DE102014213727A1 - Hauptbremszylinder und Bremssystem für ein Fahrzeug - Google Patents

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DE102014213727A1
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rod piston
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Patrick Christian Schaefer
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hauptbremszylinder (10) für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit einem ersten Stangenkolbenbauteil (16), welches in eine Einbremsrichtung (18) um einen ersten Verstellweg bis zu einem ersten Höchst-Verstellweg in eine erste Druckkammer (20) verstellbar ist, und einem zweiten Stangenkolbenbauteil (22), welches in die Einbremsrichtung (18) um einen zweiten Verstellweg bis zu einem zweiten Höchst-Verstellweg (x) in eine zweite Druckkammer (24) hinein verstellbar ist, wobei der zweite Höchst-Verstellweg (x) kleiner als der erste Höchst-Verstellweg ist, und das zweite Stangenkolbenbauteil (22) über mindestens eine Anbindungskomponente (26) derart an dem ersten Stangenkolbenbauteil (16) und/oder einem Gehäuse (10a) des Hauptbremszylinders (10) angebunden ist, dass das zweite Stangenkolbenbauteil (22) in die Einbremsrichtung (18) nur mitverstellbar ist, solange eine von einem in der zweiten Druckkammer (24) vorliegenden Druck bewirkte Druckkraft unterhalb eines mittels der mindestens einen Anbindungskomponente (26) festgelegten Schwellwerts liegt und der zweite Verstellweg kleiner als der zweite Höchst-Verstellweg (x) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Hauptbremszylinder für ein Bremssystem eines Fahrzeugs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bremssystem für ein Fahrzeug.
  • Stand der Technik
  • In der DE 10 2012 202 201 A1 sind ein Bremsgerät für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben eines Bremsgeräts eines Fahrzeugs beschrieben. Das jeweilige Bremsgerät ist mit einem Hauptbremszylinder ausgestattet, welcher zumindest eine erste Primärkolbenkammer und eine zweite Primärkolbenkammer aufweist, wobei ein erstes Primärkolbenbauteil des Bremsgeräts zumindest teilweise in die erste Primärkolbenkammer und ein zweites Primärkolbenbauteil des Bremsgeräts zumindest teilweise in die zweite Primärkolbenkammer hineinverstellbar sind. Die erste Primärkolbenkammer und die zweite Primärkolbenkammer können über eine Flüssigkeitsaustauscheinrichtung derart miteinander verbunden sein, dass zumindest zeitweise eine Flüssigkeit zwischen der ersten Primärkolbenkammer und der zweiten Primärkolbenkammer austauschbar ist. Die Flüssigkeitsaustauscheinrichtung kann beispielsweise ein Bremskreis sein, an welchem die erste Primärkolbenkammer und die zweite Primärkolbenkammer gemeinsam angebunden sind.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Erfindung schafft einen Hauptbremszylinder für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft Hauptbremszylinder, bei welchen bis zu einem Druckaufbau in der zweiten Druckkammer entsprechend dem vorgegebenen Schwellwert das erste Stangenkolbenbauteil und das zweite Stangenkolbenbauteil gemeinsam mittels der Einbremskraft verstellbar sind, während ab einem in der zweiten Druckkammer vorliegenden Druck gleich dem Schwellwert lediglich das erste Stangenkolbenbauteil mittels der übertragenen Einbremskraft weiter verstellbar ist. Wie unten genauer ausgeführt wird, können somit der Fahrer und/oder eine fahrzeugeigene Automatik zu Beginn eines Druckaufbaus in einem mit einem erfindungsgemäßen Hauptbremszylinder ausgestatteten Bremssystem vergleichsweise viel Volumen in den mindestens einen an den erfindungsgemäßen Hauptbremszylinder angebundenen Bremskreis verschieben, wodurch insbesondere Luftspiele schnell überwindbar sind. Ab einem Druckaufbau entsprechend dem vorgegebenen Schwellwert, welcher so festgelegt sein kann, dass ab einem dem Schwellwert entsprechenden Druck die Luftspiele des Bremssystems überwunden sind, bremsen der Fahrer und/oder die fahrzeugeigene Bremsautomatik nur noch mit dem ersten Stangenkolbenbauteil in das Bremssystem hinein. Damit ist ein Einbremsvorgang ausführbar, welcher, wie unten genauer ausgeführt wird, zu einem schnellen Überwinden der Luftspiele führt und gleichzeitig ein standardgemäßes Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl) für den Fahrer sicherstellt.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des Hauptbremszylinders ist das zweite Stangenkolbenbauteil über eine vorgespannte Feder als die mindestens eine Anbindungskomponente an dem ersten Stangenkolbenbauteil so angebunden, dass der Schwellwert mittels einer Vorspannung der vorgespannten Feder festgelegt ist. Die vorteilhafte Anbindung des zweiten Stangenkolbenbauteils an das erste Stangenkolbenbauteil ist somit leicht und kostengünstig ausführbar.
  • Beispielsweise kann das erste Stangenkolbenbauteil ein Ringkolben sein, durch dessen Ringöffnung sich das zweite Stangenkolbenbauteil erstreckt. Somit können häufig verwendete Kolbenkomponenten als Ausgangsformen für das erste Stangenkolbenbauteil und das zweite Stangenkolbenbauteil benutzt werden.
  • Möglicherweise kann der Hauptbremszylinder einen zwischen der ersten Druckkammer und einer dritten Druckkammer verstellbar angeordneten Schwimmkolben umfassen. Der erfindungsgemäße Hauptbremszylinder kann somit auch als Tandem-Hauptbremszylinder ausgebildet sein. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass die Ausstattung des erfindungsgemäßen Hauptbremszylinders mit dem Schwimmkolben und der dritten Druckkammer lediglich optional ist.
  • Außerdem kann an dem Schwimmkolben ein Schwimmkolbenbauteil über mindestens eine weitere Anbindungskomponente derart angebunden sein, dass während einer Verstellbewegung des Schwimmkolbens aus seiner Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung das Schwimmkolbenbauteil in die Einbremsrichtung nur mitverstellbar ist, solange eine von einem in der dritten Druckkammer vorliegenden Druck bewirkte Druckkraft unterhalb eines mittels der mindestens einen weiteren Anbindungskomponente festgelegten Schwellwerts liegt. Die vorliegende Erfindung ist somit erweiterbar.
