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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Bremskrafterzeuger für
eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage mit einem Krafteingangsglied,
das mit einem Bremspedal koppelbar oder gekoppelt und in einer Gehäuseanordnung
des Bremskrafterzeugers verlagerbar ist, einem Hauptbremszylinder,
in dem ein Primärkolben verlagerbar geführt ist,
wobei der Primärkolben mit dem Hauptbremszylinder eine
Primärdruckkammer zur Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks
begrenzt, einer mit dem Krafteingangsglied koppelbaren Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
und einer Betätigungskraft-Erzeugungseinrichtung zum Ausüben
einer Betätigungskraft auf den Primärkolben, wobei
die Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung mit dem Krafteingangsglied
koppelbar oder gekoppelt ist.
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Ein
derartiger Bremskrafterzeuger ist bereits aus dem Stand der Technik
bekannt. So zeigt das Dokument
DE 10 2005 030 223 A1 einen solchen Bremskrafterzeuger
sowie eine zugehörige Fahrzeugbremsanlage. Dieser Bremskrafterzeuger
hat unter anderem den Vorteil, dass die Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
nicht unmittelbar in der Nähe des Krafteingangsglieds angeordnet
werden muss, sondern über ein Hydrauliksystem mit diesem koppelbar
ist, so dass die Pedaigegenkraft-Simulationseinrichtung nahezu beliebig
an einer Stelle untergebracht werden kann, an der Bauraum zur Verfügung
steht. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass
sich der Bremskrafterzeuger besonders für den Einsatz in
Bremsanlagen eignet, die auch für ein so genanntes regeneratives
oder rekuperatives Bremsen genutzt werden können. Ein derartiges
regeneratives oder rekuperatives Bremsen wird unter Ausnutzung eines
Generators durchgeführt, wobei die mit dem Generator erzeugte
elektrische Energie in einem Akkumulator zwischengespeichert werden
kann und zum Betreiben eines Elektromotors als zusätzliche
Antriebsquelle zu einem Verbrennungsmotor genutzt werden kann. Hierfür
ist es erforderlich, dem Fahrer während eines solchen Bremsvorgangs
ein übliches Betätigungsgefühl am Bremspedal
zu vermitteln, obgleich die Bremswirkung nicht über die
eigentliche Bremsanlage des Kraftfahrzeugs sondern eben durch die
Verzögerungswirkung beim Antreiben des Generators erreicht
wird.
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Der
aus diesem Stand der Technik bekannte Bremskrafterzeuger setzt sich
somit aus an sich bekannten Einzelkomponenten zusammen, wie etwa einer
Kammeranordnung wie sie bei einem herkömmlichen Bremskraftverstärker
verwendet wird oder einer hydraulisch angekoppelten Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
oder dem Hauptbremszylinder. Diese Einzelkomponenten sind dabei
im Rahmen einer einheitlichen Konstruktion zusammengefasst. Es hat
sich aber gezeigt, dass je nach Fahrzeugtyp und Fahrzeughersteller
diese Einzelkomponenten unterschiedlich ausgelegt werden müssen. So
wünscht ein Fahrzeughersteller für einen bestimmten
Fahrzeugtyp beispielsweise einen Bremskrafterzeuger mit einer Tandem-Kammeranordnung, wohingegen
für einen anderen Fahrzeugtyp lediglich eine Kammeranordnung
mit nur einer Arbeitskammer und Vakuumkammer benötigt wird.
Um derartigen verschiedenen Anforderungsprofilen nachzukommen, müssen
in aufwändiger Weise viele verschiedene Bremskrafterzeuger
bereitgestellt werden.
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Es
ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Bremskrafterzeuger der eingangs bezeichneten Art bereitrustellen,
der sich bedarfsweise an verschiedene Anforderungen anpassen lässt.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Bremskrafterzeuger der eingangs bezeichneten
Art gelöst, bei dem vorgesehen ist, dass die Gehäuseanordnung ein
separat ausgebildetes Zwischengehäuseteil aufweist, das
mit dem Hauptbremszylinder verbunden ist und auf dem ein der Betätigungskraft-Erzeugungseinrichtung
zugeordnetes Erzeugergehäuse angebracht ist, wobei das
Zwischengehäuseteil wenigstens eine Komponente der Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
aufnimmt.
