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Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Bremsdruckquelle und wenigstens einer Radbremse, die mit einem mittels der Bremsdruckquelle bereitgestellten Bremsdruck beaufschlagbar ist.
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Das Bremssystem dient dem Verzögern des Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen einer auf ein Rad des Kraftfahrzeugs wirkenden Bremskraft. Die Bremskraft wird mithilfe der Radbremse auf das wenigstens eine Rad aufgeprägt. Verfügt das Kraftfahrzeug über mehr als das eine Rad, also über wenigstens zwei Räder, so weist das Bremssystem vorzugsweise für mehrere dieser Räder oder alle der Räder jeweils eine Radbremse auf, mittels welcher auf das entsprechende Rad die Bremskraft aufprägbar ist. Nachfolgend wird lediglich auf die wenigstens eine Radbremse eingegangen. Die Ausführungen sind jedoch auf mehrere Radbremsen - sofern vorgesehen - übertragbar. Beispielsweise wird an der Radbremse bei der Betätigung eines Bedienelements ein Istbremsdruck angelegt. Das Bremssystem liegt insoweit als Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs vor oder bildet zumindest einen Bestandteil der Betriebsbremse.
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Das Bremssystem verfügt beispielsweise über einen Hauptbremszylinder, in welchem ein Hauptbremskolben verlagerbar angeordnet ist. Der Hauptbremskolben begrenzt zusammen mit dem Hauptbremszylinder ein Bremsfluidvolumen, welches variabel ist, wobei seine Größe von der Stellung des Hauptbremskolbens abhängig ist. Der Hauptbremskolben ist mit einem Bedienelement gekoppelt, welches beispielsweise als Bremspedal vorliegt. Über das Bedienelement kann ein Fahrer des Kraftfahrzeugs eine gewünschte Bremskraft einstellen, welche nachfolgend als Vorgabebremskraft bezeichnet wird und vorzugsweise in festem Zusammenhang mit einem Vorgabebremsdruck steht.
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Das Bremssystem liegt bevorzugt als elektrohydraulisches Bremssystem vor. Das bedeutet, dass in zumindest einer Betriebsart des Bremssystems das in dem Bremsfluidvolumen vorliegende Bremsfluid bei einer Betätigung des Bedienelements nicht unmittelbar den an der Radbremse anliegenden Istbremsdruck bereitstellt oder allenfalls einen Teil von diesem bereitstellt. Vielmehr ist vorgesehen, bei der Betätigung des Bedienelements einen Sollbremsdruck zu ermitteln, wobei dies mithilfe wenigstens eines Sensors vorgesehen sein kann, welcher dem Bedienelement und/oder dem Hauptbremskolben und/oder dem Hauptbremszylinder und/oder einem Simulatorzylinder, in welchem ein Simulatorkolben verlagerbar angeordnet ist, zugeordnet ist.
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Der Sensor kann beispielsweise als Wegsensor oder als Drucksensor ausgestaltet sein. In ersterem Fall wird mithilfe des Sensors die Betätigungsstrecke des Bedienelements ermittelt, um welche das Bedienelement bei seiner Betätigung verlagert wird. Zusätzlich oder alternativ kann selbstverständlich der in dem Hauptbremszylinder vorliegende Druck mittels des Sensors ermittelt werden. Aus den mithilfe des Sensors gemessenen Größen, also beispielsweise dem Weg und/oder dem Druck, wird anschließend der Sollbremsdruck ermittelt. Nachfolgend wird an der Radbremse ein Istbremsdruck angelegt beziehungsweise eingestellt, welcher dem Sollbremsdruck entspricht.
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Der Istbremsdruck wird dabei von der Bremsdruckquelle bereitgestellt, welche beispielsweise in Form einer Pumpe vorliegt, insbesondere einer elektrisch betriebenen Pumpe. In der vorstehend beschriebenen Betriebsart des Bremssystems ist insoweit das Bremsfluidvolumen nicht oder zumindest nicht unmittelbar mit der Radbremse verbunden beziehungsweise strömungsverbunden. Um dennoch dem Fahrer des Kraftfahrzeugs bei der Betätigung des Bedienelements eine haptische Rückmeldung zu geben, ist dem Hauptbremszylinder bevorzugt ein - optionaler - Bremskraftsimulator zugeordnet. Dieser verfügt über den Simulatorkolben, welcher in dem Simulatorzylinder verlagerbar angeordnet ist und sich über ein Federelement an einer Wandung des Simulatorzylinders abstützt und insoweit federkraftbeaufschlagt ist.