  • Bevorzugter Weise weist der Hauptbremszylinder einen Flüssigkeitsdurchlass auf, über welchen die zweite Druckkammer mit der ersten Druckkammer oder mit der dritten Druckkammer hydraulisch verbindbar ist. Damit ist eine Druckgleichheit zumindest in der ersten Druckkammer und in der zweiten Druckkammer, und, sofern vorhanden, auch in der dritten Druckkammer, sicherstellbar, solange Bremsflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurchlass transferierbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist bei einem Vorliegen des ersten Stangenkolbenbauteils und des zweiten Stangenkolbenbauteils in ihren Ausgangstellungen Bremsflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurchlass zwischen der zweiten Druckkammer und der ersten Druckkammer oder der dritten Druckkammer transferierbar, und der Flüssigkeitsdurchlass ist ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils über einem vorgegebenen Grenzverstellweg abgedichtet oder von der ersten Druckkammer oder der dritten Druckkammer abgetrennt. Auf diese Weise ist sicherstellbar, dass unabhängig von einem zum Überwinden der Luftspiele des mit dem Hauptbremszylinder ausgestatteten Bremssystems notwendigen Bremsflüssigkeitsvolumen (Totvolumen) ein Druckaufbau über dem den Schwellwert entsprechenden Druck erst ab dem vorgegebenen Grenzverstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils erfolgt.
  • Der Flüssigkeitsdurchlass kann insbesondere in dem ersten Stangenkolbenbauteil oder in dem Gehäuse des Hauptbremszylinders ausgebildet sein. Beispielsweise können das erste Stangenkolbenbauteil und das zweite Stangenkolbenbauteil eine Überlappung (vorzugsweise mit einem geringen Durchmesser) aufweisen, wobei der Flüssigkeitsdurchlass im Bereich der Überlappung in dem ersten Stangenkolbenbauteil ausgebildet ist. Der Flüssigkeitsdurchlass kann jedoch auch in Zentralventil-Bauweise (unabhängig einer Schnüffelbohrungs-Anordnung des Hauptbremszylinders) ausgebildet sein. Es wird auch darauf hingewiesen, dass sich der Flüssigkeitsdurchlass durch das Gehäuse des Hauptbremszylinders von der zweiten Druckkammer bis zur dritten Druckkammer erstrecken kann. Insbesondere können auch mehrere Flüssigkeitsdurchlässe in dem Hauptbremszylinder ausgebildet sein.
  • Wahlweise kann der Flüssigkeitsdurchlass mittels mindestens eines ortsfesten Dichtelements, mittels des ersten Stangenkolbenbauteils, mittels eines Rückschlagventils und/oder mittels eines elektrisch schaltbaren Trennventils abdichtbar oder von der ersten Druckkammer oder der dritten Druckkammer abtrennbar sein.
  • Die vorausgehend beschriebenen Vorteile sind auch bei einem Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem derartigen Hauptbremszylinder realisiert.
  • Auch ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem korrespondierenden Hauptbremszylinder und mit zumindest einem Bremskreis, welcher an der ersten Druckkammer oder an der dritten Druckkammer hydraulisch angebunden ist, wobei die zweite Druckkammer über eine an der zweiten Druckkammer ausgebildete Durchlassbohrung mit dem Bremskreis hydraulisch verbunden ist, schafft die vorausgehend beschriebenen Vorteile.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des Bremssystems ist bei einem Vorliegen des ersten Stangenkolbenbauteils und des zweiten Stangenkolbenbauteils in ihren Ausgangstellungen Bremsflüssigkeit über die Durchlassbohrung zwischen der zweiten Druckkammer und dem Bremskreis transferierbar, und Grenzverstellweg die Durchlassbohrung ist ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils über einem vorgegebenen abgedichtet. Wahlweise kann die Durchlassbohrung mittels des ersten Stangenkolbenbauteils und/oder mittels eines elektrisch schaltbaren Trennventils abdichtbar sein. Somit gewährleistet auch das hier beschriebene Bremssystem alle vorausgehend aufgezählten Vorteile.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der 1 erläutert, welche eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Hauptbremszylinders zeigt.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Hauptbremszylinders.
  • Der in 1 schematisch dargestellte Hauptbremszylinder 10 ist in einem Bremssystem eines Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs einsetzbar. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verwendbarkeit des Hauptbremszylinders 10 nicht auf einen bestimmten Bremssystemtyp limitiert ist. Stattdessen kann der Hauptbremszylinder 10 unabhängig von einer Ausbildung des mindestens einen Bremskreises 12 und 14 des Bremssystems, der in dem jeweiligen Bremssystem verbauten Ventile, Pumpen und/oder Kolben-Zylinder-Vorrichtungen und eines an dem Bremssystem angebundenen Bremsbetätigungselements (z.B. eines Bremspedals) eingesetzt werden. Anstelle oder als Ergänzung zu dem Bremsbetätigungselement kann das mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestattete Bremssystem auch eine Bremsautomatik, wie beispielsweise eine Fremdkraftbremse und/oder einen Bremskraftverstärker, insbesondere einen Vakuum-Bremskraftverstärker (Unterdruck-Bremskraftverstärker) oder einen elektromechanischen Bremskraftverstärker, aufweisen. Die Verwendbarkeit des Hauptbremszylinders 10 ist auch nicht auf einen bestimmten Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp limitiert.
  • Der Hauptbremszylinder 10 weist ein erstes Stangenkolbenbauteil 16 auf, welches mittels einer darauf übertragenen Einbremskraft F aus seiner (kraftlosen) Ausgangsstellung in eine Verstellbewegung in eine Einbremsrichtung 18 um einen ersten Verstellweg bis zu einem ersten Höchst-Verstellweg in eine erste Druckkammer 20 des Hauptbremszylinders 10 verstellbar ist. Durch das Verstellen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 in die Einbremsrichtung 18 (zumindest teilweise) in die erste Druckkammer 20 hinein ist ein mit Bremsflüssigkeit befüllbares erstes Volumen der ersten Druckkammer 20 reduzierbar. Vorzugsweise ist ein erster Bremskreis 12 so an die erste Druckkammer 20 angebunden/anbindbar, dass mittels des Verstellens des ersten Stangenkolbenbauteils 16 in die Einbremsrichtung 18 Bremsflüssigkeit in den ersten Bremskreis 12 transferierbar ist. Die Einbremskraft F, mittels welcher das erste Stangenkolbenbauteil 16 in die Verstellbewegung in die Einbremsrichtung 18 versetzbar ist, kann eine auf das (nicht skizzierte) Bremsbetätigungselement (Bremspedal) des mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestatteten Bremssystems ausgeübte Fahrerbremskraft und/oder eine Kraft einer bremssystemeigenen Bremsautomatik, wie beispielsweise eine Kraft eines Bremskraftverstärkers, sein/umfassen.
  • Der Hauptbremszylinder 10 umfasst zusätzlich ein zweites Stangenkolbenbauteil 22, welches aus seiner (kraftlosen) Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung 18 um einen zweiten Verstellweg bis zu einem zweiten Höchst-Verstellweg x in eine zweite Druckkammer 24 des Hauptbremszylinders 10 (zumindest teilweise) hinein verstellbar ist. Der Hauptbremszylinder 10 ist so ausgebildet, dass der zweite Höchst-Verstellweg x kleiner als der (nicht dargestellte) erste Höchst-Verstellweg ist.