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Durch
die Verwendung eines Zwischengehäuseteils, das mit dem
Hauptbremszylinder koppelbar ist und mit dem die Betätigungskraft-Erzeugungseinrichtung
mit ihrem Erzeugergehäuse an dem Hauptbremszylinder angebracht
werden kann, ergibt sich ein modularer Aufbau. Je nach Bedarf lassen sich
somit verschiedene Betätigungskraft-Erzeugungseinrichtungen
mit verschiedenen Hauptbremszylindern und bedarfsweise angepassten
Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtungen koppeln. Dadurch lässt
sich zum einen die Konstruktion erleichtern, weil die Einzelkomponenten
modular miteinander kombiniert werden können. Ferner lässt
sich der modular aufgebaute Bremskrafterzeuger auf diese Weise auch
hinsichtlich des für ihn erforderlichen Bauraums optimieren.
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Gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
das Zwischengehäuseteil hülsenartig mit einem
axialen Durchbruch ausgebildet ist und einen endseitigen Kopplungsabschnitt
des Hauptbremszylinders mit einem einenends an dem Zwischengehäuseteil
angeordneten Zylinderaufnahmeabschnitt dichtend auf nimmt. Auf diese
Weise wird durch einfache konstruktive Mittel die Schnittstelle
zwischen dem Hauptbremszylinder und dem Zwischengehäuseteil
geschaffen. Diese Schnittstelle kann sozusagen standardisiert werden, so
dass unterschiedliche Zwischengehäuseteile mit unterschiedlichen
Hauptbremszylindern kombiniert werden können, bei denen
die Schnittstelle jeweils gleich ausgebildet ist.
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In
diesem Zusammenhang kann erfindungsgemäß ferner
vorgesehen sein, dass das Zwischengehäuseteil im Bereich
seines Zylinderaufnahmeabschnitts mit erweitertem Innendurchmesser
ausgebildet ist. Der verbleibende Körper des Zwischengehäuseteils
lässt sich dann mit einem kleineren Durchmesser zur Einsparung
von Bauraum ausbilden. Ferner kann hinsichtlich der konstruktiven
Auslegung des Zwischengehäuseteils vorgesehen sein, dass dieses
an seinem vom Zylinderaufnahmeabschnitt entfernten Endbereich mit
einem im Durchmesser verengten Anlageabschnitt ausgebildet ist.
In diesem Zusammenhang sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor,
dass in dem Zwischengehäuseteil ein der Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
zugeordneter Betätigungskolben aufgenommen ist, der in
seiner Ausgangsstellung an dem Anlageabschnitt anliegt. Auf diese
Weise lässt sich das Zwischengehäuseteil einfach
mit der Betätigungsanordnung des Bremskrafterzeugers, insbesondere
mit dem Krafteingangsglied koppeln.
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Das
Krafteingangsglied kann bei einer Ausführungsvariante der
Erfindung über eine Übertragungskolbenanordnung
mit der Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung gekoppelt sein. Eine
Weiterbildung der Erfindung sieht dabei vor, dass der Primärkolben
mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, in der der Betätigungskolben
geführt ist, wobei der Betätigungskolben eine
Betätigungszylinderbohrung aufweist, in der ein Simulatorkolben
einer Übertragungskolbenanordnung geführt und
verlagerbar ist, wobei der Simulatorkolben in dem Betätigungskolben eine
Hydraulikfluidkammer begrenzt, die fluidisch mit der Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
gekoppelt ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass das Krafteingangsglied über
die Übertragungskolbenanordnung mit der Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
gekoppelt ist.
