbeitsmedium in der Druckkammer 12.
  • Über den Druck des Arbeitsmediums kann eine harmonische Zuschaltung der Antriebskraft des Bremskraftverstärkers 8 erzielt werden. Zu diesem Zweck ist die Druckkammer 12 mit einer Ventileinrichtung 17 verbunden, die zu einem nicht näher dargestellten Ausgleichsbehälter leitet. Durch die Ansteuerung der Ventileinrichtung 17 lässt sich die Wirkung des Bremskraftverstärkers 8 beeinflussen.
  • Die in 1 beispielhaft dargestellte Ventileinrichtung 17 umfasst ein Ventil 18, über das bei einer Relativbewegung der Kolben 4 und 11 voneinanderweg Arbeitsmedium in die Druckkammer 12 einbringbar ist. Zudem ist vorgesehen, dass dieses Ventil 18 bei Umkehrung der Richtung der Relativbewegung schließt. Wird eine Bremspedalbetätigung 3 durch den Bremskraftverstärker 8 verstärkt, so wird die vom Fahrer aufgebrachte Betätigungskraft über die Kopplungseinrichtung 2 unmittelbar auf den Primärkolbens 4 des Hauptbremszylinders 5 übertragen. Parallel hierzu läuft der Antriebsmotor 9 an und übt auf die Spindelmutter 15 ein Drehmoment aus, das im Spindeltrieb 10 in eine Translationsbewegung der Spindelschraube 16 übersetzt wird. Diese drückt den zweiten Kolben 11 in Richtung des Hauptbremszylinders 5 bzw. des Primärkolbens 4.
  • Eilt zu Beginn einer Bremspedalbetätigung der Primärkolben 4 dem zweiten Kolben 11 kurzzeitig etwas voraus, was beispielsweise bei einer sehr schnellen Bremspedalbetätigung auftreten kann, so wird über das Ventil 18 zusätzlich Arbeitsmedium in den Zwischenraum zwischen den beiden Kolben 4 und 11, das heißt in die Druckkammer 12, eingebracht. Gewinnt der zweite Kolben 11 im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs gegenüber dem Primärkolben 4 an Geschwindigkeit, so führt dies zu einem Druckanstieg in der Druckkammer 12 und damit zu einer Kraftübertragung von dem elektromechanischen Bremskraftverstärker 8 auf den Primärkolben 4. Durch die Zwischenschaltung der Druckkammer 12 erfolgt die Zuschaltung des Bremskraftverstärkers 8 sehr weich und weitestgehend ruckfrei, so dass diese für den Fahrer am Bremspedal nicht spürbar ist.
  • Das Ventil 18 kann als einfaches Rückschlagventil ausgebildet werden, das in Richtung der Druckkammer 12 gegen eine Federkraft öffnet. Eilt der Primärkolben 4 voraus, so wird über das Rückschlagventil zusätzliches Arbeitsmedium in die Druckkammer 12 gesaugt.
  • Um das während eines Bremsvorgangs zusätzlich in die Druckkammer eingebrachte Arbeitsmedium wieder zu entfernen, weist die Ventileinrichtung weiterhin ein schaltbares Entlastungsventil 19 auf. Dieses ist im ungebremsten Zustand durch Bestromen geschlossen. Nach Beendigung eines Bremsvorgangs wird das Entlastungsventil 19 geöffnet, so dass infolge der Rückstellung des Primärkolbens 4 und/oder der Druckstange 6 das zusätzliche Arbeitsmedium in den Ausgleichsbehälter abgeführt wird. Das Ende eines Bremsvorgangs ist in herkömmlicher Weise durch die Auswertung von Position- und/oder Kraftsignalen ermittelbar.
  • Parallel wird die Spindelschraube 16 des Bremskraftverstärkers 8 in Richtung ihrer Ausgangsstellung zurückbewegt. Prinzipiell kann hierzu der Antriebsmotor 9 mit umgekehrter Drehrichtung angesteuert werden. Es ist jedoch vorteilhafter, den elektromechanischen Bremskraftverstärker 8 bzw. dessen Spindeltrieb 10 selbsthemmungsfrei auszubilden. Andernfalls würde bei einem Stromausfall im Bremsbetrieb der elektromechanische Bremskraftverstärker 8 in seiner Position stehenbleiben und u.U. weiterhin Bremsdruck aufbauen. Dementsprechend ist der Spindeltrieb 10 so ausgelegt, dass bereits durch den hydraulischen Gegendruck und/oder eine Pedalrückholfeder eine ausreichende Rückstellkraft aufgebaut wird, welche den elektromechanischen Bremskraftverstärker 8 in die Null-Lage zurückfährt. Weiterhin kann eine zusätzliche Rückholfeder am Bremskraftverstärker 8 vorgesehen werden.