  • Vorzugsweise sind das erste Stangenkolbenbauteil 16 und das zweite Stangenkolbenbauteil 22 derart an dem Hauptbremszylinder 10 angeordnet, dass das erste Stangenkolbenbauteil 16 und das zweite Stangenkolbenbauteil 22 bei einer Einbremskraft F gleich Null in ihren Ausgangsstellungen vorliegen. Außerdem ist das zweite Stangenkolbenbauteil 22 über mindestens eine Anbindungskomponente 26 derart an dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 und/oder einem Gehäuse 10a des Hauptbremszylinders 10 angebunden, dass während der Verstellbewegung des ersten Stangenkolbenbauteils 16 aus seiner Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung 18 das zweite Stangenkolbenbauteil 22 in die Einbremsrichtung 18 nur mit verstellbar ist, solange eine von einem in der zweiten Druckkammer 24 vorliegenden Druck bewirkte Druckkraft unterhalb eines mittels der mindestens einen Anbindungskomponente 26 festgelegten/vorgegebenen Schwellwerts liegt und der zweite Verstellweg kleiner als der zweite Höchst-Verstellweg x ist. Der jeweilige Schwellwert ist mittels einer mechanischen Auslegung/Ausbildung der mindestens einen Anbindungskomponente 26 festgelegt/vorgegeben.
  • Somit bewirkt die auf das erste Stangenkolbenbauteil 16 übertragene Einbremskraft F (ungleich Null) zuerst nicht nur die Verstellbewegung des ersten Stangenkolbenbauteils 16 in die Einbremsrichtung 18, sondern auch eine Mitverstellbewegung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in die Einbremsrichtung 18, solange die aus dem Druck in der zweiten Druckkammer 24 resultierende Druckkraft unterhalb des festgelegten/vorgegebenen Schwellwerts liegt und der zweite Verstellweg kleiner als der zweite Höchst-Verstellweg x bleibt. Sobald jedoch die Druckkraft des Drucks in der zweiten Druckkammer 24 den festgelegten/vorgegebenen Schwellwert erreicht oder der zweite Verstellweg gleich dem zweiten Höchst-Verstellweg x wird, bewirkt die weiterhin auf das erste Stangenkolbenbauteil 16 übertragene Einbremskraft F (ungleich Null) lediglich die Verstellbewegung des ersten Stangenkolbenbauteils 16 in die Einbremsrichtung 18, während gleichzeitig die Mitverstellbewegung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in die Einbremsrichtung 18 unterbleibt.
  • Die vorteilhafte Anbindung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 über die mindestens eine Anbindungskomponente 26 an dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 und/oder dem Hauptbremszylinder 10 ermöglicht deshalb ab einer Einbremskraft F (ungleich Null) ein gemeinsames Einbremsen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 und des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in den Hauptbremszylinder 10, wodurch relativ viel Bremsflüssigkeit zumindest aus der ersten Druckkammer 20 und der zweiten Druckkammer 24 verschiebbar ist. Dies kann zum Überwinden mindestens eines Luftspiels in dem mindestens einen an dem Hauptbremszylinder 10 angebundenen Bremskreis 12 und 14 genutzt werden, wie nachfolgend genauer ausgeführt wird:
    Der mindestens eine an dem Hauptbremszylinder 10 angebundene Bremskreis 12 und 14 kann mindestens einen (nicht skizzierten) Radbremszylinder aufweisen, welcher beispielsweise eine Trommel- oder Scheibenbremse betätigt. Allerdings muss, bevor der mindestens eine Radbremszylinder des jeweiligen Bremskreises 12 und 14 ein Bremsmoment auf ein zugeordnetes Rad bewirkt, zuerst ein Abstand zwischen einem Bremsbelag und einer Reibfläche (der Bremstrommel oder der Bremsscheibe) mittels einer Drucksteigerung in dem jeweiligen Radbremszylinder überwunden werden. Der jeweilige Abstand wird häufig als ein Luftspiel bezeichnet. Das Luftspiel eines Radbremszylinders ist jedoch von unterschiedlichen Faktoren, wie beispielsweise einem Rückstellmoment einer Dichtung des Radbremszylinders, einem aus einer Bauweise des mit einer Scheibenbremse ausgestatteten Radbremszylinders resultierenden Taumeln der Bremsscheibe, einer aus einer Bauweise des mit einer Trommelbremse ausgestatteten Radbremszylinders resultierenden Unwucht der Bremstrommel, einer Umgebungstemperatur, einer Fahrstrecke und/oder einem zeitlichen Abstand zwischen zwei nacheinander folgenden Bremsungen, einem Lenkeinschlag, einem Schrägverschleiß der Bremsbeläge und/oder einem Einfederungszustand des jeweiligen Rads, abhängig. Manchmal kann das Luftspiel des gleichen Radbremszylinders deshalb von einer Bremsung zur nächsten Bremsung um 100 % oder mehr variieren.
  • Ein zum Überwinden eines Luftspiels eines Radbremszylinders notwendiges Bremsflüssigkeitsvolumen, welches dazu aus dem Hauptbremszylinder 10 in den jeweiligen Radbremszylinder zu verschieben ist, wird häufig als ein Totvolumen des jeweiligen Radbremszylinders bezeichnet. In der Regel ist ein möglichst geringes Totvolumen wünschenswert, da in diesem Fall bereits kurzzeitig nach einem Bereitstellen einer Einbremskraft F (ungleich Null) ein Einsetzen der Bremswirkungen der Radbremszylinder des mindestens einen an dem Hauptbremszylinder 10 angebundenen Bremskreises 12 und 14 auslösbar ist.
  • Allerdings ist auch ein möglichst geringer Kraftstoffverbrauch während einer Fahrt wünschenswert. Dies setzt ein möglichst geringes Restmoment/Restbremsmoment (Drag) der Radbremszylinder bei einer Einbremskraft F gleich Null voraus. Das Restmoment/Restbremsmoment eines (in seinem unbetätigten Zustand vorliegenden) Radbremszylinders kann auch als eine Summe aller an dem jeweiligen Radbremszylinder auftretenden Reibungen umschrieben werden. Das Restmoment/Restbremsmoment eines Radbremszylinders ist minimierbar, indem das Luftspiel des jeweiligen Radbremszylinders gezielt größer ausgeführt wird als notwendig. Eine Minimierung des Restmoments/Restbremsmoments wird beispielsweise durch ein Erhöhen eines Rückstellmoments jeder Dichtung eines Radbremszylinders erreicht. Bremssättel dieser Bauweise bezeichnet man beispielsweise als Null-Restmoment-Bremssättel (Zero-Drag-Caliper).