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Hinsichtlich
des modularen Aufbaus des erfindungsgemäßen Bremskrafterzeugers
sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass das Erzeugergehäuse
der Betätigungskraft-Erzeugungseinrichtung über
das Zwischengehäuseteil relativ zu dem Hauptbremszylinder
positioniert. In diesem Zusammenhang kann erfindungsgemäß ferner
vorgesehen sein, dass das Zwischengehäuseteil eine relativ
zu dem Zylinderaufnahmeabschnitt ausgerichtete Außenumfangsfläche
aufweist, auf der ein Montageabschnitt des Erzeugergehäuses
angebracht ist.
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Ferner
kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die
Betätigungskraft-Erzeugungseinrichtung ein Steuerventil
und eine Kammeranordnung aufweist, wobei die Kammeranordnung mit
einer Unterdruckkammer und einer von der Unterdruckkammer durch
eine bewegliche Wand getrennte und über das Steuerventil
fluidisch verbindbare Arbeitskammer ausgebildet ist und wobei das
Steuerventil mechanisch über die Pedalbetätigung
zum Erzielen einer die Betätigungskraft bestimmenden Druckdifferenz
zwischen der Arbeitskammer und der Unterdruckkammer ansteuerbar
ist.
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Je
nach Anforderungsprofil ist auch das Verhalten der Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung unterschiedlich
einzustellen. In diesem Zusammenhang kann gemäß einer
Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass
die Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung über ein Pedalgegenkraft-Hydrauliksystem
hydraulisch mit einer komprimierbaren Simulationsfeder oder/und
mit fluidischen Dämpfungsmitteln, vorzugsweise einer Drossel, oder/und
mit einer gummielastischen Anschlagscheibe koppelbar ist. Die Simulationsfeder,
die Dämpfungsmittel sowie die gummielastische Anschlagscheibe
lassen sich dann bedarfsweise auslegen.
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Im
Betrieb eines Bremskrafterzeugers gibt es auch Fälle, in
denen die Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung deaktiviert werden
muss, um die Betätigungskraft am Bremspedal voll auszunutzen. Hierfür
kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass das
Pedalgegenkraft-Hydrauliksystem mit einem ansteuerbaren Trennventil
ausgebildet ist, das in einer ersten Stellung, vorzugsweise in seiner
Passivstellung, die Dämpferanordnung und die Übertragungskolbenanordnung
hydraulisch voneinander entkoppelt und eine im Wesentlichen ungedämpfte Bewegung
der Übertragungskolbenanordnung zulässt und das
in einer zweiten Stellung, vorzugsweise seiner Aktivstellung, die
Dämpferanordnung und die Übertragungskolbenanordnung
hydraulisch miteinander koppelt. Eine Weiterbildung der Erfindung
sieht in diesem Zusammenhang vor, dass das Trennventil zu Beginn
einer Bremspedalbetätigung aus seiner Passivstellung in
seine Aktivstellung geschaltet wird und die Ansteuerung erst nach
Beendigung der Bremspedalbetätigung aus seiner Aktivstellung
in seine Passivstellung geschaltet wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug
mit einem Bremskrafterzeuger nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Bei dieser Bremsanlage kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass das Kraftfahrzeug mit einem zur Verzögerung
genutzten Generator ausgebildet ist und dass die bei Aktivierung
des Generators erzielte Fahrzeugverzögerung bei der Ansteuerung
der Bremsanlage berücksichtigt wird, wobei die Bremsanlage
einen mit dem Hauptbremszylinder kommunizierenden fluidischen Bremskreis
aufweist, in dem wenigstens ein Fluidspeicher vorgesehen ist, wobei der
wenigstens eine Fluidspeicher solange mit Hydraulikfluid aus dem
fluidischen Bremskreis beschickbar ist, solange eine zum Abbremsen
des Fahrzeugs momentan erforderliche Soll-Verzögerung die
durch Aktivierung des Generators maximal erzielbare Fahrzeugverzögerung
nicht übersteigt, wobei zwischen dem fluidischen Bremskreis
und dem Fluidspeicher ein ansteuerbares Schaltventil vorgesehen
ist, das in seiner ansteuerungsfreien Passivstellung den Fluidspeicher
von dem fluidischen Bremskreis trennt und in seiner angesteuerten Aktivstellung
den Fluidspeicher mit dem fluidischen Bremskreis verbindet.
