DE102011006746B4 - Braking system for a vehicle and method for operating a braking system for a vehicle - Google Patents
Braking system for a vehicle and method for operating a braking system for a vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011006746B4 DE102011006746B4 DE102011006746.9A DE102011006746A DE102011006746B4 DE 102011006746 B4 DE102011006746 B4 DE 102011006746B4 DE 102011006746 A DE102011006746 A DE 102011006746A DE 102011006746 B4 DE102011006746 B4 DE 102011006746B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- brake
- piston
- storage volume
- spring
- master
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
- B60T8/32—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
- B60T8/34—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
- B60T8/44—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems
- B60T8/441—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition co-operating with a power-assist booster means associated with a master cylinder for controlling the release and reapplication of brake pressure through an interaction with the power assist device, i.e. open systems using hydraulic boosters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
- B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
- B60T13/12—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
- B60T13/16—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using pumps directly, i.e. without interposition of accumulators or reservoirs
- B60T13/161—Systems with master cylinder
- B60T13/165—Master cylinder integrated or hydraulically coupled with booster
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
Abstract
Bremssystem für ein Fahrzeug miteinem Hauptbremszylinder (10) mit einem zumindest teilweise in eine Innenkammer des Hauptbremszylinders (10) hineinverstellbaren Hauptbremszylinder-Kolben (97);einer Pumpeinrichtung (16), mittels welcher eine Bremsflüssigkeit aus einem Bremsflüssigkeitsreservoir (14) in mindestens ein Speichervolumen (18, 18a, 18b) derart hinein pumpbar ist, dass ein Gesamtvolumen des mindestens einen Speichervolumens (18, 18a, 18b) vergrößerbar ist;einem Auslassventil (24), mittels welchem ein Bremsflüssigkeitsstrom aus dem mindestens einen Speichervolumen (18, 18a, 18b) in das Bremsflüssigkeitsreservoir (14) derart steuerbar ist, dass das Gesamtvolumen des mindestens einen Speichervolumens (18, 18a, 18b) reduzierbar ist; undeiner Federeinrichtung (28);dadurch gekennzeichnet, dassdie Federeinrichtung (28) derart angeordnet ist, dass über eine Vergrößerung des Gesamtvolumens des mindestens einen Speichervolumens (18, 18a, 18b) die Federeinrichtung (28) entgegen ihrer Federkraft komprimierbar und über eine Reduzierung des Gesamtvolumens des mindestens einen Speichervolumens (18, 18a, 18b) eine Expansion der Federeinrichtung (28) auslösbar ist, und die Federkraft bei der Expansion der Federeinrichtung (28) derart auf den Hauptbremszylinder-Kolben (97) übertragbar ist, dass der Hauptbremszylinder-Kolben (97) mittels der Federkraft zumindest teilweise in die Innenkammer hineinverstellbar ist.Brake system for a vehicle with a master brake cylinder (10) with a master brake cylinder piston (97) which can be adjusted at least partially into an inner chamber of the master brake cylinder (10); a pump device (16) by means of which a brake fluid is pumped from a brake fluid reservoir (14) into at least one storage volume ( 18, 18a, 18b) can be pumped in such that a total volume of the at least one storage volume (18, 18a, 18b) can be increased; an outlet valve (24), by means of which a brake fluid flow from the at least one storage volume (18, 18a, 18b) in the brake fluid reservoir (14) can be controlled in such a way that the total volume of the at least one storage volume (18, 18a, 18b) can be reduced; anda spring device (28);characterized in that the spring device (28) is arranged such that by increasing the total volume of the at least one storage volume (18, 18a, 18b), the spring device (28) can be compressed against its spring force and by reducing the total volume of the at least one storage volume (18, 18a, 18b) an expansion of the spring device (28) can be triggered, and the spring force can be transferred to the master brake cylinder piston (97) during the expansion of the spring device (28) in such a way that the master brake cylinder piston ( 97) can be at least partially adjusted into the inner chamber by means of the spring force.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems für ein Fahrzeug.The invention relates to a braking system for a vehicle. The invention further relates to a method for operating a braking system for a vehicle.
Stand der TechnikState of the art
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung schafft ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines Bremssystems für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 14.The invention creates a braking system for a vehicle with the features of claim 1 and a method for operating a braking system for a vehicle with the features of
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Mittels des erfindungsgemäßen Bremssystems und des entsprechenden Verfahrens ist die Federkraft einer sich expandierenden Federeinrichtung zum Verstellen des Hauptbremszylinder-Kolbens zumindest teilweise in die Innenkammer des Hauptbremszylinders hinein nutzbar. Mittels der vorliegenden Erfindung kann somit ohne die Verwendung eines Vakuum-Bremskraftverstärkers eine Kraft auf den Hauptbremszylinder-Kolben zum Erhöhen des Innendrucks in der Innenkammer ausgeübt werden. Somit entfällt die Notwendigkeit, das Fahrzeug mit einem Bremskraftverstärker auszustatten, welcher in der Regel ein Vakuum als Energiequelle benötigt. Auf diese Weise entfällt auch die Notwendigkeit einer Vakuumerzeugung zum Betreiben eines Bremskraftverstärkers. Gegenüber einem Bremssystem mit einem Vakuum-Bremskraftverstärker und einer Vakuumquelle weist das erfindungsgemäße Bremssystem eine höhere Robustheit auf und ist preiswerter herstellbar.By means of the brake system according to the invention and the corresponding method, the spring force of an expanding spring device can be used to adjust the master brake cylinder piston at least partially into the inner chamber of the master brake cylinder. By means of the present invention, a force can thus be exerted on the master cylinder piston to increase the internal pressure in the inner chamber without the use of a vacuum brake booster. This eliminates the need to equip the vehicle with a brake booster, which usually requires a vacuum as an energy source. This also eliminates the need to generate a vacuum to operate a brake booster. Compared to a brake system with a vacuum brake booster and a vacuum source, the brake system according to the invention is more robust and can be produced more cheaply.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Bremssystems und des korrespondierenden Verfahrens liegt darin, dass das Einsetzen der Pumpeinrichtung lediglich zum Komprimieren/Vorspannen der Federeinrichtung dient. Somit ist der Betrieb der Pumpeinrichtung während des Druckaufbaus in der Innenkammer durch Verstellen des Hauptbremszylinder-Kolbens mittels der Federkraft der expandierenden Federeinrichtung nicht notwendig. Der Fahrer nimmt somit während seiner Betätigung eines Bremsbetätigungselements, wie beispielsweise eines Bremspedals, zum Anfordern des Druckaufbaus in der Innenkammer keinen durch die Pumpeinrichtung ausgelösten Rückstoß/kein von der Pumpeinrichtung bewirktes Zittern am Bremsbetätigungselement wahr, da die Pumpeinrichtung in diesem Betriebsmodus im desaktivierten Zustand vorliegen kann. Somit gewährleisten das hier beschriebene Bremssystem und das entsprechende Verfahren einen besseren Bedienkomfort beim Betätigen des Bremsbetätigungselements gegenüber einem herkömmlichen Bremssystem, bei welchem eine Pumpeinrichtung zum Befüllen eines Volumens für eine Bremskraftverstärkung während des Betätigens des Bremsbetätigungselements betrieben wird. Außerdem kann zum Erreichen einer hochdynamischen Druckverstärkung, beispielsweise für eine plötzliche Bremsung, und/oder eines aktiven Druckaufbaus, insbesondere ohne eine Fahrerbremskraft, eine Pumpenförderung eingesetzt werden. Dies realisiert eine zusätzliche Kraftunterstützung aus dem Druck-Federspeicher.A further advantage of the brake system according to the invention and the corresponding method is that the insertion of the pump device only serves to compress/preload the spring device. It is therefore not necessary to operate the pump device during the pressure build-up in the inner chamber by adjusting the master brake cylinder piston using the spring force of the expanding spring device. The driver therefore does not perceive any recoil triggered by the pumping device/no trembling caused by the pumping device on the brake actuating element during his actuation of a brake actuating element, such as a brake pedal, to request the pressure build-up in the inner chamber, since the pumping device can be in the deactivated state in this operating mode . Thus, the brake system described here and the corresponding method ensure better operating comfort when actuating the brake actuating element compared to a conventional brake system in which a pump device is operated to fill a volume for brake force amplification while actuating the brake actuating element. In addition, pump delivery can be used to achieve a highly dynamic pressure increase, for example for sudden braking, and/or an active pressure build-up, in particular without a driver braking force. This provides additional force support from the pressure spring accumulator.