DE102018221761A1

DE102018221761A1 - Bremssystem, enthaltend einen Hauptzylinder mit einem elastischen Pedalgefühlelement

Info

Publication number: DE102018221761A1
Application number: DE102018221761.0A
Authority: DE
Inventors: Kristijan Tarandek; Hans-Jörg Feigel; I-Che Chiang; Priti Kumari
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-06-18
Also published as: US20220089136A1; WO2020122690A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem (10), welches aufweist:ein Bremspedal (14); einen Hauptzylinder (20), enthaltend eine erste Hauptkammer (21), eine zweite Hauptkammer (22), einen ersten Hauptkolben (23) und einen zweiten Hauptkolben (24), wobei der erste Hauptkolben (23) durch Betätigen des Bremspedals (14) direkt versetzbar ist und der zweite Hauptkolben (24) ein schwimmender Kolben ist und die erste Hauptkammer (21),die zwischen dem ersten Hauptkolben (23) und dem zweiten Hauptkolben (24) ist, von der zweiten Hauptkammer (22) trennt; einen ersten Hydraulikkreis (30), enthaltend zumindest eine erste hydraulische Radbremse (31); einen zweiten Hydraulikkreis (32), enthaltend zumindest eine zweite hydraulische Radbremse (33); und eine Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung (16),enthaltend einen Aktuator zur Druckbeaufschlagung des ersten Hydraulikkreises (30) und des zweite Hydraulikkreises (32) in Abhängigkeit von einer Operation des Bremspedals (14) in einem normalen Betriebsmodus des Bremssystems (10).Die erste Hauptkammer (21) ist in einem Notfallmodus des Bremssystems (10) hydraulisch mit dem ersten Hydraulikkreis (30) zur Druckbeaufschlagung des ersten Hydraulikkreises (30) verbunden, während die zweite Hauptkammer (22) in dem Notfallmodus hydraulisch über ein erstes Absperrventil (41) mit dem zweiten Hydraulikkreis (32) verbunden ist für die Druckbeaufschlagung des zweiten Hydraulikkreises (32), wenn das erste Absperrventil (41) geöffnet ist, während der zweite Hauptkolben (24) in dem normalen Betriebsmodus durch Schließen des ersten Absperrventils (41) in einer Verriegelungsposition verriegelt werden kann, und wobei ein elastisches Pedalgefühlelement (50) in der ersten Hauptkammer (21) angeordnet ist, um in Kontakt mit dem ersten Hauptkolben (23) und dem zweiten Hauptkolben (24) zu sein, für die Erzeugung einer Pedalkraft, wenn das Bremspedal (14) betätigt wird, während der zweite Hauptkolben (24) in dem normalen Betriebsmodus verriegelt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bremssystem. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Bremssystem, das eine Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung zum Beaufschlagen von Hydraulikkreisen mit Druck in Abhängigkeit von einer Betätigung eines Bremspedals in einem normalen Betätigungsmodus des Bremssystems aufweist.
Ein herkömmliches verstärktes Bremssystem ist beispielsweise in 1 der US 2014/01594773 A1 gezeigt. In einem derartigen herkömmlichen Bremssystem ist ein Pedalbewegungssensor mit einem Bremspedal gekoppelt und betätigbar, um die Größe einer Bewegung des Bremspedals zu erfassen, sodass ein entsprechendes Signal zu einer Steuervorrichtung gesendet werden kann. Die Steuervorrichtung interpretiert das Signal und sendet ein weiteres Signal zu einer Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung, die einen Aktuator enthält. Der Aktuator seinerseits beaufschlagt Bremsfluid mit Druck, um hydraulische Radbremsen zu betätigen. Weiterhin ist ein separater Pedalgefühlsimulator vorgesehen, um das Gefühl und den während des Bremsens zurückgelegten Weg bei einem herkömmlichen Bremssystem, das Fluid direkt von einem Hauptzylinder zu Radzylindern liefert, nachzuahmen.
Jedoch kann die Ausgestaltung derartiger herkömmlicher Bremssysteme ziemlich kompliziert und raumeinnehmend sein aufgrund einer relativ großen Anzahl von Teilen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes Bremssystem anzugeben, das vorzugsweise eine verringerte Anzahl von Teilen hat. Weiterhin soll es vorteilhaft dahingehend sein, dass die Herstellungskosten des Bremssystems herabgesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um zumindest eine der vorgenannten Aufgaben zu lösen.
Demgemäß ist ein Bremssystem vorgesehen, welches aufweist:

- ein Bremspedal;
- einen Hauptzylinder, enthaltend eine erste Hauptkammer, eine zweite Hauptkammer, einen ersten Hauptkolben und einen zweiten Hauptkolben, wobei der erste Hauptkolben durch Betätigen des Bremspedals direkt versetzbar ist und der zweite Hauptkolben ein schwimmender Kolben ist und die erste Hauptkammer, die zwischen dem ersten Hauptkolben und dem zweiten Hauptkolben ist, von der zweiten Hauptkammer trennt;
- einen ersten Hydraulikkreis, enthaltend zumindest eine erste hydraulische Radbremse;
- einen zweiten Hydraulikkreis, enthaltend zumindest eine zweite hydraulische Radbremse; und
- eine Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung, enthaltend einen Aktuator zum Beaufschlagen des ersten Hydraulikkreises und des zweiten Hydraulikkreises mit Druck in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals in einem normalen Betätigungsmodus des Bremssystems.

Die erste Hauptkammer ist hydraulisch mit dem ersten Hydraulikkreis verbunden, um den ersten Hydraulikkreis in einem Notfallmodus des Bremssystems mit Druck zu beaufschlagen.
Die zweite Hauptkammer ist hydraulisch über ein erstes Absperrventil mit dem zweiten Hydraulikkreis verbunden, um den zweiten Hydraulikkreis in dem Notfallmodus mit Druck zu beaufschlagen, wenn das erste Absperrventil geöffnet ist, während der zweite Hauptkolben in einer Verriegelungsposition durch Schließen des ersten Absperrventils in dem normalen Betätigungsmodus verriegelt werden kann.
Weiterhin ist ein elastisches Pedalgefühlelement in der ersten Hauptkammer angeordnet, um in Kontakt mit dem ersten Hauptkolben und dem zweiten Hauptkolben für die Erzeugung einer Pedalkraft zu sein, wenn das Bremspedal betätigt wird, während der zweite Hauptkolben in dem normalen Betätigungsmodus verriegelt ist.
Da der zweite Hauptkolben in dem normalen Betätigungsmodus verriegelt ist, ist der zweite Hauptkolben in dem normalen Betätigungsmodus nicht versetzbar. Somit kann ein Volumen der zweiten Hauptkammer in dem normalen Betätigungsmodus im Wesentlichen konstant sein. Wenn das Bremspedal in dem normalen Betätigungsmodus betätigt wird, wird der erste Hauptkolben zu dem zweiten Hauptkolben hin vorwärtsbewegt, was zu einer Verformung des elastischen Pedalgefühlelements führt. Der Fahrer erfährt somit eine Gegenkraft, wenn das Bremspedal betätigt wird. In dem vorgeschlagenen Bremssystem kann das elastische Pedalgefühlelement die Pedalkraft eines herkömmlichen Bremssystems während einer Bremsaktion nachahmen. Somit kann das elastische Pedalgefühlelement als ein Pedalsimulator fungieren.