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Die
Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der beiliegenden
Figuren erläutert. Es stellen dar:
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1 eine Übersichtsdarstellung
der erfindungsgemäßen Bremsanlage mit dem lediglich
schematisch gezeichneten Bremskrafterzeuger,
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2 eine
vergrößerte Übersichtsdarstellung des
erfindungsgemäßen Bremskrafterzeugers und
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3 eine
Detaildarstellung des Zwischengehäuseteils und der angrenzenden
Komponenten im eingebauten Zustand.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßer Bremskrafterzeuger allgemein
mit 10 bezeichnet, der in eine erfindungsgemäße
Bremsanlage 12 integriert ist. Bevor die erfindungsgemäße
Bremsanlage im Aufbau und in ihrer Funktionsweise erläutert
wird, soll zunächst im Detail auf den erfindungsgemäßen Bremskrafterzeuger
eingegangen werden.
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Der
erfindungsgemäße Bremskrafterzeuger umfasst ein
Erzeugergehäuse 14, das auf ein Zwischengehäuseteil 15 aufgesetzt
ist. Das Zwischengehäuseteil weist einen Aufnahmeabschnitt 17 auf, der
mit einem vergrößerten Innendurchmesser ausgebildet
ist. Dieser Aufnahmeabschnitt 17 nimmt in 2 und 3 auf
der linken Seite einen Hauptbremszylinder 16 auf. Ferner
weist das Zwischengehäuseteil 15 eine Außenumfangsfläche 21 auf,
auf der das Erzeugergehäuse 14 mit einem Montageabschnitt 23 positionierend
aufgenommen ist. Die zusammenwirkenden Abschnitte 17, 19 und 21, 23 sind in
ihren Abmessungen festgelegt, wenngleich die übrigen Komponenten unterschiedlich
dimensioniert und ausgelegt werden können. Dadurch ergibt
sich eine modulare Bauweise, die vielfältige Kombinationen
von Einzelkomponenten zulässt.
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In
das Erzeugergehäuse 14 ist ein Steuerventil 18 eingesetzt
ist. Das Steuerventil 18 umfasst ein Steuerventilgehäuse 20,
ein Steuerventilelement 22 und ein Ventilglied 24.
An dem Steuerventilelement 22 liegt eine Vorspannfeder 28 an.
An dem von der Vorspannfeder 28 abgewandten Ende des Steuerventilelements 26 bildet
dieses zusammen mit den zugewandten Abschnitten von Steuerventilgehäuse 20 und
Ventilglied 24 einen Vakuumdichtsitz und einen Atmosphärendichtsitz.
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An
dem Steuerventilgehäuse 20 ist eine bewegliche
erste und zweite Wand 34, 36 festgelegt. Eine
Vorspannfeder 38 spannt das Steuerventilgehäuse 20 in
die in 2 gezeigte Stellung vor und sorgt nach einer Verlagerung
für eine Rückstellbewegung. Die beweglichen Wände 34, 36 sind
Teil einer Tandem-Kammeranordnung und abgedichtet in dem zweigeteilten
Erzeugergehäuse 14 geführt. Sie unterteilen
jeweils das zweigeteilte Erzeugergehäuse 14 in
eine Vakuum- bzw. Unterdruckkammer 401 , 402 und eine Arbeitskammer 421 , 422 .
Die Vakuumkammern 401 , 402 sind mit einer Unterdruckquelle oder mit
einem Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors eines mit der Bremsanlage
gemäß 1 ausgerüsteten Kraftfahrzeugs
verbunden, so dass sich in dieser ein gegenüber dem Atmosphärendruck
reduzierter Unterdruck einstellt. Die Arbeitskammern 424 , 422 sind
hingegen wahlweise mit den Vakuumkammern 401 , 402 oder mit der Umgebungsatmosphäre
verbindbar.