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Bremssystem zusätzlich eine Ansteuereinrichtung, mittels welcher zumindest eine von einem Sensor bereitgestellte Betätigungsgröße bezüglich einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements durch einen Fahrer des Fahrzeugs empfangbar ist, eine Soll-Größe bezüglich einer auf den Hauptbremszylinder-Kolben mittels der Federeinrichtung auszuübenden Soll-Unterstützungskraft und/oder eines aus dem mindestens einen Speichervolumen in das Bremsflüssigkeitsreservoir zu transferierenden Bremsflüssigkeitvolumens unter Berücksichtigung zumindest der empfangenen Betätigungsgröße festlegbar ist, und das Auslassventil mittels eines Steuersignals derart ansteuerbar ist, dass eine der festgelegten Soll-Größe entsprechende Federkraft mittels der expandierenden Federeinrichtung auf den Hauptbremszylinder-Kolben ausübbar ist. Die auf den Hauptbremszylinder-Kolben ausgeübte Unterstützungskraft kann somit entsprechend der Betätigung des Bremseingabeelements durch den Fahrer festgelegt/eingestellt werden. Insbesondere kann die Unterstützungskraft entsprechend einer Fahrerbremskraft und/oder eines Verstellwegs des Bremsbetätigungselements festgelegt/eingestellt werden. Somit gewährleistet das erfindungsgemäße Bremssystem eine an dem Fahrerbremswunsch angepasste Unterstützungskraft. Die Soll-Größe kann beispielsweise eine Öffnungszeit und/oder ein für eine bestimmte Zeitspanne einzustellender Modus des Auslassventils sein. Die Unterstützungskraft kann auch einer keine Kraft-Größe entsprechenden der Soll-Größe entsprechen.In an advantageous embodiment, the brake system additionally comprises a control device, by means of which at least one actuation variable provided by a sensor regarding an actuation of a brake actuation element by a driver of the vehicle can be received, a target variable with respect to a target value to be exerted on the master brake cylinder piston by means of the spring device. Supporting force and / or a brake fluid volume to be transferred from the at least one storage volume into the brake fluid reservoir can be determined taking into account at least the received actuation variable, and the outlet valve can be controlled by means of a control signal in such a way that a spring force corresponding to the specified target size is applied to the by means of the expanding spring device Master brake cylinder piston can be exercised. The assist force exerted on the master cylinder piston can thus be set/adjusted according to the driver's operation of the brake input element. In particular, the support force can be determined/adjusted in accordance with a driver braking force and/or an adjustment path of the brake actuation element. The braking system according to the invention thus ensures an assistance force that is adapted to the driver's braking request. The target size can be, for example, an opening time and/or a mode of the exhaust valve to be set for a specific period of time. The supporting force can also correspond to a force size that does not correspond to the target size.
Ebenso kann das Bremsbetätigungselement derart an dem Bremssystem fest anordbar/fest angeordnet sein, dass das Bremsbetätigungselement bei einem Betrieb des Bremssystems derart mit dem Hauptbremszylinder-Kolben verbunden ist, dass eine auf das Bremsbetätigungselement aufgebrachte Fahrerbremskraft auf den Hauptbremszylinder-Kolben übertragbar ist. Somit kann ergänzend zu der als Unterstützungskraft aufgebrachten Federkraft auf die Fahrerbremskraft zum Verstellen des Hauptbremszylinder-Kolbens zumindest teilweise in die Innenkammer genutzt werden. Damit hat der Fahrer auch die Möglichkeit, direkt in den Hauptbremszylinder einzubremsen. Dieser Durchgriff gewährleistet die gesetzlich vorgeschriebene Rückfallebene (Mindestverzögerung), insbesondere bei einem Ausfall der Stromversorgung.Likewise, the brake actuating element can be permanently arranged on the brake system in such a way that the brake actuating element is connected to the master brake cylinder piston during operation of the brake system in such a way that a driver braking force applied to the brake actuating element can be transferred to the master brake cylinder piston. Thus, in addition to the spring force applied as a supporting force, the driver's braking force can be used to at least partially move the master brake cylinder piston into the inner chamber. This also gives the driver the opportunity to brake directly into the master brake cylinder. This intervention ensures the legally required fallback level (minimum delay), especially in the event of a power failure.
Beispielsweise kann das Bremssystem zusätzlich einen das mindestens eine Speichervolumen begrenzenden Kolben umfassen, auf welchen die Federkraft bei der Expansion der Federeinrichtung übertragbar ist, und welcher derart mit dem Hauptbremszylinder-Kolben verbunden ist, dass die Federkraft über den Kolben auf den Hauptbremszylinder-Kolben übertragbar ist. Auf diese Weise ist ein Zusammenwirken der Federeinrichtung mit dem in seinem Gesamtvolumen gesteigerten oder reduzierten mindestens einen Speichervolumen einfach und kostengünstig realisierbar.For example, the brake system can additionally comprise a piston which delimits the at least one storage volume, to which the spring force can be transferred when the spring device expands, and which is connected to the master brake cylinder piston in such a way that the spring force can be transferred to the master brake cylinder piston via the piston . In this way, an interaction of the spring device with the at least one storage volume, which has increased or reduced its overall volume, can be implemented easily and cost-effectively.
Zusätzlich kann der das mindestens eine Speichervolumen begrenzende Kolben fest an einer Stangeneinrichtung angeordnet sein, über welche das an dem Bremssystem angeordnete Bremsbetätigungselement mit dem Hauptbremszylinder-Kolben verbunden ist. Die auf das Bremsbetätigungselement aufgebrachte Fahrerbremskraft ist in diesem Fall über die Stangeneinrichtung auf den Hauptbremszylinder-Kolben übertragbar. Außerdem ist auch eine verlässliche Übertragung der Federkraft über den Kolben auf den Hauptbremszylinder-Kolben auf einfache Weise realisierbar.In addition, the piston delimiting the at least one storage volume can be fixedly arranged on a rod device, via which the brake actuating element arranged on the brake system is connected to the master brake cylinder piston. In this case, the driver braking force applied to the brake actuating element can be transferred to the master brake cylinder piston via the rod device. In addition, a reliable transmission of the spring force via the piston to the master brake cylinder piston can also be easily achieved.
In einer einfach ausführbaren Ausführungsform kann der Kolben zwischen dem einen Speichervolumen und einer Federkammer mit der sich an dem Kolben abstützenden Federeinrichtung angeordnet sein. Eine Kolben-Zylinder-Einheit mit dem Kolben, dem einzigen Speichervolumen und der Federkammer erfordert in diesem Fall wenig Bauraum und hat nur ein vergleichsweise geringes Gewicht.In a simple embodiment, the piston can be arranged between the one storage volume and a spring chamber with the spring device supported on the piston. In this case, a piston-cylinder unit with the piston, the single storage volume and the spring chamber requires little installation space and is comparatively low in weight.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Kolben zwischen einem ersten Speichervolumen und einem zweiten Speichervolumen, welche über ein Druckausgleichventil miteinander verbunden sind, angeordnet sein, wobei trotz des geschlossenen Druckausgleichventils ein Bremsflüssigkeitsstrom aus dem ersten Speichervolumen über das in einen zumindest teilgeöffneten Zustand gesteuerte Auslassventil in das Bremsflüssigkeitsreservoir transferierbar ist, während ein Bremsflüssigkeitsstrom aus dem zweiten Speichervolumen über das in den zumindest teilgeöffneten Zustand gesteuerte Auslassventil in das Bremsflüssigkeitsreservoir aufgrund des geschlossenen Druckausgleichventils unterbunden ist. Bei einer Ausstattung des Bremssystems mit zwei Speichervolumen, welche durch den zwischen ihnen liegenden Kolben begrenzt werden, kann das erste Speichervolumen zum Auslösen der Expansion der Feder genutzt werden, während das zweite Speichervolumen für einen Druckausgleich zwischen den beiden Speichervolumen zum Ermöglichen eines Zurückverstellens des Bremsbetätigungselements in seine Ausgangsstellung nach dessen Betätigung bei einem gleichzeitig gewährleisteten Verbleiben der Federeinrichtung in einem noch-teilkomprimierten Zustand gewährleistet ist.In an alternative embodiment, the piston can be arranged between a first storage volume and a second storage volume, which are connected to one another via a pressure compensation valve, wherein despite the closed pressure compensation valve, a brake fluid flow from the first storage volume via the outlet valve controlled in an at least partially open state into the brake fluid reservoir can be transferred, while a brake fluid flow from the second storage volume via the outlet valve controlled in the at least partially open state into the brake fluid reservoir is prevented due to the closed pressure compensation valve. If the brake system is equipped with two storage volumes, which are limited by the piston lying between them, the first storage volume can be used to trigger the expansion of the spring, while the second storage volume can be used to equalize the pressure between the two storage volumes to enable the brake actuating element to be moved back its initial position is ensured after its actuation while at the same time ensuring that the spring device remains in a still partially compressed state.