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Der Simulatorkolben begrenzt zusammen mit dem Simulatorzylinder ein Simulatorfluidvolumen, welches analog zu dem Bremsfluidvolumen variabel ist, wobei die Größe des Simulatorfluidvolumens von der Stellung des Simulatorkolbens abhängt. Das Simulatorfluidvolumen ist mit dem Bremsfluidvolumen strömungsverbunden. Bei einer Betätigung des Bedienelements wird das Bremsfluidvolumen verkleinert und in dem Bremsfluidvolumen vorliegendes Bremsfluid dem Simulatorfluidvolumen zugeführt. Entsprechend vergrößert sich das Simulatorfluidvolumen, wodurch der Simulatorkolben entgegen der Federkraft ausgelenkt wird.
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In Abhängigkeit von der Federkraft, welche von der Auslenkung des Simulatorkolbens abhängen kann, wirkt in der beschriebenen Betriebsart aufgrund der Strömungsverbindung zwischen dem Simulatorfluidvolumen und dem Bremsfluidvolumen auf das Bedienelement eine Gegenkraft, welche einer von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs auf das Bedienelement aufgebrachten Bedienkraft entgegengerichtet ist. Entsprechend erhält der Fahrer über das Bedienelement eine haptische Rückmeldung, welche im Wesentlichen von der Auslenkung des Bedienelements aus seiner Ausgangsstellung beziehungsweise Ruhestellung abhängig ist.
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Zur Bereitstellung einer Rückfallebene bei einem Defekt des Bremssystems, beispielsweise bei einem Ausfall der Bremsdruckquelle, liegt vorzugsweise eine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und der Radbremse vor. Auf diese Art und Weise kann auch bei einem Defekt des Bremssystems bei einer Betätigung des Bedienelements an der Radbremse ein Istbremsdruck aufgebaut werden. Hierzu muss der Fahrer jedoch eine wesentlich größere Bedienkraft auf das Bedienelement aufbringen als üblich.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bremssystem für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Bremssystemen Vorteile aufweist, insbesondere auch im Fehlerfall einen sicheren Betrieb des Bremssystems, insbesondere ein „fail operational“-Verhalten, ermöglicht.
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Dies wird erfindungsgemäß mit einem Bremssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass die Bremsdruckquelle als Linearkolbenpumpe ausgebildet ist und einen in einem Pumpenzylinder linear verlagerbaren Pumpenkolben aufweist, der mit einer linear verlagerbaren ersten Spindel einer ersten Antriebseinrichtung und mit einer parallel zu der ersten Spindel linear verlagerbar geführten zweiten Spindel einer zweiten Antriebseinrichtung gekoppelt ist.
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Die Bremsdruckquelle liegt in Form der Linearkolbenpumpe vor. Das bedeutet, dass sie als wesentliche Bestandteile den Pumpenzylinder und den Pumpenkolben aufweist. Der Pumpenkolben ist in dem Pumpenzylinder linear verlagerbar angeordnet und begrenzt gemeinsam mit diesem ein Pumpfluidvolumen. Die Größe des Pumpfluidvolumens hängt insoweit von der Stellung des Pumpenkolbens bezüglich des Pumpenzylinders ab. Durch Verlagerung des Pumpenkolbens innerhalb des Pumpenzylinders kann Bremsfluid entweder von der Bremsdruckquelle in Richtung der Radbremse gefördert oder in Richtung der Bremsdruckquelle gefördert werden, beispielsweise aus der Radbremse und/oder dem Vorratsbehälter.
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In anderen Worten wird das Bremsfluid bei einer Verlagerung des Pumpenkolbens in einer ersten Richtung in Richtung der Radbremse gedrängt und bei einer Verlagerung des Pumpenkolbens in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung angesaugt, beispielsweise aus dem Vorratsbehälter. Zu diesem Zweck liegt zum Beispiel eine Strömungsverbindung zwischen der Bremsdruckquelle und dem Vorratsbehälter vor, wobei in dieser Strömungsverbindung besonders bevorzugt ein Rückschlagventil angeordnet ist, welches eine Strömung des Bremsfluids ausschließlich von dem Vorratsbehälter in Richtung der Bremsdruckquelle, nicht jedoch umgekehrt, also von der Bremsdruckquelle in Richtung des Vorratsbehälters, zulässt, letztere also unterbindet.
