DE102014200269A1 - Bremsanlage für Kraftfahrzeuge - Google Patents

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DE102014200269A1
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Hans-Jörg Feigel
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Continental Teves AG and Co OHG
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE 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
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements 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
    • B60T8/34Arrangements 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
    • B60T8/40Arrangements 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 comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081Systems with stroke simulating devices for driver input
    • B60T8/4086Systems with stroke simulating devices for driver input the stroke simulating device being connected to, or integrated in the driver input device

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit mehreren Betriebsarten, die in einer vorzugsweise verwendeten “Brake-by-wire”-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist und in einer Rückfallbetriebsart nur direkt durch den Fahrzeugführer ansteuerbar ist. Um die Anzahl der im Normalbetrieb zur Bremsdruckregelung erforderlichen, dauerbestromten Ventile zu reduzieren, sieht die Erfindung vor, dass Mittel (38, 50, 51) vorgesehen sind, die es ermöglichen, während des Druckabbaus in der “Brake-by-wire”-Betriebsart den Druck an einem Druckausgleichsanschluss (49) des zweiten Druckraums (18a, 18b) auf dem Niveau der Druckbereitstellungseinrichtung (5) zu halten und den Druckabbau-Volumenstrom vom Druckausgleichsanschluss (49) in die Druckbereitstellungseinrichtung (5) zu leiten.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine derartige Bremsanlage für Kraftfahrzeuge ist beispielsweise aus der DE 10 2011 081 463 A1 bekannt. Die vorbekannte Bremsanlage umfasst einen mittels eines Bremspedals betätigbaren Hauptbremszylinder mit zwei Druckräumen, Radbremsen, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, eine Druckregelventilanordnung mit zwei Ventilen je Radbremse, zwei weitere Trennventile je Bremskreis, die zur Entkopplung der Hauptbremszylinder-Druckräume von den Radbremsen in der „Brake-by-wire“-Betriebsart benötigt werden, sowie eine Bremspedal-Wegsimulationseinrichtung, welche an die Druckräume des Hauptbremszylinders angeschlossen ist und welche über ein Simulatorfreigabeventil zu- und abschaltbar ist. Um eine hohe Verfügbarkeit der Bremsanlage, auch in der Rückfallbetriebsart zu erzielen, umfasst die Bremsanlage im Ganzen dreizehn Ventile und das Simulatorfreigabeventil muss stromlos geschlossen ausgeführt sein, damit im Falle eines Ausfalls der elektrischen Energieversorgung der Bremsanlage in der Rückfallbetriebsart eine Abschaltung der Bremspedal-Wegsimulationseinrichtung und die Möglichkeit eines hydraulischen Druckaufbaus an den Radbremsen durch den Fahrzeugführer gewährleistet ist. Nachteilig an der vorbekannten Bremsanlage ist die große Anzahl von Ventilen, die zu hohen Herstellungskosten für die Bremsanlage führt. Weiterhin ist die große Anzahl von Ventilen nachteilig, welche für eine Normalbremsung in der „Brake-by-wire“-Betriebsart aktiviert werden muss.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Bremsanlage bereitzustellen, die mit reduziertem Aufwand an Ventilen realisierbar und gleichzeitig kostengünstig herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass Mittel vorgesehen sind, die es ermöglichen, während eines Druckabbaus in der „Brake-by-wire“-Betriebsart den Druck an einem Druckausgleichsanschluss des zweiten Druckraums auf dem Niveau der Druckbereitstellungseinrichtung zu halten und den Druckabbau-Volumenstrom vom Druckausgleichsanschluss in die Druckbereitstellungseinrichtung zu leiten.
  • Bevorzugt sind die Mittel durch ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes 2/2-Wegeventil in einer Verbindung zwischen dem Druckausgleichsanschluss und dem Druckmittelvorratsbehälter sowie eine hydraulische Verbindung zwischen dem Druckausgleichsanschluss und der Druckbereitstellungseinrichtung gebildet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Verbindung zwischen dem Druckausgleichsanschluss und der Druckbereitstellungseinrichtung ein zur Druckbereitstellungseinrichtung hin öffnendes Rückschlagventil eingefügt.