  • Durch die bei dem Hauptbremszylinder 10 realisierte Möglichkeit zum gemeinsamen Einbremsen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 und des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 ist, wie oben beschrieben, zu Beginn einer Bremsung (unmittelbar ab einer auf das erste Stangenkolbenbauteil 16 übertragenen Einbremskraft F ungleich Null) ein vergleichsweise großes Bremsflüssigkeitsvolumen aus zumindest der ersten Druckkammer 20 und der zweiten Druckkammer 24 in den mindestens einen an dem Hauptbremszylinder 10 angebundenen Bremskreis 12 und 14 verschiebbar. Somit kann selbst ein vergleichsweise großes Totvolumen schnell aus dem Hauptbremszylinder 10 in jeden Radbremszylinder des mindestens einen angebundenen Bremskreises 12 und 14 verschoben werden. Die mit dem Hauptbremszylinder 10 zusammenwirkenden Radbremszylinder können somit ein großes Luftspiel aufweisen, ohne dass aus den großen Luftspielen resultierende Nachteile in Kauf zu nehmen sind. Gleichzeitig ist aufgrund der großen Luftspiele der mit dem Hauptbremszylinder 10 zusammenwirkenden Radbremszylinder ein geringes Restmoment/Restbremsmoment bei einer Einbremskraft F gleich Null realisiert, was einen geringen Kraftstoffverbrauch des mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestatteten Fahrzeugs während seiner Fahrt sicherstellt. Ebenso bleibt gewährleistet, dass ab einer Einbremskraft F ungleich Null schnell mit einer einsetzenden Bremswirkung der mit dem Hauptbremszylinder 10 zusammenwirkenden Radbremszylinder gerechnet werden kann. Trotz seines geringen Restmoments/Restbremsmoments kann damit das mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestattete Fahrzeug schnell verlangsamt oder in einen Stillstand gebracht werden.
  • Außerdem ist bereits bei einem vergleichsweise kleinen ersten Verstellweg des in die Verstellbewegung versetzten ersten Stangenkolbenbauteils 16 und bei einem entsprechenden zweiten Verstellweg des in die Mitverstellbewegung versetzten zweiten Stangenkolbenbauteils 22 ein relativ großes Bremsflüssigkeitsvolumen zumindest aus der ersten Druckkammer 20 und der zweiten Druckkammer 24 in alle Radbremszylinder des mindestens einen an dem Hauptbremszylinder 10 angebundenen Bremskreises 12 und 14 transferiert. Somit kann selbst ein vergleichsweise großes Luftspiel in allen Radbremszylindern bereits nach einem vergleichsweise kurzen Bremsbetätigungsweg (Pedalweg) überwunden werden. Der Fahrer kann somit bereits frühzeitig ab einem Beginn seiner Betätigung des Bremsbetätigungselements (Bremspedals) eine einsetzende Bremswirkung seines mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestatteten Bremssystems wahrnehmen. Deshalb hat der Fahrer auch ein angenehmes Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl) beim Abbremsen seines mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestatteten Fahrzeugs.
  • Durch das gemeinsame Einbremsen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 und des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 ist zu Beginn jeder Bremsung ein zusätzliches Bremsflüssigkeitsvolumen gegenüber einem standardgemäßen Bremsgerät mit lediglich dem ersten Stangenkolbenbauteils 16 (d.h. ohne dem zweiten Stangenkolbenbauteils 22) verschiebbar. Das bei dem Hauptbremszylinder 10 verschiebbare zusätzliche Bremsflüssigkeitsvolumen entspricht einem Produkt aus dem zweiten Verstellweg und einer Einbremsfläche des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in die zweite Druckkammer 24. Selbst bei der Verwendung von Null-Restmoment-Bremssätteln zum Zusammenwirken mit dem Hauptbremszylinder 10 kann das Bremsflüssigkeitsvolumen so festgelegt werden, dass die Null-Restmoment-Bremssättel wie andere herkömmliche Bremssättel betreibbar sind. Außerdem ist gewährleistet, dass sich der Hauptbremszylinder 10 ab einer auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 ausgeübten Druckkraft gleich dem festgelegten/vorgegebenen Schwellwert oder einem zweiten Verstellweg gleich dem zweiten Höchst-Verstellweg x (durch das Unterbleiben der Mitverstellbewegung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in die Einbremsrichtung 18) standardgemäß verhält.
  • In der Ausführungsform der 1 weist der Hauptbremszylinder 10 einen Flüssigkeitsdurchlass 28 auf, über welchen die zweite Druckkammer 24 mit der ersten Druckkammer 20 hydraulisch verbindbar ist. Vorzugsweise ist bei einem Vorliegen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 und des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in ihren Ausgangstellungen Bremsflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurchlass 28 zwischen der zweiten Druckkammer 20 und der ersten Druckkammer 24 transferierbar. Außerdem wird eine Ausbildung des Flüssigkeitsdurchlasses 28 bevorzugt, bei welcher (erst) ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 über einem vorgegebenen Grenzverstellweg der Flüssigkeitsdurchlass 28 abdichtbar/abgedichtet oder von der ersten Druckkammer 20 oder der zweiten Druckkammer 24 abtrennbar/abgetrennt ist. Der vorgegebene Grenzverstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 kann größer als der zweite Höchst-Verstellweg x sein.
  • Beispielhaft ist in der Ausführungsform der 1 der Flüssigkeitsdurchlass 28 in dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 ausgebildet. Alternativ kann der Flüssigkeitsdurchlass 28 auch in dem Gehäuse 10a des Hauptbremszylinders 10 ausgebildet sein. Der Flüssigkeitsdurchlass 28 mittels mindestens eines ortsfesten Dichtelements 30, mittels des ersten Stangenkolbenbauteils 16, mittels eines Rückschlagventils und/oder mittels eines (nicht dargestellten) elektrisch schaltbaren Trennventils abdichtbar oder von der ersten Druckkammer 20 oder der zweiten Druckkammer 24 abtrennbar sein. Sobald das erste Stangenkolbenbauteil 16 um den vorgegebenen Grenzverstellweg aus seiner Ausgangsstellung verstellt ist, trennt bei der Ausführungsform der Fig. das mindestens eine ortsfeste/an dem Hauptbremszylinder 10 befestigte Dichtelement 30 die zweite Druckkammer 24 von dem in dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 ausgebildeten Flüssigkeitsdurchlass 28 ab. Das mindestens eine Dichtelement 30 kann beispielsweise mindestens ein an dem Hauptbremszylinder 10 befestigter Dichtring 30 sein, an welchem das erste Stangenkolbenbauteil 16 während seiner Verstellbewegung entlang gleitet.
  • Eine verstellbare Dichtung, welche den Flüssigkeitsdurchlass 28 zwischen dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 und dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 verschließt, kann nicht nur an/in dem Gehäuse 10a, sondern auch zwischen dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 und dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 angeordnet sein.