Da das elastische Pedalgefühlelement in den Hauptzylinder integriert ist, sind ein separater Pedalsimulator oder zusätzlich Schalt- oder Sperrventile nicht erforderlich. Daher kann im Vergleich mit herkömmlichen Bremssystemen ein kompaktes Bremssystem mit einer verringerten Anzahl von Teilen erhalten werden.
Der Notfallmodus kann als ein Ersatzmodus /hydraulischer Ersatzmodus verwendet werden, beispielsweise wenn die Energiezuführung versagt oder wenn die Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung oder ein oder mehrere elektrisch betätigte Ventile nicht ordnungsgemäß funktionieren. In dem Notfallmodus kann Bremsfluid von dem Hauptzylinder zu den hydraulischen Radbremsen geliefert werden. Somit sieht das Bremssystem nicht nur einen Hauptzylinder mit einem integrierten Pedalsimulator in dem normalen Betriebsmodus vor sondern das Bremssystem kann auch die Betätigung von zumindest einigen der hydraulischen Radbremsen in einem Notfall ermöglichen.
Der zweite Hauptkolben kann in dem Notfallmodus entriegelt werden. Auf diese Weise kann der zweite Hauptkolben versetzt werden, wodurch ein Volumen der zweiten Hauptkammer geändert wird. Somit kann das erste Absperrventil in dem Notfallmodus geöffnet werden, um eine hydraulische Verbindung zwischen der zweiten Hauptkammer und dem zweiten Hydraulikkreis herzustellen. Da die zweite Hauptkammer in dem Notfallmodus hydraulisch mit dem zweiten Hydraulikkreis verbunden ist, kann der zweite Hydraulikkreis direkt bei Betätigung des Bremspedals mit Druck beaufschlagt werden. Vorzugsweise ist die hydraulische Verbindung zwischen der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung und den Hydraulikkreisen in dem Notfallmodus blockiert, zum Beispiel durch dedizierte Rückschlagventile oder normalerweise geschlossene Absperrventile.
Eine Feder kann in der zweiten Hauptkammer angeordnet sein, die den zweiten Hauptkolben zu dem ersten Hauptkolben hin und zu der Verriegelungsposition hin vorspannt. Die Feder kann das Drücken des zweiten Hauptkolbens zurück in seine Verriegelungsposition vereinfachen, wenn eine Änderung aus dem Notfallmodus in den normalen Betriebsmodus erfolgt und/oder wenn in dem Notfallmodus eine Änderung aus einer Bremsposition zu einer Nichtbremsposition hin erfolgt. Die Nichtbremsposition (auch als Ruheposition bezeichnet) des zweiten Hauptkolbens in dem Notfallmodus kann der Verriegelungsposition des zweiten Hauptkolbens in dem normalen Betriebsmodus entsprechen.
Wahlweise weist das Bremssystem weiterhin einen Behälter zum Speichern eines Bremsfluids auf. Bei einem Ausführungsbeispiel kann die erste Hauptkammer über ein zweites Absperrventil hydraulisch mit dem Behälter verbunden sein. Das zweite Absperrventil kann in dem normalen Betriebsmodus geöffnet sein. Das durch den ersten Hauptkolben in der ersten Hauptkammer verdrängte Fluid kann über das zweite Absperrventil zu dem Behälter geleitet werden. Diese Implementierung kann das Aufbauen von Druck in der ersten Hauptkammer während einer Bremsaktion in dem normalen Betriebsmodus verhindern und den Gebrauch des Pedalsimulators erleichtern.
Es kann vorgesehen sein, dass das erste Absperrventil ein normalerweise geöffnetes Ventil (NO-Ventil) ist. Das zweite Absperrventil kann ein normalerweise geschlossenes Ventil (NC-Ventil) sein. Weiterhin können und/ oder das zweite Absperrventil elektrisch betätigbar sein, zum Beispiel durch entsprechende Steuersignale von einer Steuereinheit (siehe unten). Wahlweise können das erste und/oder das zweite Absperrventil Solenoidventile sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel verbindet ein erster Druckentlastungspfad zur Druckentlastung des ersten Hydraulikkreises in dem normalen Betriebsmodus hydraulisch den ersten Hydraulikkreis über die erste Hauptkammer und das zweite Absperrventil mit dem Behälter. Es kann vorgesehen sein, dass ein Teil des ersten Druckentlastungspfads in dem Notfallmodus die erste Hauptkammer mit dem ersten Hydraulikkreis verbindet, um den ersten Hydraulikkreis mit Druck zu beaufschlagen. Mit anderen Worten, der erste Druckentlastungspfad zwischen dem ersten Hydraulikkreis und der ersten Hauptkammer enthält dieselbe Hydraulikfluidleitung oder dieselben Hydraulikfluidleitungen wie die hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Hydraulikkreis und der ersten Hauptkammer, um den ersten Hydraulikkreis in dem Notfallmodus mit Druck zu beaufschlagen.
Zusätzlich oder alternativ verbindet ein zweiter Druckentlastungspfad zur Druckentlastung des zweiten Hydraulikkreises in dem normalen Betriebsmodus hydraulisch den zweiten Hydraulikkreis mit dem Behälter. Typischerweise umgeht der zweite Druckentlastungspfad von dem zweiten Hydraulikkreis zu dem Behälter den Hauptzylinder, das heißt, enthält nicht irgendwelche Teile des Hauptzylinders. Mit anderen Worten, verschiedene hydraulische Fluidleitungen können für die zweiten Druckentlastungspfade in dem normalen Betriebsmodus und die hydraulische Verbindung zwischen der zweiten Hauptkammer und dem zweiten Hydraulikkreis für die Druckbeaufschlagung des zweiten Hydraulikkreises in dem Notfallmodus verwendet werden.
Der erste und/oder der zweite Hydraulikkreis können zwei Absperrventile pro hydraulischer Radbremse aufweisen. Diese Absperrventile können ein Druckzuführungsventil zur Druckbeaufschlagung der entsprechenden hydraulischen Radbremse und ein Druckentlastungsventil zur Druckentlastung der hydraulischen Radbremse sein. Das Druckentlastungsventil kann den Hydraulikkreis und den entsprechenden Druckentlastungspfad hydraulisch verbinden. Das Druckzuführungsventil kann den Hydraulikkreis und die Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung hydraulisch verbinden. Während beide Absperrventile in dem ersten Hydraulikkreis normalerweise geöffnete Ventile sein können, können in dem zweiten Hydraulikkreis das Druckzuführungsventil ein normalerweise geöffnetes Ventil und das Druckentlastungsventil ein normalerweise geschlossenes Ventil sein.