  • Die Erfindung bietet den Vorteil, dass auf ein zusätzliches Trennventil je Bremskreis zwischen Hauptbremszylinder und Auslassventil verzichtet werden kann.
  • Bevorzugt wird der zweite Druckraum des Hauptbremszylinders durch zwei parallel angeordnete Teildruckräume gebildet, die jeweils durch einen zweiten Kolben begrenzt sind und die hydraulisch miteinander trennbar verbunden sind. Besonders bevorzugt ist der erste Kolben mit den zweiten Kolben in kraftübertragende Verbindung, z.B. eine mechanische Vebindung, bringbar.
  • Gemäß einer platzsparenden Ausführungsform der Erfindung ist einer der Teildruckräume dem ersten Kolben und dem ersten Druckraum koaxial nachgeschaltet. Der andere Teildruckraum mit dem zugehörigen zweiten Kolben ist dabei beabstandet vom ersten Druckraum angeordnet. Besonders bevorzugt ist der zugehörige zweite Kolben über eine hydraulische Verbindungsleitung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar.
  • Bevorzugt ist die den ersten Kolben vorspannende Rückstellfeder außerhalb des ersten Druckraums koaxial zum ersten Kolben angeordnet.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Rückstellfeder in einer koaxial zum ersten Kolben ausgebildeten hydraulischen Ringkammer angeordnet, die eine durch den ersten Kolben absperrbare Verbindung mit dem ersten Druckraum aufweist. Besonders bevorzugt ist zwischen der Ringkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter eine hydraulische Verbindung vorgesehen, in der eine Parallelschaltung eines elektrisch betätigbaren, stromlos offenen Simulatorventils mit einem zur Ringkammer hin öffnenden Rückschlagventil zwischen geschaltet ist.
  • Bevorzugt ist der Bremspedal-Wegsimulator im ersten Kolben integriert.
  • Bevorzugt sind sowohl die elektrisch betätigbaren Einlassventile als auch die elektrisch betätigbaren Auslassventile als stromlos offene 2/2-Wegeventile ausgebildet. Die Anzahl der für eine Normalbremsung in der „Brake-by-wire“-Betriebsart zu bestromenden Ventile ist dann besonders gering.
  • Alternativ ist es bevorzugt, dass die elektrisch betätigbaren Einlassventile als stromlos geschlossene 2/2-Wegeventile mit elektrischer Verstärkung der Schließkraft ausgebildet sind.
  • In den hydraulischen Verbindungen zwischen der Druckbereitstellungseinrichtung und den Einlassventilen ist bevorzugt je ein in Richtung zur Druckbereitstellungseinrichtung hin schließendes Rückschlagventil angeordnet.
  • Bevorzugt ist zwischen dem ersten Druckraum des Hauptbremszylinders und einer Kammer des Druckmittelvorratsbehälters eine hydraulische Verbindung vorgesehen, in der ein elektrisch betätigbares, stromlos geschlossenes Ablassventil zwischen geschaltet ist.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, dass eine hydraulische Verbindung mit einem elektrisch betätigbaren Ventil vorgesehen ist, mittels welcher die Druckbereitstellungseinrichtung mit dem ersten Druckraum trennbar verbunden ist. Das Ventil ist besonders bevorzugt stromlos geschlossen ausgeführt. Die hydraulische Verbindung ist besonders bevorzugt
    • • zwischen der Druckbereitstellungseinrichtung und der hydraulischen Verbindung zwischen dem ersten Druckraum und dem Druckmittelvorratsbehälter, oder
    • • zwischen der Druckbereitstellungseinrichtung und der hydraulischen Verbindung zwischen der Ringkammer, welche trennbar mit dem ersten Druckraum verbunden ist, und dem Druckmittelvorratsbehälter
    angeordnet.
  • Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung ist bevorzugt als ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet.
  • Bevorzugt ist der Aktuator der Druckbereitstellungseinrichtung durch einen Elektromotor sowie eine dem Elektromotor wirkungsmäßig nachgeschaltete Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet, wobei der Kolben durch den Elektromotor angetrieben wird und wobei mindestens ein eine Zustandsgröße des Elektromotors erfassender Sensor vorgesehen ist.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
  • Es zeigen
  • 1 ein hydraulisches Schaltbild einer ersten Ausführung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage, und
  • 2 ein hydraulisches Schaltbild einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage.
  • Die in 1 dargestellte Bremsanlage besteht im Wesentlichen aus einer mittels eines nicht gezeigten Betätigungs- bzw. Bremspedals betätigbaren hydraulischen Betätigungseinheit 1, einem der hydraulischen Betätigungseinheit 1 zugeordneten Druckmittelvorratsbehälter 2 mit einer elektrischen Füllstandswarneinrichtung 3, einem mit der hydraulischen Betätigungseinheit 1 zusammen wirkenden Bremspedal-Wegsimulator 4, einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5, elektrisch steuerbaren Druckmodulations- bzw. Einlass- und Auslassventilen 6a6d, 7a7d, an die Radbremsen 8, 9, 10, 11 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges angeschlossen sind. Den Auslassventilen 7b, 7d der Radbremsen 9 und 11, die beispielsweise der Vorderachse des Fahrzeugs zugeordnet sind, sind dabei zum Hauptbremszylinder 1 schließende Rückschlagventile 57b, 57d parallel geschaltet, wobei die Auslassventile 7a7d als stromlos offene (SO-), analog ansteuerbare 2/2-Wegeventile ausgebildet sind. Die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a6d, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als stromlos offene (SO-) analog ansteuerbare 2/2-Wegeventile dargestellt sind, werden mittels Systemdruckleitungsabschnitten 12a, 12b mit einem Druck versorgt, der als Systemdruck bezeichnet wird. Die vorhin genannten Komponenten 6a6d, 7a7d, 12a, 12b, 57b, 57d können zu einem elektrohydraulischen Modul zusammen gefasst werden und somit eine nicht näher bezeichnete Druckmodulationseinheit bilden.
  • Wie außerdem in der Zeichnung dargestellt ist, ist die hydraulische Betätigungseinheit 1 der beispielsgemäßen Bremsanlage in einer elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 31 ausgebildet und weist hydraulische Kolben 15, 16a, 16b auf, die hydraulische Kammern bzw. Druckräume 17, 18a, 18b begrenzen, die zusammen mit den Kolben 15, 16a, 16b einen zweikreisigen Hauptbremszylinder bilden. Dabei wird der erste Kolben 15 auch als Primärkolben und der ihm zugeordnete Druckraum 17 als Primärdruckraum bezeichnet, während die den Primärdruckraum 17 einerseits und die zweiten (Sekundär-)Teildruckräume 18a, 18b begrenzenden zweiten Kolben 16a, 16b als Sekundärkolben bezeichnet werden. Die (Sekundär-)Teildruckräume 18a, 18b mit den zugeordneten Sekundärkolben 16a, 16b sind bei der gezeigten Ausführung benachbart nebeneinander (z.B. parallel) angeordnet. Die (Sekundär-)Teildruckräume 18a, 18b nehmen Rückstellfedern 19a, 19b auf, die die Sekundärkolben 16a, 16b bei unbetätigtem Hauptbremszylinder in einer Ausgangslage positionieren. Eine zum gleichen Zweck vorgesehene, den Primärkolben 15 vorspannende Rückstellfeder 25 ist koaxial zum Primärkolben 15 in einer hydraulischen Ringkammer 24 angeordnet, die bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 1 mit dem Primärdruckraum 17 in Verbindung steht. Die Rückstellfeder 25, die sich an einem nicht näher bezeichneten Anschlag in der elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 31 abstützt, kann selbstverständlich auch im Primärdruckraum 17 angeordnet sein. Die hydraulische Ringkammer 24 steht mit dem Druckmittelvorratsbehälter 2 mittels einer Druckmittelleitung 46 in Verbindung, in der ein stromlos offenes (SO-) 2/2-Wegeventil bzw. Simulatorventil 47 eingefügt ist.