  • Der Flüssigkeitsdurchlass 28 kann auch in einem Bereich einer Überlappung mit einem geringeren Durchmesser ausgebildet sein. Ebenso kann der Flüssigkeitsdurchlass 28 in einer Zentralventil-Bauweise ausgebildet sein. Es können auch mehrere Flüssigkeitsdurchlässe 28 an dem Hauptbremszylinder 10 ausgebildet sein. Beispiele dazu sind unten noch beschrieben.
  • Solange Bremsflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurchlass 28 transferierbar ist, herrscht zumindest in der ersten Druckkammer 20 und in der zweiten Druckkammer 24 eine Druckgleichheit. Da in der Ausführungsform der 1 bei dem Vorliegen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 und des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in ihren Ausgangsstellungen Bremsflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurchlass 28 transferierbar ist, und der vorgegebenen Grenzverstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 größer als der zweite Höchst-Verstellweg x ist, wird ab einer Einbremskraft F ungleich Null zuerst Bremsflüssigkeit aus der ersten Druckkammer 20 und der zweiten Druckkammer 24 in den ersten Bremskreis 12 verschoben. Gleichzeitig tritt ab einer Einbremskraft F ungleich Null zuerst die gleiche Drucksteigerung zumindest in der ersten Druckkammer 20 und in der zweiten Druckkammer 24 auf, bis die resultierende Druckkraft auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 dem vorgegebenen Schwellwert entspricht oder der zweite Verstellweg des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 den zweite Höchst-Verstellweg x erreicht. Danach ist ein Bremsflüssigkeitstransfer über den Flüssigkeitsdurchlass 28 jedoch noch bis zu einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 gleich dem vorgegebenen Grenzverstellweg möglich. Solange Bremsflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurchlass 28 transferierbar bleibt, ist während eines weiteren Verstellens des ersten Stangenkolbenbauteils 16 in die Einbremsrichtung 18 (mittels der Einbremskraft F) ein aus der ersten Druckkammer 20 verdrängtes Bremsflüssigkeitsvolumen über den Flüssigkeitsdurchlass 28 und unter einer Verstellbewegung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 entgegen der Einbremsrichtung 18 (zumindest teilweise aus der zweiten Druckkammer 24 heraus) in die zweite Druckkammer 24 transferierbar. Ab einer Druckkraft auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 gleich dem vorgegebenen Schwellwert oder einem Erreichen des zweiten Höchst-Verstellwegs x ist damit das erste Stangenkolbenbauteil 16 (mittels der Einbremskraft F) in die Einbremsrichtung 18 ohne eine weitere Drucksteigerung in der ersten Druckkammer 20 weiterverstellbar. Deshalb wirkt ab der auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 ausgeübten Druckkraft gleich dem Schwellwert oder dem Erreichen des zweiten Höchst-Verstellwegs x einem weiteren Hineinverstellen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 in die erste Druckkammer 20 bis zu einem ersten Verstellweg gleich dem vorgegebenen Grenzverstellweg (nahezu) keine Kraft entgegen. (Eine Federkraft einer ersten Rückstellfeder 31 in der ersten Druckkammer 20 ist in diesem Fall vernachlässigbar.) Der Fahrer und/oder die Bremsautomatik können deshalb das erste Stangenkolbenbauteil 16 leicht und schnell um den noch bis zu einem Erreichen des vorgegebenen Grenzverstellwegs verbleibenden ersten Verstellweg verstellen.
  • Erst ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 gleich dem vorgegebenen Grenzverstellweg beginnt in der ersten Druckkammer 20 ein weiterer Druckaufbau (über den mittels des Schwellwerts festgelegten Druck). Somit ist unabhängig von dem zum Überwinden des mindestens einen Luftspiels aufzubringenden ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 festgelegt, dass genau bei einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 gleich dem vorgegebenen Grenzverstellweg der weitere Druckaufbau in der ersten Druckkammer 20 auftritt. Damit besteht ein Fixpunkt zwischen dem ersten Verstellweg und dem resultierenden Bremsdruck unabhängig von dem zur Überwindung der Luftspiele aufzubringenden Totvolumen. Der Fixpunkt kann als Referenz für eine Berechnung des virtuellen Drucks dienen und weist gegenüber einem rein auf einem Absolutweg basierenden Signal einen deutlich geringeren Fehler auf.
  • Obwohl die Luftspiele der einzelnen Radbremszylinder des Bremssystems von einer Bremsung zur nächsten Bremsung um 100 % oder mehr variieren können, tritt damit ein mit dem weiteren Druckaufbau zusammenhängender Widerstand, welchen der Fahrer und/oder die Bremsautomatik häufig als eine (taktile) Rückwirkung des Bremssystems wahrnehmen, immer ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 gleich dem vorgegebenen Grenzverstellweg, bzw. einem entsprechenden Bremsbetätigungsweg (Pedalweg) des Bremsbetätigungselements (Bremspedals), auf. Entsprechend wird auch eine durch den weiteren Druckaufbau ausgelöste Bremswirkungssteigerung immer erst ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 gleich dem vorgegebenen Grenzverstellweg, bzw. dem entsprechenden Bremsbetätigungsweg (Pedalweg), ausgelöst. Unabhängig von dem Variieren der Luftspiele haben deshalb der Fahrer und/oder die Bremsautomatik bei jedem Bremswunsch ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 gleich dem vorgegebenen Grenzverstellweg, bzw. dem entsprechenden Bremsbetätigungsweg (Pedalweg), eine unveränderte Reaktion des Bremssystems. Der Fahrer und/oder die Bremsautomatik können aufgrund der unveränderten Reaktion des Bremssystems auch ein Abbremsverhalten des damit ausgestatteten Fahrzeugs vor jeder Bremsung sicher einschätzen.
  • Der Hauptbremszylinder 10 der 1 realisiert insbesondere eine für alle Bremsungen gut einhaltbaren Relation zwischen dem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16, bzw. einem Bremsbetätigungsweg (Pedalweg) des verstellten Bremsbetätigungselements (Bremspedals), und der Bremswirkung der Radbremszylinder des mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestatteten Bremssystems. Die Toleranzen zwischen den verschiedenen Luftspielen gleichen sich mittels des Hauptbremszylinders 10 aus und sorgen so für eine konstante Wahrnehmung des Bremsbetätigungsgefühls (Pedalgefühls).