Das elastische Pedalgefühlelement kann ein Elastomer sein. Das elastische Pedalgefühlelement kann einen Körper aufweisen, der ein massiver Körper sein kann. Weiterhin kann der Körper des elastischen Pedalgefühlelements ein länglicher Körper mit einem ersten Axialendbereich, einem entgegengesetzten zweiten Axialendbereich und einem Zwischenbereich zwischen diesen sein. Weiterhin kann eine Längsrichtung des länglichen Körpers axial mit dem Hauptzylinder ausgerichtet sein. Wahlweise kann eine Mittellinie des länglichen Körpers mit einer Mittellinie des Hauptzylinders zusammenfallen. Der erste Axialendbereichs des Körpers kann in Kontakt mit dem ersten Hauptkolben sein, während der zweite Axialendbereich des Körpers in Kontakt mit dem zweiten Hauptkolben sein kann. Das elastische Pedalgefühlelement kann eine progressive Federcharakteristik aufweisen. Auf diese Weise können die Pedalbewegung und das von dem Fahrer erfahrene Gefühl verbessert werden. Der Körper kann einen konischen Bereich enthalten. Beispielsweise kann der zweite Endbereich konisch sein. Der Zwischenbereich kann eine zylindrische Form und einen konstanten Durchmesser haben. Der erste Endbereich kann einen Durchmesser haben, der größer als der Durchmesser des Zwischenbereichs und des zweiten Axialendbereichs ist. Der erste Hauptkolben und/oder der zweite Hauptkolben können jeweils eine Vertiefung enthalten, die zumindest einen Teil des elastischen Pedalgefühlelements aufnimmt. Die entsprechende Vertiefung kann so gebildet sein, dass sie ein Zusammendrücken des elastischen Pedalgefühlelements in der axialen Richtung ermöglicht, das heißt sich in einer radialen Richtung innerhalb der Vertiefung ausdehnt. Wenn das Bremspedal vollständig zusammengedrückt ist, kann das elastische Pedalgefühlelement so verformt sein, dass es bequem in die Vertiefung passt. Das elastische Pedalgefühlelement kann für eine Kompressionsbelastung ausgestaltet sein.
Bei einer Implementierungsform weist das Bremssystem einen Pedalsensor zum Erfassen einer Betätigung des Bremspedals auf. Weiterhin kann das Bremssystem eine Steuereinheit aufweisen. Die Steuereinheit kann so konfiguriert sein, dass sie eine Anzahl von verschiedenen Aktionen durchführt. Beispielsweise kann die Steuereinheit zum Aktivieren der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung und/oder zum Steuern von Ventilen des Bremssystems vorgesehen sein. Die Steuereinheit kann die Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung aktivieren und/oder die Ventile steuern in Abhängigkeit von Sensorsignalen des Pedalsensors. Die Steuereinheit kann konfiguriert sein zum Steuern von Ventilen, die der erste und der zweite Hydraulikkreis aufweisen, des ersten Absperrventils, des zweiten Absperrventils, eines dritten Absperrventils und/oder eines vierten Absperrventils (siehe unten). Die Steuerung der Ventile kann von dem Betriebsmodus des Bremssystems abhängen, das heißt des normalen Betriebsmodus, des Notfallmodus oder einer Selbstprüfung während des normalen Betriebsmodus (siehe unten).
Beispielsweise kann die Steuereinheit konfiguriert sein zum Geschlossenhalten des ersten Absperrventils und zum Offenhalten des zweiten Absperrventils in dem normalen Betriebsmodus und/oder zum Öffnen des ersten Absperrventils und zum Schließen des zweiten Absperrventils, um das Bremssystem in den Notfallmodus umzuschalten, wenn ein Fehler erfasst wird.
Optional kann ein Bremsfluid-Zuführungspfad den Behälter und einen Einlass der ersten Hauptkammer hydraulisch verbinden, wobei der Einlass offen ist, wenn der erste Hauptkolben in einer Ruheposition ist, und geschlossen ist, wenn der erste Hauptkolben durch das Bremspedal aus seiner Ruheposition herausbewegt wird.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ein drittes Absperrventil in dem Bremsfluid-Zuführungspfad zwischen dem Behälter und dem Einlass der ersten Hauptkammer angeordnet sein. Bei Ausführungsbeispielen das dritte Absperrventil ein normalerweise geöffnetes Ventil. Das dritte Absperrventil kann ein hydraulisch betätigtes Ventil sein. Der Hydraulikdruck, der zum Schließen des dritten Absperrventils erforderlich ist, kann direkt von der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung geliefert werden.
Die Steuereinheit kann zum Durchführen einer Selbstprüfung des Bremssystems konfiguriert sein, indem in dem normalen Betriebsmodus das dritte Absperrventil geschlossen und die erste Hauptkammer und/oder ein Abdichtbereich der ersten Hauptkammer mit Druck beaufschlagt werden. Wahlweise ist die Steuereinheit konfiguriert zum gleichzeitigen Schließen des zweiten Absperrventils und des dritten Absperrventils und vorzugsweise zum nachfolgenden Öffnen des zweiten Absperrventils während der Selbstprüfung zum Beispiel nach der Druckbeaufschlagung des Abdichtbereichs. Nachdem der Abdichtbereich mit Druck beaufschlagt wurde, kann die Steuereinheit konfiguriert sein zum Trennen einer Hydraulikverbindung für die Druckbeaufschlagung der ersten Hauptkammer und/oder des Abdichtbereichs.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Einlass der ersten Hauptkammer zwischen einem primären Abdichtteil und einem sekundären Abdichtteil angeordnet. Die Abdichtteile können zwischen dem ersten Hauptkolben und einer inneren Wand des Hauptzylinders angeordnet sein. Das primäre und/oder sekundäre Abdichtteil können jeweils in einer entsprechenden Ringnut angeordnet sein, die in der inneren Wand des Hauptkolbens gebildet ist.
Das primäre Abdichtteil kann so konfiguriert sein, dass es eine Abdichtung zwischen dem ersten Hauptkolben und dem Hauptzylinder vorsieht, um zumindest dann, wenn der erste Hauptkolben aus seiner Ruheposition herausbewegt wird, zu verhindern, dass Bremsfluid aus dem Hauptzylinder austritt. Das sekundäre Abdichtteil kann so konfiguriert sein, dass es zumindest in einer Ruheposition des ersten Hauptkolbens verhindert, dass Bremsfluid aus dem Hauptzylinder austritt.
Ein Druckprüfungspfad kann einen Druckpfad während der Selbstprüfung definieren. Der Druckprüfungspfad kann eine hydraulische Verbindung zwischen der ersten Hauptkammer und dem ersten Hydraulikkreis enthalten, um den ersten Hauptzylinder und/oder den Abdichtbereich während der Selbstprüfung mit Druck zu beaufschlagen. Vorzugsweise ist die hydraulische Verbindung zwischen der ersten Hauptkammer und dem ersten Hydraulikkreis des Druckprüfungspfads während des normalen Betriebszustands gleich der hydraulischen Verbindung der ersten Hauptkammer und dem ersten Hydraulikkreis in dem Notfallmodus. Bei alternativen Ausführungsbeispielen können die hydraulischen Verbindungen verschieden voneinander sein. Alternativ kann der Druckprüfungspfad eine direkte hydraulische Verbindung zwischen der ersten Hauptkammer und der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung enthalten, um den ersten Hauptzylinder und/oder den Abdichtbereich während der Selbstprüfung mit Druck zu beaufschlagen. Nachdem der erste Hauptzylinder und/oder der Abdichtbereich mit Druck beaufschlag wurden, kann die Steuereinheit Ventile in der hydraulischen Verbindung zur Druckbeaufschlagung des ersten Hauptzylinders und/oder des Abdichtbereichs schließen, wodurch die hydraulische Verbindung getrennt wird.