Dabei können das erste Speichervolumen oder das zweite Speichervolumen zusätzlich von einem Federkammerkolben begrenzt werden, an welchem sich die in einer benachbarten Federkammer angeordnete Federeinrichtung abstützt. Unter einem „Begrenzen“ kann insbesondere verstanden werden, dass der Kolben so an dem jeweiligen Volumen angeordnet ist, dass ein Verstellen des Kolbens die Größe des Volumens verändert, bzw. beeinträchtigt. In diesem Fall sind die beiden Speichervolumen, der Kolben, der Federkammerkolben und die Federkammer mit der Federeinrichtung in einer Kolben-Zylinder-Einheit anordbar.The first storage volume or the second storage volume can additionally be limited by a spring chamber piston, on which the spring device arranged in an adjacent spring chamber is supported. “Limiting” can be understood in particular to mean that the piston is arranged on the respective volume in such a way that adjusting the piston changes or affects the size of the volume. In this case, the two storage volumes, the piston, the spring chamber piston and the spring chamber with the spring device can be arranged in a piston-cylinder unit.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Bremssystem zusätzlich zu einer ersten Kolben-Zylinder-Einheit umfassend das erste Speichervolumen und das zweite Speichervolumen eine zweite Kolben-Zylinder-Einheit umfassen, wobei die zweite Kolben-Zylinder-Einheit eine von einem verstellbaren Zwischenkolben begrenzte Federkammer mit der sich an dem Zwischenkolben abstützenden Federeinrichtung und eine von dem Zwischenkolben ebenfalls begrenzte und mit dem zweiten Speichervolumen hydraulisch verbundene Druckkammer umfasst. Durch die Ausstattung des Bremssystems mit zwei Kolben-Zylinder-Einheiten entfällt die Notwendigkeit der Verwendung einer Kolben-Zylinder-Einheit mit einer vergleichsweise großen (longitudinalen) Ausdehnung. Auf diese Weise ist das Bremssystem kompakter ausbildbar. Unter der Federkammer kann auch eine federähnliche Einrichtung, bzw. ein Behältnis dafür, verstanden werden. Die Druckkammer kann über eine hydraulische Steuereinheit und/oder mindestens ein Ventil mit dem zweiten Speichervolumen verbunden sein.In an alternative embodiment, the brake system can comprise a second piston-cylinder unit in addition to a first piston-cylinder unit comprising the first storage volume and the second storage volume, wherein the second piston-cylinder unit has a spring chamber delimited by an adjustable intermediate piston Spring device supported on the intermediate piston and a pressure chamber also delimited by the intermediate piston and hydraulically connected to the second storage volume. Equipping the brake system with two piston-cylinder units eliminates the need to use a piston-cylinder unit with a comparatively large (longitudinal) dimension. In this way, the braking system can be made more compact. The spring chamber can also be understood as a spring-like device or a container for it. The pressure chamber can be connected to the second storage volume via a hydraulic control unit and/or at least one valve.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Bremssystem mindestens ein Radeinlassventil, mittels welchem ein Bremsflüssigkeitsstrom aus dem Hauptbremszylinder in mindestens eine hydraulisch verbindbare Radbremszange steuerbar ist, und/oder mindestens ein Radauslassventil, mittels welchem ein Bremsflüssigkeitsstrom aus der hydraulisch verbindbaren Radbremszange in das Bremsmediumreservoir steuerbar ist, umfassen. Das hier beschriebene Bremssystem ist somit mit unterschiedlichen Ausbildungsformen von Bremskreisen ausstattbar.In an advantageous development, the brake system can have at least one wheel inlet valve by means of which a brake fluid flow from the master brake cylinder can be controlled into at least one hydraulically connectable wheel brake caliper, and/or at least one wheel outlet valve, by means of which a brake fluid flow from the hydraulically connectable wheel brake caliper into the brake medium reservoir can be controlled. The brake system described here can therefore be equipped with different types of brake circuits.
Des Weiteren kann das Bremssystem zusätzlich mindestens ein Raddruckerhöhungsventil umfassen, mittels welchem ein Bremsflüssigkeitsstrom von einer Förderseite der Pumpeinrichtung und/oder aus der Druckkammer der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit unter Umgehung des Hauptbremszylinders in die mindestens eine hydraulisch verbindbare Radbremszange steuerbar ist. Somit ist die zum Komprimieren der Federeinrichtung verwendete Pumpeinrichtung auch für ein spezifisches Befüllen der mindestens einen Radbremszange verwendbar. Insbesondere kann auch die Federkraft der sich expandierenden Federeinrichtung dazu verwendet werden, den Bremsdruck in der mindestens einen Radbremszange spezifisch einzustellen. Somit kann der Energiewandler (Elektromotor) der einen Pumpeinrichtung sowohl für ein Komprimierten/Vorladen/Vorspannen der Federeinrichtung als auch für ein Einstellen eines gewünschten Bremsdrucks in der mindestens einen Radbremszange verwendet werden. Somit kann eine Energiewandlereinheit, wie z.B. ein Elektromotor in Einheit mit einer hydraulischen Pumpeneinheit, eine hydraulische Speichereinheit (Federeinrichtung) komprimieren, vorladen und/oder vorspannen. Energiewandlereinheit und Speichereinheit bilden in diesem Fall vorzugsweise eine hydraulische Druckversorgungseinheit, welche einerseits zur direkten Druckerhöhung in mindestens einer Radbremszange als auch andererseits zur indirekten Druckerhöhung in mindestens einer Radbremszange über das Kolben/Speicherkammersystem nutzbar ist.Furthermore, the brake system can additionally comprise at least one wheel pressure increasing valve, by means of which a brake fluid flow from a delivery side of the pump device and/or from the pressure chamber of the second piston-cylinder unit can be controlled into the at least one hydraulically connectable wheel brake caliper, bypassing the master brake cylinder. The pump device used to compress the spring device can therefore also be used for specific filling of the at least one wheel brake caliper. In particular, the spring force of the expanding spring device can also be used to specifically adjust the brake pressure in the at least one wheel brake caliper. Thus, the energy converter (electric motor) of the one pump device can be used both for compressing/precharging/preloading the spring device and for setting a desired brake pressure in the at least one wheel brake caliper. Thus, an energy converter unit, such as an electric motor in unit with a hydraulic pump unit, can compress, preload and/or preload a hydraulic storage unit (spring device). In this case, the energy converter unit and storage unit preferably form a hydraulic pressure supply unit, which can be used, on the one hand, to directly increase the pressure in at least one wheel brake caliper and, on the other hand, to indirectly increase the pressure in at least one wheel brake caliper via the piston/storage chamber system.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Bremssystem als integriertes Bremssystem mit einem die Komponenten des Bremssystems umfassenden Gehäuse ausgebildet, welches in dem Fahrzeug fest anordbar ist. Die Radbremszangen können extern von dem Gehäuse anordbar sein. Beispielsweise kann das Gehäuse in dem Fahrzeug festschraubbar, festlötbar oder festklebbar sein. Somit sind ein einfacher Transport des Bremssystems und ein leicht ausführbares Montieren des Bremssystems in einem Fahrzeug gewährleistet.In an advantageous embodiment, the brake system is designed as an integrated brake system with a housing comprising the components of the brake system, which can be permanently arranged in the vehicle. The wheel brake calipers can be arranged externally to the housing. For example, the housing can be screwed, soldered or glued into the vehicle. This ensures simple transport of the brake system and easy installation of the brake system in a vehicle.
Die Federeinrichtung kann mindestens eine Feder und/oder ein elastisch komprimierbares Material umfassen. Beispielsweise kann die Federeinrichtung ein aus mehreren Federn zusammengesetztes System und/oder einen elastisch komprimierbaren Polymär aufweisen. Die Federeinrichtung ist deshalb kostengünstig herstellbar.The spring device can comprise at least one spring and/or an elastically compressible material. For example, the spring device can have a system composed of several springs and/or an elastically compressible polymer. The spring device can therefore be produced inexpensively.