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Der Pumpenkolben ist mittels der ersten Antriebseinrichtung verlagerbar, bevorzugt sowohl in die erste Richtung als auch in die zweite Richtung. Zumindest ist jedoch eine Verlagerung des Pumpenkolbens mittels der ersten Antriebseinrichtung in die erste Richtung vorgesehen. Die erste Antriebseinrichtung verfügt über die erste Spindel, welche mit dem Pumpenkolben zu dessen Verlagerung zusammenwirkt. Um den vorstehend bereits erwähnten sicheren Betrieb des Bremssystems zu realisieren, ist zusätzlich zu der ersten Antriebseinrichtung die zweite Antriebseinrichtung vorgesehen. Diese verfügt über die zweite Spindel, welche ebenfalls mit dem Pumpenkolben gekoppelt ist, nämlich zu dessen Verlagerung zumindest in die erste Richtung. Zusätzlich oder alternativ kann jedoch auch eine Verlagerung des Pumpenkolbens in die zweite Richtung mittels der zweiten Antriebseinrichtung realisierbar sein.
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Die beiden Spindeln, also die erste Spindel und die zweite Spindel, sind linear verlagerbar gelagert. Zu einer Verlagerung des Pumpenkolbens werden sie jeweils von der entsprechenden Antriebseinrichtung mit einer Linearbewegung beaufschlagt. Die beiden Spindeln sind parallel zueinander angeordnet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegen sie koaxial zueinander vor.
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Die beiden Antriebseinrichtungen, also die erste Antriebseinrichtung und die zweite Antriebseinrichtung, sind besonders bevorzugt separat voneinander betreibbar. Zu diesem Zweck ist beispielsweise die erste Antriebseinrichtung mit einer ersten Steuerschaltung und die zweite Antriebseinrichtung mit einer zweiten Steuerschaltung elektrisch verbunden und von der jeweiligen Steuerschaltung ansteuerbar. Die beiden Steuerschaltungen sind unabhängig voneinander, sodass auch bei einem Ausfall einer der Antriebseinrichtungen und/oder einer der Steuerschaltungen ein zuverlässiger Betrieb des Bremssystems gewährleistet ist.
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Der Radbremse sind beispielsweise ein Einlassventil und ein Auslassventil strömungstechnisch zugeordnet. So sind das Einlassventil und das Auslassventil jeweils an die Radbremse strömungstechnisch angeschlossen. Das Einlassventil ist auf seiner der Radbremse abgewandten Seite strömungstechnisch unmittelbar oder mittelbar an die Bremsdruckquelle angeschlossen, somit also an eine Druckseite der Bremsdruckquelle. Das Einlassventil dient dazu, der Radbremse mittels der Bremsdruckquelle bereitgestelltes Bremsfluid zuzuführen. Bei wenigstens teilweise oder vollständig geöffnetem Einlassventil kann insoweit das von der Bremsdruckquelle bereitgestellte Bremsfluid in Richtung der Radbremse strömen. Bei geschlossenem Einlassventil ist die Strömungsverbindung zwischen der Bremsdruckquelle und der Radbremse unterbrochen.