In einer weiteren Entwicklung kann das Bremssystem ein Hilfsabdichtteil aufweisen, das zwischen dem ersten Hauptkolben und der inneren Wand des Hauptzylinders angeordnet ist. Eine Druckprüfungskammer kann axial durch das Hilfsabdichtteil und das primäre Abdichtteil begrenzt werden. Die Druckprüfungskammer kann zum Prüfen des primären Abdichtteils während der Selbstprüfung verwendet werde. Die Druckprüfungskammer kann eine Ringform haben und/oder kann den ersten Hauptkolben umgeben. Die Druckprüfungskammer kann sich zwischen einer äußeren Oberfläche des ersten Hauptkolbens und der Innenwand des Hauptzylinders befinden. Das Hilfsabdichtteil und das sekundäre Abdichtteil können auf entgegengesetzten Seiten des primären Abdichtteils angeordnet sein. Das Hilfsabdichtteil kann zwischen dem ersten Hauptkolben und einer Innenwand des Hauptzylinders angeordnet sein. Beispielsweise kann das Hilfsabdichtteil in einer entsprechenden Ringnut angeordnet sein, die in der Innenwand des Hauptkolbens gebildet ist. Das Hilfsabdichtteil kann unter Druck stehendem Bremsfluid ermöglichen, durch das Hilfsabdichtteil zu strömen, während es verhindert, dass unter Druck stehendem Bremsfluid aus der Druckprüfungskammer zurück in die erste Hauptkammer strömt.
Weiterhin kann der Druckprüfungspfad eine hydraulische Verbindung zwischen dem Behälter und der Druckprüfungskammer enthalten, um den Druck der Druckprüfungskammer zu entlasten, zum Beispiel am Ende der Selbstprüfung. Wahlweise enthält der Druckprüfungspfad zwischen dem Behälter und der Druckprüfungskammer ein erstes Rückschlagventil und/oder ein viertes Absperrventil. Das vierte Absperrventil kann ein elektrisch betätigtes Ventil sein und wird typischerweise durch die Steuereinheit gesteuert. Darüber hinaus kann das vierte Absperrventil ein normalerweise geschlossenes Ventil sein.
Es ist darauf hinzuweisen, dass der Abdichtbereich den Bereich des Hauptzylinders, in welchem zumindest das primäre Abdichtteil, das sekundäre Abdichtteil und/oder das Hilfsabdichtteil angeordnet sind, aufweisen kann. Der Abdichtbereich kann beispielsweise die Druckprüfungskammer aufweisen oder aus dieser bestehen.
Zumindest ein Drucksensor kann zum Messen des Drucks des Bremsfluids in dem ersten Hauptzylinder und/oder dem Abdichtbereich und/oder der Druckprüfungskammer während der Selbstprüfung vorgesehen sein. Der zumindest eine Drucksensor kann die Messergebnisse zu der Steuereinheit senden.
Verschiedene Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann ersichtlich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wenn sie im Licht der begleitenden Zeichnungen gelesen werden.
Es zeigen:

1 ein schematisches Diagramm eines Bremssystems; und
2 eine Teil des Bremssystems nach 1.

Im Folgenden werden wiederkehrende und ähnliche Merkmale in dieser und den nachfolgenden Darstellungen mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
1 zeigt ein schematisches Diagramm eines Bremssystems 10. Das illustrierte System 10 ist mit doppelten Hydraulikkreisen 30, 32, die jeweils zwei hydraulische Radbremsen 31, 33 enthalten, versehen. Die Anzahl von hydraulischen Radbremsen 31, 33 pro Hydraulikkreis kann variieren. Beispielsweise sind eine größere Anzahl (zum Beispiel drei oder mehr) oder eine geringere Anzahl (zum Beispiel eine) von Radbremsen 31, 33 pro Hydraulikkreis durch die vorliegende Erfindung auch in Betracht zu ziehen. Das Bremssystem 10 weist ein Bremspedal 14, eine Rückholfeder 15, die das Bremspedal 14 in der Rückkehrrichtung zu einer Ruheposition hin vorspannt, und eine Eingabestange 13, die mit dem Bremspedal 14 verbunden ist, auf. In dem Bremssystem 10 von 1 ist ein Bremspedal-Bewegungssensor 17 betätigbar, um einen Parameter zu erfassen, der einer Bewegungsstrecke des Bremspedals 14 entspricht, sodass ein entsprechendes Signal zu einer Steuervorrichtung 11 gesendet werden kann. Die Steuervorrichtung 11 kann ein Signal zu einer Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 senden, die einen Aktuator zur Druckbeaufschlagung von Bremsfluid aufweist, um die hydraulischen Radbremsen 31, 33 in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals in einem normalen Betriebsmodus des Bremssystems 10 zu betätigen. Das Bremsfluid ist in einem Behälter 12 gespeichert, der hydraulisch mit der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 durch dedizierte Fluidleitungen und über zwei Rückschlagventile 47 verbunden ist.
Der erste und der zweite Hydraulikkreis 30, 32 weisen mehrere Absperrventile 40, 40', 40"' auf, die selektiv durch die Steuervorrichtung 11 gesteuert werden können. Die Absperrventile 40, 40', 40'" können 2/2-Wege-Solenoidventile sein. Die Absperrventile 40 sind zwischen der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 und jeder der hydraulischen Radbremsen 31, 33 so positioniert, dass eine Bewegung von Hydraulikfluid zu der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 und zu den hydraulischen Radbremsen 31, 33 durch Betätigung der Absperrventile 40 selektiv ermöglicht und selektiv blockiert werden kann. Weiterhin sind die Absperrventile 40', 40'" zwischen den hydraulischen Radbremsen 31, 33 und dem Behälter 12 so positioniert, dass eine Bewegung von Hydraulikfluid von den hydraulischen Radbremsen 31, 33 zu dem Behälter 12 hin über die Betätigung der Absperrventile 40', 40'" selektiv ermöglicht und selektiv blockiert werden kann. Der erste und der zweite Hydraulikkreis 30, 32 können auch mehrere Rückschlagventile 45' aufweisen. Weiterhin befinden sich mehrere Absperrventile 40", die als 2/2-Wege-Solenoidventile gestaltet sein können, und mehrere Rückschlagventile 45 zwischen der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 und dem ersten und dem zweiten Hydraulikkreis 30, 32. Um die Steuerung zu verbessern und die Selbstprüfung des Bremssystem 10 zu ermöglichen, können mehrere Parameter durch mehrere Sensoren 46, 17, wie Druck-, Winkel- und Abstandssensoren überwacht werden. Die Ausgangssignale der Sensoren 46 werden zu der Steuervorrichtung 11 geleitet. Aus Gründen der Kürze und der Klarheit sind einige der Ventile (zum Beispiel Ventile) 45, 45', 40, 40', 40", 47 in 2 nicht gezeigt. Die Arbeitsweise des ersten und des zweiten Hydraulikkreises 30, 32 in Verbindung mit der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 ist für den Fachmann aus 1 ersichtlich und wird aus Gründen der Kürze nicht im Einzelnen wiedergegeben.
Somit wird in dem normalen (energiebetriebenen) Betriebsmodus des Bremssystems 10 bei einem Herunterdrücken des Bremspedals 14 eine Bremskraft nicht direkt durch das Bremsfluid auf die hydraulischen Radbremsen 31, 33 ausgeübt, sondern stattdessen wird das Bremsfluid durch die Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 und die Steuerung der Solenoidventile 40, 40', 40'" in dem ersten und dem zweiten Hydraulikkreis 30, 32 zu den hydraulischen Radbremsen 31, 33 geliefert.