  • Das Entlastungsventil 19 kann parallel zu dem Bremskraftverstärker 8 angesteuert werden, wodurch der Steuerungsaufwand gering bleibt. So kann mit einer Aktivierung des Bremskraftverstärkers 8 das Entlastungsventil 19 geschlossen und bei Deaktivierung des Bremskraftverstärkers 8 geöffnet werden. Es ist jedoch auch möglich, lediglich den Entlastungsvorgang zu koppeln.
  • Durch die Verwendung eines stromlos offenen Entlastungsventils 19 lässt sich ein mechanischer Notbetrieb der Fahrzeugbremsanlage bei einem Ausfall oder einer Störung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers 8 gewährleisten. Zudem kann vorgesehen werden, dass bei Diagnose einer Störung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers 8 das Entlastungsventil 19 aktiv geöffnet wird.
  • Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Insbesondere kann der Bremskraftverstärker 8 auch an anderer Stelle als unmittelbar zwischen dem Bremspedal 3 und dem Hauptbremszylinder 5 angeordnet werden.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Druckkammer 12 zwischen dem Primärkolben 4 des Hauptbremszylinders 5 und dem zweiten Kolben 11 in zwei separate Teilkammern 21 und 22 aufgeteilt ist. Die erste Teilkammer 21 ist am Hauptbremszylinder 5 vorgesehen, während die zweite Teilkammer 22 am Bremskraftverstärker 8 angeordnet ist. Die beiden Teilkammern 21 und 22 sind durch eine Druckleitung 23 miteinander verbunden. Dies bietet zum einen den Vorteil, dass die Modifikationen am Hauptbremszylinder 5 sehr gering bleiben, insbesondere dessen Außenabmessungen nicht verändert werden müssen. Zum anderen kann die zweite Teilkammer 22 zusammen mit dem Bremskraftverstärker 8 weitestgehend unabhängig vom Ort des Hauptbremszylinders 5 angeordnet werden. Je nach Wahl des Einbauorts kann dies sowohl Vorteile beim Crashverhalten, bei der Gewichtsverteilung als auch bei der Geräuschwahrnehmung im Fahrzeuginnenraum bieten. Zudem ist bei dem zweiten Ausführungsbeispiel keine Kopplungseinrichtung 2 durch den Bremskraftverstärker 8 hindurchzuführen, so dass sich dieser vereinfachen und besonders kompakt bauen lässt.
  • Die zweite Teilkammer 22 kann zusammen mit dem Bremskraftverstärker 8 beispielsweise im Kofferraum des Fahrzeugs oder in dessen Nähe untergebracht werden, um die Gewichtsverteilung am Fahrzeug zwischen Vorder- und Hinterachse zu verbessern.
  • Die Ventileinrichtung 17 kann prinzipiell an jeder der beiden Teilkammern 21 und 22 angeordnet werden. Bei Anordnung am Hauptbremszylinder kann jedoch besonders einfach auf die dort ohnehin vorhandene Bereitstellung von Arbeitsmedium zurückgegriffen werden.
  • Weiterhin kann im Fall einer Leckage eines Bremskreises das verlorene Volumen in der Druckkammer 12 verbleiben. Das Bremspedal 3 bleibt in diesem Fall im ungebremsten Zustand um den Hub des Leckage-Kreises nach vorne gezogen. Dies hat den Vorteil, dass nicht bei jeder weiteren Bremsung frische Bremsflüssigkeit aus dem Ausgleichsbehälter nachgesaugt wird und verloren geht. Hierdurch besitzt der verbleibende, intakte Bremskreis eine höhere Verfügbarkeit.
  • Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen wurden die beiden Kolben 4 und 11 jeweils mit gleichen Durchmesser dargestellt. Es ist jedoch möglich, über unterschiedliche Kolbendurchmesser eine zusätzliche Übersetzung zu verwirklichen.