  • Die Druckräume 17 und 18a, 18b stehen über die Druckmittelleitungen 46 und 33 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 2 in Verbindung, wobei diese durch eine Relativbewegung der Kolben 15 und 16a, 16b gegenüber der elektrohydraulischen Steuer- und Regeleinheit 31 absperrbar sind.
  • Die (Sekundär-)Teildruckräume 18a und 18b sind hydraulisch miteinander verbunden, wobei die Verbindung durch eine Relativbewegung der Kolben 16a, 16b absperrbar ist.
  • Der erste Kolben 15 und die zweiten Kolben 16a, 16b sind derart angeordnet, dass der erste Kolben 15 in eine kraftübertragende (mechanische) Verbindung mit den zweiten Kolben 16a, 16b bringbar ist.
  • Weiterhin ist der erste Druckraum 17 mittels einer Druckmittelleitung 58 mit einem, vorteilhafterweise stromlos geschlossenen, Ablassventil 20 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 2 trennbar verbunden. So kann der Druckraum 17 auch im betätigten Zustand des Kolbens 15 „drucklos“ geschaltet werden, indem Druckraum 17 durch Öffnen des Ablassventils 20 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 2 verbunden wird.
  • Andererseits stehen die Sekundär-Teildruckräume 18a, 18b mittels hydraulischer Leitungen 22a (Bremskreis I), 22b (Bremskreis II) mit den Auslassventilen 7a, 7b bzw. 7c, 7d, und damit den Radbremsen 811, in Verbindung.
  • Ein an die Ringkammer 24 angeschlossener Drucksensor 56 erfasst den in der Ringkammer 24 durch ein Verschieben des ersten Kolbens 15 aufgebauten Druck. Eine Kolbenstange 23 koppelt die Schwenkbewegung des nicht gezeigten Bremspedals infolge einer Pedalbetätigung mit der Translationsbewegung des ersten (Primär-)Kolbens 15, dessen Betätigungsweg von einem vorzugsweise redundant ausgeführten Wegsensor 30 erfasst wird. Dadurch ist das entsprechende Kolbenwegsignal ein Maß für den Bremspedalbetätigungswinkel. Es repräsentiert einen Bremswunsch eines Fahrzeugführers.
  • Der Ansteuerung sämtlicher, vorhin genannter elektrisch betätigbaren Komponenten dient eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 39.
  • Außerdem ist aus der zeichnerischen Darstellung der beispielsgemäßen Bremsanlage ersichtlich, dass der vorhin genannte Bremspedal-Wegsimulator 4 hydraulisch betätigbar ist und im Wesentlichen aus einer mit der hydraulischen Ringkammer 24 verbundenen Simulatorkammer 26, einem eine Elastomer-Simulatorfeder 29 aufnehmenden Simulatorfederraum 27 sowie einem die beiden Räume 26, 27 voneinander trennenden Simulatorkolben 28 besteht. Der Abdichtung des Simulatorkolbens 28 dient ein lediglich schematisch angedeuteter Dichtring 55.
  • Dabei ist die Simulatorwirkung durch Aktivieren des Simulatorventils 47 zuschaltbar. Parallel zum Simulatorventil 47 ist ein Rückschlagventil 21 angeordnet, das unabhängig vom Schaltzustand des Simulatorventils 47 ein weitgehend ungehindertes Zurückströmen des Druckmittels aus dem Druckmittelvorratsbehälter 2 zur Ringkammer 24 ermöglicht.