Die in den oberen Absätzen beschriebenen Vorteile sind auch bei einem entsprechenden Verfahren gewährleistet. Insbesondere kann das Verfahren die zusätzlichen Schritte umfassen: Ermitteln einer Betätigungsgröße bezüglich einer Betätigung eines Bremsbetätigungselements durch einen Fahrer des Fahrzeugs; Festlegen einer Soll-Größe bezüglich einer auf den Hauptbremszylinder-Kolben mittels der Federeinrichtung auszuübenden Soll-Unterstützungskraft und/oder eines aus dem mindestens einen Speichervolumen in das Bremsflüssigkeitsreservoir zu transferierenden Bremsflüssigkeitvolumens unter Berücksichtigung der Betätigungsgröße; und Ansteuern eines Auslassventils, mittels welchem der Bremsflüssigkeitsstrom aus dem mindestens einen Speichervolumen in das Bremsflüssigkeitsreservoir gesteuert wird, unter Berücksichtigung der festgelegten Soll-Größe derart, dass eine der festgelegten Soll-Größe entsprechende Federkraft mittels der expandierenden Federeinrichtung auf den Hauptbremszylinder-Kolben ausgeübt wird. Somit ist auch mittels des Verfahrens eine an dem Fahrerbremswunsch angepasste Unterstützungskraft als Federkraft bereitstellbar. Gleichzeitig können über die Volumensteuerung der Kolbenweg und damit der Pedalweg einstellbar sein.The advantages described in the paragraphs above are also guaranteed with an appropriate procedure. In particular, the method can include the additional steps: determining an actuation variable relating to an actuation of a brake actuation element by a driver of the vehicle; Determining a target size with respect to a target supporting force to be exerted on the master brake cylinder piston by means of the spring device and / or a brake fluid volume to be transferred from the at least one storage volume into the brake fluid reservoir, taking into account the actuation variable; and controlling an outlet valve, by means of which the brake fluid flow from the at least one storage volume into the brake fluid reservoir is controlled, taking into account the specified target size in such a way that a spring force corresponding to the specified target size is exerted on the master brake cylinder piston by means of the expanding spring device. Thus, the method can also be used to provide an assist force adapted to the driver's braking request as a spring force. At the same time, the piston travel and thus the pedal travel can be adjusted via the volume control.
Die Erfindung gewährleistet somit insbesondere auch ein Verfahren zur Erhaltung gespeicherter Federenergie während einer Verringerung der Bremskraftverstärkung, einer Rücknahme der Fahrerbremskraft und/oder einer Rückstellung des Bremspedals/Gestänges. Dieses Verfahren ist dadurch realisierbar, dass bei geschlossenem Auslassventil über das zumindest teilweise geöffnete Ausgleichventil ein Volumenstrom erfolgt, welcher eine Rückstellung des Bremspedals/Gestänges aufgrund der Federwirkung der Radbremszange(n), bzw. der Justiereinrichtung, ermöglicht. Hierbei kann die verbleibende Unterstützungskraft auf Basis des Summenvolumenstroms über das Ausgleichventil variiert werden.The invention therefore also ensures, in particular, a method for maintaining stored spring energy during a reduction in the brake force boost, a reduction in the driver's braking force and/or a reset of the brake pedal/linkage. This method can be implemented in that when the exhaust valve is closed, a volume flow occurs via the at least partially open compensation valve, which enables the brake pedal/linkage to be reset due to the spring action of the wheel brake caliper(s) or the adjusting device. The remaining support force can be varied based on the total volume flow via the compensation valve.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Bremssystems; -
2A bis2D schematische Darstellungen einer zweiten Ausführungsform des Bremssystems; -
3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Bremssystems; -
4 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Bremssystems; und -
5A und5B schematische Darstellungen einer fünften Ausführungsform des Bremssystems, wobei5B eine Teilansicht der5A wiedergibt.
-
1 a schematic representation of a first embodiment of the brake system; -
2A until2D schematic representations of a second embodiment of the braking system; -
3 a schematic representation of a third embodiment of the brake system; -
4 a schematic representation of a fourth embodiment of the brake system; and -
5A and5B schematic representations of a fifth embodiment of the braking system, where5B a partial view of the5A reproduces.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Das in
An dem Hauptbremszylinder 10 kann mindestens ein Bremskreis mit mindestens einer Radbremszange (Radbremszylinder) angeschlossen sein. Da das im Weiteren beschriebene Bremssystem mit einer Vielzahl von verschiedenen Typen von Bremskreisen zusammenwirken kann, wird hier auf die Ausbildung der mittels der Zufuhrleitungen 11 an dem Hauptbremszylinder 10 angeordneten Bremskreise nicht weiter eingegangen.At least one brake circuit with at least one wheel brake caliper (wheel brake cylinder) can be connected to the
Das Bremssystem hat auch eine Pumpeinrichtung 16, wie beispielsweise eine Pumpe, mittels welcher eine Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir 14 in mindestens ein Speichervolumen 18 hinein pumpbar ist. Dazu kann die Pumpeinrichtung 16 über eine Ansaugleitung 20 mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir 14 und über eine Förderleitung 22 mit dem Speichervolumen 18 hydraulisch verbunden sein. Das mindestens eine Speichervolumen 18 ist derart ausgebildet, dass mittels des Hineinpumpens der Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir 14 in das mindestens eine Speichervolumen 18 ein Gesamtvolumen des mindestens einen Speichervolumens 18 vergrößerbar ist.The brake system also has a
Des Weiteren weist das Bremssystem ein Auslassventil 24 auf, mittels welchem ein Bremsflüssigkeitsstrom aus dem mindestens einen Speichervolumen 18 in das Bremsflüssigkeitsreservoir 14 derart steuerbar ist, dass das Gesamtvolumen des mindestens einen Speichervolumens 18 reduzierbar ist. Dazu kann das in zumindest einen teilgeöffneten Zustand steuerbare Auslassventil 24 innerhalb einer Rückförderleitung 26, welche das mindestens eine Speichervolumen 18 mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir 14 verbindet, angeordnet sein.Furthermore, the brake system has an
Das Bremssystem weist auch eine Federeinrichtung 28 auf, welche derart angeordnet ist, dass die Federeinrichtung 28 über eine Vergrößerung des Gesamtvolumens des mindestens einen Speichervolumens 18 entgegen ihrer Federkraft komprimierbar ist. Außerdem ist aufgrund der Anordnung der Federeinrichtung 28 eine Expansion der Federeinrichtung 28 über eine Reduzierung des Gesamtvolumens des mindestens einen Speichervolumens 18 auslösbar. Des Weiteren ist die Federeinrichtung 28 derart angeordnet, dass die Federkraft bei einer Expansion der Federeinrichtung 28 auf den mindestens einen Hauptbremszylinder-Kolben übertragbar ist. Somit ist mittels der Federkraft der expandierenden Federeinrichtung 28 der mindestens eine Hauptbremszylinder-Kolben zumindest teilweise in die ihm zugeordnete Innenkammer hineinverstellbar. Mittels der Federkraft der sich expandierenden Federeinrichtung 28 kann damit ein Druck in der mindestens einen Innenkammer des Hauptbremszylinders 10 gesteigert werden. Die Federeinrichtung 28 kann somit einen herkömmlichen Bremskraftverstärker, insbesondere einen Vakuumbremskraftverstärker, ersetzen. Somit entfällt die Notwendigkeit, das mit dem Bremssystem ausgestattete Fahrzeug zusätzlich mit einer Vakuumquelle auszustatten.The brake system also has a