Das Bremssystem 10 weist weiterhin einen Hauptzylinder 20 auf, der zwei Funktionen ausführt, nämlich die Betätigung der hydraulischen Radbremsen 31,33 in einem Notfallmodus und die Simulation des Bremspedals 14 in dem normalen Betriebsmodus. Diese Funktionen werden anhand der folgenden Beschreibung ersichtlich.
Wie aus 2 ersichtlich ist, enthält der Hauptzylinder 20 eine erste Hauptkammer 21, eine zweite Hauptkammer 22, einen ersten Hauptkolben 23 und einen zweiten Hauptkolben 24. Der erste Hauptkolben 23 ist so konfiguriert, dass er unter der von dem Bremspedal 14 durch die Eingabestange 13 übertragenen Bremsbetätigungskraft bewegbar ist. Somit ist der erste Hauptkolben 23 durch Betätigung des Bremspedals 14 direkt versetzbar. Die erste Hauptkammer 21 ist hydraulisch mit dem ersten Hydraulikkreis 30 verbunden, um den Hydraulikkreis 30 in einem Notfallmodus des Bremssystems 10 mit Druck zu beaufschlagen (siehe unten).
Der zweite Hauptkolben 24 ist ein schwimmender Kolben, der die erste Hauptkammer 21, die sich zwischen dem ersten Hauptkolben 23 und dem zweiten Hauptkolben 24 befindet, von der zweiten Hauptkammer 22 trennt. Die zweite Hauptkammer 22 ist hydraulisch über ein erstes Absperrventil 41 mit dem zweiten Hydraulikkreis verbunden, um den zweiten Hydraulikkreis 32 in einem Notfallmodus mit Druck zu beaufschlagen, wenn das erste Rückschlagventil 41 geöffnet ist. Der zweite Hauptkolben 24 kann in dem normalen Betriebsmodus durch Schließen des ersten Absperrventils 41 in einer Verriegelungsposition verriegelt sein. Eine Spulenfeder 29 ist in der zweiten Hauptkammer 22 angeordnet und spannt den zweiten Hauptkolben 24 zu dem ersten Hauptkolben 23 und zu der Verriegelungsposition hin vor. Wahlweise ist die erste Hauptkammer 21 über ein zweites Absperrventil 42 hydraulisch mit dem Behälter 12 verbunden. Das erste Absperrventil 41 kann ein normalerweise geöffnetes Ventil (NO-Ventil) sein, während das zweite Absperrventil 42 ein normalerweise geschlossenes Ventil (NC-Ventil) sein kann. Das erste und das zweite Absperrventil 41, 42 können Solenoidventile sein, die elektrisch betätigt und durch die Steuervorrichtung 11 gesteuert werden können. Darüber hinaus können das erste und das zweite Absperrventil 41, 42 2/2-WegeVentile sein, die zwei Verbindungen und zwei Ventilpositionen haben.
Weiterhin ist ein elastisches Pedalgefühlelement 50 in der ersten Hauptkammer 21 angeordnet, um eine Pedalkraft zu erzeugen, wenn das Bremspedal 14 in dem normalen Betriebsmodus betätigt wird. Das elastische Pedalgefühlelement ist zwischen dem ersten Hauptkolben 23 und dem zweiten Hauptkolben 24 angeordnet. Vorzugsweise kann das elastische Pedalgefühlelement 50 integral aus einem Elastomer wie Gummi oder Silikon gebildet sein. Insbesondere ist das elastische Pedalgefühlelement 50 für eine Kompressionskraft ausgestaltet und hat eine progressive Federcharakteristik.
Das elastische Pedalgefühlelement 50 kann einen länglichen, massiven Körper aufweisen. Eine Längsrichtung des länglichen Körper kann axial mit dem Hauptzylinder 20 ausgerichtet sein. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel fällt eine Mittellinie des länglichen Körpers mit einer Mittellinie des Hauptzylinders 20 zusammen. Weiterhin enthält der Körper einen ersten Axialendbereich 51, einen entgegengesetzten zweiten Axialendbereich 52 und einen Zwischenbereich 53 zwischen diesen. Der erste Axialendbereich 51 des Körpers ist in Kontakt mit dem ersten Hauptkolben 23, während der zweite Axialendbereich 52 des Körpers in Kontakt mit dem zweiten Hauptkolben 24 ist.
Der zweite Endbereich 52 kann konisch sein und hat wahlweise eine Kegelform. Der Zwischenbereich 53 kann eine zylindrische Form und einen im Wesentlichen konstanten Durchmesser haben. Der erste Endbereich 51 hat einen Durchmesser, der größer als der Durchmesser des Zwischenbereichs 53 und des zweiten Axialendbereichs 52 ist. Der zweite Hauptkolben 24 kann eine Vertiefung 54 enthalten, die den zweiten Axialendbereich 52 und einen Teil des Zwischenbereichs 53 aufnimmt. Die Vertiefung 54 kann so gebildet sein, dass sie dem elastischen Pedalgefühlelement 50 ermöglicht, innerhalb der Vertiefung 54 in der axialen Richtung zusammengedrückt und in einer radialen Richtung gedehnt zu werden. Wenn das Bremspedal 14 vollständig heruntergedrückt ist, ist das elastische Pedalgefühlelement 50 so verformt, dass es bequem in die Vertiefung 54 des zweiten Hauptkolbens 23 passt. Der erste Axialendbereich 51 ist so gebildet, dass er in eine durch den ersten Hauptkolben 23 gebildete Vertiefung 55 passt. In sowohl dem normalen Betriebsmodus als auch in dem Notfallmodus wird das elastische Pedalgefühlelement 50 zwischen dem ersten und dem zweiten Hauptkolben 23, 24 zurückgehalten.
In der folgenden Beschreibung werden der normale Betriebsmodus und der Notfallmodus beschrieben.
In dem normalen Betriebsmodus (energiebetriebenen Betriebsmodus) ist das erste Absperrventil 41 in seiner geschlossenen Position, während das zweite Absperrventil 42 in seiner geöffneten Position ist. Als eine Folge ist der zweite Hauptzylinder 24 in seiner Verriegelungsposition verriegelt. Wenn ein Benutzer oder Fahrer das Bremspedal 14 herunterdrückt, schiebt die Eingabestange 13 den ersten Hauptkolben 24 weiter in den Hauptzylinder 20 hinein. Da der zweite Hauptkolben 24 verriegelt ist, wird das elastische Pedalgefühlelement 50 zwischen dem ersten Hauptkolben 23 und dem zweiten Hauptkolben 24 zusammengedrückt. Als eine Folge erfährt der Fahrer ein Bremspedalgefühl, das er auch erfahren würde, wenn er ein herkömmliches Bremssystem, das während einer Bremsaktion allein hydraulisch betätigt wird, betätigen würde. Zusätzlich wird das Bremsfluid innerhalb der ersten Kammer 21 über das geöffnete Absperrventil 42 zu dem Behälter 12 geleitet.