  • Wie schließlich 1 zu entnehmen ist, besteht die vorhin erwähnte elektrohydraulische Druckbereitstellungseinrichtung 5 im Wesentlichen aus einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Anordnung 34 sowie einer elektromechanischen Antriebseinheit 35, die beispielsweise durch einen Elektromotor mit einem nachgeschalteten mechanischen Getriebe gebildet wird, das eine Drehbewegung des Elektromotors in eine translatorische Bewegung eines hydraulischen Kolbens 36 umsetzt, so dass in einem Druckraum 37 der hydraulischen Zylinder-Kolben-Anordnung 34 ein hydraulischer Druck aufgebaut wird. Die elektromechanische Antriebseinheit 35 wird von einem nicht gezeigten elektrischen Energiespeicher mit Energie versorgt. Um eine geeignete Regelung des dem Elektromotor 35 zugeführten elektrischen Stromes zu ermöglichen sind die charakteristischen Betriebsgrößen des Elektromotors 35 erfassende Sensoren, insbesondere Stromsensoren 40 für dessen Phasenströme vorgesehen. Als weiteres Beispiel ist ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dienender, lediglich schematisch angedeuteter Rotorlagensensor mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet. Zusätzlich kann auch ein Temperatursensor 42 zum Erfassen der Temperatur der Motorwicklung verwendet werden. Der Kolbenweg wird dabei vorzugsweise indirekt über den Drehwinkel des Elektromotors 35 erfasst. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn ein elektronisch kommutierter Elektromotor mit einer prinzip-bedingt ohnehin vorhandenen Rotorlagesensierung verwendet wird. Dem Erfassen des von der elektrohydraulischen Druckbereitstellungseinrichtung 5 erzeugten hydraulischen Druckes bzw. Systemdruckes dient ein Drucksensor, der mit dem Bezugszeichen 45 versehen ist.
  • An den Druckraum 37 der hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 34 ist eine Systemdruckleitung 54 angeschlossen, die den Druckraum 37 über je einen Leitungsabschnitt 54a, 54b mit den vorhin erwähnten Systemdruckleitungsabschnitten 12a, 12b verbindet. In den Leitungsabschnitten 54a bzw. 54b ist jeweils ein zu den Radbremsen 8, 9 bzw. 10, 11 öffnendes Rückschlagventil 51a, 51b eingefügt. Ein Nachsaugen von Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 2 in den Druckraum 37 erfolgt über eine Druckmittelzufuhrleitung 44, die zur Minimierung von Ansaugwiderständen einen groß gewählten Strömungsquerschnitt besitzt. In die Druckmittelzufuhrleitung 44 ist ein zum Druckmittelvorratsbehälter 2 hin schließendes Rückschlagventil 43 eingefügt, das das erwähnte Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum 37 ermöglicht.
  • Um zu ermöglichen, während des Druckabbaus in der Betriebsart „Brake-by-wire“ den Druck am Druckausgleichsanschluss 49 des zweiten Druckraums 18a, 18b (in Druckausgleichsleitung 33) auf dem Niveau der Druckbereitstellungseinrichtung 5 zu halten und den Druckabbau-Volumenstrom vom Druckausgleichsanschluss 49 in die Druckbereitstellungseinrichtung 5 zu leiten, ist zwischen dem Druckraum 37 der elektrohydraulischen Druckbereitstellungseinrichtung 5 bzw. der vorhin genannten Druckmittelzufuhrleitung 44 und dem Druckausgleichsanschluss 49 (bzw. Druckmittelleitung 33) ein Leitungsabschnitt 50 vorgesehen, in dem ein zum Druckraum 37 der elektrohydraulischen Druckbereitstellungseinrichtung 5 öffnendes Rückschlagventil 51c eingefügt ist. Dem gleichen Zweck dient ein in der Druckmittelleitung 33 zwischen dem Druckausgleichsanschluss 49 und dem Druckmittelvorratsbehälter 2 angeordnetes, vorzugsweise analog regelbares, stromlos offenes 2/2-Wegeventil 38.
