DE102010040720A1

DE102010040720A1 - Brake system for motor vehicles, has pedal decoupling unit, separating piston devices with pressure chambers, and pressure supply device

Info

Publication number: DE102010040720A1
Application number: DE102010040720A
Authority: DE
Inventors: Stefan A. Drumm
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-03-15

Abstract

The brake system has a pedal decoupling unit (100), separating piston devices (5a to 5d) with pressure chambers (13a to 13d), and a pressure supply device. A pressure modulation unit and an electronic controlling- and regulating unit (600) are formed as separable, independently operated assembly groups. A brake pedal (1) is provided for operating a pedal decoupling unit (100).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer „Brake-by-Wire” Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der „Brake-by-Wire” Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, mit

a) einem Bremspedal zum Betätigen einer Pedalentkopplungseinheit mit einem Gehäuse, einem ersten Kolben, auf den bei der Betätigung der Bremsanlage durch den Fahrzeugführer eine Betätigungskraft (Pedalkraft) ausgeübt wird und der bei unbetätigtem Pedal von einer Rückstellfeder in einer Ausgangsstellung positioniert wird, sowie einem im Gehäuse einen hydraulischen Rückhalteraum begrenzenden, hydraulischen Rückhaltekolben, in dem der erste Kolben geführt wird und der längs einer Betätigungsachse verschiebbar geführt wird,
b) einer Wegerfassungseinrichtung, die den Betätigungsweg des ersten Kolbens erfasst,
c) einem Wegsimulator, der in der Betriebsart „Brake-by-wire” dem Fahrzeugführer das gewohnte Bremspedalgefühl vermittelt, der mit dem ersten Kolben in hydraulischer Verbindung steht, wobei diese Verbindung in der Rückfallbetriebsart trennbar ist,
d) einer elektrohydraulischen Druckbereitstellungseinrichtung, die einen Bremssystemdruck abgibt,
e) einer Druckmodulationseinheit mit elektrisch steuerbaren Druckmodulationsventilen zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke, die aus dem Bremssystemdruck abgeleitet werden, wobei die Druckmodulationsventile im nicht angesteuerten Zustand den Bremssystemdruck abgeben bzw. weiterleiten,
f) Trennkolbeneinrichtungen, die auf einer ersten Trennkolbenfläche mit dem durch die Druckmodulationsventile eingestellten beziehungsweise weitergeleiteten Druck beaufschlagt werden und auf einer einen Druckraum begrenzenden zweiten Trennkolbenfläche einen Druck aufbauen, der über hydraulische Verbindungen an die Radbremsen weitergegeben wird,
g) Ansteuerungselementen zur mechanischen Ansteuerung der Trennkolbeneinrichtungen, sowie
h) einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit.

The present invention relates to a brake system for motor vehicles, which can be controlled in a "brake-by-wire" mode both by the driver and independently of the driver, preferably operated in the "brake-by-wire" mode and operated in at least one fallback mode can be in which only the operation by the driver is possible, with

a) a brake pedal for actuating a pedal decoupling unit with a housing, a first piston, on the actuation of the brake system by the driver an actuating force (pedal force) is exercised and which is positioned at unconfirmed pedal of a return spring in a starting position, and a in Housing a hydraulic retention space limiting, hydraulic restraining piston in which the first piston is guided and which is slidably guided along an actuating axis,
b) a position detecting device that detects the actuating travel of the first piston,
c) a travel simulator which, in the "brake-by-wire" mode, provides the driver with the usual brake pedal feel that is in hydraulic communication with the first piston, which connection is severable in the fallback mode;
d) an electrohydraulic pressure supply device which delivers a braking system pressure,
e) a pressure modulation unit with electrically controllable pressure modulation valves for adjusting wheel-specific brake pressures, which are derived from the brake system pressure, wherein the pressure modulation valves deliver the braking system pressure in the non-activated state,
f) separating piston devices, which are acted upon on a first separating piston surface by the pressure set by the pressure modulation valves or passed on pressure and on a pressure chamber limiting the second separating piston surface pressure, which is passed through hydraulic connections to the wheel brakes,
g) control elements for the mechanical control of the separating piston devices, as well
h) an electronic control unit.

Eine derartige Bremsanlage ist z. B. aus der internationalen Patentanmeldung WO 01/72567 A1 bekannt. Der genannten Veröffentlichung können jedoch keine Hinweise entnommen werden, wie die vorbekannte Bremsanlage an verschiedene Kraftfahrzeugklassen, wie beispielsweise schwere oder leichtere Fahrzeuge, angepasst werden kann.Such a brake system is z. B. from the international patent application WO 01/72567 A1 known. The cited publication, however, no evidence can be taken as the prior art brake system to various motor vehicle classes, such as heavy or lighter vehicles, can be adjusted.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsanlage der eingangs genannten Gattung konstruktiv derart zu gestalten, dass eine Anpassung an die Erfordernisse des Zielfahrzeugs möglich ist.It is therefore an object of the present invention to design a brake system of the type mentioned constructively such that an adaptation to the requirements of the target vehicle is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

– die Pedalentkopplungseinheit,
– die Trennkolbeneinrichtungen einschließlich der Druckräume,
– der Wegsimulator,
– die Druckbereitstellungseinrichtung,
– die Druckmodulationseinheit,
– sowie die elektronische Steuer- und Regeleinheit als voneinander trennbare, selbständig handhabbare Baugruppen ausgebildet sind.