  • Durch die Einhaltbarkeit der Relation zwischen dem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16, bzw. dem Bremsbetätigungsweg des Bremsbetätigungselements, und der erzielbaren Bremswirkung der Radbremszylinder kann auch, im Falle einer Ausstattung des den Hauptbremszylinder 10 aufweisenden Bremssystems mit einem zum regenerativen Bremsen einsetzbaren Generator, ein Generatorbremsmoment des Generators leichter und verlässlicher verblendet werden. Über ein Messen des Bremsbetätigungswegs des Bremsbetätigungselements kann der sogenannte Fahrer-Bremswunsch berechnet werden. Die Umrechnung kann dabei von der gleichbleibenden Relation zwischen dem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16, bzw. dem Bremsbetätigungsweg des Bremsbetätigungselements, und der erzielbaren Bremswirkung der Radbremszylinder ausgehen. Anschließend kann festgelegt werden, welches maximale Generatorbremsmoment mittels des Generators aktuell ausübbar ist. Das maximal ausübbare Generatorbremsmoment wird danach von dem Fahrer-Bremswunsch abgezogen. Das verbleibende Rest-Bremsmoment, welches mittels der Radbremszylinder des Bremssystems (noch) auszuüben ist, kann anschließend mittels mindestens eines Ventils und/oder einer Pumpe eingestellt werden. Beispielsweise kann zur Reduzierung der Bremswirkung der Radbremszylinder ein zuvor aus dem Hauptbremszylinder 10 herausgedrücktes Bremsflüssigkeitsvolumen zumindest teilweise über das mindestens eine Ventil in einen Bremsflüssigkeitsbehälter abgelassen werden. Sofern der Generator das vorher festgelegte Generatorbremsmoment nicht mehr bewirken kann, kann mittels einer Pumpe das zuvor verschobene Bremsflüssigkeitsvolumen zumindest teilweise aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter wieder in den mindestens einen Bremskreis 12 und 14 verschoben werden, wodurch die Bremswirkung der Radbremszylinder steigerbar ist.
  • Während eines vom Fahrer angeforderten Bremsens bemerkt der Fahrer somit nicht, inwieweit der von ihm angeforderte Bremsvorgang generatorisch oder hydraulisch (d.h. mittels der Radbremszylinder) ausgeführt wird. Der Hauptbremszylinder 10 trägt somit zur Steigerung einer Akzeptanz eines regenerativen Bremsvorgangs für Fahrer bei. (Das Risiko einer signifikanten Abweichung zwischen dem angeforderte Bremsvorgang und dem hydraulisch ausgeführten Bremsvorgang ist vernachlässigbar. Eine durch diese Abweichung ausgelöste Schwankung bei einem Übergang von einem (rein-)regenerativen Bremsen zu einem (rein-)hydraulischen Bremsen (d.h. mittels der Radbremszylinder), welche von Fahrzeuginsassen herkömmlicher Weise häufig als störend empfunden wird, kann so minimiert werden.
  • Damit regt der Hauptbremszylinder 10 Fahrer zur Benutzung/zum Kauf eines Hybrid- oder eines Elektrofahrzeugs an. Da bei einem derartigen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp Bewegungsenergie während eines Bremsens in elektrisch Energie umwandelbar ist, welche in einer Fahrzeugbatterie zur weiteren Verfügung bereitstellbar ist, regt der Hauptbremszylinder 10 Fahrer deshalb zur Benutzung/zum Kauf eines Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs mit einem geringeren Kraftstoffverbrauch und einer reduzierten Schadstoffemission an.
  • Bei dem Hauptbremszylinder 10 der 1 ist das zweite Stangenkolbenbauteil 22 über eine vorgespannte Feder 26 als die mindestens eine Anbindungskomponente 26 an dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 so angebunden, dass der Schwellwert mittels einer Vorspannung der vorgespannten Feder festgelegt ist. (Alternativ kann sich die vorgespannte Feder 26 auch an einem Gehäuse 10a des Hauptbremszylinders 10 anstelle des ersten Stangenkolbenbauteils 16 abstützen.) Die Mitverstellbewegung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 entlang der Eingangsrichtung 18 wird einerseits durch die Ausbildung des zweiten Höchst-Verstellwegs x und andererseits durch die Vorspannung der vorgespannten Feder begrenzt. Sobald der in der zweiten Druckkammer 24 vorliegende Druck eine Druckkraft auf das zweite Stangenkolbenbauteil 22 ausübt, welche einer Federkraft der vorgespannten Feder 26 entspricht, ist die Mitverstellbewegung des zweiten Stangenkolbenbauteils 16 in die Einbremsrichtung 18 geblockt, auch wenn der zweite Verstellweg noch kleiner als der zweite Höchst-Verstellweg x ist. Die weitere Verstellbewegung des ersten Stangenkolbenbauteils 18 führt somit bis zum Abdichten/Abtrennen des Flüssigkeitsdurchlasses 28 zu dem bereits beschriebenen Verschieben von Bremsflüssigkeit aus der ersten Druckkammer 20 über den Flüssigkeitsdurchlass 28 in die zweite Druckkammer 24. Dabei wird das zweite Stangenkolbenbauteil 22 mittels einer Verformung der vorgespannten Feder 26 (zumindest teilweise) aus der zweiten Druckkammer 24 herausgedrückt. Dieser Mechanismus bewirkt, dass bis zu dem Abdichten/Abtrennen des Flüssigkeitsdurchlasses 28 immer derselbe Druck zumindest in der ersten Druckkammer 20 und in der zweiten Druckkammer 24 vorliegt.
  • Die vorgespannte Feder 26 kann so ausgeführt sein, dass ein gesamter Arbeitsdruckbereich abstützbar ist. Wird beispielsweise die Vorspannung der vorgespannten Feder 26 so gewählt, dass die Mitverstellbewegung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 bei einem Bremsdruck von 2 bar blockiert ist, so stellt sich für jeden Bremsdruck größer 2 bar immer derselbe Bremsbetätigungsweg/Pedalweg ein. Das vom Fahrer empfundene Bremsbetätigungsgefühl/Pedalgefühl ist also immer gleich.
  • Mittels der vorgespannten Feder 26 können außerdem während eines Betriebs einer Rückförderpumpe auftretende Druckimpulse auf ein Maß begrenzt werden, welches der Federvorspannung entspricht. Dies trägt zur weiteren Verbesserung des Bremsbetätigungsgefühls (Pedalgefühls) während eines Betriebs einer Rückförderpumpe bei.
  • Beispielhaft ist in der Ausführungsform der 1 das zweite Stangenkolbenbauteil 22 ein Ringkolben 22, durch dessen Ringöffnung sich das erste Stangenkolbenbauteil 16 erstreckt. Das zweite Stangenkolbenbauteil 22 ist in diesem Fall konzentrisch auf dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 angeordnet. Während das zweite Stangenkolbenbauteil 22 gegenüber dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 in der Einbremsrichtung 18 mittels der vorgespannten Feder 26 vorgespannt ist, kontaktiert eine an dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 befestigte kraftschlüssige Verriegelungseinrichtung 32 das (in seiner Ausgangsstellung vorliegende) zweite Stangenkolbenbauteil 22 an einer von der vorgespannten Feder 26 weg gerichteten Seite. Eine kraftschlüssige Verbindung des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 zum ersten Stangenkolbenbauteil 16 ist nicht notwendig. Allerdings kann an dem zweiten Stangenkolbenbauteil 22 mindestens eine zusätzliche Dichtung zu dem Gehäuse 10a des Hauptbremszylinders 10 und/oder zu dem ersten Stangenkolbenbauteil 16 angeordnet sein.