  • Ein stromlos geschlossenes (SG-) 2/2-Wege-Schaltventil 52 ist in einem Leitungsabschnitt 53 zwischen der Druckmittelzufuhrleitung 44 und der oben erwähnten Druckmittelleitung 58 eingefügt.
  • Für eine Normalbremsung in der „Brake-by-wire“-Betriebsart sind lediglich die Ventile 38, 20 und 47 zu aktivieren, d.h. zu bestromen. Das Ausführungsbeispiel bietet somit den Vorteil, dass die Anzahl der für eine Normalbremsung in der „Brake-by-wire“-Betriebsart zu bestromenden Ventile gering ist.
  • 2 zeigt ein hydraulisches Schaltbild einer zweiten Ausführung einer erfindungsgemäßen Bremsanlage, welches besonders raumsparend ist. Für die Bestandteile des zweiten Ausführungsbeispiels, die denen in 1 entsprechen, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der vorhin genannte Bremspedal-Wegsimulator 4 im Primärkolben 150, insbesondere in dessen mittleren Bereich angeordnet.
  • Das stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wege-Schaltventil 52 ist beispielsgemäß in einem Leitungsabschnitt 53 zwischen der Druckmittelzufuhrleitung 44 und der Druckmittelleitung 46 eingefügt. Dies ist eine alternative Anordnung des Leitungsabschnitts 53 mit Schaltventil 52, welche auch in einer Bremsanlage ausgeführt sein kann, welche ansonsten dem Ausführungsbeispiel der 1 entspricht. Entsprechend kann auch in einer Bremsanlage, welche ansonsten dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht, der Leitungsabschnitt 53 mit Schaltventil 52 zwischen Druckmittelzufuhrleitung 44 und Druckmittelleitung 58 angeordnet sein (wie in 1).
  • Weiterhin unterscheidet sich das zweite vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der von einem ersten Sekundärkolben 160a begrenzte, erste Sekundär-Teildruckraum 180a bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in der elektrohydraulischen Steuerund Regeleinheit 31 „frei“ (z.B. beabstandet von Primärdruckraum 170, Sekundärkolben 160b und Sekundär-Teildruckraum 180b), vorzugsweise parallel, zum zweiten Sekundär-Teildruckraum 180b derart angeordnet ist, dass der erste Sekundärkolben 160a mit dem im ersten (Primär-)Druckraum 170 eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist. Primärddruckraum 170 wird beispielsgemäß vom Primärkolben 150 und dem zweiten Sekundärkolben 160b (sowie der Steuer- und Regeleinheit 31) begrenzt. Weiterhin ist Primärddruckraum 170 über eine nicht näher bezeichnete hydraulische Verbindungsleitung mit einem nicht näher bezeichneten hydraulischen Druckraum verbunden, der von dem ersten Sekundärkolben 160a und der Steuer- und Regeleinheit 31 begrenzt wird.
  • Der zweite Sekundär-Teildruckraum 180b ist dem Primärkolben 150 koaxial mit diesem derart nachgeschaltet, dass bei einem Ausfall des im Primärdruckraum 170 eingesteuerten Druckes eine mechanische Kraftübertragung vom Primärkolben 150 auf den zweiten Sekundärkolben 160b möglich ist. Eine mechanische Kraftübertragung vom Primärkolben 150 auf den ersten Sekundärkolben 160a ist aufgrund der beanstandeten Anordnung nicht möglich.
  • Die Einlassventile 106a106d sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel als stromlos geschlossene (SG-), analog regelbare 2/2-Wegeventile ausgebildet. Solche können auch im ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
  • Für eine Normalbremsung in der „Brake-by-wire“-Betriebsart sind die Ventile 38, 20, 47 und 106a106d zu aktivieren, d.h. zu bestromen.