This object is achieved in that

The pedal decoupling unit,
The separating piston devices including the pressure chambers,
- the path simulator,
The pressure supply device,
The pressure modulation unit,
- And the electronic control unit are designed as separable from each other, independently manageable modules.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen 2 bis 15 aufgeführt.Advantageous developments of the subject invention are listed in the dependent claims 2 to 15.

In der folgenden Beschreibung wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende schematische Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigen die 1, 2 und 3 hydraulische Schaltbilder einer ersten, einer zweiten sowie einer dritten vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage.In the following description, the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying schematic drawing of an embodiment. In the drawing show the 1 . 2 and 3 hydraulic circuit diagrams of a first, a second and a third advantageous embodiment of the brake system according to the invention.

Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Bremsanlage besteht aus sechs Hauptbaugruppen 100, 200, 300, 400, 500 und 600, und zwar einer Pedalentkopplungseinheit 100, Trennkolbeneinrichtungen 200 einschließlich der Druckräume, einem Wegsimulator 300, einer Druckbereitstellungseinrichtung 400, einer Druckmodulationseinheit 500 sowie einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit 600. Die genannten Baugruppen bilden anforderungsabhängig austauschbare Module, die physikalisch miteinander verbunden sind.The brake system according to the invention shown in the drawing consists of six main modules 100 . 200 . 300 . 400 . 500 and 600 and a pedal decoupling unit 100 , Separating piston devices 200 including the pressure chambers, a route simulator 300 , a pressure supply device 400 , a pressure modulation unit 500 and an electronic control unit 600 , The modules mentioned form request-dependent exchangeable modules that are physically connected to each other.

Die erstgenannte Baugruppe bzw. die Pedalentkopplungseinheit 100 weist im Wesentlichen einen mittels eines Bremspedals 1 betätigbaren ersten hydraulischen Kolben 2 auf, der in einem zweiten hydraulischen Kolben 3 größeren Durchmessers verschiebbar geführt ist, der auch als Rückhaltekolben bezeichnet wird und dessen Ringfläche 27 in einem Gehäuse 20 einen hydraulischen Rückhalteraum 4 begrenzt, der den Rückhaltekolben 3 radial umgreift. Der erste Kolben 2 begrenzt im zweiten bzw. Rückhaltekolben 3 einen hydraulischen Ansteuerraum 23, der mit dem Wegsimulator 300 verbunden ist. Der hydraulische Ansteuerraum 23 nimmt eine Rückstellfeder 25 auf, die der Vorspannung des ersten Kolbens 2 entgegen der Betätigungsrichtung und der Rückstellung des mit dem ersten Kolben 2 gekoppelten Bremspedals 1 dient.The former assembly or the pedal decoupling unit 100 essentially has one by means of a brake pedal 1 actuable first hydraulic piston 2 on top of that in a second hydraulic piston 3 slidably guided larger diameter, which is also referred to as a retaining piston and the annular surface 27 in a housing 20 a hydraulic retention space 4 limited, the retaining piston 3 engages radially. The first piston 2 limited in the second or retaining piston 3 a hydraulic drive room 23 that with the path simulator 300 connected is. The hydraulic drive room 23 takes a return spring 25 on that the bias of the first piston 2 against the direction of actuation and the return of the first piston 2 coupled brake pedals 1 serves.

Die zweitgenannte Baugruppe 200 wird im Wesentlichen durch dem Rückhaltekolben 3 wirkungsmäßig nachgeschaltete Trennkolbeneinrichtungen 5a–5d sowie mechanische Ansteuerungselemente 17a–17d gebildet, die sich unter Zwischenschaltung von Dämpfungselementen 22a–22d am Rückhaltekolben 3 abstützen. Die mechanischen Ansteuerungselemente 17a–17d erstrecken sich dabei vorzugsweise durch einen teilweise in der Pedalentkopplungseinheit 100 ausgebildeten drucklosen Raum 19, der an einen Druckmittelvorratsbehälter 12 angeschlossen ist und der eine zweite Rückstellfeder 21 aufnimmt, die den Rückhaltekolben 3 entgegen der Betätigungsrichtung vorspannt. Zur Abdichtung der Ansteuerungselemente 17a–17d sind Dichtungen vorgesehen, die mit den Bezugzeichen 18a–18d versehen sind. Erste Trennkolbenflächen 14a–14d der Trennkolbeneinrichtungen 5a–5d begrenzen Druckräume 13a–13d, an die Fahrzeugbremsen 8–11 angeschlossen sind. Dabei ist vorzugsweise jeder Radbremse 8–11 eine Trennkolbeneinrichtung 5a–5d zugeordnet. Wie außerdem aus der Zeichnung erhellt, weisen die Trennkolben 5a–5d zweite Trennkolbenflächen 15a–15d auf, die Zwischenräume 16a–16d begrenzen, die mit dem durch die Druckmodulationseinheit 500 eingestellten beziehungsweise weitergeleiteten Druck beaufschlagt werden. The second-named module 200 is essentially due to the retention piston 3 operatively connected separating piston devices 5a - 5d as well as mechanical control elements 17a - 17d formed, with the interposition of damping elements 22a - 22d on the retaining piston 3 support. The mechanical control elements 17a - 17d preferably extend through a partially in the pedal decoupling unit 100 trained depressurized room 19 that is connected to a pressure medium reservoir 12 is connected and the second return spring 21 picks up the retaining piston 3 biased against the direction of actuation. For sealing the control elements 17a - 17d are seals provided with the reference numerals 18a - 18d are provided. First separating piston surfaces 14a - 14d the separating piston devices 5a - 5d limit pressure chambers 13a - 13d , to the vehicle brakes 8th - 11 are connected. In this case, preferably, each wheel brake 8th - 11 a separating piston device 5a - 5d assigned. As also clear from the drawing, have the separating piston 5a - 5d second separating piston surfaces 15a - 15d on, the spaces between 16a - 16d limit that with the through the pressure modulation unit 500 adjusted or forwarded pressure to be applied.