  • Eine weitere Abwandlungsmöglichkeit besteht darin, die Ventileinrichtung 17 derart auszuführen, dass diese in beide Richtungen einen Volumenfluss unterbinden kann. Hierdurch können nicht nur Druckkräfte, sondern auch Zugkräfte übertragen werden.
  • In sämtlichen Fällen wird eine weiche Zuschaltung eines elektromechanischen Bremskraftverstärkers erzielt, so dass sich ein gutes Pedalgefühl ergibt. Zudem können verschiedene Bremsassistenzfunktionen realisiert werden, bei denen der Bremskraftverstärker 8 unabhängig von einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer aktiviert wird.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und Abwandlungen näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese Beispiele beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • 1
    Betätigungseinrichtung
    2
    Kopplungseinrichtung
    3
    Bremspedal
    4
    Primärkolben
    5
    Hauptbremszylinder
    6
    Druckstange
    7
    Koppelglied
    8
    elektromechanischer Bremskraftverstärker
    9
    Antriebsmotor
    10
    Spindeltrieb
    11
    zweiter Kolben
    12
    Druckkammer
    13
    Stator
    14
    Rotor
    15
    Spindelmutter
    16
    Spindelschraube
    17
    Ventileinrichtung
    18
    Rückschlagventil
    19
    Entlastungsventil
    21
    Teilkammer
    22
    Teilkammer
    23
    Druckleitung

Claims (13)

  1. Betätigungseinrichtung für eine Fahrzeugbremsanlage, umfassend: – eine Kopplungseinrichtung (2) zur Übertragung einer Kraft von einem Bremspedal (3) an einen Kolben (4) eines Hauptbremszylinders (5), und – einen elektromechanischen Bremskraftverstärker (8) mit einem elektrischen Antriebsmotor (9), dessen Antriebskraft unter Zwischenschaltung eines Spindeltriebs (10) an dem Kolben (4) des Hauptbremszylinders (5) zur Wirkung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – der Spindeltrieb (10) an einem zweiten Kolben (11) einer Druckkammer (12) angreift, die mit dem Kolben (4) des Hauptbremszylinders (5) in Verbindung steht, und – eine Ventileinrichtung (17) vorgesehen ist, über die bei einer Relativbewegung der Kolben (4, 11) voneinanderweg Arbeitsmedium in die Druckkammer (12) einbringbar ist, und die bei Umkehrung der Richtung der Relativbewegung schließt.
  2. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (17) ein Rückschlagventil (18) aufweist, das in Richtung der Druckkammer (12) gegen eine Federkraft öffnet.
  3. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (17) ein Entlastungsventil (19) aufweist, über das die Druckkammer (12) nach einem Bremsvorgang entlastbar ist.
  4. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsventil (19) parallel zu dem Bremskraftverstärker angesteuert ist.
  5. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsventil (19) stromlos offen ist.
  6. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Diagnose einer Störung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers (8) das Entlastungsventil (19) geöffnet wird.
  7. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (11) und der Kolben (4) des Hauptbremszylinders (8) in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
  8. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (11) und der Kolben (4) des Hauptbremszylinders (8) in einem gemeinsamen Zylinder angeordnet sind.
  9. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (11) koaxial zu der Kopplungseinrichtung (2) angeordnet ist, welche sich durch eine Öffnung in dem zweiten Kolben (11) erstreckt und an dem Kolben (4) des Hauptbremszylinders (5) angreift.
  10. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (12) zwei Teilkammern (21, 22) aufweist, die über eine Leitung (23) miteinander verbunden sind, wobei der erste Kolben (4) mit der ersten Teilkammer (21) und der zweite Kolben (11) mit der zweiten Teilkammer (22) kommuniziert.
  11. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstärkungseinheit bestehend aus dem elektrischen Antriebsmotor (13, 14), dem Spindeltrieb (10), dem zweiten Kolben (11) und der zweiten Teilkammer (22) außerhalb des Motorraums des Fahrzeugs, vorzugsweise im Kofferraum angeordnet ist.
  12. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein translatorisches Organ des Spindeltriebs (10) lose gegen den zweiten Kolben (11) abgestützt ist, derart, dass von dem translatorischen Organ zwar Druckkräfte, jedoch keine Zugkräfte auf den zweiten Kolben (11) übertragbar sind.
  13. Betätigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (17) derart ausgebildet ist, um in beide Richtungen einen Volumenfluss zu unterbinden, wodurch sowohl Druckkräfte als auch Zugkräfte übertragbar sind.
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