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Das Auslassventil dient hingegen dem Abführen von Bremsfluid von der Radbremse, insoweit also dem Verringern des Istbremsdrucks. Auf seiner der Radbremse abgewandten Seite ist das Auslassventil vorzugsweise an einen Vorratsbehälter für das Bremsfluid angeschlossen. Bei wenigstens teilweise oder vollständig geöffnetem Auslassventil kann das an beziehungsweise in der Radbremse vorliegende Bremsfluid von dieser fortströmen, nämlich insbesondere in den Vorratsbehälter. Bei geschlossenem Auslassventil verbleibt hingegen das Bremsfluid an beziehungsweise in der Radbremse, insbesondere ist die Strömungsverbindung zwischen der Radbremse und dem Vorratsbehälter unterbrochen.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Antriebseinrichtung und die zweite Antriebseinrichtung jeweils als Linearantriebseinrichtung ausgestaltet sind. Darunter ist zu verstehen, dass die Antriebseinrichtungen zur Aufprägung einer Linearbewegung auf ihre jeweilige Spindel ausgebildet sind. Insbesondere kann die jeweilige Antriebseinrichtung ihre Spindel ausschließlich mit einer derartigen Linearbewegung beaufschlagen, wohingegen die entsprechende Spindel beispielsweise in Umfangsrichtung bezüglich ihrer Verlagerungsrichtung festgesetzt ist.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Linearantriebseinrichtung als Kugelgewindetrieb, Rollengewindetrieb, Linearmotor oder als Linearaktor ausgestaltet ist. Grundsätzlich kann die Linearantriebseinrichtung beliebig ausgeführt sein. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung als Schraubgetriebe, beispielsweise als Kugelgewindetrieb oder als Rollengewindetrieb. Auch eine Ausführungsform als elektromechanischer Linearantrieb kann vorgesehen sein, nämlich beispielsweise als Linearmotor oder als Linearaktor. Der Linearmotor ist hierbei bevorzugt ein elektrodynamischer Antrieb, wohingegen der Linearaktor beispielsweise als piezoelektrischer, elektrostatischer, elektromagnetischer, magnetostriktiver oder thermoelektrischer Aktor vorliegt.
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Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Spindel in der ersten Spindel linear verlagerbar angeordnet ist. In anderen Worten sind die beiden Spindeln koaxial zueinander angeordnet, wobei die zweite Spindel in der ersten Spindel vorliegt. Die erste Spindel ist insoweit als Hohlspindel ausgestaltet, welche die zweite Spindel wenigstens bereichsweise aufnimmt. Besonders bevorzugt durchgreift die zweite Spindel die erste Spindel in axialer Richtung bezüglich ihrer Längsmittelachse vollständig.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die zweite Spindel an der ersten Spindel gelagert ist. Die zweite Spindel ist insoweit nicht nur koaxial bezüglich der ersten Spindel angeordnet, sondern über wenigstens ein Lager mit ihr gekoppelt. Das Lager kann beispielsweise als Wälzlager oder als Gleitlager ausgestaltet sein.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die erste Spindel und/oder die zweite Spindel in Umfangsrichtung festgesetzt sind. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Beispielsweise sind die beiden Spindeln entsprechend gelagert. Im Falle der koaxialen Anordnung ist beispielsweise die erste Spindel an einem Pumpengehäuse der Linearkolbenpumpe drehfest, also lediglich linear verlagerbar, gelagert, wohingegen die zweite Spindel drehfest beziehungsweise lediglich linear verlagerbar an der ersten Spindel gelagert ist. Alternativ oder zusätzlich kann selbstverständlich auch eine unmittelbare entsprechende Lagerung der zweiten Spindel an dem Pumpengehäuse realisiert sein.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die erste Spindel und die zweite Spindel jeweils bidirektional an dem Pumpenkolben angreifen, oder dass eine der Spindeln bidirektional und eine andere der Spindeln unidirektional an dem Pumpenkolben angreift. Unter dem bidirektionalen Angreifen ist eine Befestigung der jeweiligen Spindel an dem Pumpenkolben zu verstehen, welche eine Verlagerung in beide der vorstehend genannten Richtungen, also sowohl in die erste Richtung als auch in die zweite Richtung, ermöglicht. Der Pumpenkolben kann insoweit mithilfe der jeweiligen Spindel in beide Richtungen verlagert werden.