  • Beispielshaft ist bei der Ausführungsform der 1 der zweite Verstellweg des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 durch einen harten Anschlag innerhalb eines Gehäuses 10a des Hauptbremszylinders 10 auf den zweiten Höchst-Verstellweg x begrenzt. Außerdem ist die zweite Druckkammer 24 als ein Ringvolumen 24 des Hauptbremszylinders 10 ausgebildet. Dies ist jedoch nur als eine mögliche Ausführungsform des Hauptbremszylinders 10 zu interpretieren.
  • Optionaler Weise weist der Hauptbremszylinder 10 noch einen zwischen der ersten Druckkammer 20 und einer dritten Druckkammer 34 verstellbar angeordneten Schwimmkolben 36 auf. In diesem Fall stützt sich das erste Stangenkolbenbauteil 16 mittels der ersten Rückstellfeder 31 an dem Schwimmkolben 36 ab. Außerdem hat der Hauptbremszylinder 10 der 1 noch eine zweite Rückstellfeder 40, welche zur Abstützung des Schwimmkolbens 36 an dem Gehäuse 10a des Hauptbremszylinders 10 dient. Der Hauptbremszylinder 10 kann noch eine zusätzliche Rückstellfeder für das zweite Stangenkolbenbauteil 22 aufweisen.
  • Der Schwimmkolben 36 sorgt in der Regel für eine Druckgleichheit in der ersten Druckkammer 20 und in der dritten Druckkammer 34. Eine Druckgleichheit kann somit auch in dem an der ersten Druckkammer 20 angebundenen/anbindbarer erster Bremskreis 12 und in einem an der dritten Druckkammer 34 angebundenen/anbindbarer zweiter Bremskreis 14 herrschen. Zu Beginn einer Bremsung ist deshalb auch das Luftspiel des mindestens einen Radbremszylinders des zweiten Bremskreises 14 schnell und leicht überwindbar.
  • Der Hauptbremszylinder 10 ist nicht als eine Auslegung als Tandem-Hauptbremszylinder 10 mit dem einzigen Schwimmkolben 36 limitiert. Der Hauptbremszylinder 10 kann auch mit lediglich den zwei Stangenkolbenbauteilen 16 und 22 oder mit mindestens zwei Schwimmkolben 36 ausgestattet sein. (Auch das mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestattete Bremssystem kann eine beliebige Anzahl von Bremskreisen 12 und 14 aufweisen.) Die Kolben 16, 22 und 36 des Hauptbremszylinders 10 können unterschiedliche Durchmesser haben. Alle Kolben 16, 22 und 36 des Hauptbremszylinders 10 können auch einen unterschiedlichen Verfahrweg aufweisen. An mindestens einem der Kolben 16, 22 und 36 des Hauptbremszylinders 10 kann ein Teil einer Weg-Messsensorik angebracht sein. Beispielsweise können Magnete für ein Hall-Element als zumindest Teil der Weg-Messsensorik an mindestens einem Kolben 16, 22 und 36 (direkt oder indirekt) verbaut sein.
  • Beispielhaft ist der Hauptbremszylinder 10 der 1 noch mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir 42 hydraulisch verbunden. Dazu verläuft eine erste Schnüffelbohrung 44 von der zweiten Druckkammer 24 zu dem Bremsflüssigkeitsreservoir 42 und eine zweite Schnüffelbohrung 46 von der dritten Druckkammer 34 zu dem Bremsflüssigkeitsreservoir 42. Die erste Schnüffelbohrung 44 ist mittels des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 abdichtbar, während die zweite Schnüffelbohrung 46 mittels des Schwimmkolbens 36 verschließbar ist. Als Alternative oder als Ergänzung zu der ersten Schnüffelbohrung 44 kann auch die erste Druckkammer 20 über eine Schnüffelbohrung (direkt) mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir 42 verbunden sein. Die Schnüffelbohrung der ersten Druckkammer 20 kann mittels des ersten Stangenkolbenbauteils 16 verschließbar sein. Der Hauptbremszylinder 10 kann auch mindestens eine in Zentralventil-Bauweise ausgeführte Schnüffelbohrung haben.
  • Als Alternative oder als Ergänzung zu des Flüssigkeitsdurchlasses 28 von der zweiten Druckkammer 24 zur ersten Druckkammer 20 kann auch ein Flüssigkeitsdurchlass von der zweiten Druckkammer 24 zu der dritten Druckkammer 34 vorliegen. Dieser Flüssigkeitsdurchlass kann z.B. durch eine Bohrung im Gehäuse 10a des Hauptbremszylinders 10 ausgebildet sein. Dies kann gewährleisten, dass bei einem Vorliegen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 und des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in ihren Ausgangstellungen Bremsflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurchlass zwischen der zweiten Druckkammer 24 und der dritten Druckkammer 34 transferierbar ist, und ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 über dem vorgegebenen Grenzverstellweg der Flüssigkeitsdurchlass abgedichtet oder von der ersten Druckkammer 20 oder der dritten Druckkammer 34 abgetrennt ist.
  • Der Hauptbremszylinder 10 kann so ausgelegt sein, dass nach dem Überwinden des Luftspiels ein geringerer Kolbendurchmesser zum Einsatz kommt als bei einer Standardauslegung. Kommt es zu einem Ausfall des Bremskraftverstärkers kann mit Hilfe des geringeren Kolbendurchmessers vom Fahrer bei gleicher Einbremskraft F ein höherer Bremsdruck erzielt werden. Dies erhöht die Sicherheit des mit dem Hauptbremszylinder 10 ausgestatteten Bremssystems.
  • Durch die vorteilhafte Auslegung des Hauptbremszylinders 10 können vom Fahrer und/oder der Bremsautomatik ein schnellerer Druckaufbau und ein höherer Ansteuerdruck erzielt werden. Dieser Vorteil ist auch bei einer Verwendung eines aktiven Bremskraftverstärkers als Bremsautomatik für einen autonomen Bremsvorgang nutzbar.
  • In einer Weiterbildung kann noch jeweils ein Schwimmkolbenbauteil an dem mindestens einen Schwimmkolben 36 über jeweils mindestens eine weitere Anbindungskomponente derart angebunden sein, dass während einer Verstellbewegung des Schwimmkolbens 36 aus seiner Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung 18 das Schwimmkolbenbauteil in die Einbremsrichtung 18 nur mitverstellbar ist, solange eine von einem in der dritten/weiteren Druckkammer 34 vorliegenden Druck bewirkte Druckkraft unterhalb eines mittels der jeweiligen mindestens einen weiteren Anbindungskomponente festgelegten Schwellwerts liegt.
  • Die oben beschriebenen Vorteile sind auch durch ein entsprechendes Bremssystem für ein Fahrzeug mit dem Hauptbremszylinder 10 realisiert. Als Alternative zu dem Flüssigkeitsdurchlass 28 kann auch die zweite Druckkammer 24 über eine an der zweiten Druckkammer 24 ausgebildete Durchlassbohrung mit dem Bremskreis 12 oder 14 hydraulisch verbindbar sein. Auch in diesem Fall kann bei einem Vorliegen des ersten Stangenkolbenbauteils 16 und des zweiten Stangenkolbenbauteils 22 in ihren Ausgangstellungen Bremsflüssigkeit über die Durchlassbohrung zwischen der zweiten Druckkammer 24 und dem Bremskreis 12 oder 14 transferierbar ist, und ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils 16 über einem vorgegebenen Grenzverstellweg die Durchlassbohrung abgedichtet sein. Die Durchlassbohrung kann z.B. mittels des ersten Stangenkolbenbauteils 16 und/oder mittels eines elektrisch schaltbaren Trennventils abdichtbar sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102012202201 A1 [0002]

Claims (13)

  1. Hauptbremszylinder (10) für ein Bremssystem eines Fahrzeugs mit: einem ersten Stangenkolbenbauteil (16), welches mittels einer darauf übertragenen Einbremskraft (F) aus seiner Ausgangsstellung in eine Verstellbewegung in eine Einbremsrichtung (18) um einen ersten Verstellweg bis zu einem ersten Höchst-Verstellweg in eine erste Druckkammer (20) des Hauptbremszylinders (10) versetzbar ist; und einem zweiten Stangenkolbenbauteil (22), welches aus seiner Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung (18) um einen zweiten Verstellweg bis zu einem zweiten Höchst-Verstellweg (x) in eine zweite Druckkammer (24) des Hauptbremszylinders (10) hinein verstellbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Höchst-Verstellweg (x) kleiner als der erste Höchst-Verstellweg ist, und das zweite Stangenkolbenbauteil (22) über mindestens eine Anbindungskomponente (26) derart an dem ersten Stangenkolbenbauteil (16) und/oder einem Gehäuse (10a) des Hauptbremszylinders (10) angebunden ist, dass während der Verstellbewegung des ersten Stangenkolbenbauteils (16) aus seiner Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung (18) das zweite Stangenkolbenbauteil (22) in die Einbremsrichtung (18) nur mitverstellbar ist, solange eine von einem in der zweiten Druckkammer (24) vorliegenden Druck bewirkte Druckkraft unterhalb eines mittels der mindestens einen Anbindungskomponente (26) festgelegten Schwellwerts liegt und der zweite Verstellweg kleiner als der zweite Höchst-Verstellweg (x) ist.
  2. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 1, wobei das zweite Stangenkolbenbauteil (22) über eine vorgespannte Feder (26) als die mindestens eine Anbindungskomponente (26) an dem ersten Stangenkolbenbauteil (16) so angebunden ist, dass der Schwellwert mittels einer Vorspannung der vorgespannten Feder (26) festgelegt ist.
  3. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Stangenkolbenbauteil (22) ein Ringkolben (22) ist, durch dessen Ringöffnung sich das erste Stangenkolbenbauteil (16) erstreckt.
  4. Hauptbremszylinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hauptbremszylinder (10) einen zwischen der ersten Druckkammer (20) und einer dritten Druckkammer (34) verstellbar angeordneten Schwimmkolben (36) umfasst.
  5. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 4, wobei an dem Schwimmkolben (36) ein Schwimmkolbenbauteil über mindestens eine weitere Anbindungskomponente derart angebunden ist, dass während einer Verstellbewegung des Schwimmkolbens (36) aus seiner Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung (18) das Schwimmkolbenbauteil in die Einbremsrichtung (18) nur mitverstellbar ist, solange eine von einem in der dritten Druckkammer (34) vorliegenden Druck bewirkte Druckkraft unterhalb eines mittels der mindestens einen weiteren Anbindungskomponente festgelegten Schwellwerts liegt.
  6. Hauptbremszylinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hauptbremszylinder (10) einen Flüssigkeitsdurchlass (28) aufweist, über welchen die zweite Druckkammer (24) mit der ersten Druckkammer (20) oder mit der dritten Druckkammer (34) hydraulisch verbindbar ist.
  7. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 6, wobei bei einem Vorliegen des ersten Stangenkolbenbauteils (16) und des zweiten Stangenkolbenbauteils (22) in ihren Ausgangstellungen Bremsflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurchlass (28) zwischen der zweiten Druckkammer (24) und der ersten Druckkammer (20) oder der dritten Druckkammer (34) transferierbar ist, und ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils (16) über einem vorgegebenen Grenzverstellweg der Flüssigkeitsdurchlass (28) abgedichtet oder von der ersten Druckkammer (20) oder der dritten Druckkammer (34) abgetrennt ist.
  8. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Flüssigkeitsdurchlass (28) in dem ersten Stangenkolbenbauteil (16) oder in dem Gehäuse (10a) des Hauptbremszylinders (10) ausgebildet ist.
  9. Hauptbremszylinder (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Flüssigkeitsdurchlass (28) mittels mindestens eines ortsfesten Dichtelements (30), mittels des ersten Stangenkolbenbauteils (16), mittels eines Rückschlagventils und/oder mittels eines elektrisch schaltbaren Trennventils abdichtbar oder von der ersten Druckkammer (20) oder der dritten Druckkammer (34) abtrennbar ist.
  10. Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem Hauptbremszylinder (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  11. Bremssystem für ein Fahrzeug mit: einem Hauptbremszylinder (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4; und zumindest einem Bremskreis (12, 14), welche an der ersten Druckkammer (20) oder an der dritten Druckkammer (34) hydraulisch angebunden ist; wobei die zweite Druckkammer (24) über eine an der zweiten Druckkammer (24) ausgebildete Durchlassbohrung mit dem Bremskreis (12, 14) hydraulisch verbindbar ist.
  12. Bremssystem nach Anspruch 11, wobei bei einem Vorliegen des ersten Stangenkolbenbauteils (16) und des zweiten Stangenkolbenbauteils (22) in ihren Ausgangstellungen Bremsflüssigkeit über die Durchlassbohrung zwischen der zweiten Druckkammer (24) und dem Bremskreis (12, 14) transferierbar ist, und ab einem ersten Verstellweg des ersten Stangenkolbenbauteils (16) über einem vorgegebenen Grenzverstellweg die Durchlassbohrung abgedichtet ist.
  13. Bremssystem nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Durchlassbohrung mittels des ersten Stangenkolbenbauteils (16) und/oder mittels eines elektrisch schaltbaren Trennventils abdichtbar ist.
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