Die Steuervorrichtung 11 sendet ein Signal zu einer Hydraulik-Zuführungsvorrichtung 16 in Abhängigkeit von der Position des Bremspedals 14. Weiterhin steuert und betätigt die Steuervorrichtung 11 die Absperrventile 40, 40', 40"' des ersten und des zweiten Hydraulikkreises 30, 32 derart, dass der erste und der zweite Hydraulikkreis 30, 32 mit Druck beaufschlagt werden und die hydraulischen Radbremsen 31, 33 betätigt werden können. Genauer gesagt, die Ventile 40 werden geöffnet, während die Ventile 40', 40'" geschlossen werden, sodass die hydraulischen Radbremsen 31, 33 betätigt werden können. Wenn der Benutzer oder Fahrer das Bremspedal 14 freigibt, drückt die Rückholfeder 15 das Bremspedal 14 zu seiner nicht bremsenden Vorgabeposition (Ruheposition).
Wahlweise wird ein erster Druckentlastungspfad 34 in dem normalen Betriebsmodus von dem ersten Hydraulikkreis 30 über die erste Hauptkammer 21 und das zweite Absperrventil 42 zu dem Behälter 12 gebildet. Ein zweiter Druckentlastungspfad 35 wird von dem zweiten Hydraulikkreis 32 direkt zu dem Behälter 12 (in 1 durch den Kasten 12 angezeigt) gebildet. Der Bremspedalsensor 17 erfasst, dass das Bremspedal 14 zu seinem Vorgabezustand zurückkehrt, und sendet diese Information zu der Steuervorrichtung 11. Danach steuert und betätigt die Steuervorrichtung 11 die Absperrsolenoidventile 40, 40', 40'" in dem ersten und dem zweiten Hydraulikkreis 30, 32 derart, dass die hydraulische Verbindung zu der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 blockiert wird und das Bremsfluid von dem ersten und dem zweiten Hydraulikkreis 30, 32 über die Druckentlastungspfade 34, 35 zu dem Behälter 12 geleitet wird. Genauer gesagt, die Absperrventile 40 zwischen der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 und den Radbremsen 31, 33 werden geschlossen, während die Absperrventile 40', 40'", 42 zwischen dem Radbremsen 31, 33 und dem Behälter 12 geöffnet werden. Somit wird das Bremsfluid von den Hydraulikkreisen 30, 32 und den hydraulischen Radbremsen 31, 33 über die Druckentlastungspfade 34, 35 zu dem Behälter 12 geleitet.
Der Behälter 12 kann hydraulisch mit der ersten Hauptkammer 21 und/oder der zweiten Hauptkammer 22 durch Fluidleitungen 36, 37 (Bremsfluid-Zuführungspfade 36, 37) verbunden sein, um die jeweiligen Kammern 21, 22 nach einer Bremsaktion zu füllen. Durch diese Anordnung können die erste Hauptkammer 21 und/oder die zweite Hauptkammer 22 mit Bremsfluid gefüllt werden, wenn der erste Hauptkolben 23 und/oder der zweite Hauptkolben 24 in ihren Ruhepositionen sind. Die Fluidleitungen 36, 37 sind mit einem Einlass der ersten Hauptkammer 21 und einem Einlass der zweiten Hauptkammer 22 verbunden. Der entsprechende Einlass ist geöffnet, wenn der erste Hauptkolben 23 (oder zweite Hauptkolben 24) in einer Ruheposition ist, und geschlossen, wenn der erste Hauptkolben 23 (oder zweite Hauptkolben 24) durch das Bremspedal 14 aus der Ruheposition herausbewegt ist. Der Einlass der ersten Hauptkammer 21 kann sich axial zwischen zwei benachbarten Abdichtteilen 61, 62 befinden (siehe 2). Weiterhin ist der Einlass der zweiten Hauptkammer 22 axial zwischen zwei Abdichtteilen 58, 59 angeordnet.
In der in den 1 und 2 gezeigten Implementierungsform befindet sich ein optionales drittes Absperrventil 48 in dem Bremsfluid-Zuführungspfad 36 zwischen dem Behälter 12 und dem Einlass der ersten Hauptkammer 21 und kann zum Prüfen der Abdichtung zwischen dem ersten Hauptkolben 23 und dem Hauptzylinder 20 in dem normalen Betriebsmodus verwendet werden. Das dritte Absperrventil 48 kann ein hydraulisch betätigtes Ventil sein. Weiterhin kann das dritte Absperrventil 48 ein normalerweise geöffnetes Ventil sein. Wie am besten in den 1 und 2 ersichtlich ist, kann der zum Schließen des dritten Absperrventils 48 erforderliche Hydraulikdruck durch die Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 geliefert werden.
Wahlweise weist ein Abdichtbereich 60 des Hauptzylinders 20 an der ersten Hauptkammer 21 mehrere Abdichtteile 61, 62, 63 zwischen dem ersten Hauptkolben 23 und einer Innenwand 26 des Hauptzylinders 20 auf. Im Folgenden können diese Abdichtteile 61, 62, 63 als primäres Abdichtteil 61, sekundäres Abdichtteil 62 und Hilfsabdichtteil 63 bezeichnet werden. Üblicherweise hat jedes der Abdichtteile 61, 62, 63 eine Ringform und umgibt den ersten Hauptkolben 23. Die Abdichtteile 61, 62, 63 sind typischerweise in Ringnuten angeordnet, die in der Innenwand 26 des Hauptzylinders 20 gebildet sind. Der Abdichtbereich 60 weist weiterhin eine Druckprüfkammer 66 zwischen dem ersten Hauptkolben 21 und der Innenwand 26 des Hauptzylinders 20 auf. Die Druckprüfkammer 66 ist axial durch das Hilfsabdichtteil 63 und das primäre Abdichtteil 61 begrenzt.
Die Abdichtteile 61, 62, 63 können eine bevorzugte Abdichtrichtung haben und sind fluiddicht, wenn das unter Druck stehende Bremsfluid in der bevorzugten Abdichtrichtung gegen die Abdichtteile 61, 62, 63 drückt. Insbesondere kann das Hilfsabdichtteil 63 ermöglichen, dass unter Druck stehendes Bremsfluid durch das Hilfsabdichtteil 63 aus der ersten Hauptkammer 21 in die Druckprüfkammer 66 strömt, während es verhindert, dass unter Druck stehendes Bremsfluid aus der Druckprüfkammer 66 in die Richtung der zweiten Hauptkammer 22 strömt. Somit kann das Hilfsabdichtteil 63 konfiguriert sein, zusammen mit dem primären Abdichtteil 61 einen Druck in der Druckprüfkammer 66 konstant zu halten, beispielsweise nachdem die Druckprüfkammer 66 mit Druck beaufschlagt wurde. Zumindest ein Drucksensor 18 kann zum Messen des Drucks des Bremsfluids in der Druckprüfkammer 66 während der Selbstprüfung vorgesehen sein.
Die Selbstprüfung kann insbesondere während des normalen Betriebsmodus durchgeführt werden. Weiterhin kann die Selbstprüfung durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug in einer Stillstandsposition ist, beispielsweise direkt vor oder direkt nach dem Fahren. Die Selbstprüfung kann auch während der Wartung des Fahrzeugs durchgeführt werden, beispielsweise wenn das Fahrzeug in einer Werkstatt ist.