Das Bremssystem ist für ein Zusammenwirken mit einem Bremsbetätigungselement 30, wie beispielsweise einem Bremspedal, ausgebildet. Insbesondere kann das Bremsbetätigungselement 30 über einen einfach ausführbaren Montageschritt an dem Bremssystem nach dessen Montage in einem Fahrzeug fest anordbar sein. In der hier beschriebenen vorteilhaften Ausführungsform ist das Bremsbetätigungselement 30 bei einem Betrieb des Bremssystems derart mit dem Hauptbremszylinder-Kolben verbunden, dass eine auf das Bremsbetätigungselement 30 aufgebrachte Fahrerbremskraft auf den Hauptbremszylinder-Kolben übertragbar ist. Dies ist beispielsweise realisierbar, indem das Bremsbetätigungselement 30 über eine Stangeneinrichtung 32, insbesondere über eine Kolbenstange, mit dem Hauptbremszylinder-Kolben verbunden wird. Der Fahrer hat somit die Möglichkeit, über eine Betätigung des Bremsbetätigungselements 30 direkt in den Hauptbremszylinder 10 hineinzubremsen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das hier beschriebene Bremssystem nicht auf eine Verwendung des Bremsbetätigungselements 30 zum direkten Einbremsen in den Hauptbremszylinder 10 beschränkt ist. Stattdessen kann, wie nachfolgend genauer beschrieben wird, lediglich eine der Betätigung des Bremsbetätigungselements 30 entsprechende Federkraft der Federeinrichtung 28 ohne eine Fahrerbremskraft zur Steigerung des Drucks in der mindestens einen Innenkammer verwendet werden. Das hier beschriebene Bremssystem ist somit auch in einer Ausbildungsform mit einem von dem Hauptbremszylinder 10 vollständig entkoppelten Bremsbetätigungselement 30 realisierbar. Ebenso kann das Bremssystem mit einem automatischen Geschwindigkeitssteuersystem, wie beispielsweise einem ACC-System, zusammenwirken.The brake system is designed to interact with a
Vorzugsweise umfasst das Bremssystem eine Ansteuereinrichtung 34, mittels welcher zumindest eine von einem Sensor 36 bereitgestellte Betätigungsgröße 38 bezüglich einer Betätigung des Bremsbetätigungselements 30 durch den Fahrer empfangbar ist. Der Sensor 36 kann insbesondere eine Komponente des Bremssystems sein. Bevorzugter Weise ist der Sensor 36 ein Bremskraftsensor und/oder ein Bremswegsensor. Die Ausbildbarkeit des mindestens einen Sensors 36 ist jedoch nicht auf die hier aufgezählten Beispiele beschränkt. Der mindestens eine Sensor 36 kann insbesondere am Bremsbetätigungselement 30 oder an der Stangeneinrichtung 32 angeordnet sein.The brake system preferably comprises a
Die Ansteuereinrichtung 34 ist in einer vorteilhaften Ausführungsform auch dazu ausgebildet, eine Soll-Größe bezüglich einer auf den Hauptbremszylinder-Kolben mittels der Federeinrichtung 28 auszuübenden Soll-Unterstützungskraft (und/oder eines Soll-Pedalweges) unter Berücksichtigung zumindest der empfangenen Betätigungsgröße 38, beispielsweise einer Betätigungskraftgröße und/oder einer Betätigungsweggröße, festzulegen. Eine derartige Soll-Größe kann beispielsweise eine Soll-Öffnungszeit des Auslassventils 24, eine Soll-Ventilkraft und/oder eine aus dem mindestens einen Speichervolumen 18 in das Bremsflüssigkeitsreservoir 14 zu transferierende Soll-Flüssigkeitsmenge sein. Die Soll-Größe ist jedoch nicht auf die hier aufgezählten Beispiele limitiert.In an advantageous embodiment, the
Des Weiteren ist die Ansteuereinrichtung 34 vorzugsweise dazu ausgelegt, zumindest das Auslassventil 24 mittels eines der festgelegten Soll-Größe entsprechenden Steuersignals 40 anzusteuern. Das Auslassventil 24 ist somit mittels des Steuersignals 40 derart ansteuerbar, dass eine der Soll-Unterstützungskraft entsprechende Federkraft mittels der expandierenden Federeinrichtung 28, welche durch die Reduzierung des Gesamtvolumens des mindestens einen Speichervolumens 18 ausgelöst wird, auf dem Hauptbremszylinder-Kolben ausübbar ist.Furthermore, the
Des Weiteren kann die Ansteuereinrichtung 24 zusätzlich dazu ausgelegt sein, bei einem mittels der bereitgestellten Betätigungsgröße 38 festgestellten Vorliegen des Bremsbetätigungselements 30 in seiner Ausgangsstellung ein Aktivierungssignal 42 an die Pumpeinrichtung 16 zum Komprimieren der in einem teilexpandiertem Zustand vorliegenden Federeinrichtung 28 auszugeben. Somit ist gewährleistbar, dass der Fahrer bei einer Betätigung des Bremsbetätigungselements 30 keinen durch den Betrieb der Pumpeinrichtung 16 bewirkten Rückstoß am Bremsbetätigungselement 30 wahmimmt. Dieser Vorteil ist realisierbar, da bei dem hier beschriebenen Bremssystem die Pumpeinrichtung 16 lediglich zum Komprimieren/Vorspannen der Federeinrichtung 28, jedoch nicht zum direkten Ausüben einer Kraft auf den mindestens einen Hauptbremszylinder-Kolben, eingesetzt wird. Somit entfallen die Komfortbeeinträchtigungen, welche bis manchen herkömmlichen Bremsmodellen beim direkten Steigern des Drucks in der Innenkammer des Hauptbremszylinders 10 mittels einer herkömmlichen Bremskraftverstärker-Pumpe auftreten. Hierzu können weitere hydraulische Einrichtungen, wie beispielsweise ein (nicht skizziertes) Drossel-Dämpfersystem, eingesetzt werden.Furthermore, the
Die Federeinrichtung 28 kann mindestens eine Feder aufweisen. Insbesondere kann die Federeinrichtung 28 eine einzelne Feder mit einem vergleichsweise großen Federkoeffizienten sein. Ebenso kann die Federeinrichtung 28 ein aus mehreren Federn zusammengesetztes Federsystem sein. Das Bremssystem ist jedoch nicht auf eine Ausbildung der Federeinrichtung 28 als mindestens eine Feder limitiert. Als Alternative oder als Ergänzung zumindest einer Feder kann die Federeinrichtung 28 auch ein elastisch komprimierbares Material umfassen.The
Zum Gewährleisten eines vorteilhaften Zusammenwirkens der Federeinrichtung 28 und des mindestens einen Speichervolumens 18 kann das Bremssystem zusätzlich einen das mindestens eine Speichervolumen 18 begrenzenden Kolben 44 haben, auf welchen die Federkraft bei der Expansion der Federeinrichtung 28 übertragbar ist. Unter einem „Begrenzen“ kann insbesondere verstanden werden, dass ein Kolben so an einem Volumen angeordnet ist, dass ein Verstellen des Kolbens die Größe des Volumens verändert, bzw. beeinträchtigt. Der Kolben 44 ist vorteilhafter Weise mit dem Hauptbremszylinder-Kolben derart verbunden, dass die Federkraft über den Kolben 44 auf den Hauptbremszylinder-Kolben übertragbar ist. Insbesondere kann der Kolben 44 fest an der Stangeneinrichtung 32 angeordnet sein. Auf diese Weise ist ein gemeinsames Übertragen der freigesetzten Federkraft und der Fahrerbremskraft über die Stangeneinrichtung 32 auf einfache Weise realisierbar.To ensure an advantageous interaction of the
Das vorteilhafte Zusammenwirken des mindestens einen Speichervolumens 18 und der Federeinrichtung 28 über den Kolben 44 ist beispielsweise gewährleistet, wenn der an der Stangeneinrichtung 32 fixierte Kolben 44 als verstellbare Komponente eines Zusatzzylinders 46 zwischen dem einen Speichervolumen 18 und einer Federkammer 48 mit der sich an den Kolben 44 abstützenden Federeinrichtung 28 angeordnet ist. Das Bremssystem weist in diesem Fall nur ein Speichervolumen 18 auf. (Unter einer Begrenzung eines Volumens oder einer Kammer mittels eines Kolbenteils kann verstanden werden, dass der Kolbenteil derart an dem Volumen oder der Kammer angeordnet ist, dass ein Verschieben des Kolbenteils in eine erste Richtung eine Volumenzunahme der Kammer oder des Volumens bewirkt, während ein Verstellen des Kolbenteils in eine der ersten Richtung entgegen gesetzte zweite Richtung zu einer Volumenabnahme der Kammer oder des Volumens führt.)The advantageous interaction of the at least one
Das in den
Im Unterschied zu der vorher beschriebenen Ausführungsform weist das Bremssystem jedoch ein erstes Speichervolumen 18a und ein zweites Speichervolumen 18b auf, zwischen welchen der an der Stangeneinrichtung 32 fest angeordnete Kolben 44 liegt. Die beiden Speichervolumen 18a und 18b sind über ein in einer Verbindungsleitung 50, welche die Förderleitung 22 mit der Rückführleitung 26 verbindet, angeordnetes Druckausgleichventil 52 miteinander verbunden. Bei einem geschlossenen Druckausgleichventil 52 ist eine Bremsflüssigkeit aus dem ersten Speichervolumen 18a über das in einem zumindest teilgeöffneten Zustand gesteuerte Auslassventil 24 in das Bremsflüssigkeitsreservoir 14 transferierbar. Demgegenüber ist ein Bremsflüssigkeitsstrom aus dem zweiten Speichervolumen 18b über das in einem teilgeöffneten Zustand gesteuerte Auslassventil 24 in das Bremsflüssigkeitsreservoir 14 bei einem geschlossenen Druckausgleichventil 52 unterbunden. Dies ist einfach realisierbar, indem die Rückförderleitung 26 in das erste Speichervolumen 18a mündet. Die Förderleitung 22 kann in das zweite Speichervolumen 18b münden.In contrast to the previously described embodiment, however, the brake system has a