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Im Falle des unidirektionalen Angreifens ist die entsprechende Spindel derart ausgebildet, dass sie den Pumpenkolben lediglich in eine der Richtungen verlagern kann, bevorzugt in die erste Richtung. Beispielsweise kann der Pumpenkolben mit der unidirektional an dem Pumpenkolben angreifenden Spindel durch Druckbeaufschlagung in die erste Richtung verlagert werden, während ein Ziehen in die Gegenrichtung nicht möglich ist. Es ist nun eine Ausführungsform realisierbar, bei welcher beide Spindeln bidirektional an dem Pumpenkolben angreifen. Alternativ kann dies lediglich für eine der Spindeln, beispielsweise die erste Spindel, vorgesehen sein. Die andere ist in diesem Fall lediglich unidirektional mit dem Pumpenkolben gekoppelt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Antriebseinrichtung und/oder die zweite Antriebseinrichtung Mittel zur Verlagerungsfreigabe der jeweiligen Spindel aufweist. Die Mittel dienen dazu, die Spindel der entsprechenden Antriebseinrichtung zur linearen Verlagerung freizugeben. Derartige Mittel sind vorzugsweise vorgesehen, wenn beide Spindeln bidirektional an dem Pumpenkolben angreifen, also beispielsweise starr mit ihm verbunden sind. Um in diesem Fall einen Betrieb des Bremssystems beziehungsweise der Linearkolbenpumpe mittels lediglich einer der Antriebseinrichtungen zu ermöglichen, ist es entsprechend sinnvoll, die Spindel der jeweils anderen Antriebseinrichtung freizugeben, damit diese der Bewegung des Pumpenkolbens nicht entgegenwirkt. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, die Linearkolbenpumpe derart zu betreiben, dass die Verlagerung des Pumpenkolbens stets durch Betreiben beider Antriebseinrichtungen realisiert ist.
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Im Rahmen einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Antriebseinrichtung und die zweite Antriebseinrichtung baugleiche Motoren zum Antreiben der Spindeln aufweisen. Die Motoren weisen insoweit zumindest dieselbe Nennleistung, also das gleiche Drehmoment bei derselben Drehzahl, auf. Die Motoren sind derart ausgelegt, dass die Linearkolbenpumpe auch mit lediglich einer der Antriebseinrichtungen beziehungsweise einem der Motoren zuverlässig betrieben werden kann, also auch bei dem Ausfall einer der Antriebseinrichtungen keine Einschränkungen in der Funktionalität des Bremssystems auftreten.
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Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass die erste Antriebseinrichtung mittels einer ersten Steuerschaltung und die zweite Antriebseinrichtung mittels einer von der ersten Steuerschaltung unabhängigen zweiten Steuerschaltung ansteuerbar ist. Die beiden Steuerschaltungen, also die erste Steuerschaltung und die zweite Steuerschaltung, sind grundsätzlich separat voneinander betreibbar, also völlig unabhängig voneinander aufgebaut. Bevorzugt werden die beiden Steuerschaltungen getrennt voneinander mit elektrischem Strom versorgt, sodass insoweit eine separate Stromversorgung der beiden Steuerschaltungen realisiert ist. Dabei kann es besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die beiden Steuerschaltungen an unterschiedliche Stromkreise eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs angeschlossen sind, sodass auch bei dem Ausfall eines der Stromkreise zwar eine der Steuerschaltungen außer Funktion ist, die jeweils andere jedoch funktionsfähig ist.
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Die beiden Steuerschaltungen können grundsätzlich demselben Steuergerät zugeordnet sein und entsprechend in einem gemeinsamen Steuergerätegehäuse vorliegen. Alternativ ist es selbstverständlich möglich, die beiden Steuerschaltungen separaten Steuergeräten zuzuordnen und entsprechend in unterschiedlichen Steuergerätegehäusen und mithin räumlich separiert anzuordnen. In letzterem Fall wird aufgrund der weitgehenden Trennung der Steuerschaltungen eine besonders hohe Ausfallsicherheit des Bremssystems realisiert. Durch die Aufteilung der beiden Antriebseinrichtungen auf die Steuerschaltungen wird eine hohe Redundanz erzielt, sodass auch bei dem Ausfall einer der Steuerschaltungen die Funktionsfähigkeit des Bremssystems in hohem Maße weiterhin gegeben ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige
- Figur eine schematische Darstellung eines Bremssystems für ein Kraftfahrzeug.
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Die Figur zeigt eine schematische Darstellung eines Bremssystems 1 für ein Kraftfahrzeug, welches einen Hauptbremszylinder 2, einen Bremskraftsimulator 3, eine Bremsdruckquelle 4 sowie Radbremsen 5, 6, 7 und 8 aufweist. Die Anzahl der Radbremsen 5, 6, 7 und 8 ist selbstverständlich beliebig. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Radbremsen 5, 6, 7 und 8 vorgesehen, es kann jedoch auch eine höhere oder niedrigere Anzahl an Radbremsen vorliegen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Radbremsen 5 und 7 Rädern einer ersten Radachse, insbesondere einer Vorderachse, und die Radbremsen 6 und 8 Rädern einer zweiten Radachse, insbesondere einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs, zugeordnet.