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Das
Ventilglied 24 ist mit einem Übertragungskolben 48 zur
gemeinsamen Bewegung gekoppelt. Dieser Übertragungskolben 48 stößt
anderenends an einen Simulatorkolben 60, der dichtend in einer
zylindrischen Sacklochbohrung 62 in einem Betätigungskolben 64 geführt
ist. Der Betätigungskolben 64 ist in einem Primärkolben 66 dichtend
und verschiebbar geführt, wobei der Primärkolben 66 in einer
Zylinderbohrung 68 in dem Hauptbremszylinder 16 geführt
ist. Der Betätigungskolben 64 und der Primärkolben 66 schließen
einenends eine Primärkammer 70 in dem Hauptbremszylinder 16 ab,
die an ihrem anderen Ende durch einen Sekundärkolben 72 abgeschlossen
ist. Der Sekundärkolben 72 schließt mit
dem Gehäuse des Hauptbremszylinders 16 eine Sekundärkammer 74 ein.
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Die
Primärkammer 70 ist über eine Hydraulikleitung 76 mit
einem Primärbremskreis 120 des in 1 dargestellten
Bremssystems verbunden. Die Sekundärkammer 74 ist über
eine Hydraulikleitung 78 mit einem Sekundärbremskreis 122 verbunden.
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Der
Simulatorkolben 60 ist Teil einer Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung 80,
die hydraulisch mit dem Krafteingangsglied 56 verbunden
ist. Er ist das zentrales Element der Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung.
An ihm greift eine vorgespannte Simulationsfeder 82 an,
die in einer Fluidkammer 88 innerhalb der Bohrung 62 angeordnet
ist.
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Die
Fluidkammer
88 ist über eine Bohrung
90,
eine Mündung
93 und ein in
1 schematisch gezeigtes
Hydrauliksystem mit der nicht näher dargestellten Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
80 hydraulisch
gekoppelt. Diese Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung
80 ist
im Detail im Stand der Technik gemäß
DE 10 2005 030 223 A1 beschrieben.
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Der
Betätigungskolben 64 weist an seinem in 3 linken
Endbereich einen Flansch 65 auf, der in der gezeigten Ausgangsstellung
in Anlage mit einem Kragen 67 des Zwischengehäuseteils 15 steht.
Bei einer Betätigung des Krafteingangsglied 56 über
das Bremspedal 58 hebt sich dieser Flansch 65 jedoch von
dem Kragen 67 ab. Der Betätigungskolben 64 weist
auch eine Druckausgleich- und Entlüftungsbohrung 91 auf.
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Bevor
nun auf die Funktionsweise des erfindungsgemäßen
Bremskrafterzeugers 10 eingegangen werden soll, wird im
Folgenden der weitere Aufbau der erfindungsgemäßen
Bremsanlage 12 anhand von 1 beschrieben. 1 zeigt
vier Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118,
wobei die Radbremseinheit 116 und 118 dem Primärkreis 120 zugeordnet
und über die Hydraulikleitung 76 mit der Primärkammer 70 hydraulisch
gekoppelt sind, und wobei die Radbremseinheiten 112 und 114 dem
Sekundärkreis 122 zugeordnet sind, der über
die Hydraulikleitung 78 mit der Sekundärkammer 74 hydraulisch
gekoppelt ist. Primärkreis 120 und Sekundärkreis 122 sind
in herkömmlicher Weise aufgebaut und umfassen zusätzlich
noch zwei elektromagnetische Trennventile 124 und 126 bzw. 128 und 130.
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Im Übrigen
sind jeder Radbremseinheit 112, 114, 116 und 118 jeweils
ein Zuführtrennventil 132 und ein Abführtrennventil 134 zugeordnet,
wobei die Zuführtrennventile 132 in ihrer Passivstellung
geöffnet sind und durch aktives Ansteuern geschlossen werden
und wobei die Abführtrennventile 134 in ihrer Passivstellung
geschlossen sind und durch aktives Ansteuern geöffnet werden.