Das Druckausgleichventil 52 ist bevorzugter Weise als stromlos offenes Ventil ausgebildet. Demgegenüber wird für das Auslassventil 24 ein stromlos geschlossenes Ventil bevorzugt. Somit ist ein vorteilhafter Betrieb des Bremssystems auch bei einer Funktionsbeeinträchtigung der elektrischen Versorgung des Bremssystems gewährleistet.The
Als Ergänzung kann innerhalb der Förderleitung 22 ein Druckentkopplungsventil 54 angeordnet sein. Das Druckentkopplungsventil 54 kann jedoch nicht nur als Drosselventil sondern auch als Ansaugventil in dem Ansaugzweig der Pumpeinrichtung 16 zur Steuerung des Pumpenflusses angeordnet werden. Ebenso kann in einer parallel zu der Pumpeinrichtung 16 und der Ansaugleitung 20 verlaufenden Bypassleitung 56, welche in das Bremsflüssigkeitsreservoir 14 und in die Förderleitung 22 mündet, ein Überdruckausgleichventil 58 angeordnet sein. Vorzugsweise ist das Überdruckausgleichventil 58 so ausgerichtet, dass ein Bremsflüssigkeitsstrom von dem Bremsflüssigkeitsreservoir 14 über die Bypassleitung 56 in die Förderleitung 22 unterbunden ist. Außerdem kann an der Förderleitung 22 noch eine Dämpferkammer 60 angeordnet sein. Zusätzlich kann das dargestellte Bremssystem mit mindestens einem Drucksensor an dem Auslassventil 24 und/oder in mindestens einem der Speichervolumen 18a und 18b ausgestattet werden.As a supplement, a
Bei der dargestellten Ausführungsform wird das zweite Speichervolumen 18b zusätzlich von einem Federkammerkolben 62 begrenzt, an welchem sich die in einer benachbarten Federkammer 64 angeordnete Federeinrichtung 28 abstützt. Alternativ dazu kann die Federkammer 64 innerhalb der Kolben-Zylinder-Einrichtung 65 mit den Speichervolumen 18a und 18b, der Federkammer 64, dem Kolben 44 und dem Federkammerkolben 62 auch so angeordnet sein, dass das erste Speichervolumen 18a von dem Federkammerkolben 62 begrenzt wird. Der Federkammerkolben 62 ist entlang der durch ihn hindurchragenden Stangeneinrichtung 32 verstellbar. Dazu ist in dem Federkammerkolben 62 eine Aussparung ausgebildet, wobei ein Hindurchsickern von Bremsflüssigkeit durch eine an der Aussparung ausgebildete und die Stangeneinrichtung 32 umgebende Dichtung verhinderbar ist. Über eine hydraulische Verbindung 67 zwischen der Federkammer 68 und dem Bremsflüssigkeitsreservoir 14 ist auch ein Leakagenkompensation möglich.In the embodiment shown, the
In
In
Aufgrund der Volumenabnahme des ersten Speichervolumens 18a wird auch das Gesamtvolumen V13+V22 der beiden Speichervolumen 18a und 18b gegenüber dem Wert V12+V22 verkleinert. Dies löst eine Expansion der Federeinrichtung 28 aus, wodurch sich die Ausdehnung der Federeinrichtung 28, bzw. der Federkammer 64, entlang der Stangeneinrichtung 32 auf einen Wert I3 erhöht. Die bei der Expansion der Federeinrichtung 28 frei werdende Federkraft wird über den Federkammerkolben 62 und das (nicht/kaum komprimierbare) zweite Speichervolumen 18b auf den Kolben 44 übertragen. Da der Kolben 44 fest an der Stangeneinrichtung 32 fixiert ist, wird die frei werdende Federkraft über die Stangeneinrichtung 32 als Teil der Gesamtkraft Fg (zusätzlich zu der Fahrerbremskraft Ff) auf den Hauptbremszylinder-Kolben übertragen. Auf diese Weise ist die auf den Hauptbremszylinder-Kolben ausgeübte Gesamtkraft Fg gegenüber der auf das Bremseingabeelement 30 ausgeübten Fahrerbremskraft Ff deutlich steigerbar, ohne dass dazu ein herkömmlicher Bremskraftverstärker, insbesondere ein Vakuum-Bremskraftverstärker, benötigt wird.Due to the decrease in volume of the
Bei einer besonders dynamischen Bremsbetätigung kann während des Auslösens der Expansion der Federeinrichtung 28 eine Druckverstärkung durch Pumpen der Bremsflüssigkeit in Speichervolumen 18b mittels der Pumpeinrichtung 16 erfolgen, wie über den Pfeil 72 gezeigt ist. Außerdem kann über das Auslassventil 24 und über das Druckausgleichventil 52 sogar die Bremskraft des Fahrers reduziert werden und damit die maximale Druckspezifikation der ESP-Ventile herabgesetzt werden.In the case of a particularly dynamic brake actuation, while the expansion of the
In einer weiteren (nicht skizzierten) Anordnung kann über ein weiteres Ventil (analog zu Ventil 54) dem Speichervolumen 18a mittels der Pumpeinrichtung 16 Druck zugeführt werden, wodurch bei geschlossenen Ventilen 24 und 52 zudem die Möglichkeit besteht, der vom Fahrer ausgeübten Kraft aktiv entgegen zu wirken, so dass das Gestänge 32 einen Weg entgegen der Fahrerkraftrichtung vollführen kann.In a further (not sketched) arrangement, pressure can be supplied to the
Die Pumpeinrichtung 16 kann jedoch in einer alternativen Ausführungsform auch während des Betätigens des Bremsbetätigungselements 30 betrieben werden. Insbesondere kann die Pumpenleistung dabei während des Betätigens des Bremsbetätigungselements 30 auf einen Wert reduziert werden, welcher keinen für den Fahrer bemerkbaren Rückstoß am Bremsbetätigungselement 30 bewirkt. Sofem jedoch ein eiliges Vorspannen der Federeinrichtung 28 bevorzugt wird, kann die Pumpeinrichtung 16 ebenso während des Betätigens des Bremsbetätigungselements 30 mit voller Pumpenleistung betrieben werden.However, in an alternative embodiment, the
Der Druckausgleich in den beiden Speichervolumen 18a und 18b folgt bei gleichbleibenden Gesamtvolumen V13+V22 der Speichervolumen 18a und 18b. Die Federeinrichtung 28 verbleibt somit während des Druckausgleichs in ihrer teilkomprimierten Stellung. Die Ausdehnung 13 der Federeinrichtung, bwz. der Federkammer 64, entlang der Stangeneinrichtung 32 bleibt konstant. Somit wird bei nachlassender Betätigung des Bremseingabeelements 30 keine zusätzliche Federkraft auf den Hauptbremszylinder-Kolben ausgeübt.The pressure equalization in the two
Der Druckausgleich innerhalb der beiden Speichervolumen 18a und 18b ermöglicht eine Verstellbarkeit des Kolbens 44 in die Rückstellrichtung 70 mit einer Rückstellkraft Fr. Sofem kein Pumpen einer Bremsflüssigkeit in die beiden Speichervolumen 18a und 18b während des Druckausgleichs erfolgt, bleibt das Gesamtvolumen mit V14+V24 = V13+V22 der beiden Speichervolumen 18a und 18b konstant. Somit ist das Bremsbetätigungselement 30 bei einer nachlassenden Betätigung zumindest teilweise in seine Ausgangsstellung zurückverstellbar, ohne dass die Federeinrichtung 28 entkomprimiert wird. Die Rückstellung des Bremsbetätigungselements 30 erfolgt zusätzlich durch den Druck der Rückstellkraft aus der Bremszange sowie der Rückstellfeder 66 im Hauptbremszylinder 10. Der Fahrer hat somit bei einer nachlassenden Betätigung des Bremseingabeelemts 30 die gewohnte Rückantwort des Bremsbetätigungselements 30. Gleichzeitig kann die zum Teilkomprimieren der Federeinrichtung 28 auf die Ausdehnung I3 aufgewandte Energie gespeichert werden, wodurch sich die zum vollständigen Komprimieren der Federeinrichtung auf die Ausdehnung I2 aufzuwendende Energie verringert. Beim Lösen der Bremse bleibt ein somit Speicherladungserhalt. Auch im ausgeschalteten Betrieb erfolgt kein Festbremsen.The pressure equalization within the two
Das in
Man kann die Ausbildung des Bremssystems mit zwei getrennten Kolben-Zylinder-Einheiten 80 und 82, welche lediglich über die Leitung 89 verbunden sind, auch als externe Ankopplung eines Federspeichers mit der Federeinrichtung 28 umschreiben. Durch die Entkopplung/exteme Ankopplung ist die Ausdehnung/Länge des Bremssystems entlang der Stangeneinrichtung 32 verkürzbar. Auf diese Weise kann Bauraum eingespart werden. Außerdem gewährleistet dies eine dichtere Bauraumnutzung aufgrund der Reihung von Speicher und Pumpeinrichtung 16.The design of the brake system with two separate piston-
Außerdem kann bei der hier dargestellten Ausführungsform auf ein Hindurchführen der Stangeneinrichtung 32 durch den Zwischenkolben 84 verzichtet werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Dichtung, insbesondere einer Ringdichtung, an der Stangeneinrichtung 32. Auf diese Weise ist auch ein Leakageverlust reduzierbar. Dies ermöglicht eine Reduktion der Leistung der Pumpeinrichtung 16, beziehungsweise des zugeordneten Motors. Damit sind auch kleinere Modelle der Pumpeinrichtung 16, beziehungsweise des Pumpenmotors, verwendbar.In addition, in the embodiment shown here, it is not necessary to pass the