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Dem Hauptbremszylinder 2 ist ein Bedienelement 9 zugeordnet, das hier als Bremspedal ausgeführt ist. Das Bedienelement 9 ist mit einem Hauptbremskolben 10 gekoppelt, beispielsweise über eine Hebelverbindung. Der Hauptbremskolben 10 ist verlagerbar in dem Hauptbremszylinder 2 angeordnet. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu dem Hauptbremskolben 10 ein weiterer Bremskolben 11 in dem Hauptbremszylinder 2 angeordnet. Dieser ist jedoch optional.
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Der Hauptbremskolben 10 schließt zusammen mit dem Hauptbremszylinder 2 ein Bremsfluidvolumen 12 ein. Dieses ist mit einem Simulatorfluidvolumen 13 des Bremskraftsimulators 3 strömungsverbunden. Das Simulatorfluidvolumen 13 wird von einem Simulatorkolben 14 gemeinsam mit einem Simulatorzylinder 15 begrenzt, in welchem der Simulatorkolben 14 verlagerbar angeordnet ist. Der Simulatorkolben 14 ist vorzugsweise mittels wenigstens eines Federelements 16 federkraftbeaufschlagt. Das Federelement 16 bewirkt eine Federkraft auf den Simulatorkolben 14, welche einer Vergrößerung des Simulatorfluidvolumens 13 entgegengerichtet ist.
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Dem Hauptbremszylinder 2 und/oder dem Bedienelement 9 ist ein hier nicht dargestellter Sensor zugeordnet, mittels welchem bei einer Betätigung des Bedienelements 9 ein Sollbremsdruck ermittelt wird. Nachfolgend wird an der wenigstens einen Radbremse 5, 6, 7 und 8 ein mittels der Bremsdruckquelle 4 erzeugter Istbremsdruck angelegt, welcher dem Sollbremsdruck entspricht. Die Bremsdruckquelle 4 ist hier vorzugsweise als Pumpe ausgestaltet, welche mittels eines Elektromotors 17 angetrieben wird beziehungsweise antreibbar ist.
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Strömungstechnisch zwischen dem Bremsfluidvolumen 12 und dem Simulatorfluidvolumen 13 ist ein Schaltventil 18 angeordnet. Strömungstechnisch parallel zu dem Schaltventil 18 ist ein Rückschlagventil 19 angeordnet. Das Rückschlagventil 19 ist derart ausgestaltet, dass es in Richtung der Radbremse 5, 6, 7 beziehungsweise 8 öffnet, also eine Strömung aus dem Simulatorfluidvolumen 13 zulässt, eine Strömung in das Simulatorfluidvolumen 13 hinein jedoch unterbindet.
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Mithilfe des Bremssystems 1 wird eine Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Radbremsen 5 und 6 werden nachfolgend als erste Radbremsen 5 und 6 bezeichnet, wobei Einlassventile 20 und 21 erste Einlassventile, Auslassventile 22 und 23 als erste Auslassventile, ein Trennventil 24 als erstes Trennventil und ein Stellventil 25 als erstes Stellventil 25 bezeichnet werden. Analog hierzu werden die Radbremsen 7 und 8 als zweite Radbremsen bezeichnet, wobei Einlassventile 26 und 27 als zweite Einlassventile, Auslassventile 28 und 29 als zweite Auslassventile, ein Trennventil 30 als zweites Trennventil und ein Stellventil 31 als zweites Stellventil vorliegt.
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Die zweiten Ventile 26, 27, 28, 29, 30 und 31 sind jeweils analog zu dem entsprechenden ersten Ventil 20, 21, 22, 23, 24 beziehungsweise 25 ausgestaltet. Entsprechend wird nachfolgend lediglich auf die ersten Ventile 20, 21, 22, 23, 24 und 25 näher eingegangen und für die zweiten Ventile 26, 27, 28, 29, 30 und 31 auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen.