  • Ansonsten können bei der vorliegenden Erfindung zahlreiche Modifikationen vorgeschlagen werden, ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Als Beispiel ist die Möglichkeit zu erwähnen, die Radmodulationsventile derart auszuführen, dass sie im Multiplexbetrieb angesteuert werden. In diesem Fall ist jeder Radbremse 811 jeweils nur ein, vorzugsweise stromlos offenes (SO-) analog regelbares 2/2-Wegeventil zugeordnet. Als Druckbereitstellungseinrichtung 5 kann eine einfache (pulsationsarme) Pumpe oder eine Reversierpumpe verwendet werden. Außerdem kann durch Weglassen der Rückschlagventile 57b, 57d an den Auslassventilen 7b, 7d ein wirkliches, radindividuelles Multiplexen auch für den Druckabbau mit der Druckbereitstellungseinrichtung beliebig realisiert werden.
  • Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Bremsanlage sowohl in der bevorzugten Betriebsart „Brake-by-wire“ als auch in der sog. Rückfallbetriebsart ergibt sich für den auf dem einschlägigen technischen Gebiet tätigen Fachmann aus dem Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung und braucht deswegen nicht näher erläutert zu werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102011081463 A1 [0002]

Claims (14)

  1. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer “Brake-by-Wire”-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, normalerweise in der “Brake-by-Wire”-Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, mit • hydraulischen Radbremsen (8, 9, 10, 11), • einem Bremspedal zum Betätigen eines Hauptbremszylinders (1), mit dessen Druck in der Rückfallbetriebsart die Radbremsen (8, 9, 10, 11) beaufschlagbar sind, wobei der Hauptbremszylinder (1) mindestens einen ersten (15; 150) und einen zweiten Kolben (16a, 16b; 160a, 160b) aufweist, die einen ersten (17, 170) sowie einen zweiten Druckraum (18a, 18b, 180a, 180b) begrenzen und von Rückstellfedern (25, 19a, 19b) in einer Ausgangsstellung positioniert werden, • einem unter Atmosphärendruck stehenden, mit dem zweiten Druckraum über einen Druckausgleichsanschluss (49) verbindbaren Druckmittelvorratsbehälter (2), • einer Wegerfassungseinrichtung (30), die den Betätigungsweg des ersten Kolbens (15) erfasst, • einem Bremspedal-Wegsimulator (4), der in der „Brake-by-wire“-Betriebsart dem Fahrzeugführer ein Bremspedalgefühl vermittelt und mit dem Hauptbremszylinder (1) hydraulisch verbunden ist, mit einem Simulatorkolben (28), einer Simulatorkammer (26), die in der “Brake-by-Wire”-Betriebsart das aus dem Hauptbremszylinder (1) verdrängte Druckmittelvolumen aufnimmt, sowie einem eine Simulatorfeder (29) aufnehmenden Simulatorfederraum (27), • einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5) zur Betätigung der Radbremsen (8, 9, 10, 11), • je Radbremse einem elektrisch betätigbaren Einlassventil (6a6d, 106a106d), und insbesondere einem elektrisch betätigbaren Auslassventil (7a7d), zum Einstellen radindividueller Bremsdrücke, und • einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (39), insbesondere zur Ansteuerung der Druckbereitstellungseinrichtung (5) sowie der Einlassventile, und insbesondere der Auslassventile, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (38, 50, 51) vorgesehen sind, die es ermöglichen, während eines Druckabbaus in der „Brake-by-wire“-Betriebsart den Druck am Druckausgleichsanschluss (49) des zweiten Druckraums (18a, 18b, 180a, 180b) auf dem Niveau der Druckbereitstellungseinrichtung (5) zu halten und den Druckabbau-Volumenstrom vom Druckausgleichsanschluss (49) in die Druckbereitstellungseinrichtung (5) zu leiten.