Der vorhin erwähnte Wegsimulator 300, der dem Fahrer im „Brake-by-Wire”-Modus das gewohnte Bremspedalgefühl vermittelt, besteht in der bevorzugten gezeigten, für die Erfindung aber nicht notwendigerweise verbindlichen Ausgestaltung aus einer Simulatorkammer 74, einem Simulatorkolben 75, sowie zwei elastischen Elementen 76, 77, die durch ein hydraulisches Verschieben des Simulatorkolbens 75 deformiert werden. Die Simulatorkammer 74 ist vorzugsweise mit dem im Ansteuerraum 23 eingesteuerten Druck beaufschlagbar, wobei in der entsprechenden hydraulischen Verbindung ein Simulator-Freigabeventil eingefügt ist, das mit dem Bezugszeichen 24 versehen ist. Der Erfassung des im Ansteuerraum 23 aufgebauten Druckes dient ein erster Drucksensor, der mit dem Bezugszeichen 44 versehen ist.The previously mentioned route simulator 300 , which gives the driver in the "brake-by-wire" mode the usual brake pedal feel, consists in the preferred embodiment shown, but not necessarily binding for the invention from a simulator chamber 74 , a simulator piston 75 , as well as two elastic elements 76 . 77 caused by a hydraulic displacement of the simulator piston 75 be deformed. The simulator chamber 74 is preferably with the in the control room 23 acted upon pressure applied, wherein in the corresponding hydraulic connection, a simulator release valve is inserted, with the reference numeral 24 is provided. The detection of the in the control room 23 built-up pressure is a first pressure sensor, with the reference numeral 44 is provided.

Die Druckbereitstellungseinrichtung 400 ist bei den in der Zeichnung gezeigten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als ein elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet, dessen Kolben 36 mittels eines schematisch angedeuteten Elektromotors 35 über ein nicht dargestelltes Rotations-Translations-Getriebe betätigbar ist. Dabei wird der vom Kolben 36 zurück gelegte Weg durch einen Wegsensor überwacht, der das Bezugszeichen 38 trägt.The pressure delivery device 400 is in the embodiments shown in the drawing of the present invention as an electro-hydraulic actuator, the piston 36 by means of a schematically indicated electric motor 35 is actuated via an unillustrated rotational-translation gear. It will be the piston 36 covered path monitored by a displacement sensor, the reference numeral 38 wearing.

Ein Druckraum 37 der elektrohydraulischen Druckbereitstellungseinrichtung 400 ist über einen ersten hydraulischen Leitungsabschnitt 39 mit Eingangsanschlüssen von Druckmodulationsventilen 6a–6d verbunden, die die Hauptbestandteile der oben erwähnten Druckmodulationseinheit 500 bilden. Die Druckmodulationsventile 6a–6d ermöglichen eine Regelung des in den Radbremsen 8–11 eingesteuerten Druckes nach dem an sich bekannten, sogenannten Multiplexprinzip. Die Ausgangsanschlüsse der Druckmodulationsventile 6a–6d sind an die vorhin erwähnten Zwischenräume 16a–16d der Trennkolbeneinrichtungen 5a–5d angeschlossen, die von der zweiten Trennkolbenfläche 18a–18d begrenzt sind. Ein zweiter Leitungsabschnitt 40 verbindet den Druckraum 37 der elektrohydraulischen Druckbereitstellungseinrichtung 400 bzw., den ersten Leitungsabschnitt 39 mit dem Rückhalteraum 4, während ein dritter Leitungsabschnitt 41 den Druckraum 37 bzw. den ersten Leitungsabschnitt 39 über den drucklosen Raum 19 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 12 verbindet. Dabei ist im zweiten Leitungsabschnitt 40 ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes (SO-)2/2-Wegeventil 42 eingefügt, das in bestromtem Zustand die Funktion eines zum Druckraum 37 schließenden Rückschlagventils erfüllt. Ein im dritten Leitungsabschnitt 41 eingefügtes zweites, stromlos offenes (SO-)2/2-Wegeventil 43 ermöglicht ein Absperren dieses Leitungsabschnitts und somit eine Trennung des Druckraums 37 vom Druckmittelvorratsbehälter 12. Ein zweiter Drucksensor 45 dient dabei der Erfassung des im Druckraum 37 eingesteuerten Systembremsdruckes. Die hydraulischen Leitungsabschnitte 39, 40, 41, die 2/2-Wegeventile 42 und 43, das oben genannte Simulator-Freigabeventil 24 sowie die beiden Drucksensoren 44, 45 sind als Bestandteile der Druckmodulationseinheit 500 ausgebildet.A pressure room 37 the electrohydraulic pressure supply device 400 is via a first hydraulic line section 39 with input ports of pressure modulation valves 6a - 6d connected, which are the main components of the above-mentioned pressure modulation unit 500 form. The pressure modulation valves 6a - 6d allow a regulation of the in the wheel brakes 8th - 11 controlled pressure according to the known, so-called multiplex principle. The output connections of the pressure modulation valves 6a - 6d are to the previously mentioned spaces 16a - 16d the separating piston devices 5a - 5d connected by the second separating piston surface 18a - 18d are limited. A second line section 40 connects the pressure room 37 the electrohydraulic pressure supply device 400 or, the first line section 39 with the retention room 4 while a third line section 41 the pressure room 37 or the first line section 39 over the unpressurized room 19 with the pressure medium reservoir 12 combines. It is in the second line section 40 an electrically actuated, normally open (SO) 2/2-way valve 42 inserted, which in the energized state, the function of a pressure chamber 37 closing check valve met. One in the third line section 41 inserted second, normally open (SO) 2/2-way valve 43 allows a shut-off of this line section and thus a separation of the pressure chamber 37 from the pressure medium reservoir 12 , A second pressure sensor 45 serves to capture the pressure in the room 37 controlled system brake pressure. The hydraulic pipe sections 39 . 40 . 41 , the 2/2-way valves 42 and 43 , the above simulator release valve 24 as well as the two pressure sensors 44 . 45 are as components of the pressure modulation unit 500 educated.