Das in
Das hier dargestellte System ist zur Vereinfachung mit parallel an nur einem Bremskreis liegenden hydraulischen Radbremsgruppen dargestellt. Aus Sicherheitsgründen, wie z.B. zur Gewährung einer Mindestfunktion bei einem Einzelfehler, kann in dem Hauptbremszylinder 10 ein Schwimmkolben jedoch auch so angeordnet sein, dass zwei hydraulisch getrennte Bremskreise vorliegen, welche über eine Kolbenkraft verbunden sind. Typischerweise können Radbremsgruppen in verschiedenen Kombinationen den hydraulisch getrennten Bremskreisen zugeordnet sein. Zudem können weitere Rückschlagventile insbesondere parallel zu den Radeinlassventilen 90 vorhanden sein, um beim Bremsenlösen ein mögliches Zuziehen der Radeinlassventilen 90 zu kompensieren.For simplicity, the system shown here is shown with hydraulic wheel brake groups located in parallel on only one brake circuit. For safety reasons, such as to ensure a minimum function in the event of a single error, a floating piston can also be arranged in the
Das Bremssystem realisiert somit eine direkte Kopplung zwischen ESP und Bremskraftverstärkung mit gemeinsamer Nutzung der Pumpeinrichtung 16, des damit zusammenwirkenden Pumpenmotors, der oben beschriebenen Ansteuereinrichtung und/oder des mittels der Federeinrichtung 28 realisierten Energiespeichers. Die aufgezählten Komponenten sind somit wahlweise zur Ausübung einer zusätzlichen Bremskraft auf den Hauptbremszylinder-Kolben 97 und zum spezifischen Einstellen eines Bremsdrucks in mindestens einer Radbremszange 92 verwendbar. Die Federeinrichtung 28 ist insbesondere als Energiespeicher sowohl für die Bremskraftverstärkung als auch für die Bremskraftmodulation einsetzbar. Durch diese Multifunktionalität der Federeinrichtung 28 können weitere Pumpen, Motoren und/oder Energiespeicher eingespart werden. Ebenso ist eine Bauraumverringerung aufgrund der eingesparten Komponenten gewährleistet.The brake system thus realizes a direct coupling between ESP and brake booster with shared use of the
Im Gegensatz zu herkömmlichen Bremsanlagen hat das hier dargestellte Bremssystem (trotz der realisierbaren Bremskraftverstärkung) keinen Bremskraftverstärker, welcher einer Bremsung mit Modulation (z.B. bei ABS-Betrieb) entgegen der durch das Modulations-System erzeugten Druckreduktion arbeitet. Man kann dies auch so umschreiben, dass das hier dargestellte Bremssystem eine Bremsdruckverstärkung entsprechend dem Wunschdruck des Fahrers ermöglicht, ohne dass das Modulations-System unter hohen Energieverbrauch dieser Druckverstärkung für die ebenfalls gewünschte Modulation entgegenwirkt. Während herkömmlicher Weise der Bremskraftverstärker und das Modulations-System oft mit hohem Kraft/unter hohem Energieverbrauch gegeneinander arbeiten, sind bei dem hier dargestellten Bremssystem die von dem Bremskraftverstärker und dem Modulations-System auszuführenden Funktionen aneinander anpassbar. Daraus resultieren geringere Spezifikationsanforderungen und Einsparungen von Komponentenkosten.In contrast to conventional brake systems, the brake system shown here (despite the possible brake booster) does not have a brake booster, which works against the pressure reduction generated by the modulation system during braking with modulation (e.g. in ABS operation). This can also be described as meaning that the brake system shown here enables brake pressure to be increased in accordance with the driver's desired pressure, without the modulation system counteracting this pressure increase for the desired modulation with high energy consumption. While conventionally the brake booster and the modulation system often work against each other with high force/with high energy consumption, in the brake system shown here, the functions to be carried out by the brake booster and the modulation system can be adapted to one another. This results in lower specification requirements and savings in component costs.
Außerdem gewährleistet das hier beschriebene Bremssystem die Nutzung von elektrischer Energie als einzige Energiequelle für die Bremskraftverstärkung und für die Modulation. Das Bremssystem vereint somit eine hydraulische Bremskraftverstärkung und eine Bremsmodulation auf Basis von nur einer energetischen Quelle.In addition, the braking system described here ensures the use of electrical energy as the only energy source for brake booster and modulation. The braking system thus combines hydraulic brake booster and brake modulation based on just one energy source.
Durch den Federspeicher ist insbesondere eine hohe Dynamik der Bremsreaktion möglich. Bei einem schnelle Entbremsen und einer starken Viskositätsverringerung der Bremsflüssigkeit (z.B. bei tiefen Temperaturen) und der damit verbundenen möglichen Volumenstromverringerung an dem zumindest teilweise geöffneten Ventil 52 kann bei sehr geringem Straßenreibwert, insbesondere auf Eis, unter Umständen ein verlangsamter Radanlauf auftreten. Der verlangsamte Radanlauf kann vorteilhaft durch ESP-Ventilregelung ausgeglichen werden (Schließen von Radeinlassventil 90 und zumindest teilweises Öffnen von Radauslassventil 94). Gleichzeitig ist die hochdynamische Bremskraftverstärkung ohne massive Dimensionierung der Motor-Pumpe-Wirkkette durch den Einsatz der Federeinrichtung 28 realisiert. Dies erleichtert die Einführung von ESP. Über das Schließen des Auslassventils 24 kann sogar die Bremskraft des Fahrers reduziert werden und auf diese Weise die maximale DruckSpezifikation der ESP-Ventile herabgesetzt werden. Die Bremskraftmodulation für ESP, ABS oder ähnliche Systeme kann über Standard ESP-Ausführungen erfolgen. Auch hier kann in einer weiteren (nicht skizzierten) Anordnung über ein parallel zu Ventil 54 angeordnetes weiteres Ventil dem Speichervolumen 18a mittels der Pumpeinrichtung 16 Druck zugeführt werden, wodurch bei geschlossenen Ventilen 24 und 52 zudem die Möglichkeit besteht, der vom Fahrer ausgeübten Kraft aktiv entgegen zu wirken, so dass das Gestänge 32 einen Weg entgegen der Fahrerkraftrichtung ausführen kann.The spring accumulator makes the braking reaction particularly dynamic. In the event of rapid deceleration and a strong reduction in viscosity of the brake fluid (for example at low temperatures) and the associated possible reduction in volume flow at the at least partially opened
Zur Optimierung von Bremsgefühl und Regelungsgüte kann ein Zulaufventil zur Pumpeinrichtung 16 oder ein zusätzliches Ablassventil eingesetzt werden. Faktisch können beliebige Pedalweg- und Kraftkennlinien erzeugt werden. Außerdem ist auch bei dieser Ausführungsform ein hochdynamisches Bremsenlösen ohne spürbare Pedalvibration (Pumpenhübe) gewährleistet.To optimize the braking feel and control quality, an inlet valve to the
Die Rückfallebene ist vereinfacht. Aufgrund des direkten Zugriffs des Fahrers über die Stangeneinrichtung 32 (Kolbenstange) zum Hauptbremszylinder 10 kann der Fahrer auch im Fehlerfall, insbesondere bei einer Beeinträchtigung der Energieversorgung des Bremssystems, verlässlich bremsen. Im Fehlerfall erfolgt dann ein geeigneter Ausgleich eines Kraftgleichgewichts von Federkraft und Kraft des Zusatzzylinders (Entkopplung im Fehlerfall). Durch die vorteilhafte Ausbildung der Ventile ist damit auch im Fehlerfall ein sicheres Abbremsen gewährleistet. Somit sind höchste Anforderungen an Sicherheit und Verlässlichkeit bei gleichzeitig minimalen Komponentenkosten gegeben.The fallback level is simplified. Due to the driver's direct access to the
Das in
Durch die Prinzipumsetzung des pneumatischen Bremskraftverstärkers zum hydraulischen Bremskraftverstärker ist außerdem eine verbesserte Robustheit gegenüber Leakage, insbesondere im Langzeitverhalten, realisiert. Eine Tieftemperaturperformance kann erhöht werden, da die direkte Ansaugung aus dem Bremsflüssigkeitsreservoir 14 erfolgt. Gegebenenfalls kann ein Vorheizen mittels Ventilansteuerung oder externer Heizquelle ausgeführt werden (durch direkte physikalische Nähe von Bremszylinder, Bremskraftverstärker, ESP-Aktuatoreinheit und Reservoir).By converting the principle of the pneumatic brake booster into a hydraulic brake booster, improved robustness against leakage, especially in long-term behavior, is also achieved. Low-temperature performance can be increased because the direct suction takes place from the