Bei geöffneten Zuführtrennventilen 132 lassen
sich die Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 fluidisch
beschicken, um eine Bremswirkung zu erzielen. Durch Schließen
der Zuführ tennventile 132 lassen sich die Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 fluidisch
isolieren, so dass keine Bremswirkung über diese erzielbar
ist.
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Darüber
hinaus sind Druckspeicher 136 bzw. 138 sowie Druckquellen 140 und 142 vorgesehen, die
die Bremsanlage 12 ABS- und ESP-fähig machen.
Mit anderen Worten kann das erfindungsgemäße Bremssystem 12 auch
ohne Betätigung des Bremspedals 58 über
eine nicht gezeigte elektronische Steuereinheit in an sich bekannter
Weise angesteuert werden.
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Im
Folgenden soll jedoch anhand von 1 und 2 auf
Betriebssituation eingegangen werden, in denen das Bremspedal 58 von
einem Fahrer mit einer Pedalbetätigungskraft FP beaufschlagt
wird, so dass auf das Krafteingangsglied 56 eine Kraft
FK einwirkt. Hierbei sind drei Betriebsfälle
zu unterscheiden:
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Betriebsfall 1: Normalbremsung
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Bei
einer herkömmlichen Bremsung, bei der das erfindungsgemäße
Bremssystem 12 ordnungsgemäß funktioniert,
wird bei einer Betätigung des Bremspedals 58 das
Krafteingangsglied 56 in 1 und 2 nach
links verlagert. Das Ventilglied 24 wird nach Maßgabe
einer Verlagerung des Krafteingangsglieds 56 ebenfalls
nach links verlagert. Dies führt dazu, dass der Atmosphärendichtsitz
aus der in 2 gezeigten geschlossenen Stellung
herausbewegt und geöffnet wird, so dass von der Umgebungsatmosphäre
Luft in die Arbeitskammern 421 , 422 einströmen kann. Da sich
in den Unterdruckkammern 401 , 402 jedoch ein gegenüber dem
Atmosphärendruck reduzierter Unterdruck (Vakuum) befindet, kommt
es an der beweglichen Wand 34, 36 zu einer Druckdifferenz,
so dass aufgrund der sich aufbauenden Druckdifferenz die bewegliche
Wand 34, 36 jeweils zusammen mit dem Steuerventilgehäuse
und dem mit diesem gekoppelten Primärkolben 66 in 1 und 2 nach
links verlagert wird. In der Folge kommt es zu einem Druckaufbau
in der Primärkammer 70 sowie in der Sekundärkammer 74,
der in herkömmlicher Weise über geöffnete
Trennventile 124 und 128 an die Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 geleitet
wird, um an diesen eine Bremsverzögerung zu erzielen. Der
Druckaufbau an der beweglichen Wand 34,36 findet
solange statt, bis Vakuumdichtsitz und Atmosphärendichtsitz
geschlossen werden. Sodann stellt sich ein konstanter Gleichgewichtrustand
ein.
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Es
ist festzuhalten, dass die auf das Krafteingangsglied 56 einwirkende
Kraft FK – abgesehen von der Betätigung
des Ventilglieds 24 – nicht unmittelbar zur Bremskrafterzeugung
beiträgt. Vielmehr wird diese Kraft über die Übertragungskolbenan ordnung 48 auf
das zwischen dem Simulatorkolben 60 und dem Betätigungskolben 64 in
der Sacklochbohrung 62 eingeschlossene Hydraulikfluid übertragen.
Dieses wird unter Druck gesetzt und strömt über
die vorgesehene Bohrung 90 in die hydraulische Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung.
Der Fahrer verspürt somit am Bremspedal unter Vermittlung
der Übertragungskolbenanordnung 48 und des sich
an diesen anschließenden Hydrauliksystems vertraute Pedalgegenkraft,
obgleich die von ihm aufgebrachte Pedalkraft nicht zur Bremskrafterzeugung
beiträgt.