Schließlich ist 1 zu entnehmen, dass der Betätigungsweg des ersten Kolbens 2 mittels einer berührungslos arbeitenden Wegerfassungseinrichtung 64 erfasst wird, die mit einem am ersten Kolben 2 angekoppelten Permanentmagneten 65 zusammenwirkt. Zur Ankoppelung des Permanentmagneten 65 an den ersten Kolben 2 ist ein Ausleger 66 vorgesehen, der in einem im zweiten Kolben 4 ausgebildeten Druckmittelkanal 67 verläuft, der einen im zweiten Kolben 3 durch den ersten Kolben 2 begrenzten Nachlaufraum 68 mit dem drucklosen Raum 19 verbindet. Außerdem sind an dem dem Bremspedal 1 zugewandten Ende des zweiten Kolbens 3 zwei Dichtungen 69, 71 nebeneinander angeordnet, die eine Ringkammer 72 begrenzen. Die erste Dichtung 69 dichtet die Ringkammer 72 gegenüber dem Rückhalteraum 4 ab, während die zweite Dichtung 71 die Ringkammer 72 gegenüber der Atmosphäre abdichtet. Ein im Rückhaltekolben 3 ausgebildeter Druckmittelkanal 73 verbindet die Ringkammer 72 mit dem Nachlaufraum 68. Damit wird erreicht, dass die Druck tragende Dichtung 69 von beiden Seiten mit Druckmittel benetzt ist und die zur Umgebung hin abdichtende Dichtung 71 keinem Differenzdruck ausgesetzt ist.Finally is 1 can be seen that the actuation path of the first piston 2 by means of a non-contact position detecting device 64 is detected with one on the first piston 2 coupled permanent magnet 65 interacts. For coupling the permanent magnet 65 to the first piston 2 is a boom 66 provided in one in the second piston 4 trained pressure medium channel 67 runs, the one in the second piston 3 through the first piston 2 limited run-up space 68 with the unpressurized room 19 combines. Also, on the brake pedal 1 facing the end of the second piston 3 two seals 69 . 71 juxtaposed, which is an annular chamber 72 limit. The first seal 69 seals the annular chamber 72 opposite the retention room 4 while the second seal 71 the ring chamber 72 seals against the atmosphere. One in the retention piston 3 trained pressure medium channel 73 connects the ring chamber 72 with the follow-up room 68 , This ensures that the pressure-bearing seal 69 from both sides is wetted with pressure medium and the environment sealing gasket 71 is not exposed to differential pressure.

Die elektronische Steuer- und Regeleinheit 600 umfasst beispielsgemäß neben der Kontrolleinheit ECU einen elektrischen Akkumulator 601 und einen Spannungswandler 602.The electronic control unit 600 For example, in addition to the control unit ECU includes an electric accumulator 601 and a voltage converter 602 ,

