DE102007024785A1

DE102007024785A1 - Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102007024785A1
Application number: DE102007024785A
Authority: DE
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-05-26
Publication date: 2008-10-09
Also published as: US20100117448A1; EP2134579A1; WO2008122476A1

Abstract

Um bei einer elektrohydraulischen Bremsanlage vom Typ "Brake-by-wire" eine bauraumoptimierte Ausführung zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass eine Verstärkungseinrichtung zur Verstärkung der vom Bremspedal (1) auf einen Druckgeber (2) übertragenen Betätigungskraft aus einem dem Druckgeber (2) vorgeschalteten Verstärkungsmodul (3) sowie einer hydraulischen Druckquelle (4) besteht und dass der Druckgeber (2) mit dem Verstärkungsmodul (3) eine erste selbstständig handhabbare funktionsfähige Baugruppe und eine Druckquelle (4), eine elektronische Steuer- und Regeleinheit (6) sowie ein Druckregelventile (17, 18, 19, 20) aufnehmender Ventilblock (5) eine zweite selbstständig handhabbare funktionsfähige Baugruppe bilden, die von der ersten Baugruppe räumlich getrennt angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge vom Typ „Brake-by-wire" mit:
einem mittels eines Bremspedals betätigbaren hydraulischen Bremsdruckgeber bzw. einen Hauptbremszylinder mit mindestens einem von einem Hauptzylinderkolben begrenzten Druckraum, an den Radbremsen des Kraftfahrzeuges anschließbar sind,
Mitteln zur Entkopplung des Bremspedals vom Druckgeber, einer dem Bremsdruckgeber wirkungsmäßig vorgeschalteten Verstärkungseinrichtung zur Erzeugung einer auf den Druckgeber einwirkenden Betätigungskraft,
Mitteln zum Erfassen eines Fahrerverzögerungswunsches, deren Steuersignale einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit zuführbar sind, einem mit dem Bremsdruckgeber zusammen wirkenden Pedalkraftsimulator, durch den in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft simulierbar ist, sowie mit durch die elektronische Steuer- und Regeleinheit ansteuerbaren den Radbremsen zugeordneten Druckregelventilen.
Ein derartiges Bremssystem ist aus der DE 10 2005 018 649 A1 bekannt. Der Verstärkung der am Bremspedal vom Fahrer eingeleiteten Betätigungskraft dient ein Elektromotor mit einer nachgeschalteten Getriebestufe, die direkt mit dem Hauptbremszylinderkolben zusammen wirkt. Die Entkopplung des Bremspedals vom Hauptbremszylinder erfolgt mechanisch durch einen axialen Abstand zwischen dem Bremspedal bzw. einer mit dem Bremspedal gekoppelten Betätigungsstange und dem Hauptzylinderkolben. Diese Art der Entkopplung hat jedoch einen Pedalwegverlust bei Panikbremsungen zur Folge. Als weniger vorteilhaft wird bei dem vorbekannten Bremssystem die konstruktiv bedingte Notwendigkeit empfunden, den vorhin genannten Elektromotor in unmittelbarer Nähe des Hauptbremszylinders, d. h., an der Spritzwand des Fahrzeuges zu befestigen, wodurch ungünstige Geräusche und Vibrationen verursacht werden. Außerdem stellt der Elektromotor eine erhebliche Masse dar, die sich insbesondere in einem Crashfall negativ auswirkt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorhin erwähnten Nachteile eines Bremssystems der eingangs genannten Gattung zu eliminieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verstärkungseinrichtung zur Verstärkung der vom Bremspedal auf den Druckgeber übertragenen Betätigungskraft aus einem dem Druckgeber vorgeschalteten Verstärkungsmodul sowie einer hydraulischen Druckquelle besteht und dass der Druckgeber mit dem Verstärkungsmodul eine erste, selbständig handhabbare funktionsfähige Baugruppe und die Druckquelle, die elektronische Steuer- und Regeleinheit sowie ein die Druckregelventile aufnehmender Ventilblock eine zweite, selbständig handhabbare funktionsfähige Baugruppe bilden, die von der ersten Baugruppe räumlich getrennt angeordnet ist.
Durch diese Maßnahmen wird eine erhebliche Bauraumminimierung erreicht, wobei durch die beschriebene aufgelöste Bauweise eine Anpassung an verschiedene Fahrzeugmodelle lediglich durch entsprechende Auslegung der zweiten Baugruppe erfolgt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 aufgeführt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen 1 ein Prinzipschaltbild der erfindungsgemäßen Bremsanlage und 2 die erste Baugruppe in vergrößertem Maßstab.
Das in der Zeichnung dargestellte elektrohydraulische Bremssystem nach der Erfindung besteht im Wesentlichen aus einem mittels eines Bremspedals 1 betätigbaren hydraulischen Bremsdruckgeber 2, einem dem Bremsdruckgeber 2 vorgeschalteten Verstärkungsmodul 3, einer hydraulischen Druckquelle 4, einem Ventilblock 5, einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit 6 sowie an den Ventilblock 5 angeschlossenen, zwei Fahrzeugachsen zugeordneten Radbremsen 7, 8, 9 und 10. Der Bremsdruckgeber 2 ist als ein zweikreisiger Hauptbremszylinder bzw. Tandemhauptzylinder ausgeführt, der mit einem nicht dargestellten drucklosen Druckmittelvorratsbehälter versehen ist. 1 ist zu entnehmen, dass während der Druckgeber bzw. Tandemhauptzylinder 2 mit dem Verstärkungsmodul 3 eine erste, selbständig handhabbare Baugruppe bilden, eine zweite, selbständig handhabbare funktionsfähige Baugruppe durch die Druckquelle 4, den Ventilblock 5 gebildet ist, die vorzugsweise räumlich getrennt von der ersten Baugruppe 2, 3 angeordnet ist. Der Ventilblock 5 nimmt den einzelnen Radbremsen 7, 8, 9, 10 zugeordnete Druckregelventile 17, 18, 19, 20 auf, deren Eingangsanschlüsse mittels zweier hydraulischer Leitungen 21, 22 an die Druckräume 23, 24 des Tandemhauptzylinders 2 angeschlossen sind. Die Druckregelventile 17–20, die als stromlos offene (SO-)2/2-Wegeventile ausgeführt sind, arbeiten im sog. Multiplexbetrieb, dessen Funktionsprinzip dem Fachmann bekannt ist und deshalb nicht näher erläutert zu werden braucht. Die vorhin erwähnte Druckquelle 4 ist als eine Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet, deren Kolben 41 von einem Elektromotor 42 angetrieben wird und im Ventilblock 5 einen hydraulischen Druckraum 43 begrenzt, der über eine Leitung 25 mit dem Verstärkungsmodul 3 verbunden ist. Dem Elektromotor 42 ist im gezeigten Beispiel ein elektrischer Energiespeicher zugeordnet, der mit dem Bezugszeichen 44 versehen ist.
Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, weist das Verstärkungsmodul 3 im Wesentlichen einen mit dem Bremspedal 1 gekoppelten ersten Kolben 31 sowie einen zweiten Kolben 32 auf, in dem der erste Kolben 31 unter Zwischenschaltung einer Druckfeder 33 verschiebbar geführt ist. Die Druckfeder 33 bildet zusammen mit einem Elastomerblock 34 einen Pedalkraftsimulator, der eine am Bremspedal 1 spürbare Gegenkraft entsprechend der gewünschten Kennlinie erzeugt und dessen Funktion dem Fachmann ebenfalls bekannt ist. Der zweite Kolben 32 und ein erster Hauptzylinderkolben 26 begrenzen im Gehäuse des Verstärkungsmoduls 3 einen hydraulischen Raum 35, an den, wie bereits erwähnt, die Druckquelle 4 angeschlossen ist. Der Raum 35 bildet Mittel zur Entkopplung des Bremspedals 1 vom Tandemhauptzylinder 2. Einer Erfassung des Fahrerverzögerungswunsches dient ein berührungslos arbeitender Wegsensor 36, der den Relativweg des ersten Kolbens 31 gegenüber dem zweiten Kolben 32 sensiert.
Die Funktionsweise von Bremssystemen vom Typ „Brake-by-wire" ist im Wesentlichen dem Fachmann bekannt. Bei einem Druckaufbau in der Betriebsart „Brake-by-wire" wird das Bremspedal 1 vom Fahrer betätigt, wobei der Fahrerverzögerungswunsch vom Wegsensor 36 erfasst wird. Gleichzeitig wird der Elektromotor 42 im Sinne einer Druckerhöhung im Druckraum 43 angesteuert, dessen Druck einerseits den zweiten Kolben 32 an einem Anschlag hält und andererseits ein Verschieben der Hauptzylinderkolben 26, – in der Zeichnung nach links bewirkt. Es ist zu erwähnen, dass durch eine geeignete Auslegung der Durchmesser des Kolbens 41 sowie des ersten Hauptzylinderkolbens 26 das Verstärkungsverhältnis in einem großen Bereich eingestellt werden kann. Bei einem Ausfall der Druckquelle 4 erfolgt eine rein mechanische Kraftübertragung vom Bremspedal 1 über den zweiten Kolben 32 auf den ersten Hauptzylinderkolben 26.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102005018649 A1 [0002]