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Sobald
der Fahrer die Pedalbetätigungskraft wieder reduziert,
bewegt sich das Steuerventilgehäuse 20 in seine
in 2 gezeigte Ausgangsstellung zurück. Die
Bremswirkung wird aufgehoben.
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Betriebsfall 2: Technischer Defekt
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Bei
einem technischen Defekt, bei dem die Kammeranordnung nicht mehr
korrekt funktioniert, so dass sich auch keine hinreichende Druckdifferenz mehr
an der beweglichen Wand 34, 36 aufbauen lässt,
geschieht Folgendes: Eine Bewegung des Ventilglieds 24 in
Folge einer Pedalbetätigung bleibt entgegen dem vorstehend
geschilderten Normalbremsfall zunächst wirkungslos. Dies
bedeutet, dass das Ventilglied 24 relativ zu dem Steuerventilgehäuse 20 verlagert
wird, wobei ein Spiel s überwunden wird. Schließlich
legt sich das Ventilglied 24 mit seinem in 2 linken
Ende an das Steuerventilgehäuse 20 an und verschiebt
dieses zusammen mit dem Primärkolben 66 unter
der Wirkung der Kraft FK nach links. Die PedalgegenkraftSimulationseinrichtung 80 bleibt
in einem derartigen Zustand im Wesentlichen wirkungslos, da es aufgrund
eines geöffneten Ventils 98 zu einem Fluidstrom
aus der Sacklochbohrung 62 in ein Fluidreservoir 96 kommen
kann. Die fluidische Verbindung zwischen der Sacklochbohrung 62 und
dem Hydraulikkreis der Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung 80 bleibt
permanent bestehen. In der Folge wird die weitere von einer Betätigung
des Bremspedals 58 herrührende Bewegung unmittelbar
mechanisch auf den Primärkolben 66 übertragen.
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Somit
kann die von dem Bremspedal ausgehende Betätigung unmittelbar
mechanisch in eine Betätigungskraft und damit letztendlich
in eine Bremswirkung umgewandelt werden.
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Betriebsfall 3: regeneratives Bremsen
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Die
erfindungsgemäße Bremsanlage ist insbesondere
auch bei Hybridfahrzeugen einsetzbar, die beispielsweise zusätzlich
zu einem Verbrennungsmotor auch noch mit einem Elektromotor (nicht näher
gezeigt) ausgerüstet sind. Der Elektromotor kann auch als
Generator genutzt werden, um aus der kinetischen Energie des entsprechend
ausgerüsteten Fahrzeugs elektrische Energie zurückzugewinnen,
die in einem Akkumulator zwischengespeichert und später
zum Antreiben des Elektromotors wieder genutzt werden kann. Die
während der Generatorwirkung des Elektromotors auftretende
Fahrzeugverzögerung kann bei Hybridfahrzeugen auch zu Bremszwecken
genutzt werden, wobei man in diesem Zusammenhang dann von einem „regenerativen
Bremsen" spricht.
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Beispielsweise
kann vorgesehen sein, dass bei einer Betätigung des Bremspedals 58 zunächst solange
der Elektromotor aufgrund seiner Generatorwirkung im Wesentlichen
allein für eine Fahrzeugverzögerung sorgt, bis
der durch die Intensität der Bremspedalbetätigung
geäußerte Verzögerungswunsch des Fahrers
das Verzögerungsvermögen des Generators übersteigt.
In einem solchen Fall einer moderaten Verzögerung, die
eine Aktivierung der Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 nicht
erfordert, d. h. in einem Zeitraum, solange die Verzögerungswirkung
des Generators ausreicht, um dem Verzögerungswunsch des
Fahrers zu entsprechen, sind Vorkehrungen zu treffen, um kein unerwünschtes
Aktivieren der Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 durchzuführen.
Hierzu ist der Fluidspeicher 108 vorgesehen. Obgleich der
Bremskrafterzeuger 10 in gleicher Weise funktioniert, wie
vorstehend für den Normalbremsfall beschrieben, hat eine
Verlagerung des Primärkolbens 66 keine unmittelbare
Auswirkung auf eine Aktivierung der Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118.
Bei einem derartigen regenerativen Bremsen werden nämlich
die den Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 zugeordneten
Zuführtrennventile 132 in ihre geschlossene Stellung
geschaltet, so dass keine Förderung von Bremsfluid zu den
einzelnen Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 erfolgt.
Auch das Volumen der Sekundärkammer 74 bleibt
im Wesentlichen unverändert. Die durch eine Verlagerung
des Primärkolbens 66 hervorgerufene Reduzierung
des Volumens der Primärkammer 70 wird durch Umschalten
des Trennventils 110 in seine geöffnete Stellung
und Beschicken des Fluidspeichers 108 ausgeglichen.
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Der
Fluidspeicher 108 ist hinsichtlich seines Aufnahmevermögens
und seiner Steifigkeit an die übrige Fahrzeugbremsanlage
angepasst. Der Fahrer verspürt aufgrund der aktiven Pedalgegenkraft-Simulationseinrichtung 80 in
herkömmlicher Weise eine Pedalgegenkraft, obgleich das
Bremssystem an sich bei der regenerativen Bremsung vollkommen wirkungslos
bleibt und die Verzögerung allein durch die Generatorwirkung
hervorgerufen wird.
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Sobald
aber der Verzögerungswunsch des Fahrers das Verzögerungsvermögen
des als Generator wirkenden Elektromotors übersteigt, ist
es erforderlich, zusätzliche Bremskraft über die
Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 aufzubauen.
In der Folge werden die Zuführtrennventile 132 in
ihre geöffnete Stellung geschaltet, so dass der in dem
Fluidspeicher 108 anliegende Überdruck und jede
weitere Bremspedalbetätigung in beschriebener Weise zu den
Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 übertragen
werden kann. Gleichzeitig wird der Generator abgeschaltet. Aufgrund
der Anpassung der Eigenschaften des Fluidspeichers 108 an
das übrige Bremssystem kommt es bei Abschaltung des Generators
zu einem im Wesentlichen kontinuierlichen, stetigen (sprungfreien) Übergang
der Bremswirkung, d. h. der in dem Fluidspeicher 108 gespeicherte Bremsdruck
führt zu einer der Bremswirkung des Generators im wesentlichen
analogen Bremswirkung an den Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118. Nachdem
der Überdruck aus dem Fluidspeicher 108 an den
Radbremseinheiten 112, 114, 116 und 118 anliegt
und diese entsprechende Bremswirkung zeigen, wird das Trennventil 110 geschlossen.
Die weitere Bremsung erfolgt in herkömmlicher Weise, d.
h. durch weiteres Niederdrücken des Bremspedals und dadurch
hervorgerufene weitere Druckerhöhung im Primärkreis 120 und
Sekundärkreis 122. Sobald die Bremsung beendet
wird und der Fahrer das Bremspedal wieder freigibt, wird das Trennventil 110 nochmals
geöffnet, so dass sich der in dem Druckspeicher 108 verbliebene
Restdruck vollständig abbauen kann. Das System befindet
sich sodann wieder im bremswirkungslosen Ausgangszustand, wie in 1 und 2 gezeigt.
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Erfindungsgemäß lässt
sich ein verhältnismäßig einfach, insbesondere
durch die Verwendung des Zwischengehäuseteil 15 modular
aufgebauter Bremskrafterzeuger komfortabel betätigen und
insbesondere auch im Zusammenhang mit einem Hybridfahrzeug unter
geringem technischem Aufwand einsetzen.
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Das
Zwischengehäuseteil 15 ermöglicht es, verschiedenartige
Hauptbremszylinder 16 mit verschiedenartigen Bremskrafterzeugungs-Einrichtungen
mit entsprechenden Erzeugergehäusen 14 auf einfache
Weise über standardisierte Schnittstellen zu verbinden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005030223
A1 [0002, 0026]