Die Steuervorrichtung 11 kann zum Durchführen der Selbstprüfung des Bremssystems 10 durch Schließen des zweiten Absperrventils 41 und des dritten Absperrventils 48 konfiguriert sein. Die Steuervorrichtung 11 steuert die Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 und den ersten Hydraulikkreis 30 derart, dass die erste Hauptkammer 21 über den Prüfdruckpfad 64 zwischen der ersten Hauptkammer 21 und dem ersten Hydraulikkreis 30 mit Druck beaufschlagt wird. Mittels der speziellen Anordnung der Abdichtteile 61, 63 wird unter Druck stehendes Bremsfluid aus der ersten Druckkammer 21 über das Hilfsabdichtteil 63 in die Druckprüfkammer 66 eingeführt. Gleichzeitig wird die Fluidleitung zwischen dem vierten Absperrventil 65 und dem Rückschlagventil 44 von der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 mit Druck beaufschlagt. Als eine Folge kann der Druck innerhalb der Druckprüfkammer 66, das heißt zwischen dem primären und dem Hilfsabdichtteil 61, 63, nun gleich dem Druck sein, der von der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 geliefert wird.
In einem nächsten Schritt werden die Ventile 40' des ersten Hydraulikkreises 30 geschlossen. Dann werden das zweite Absperrventil 42 und das dritte Absperrventil 48 geöffnet. Als eine Folge wird die erste Hauptkammer 21 über den Druckentlastungspfad 34 druckentlastet. Jedoch hält aufgrund des primären Abdichtteils 61 und des Hilfsabdichtteils 63 das Bremsfluid innerhalb der Druckprüfkammer 66 den Druck, wenn das Abdichtteil 61 ordnungsgemäß funktioniert. Der Druck innerhalb der Druckprüfkammer 66 wird durch den Drucksensor 18 überwacht und die Messergebnisse werden zu der Steuervorrichtung 11 geleitet. Wenn der Druck innerhalb der Druckprüfkammer 66 während der Selbstprüfung fällt, zeigt dies ein undichtes primäres Abdichtteil 61 an. Auf der Grundlage der Messergebnisse des Drucksensors 18 ist die Steuervorrichtung 11 konfiguriert zum Bestimmen, ob die Druckprüfkammer 66 und/oder das primäre Abdichtteil 61 leckdicht sind oder nicht.
Vorzugsweise enthält der Druckprüfpfad 64 weiterhin eine hydraulische Verbindung zwischen dem Behälter 12 und der Druckprüfkammer 66 zur Druckentlastung der Druckprüfkammer 66 an dem Ende der Selbstprüfung. Der Druckprüfpfad 64 zwischen dem Behälter 12 und der Druckprüfkammer 66 enthält ein viertes Absperrventil 65 und ein optionales Rückschlagventil 44. Das Rückschlagventil 44 kann verhindern, dass der Abdichtbereich 60, insbesondere die Druckprüfkammer 66, in dem normalen Betriebsmodus des Bremssystems 10 von der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 unnötig mit Druck beaufschlagt wird. Das vierte Absperrventil 65 ist ein normalerweise geschlossenes Ventil und kann durch die Steuervorrichtung 11 elektrisch betätigt werden.
Am Ende der Selbstprüfung betätigt die Steuervorrichtung 11 das vierte Absperrventil 65, um den Druck in der Druckprüfkammer 66 freizugeben. Das unter Druck stehende hydraulische Bremsfluid wird dann über das Rückschlagventil 44, den Druckprüfpfad 64 und das vierte Absperrventil 65 zu dem Behälter 12 geleitet. Somit wird an dem Ende der Selbstprüfung die Druckprüfkammer 66 druckentlastet. Ein Rückschlagventil 43 kann in der hydraulischen Verbindung zwischen der Druckprüfkammer 66 und der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 positioniert sein. Das Rückschlagventil 43 kann sicherstellen, dass das hydraulische Bremsfluid am Ende der Selbstprüfung nicht zu der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 geleitet wird, sondern stattdessen zu dem Behälter 12. Alternativ kann anstelle der Rückschlagventile 43 und 44 ein weiteres elektrisch betätigbares Absperrventil (nicht gezeigt) zwischen der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 und der Druckprüfkammer 66 angeordnet sein.
In dem Notfallmodus (nichtenergiebetriebener Betriebsmodus) ist das erste Absperrventil 41 in seiner geöffneten Position, während das zweite Absperrventil 42 in seiner geschlossenen Position ist. Die Absperrventile 40, 40', 40"' und die Rückschlagventile 45' des ersten und des zweiten Hydraulikkreises 30, 32 sowie die Absperrventile 40" und die Rückschlagventile 45 zwischen den Hydraulikkreisen 30, 32 und der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 sind so gestaltet, dass die hydraulische Verbindung zwischen der Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung 16 und den Hydraulikkreisen 30, 32 in dem Notfallmodus blockiert ist. Die Absperrventile 40, 40' sind normalerweise geöffnete Ventile und sind in dem Notfallmodus geöffnet, während die Absperrventile 40'" des zweiten Hydraulikkreises normalerweise geschlossene Ventile sind und in dem Notfallmodus geschlossen sind. Darüber hinaus ist die erste Hauptkammer 21 hydraulisch mit dem ersten Hydraulikkreis 30 verbunden, um den ersten Hydraulikkreis 30 in einem Notfallmodus des Bremssystems 10 mit Druck zu beaufschlagen. Weiterhin ist die zweite Hauptkammer 22 in dem Notfallmodus hydraulisch mit den zweiten Hydraulikkreis 32 verbunden, um den zweiten Hydraulikkreis 32 mit Druck zu beaufschlagen. Somit versetzt der Notfall- oder „Keine-Energie“-Zustand des Systems 10 den Hauptzylinder 20 in hydraulische Verbindung mit den Radbremsen 31, 33, sodass die Eingabe des Fahrers in das Bremspedal 14 direkt das Bremsen bewirkt.
Wenn ein Benutzer auf das Bremspedal 14 drückt, schiebt die Eingabestange 13 den ersten Hauptkolben 23 weiter in den Hauptzylinder 20. Der zweite Hauptkolben 24 wird in die zweite Hauptkammer 22 gedrückt und drückt die Feder 29 zusammen. Der Druck des Bremsfluids innerhalb der ersten Hauptkammer 21 und der zweiten Hauptkammer 22 wird erhöht. Dies bewirkt, dass der erste und der zweite Hydraulikkreis 30, 32 mit Druck beaufschlagt werden, um die hydraulischen Radbremsen 31, 33 zu betätigen. Nach der Bremsaktion drücken die Federn 15, 29 den ersten und den zweiten Hauptkolben 23, 24, die Eingabestange 13 und das Bremspedal 14 zurück in ihre Ruhepositionen.
Vorzugsweise enthält der erste Druckentlastungspfad 34 zwischen dem ersten Hydraulikkreis 30 und der ersten Hauptkammer 21 zur Druckentlastung des ersten Hydraulikkreises 30 in dem normalen Betriebsmodus dieselbe hydraulische Fluidleitung 34 wie die hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Hydraulikkreis 30 und der ersten Hauptkammer 21 zur Druckbeaufschlagung des ersten Hydraulikkreises 30 in dem Notfallmodus. Weiterhin ist der zweite Druckentlastungspfad 35 zwischen dem zweiten Hydraulikkreis 32 und der zweiten Hauptkammer 22 für die Druckentlastung des zweiten Hydraulikkreises 32 in dem normalen Betriebsmodus verschieden von der hydraulischen Verbindung zwischen dem zweiten Hydraulikkreis 32 und der zweiten Hauptkammer 22 zur Druckbeaufschlagung des zweiten Hydraulikkreises 32 in dem Notfallmodus.