Das in
Wie anhand der
Ein Bremsbetätigungselement, wie beispielsweise ein Bremspedal, kann in einem weiteren Schritt an dem aus dem Hydraulikblock 106 hervorstehenden Ende der Stangeneinrichtung 32 angeordnet werden. Die vorteilhafte Kompaktheit des integrierten Bremssystems ist auch bei einer vergleichsweise großen Ausbildung der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 82 mit der Federeinrichtung 28 gewährleistet. Somit kann mittels der Federeinrichtung 28 eine vergleichsweise große Federkraft bereitgestellt werden.A brake actuating element, such as a brake pedal, can be arranged in a further step on the end of the
Die in den oberen Absätzen beschriebenen Bremssysteme sind robust und kostengünstig herstellbar. Insbesondere können beim Herstellen der Bremssysteme Standardkomponenten für die Ventile, Federspeicher, Motoren und/oder Pumpen mit geringen Toleranzanforderungen verwendet werden.The braking systems described in the paragraphs above are robust and inexpensive to produce. In particular, standard components for the valves, spring accumulators, motors and/or pumps with low tolerance requirements can be used when producing the brake systems.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen des Bremssystems sind dazu ausgelegt, die Verfahrensschritte der erfindungsgemäßen Verfahren auszuführen. Auf eine zusätzliche Beschreibung dieser Verfahren wird deshalb hier verzichtet.The embodiments of the brake system described above are designed to carry out the method steps of the method according to the invention. An additional description of these processes is therefore omitted here.
Claims (15)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011006746.9A DE102011006746B4 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Braking system for a vehicle and method for operating a braking system for a vehicle |
FR1253078A FR2973763B1 (en) | 2011-04-05 | 2012-04-04 | VEHICLE BRAKE SYSTEM AND METHOD FOR MANAGING THE SAME |
CN201210174390.5A CN102729971B (en) | 2011-04-05 | 2012-04-05 | The brake system of automobile and the method for operation brake system of car |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011006746.9A DE102011006746B4 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Braking system for a vehicle and method for operating a braking system for a vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011006746A1 DE102011006746A1 (en) | 2012-10-11 |
DE102011006746B4 true DE102011006746B4 (en) | 2023-10-05 |
Family
ID=46874870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011006746.9A Active DE102011006746B4 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Braking system for a vehicle and method for operating a braking system for a vehicle |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102729971B (en) |
DE (1) | DE102011006746B4 (en) |
FR (1) | FR2973763B1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013012237A1 (en) * | 2013-07-23 | 2015-01-29 | Lucas Automotive Gmbh | Master brake cylinder arrangement of a motor vehicle brake system with filter element and fluid reservoir and insert element for this purpose |
CN104701072A (en) * | 2015-02-21 | 2015-06-10 | 郑景文 | Application method of motor vehicle brake switch |
US10099662B2 (en) | 2015-03-11 | 2018-10-16 | Ford Global Technologies, Llc | Braking systems including compressible medium to modify brake fluid pressure |
CN107131160B (en) * | 2017-06-30 | 2018-12-25 | 威马智慧出行科技(上海)有限公司 | A kind of electric car driving energy-storage system and electric car |
CN108119256B (en) * | 2017-12-08 | 2020-06-30 | 中国航发动力股份有限公司 | Overload protection system and overload protection method suitable for Stirling engine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6149248A (en) | 1996-05-15 | 2000-11-21 | Kelsey-Hayes Company | Hydraulic brake booster |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4087972A (en) * | 1976-08-02 | 1978-05-09 | The Weatherhead Company | Brake booster with spring type ratio changer |
DE3431823A1 (en) * | 1984-08-30 | 1986-03-13 | Alfred Teves Gmbh, 6000 Frankfurt | Servo device, especially for a motor vehicle brake system |
DE4338906A1 (en) * | 1993-11-15 | 1995-05-18 | Teves Gmbh Alfred | Hydraulic auxiliary power braking system for motor vehicles |
US5735124A (en) * | 1995-12-07 | 1998-04-07 | Commercial Intertech Corp. | Internally boosted master cylinder |
DE19949159C1 (en) * | 1999-10-12 | 2001-02-15 | Lucas Ind Plc | Master cylinder device for automobile hydraulic braking system has active surface of filling piston provided with part which is displaced inwards against spring bias dependent on hydraulic fluid pressure |
JP5047672B2 (en) * | 2006-09-22 | 2012-10-10 | ナブテスコ株式会社 | Brake cylinder device and unit brake using the same |
-
2011
- 2011-04-05 DE DE102011006746.9A patent/DE102011006746B4/en active Active
-
2012
- 2012-04-04 FR FR1253078A patent/FR2973763B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-04-05 CN CN201210174390.5A patent/CN102729971B/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6149248A (en) | 1996-05-15 | 2000-11-21 | Kelsey-Hayes Company | Hydraulic brake booster |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2973763A1 (en) | 2012-10-12 |
DE102011006746A1 (en) | 2012-10-11 |
FR2973763B1 (en) | 2017-06-23 |
CN102729971A (en) | 2012-10-17 |
CN102729971B (en) | 2016-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3642087B1 (en) | Brake system | |
EP3271227B1 (en) | Brake system with floating piston-master brake cylinder unit with a new type of mux control (mux 2.0), having at least one outlet valve, and method for controlling pressure | |
EP3145771B1 (en) | Actuation system for vehicle brake and mehod for actuating a vehicle brake | |
EP2709884B1 (en) | Regenerative braking system for a vehicle and method for operating such a system. | |
EP2190705B1 (en) | Brake system for a motor vehicle | |
EP2688780B1 (en) | Braking system and vehicle with such a braking system | |
EP2611660A1 (en) | Method for operating a brake system, brake systems in which the method is carried out and motor vehicles comprising said brake systems | |
DE102012205862A1 (en) | Brake system for motor vehicles and method for operating a brake system | |
DE102011075968A1 (en) | Control device for a brake system of a vehicle and method for operating a brake system of a vehicle | |
DE102011006746B4 (en) | Braking system for a vehicle and method for operating a braking system for a vehicle | |
WO2015036601A2 (en) | Braking device and method for operating a braking device | |
EP2665631B1 (en) | Brake system for a vehicle and method for operating a brake system for a vehicle | |
DE102012222974A1 (en) | Method for operating a brake system of a vehicle and control device for a brake system of a vehicle | |
DE102010040577A1 (en) | Braking system for a vehicle | |
DE102013111974A1 (en) | Actuating device for a vehicle brake | |
WO2005087565A1 (en) | Braking force generator for a hydraulic vehicle braking system and vehicle braking system | |
DE102013200604A1 (en) | Method and device for operating a brake system | |
WO2005007476A1 (en) | Electrohydraulic brake system for motor vehicles | |
DE102014107112A1 (en) | Vehicle brake actuation system and method of operating the actuation system | |
DE102011075983A1 (en) | Control device for a brake system of a vehicle and method for operating a brake system of a vehicle | |
DE102014215379B4 (en) | Braking system for a vehicle | |
DE19722550A1 (en) | Pressure reducing and damping device for motor vehicle brake systems | |
DE102010038704A1 (en) | Control device for a storage loading pump of a brake system of a vehicle and method for operating a storage loading pump of a brake system of a vehicle | |
DE102011079860A1 (en) | A braking system for a vehicle and method for operating a braking system of a vehicle | |
DE102013220975A1 (en) | Control device and brake system for a vehicle and method for operating a brake system of a vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |