DE102011084391A1

DE102011084391A1 - Bremsanlage für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102011084391A1
Application number: DE201110084391
Authority: DE
Inventors: Hans-Jörg Feigel
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2012-05-03
Also published as: WO2012062528A3; WO2012062528A2

Abstract

Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (2), deren Betätigungskolben (3) einen ersten hydraulischen Druckraum (6) begrenzt, wobei der Betätigungskolben (3) über ein Betätigungskräfte übertragendes Betätigungsglied (1) mit einem Bremspedal gekoppelt ist, einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (4) und mindestens zwei im Wesentlichen parallel angeordneten Zylinder-Trennkolben-Anordnungen (7a, 7b), deren bewegbar angeordnete Trennkolben (53a, 53b) jeweils mit einer ersten Trennkolbenfläche einen Eingangsdruckraum (51a, 51b) und mit einer zweiten Trennkolbenfläche einen Ausgangsdruckraum (52a, 52b) begrenzen, wobei jede Zylinder-Trennkolben-Anordnung auf der ersten Trennkolbenfläche mit einem durch die Druckbereitstellungseinrichtung (4) erzeugten Druck beaufschlagbar ist (12) und jede Zylinder-Trennkolben-Anordnungen einen von der zweiten Trennkolbenfläche ausgeübten Druck an einen Bremskreis (I, II) mit zumindest einer Radbremse (5) weitergibt, und wobei der erste hydraulische Druckraum (6) mit den Eingangsdruckräumen (51a, 51b) der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen absperrbar hydraulisch verbunden (9) ist, wobei der Ausgangsdruckraum (52a, 52b) jeder Zylinder-Trennkolben-Anordnung über zumindest ein elektrisch steuerbares Druckregelventil (25, 25', 27, 27', 30) je Radbremse mit der Radbremse oder den Radbremsen (5) des zugehörigen Bremskreises (I, II) verbunden ist, sowie Verfahren zu deren Betrieb.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage gemäß Oberbegriff von Anspruch 12.
Aus der DE 10 2009 024 034 A1 ist eine Bremsanlage bekannt mit einem Bremspedal zum Betätigen eines ersten hydraulischen Kolbens, auf den bei der Betätigung der Bremsanlage durch den Fahrzeugführer eine Betätigungskraft ausgeübt wird und der in einem Rückhaltekolben geführt wird, einer elektrisch steuerbaren Druckquelle, einem von der Druckquelle aufladbaren Hochdruckspeicher, zwischen dem Hochdruckspeicher und den Radbremsen geschalteten, elektrisch steuerbaren Druckregelventilen, und radindividuellen Trennkolbeneinrichtungen, die in der ”Brake-by-Wire”-Betriebsart auf einer ersten Trennkolbenfläche mit dem durch die Druckregelventile eingestellten Druck beaufschlagt werden und den von einer zweiten Trennkolbenfläche ausgeübten Druck an die zugehörige Radbremse weitergeben. Eine Druckregelung findet also vor bzw. eingangsseitig der Trennkolbeneinrichtungen statt. In der mechanischen Rückfallbetriebsart werden die Trennkolben durch den Rückhaltekolben direkt mechanisch betätigt. Nachteilig wird bei dieser Bremsanlage empfunden, dass für eine radindividuelle Druckregelung ein eher aufwändiger Aufbau mit einer Trennkolbeneinrichtung je Radbremse und einer aufwändigen Druckregelventilanordnung und Druckregelventilbaugruppe notwendig ist. Weiterhin ergibt sich aufgrund der Hintereinanderanordnung von erstem Kolben, Rückhaltekolben und Trennkolbeneinrichtungen eine verhältnismäßig große Baulänge.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremsanlage von einfachem Aufbau bereitzustellen, welche gleichzeitig eine geringe Baulänge und eine hohe Bremsverfügbarkeit, z. B. im Falle einer Leckage, besitzt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Bremsanlage bereitzustellen, welches eine hohe Bremsverfügbarkeit der Bremsanlage sicherstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, je Bremskreis eine Zylinder-Trennkolben-Anordnung vorzusehen, an deren Ausgangsdruckraum zumindest eine Radbremse angeschlossen ist, wobei zur Einstellung radindividueller Bremsdrücke je Radbremse zumindest ein elektrisch steuerbares Druckregelventil zwischen Ausgangsdruckraum und zugehöriger Radbremse oder zugehörigen Radbremsen angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Bremsanlage ist in einer „Brake-by-wire”-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar, wird vorzugsweise in der „Brake-by-wire”-Betriebsart betrieben und kann in zumindest einer Rückfallbetriebsart betrieben werden, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist.
Bevorzugt sind die erste Zylinder-Kolben-Anordnung und die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen im Wesentlichen parallel angeordnet.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist der einfache Aufbau der einzelnen Komponenten bei gleichzeitig kompakter Bauweise. Dies wird durch die Anordnung der radindividuellen Druckregelventile auf der ausgangsdruckraumseitigen Seite der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen, also zwischen Zylinder-Trennkolben-Anordnung und Radbremse, erreicht. So kann eine radindividuelle Druckregelung erreicht werden, ohne dass eine Zylinder-Trennkolben-Anordnung je Radbremse vorhanden sein muss. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Bremsanlage liegt in der Möglichkeit zur kompakten Bauweise bei gleichzeitig hoher Systemverfügbarkeit. Dies wird z. B. durch die Aufteilung in eine bremspedalbetätigbare Zylinder-Kolben-Anordnung und eine Zylinder-Trennkolben-Anordnung je Bremskreis erreicht, welche zum einen eine Trennung der Druckmittelkreise in Betätigungskreis und Bremskreise und zum anderen eine Baulängenoptimierte parallele Anordnung ermöglicht.
Bevorzugt ist jede Zylinder-Trennkolben-Anordnung auf der ersten Trennkolbenfläche mit einem durch die Druckbereitstellungseinrichtung erzeugten Druck oder mit einem durch die bremspedalbetätigbare erste Zylinder-Kolben-Anordnung erzeugten Druck beaufschlagbar, um eine hydraulische Betätigung der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen durch die Druckbereitstellungseinrichtung (Fremdkraftbetätigt) oder durch den Fahrzeugführer (hydraulische Rückfallebene) zu ermöglichen.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage einen unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter, welcher über eine trennbare hydraulische Verbindung mit dem Druckraum der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung verbunden ist.
Gemäß einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage sind die erste Zylinder-Kolben-Anordnung und die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen als im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende, benachbarte Zylinderbohrungen in einem Gehäuse, in welchem der Betätigungskolben und die Trennkolben verlagerbar geführt werden, ausgeführt. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise bei einfacher und damit kostengünstiger Herstellung.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Druckbereitstellungseinrichtung durch eine zweite Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet wird, deren Druckkolben durch eine elektromechanische Antriebseinrichtung betätigbar ist. Hierdurch ist eine weitere Bauraumoptimierung möglich, da die zweite Zylinder-Kolben-Anordnung parallel zur ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und parallel zu den Zylinder-Trennkolben-Anordnungen angeordnet werden kann.
An dem Betätigungsglied der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung ist bevorzugt ein Übertragungsglied angeordnet, welches zur Betätigung zumindest eines der Trennkolben der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen in eine kraftübertragende Verbindung mit dem Trennkolben bringbar ist. Hierdurch wird eine zusätzliche mechanische Betätigbarkeit der Zylinder-Trennkolben-Anordnung(en) durch den Fahrzeugführer (mechanische Rückfallebene) erzielt, welche eine verbesserte Bremsverfügbarkeit sicherstellt.
Um bei voll funktionsfähiger Bremsanlage („Brake-by-wire”-Betriebsart) eine eventuelle Rückwirkung auf das Bremspedal zu vermeiden, sind das Übertragungsglied und die Trennkolben im unbetätigten Zustand der Bremsanlage bevorzugt derart angeordnet, dass die kraftübertragende Verbindung zwischen dem Übertragungsglied und dem oder den Trennkolben erst zustande kommt, wenn eine vorgegebene Betätigung des Bremspedals überschritten wird.
Bevorzugt ist an jedem Trennkolben eine Kontaktstange angeordnet, welche in einem unbetätigten Zustand der Bremsanlage von dem Übertragungsglied um einen vorgegebene Abstand beabstandet ist. Nach Überwindung des Abstandes kommt das Übertragungsglied in Anlage mit den an dem Trennkolben angeordneten Kontaktstangen und betätigt so die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen mechanisch.
Bevorzugt ist an jedem Trennkolben bremspedalseitig eine Kontaktstange angeordnet, welche abgedichtet aus dem Gehäuse herausgeführt ist. Die kraftübertragende Verbindung zwischen dem Übertragungsglied und den Kontaktstangen findet somit außerhalb des Gehäuses statt.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die bremspedalseitige Abdichtung im Bereich der Kontaktstange zumindest zwei Dichtungselemente, wobei ein hydraulischer Zwischenraum zwischen den Dichtungselementen angeordnet ist, welcher trennbar mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Besonders bevorzugt ist in der hydraulischen ein elektrisch ansteuerbares, vorzugsweise stromlos offenes, Diagnoseventil angeordnet. Mittels einer Druckbeaufschlagung des Zwischenraums kann so eine Überwachung der Bremsanlage auf eine Undichtigkeit eines Dichtungselements durchgeführt werden.
Bevorzugt ist in der hydraulischen Verbindung zwischen den Eingangsdruckräumen der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen und der Druckbereitstellungseinrichtung ein einziges elektrisch steuerbares, vorzugsweise stromlos geschlossenes, Zuschaltventil angeordnet. So ist nur ein einziges Ventil notwendig, um die Druckbereitstellungseinrichtung, z. B. in einer Rückfallbetriebsart, von allen Zylinder-Trennkolben-Anordnungen zu trennen.
Ebenso ist es bevorzugt, dass in der hydraulischen Verbindung zwischen den Eingangsdruckräumen der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen und dem ersten hydraulischen Druckraum ein einziges elektrisch steuerbare, vorzugsweise stromlos offenes, Trennventil angeordnet ist. So ist nur ein einziges Ventil notwendig, um die erste Zylinder-Kolben-Anordnung, z. B. in der „Brake-by-wire”-Betriebsart, von allen Zylinder-Trennkolben-Anordnungen zu trennen.
Der erste hydraulische Druckraum ist bevorzugt über eine hydraulische Verbindung mit einer Simulationseinrichtung verbunden, welche dem Fahrzeugführer in der „Brake-by-wire”-Betriebsart ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt. Besonders bevorzugt ist die Simulationseinrichtung an- und abschaltbar ausgeführt, vorteilhafterweise mittels eines elektrisch steuerbaren Simulatorfreigabeventils.
Bevorzugt umfasst die Simulationseinrichtung ein Mittel oder ist mit einem Mittel verbunden, welches eine gesteuerte Veränderung einer Strömungsmenge durch die Simulationseinrichtung ermöglicht. So kann das Pedalgefühl variiert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Bremsanlage einen Hochdruckspeicher, welcher über ein, vorzugsweise stromlos geschlossenes, elektrisch steuerbares Ventil mit der Druckbereitstellungseinrichtung trennbar hydraulisch verbunden ist, so dass der Hochdruckspeicher von der Druckbereitstellungseinrichtung geladen werden kann. Mittels des Hochdruckspeichers kann die Bremsdruckaufbaudynamik der Druckbereitstellungseinrichtung erhöht werden.
Zur Bremsdruckregelung ist bevorzugt jede Radbremse über ein stromlos offenes Druckregelventil mit genau einem der Ausgangsdruckräume der Zylinder-Schwimmkolben-Anordnungen hydraulisch verbunden. Besonders bevorzugt ist jede Radbremse über ein stromlos offenes, analog ansteuerbares Druckregelventil mit einem parallel geschalteten Rückschlagventil mit einem der Ausgangsdruckräume der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen verbunden.
Bevorzugt sind die radindividuellen Druckregelventile in einer separat ausgeführten Druckmodulationsanordnung angeordnet, welche weitere elektrisch steuerbare Ventile, zumindest einen Niederdruckspeicher, eine Pumpe und eine elektronische Steuer- und Regeleinheit umfasst. Besonders bevorzugt ist die Steuer- und Regeleinheit der Druckmodulationsanordnung über eine Steuerleitung mit einer Steuer- und Regeleinheit verbunden, welche der Ansteuerung der Druckbereitstellungseinrichtung dient.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die radindividuellen Druckregelventile in dem Gehäuse der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen angeordnet.
Bevorzugt ist jede Radbremse zum Zwecke eines schnellen Bremsdruckabbaus über ein stromlos geschlossenes Auslassventil mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden, wobei die Auslassventile in der separat ausgeführten Druckmodulationsanordnung oder in dem Gehäuse der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen angeordnet sein können.
Der Ausgangsdruckraum einer, vorteilhafterweise jeder, Zylinder-Trennkolben-Anordnung ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung über eine hydraulische Verbindung mit einem Rückschlagventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. So kann Bremsflüssigkeit über die Rückschlagventile in die Ausgangsdruckräume der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen nachgesaugt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bremsanlage ist die Druckbereitstellungseinrichtung zusätzlich über eine hydraulische Verbindung mit jedem der Bremskreise direkt hydraulisch verbunden, wobei die hydraulische Verbindung, vorzugsweise durch ein elektrisch steuerbares stromlos geschlossenes Ventil je Bremskreis, trennbar ausgeführt ist. So kann im Falle einer Radschlupfregelung Druckmittelvolumen nachgefördert werden.
Zur Überwachung der Bremsanlage auf Undichtigkeiten ist an dem Trennkolben und/oder an der Kontaktstange einer, vorteilhafterweise jeder, Zylinder-Trennkolben-Anordnung eine Dichtungseinrichtung mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Dichtungselementen vorgesehen, wobei die zwei Dichtungselemente einen hydraulischen Zwischenraum begrenzen, welcher trennbar mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Besonders bevorzugt ist der Zwischenraum über ein elektrisch ansteuerbares, vorteilhafterweise stromlos offenes, Diagnoseventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Ganz besonders bevorzugt ist an der Kontaktstange eine derartige Dichtungseinrichtung vorgesehen, welche den Eingangsdruckraum gegenüber der Atmosphäre (Gehäuseäußeres) abdichtet. Zusätzlich ist vorteilhafterweise an dem Trennkolben eine derartige Dichtungseinrichtung vorgesehen, welche den Eingangsdruckraum in Richtung des Ausgangsdruckraums abdichtet. Im Falle eines Erkennens einer Undichtigkeit eines Eingangsdruckraumseitigen Dichtungselements wird das Diagnoseventil geschlossen, um ein Abfließen von Druckmittel in den Druckmittelvorratsbehälter zu verhindern und so eine hydraulische Betätigung des Trennkolbens zu ermöglichen.
Um ein gemeinsames bzw. ein einziges Diagnoseventil verwenden zu können, sind vorteilhafterweise alle Zwischenräume der nebeneinander angeordneten Dichtungselemente über eine gemeinsame Verbindungsleitung (mit dem Diagnoseventil) mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Druckraum der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung in einem unbetätigten Zustand (d. h. der Betätigungskolben ist an seinem bremspedalseitigen Anschlag) über ein Diagnoseventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter trennbar verbunden. Weiterhin ist der Druckraum bevorzugt mit den Zwischenräumen der nebeneinander angeordneten Dichtungselemente hydraulisch verbunden. So kann bei geschlossenem Diagnoseventil und geeigneter Schaltung der übrigen Ventile mittels der Druckbereitstellungseinrichtung ein Druckaufbau in dem Druckraum der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und damit in den Dichtungs-Zwischenräumen durchgeführt werden. Hierdurch ist eine Prüfung auf eventuelle Lufteinträge in dem Druckraum sowie auf Dichtigkeit der niederdruckseitigen Dichtungselemente bzw. der Simulatorabschaltung möglich.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage zusätzlich eine weitere Zylinder-Kolben-Anordnung, deren Druckraum mit dem Eingangsdruckraum zumindest einer, vorteilhafterweise aller, Zylinder-Trennkolben-Anordnungen verbunden ist und deren Kolben durch das Übertragungsglied mechanisch betätigbar ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Druckraum der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung über eine hydraulische Verbindung mit einer Simulationseinrichtung verbunden, welche dem Fahrzeugführer in einer „Brake-by-wire”-Betriebsart ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt. Besonders bevorzugt ist in diese Verbindung ein elektrisch ansteuerbares Simulatorfreigabeventils angeordnet, welches zum Zu- und Abschalten der Simulationseinrichtung eingesetzt wird.
Zur Realisierung einer aus konventionellen hydraulischen Bremsanlagen bekannten Springer-Funktion ist die hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Druckraum und der Simulationseinrichtung bevorzugt über eine weitere Verbindungsleitung, in welcher ein weiteres elektrisch ansteuerbares Ventil angeordnet ist, trennbar mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden.
Um die Anzahl der Ventile gering zu halten, wird zur Realisierung der Springer-Funktion bevorzugt das Diagnoseventil herangezogen, welches den ersten Druckraum und/oder die Zwischenräume mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbindet. Entsprechend mündet die weitere Verbindungsleitung, in welcher vorteilhafterweise ein in Richtung der Simulationseinrichtung schließendes Rückschlagventil angeordnet ist, in die Verbindungsleitung zwischen dem Diagnoseventil und den Zwischenräumen der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen.
Bevorzugt ist in dem Druckraum der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und in den Ausgangsdruckräumen der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen jeweils eine Rückstellfeder zum Vorspannen des Betätigungskolbens bzw. des Trennkolbens entgegen der Bremsbetätigungsrichtung angeordnet.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Bremsanlage.
Bevorzugt wird in einer ersten Rückfall-Betriebsart der Bremsanlage durch eine Bewegung des Betätigungskolbens der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung Druckmittel aus dem ersten Druckraum in die Eingangsdruckräume der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen verschoben. So ist im Falle eines Ausfalls der Druckbereitstellungseinrichtung eine hydraulische Rückfallebene vorhanden.
In einer zweiten Rückfall-Betriebsart der Bremsanlage kann zumindest ein Trennkolben, vorteilhafterweise alle Trennkolben, der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen mittels eines an dem Betätigungsglied angeordneten Übertragungsglieds mechanisch betätigt werden. So ist im Falle eines Ausfalls eines Bremskreises, bei welchem z. B. ein hydraulischer Druckaufbau aufgrund einer Leckage im Bremskreis nicht mehr in ausreichendem Umfang möglich ist, eine mechanische Rückfallebene zur Betätigung des anderen Bremskreises vorhanden. Besonders bevorzugt setzt die mechanische Betätigung erst bei Überschreitung eines vorgegebenen Betätigungsweges des Bremspedals ein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einer „Brake-by-wire”-Betriebsart der Bremsanlage der erste Druckraum durch Schließen eines einzigen zwischen erster Zylinder-Kolben-Anordnung und Eingangsdruckräumen der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen angeordneten elektrisch steuerbaren Trennventils von den Zylinder-Trennkolben-Anordnungen getrennt.
Zur Überprüfung der Dichtigkeit einer Dichtung mit zwei Dichtungselementen einer Zylinder-Trennkolben-Anordnung, wobei die zwei Dichtungselemente einen hydraulischen Zwischenraum begrenzen, welcher trennbar mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist, wird gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Druckaufbau in dem Zwischenraum durchgeführt. Besonders bevorzugt wird der Druckaufbau durch die Druckbereitstellungseinrichtung in dem Zwischenraum erzeugt, wobei der Druck über den ersten Druckraum und die durch ein Diagnoseventil getrennte Verbindung des Zwischenraums zum Druckmittelvorratsbehälter erzeugt wird. Hierdurch wird eine Diagnose eines undichten oder defekten Dichtungselements möglich.
Bevorzugt wird im Falle einer erkannten Leckage an einem Dichtungselement das Diagnoseventil geschlossen, um weiteren Verlust von Druckmittel zu unterbinden und eine verstärkte Bremsfunktion oder zumindest eine hydraulisch betätigte Rückfallebene aufrechtzuerhalten.
Zur Realisierung einer aus konventionellen hydraulischen Bremsanlagen bekannten Springer-Funktion wird bevorzugt bei einer Betätigung des Bremspedals eine hydraulische Verbindung zwischen der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung und einer Simulationseinrichtung zunächst mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden und dann wieder getrennt, wenn der Betätigungsweg des Bremspedals einen vorgegebene Grenzwert überschreitet. Um die Anzahl der verbauten Ventile gering zu halten, wird zur Trennung bzw. Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter besonders bevorzugt das oben beschriebene Diagnoseventil genutzt.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigen schematisch
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
3 ein dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
4 ein vierten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
6 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
7 ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
8 ein achtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage,
9 ein Zustand der Bremsanlage des achten Ausführungsbeispiels nach einer erkannten Leckage,
10 ein neuntes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage, und
11 ein zehntes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage.
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt. Die Bremsanlage umfasst eine mittels eines Betätigungs- bzw. Bremspedals betätigbare hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung 2, deren Betätigungskolben 3 einen hydraulischen Druckraum 6 begrenzt und die als ein Hauptbremszylinder angesehen werden kann, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 4 und zwei im Wesentlichen parallel angeordnete Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b. Der Trennkolben 53a, 53b jeder Zylinder-Trennkolben-Anordnung 7a, 7b begrenzt mit einer Fläche einen Eingangsdruckraum 51a, 51b und mit einer anderen Fläche einen Ausgangsdruckraum 52a, 52b. Die Ausgangsdruckräume 52a, 52b nehmen beispielsgemäß nicht näher bezeichnete Rückstellfedern auf, die die Trennkolben 53a, 53b entgegen der Bremsbetätigungsrichtung vorspannen. An jeden Ausgangsdruckraum 52a, 52b ist ein Bremskreis I, II mit z. B. zwei Radbremsen 5 angeschlossen, wobei zur Einstellung readindividueller Bremsdrücke eine elektrisch steuerbare Druckmodulationseinrichtung 25 zwischen Ausgangsdruckräumen 52a, 52b und Radbremsen 5 vorgesehen ist. Druckmodulationseinrichtung 25 umfasst je Radbremse 5 zumindest ein elektrisch steuerbares Druckregelventil (z. B. ein Einlassventil 27 gemäß dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel oder ein Einlass- und ein Auslassventil 27, 30 gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel).
Die Eingangsdruckräume 51a, 51b der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b sind über eine hydraulische Verbindungsleitung 20 (z. B. ohne ein zwischengeschaltetes Ventil) miteinander verbunden, wobei der Druck in den Eingangsdruckräumen 51a, 51b mittels eines vorzugsweise redundant ausgeführten Drucksensors 15 erfasst wird. Alternativ oder zusätzlich kann auch der Druck in einem oder beiden Ausgangsdruckräumen 52a, 52b durch einen in einem der Bremskreise I, II angeordneten Drucksensor oder durch einen in jedem Bremskreis I, II angeordneten Drucksensor erfasst werden. Die Eingangsdruckräume 51a, 51b sind absperrbar mit der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung 2 verbunden. Ebenso sind die Eingangsdruckräume 51a, 51b absperrbar mit der Druckbereitstellungseinrichtung 4 verbunden. Beispielsgemäß ist hierzu der Druckraum 6 der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung 2 über eine hydraulische Verbindung 9 mit einem elektrisch schaltbaren, z. B. stromlos offenen, Trennventil 19 mit der Verbindungsleitung 20 (und damit den Eingangsdruckräumen 51a, 51b) verbunden. Weiterhin ist ein Druckraum 11 der Druckbereitstellungseinrichtung 4 über eine hydraulische Verbindung 12 mit einem elektrisch schaltbaren, z. B. stromlos geschlossenen, Zuschaltventil 22 mit der Verbindungsleitung 20 (und damit den Eingangsdruckräumen 51a, 51b) verbunden.
Durch die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b ist jeder der Druckmittelkreise der beiden Bremskreise I, II von dem Druckmittelkreis des anderen Bremskreises und dem Druckmittelkreis aus erster Zylinder-Kolben-Anordnung 2 und Druckbereitstellungseinrichtung 4 hydraulisch getrennt.
Die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b sind vorteilhafterweise derart ausgelegt bzw. dimensioniert, dass das aus den Ausgangsdruckräumen 52a, 52b verdrängbare Druckmittelvolumen den Volumenbedarf der Radbremsen 5 unter allen Bedingungen (inkl. Fading) abdeckt.
Weiterhin umfasst die beispielsgemäße Bremsanlage eine mit der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 zusammen wirkende Simulationseinrichtung (Pedalgefühlsimulator) 17, einen nicht dargestellten unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter sowie eine nicht dargestellte elektronische Steuer- und Regeleinheit, welche der Verarbeitung von Sensorsignalen und der Ansteuerung der elektrisch steuerbaren Komponenten dient.
Zylinder-Kolben-Anordnung 2 ist als eine zylindrische Bohrung in einem schematisch angedeuteten Gehäuse 8 ausgebildet, wobei der Betätigungskolben 3 in dem Gehäuse 8 verlagerbar gelagert ist und mit dem Gehäuse 8 den Druckraum 6 begrenzt. Ein an das (nicht dargestellte) Bremspedal angekoppeltes Betätigungsglied 1, z. B. in Form einer Betätigungsstange (Druck- oder Pedalstange), wirkt dabei mit dem Betätigungskolben 3 zusammen, wobei der Betätigungsweg des Bremspedals bzw. des mit dem Bremspedal über das Betätigungsglied 1 gekoppelten Betätigungskolbens 3 von einem vorzugsweise redundant ausgeführten Wegsensor 13 erfasst wird. Eine vom Fahrzeugführer über das Bremspedal ausgeübte Kraft F_Driver wird so mittels des kraftübertragenden Betätigungsglieds 1 auf den Betätigungskolben 3 übertragen. Zusätzlich zu dem Wegsensor 13 umfasst die Bremsanlage einen vorzugsweise redundant ausgeführten Drucksensor 14 zur Erfassung des Fahrerbremswunsches. Drucksensor 14 kann auch zur Überwachung der Bremsanlage, z. B. auf Leckagen, herangezogen werden.
Druckraum 6 der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 ist im unbetätigten Zustand des Betätigungskolbens 3 über eine hydraulische Anbindung 42 und eine hydraulische Verbindung 23 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. In der hydraulischen Verbindung 23 ist ein elektrisch schaltbares vorzugsweise stromlos offenes Diagnoseventil 24 angeordnet. Wie weiter unten noch ausgeführt werden wird, kann die Bremsanlage mittels einer Druckbeaufschlagung durch die Druckbereitstellungseinrichtung 4 und dem Diagnoseventil 24 auf Leckage und eventuelle Lufteinträge geprüft werden. Ergänzend ist noch zu erwähnen, dass sämtliche kreisförmigen Symbole, welche an hydraulischen Leitungsabschnitten angeordnet sind, wie z. B. in 1 links des Ventils 24, zu dem Druckmittelvorratsbehälter führende hydraulische Leitungen darstellen. Druckraum 6 ist bei betätigtem Betätigungskolben 3 gegenüber der hydraulischen Anbindung 42 durch ein erstes Dichtelement abgedichtet, das dazu eingerichtet ist, gegen ein Druckgefälle vom Druckraum 6 zur hydraulischen Anbindung 42 abzudichten. Ein zweites Dichtelement dichtet die hydraulische Anbindung 42 gegenüber dem Betätigungsglied 1 ab.
Auch die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b sind beispielsgemäß als zylindrische Bohrungen in dem Gehäuse 8 ausgebildet. Um eine geringe Baulänge zu erzielen, sind die Zylinder-Schwimmkolben-Anordnungen 7a, 7b zueinander sowie zu der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 achsparallel angeordnet. Die Zylinder-Schwimmkolben-Anordnungen 7a, 7b sind gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel auf verschiedenen, vorzugsweise gegenüberliegenden, Seiten der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 angeordnet, sie können jedoch auch auf derselben Seite der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Zylinder-Schwimmkolben-Anordnungen 7a, 7b symmetrisch zur Zylinder-Kolben-Anordnung 2 angeordnet, um, wie weiter unten genauer ausgeführt werden wird, im Falle einer mechanischen Betätigung der Trennkolben 53a, 53b Querkräften auf das Betätigungsglied 1 zu vermeiden.
Die elektrisch ansteuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 4 ist vorteilhafterweise als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet, deren Druckkolben 56 von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 55 unter Zwischenschaltung eines nicht dargestellten Rotations-Translationsgetriebes betätigbar ist. Der Elektromotor 55 sowie das Rotations-Translationsgetriebe bilden eine elektromechanische Antriebseinrichtung, wobei z. B. ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 55 dienender, lediglich schematisch gezeichneter Rotorlagensensor 16 vorgesehen ist. Auch ein anderer, vorzugsweise redundant ausgeführter, Sensor, welcher eine eine Position oder Stellung der Druckbereitstellungseinrichtung 4 charakterisierende Größe erfasst, z. B. die Position des Kolbens 56, ist denkbar. Anhand des Sensorsignals kann mittels einer vorgegebenen Volumenaufnahmekennlinie der zu erreichende Druck bestimmt bzw. überprüft werden. Die der Antriebseinrichtung abgewandte Stirnfläche des Kolbens 56 begrenzt einen Druckraum 11, welcher bei betätigtem Kolben 56 gegenüber einer schematisch angedeuteten, zum nicht dargestellten Druckmittelvorratsbehälter führenden hydraulischen Anbindung 29 durch ein erstes Dichtelement abgedichtet ist, das dazu eingerichtet ist, gegen ein Druckgefälle vom Druckraum 11 zur hydraulischen Anbindung 29 abzudichten. Ein zweites Dichtelement dichtet die hydraulische Anbindung 29 gegenüber der Antriebseinrichtung 55 ab. Druckraum 11 ist über ein Rückschlagventil 57 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. So kann bei einem Zurückfahren des Druckkolbens 56 durch die Antriebseinrichtung Bremsflüssigkeit in den Druckraum 11 nachgesaugt werden.
Die Trennkolben 53a, 53b der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b können auch über eine mechanische Wirkverbindung betätigt werden. Hierzu ist an Betätigungsglied 1 ein Übertragungsglied 10 angeordnet, z. B. in Form einer Übertragungsscheibe oder eines Übertragungsarms. Übertragungsglied 10 ist in eine kraftübertragende Verbindung mit zumindest einem der Trennkolben 53a, 53b bringbar. Beispielsgemäß ist dazu an jedem Trennkolben 53a, 53b eine Kontaktstange 110a, 110b angeordnet, welche abgedichtet aus dem Gehäuse 8 herausgeführt ist. In einem unbetätigten Zustand der Bremsanlage sind die bremspedalseitigen Enden der Kontaktstangen 110a, 110b von dem Übertragungsglied 10 um einen Abstand d beabstandet. Hierdurch kommt eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem Übertragungsglied 10 und den Trennkolben 53a, 53b erst dann zustande, wenn das Bremspedal und damit Betätigungsglied 1 mit Übertragungsglied 10 über ein bestimmtes Maß hinaus betätigt wird. Ist der Abstand d überwunden, so kommt Übertragungsglied 10 in Anlage mit den Kontaktstangen 110a, 110b und verschiebt die Trennkolben 53a, 53b in Bremsbetätigungsrichtung, was zu einem Druckaufbau in den Ausgangsdruckräumen (52) der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b führt.
Wie aus der 1 ersichtlich wird, ist die vorhin genannte Simulationseinrichtung 17 hydraulisch ausgeführt und umfasst im Wesentlichen eine Simulatorkammer, eine Simulatorfederkammer mit einer Simulatorfeder sowie einen die beiden Kammern voneinander trennenden Simulatorkolben. Dabei ist die Simulatorkammer über die hydraulische Verbindungsleitung 18 an den Druckraum 6 der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 angeschlossen, während die Simulatorfederkammer unter Zwischenschaltung eines elektrisch betätigbaren, vorzugsweise stromlos geschlossenen, Simulatorfreigabeventils 21 mit dem oben genannten Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Ein dem Simulatorfreigabeventil 21 parallel geschaltetes Rückschlagventil ist an die Simulatorfederkammer angeschlossen und ermöglicht unabhängig vom Schaltzustand des Simulatorfreigabeventils 21 ein Einströmen des Druckmittels in die Simulatorfederkammer.
Simulationseinrichtung 17 ist, beispielsgemäß mittels des Simulatorfreigabeventils 21, ab- und zuschaltbar ausgebildet und vermittelt dem Fahrzeugführer in einer „Brake-by-wire”-Betriebsart das gewohnte Bremspedalgefühl.
Vorteilhafterweise umfasst Simulationseinrichtung 17 in ihrem Zulauf oder in ihrem Ablauf ein Mittel zur Veränderung eines Strömungsquerschnittes. Hierdurch die hydraulischen Dämpfungseigenschaften der Simulationseinrichtung 17 variiert werden.
Beispielsgemäß sind die Zylinder-Kolben-Anordnung 2, die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b, die Simulationseinrichtung 17, die Druckbereitstellungseinrichtung 4 und die zugehörigen Ventile 19, 24, 21, 22 in einer Baugruppe bzw. einem Modul 26 (Gehäuse 8) angeordnet.
Bevorzugt wird die Druckbereitstellungseinrichtung 4 oder das gesamte Modul 26 mittels einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit ECU angesteuert.
Die Druckmodulationseinrichtung 25 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist als ein separates Modul ausgeführt und entspricht einer Druckmodulationseinrichtung, welche aus an sich bekannten konventionellen elektronischen Bremssystemen mit Antiblockier-System (ABS) und elektronischem Stabilitätsprogramm (ESC) bekannt ist. Die Radbremsen 5 der Bremsanlage sind über die Druckmodulationsanordnung 25 an die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b bzw. das Modul 26 angeschlossen. Druckmodulationsanordnung 25 umfasst z. B. ein elektrisch steuerbares Einlass- und Auslassventil je Radbremse, ein oder mehrere Niederdruckspeicher und eine Rückförderpumpe.
Vorteilhafterweise umfasst die Druckmodulationsanordnung 25 für ihre Ansteuerung eine eigene Steuer- und Regeleinheit ECU1, wobei die Steuer- und Regeleinheit ECU1 über eine Steuerleitung mit der Steuer- und Regeleinheit ECU der Druckbereitstellungseinrichtung 4 oder des Moduls 26 verbunden ist.
Druckmodulationseinrichtung 25 bzw. die Ventile der Druckmodulationseinrichtung 25 kann/können, wie in dem Ausführungsbeispiel der 1 dargestellt, als ein separates Modul ausgeführt sein oder, wie z. B. in dem Ausführungsbeispiel der 2 durch die gestrichelte Linie 25' angedeutet, in das Modul 26 integriert sein.
Am Beispiel der Zylinder-Trennkolben-Anordnung 7a soll im Folgenden die Abdichtung der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b erläutert werden. Ausgangsdruckraum 52a ist im unbetätigten Zustand des Trennkolbens 53a (rechte Anschlagsposition aufgrund der im Ausgangsdruckraum 52a angeordneten, vorgespannten Feder) über eine hydraulische Anbindung 43 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Bei betätigtem Trennkolben 53a wird Ausgangsdruckraum 52a gegenüber der hydraulischen Anbindung 43 durch ein erstes Dichtelement 73 abgedichtet, das dazu eingerichtet ist, gegen ein Druckgefälle vom Ausgangsdruckraum 52a zur hydraulischen Anbindung 43 abzudichten. Ein zweites Dichtelement 72 dichtet die hydraulische Anbindung 43 gegenüber dem Eingangsdruckraum 51a ab, wobei Dichtelement 72 dazu eingerichtet ist, gegen ein Druckgefälle vom Eingangsdruckraum 51a zur hydraulischen Anbindung 43 abzudichten. Die Dichtung des Eingangsdruckraums 51a nach außen hin (in einem Bereich, in welchem die Kontaktstange 110a aus dem Gehäuse 8 heraustritt) ist doppelt, also mit zwei Dichtungselementen 61 und 62, ausgeführt, wobei der Zwischenraum zwischen den beiden Dichtungselementen 61, 62 an die hydraulische Verbindung 23 angeschlossen ist und damit über das Diagnoseventil 24 trennbar mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Mit der doppelt ausgeführten Dichtung 61, 62 ist der Vorteil verbunden, dass die druckbelastete Dichtstelle 61 keine extremen Anforderungen nach praktisch vollständiger Leckagefreiheit besitzen muss. Das nach außen dichtende Dichtungselement 62 dichtet lediglich gegen eine geringe Druckdifferenz. Die Reibung der Dichtungselemente 61, 62 wird im Wesentlichen durch das druckbelastete Dichtungselement 61 erzeugt, so dass durch die doppelte Ausführung der Dichtung keine nachteilige Reibkrafterhöhung entsteht. Eine Überwachung der Dichtung wird, wie weiter unten noch ausgeführt werden wird, dadurch möglich, dass der Zwischenraum der Dichtungselemente 61, 62 über das Diagnoseventil 24 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden sind.
In einem ersten Betriebsmodus der Bremsanlage (intakte Bremsanlage), der sogenannten „Brake-by-wire”-Betriebsart, wird bei einer Bremspedalbetätigung durch den Fahrer das Trennventil 19 geschlossen und die Simulationseinrichtung 17 zugeschaltet (z. B. durch Öffnen des Simulatorfreigabeventils 21). Zylinder-Kolben-Anordnung 2 wird also von den Zylinder-Schwimmkolben-Anordnungen 7a, 7b hydraulisch getrennt. Die Druckbereitstellungseinrichtung 4 wird bei geöffnetem Zuschaltventil 22 in Abhängigkeit von der Bremspedalbetätigung angesteuert. Die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b werden somit auf den Trennkolbenflächen der Eingangsdruckräume 51a, 51b mit dem durch die Druckbereitstellungseinrichtung 4 erzeugten Druck beaufschlagt und der von den Trennkolbenflächen der Ausgangsdruckräume 52a, 52b ausgeübte Druck wird an die Bremskreise I, II weitergegeben, wodurch es zu einem Bremsdruckaufbau in den Radbremsen 5 kommt.
Auch wenn das Bremspedal nicht durch den Fahrer betätigt wird, können die Radbremsen 5 durch die Druckbereitstellungseinrichtung 4 mittels der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7, 8 betätigt werden.
In einem zweiten Betriebsmodus der Bremsanlage, der durch eine Störung der Elektronik oder der Stromversorgung der Druckbereitstellungseinrichtung 4 charakterisiert ist und einer Rückfallebene (Rückfall-Betriebsart) entspricht, werden oder bleiben das Trennventil 19 geöffnet sowie das Simulatorfreigabeventil 21 und das Zuschaltventil 22 geschlossen, so dass die Eingangsdruckräume 51a, 51b der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b von der Fahrerbetätigten Zylinder-Kolben-Anordnung 2 hydraulisch betätigt werden (hydraulische Rückfallebene). Durch Zuschaltventil 22 wird z. B. verhindert, dass Bremsflüssigkeit aus dem Druckraum 6 der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 in den Druckraum 11 der hydraulischen Druckbereitstellungseinrichtung 4 gelangen kann.
Zusätzlich können die Trennkolben 53a, 53b der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b über die mechanische Wirkverbindung zwischen dem an dem Betätigungsglied 1 angeordneten Übertragungsglied 10 und den an den Trennkolben 53a, 53b angeordneten Kontaktstange 110a, 110b betätigt werden (mechanische Rückfallebene), z. B. bei einem Bremskreisausfall.
In 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht bezüglich der Zylinder-Kolben-Anordnung 2, der Druckbereitstellungseinrichtung 4, der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b und der Simulationseinrichtung 17 sowie deren hydraulischer Verbindungen und den Ventilen 19, 21, 22, 24 im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der 1. Anstelle einer separaten Druckmodulationsanordnung 25 umfasst die Bremsanlage gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel eine in das Gehäuse 8 bzw. Modul 26 integrierte Druckmodulationsanordnung 25', welche je Radbremse 5 ein vorzugsweise stromlos offenes Ventil 27 umfasst, welches jeweils in der hydraulischen Verbindung 28 zu der Radbremse 5 angeordnet ist. Eine Bremsdruckmodulation erfolgt in der „Brake-by-wire”-Betriebsart bevorzugt mittels der Ventile 27 und der schnell reversierenden Antriebseinrichtung 55 der Druckbereitstellungseinrichtung 4 (angedeutet durch Pfeil 44) im sogenannten Multiplexverfahren.
Ein weiterer Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht in der Dichtung der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b. Neben der doppelt ausgeführten Dichtungen 61, 62 der Eingangsdruckräume 51a, 51b nach außen hin, welche bereits anhand des ersten Ausführungsbeispiels erläutert wurden, sind auch die Dichtungen der Eingangsdruckräume 51a, 51b in Richtung der hydraulischen Anbindung 43 hin doppelt ausgeführt, also mit zwei Dichtungselementen 71 und 72, wobei der Zwischenraum zwischen den Dichtungselementen 71, 72 mit der hydraulischen Verbindung 23 und damit über das Diagnoseventil 24 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist, wodurch eine Überwachung der Dichtung, wie weiter unten noch ausgeführt werden wird, möglich wird.
Das in 3 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel entspricht bezüglich der Zylinder-Kolben-Anordnung 2, der Druckbereitstellungseinrichtung 4, der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b und der Simulationseinrichtung 17 sowie deren hydraulischer Verbindungen und den Ventilen 19, 21, 22, 24 dem ersten Ausführungsbeispiel der 1. Anstelle einer separaten Druckmodulationsanordnung 25 umfasst die Bremsanlage gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel eine in das Gehäuse 8 bzw. Modul 26 integrierte Druckmodulationsanordnung, welche je Radbremse 5 ein vorzugsweise stromlos offenes Ventil 27 und ein vorzugsweise stromlos geschlossenes Auslassventil 30 umfasst, welches jeweils in einer hydraulischen Verbindung 31 zwischen Radbremse 5 und dem Druckmittelvorratsbehälter der Bremsanlage angeordnet ist. Jedes Auslassventil 30 kann z. B. für einen schnellen Bremsdruckabbau in der zugehörigen Radbremse 5 verwendet werden, indem durch Öffnen des Auslassventils 30 Druckmittel in den Druckmittelvorratsbehälter abgelassen werden kann. Hierdurch steht eine weitere Möglichkeit zur Verfügung, welche eine Optimierung der Bremsdruckmodulation erlaubt, z. B. im Falle eines gleichzeitigen Bedarfs eines Druckabbaus an einer Radbremse 5 und eines Druckaufbaus an einer anderen Radbremse 5.
Weiterhin umfasst die Bremsanlage gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel je Bremskreis I, II eine hydraulische Verbindung, welche den Zylinder-Trennkolben-Anordnungsseitigen Anschluss der Ventile 27 über ein Rückschlagventil 32 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbindet. Durch ein (schnelles) Zurückfahren des Kolbens 56 der Druckbereitstellungseinrichtung 4 und damit einer Verschiebung der Trennkolben 53a, 53b entgegen der Bremsbetätigungsrichtung kann so Bremsflüssigkeit über die Rückschlagventile 32 in die Ausgangsdruckräume 52a, 52b der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b nachgesaugt werden.
In 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt, welches bezüglich der Zylinder-Kolben-Anordnung 2, der Druckbereitstellungseinrichtung 4, der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b und der Simulationseinrichtung 17 sowie deren hydraulischer Verbindungen und den Ventilen 19, 21, 22, 24 im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel der 2 entspricht. Die Bremsanlage umfasst je Radbremse 5 ein stromlos offenes, analog ansteuerbares Ventil 27' mit parallel geschaltetem Rückschlagventil 33 in der hydraulischen Verbindung zu der Radbremse 5 sowie ein stromlos geschlossenes Auslassventil 30, über welches die jeweilige Radbremse 5 mit dem Druckmittelvorratsbehälter der Bremsanlage verbindbar ist und dessen Vorteile im Zusammenhang mit dem dritten Ausführungsbeispiel bereits erläutert wurden. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen der 1 bis 3 ist gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel jeder der Bremskreise I, II zusätzlich über eine hydraulische Verbindung mit einem vorzugsweise stromlos geschlossenen Ventil 34 mit dem Druckraum 11 der Druckbereitstellungseinrichtung 4 trennbar verbunden. Durch Öffnen der Ventile 34 erfolgt ein Druckausgleich an den Kolben der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b, wodurch aufgrund der Ungleichheit der Kolbenflächen (bedingt durch die Kontaktstangen 110a, 110b) eine Rückstellung der Kolben erfolgt, was der Erschöpfung der Anordnung durch Ablassen des Bremsdruckmittels durch die Ventile 30 im Regelfall entgegenwirkt.
Das in 5 schematisch dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei die Dichtung 72 der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b jedoch einfach ausgeführt ist. Zusätzlich umfasst die Bremsanlage einen Hydraulikspeicher 36, insbesondere einen Hochdruckspeicher, welcher über eine hydraulische Verbindung mit einem vorzugsweise stromlos geschlossenen Ventil 35 mit dem Druckraum 11 der Druckbereitstellungseinrichtung 4 trennbar verbunden ist. Hydraulikspeicher 36 kann mittels der Druckbereitstellungseinrichtung 4 mit Druckmittel geladen werden. Das in Hydraulikspeicher 36 gespeicherte Druckmittelvolumen kann dann zur Erhöhung der Bremsdruckaufbaudynamik der Druckbereitstellungseinrichtung 4 verwendet werden. Ein Hydraulikspeicher 36 kann auch mit einem der anderen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
In 6 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt, welches bezüglich der Zylinder-Kolben-Anordnung 2, der Druckbereitstellungseinrichtung 4, der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b und der Simulationseinrichtung 17 sowie deren hydraulischer Verbindungen, den Ventilen 19, 21, 22, 24 und den Druckregelventilen 27, 30 im Wesentlichen dem dritten Ausführungsbeispiel der 3 entspricht. Zusätzlich umfasst die Bremsanlage eine weitere Zylinder-Kolben-Anordnung 37, deren Druckraum 45 über ein Rückschlagventil 41 mit der Verbindungsleitung zu den Eingangsdruckräumen 51a, 51b der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b verbunden ist. Außerdem ist Druckraum 45 über ein vorzugsweise stromlos geschlossenes Ventil 40 mit einem parallel geschalteten Druckbegrenzungsventil 39 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Kolben 38 der Zylinder-Kolben-Anordnung 37 ragt aus dem Gehäuse 8 und ist mittels dem an dem Betätigungsglied 1 angeordneten Übertragungsglied 10 mechanisch betätigbar. Es ist denkbar, dass Kolben 38 und Übertragungsglied 10 derart angeordnet sind, dass die Betätigung des Kolbens 38 erst nach einem vorgegebenen Bremspedalbetätigungsweg erfolgt (nicht dargestellt in 6).
Zylinder-Kolben-Anordnung 37 erfüllt in der Rückfallebene eine Füllstufenfunktion, da über Rückschlagventil 41 eine Befüllung der Eingangsdruckräume 51a, 51b der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b möglich ist. Eine Steuerung der Füllstufenfunktion ist mittels Ventil 40 möglich. Oberhalb eines vorgegebenen Umschaltdruckes, welcher durch das Druckbegrenzungsventil 39 festgelegt wird, liefert Kolben 38 keinen weiteren Beitrag zur Druckerhöhung.
Die weitere Zylinder-Kolben-Anordnung 37 kann auch in Kombination mit einem der anderen Ausführungsbeispiele eingesetzt werden.
In 7 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt, welches bezüglich der Zylinder-Kolben-Anordnung 2, der Druckbereitstellungseinrichtung 4, der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b und der Simulationseinrichtung 17 sowie deren hydraulischer Verbindungen, den Ventilen 19, 21, 22 und den Druckregelventilen 27 dem fünften Ausführungsbeispiel entspricht. Das Diagnoseventil 24' ist beispielsgemäß analog ansteuerbar ausgeführt. Die Anbindung 43 der Zylinder-Trennkolben-Anordnung 7a ist hier über das Simulatorfreigabeventil 21 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden, wobei in der Verbindungsleitung zwischen Anbindung 43 und der Simulatorfederkammer der Simulationseinrichtung 17 ein in Richtung der Simulatorfederkammer schließendes Rückschlagventil 73 angeordnet ist. Eine Leckage der druckbelasteten Dichtung 72 der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a ist so erkennbar, wenn bei einer Druckbeaufschlagung durch die Druckbereitstellungseinrichtung 4 (bei geöffnetem Ventil 22) der zu erwartende Druckaufbau nicht erreicht wird (erkennbar mittels Sensor 15), da Druckmittel über das undichte Dichtungselement 72, Anbindung 43 und das in der „Brake-by-wire”-Betriebsart geöffnete Simulatorfreigabeventil 21 in den Druckmittelvorratsbehälter abfließt. Bei Umschaltung in die Rückfallebene ist durch das Schließen des Ventils 21 ein Abfluss der Bremsflüssigkeit in den Vorratsbehälter nicht möglich.
Aufgrund der hohen Sicherheitsanforderungen, welche an Kraftfahrzeugbremsanlagen gestellt werden, sollte in einer Bremsanlage ein Einzelfehler (z. B. durch ein einzelnes undichtes oder defektes Dichtungselement) vermieden werden, welcher sowohl zu einem Ausfall der Bremsverstärkungsfunktion als auch zu einem Ausfall der hydraulisch betätigten Rückfallebene führt. Zwar ist in den beispielsgemäßen Bremsanlagen auch eine mechanisch betätigte Rückfallebene vorhanden, jedoch ist diese üblicherweise mit einer Einbuße an Komfort für den Fahrer verbunden (z. B. langer Bremspedalweg oder keine Verstärkungsfunktion). Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage sowie ein Verfahren zu deren Betrieb bereitzustellen, mit welcher eine Diagnose eines undichten oder defekten Dichtungselements möglich ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn bei einem diagnostizierten Fehler trotzdem eine verstärkte Bremsfunktion oder zumindest eine hydraulisch betätigte Rückfallebene möglich ist.
Am Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels (siehe 2) soll im Folgenden eine Überprüfung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage näher erläutert werden. Die verschiedenen Überprüfungsschritte werden vorteilhafterweise vor einer Inbetriebnahme der Bremsanlage bzw. bei einer Pre-Check-Routine der Bremsanlage, z. B. nach einem Starten der Zündung, durchgeführt.
Zur Überprüfung der druckbelasteten Dichtungen 61, 71 der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b werden zunächst die Ventile 27 geschlossen, das Zuschaltventil 22 der Druckbereitstellungseinrichtung 4 geöffnet und das Trennventil 19 der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 geschlossen. Durch geeignete Ansteuerung der Antriebseinrichtung 55 wird der Kolben 56 der Druckbereitstellungseinrichtung 4 in Bremsbetätigungsrichtung (nach links in 2) verfahren. Es kommt zu einer Druckbeaufschlagung der Eingangsdruckräume 51a, 51b der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b durch die Druckbereitstellungseinrichtung 4. Die druckbelasteten Dichtungselemente 61, 71 werden überprüft, indem der Druck am Drucksensor 15 beobachtet wird. Im Falle, dass eines der Dichtungselemente 61, 71 undicht ist, würde Druckmittel über den Zwischenraum zwischen den doppelt ausgeführten Dichtungen 61, 62; 71, 72 und die Leitung 23 mit dem geöffneten Diagnoseventil 24 in den Druckmittelvorratsbehälter abfließen. Es käme nicht zu dem erwarteten Druckaufbau am Sensor 15 oder zu einem Druckabfall an Sensor 15 in vorgegebener Zeit. Durch Überwachung des Drucks am Drucksensor 15 kann die Leckage erkannt werden.
Zur Prüfung der Dichtigkeit der Simulatorabschaltung (Dichtigkeit des Simulatorfreigabeventils 21) sowie der niederdruckseitigen Dichtungen 62, 72 (und eventueller Lufteinträge in Druckraum 6) wird bei geschlossenen Ventilen 27, geöffnetem Zuschaltventil 22 und geschlossenem Diagnoseventil 24 (Trennventil 19 ist geöffnet und Simulatorfreigabeventil 21 ist geschlossen) der Kolben 56 der Druckbereitstellungseinrichtung 4 in Bremsbetätigungsrichtung vorgefahren. Über das geöffnete Zuschaltventil 22, das geöffnete Trennventil 19, den Druckraum 6 und die Leitung 23 (bei geschlossenem Diagnoseventil 24) wird so ein Druck in den Zwischenräumen zwischen den Dichtungselementen 61, 62 bzw. 71, 72 aufgebaut. Sollte eines der Dichtungselemente 62 oder 72 undicht sein, so würde es zu keinem Druckaufbau kommen, da Druckmittel über das undichte Dichtungselement 62 aus dem Bremssystem entweichen bzw. über das undichte Dichtungselement 72 und die Anbindung 43 in den Druckmittelvorratsbehälter abfließen würde. Dies wird mittels Sensor 15 erkannt. Eine Überwachung der Dichtheitsfunktion der niederdruckseitigen Dichtungselemente 62, 72 ist insbesondere deshalb von Wichtigkeit, da es sonst zu einem unbemerkten, schlafenden Fehler kommen kann.
In 8 ist ein achtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt, welches bezüglich der Zylinder-Kolben-Anordnung 2, der Druckbereitstellungseinrichtung 4 und der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b sowie deren hydraulischer Verbindungen, den Ventilen 19, 22, 24 und den Druckregelventilen 27 im Wesentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel der 2 entspricht. Im Unterschied zum zweiten Ausführungsbeispiel ist das Simulatorfreigabeventil 21 mit dem parallel geschaltetes Rückschlagventil in der hydraulischen Verbindungsleitung 18 zwischen Zylinder-Kolben-Anordnung 2 und Simulationseinrichtung 17, d. h. zwischen Druckraum 6 und der Simulatorkammer, angeordnet und die Simulatorfederkammer ist ohne ein zwischengeschaltetes Ventil mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden.
In 8 ist ein Zustand der Bremsanlage in der „Brake-by-wire”-Betriebsart bei betätigtem Bremspedal dargestellt. Entsprechend sind die Druckregelventile 27 sowie das Zuschaltventil 22 und das Simulatorfreigabeventil 21 geöffnet, wohingegen das Trennventil 19 geschlossen ist. Diagnoseventil 24 ist ebenfalls geöffnet. Die Bremsanlage befindet sich kurz vor Ausfall einer der druckbelasteten Dichtungen 61, 71. Wird nun durch die Druckbereitstellungseinrichtung 4 weiter Druck aufgebaut, so dass eine der druckbelasteten Dichtungen 61, 71 ausfällt, so kann Druckmittel über Leitung 23 in den Druckmittelvorratsbehälter abfließen. Wird die Leckage anhand eines mittels Drucksensor 15 festgestellten Druckabfalls oder nicht wie erwartet eintretenden Druckaufbaus erkannt, so wird das Diagnoseventil 24 geschlossen, wie dies in 9 dargestellt ist. Hierdurch wird ein Abströmen von Druckmittel über Leitung 23 in den Druckmittelvorratsbehälter verhindert und die hydraulische Rückfallebene bleibt erhalten.
In 10 ist ein neuntes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt, welches im Wesentlichen dem achten Ausführungsbeispiel entspricht. Durch Verwendung eines Quadrings 55 an der Zylinder-Kolben-Anordnung 2 als Dichtung zwischen dem Anschluss 42 und dem Druckraum 6 ist auch die Erhaltung der Verstärkung nach Erkennung einer Leckage (Schließen des Diagnoseventils 24) möglich.
In 11 ist ein zehntes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremsanlage schematisch dargestellt, welches bezüglich der Zylinder-Kolben-Anordnung 2, der Druckbereitstellungseinrichtung 4, der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen 7a, 7b und der Simulationseinrichtung 17 sowie deren hydraulischer Verbindungen, den Ventilen 19, 21, 22, 24 und den Druckregelventilen 27 im Wesentlichen dem achten Ausführungsbeispiel der 8 entspricht. Im Unterschied zum achten Ausführungsbeispiel ist dem in Leitung 18 zwischen Druckraum 6 und der Simulatorkammer angeordneten Simulatorfreigabeventil 21 kein Rückschlagventil parallel geschaltet. Weiterhin ist die Simulatorkammer der Simulationseinrichtung 17 bzw. die Leitung 18 (zwischen Simulatorfreigabeventil 21 und Simulationseinrichtung 17) zusätzlich über eine hydraulische Verbindungsleitung 58 mit einem Ventil 50 über das Diagnoseventil 24 mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbunden. Beispielsgemäß ist das Ventil als ein in Richtung der Simulationseinrichtung 17 schließendes Rückschlagventil 50 ausgeführt. Vorteilhafterweise kann das Diagnoseventils 24 zur wegabhängigen Zuschaltung der Simulationseinrichtung 17, und somit zur Realisierung einer sogenannten Springer-Funktion, genutzt werden. Ein weiteres Ventil ist hierzu nicht notwendig. Eine entsprechende Verbindungsleitung 58 mit Ventil 50 kann auch mit einem der anderen Ausführungsbeispiele kombiniert werden.
In einer konventionellen Bremsanlage mit einem Unterdruck-Bremskraftverstärker ist nach Überwinden einer Ansprechkraft praktisch keine für den Fahrzeugführer wahrnehmbare Krafterhöhung notwendig, um eine Bremsung mit bis zu 0,3 g durchzuführen. In diesem Bereich wirkt der sogenannte „Springer”. Hier wird die Bremsbetätigung praktisch vom Unterdruck-Bremskraftverstärker durchgeführt, der Fahrzeugführer muss lediglich durch Pedalbetätigung ein pneumatisches Verstärkerventil aktivieren. Es ist wünschenswert, in einer „Brake-by-wire”-Bremsanlage mit einem Pedalgefühlsimulator 17 eine dem konventionellen „Springer-Verhalten” sehr ähnliche Pedalcharakteristik darzustellen, d. h. die simulierte Pedalcharakteristik soll in einem ersten Bereich des Pedalweges (bis ca. 30% Bremsverzögerung) sehr flach gehalten werden (minimale Kraftzunahme über Pedalweg).
Zur Realisierung einer „Springer-Funktion” in der beispielsgemäßen Bremsanlage der 8 wird bei einer Bremsung in der „Brake-by-wire”-Betriebsart (funktionstüchtige Bremsanlage) das Simulatorfreigabeventil 21 bei einer Bremsbetätigung geöffnet, so dass Druckmittel vom Druckraum 6 über die Leitung 58 und das Diagnoseventil 24 in den Druckmittelvorratsbehälter abfließen kann. Diagnoseventil 24 wird nach Überfahren eines vorgegebenen Pedalweggrenzwertes geschlossen, so dass dann die Simulationseinrichtung 17 zugeschaltet ist bzw. wirksam wird. Ein Erreichen des vorgegebenen Pedalweggrenzwertes kann durch Überwachen des aktuellen Pedalwegs anhand des Wegsensors 13 erkannt werden.
Eine erfindungsgemäße Bremsanlage wird bevorzugt in Kraftfahrzeugen verwendet, welche mittels Generatorbetrieb eines elektrischen Antriebsmotors abbremsbar sind (auch regeneratives Bremsen oder Rekuperationsbremsung genannt). Bei einer Rekuperationsbremsung sollen im Allgemeinen zur Erzielung einer möglichst hohen Energieausbeute der Rekuperation die Reibungsbremsen (Radbremsen 5) nicht oder ggf. nur unterstützende betätigt werden. Entsprechend soll bei einer Rekuperationsbremsung eine Bremspedalbetätigung durch den Fahrer nicht zu einem (signifikanten) Bremsdruckaufbau in den Radbremsen 5 führen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009024034 A1 [0002]

Claims

Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit • einer ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (2), deren Betätigungskolben (3) einen ersten hydraulischen Druckraum (6) begrenzt, wobei der Betätigungskolben (3) über ein Betätigungskräfte übertragendes Betätigungsglied (1) mit einem Bremspedal gekoppelt ist, • einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (4), welche insbesondere durch eine zweite Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet wird, deren Druckkolben (56) durch eine elektromechanische Antriebseinrichtung (55) betätigbar ist, und • mindestens zwei im Wesentlichen parallel angeordneten Zylinder-Trennkolben-Anordnungen (7a, 7b), deren bewegbar angeordnete Trennkolben (53a, 53b) jeweils mit einer ersten Trennkolbenfläche einen Eingangsdruckraum (51a, 51b) und mit einer zweiten Trennkolbenfläche einen Ausgangsdruckraum (52a, 52b) begrenzen, wobei jede Zylinder-Trennkolben-Anordnung auf der ersten Trennkolbenfläche mit einem durch die Druckbereitstellungseinrichtung (4) erzeugten Druck beaufschlagbar ist (12) und jede Zylinder-Trennkolben-Anordnungen einen von der zweiten Trennkolbenfläche ausgeübten Druck an einen Bremskreis (I, II) mit zumindest einer Radbremse (5) weitergibt, und wobei der erste hydraulische Druckraum (6) mit den Eingangsdruckräumen (51a, 51b) der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen absperrbar hydraulisch verbunden (9) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsdruckraum (52a, 52b) jeder Zylinder-Trennkolben-Anordnung über zumindest ein elektrisch steuerbares Druckregelventil (25, 25', 27, 27', 30) je Radbremse mit der Radbremse oder den Radbremsen (5) des zugehörigen Bremskreises (I, II) verbunden ist.
Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zylinder-Kolben-Anordnung (2) und die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen (7a, 7b) im Wesentlichen parallel angeordnet sind.
Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zylinder-Kolben-Anordnung (2) und die Zylinder-Trennkolben-Anordnungen (7a, 7b) als im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende, benachbarte Zylinderbohrungen in einem Gehäuse (8), in welchem der Betätigungskolben (3) und die Trennkolben (53a, 53b) verlagerbar geführt werden, ausgeführt sind.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Betätigungsglied (1) ein Übertragungsglied (10), insbesondere eine Übertragungsscheibe oder ein Übertragungsarm, angeordnet ist, welches zur Betätigung zumindest eines der, insbesondere jedes, Trennkolben (53a, 53b) der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen (7a, 7b) in eine kraftübertragende Verbindung mit dem Trennkolben (53a, 53b), insbesondere in Anlage mit einer an dem Trennkolben angeordneten Kontaktstange (110a, 110b), bringbar ist.
Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (10) und die Trennkolben (53a, 53b) im unbetätigten Zustand der Bremsanlage derart angeordnet sind, dass die kraftübertragende Verbindung zwischen dem Übertragungsglied (1) und dem/den Trennkolben (53a, 53b) erst zustande kommt, wenn eine vorgegebene Betätigung des Bremspedals (d) überschritten wird, wobei insbesondere an jedem Trennkolben (53a, 53b) eine Kontaktstange (110a, 110b) angeordnet ist, welche in einem unbetätigten Zustand der Bremsanlage von dem Übertragungsglied (10) um einen vorgegebene Abstand (d) beabstandet ist.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der ersten Trennkolbenfläche eines, insbesondere jedes, Trennkolbens (53a, 53b) eine Kontaktstange (110a, 110b) angeordnet ist, welche abgedichtet (61, 62) aus dem Gehäuse (8) herausgeführt ist.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abdichtung des Eingangsdruckraums (51a, 51b) einer, insbesondere jeder, Zylinder-Trennkolben-Anordnung (7a, 7b) an dem Trennkolben (53a, 53b) und/oder an der Kontaktstange (110a, 110b) eine Dichtungseinrichtung mit zumindest zwei nebeneinander angeordneten Dichtungselementen (61, 62; 71, 72) angeordnet ist, wobei die zwei Dichtungselemente einen hydraulischen Zwischenraum begrenzen, welcher, insbesondere mittels eines elektrisch ansteuerbaren Diagnoseventils (24), trennbar mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist (23).
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckraum (6) der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (2) in einem unbetätigten Zustand des Betätigungskolbens (3) über ein elektrisch ansteuerbares, insbesondere stromlos offenes, Diagnoseventil (24) mit einem Druckmittelvorratsbehälter trennbar verbunden ist.
Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druckraum (6) über eine, insbesondere mittels eines elektrisch ansteuerbaren Simulatorfreigabeventils (21) absperrbare, hydraulische Verbindung (18) mit einer Simulationseinrichtung (17) verbunden ist, welche dem Fahrzeugführer in einer „Brake-by-wire”-Betriebsart ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt.
Bremsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung (18) über ein elektrisch ansteuerbares Ventil (24), und insbesondere ein in Richtung der Simulationseinrichtung (17) schließendes Rückschlagventil (50), mit einem Druckmittelvorratsbehälter trennbar verbunden ist.
Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (24) das Diagnoseventil ist, welches den ersten Druckraum (6) und/oder die Zwischenräume mit dem Druckmittelvorratsbehälter verbindet.
Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Rückfall-Betriebsart der Bremsanlage durch eine Bewegung des Betätigungskolbens (3) der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (2) Druckmittel aus dem ersten Druckraum (6) in die Eingangsdruckräume (51a, 51b) der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen (7a, 7b) verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Rückfall-Betriebsart der Bremsanlage, insbesondere bei einem Ausfall eines Bremskreises (I, II) oder einer Leckage in einem Bremskreis (I, II), zumindest ein Trennkolben (53a, 53b), insbesondere alle Trennkolben (53a, 53b), der Zylinder-Trennkolben-Anordnungen (7a, 7b) mittels eines an dem Betätigungsglied (1) angeordneten Übertragungsglieds (10) mechanisch betätigt werden kann/können, wobei insbesondere die mechanische Betätigung erst bei Überschreitung eines vorgegebenen Betätigungsweges (d) des Betätigungsglieds (1) einsetzt.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Betätigung des Bremspedals, insbesondere in der „Brake-by-wire”-Betriebsart, eine hydraulische Verbindung (18) zwischen der ersten Zylinder-Kolben-Anordnung (2) und einer Simulationseinrichtung (17) zunächst mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden wird, und dass diese Verbindung wieder geschlossen wird, wenn der Betätigungsweg des Bremspedals einen vorgegebene Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zu einer Überprüfung der Dichtigkeit einer Dichtung mit zwei Dichtungselementen (61, 62; 71, 72) einer Zylinder-Trennkolben-Anordnung (7a, 7b), wobei die zwei Dichtungselemente einen hydraulischen Zwischenraum begrenzen, welcher, insbesondere mittels eines elektrisch ansteuerbaren Diagnoseventils (24), trennbar mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist (23), ein Druckaufbau in dem Zwischenraum durchgeführt wird, wobei der Druckaufbau insbesondere durch die Druckbereitstellungseinrichtung (4) über den ersten Druckraum (6) und die durch das Diagnoseventil (24) getrennte Verbindung (23) zum Druckmittelvorratsbehälter in dem Zwischenraum erzeugt wird.