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Es ist erkennbar, dass die ersten Einlassventile 20 und 21 einerseits, nämlich auf ihrer den Radbremsen 5 und 6 abgewandten Seite, jeweils sowohl an das erste Trennventil 24 als auch an das erste Stellventil 25 strömungstechnisch angeschlossen sind. Auf ihrer dem Trennventil 24 und dem Stellventil 25 abgewandten Seite ist das erste Einlassventil 20 an die Radbremse 5 und das Einlassventil 20 an die Radbremse 6 angeschlossen. Strömungstechnisch parallel zu dem jeweiligen Einlassventil 20 beziehungsweise 21 ist das entsprechende Auslassventil 20 beziehungsweise 23 an die jeweilige Radbremse 5 beziehungsweise 6 angeschlossen.
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Auf seiner der Radbremse 5 beziehungsweise 6 abgewandten Seite ist das jeweilige Auslassventil 22 beziehungsweise 23 beispielsweise an einen Vorratsbehälter 32 strömungstechnisch angeschlossen. Zusätzlich oder alternativ kann eine Strömungsverbindung zu dem Hauptbremszylinder 2 und/oder dem Bremskraftsimulator 3 vorgesehen sein.
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Das Trennventil 24 ist auf seiner den Radbremsen 5 und 6 abgewandten Seite an die Bremsdruckquelle 4 angeschlossen. Das Stellventil 25 ist dagegen auf seiner den Radbremsen 5 und 6 abgewandten Seite an den Hauptbremszylinder 2 und/oder den Bremskraftsimulator 3 strömungstechnisch angeschlossen.
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Es ist erkennbar, dass die Bremsdruckquelle 4 als Linearkolbenpumpe ausgestaltet ist und insoweit einen Pumpenzylinder 33 aufweist, in welchem ein Pumpenkolben 34 linear verlagerbar angeordnet ist. Der Pumpenkolben 34 schließt mit dem Pumpenzylinder 33 ein Pumpfluidvolumen 35 ein, welches strömungstechnisch an die beiden Trennventile 24 und 30 angeschlossen ist. Andererseits ist das Pumpfluidvolumen 35 über eine Anschlussleitung 36 mit dem Vorratsbehälter 32 verbunden, wobei in der Anschlussleitung 36 ein Rückschlagventil 37 vorliegt, welches eine Fluidströmung von dem Vorratsbehälter 32 in Richtung des Pumpfluidvolumens 35 zulässt, eine Rückströmung aus dem Pumpfluidvolumen 35 in Richtung des Vorratsbehälters 32 jedoch unterbindet.
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Der vorstehend bereits erwähnte Elektromotor 17 bildet einen Bestandteil einer ersten Antriebseinrichtung 38. Der ersten Antriebseinrichtung 38 ist zudem eine erste Spindel 39 zugeordnet. Zur redundanten Auslegung des Bremssystems 1 ist zusätzlich zu der ersten Antriebseinrichtung 38 eine zweite Antriebseinrichtung 40 mit einem zweiten Elektromotor 41 und einer zweiten Spindel 42 vorgesehen. Die beiden Spindeln, also die erste Spindel 39 und die zweite Spindel 42 sind parallel zueinander linear verlagerbar angeordnet und jeweils mit dem Pumpenkolben 34 gekoppelt.
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In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die zweite Spindel 42 in der ersten Spindel 39 linear verlagerbar angeordnet. Hierzu liegt sie koaxial zu ihr vor. Die Antriebseinrichtungen 38 und 40 sind bevorzugt jeweils als Linearantriebseinrichtung ausgestaltet, beispielsweise als Kugelgewindetrieb, Rollengewindetrieb, Linearmotor oder Linearaktor. Die beiden Elektromotoren 17 und 41 sind bevorzugt baugleich ausgestaltet, sodass der Ausfall eines der Elektromotoren 17 oder 41 ohne weiteres von dem jeweils anderen Elektromotor 41 beziehungsweise 17 kompensiert werden kann.
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Mit dem hier beschriebenen Bremssystem 1 kann aufgrund der zwei Antriebseinrichtungen 38 und 40 ein sogenanntes „fail operational“-Verhalten realisiert werden. So ist das Bremssystem 1 auch bei dem Ausfall einer der Antriebseinrichtungen 38 und 40 vollständig funktionsfähig.