Der Aufbau der in 2 dargestellten zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Bremsanlage entspricht weitgehend dem der in 1 gezeigten ersten Variante. Die Druckmodulationseinheit 500 der gezeigten zweiten Variante weist jedoch insgesamt acht Druckmodulationsventile 60a–60d; 70a–70d, die paarweise den Trennkolbeneinrichtungen 5a–5d bzw. den Radbremsen 8–11 als sog. Einlassventile (60a–60d), und Auslassventile (70a–70d) zugeordnet werden. Dabei sind die sog. Einlassventile 60a–60d als stromlos geschlossene (SG-)2/2-Wegeventile ausgebildet, während die Auslassventile 70a–70d als stromlos offene (SO-)2/2-Wegeventile ausgeführt sind. Die Einlassventile 60a–60d, deren Eingangsanschlüsse an die Druckbereitstellungseinrichtung 400 und deren Ausgangsanschlüsse an die im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Zwischenräume 16a–16d angeschlossen sind, ermöglichen in der (nicht gezeigten) – bestromten – Schaltstellung einen Druckaufbau in den Zwischenräumen 16a–16d und somit in den Radbremsen 8–11. Beim Druckaufbau werden gleichzeitig die Auslassventile 70a–70d in ihre (ebenfalls nicht dargestellte) Schaltstellung umgeschaltet, in der sie die Funktion von zur Druckbereitstellungseinrichtung 400 hin schließenden Rückschlagventilen erfüllen. Ein Druckabbau erfolgt über die stromlos offenen Auslassventile 70a–70d, deren Ausgangsanschlüsse über das im Zusammenhang mit 1 beschriebene, stromlos offene (SO-)2/2-Wegeventil 43 über den drucklosen Raum 19 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 12 verbunden sind. Außerdem ist 2 zu entnehmen, dass in der Systembremsdruckleitung 46 ein erstes, zur elektrohydraulischen Druckbereitstellungseinrichtung 400 hin schließendes (Ausstoß-)Rückschlagventil 47 eingefügt ist, während in einer Leitung 48 zwischen der Druckbereitstellungseinrichtung 400 und dem drucklosen Raum 19 ein zu diesem Raum 19 hin schließendes, zweites Rückschlagventil 49 geschaltet ist. Ein drittes, zur Druckbereitstellungseinrichtung 400 hin schließendes Rückschlagventil 50 ist in einem Leitungsabschnitt 51 geschaltet, der die vorhin genannte Leitung 48 mit den Ausgangsanschlüssen der Auslassventile 70a–70d bzw. dem Eingangsanschluss des SO-2/2-Wegeventils 43 verbindet. Außerdem sind die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 70a–70d mit dem Rückhalteraum 4 mittels einer weiteren hydraulischen Leitung 53 verbunden, in der ein drittes, stromlos offenes (SO-)2/2-Wegeventil 54 eingefügt ist. In seinem bestromten Schaltzustand erfüllt das 2/2-Wegeventil 54 die Funktion eines zum Ausgangsanschluss der Auslassventile 70a–70d hin schließenden Rückschlagventils. Schließlich ist zwischen der Druckbereitstellungseinrichtung 400 und dem SO-2/2-Wegeventil 43 ein weiteres 2/2-Wegeventil 52 dazwischen geschaltet, das eine Trennung der Druckbereitstellungseinrichtung 400 vom drucklosen Raum 19 bzw. dem Druckmittelvorratsbehälter 12 ermöglicht.The construction of in 2 illustrated second embodiment of the brake system according to the invention largely corresponds to the in 1 shown first variant. The pressure modulation unit 500 However, the second variant shown has a total of eight pressure modulation valves 60a - 60d ; 70a - 70d , in pairs the separating piston devices 5a - 5d or the wheel brakes 8th - 11 as so-called intake valves ( 60a - 60d ), and exhaust valves ( 70a - 70d ) be assigned. Here are the so-called intake valves 60a - 60d designed as normally closed (SG) 2/2-way valves, while the exhaust valves 70a - 70d are designed as normally open (SO) 2/2-way valves. The intake valves 60a - 60d , their input ports to the pressure delivery device 400 and their output terminals connected to 1 described spaces 16a - 16d are connected, allow in the (not shown) - energized - switching position pressure build-up in the spaces 16a - 16d and thus in the wheel brakes 8th - 11 , When pressure builds up simultaneously the exhaust valves 70a - 70d switched to their (also not shown) switching position in which they the function of the pressure supply device 400 meet closing check valves. A pressure reduction takes place via the normally open exhaust valves 70a - 70d , whose output connections are related to 1 described, normally open (SO) 2/2-way valve 43 over the unpressurized room 19 with the pressure medium reservoir 12 are connected. Besides that is 2 to see that in the system brake pressure line 46 a first, the electro-hydraulic pressure supply device 400 closing (discharge) check valve 47 is inserted while in a line 48 between the pressure supply device 400 and the unpressurized room 19 one to this room 19 closing, second check valve 49 is switched. A third, to the pressure delivery device 400 closing check valve 50 is in a line section 51 switched, the aforementioned line 48 with the outlet ports of the exhaust valves 70a - 70d or the inlet port of the SO-2/2-way valve 43 combines. In addition, the output ports are the exhaust valves 70a - 70d with the retention room 4 by means of another hydraulic line 53 connected in which a third, normally open (SO) 2/2-way valve 54 is inserted. In its energized switching state meets the 2/2-way valve 54 the function of one to the output port of the exhaust valves 70a - 70d closing check valve. Finally, between the pressure delivery device 400 and the SO-2/2-way valve 43 another 2/2-way valve 52 interposed, which is a separation of the pressure supply device 400 from the unpressurized room 19 or the pressure medium reservoir 12 allows.

Bei der in 3 dargestellten dritten Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist der o. g. Ansteuerraum 23 nicht nur mit dem Wegsimulator 300, sondern auch über ein stromlos offenes (SO-)2/2-Wegeventil 55 mit einem hydraulischen Ansteueranschluss einer Druckregelventilanordnung verbunden, die mit dem Bezugszeichen 80 versehen ist. Der erwähnte Ansteueranschluss ist unter Zwischenschaltung eines stromlos geschlossenen (SG-)2/2-Wegeventils 56 über den drucklosen Raum 19 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 12 verbindbar. Außerdem ist an den Ausgangsanschluss des 2/2-Wegeventils 56 über das bereits erwähnte zweite Rückschlagventil 49 der Druckraum 37 des elektrohydraulischen Aktuators 400 angeschlossen. An die zur Eingangsseite der Druckmodulations-Einlassventile 60a–60d führende Druckmittelleitung 46 (siehe 2) ist bei der dritten Ausführungsvariante ein Hochdruckspeicher 57 angeschlossen, der über das Ausstoß-Rückschlagventil 47 von der Druckbereitstellungseinrichtung 400 aufgeladen werden kann. Der Erfassung des im Hochdruckspeicher 57 bereit gehaltenen Druckes dient ein Drucksensor 58. Das Ausstoß-Rückschlagventil 47 verhindert ein Entleeren des Hochdruckspeichers 57 bei einer Rücknahme des Drucks der Druckbereitstellungseinrichtung 400. Dies ermöglicht ein Einregeln eines Druckwerts unterhalb des Druckniveaus des Hochdruckspeichers 57 in der zur Ventilbaugruppe 52, 43 führenden Druckmittelleitung 59. Das erwähnte stromlos offene (SO-)2/2-Wegeventil 43 bildet zusammen mit dem stromlos geschlossenen (SG-)2/2-Wegeventil 52 eine Ventilbaugruppe mit drei hydraulischen Anschlüssen: einem mit dem drucklosen Raum 19 oder dem Druckmittelvorratsbehälter 12 verbundenen Niederdruckanschluss, einem mit einem Niederdruckanschluss der Druckregelventilanordnung 80 verbundenen Arbeitsanschluss und einem Hochdruckanschluss, der mit der Druckmittelleitung 59 verbunden ist, über den – wie später ausführlicher erläutert wird – ein hydraulischer Druck eingespeist werden kann. Alternativ zu der vom SO-SG 2/2 Ventilpaar 43, 52 gebildeten Ventilbaugruppe mit drei Anschlüssen kann ein einzelnes 3/3-Wegeventil eingesetzt werden.At the in 3 illustrated third embodiment of the present invention is the above drive space 23 not just with the path simulator 300 , but also via a normally open (SO) 2/2-way valve 55 connected to a hydraulic drive port of a pressure regulating valve assembly, denoted by the reference numeral 80 is provided. The aforementioned drive connection is with the interposition of a normally closed (SG) 2/2-way valve 56 over the unpressurized room 19 with the pressure medium reservoir 12 connectable. Also, connect to the output port of the 2/2-way valve 56 via the already mentioned second check valve 49 the pressure room 37 of the electro-hydraulic actuator 400 connected. To the input side of the pressure modulation inlet valves 60a - 60d leading pressure medium line 46 (please refer 2 ) is in the third embodiment, a high-pressure accumulator 57 connected via the discharge check valve 47 from the pressure delivery device 400 can be charged. The detection of the high-pressure accumulator 57 ready held pressure is a pressure sensor 58 , The discharge check valve 47 prevents emptying of the high-pressure accumulator 57 upon a withdrawal of the pressure of the pressure delivery device 400 , This makes it possible to adjust a pressure value below the pressure level of the high-pressure accumulator 57 in the valve assembly 52 . 43 leading pressure medium line 59 , The mentioned normally open (SO) 2/2-way valve 43 forms together with the normally closed (SG) 2/2-way valve 52 a valve assembly with three hydraulic connections: one with the non-pressurized space 19 or the pressure medium reservoir 12 associated low pressure port, one with a low pressure port of the pressure regulating valve assembly 80 connected working connection and a high-pressure connection, which with the pressure medium line 59 is connected via which - as will be explained in more detail later - a hydraulic pressure can be fed. Alternatively to the SO-SG 2/2 valve pair 43 . 52 A single 3/3-way valve can be used to form a three-port valve assembly.

Wie der Fachmann 3 ohne weiteres entnehmen kann, ist die vorhin mehrfach erwähnte Druckregelventilanordnung 80 als ein 3/3-Wegeventil ausgebildet, das im Sinne einer Druckwaage mit entgegen gesetzten Wirkrichtungen einerseits von dem vom Fahrer im Ansteuerraum 23 eingesteuerten Druck und andererseits von dem in einem Leitungsabschnitt 51 herrschenden Bremssystemdruck über zwei in der Zeichnung rechts und links angeordnete hydraulische Ansteueranschlüsse ansteuerbar ist. Zur Realisierung der in 3 als 3/3-Wegeventil dargestellten Druckregelventilanordnung 80 kann sowohl die Schieberventiltechnik als auch die Sitzventiltechnik oder eine Kombination dieser Varianten eingesetzt werden. Ausdrücklich sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es zwischen den figürlich dargestellten Schaltstellungen der Druckregelventilanordnung 80 mit wechselnden hydraulischen Durchgängen und Verschlüssen kontinuierliche Übergangszustände gibt, die bei entsprechender Ansteuerung im regelungstechnischen Sinne stabil angefahren werden können. Das dargestellte 3/3-Wegeventil ist demnach als Analogventil ausgeführt und nicht als Schaltventil mit instabilen Übergangszuständen. Wenn im nachfolgenden Text dennoch von Schaltstellungen die Rede ist, dann ist damit jeweils ein Ansteuerungs- oder Betätigungszustand der Druckregelventilanordnung 80 gemeint, der obwohl kontinuierlich variierbar einer der figürlich dargestellten Ventilstellungen nahe kommt oder ihr zugeordnet werden kann. Neben den bereits erwähnten Ansteueranschlüssen besitzt das 3/3 Wegeventil einen Hochdruckanschluss P, einen Niederdruckanschluss T und einen Arbeitsanschluss A. In der dargestellten ersten Schaltstellung ist sein Arbeitsanschluss A über seinen Niederdruckanschluss T mit dem Mittelabgriff der beiden 2/2-Wegeventile 52, 43 verbunden, während sein Hochdruckanschluss P, der über einen weiteren Leitungsabschnitt 63 an die Druckmittelleitung und somit an die Eingangsanschlüsse der ersten Druckregelventilgruppe 60a–60d angeschlossen ist, gesperrt bleibt. In der zweiten Schaltstellung des 3/3-Wegeventils 80 bleiben alle drei Anschlüsse P, T, A gesperrt, während in der dritten Schalstellung der Arbeitsanschluss A mit dem Hochdruckanschluss P verbunden ist. Der hydraulische Druck am Arbeitsanschluss A der Druckregelanordnung 80 wird von einem dritten Drucksensor 62 erfasst. Die vorhin genannten Komponenten 400, 57, 35–38, 80, 46, 47, 59, 52, 43, 49, 41, 51, 50, 62, 58, 63 bilden eine hydraulische Schaltung zur elektronisch kontrollierten Bereitstellung individueller Radbremsdrücke, insbesondere als Reaktion auf eine über das Bremspedal 1 in das System eingeleitete Bremskraft im „Brake-by-Wire” Modus als Normalbetriebsart. Zusätzlich werden bei nicht verfügbarer elektronischer Ansteuerung rein hydraulisch über die erwähnte Druckregelventilanordnung 80 verstärkte Bremsdrücke bereitgestellt, während bei erschöpftem Hochdruckspeicher 57 lediglich unverstärkte Radbremsdrücke zur Verfügung stehen.Like the expert 3 can be easily seen, is the previously mentioned several times pressure control valve assembly 80 designed as a 3/3-way valve, in the sense of a pressure compensator with opposite directions of action on the one hand by the driver in the control room 23 controlled pressure and on the other hand in one line section 51 prevailing braking system pressure via two in the drawing right and left arranged hydraulic control ports is controlled. To realize the in 3 as a 3/3-way valve pressure regulating valve arrangement shown 80 Both the slide valve technology and the seat valve technology or a combination of these variants can be used. It should be expressly noted at this point that there is between the figured switching positions of the pressure control valve assembly 80 With changing hydraulic passages and closures continuous transition states exist, which can be approached stably with appropriate control in terms of control technology. The illustrated 3/3-way valve is therefore designed as an analog valve and not as a switching valve with unstable transition states. If in the text below nevertheless switching positions is mentioned, then so is each a Ansteuerungs- or actuation state of the pressure control valve assembly 80 meant, although continuously variable one of the figured valve positions comes close or can be assigned to her. In addition to the control connections already mentioned, the 3/3 way valve has a high-pressure connection P, a low-pressure connection T and a working connection A. In the illustrated first switching position, its working connection A is via its low-pressure connection T with the center tap of the two 2/2-way valves 52 . 43 connected while its high pressure port P, over another line section 63 to the pressure medium line and thus to the input terminals of the first pressure control valve group 60a - 60d is connected, remains locked. In the second switching position of the 3/3-way valve 80 remain all three ports P, T, A locked, while in the third switching position of the working port A is connected to the high pressure port P. The hydraulic pressure at the working port A of the pressure regulating arrangement 80 is from a third pressure sensor 62 detected. The aforementioned components 400 . 57 . 35 - 38 . 80 . 46 . 47 . 59 . 52 . 43 . 49 . 41 . 51 . 50 . 62 . 58 . 63 Form a hydraulic circuit for the electronically controlled provision of individual wheel brake pressures, in particular in response to a via the brake pedal 1 Braking force introduced into the system in "brake-by-wire" mode as normal mode. In addition, in the case of non-available electronic control purely hydraulically via the mentioned pressure control valve arrangement 80 provided increased brake pressures while exhausted high-pressure accumulator 57 only unamplified wheel brake pressures are available.

Ansonsten ergibt sich die Funktionsweise der gezeigten Bremsanlage in der bevorzugten Betriebsart „Brake-by-wire” für den Fachmann aus dem Offenbarungsgehalt der vorliegenden Unterlagen und braucht nicht näher erläutert zu werden.Otherwise, the operation of the brake system shown in the preferred mode "brake-by-wire" for the skilled person from the disclosure of the present documents and need not be explained in detail.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 01/72567 A1 [0002]

Claims

Brake system for motor vehicles, which is in a "brake-by-wire" mode both by the driver and independently of the driver can be controlled, preferably in the "brake-by-wire" mode is operated and can be operated in at least one fallback mode, in the only operation by the driver is possible, with a) a brake pedal ( 1 ) for actuating a pedal decoupling unit ( 100 respectively. 20 . 2 . 3 . 4 ) with a housing ( 20 ), a first piston ( 2 ), to which an operating force (pedal force) is exerted during actuation of the brake system by the driver and which, when the pedal is unactuated, is actuated by a return spring ( 25 ) is positioned in a starting position, and one in the housing ( 20 ) a hydraulic retention space ( 4 ) limiting, hydraulic retaining piston ( 3 ), in which the first piston ( 2 ) is guided and which is guided displaceably along an actuating axis b) a Wegerfassungseinrichtung ( 64 ), the actuating travel of the first piston ( 2 ), c) a path simulator ( 300 respectively. 74 - 77 ), which in the "brake-by-wire" mode gives the vehicle driver the accustomed brake pedal feel associated with the first piston ( 2 ) is in hydraulic communication, said connection being separable in the fallback mode; d) an electrohydraulic pressure supply device ( 400 respectively. 35 - 38 ), which outputs a brake system pressure, e) a pressure modulation unit ( 500 ) with electrically controllable pressure modulation valves ( 6a - 6d ; 60a - 60d ; 70a - 70d ) for adjusting wheel-individual brake pressures derived from the brake system pressure, the pressure modulation valves ( 6a - 6d ; 60a - 60d ) deliver or forward the brake system pressure in the non-activated state; f) separating piston devices ( 200 respectively. 5a - 5d ), which are located on a first separating piston surface ( 14a - 14d ) with the pressure modulation valves ( 6a - 6d . 60a - 60d ) are applied and forwarded on a pressure chamber ( 13a - 13d ) limiting second separating piston surface ( 15a - 15d ) build up a pressure, which via hydraulic connections to the wheel brakes ( 8th - 11 ), g) control elements ( 17a - 17d ) for the mechanical control of the separating piston devices ( 5a - 5d ), and h) an electronic control unit ( 600 ), characterized in that - the pedal decoupling unit ( 100 ), - the separating piston devices ( 5a - 5d ) including the pressure chambers ( 13a - 13d ), - the path simulator ( 74 - 77 ), - the pressure supply device ( 35 - 38 ), - the pressure modulation unit ( 6a - 6d ; 60a - 60d ; 70a - 70d ), - and the electronic control unit ( 600 ) as separable, independently manageable assemblies ( 100 - 600 ) are formed.

Brake system according to claim 1, characterized in that the separating piston ( 5a - 5d ) and the control elements ( 17a - 17d ) hydraulically sealed spaces ( 16a - 16d ) via the pressure modulation unit ( 500 ) to the electrohydraulic pressure supply device ( 400 ) are connected.

Brake system according to claim 2, characterized in that the pressure modulation unit ( 500 ) Pressure modulation valves ( 6a - 6d ), by means of which in the spaces ( 16a - 16d ) Both a pressure build-up and a pressure reduction takes place.

Brake system according to claim 2, characterized in that the pressure modulation unit ( 500 ) Pairs of pressure modulation valves ( 60a - 60d ; 70a - 70d ), which in each case by an inlet valve ( 60a - 60d ) and an outlet valve ( 70a - 70d ) are formed, via the inlet valve ( 60a - 60d ) in the space ( 16a - 16d ) a pressure build-up and via the outlet valve ( 70a - 70d ) a pressure reduction takes place.

Brake system according to one of claims 1 to 4, characterized in that a means of a solenoid valve ( 42 ) lockable hydraulic connection ( 39 . 40 ) between the electrohydraulic pressure supply device ( 400 ) as well as the hydraulic retention space ( 4 ) is provided, via which the retention space ( 4 ) can be acted upon with pressure.

Brake system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the direction of actuation facing end face of the second piston ( 3 ) in a housing ( 20 ) formed depressurized space ( 19 ) immersed in the pressure medium reservoir ( 12 ) connected.

Brake system according to claim 5 or 6, characterized in that the non-pressurized space ( 19 ) Sections of the control elements ( 17a - 17d ) receiving the mechanical power transmission from the second piston ( 3 ) on the separating piston ( 5a - 5d ) enable.

Brake system according to one of claims 1 to 7, characterized in that a high-pressure accumulator ( 57 ) provided by the pressure delivery device ( 400 ) and via the pressure modulation unit ( 500 ) with the spaces ( 16a - 16d ) is connectable.

Brake system according to one of claims 1 to 8, characterized in that a pressure regulating valve arrangement ( 80 ) provided indirectly via the brake pedal ( 1 ) is operable to the pressure supply device ( 400 ) and the pressure fluid reservoir ( 12 ) and a brake pedal-controlled brake system pressure to the pressure modulation unit ( 500 ).

Brake system according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the first piston ( 2 ) in the second piston ( 3 ) a control room ( 23 ), in which it builds up a controllable via a brake pedal hydraulic hydraulic control pressure, the hydraulic actuation of the pressure control valve assembly ( 80 ) serves.

Brake system according to claim 9 or 1, characterized in that a valve arrangement ( 55 . 56 ) is provided, which allows, on the hydraulic drive connection of the pressure regulating valve arrangement ( 80 ) either the control pressure or the pressure of the pressure medium reservoir ( 12 ) aufzuschalten.

Brake system according to claim 11, characterized in that a further valve arrangement ( 52 . 43 ) is provided, which allows the hydraulic connection of the pressure regulating valve assembly ( 80 ) to the pressure fluid reservoir ( 12 ) and instead of the electrohydraulic pressure supply device ( 400 ) aufzuschalten pressure.

Brake system according to one of the preceding claims 8 to 12, characterized in that the electrically controllable pressure control valves ( 60a - 60d ; 70a - 70d ) for setting wheel-individual brake pressures each with a blocked in the de-energized state connection directly to the high-pressure accumulator ( 57 ) and with a continuous in the de-energized state connection directly to the brake system pressure outlet of the pressure control valve assembly ( 80 ) are connected.

Brake system according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the path detection device as a non-contact path detection device ( 64 ) formed with a to the first piston ( 2 ) coupled position transmitter ( 65 ) works together.

Brake system according to claim 14, characterized in that the position sensor ( 65 ) is formed by a permanent magnet which on the first piston ( 2 ) by means of a cantilever ( 66 ), which is bounded by one in the second piston ( 3 ) formed depressurized channel ( 67 ) which extends parallel to the actuating axis.