Claims

Elektrohydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge vom Typ „Brake-by-wire" mit: einem mittels eines Bremspedals betätigbaren hydraulischen Bremsdruckgeber bzw. einen Hauptbremszylinder mit mindestens einem von einem Hauptzylinderkolben begrenzten Druckraum, an den Radbremsen des Kraftfahrzeuges anschließbar sind, Mitteln zur Entkopplung des Bremspedals vom Druckgeber, einer dem Bremsdruckgeber wirkungsmäßig vorgeschalteten Verstärkungseinrichtung zur Erzeugung einer auf den Druckgeber einwirkenden Betätigungskraft, Mitteln zum Erfassen eines Fahrerverzögerungswunsches, deren Steuersignale einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit zuführbar sind, einem mit dem Bremsdruckgeber zusammen wirkenden Pedalkraft-simulator, durch den in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft simulierbar ist, sowie mit durch die elektronische Steuer- und Regeleinheit ansteuerbaren den Radbremsen zugeordneten Druckregelventilen, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkungseinrichtung zur Verstärkung der vom Bremspedal (1) auf den Druckgeber (2) übertragenen Betätigungskraft aus einem dem Druckgeber (2) vorgeschalteten Verstärkungsmodul (3) sowie einer hydraulischen Druckquelle (4) besteht und dass der Druckgeber (2) mit dem Verstärkungsmodul (3) eine erste, selbständig handhabbare funktionsfähige Baugruppe und die Druckquelle (4), die elektronische Steuer- und Regeleinheit (6) sowie ein die Druckregelventile (17, 18, 19, 20) aufnehmender Ventilblock (5) eine zweite, selbständig handhabbare funktionsfähige Baugruppe bilden, die von der ersten Baugruppe räumlich getrennt angeordnet ist.
Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Druckquelle (4) als eine Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet ist, deren Kolben (41) mittels eines Elektromotors (42) antreibbar ist.
Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Baugruppe einen elektrischen Energiespeicher (44) zum Speisen des Elektromotors (42) aufweist.
Elektrohydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmodul (3) einen mit dem Bremspedal (1) gekoppelten ersten Kolben (31) sowie einen zweiten Kolben (32) aufweist, in dem der erste Kolben (31) geführt und der Pedalkraftsimulator (33, 34) angeordnet ist, wobei der zweite Kolben (32) und der Hauptzylinderkolben (26) einen hydraulischen Druckraum (35) begrenzen, an den die hydraulische Druckquelle (4) angeschlossen ist und der die Mittel zur Entkopplung des Bremspedals (1) vom Druckgeber (2) bildet.
Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (32) bei einem Ausfall der Druckquelle (4) mit dem Hauptzylinderkolben (26) in eine kraftübertragende Verbindung bringbar ist.
Elektrohydraulische Bremsanlage nach Ansprüche 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalkraftsimulator (33, 34) wenigstens ein elastisches Element (33, 34) aufweist, das einen vom Relativweg zwischen erstem (31) und zweitem Kolben (32) abhängigen „Federkraft"-Anteil der Simulatorkraft ausübt.
Elektrohydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalkraftsimulator (33, 34) wenigstens eine der die Simulatorkraft ausübenden Komponenten „Stahlfeder, Elastomerkörper und Reibverbindung" enthält.
Elektrohydraulische Bremsanlage nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Pedalkraftsimulator (33, 34) durch eine Stahlfeder (33) sowie einen mit ihr in Reihe geschalteten Elastomerkörper (34) gebildet ist.
Elektrohydraulische Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass im Verstärkungsmodul (3) eine Sensoreinrichtung (36) zum Erfassen des vom ersten Kolben (31) zurück gelegten Weges vorgesehen ist.