  2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel durch ein elektrisch betätigbares, stromlos offenes 2/2-Wegeventil (38) in einer Verbindung (33) zwischen dem Druckausgleichsanschluss (49) und dem Druckmittelvorratsbehälter (2) sowie eine hydraulische Verbindung (50) zwischen dem Druckausgleichsanschluss (49) und der Druckbereitstellungseinrichtung (5) gebildet sind.
  3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung (50) zwischen dem Druckausgleichsanschluss und der Druckbereitstellungseinrichtung ein zur Druckbereitstellungseinrichtung hin öffnendes Rückschlagventil (51) eingefügt ist.
  4. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Druckraum des Hauptbremszylinders durch zwei parallel angeordnete Teildruckräume (18a, 18b; 180a, 180b) gebildet wird, die jeweils durch einen, insbesondere mit dem ersten Kolben (15, 150) in kraftübertragende Verbindung bringbaren, zweiten Kolben (16a, 16b; 160a, 160b) begrenzt sind und die hydraulisch miteinander trennbar verbunden sind.
  5. Bremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Teildruckräume (180b) dem ersten Kolben (150) und dem ersten Druckraum (170) koaxial nachgeschaltet ist und dass der andere Teildruckraum (180a) mit dem zugehörigen zweiten Kolben (160a) beabstandet vom ersten Druckraum (170) angeordnet ist, wobei der zugehörige zweite Kolben (160a), insbesondere über eine hydraulische Verbindungsleitung, mit dem im ersten Druckraum (170) eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist.
  6. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den ersten Kolben (15, 150) vorspannende Rückstellfeder (25) außerhalb des ersten Druckraums (17, 170) koaxial zum ersten Kolben angeordnet ist.
  7. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den ersten Kolben (15, 150) vorspannende Rückstellfeder (25) in einer koaxial zum ersten Kolben ausgebildeten hydraulischen Ringkammer (24) angeordnet ist, die eine durch den ersten Kolben absperrbare Verbindung mit dem ersten Druckraum (17, 170) aufweist, insbesondere wobei zwischen der Ringkammer (24) und dem Druckmittelvorratsbehälter (2) eine hydraulische Verbindung (46) vorgesehen ist, in der eine Parallelschaltung eines elektrisch betätigbaren, stromlos offenen Simulatorventils (47) mit einem zur Ringkammer (24) hin öffnenden Rückschlagventil (21) zwischen geschaltet ist.
  8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremspedal-Wegsimulator (4) im ersten Kolben (150) integriert ist.
  9. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass das sowohl die elektrisch betätigbaren Einlassventile (6a6d) als auch die elektrisch betätigbaren Auslassventile (7a7d) als stromlos offene 2/2-Wegeventile ausgebildet sind.
  10. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch betätigbaren Einlassventile (106a106d) als stromlos geschlossene 2/2-Wegeventile mit elektrischer Verstärkung der Schließkraft ausgebildet sind.
  11. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den hydraulischen Verbindungen (54a, 54b) zwischen der Druckbereitstellungseinrichtung (5) und den Einlassventilen (6a6d, 106a106d) je ein in Richtung zur Druckbereitstellungseinrichtung (5) hin schließendes Rückschlagventil (51a, 51b) angeordnet ist.
  12. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Druckraum (17, 170) des Hauptbremszylinders (1) und einer Kammer des Druckmittelvorratsbehälters (2) eine hydraulische Verbindung (58) vorgesehen ist, in der ein elektrisch betätigbares, stromlos geschlossenes Ablassventil (20) zwischen geschaltet ist.
  13. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine hydraulische Verbindung (53) mit einem elektrisch betätigbaren, insbesondere stromlos geschlossenen, Ventil (52) vorgesehen ist, mittels welcher die Druckbereitstellungseinrichtung (5) mit dem ersten Druckraum (17, 170) trennbar verbunden ist.
  14. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung (5) als ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator (35, 36, 37) ausgebildet ist.
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