Es ist zu erwähnen, dass die Solenoidventile 40, 40', 40", 40"', 41, 42, 65, die in den 1 und 2 dargestellt sind, in ihrem jeweiligen nichtangetriebenen Vorgabezustand sind.
Die Radbremsen 33 können eine hintere linke und eine vordere rechte Bremse aufweisen, während die Bremsen 31 eine hintere rechte und eine vordere linke Bremse aufweisen können. Alternativ können die Radbremsen 33 eine hintere linke und eine hintere rechte Bremse aufweisen, während die Radbremsen 31 eine vordere linke und eine vordere rechte Bremse aufweisen können.
Jegliche in den 1-2 gezeigten Merkmale können miteinander kombiniert werden oder können separat beansprucht werden.
Bezugszeichenliste

10: Bremssystem
11: Steuervorrichtung
12: Behälter
13: Eingabestange
14: Bremspedal
15: Rückholfeder
16: Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung
17: Bremssensor
18: Drucksensor
20: Hauptzylinder
21: erste Hauptkammer
22: zweite Hauptkammer
23: erster Hauptkolben
24: zweiter Hauptkolben
26: Innenwand
29: Feder
30: erster Hydraulikkreis
31: hydraulische Radbremse
32: zweiter Hydraulikkreis
33: hydraulische Radbremse
34: erster Druckentlastungspfad

35: zweiter Druckentlastungspfad
36: Fluidleitung
37: Fluidleitung
38: Fluidleitung
40: Absperrventil
40': Absperrventil
40": Absperrventil
40"': Absperrventil
41: erstes Absperrventil
42: zweites Absperrventil
43: Rückschlagventil
44: Rückschlagventil
45: Rückschlagventil
45': Rückschlagventil
46: Sensor
47: Rückschlagventil
48: drittes Absperrventil
50: elastisches Pedalgefühlelement
51: erster Axialendbereich
52: Zwischenbereich
53: zweiter Axialendbereich
54: Vertiefung
55: Vertiefung
58: Abdichtteil
59: Abdichtteil
60: Abdichtbereich
61: primäres Abdichtteil
62: sekundäres Abdichtteil
63: Hilfsabdichtteil
64: Druckprüfpfad
65: viertes Absperrventil
66: Druckprüfkammer

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

US 2014/01594773 A1 [0002]

Claims

Bremssystem (10), welches aufweist: ein Bremspedal (14); einen Hauptzylinder (20), enthaltend eine erste Hauptkammer (21), eine zweite Hauptkammer (22), einen ersten Hauptkolben (23) und einen zweiten Hauptkolben (24), wobei der erste Hauptkolben (23) durch Betätigen des Bremspedals (14) direkt versetzbar ist und der zweite Hauptkolben (24) ein schwimmender Kolben ist und die erste Hauptkammer (21), die zwischen dem ersten Hauptkolben (23) und dem zweiten Hauptkolben (24) ist, von der zweiten Hauptkammer (22) trennt; einen ersten Hydraulikkreis (30), enthaltend zumindest eine erste hydraulische Radbremse (31); einen zweiten Hydraulikkreis (32), enthaltend zumindest eine zweite hydraulische Radbremse (33); und eine Hydraulikdruck-Zuführungsvorrichtung (16), enthaltend einen Aktuator zum Druckbeaufschlagen des ersten Hydraulikkreises (30) und des zweiten Hydraulikkreises (32) in Abhängigkeit von einer Betätigung des Bremspedals (14) in einem normalen Betriebsmodus des Bremssystems (10), wobei die erste Hauptkammer (21) hydraulisch mit dem ersten Hydraulikkreis (30) verbunden ist zur Druckbeaufschlagung des ersten Hydraulikkreises (30) in einem Notfallmodus des Bremssystems (10), wobei die zweite Hauptkammer (22) hydraulisch über ein erstes Absperrventil (41) mit dem zweiten Hydraulikkreis (32) verbunden ist für die Druckbeaufschlagung des zweiten Hydraulikkreises (32) in dem Notfallmodus, wenn das erste Absperrventil (41) geöffnet ist, während der zweite Hauptkolben (24) in dem normalen Betriebsmodus in einer Verriegelungsposition verriegelt werden kann durch Schließen des ersten Absperrventils (41), und wobei ein elastisches Pedalgefühlelement (50) in der ersten Hauptkammer (21) angeordnet ist, um in Kontakt mit dem ersten Hauptkolben (23) und dem zweiten Hauptkolben (24) zu sein für die Erzeugung einer Pedalkraft, wenn das Bremspedal (14) betätigt wird, während der zweite Hauptkolben (24) in dem normalen Betriebsmodus verriegelt ist.
Bremssystem (10) nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend einen Behälter (12) zum Speichern eines Bremsfluids, wobei die erste Hauptkammer (21) über ein zweites Absperrventil (42) hydraulisch mit dem Behälter (12) verbunden ist.
Bremssystem (10) nach Anspruch 2, weiterhin aufweisend eine Steuereinheit (11) und ein drittes Absperrventil (48), das in einem Bremsfluid-Zuführungspfad (36) zwischen dem Behälter (12) und einem Einlass der ersten Hauptkammer (21) angeordnet ist, wobei der Einlass geöffnet ist, wenn der erste Hauptkolben (23) in einer Ruheposition ist, und geschlossen ist, wenn der erste Hauptkolben (23) durch das Bremspedal (14) aus der Ruheposition herausbewegt wird, wobei die Steuereinheit (11) konfiguriert ist zum Durchführen einer Selbstprüfung des Bremssystems (10) durch Schließen des dritten Absperrventils (48) und durch Druckbeaufschlagung der ersten Hauptkammer (21) und/oder eines Abdichtbereichs (60) der ersten Hauptkammer (21) in dem normalen Betriebsmodus.
Bremssystem nach Anspruch 3, bei dem ein Druckprüfpfad (64) eine hydraulische Verbindung zwischen der ersten Hauptkammer (21) und dem ersten Hydraulikkreis (30) enthält für die Druckbeaufschlagung des ersten Hauptzylinders (30) und/oder des Abdichtbereichs (60) während der Selbstprüfung.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem der Einlass der ersten Hauptkammer (21) zwischen einem primären Abdichtteil (61) und einem sekundären Abdichtteil (62) angeordnet ist, wobei die Abdichtteile (61, 62) zwischen dem ersten Hauptkolben (23) und einer Innenwand (26) des Hauptzylinders (20) angeordnet sind.
Bremssystem nach Anspruch 5, weiterhin aufweisend ein Hilfsabdichtteil (63), das zwischen dem ersten Hauptkolben (23) und der Innenwand (26) des Hauptzylinders (20) angeordnet ist, wobei eine Druckprüfkammer (66) axial durch das Hilfsabdichtteil (63) und das primäre Abdichtteil (61) begrenzt ist.
Bremssystem nach Anspruch 6, bei dem ein Druckprüfpfad (64) eine hydraulische Verbindung zwischen dem Behälter (12) und der Druckprüfkammer (66) für eine Druckentlastung der Druckprüfkammer (66) enthält.
Bremssystem nach Anspruch 7, bei dem der Druckprüfpfad (64) zwischen dem Behälter (12) und der Druckprüfkammer (66) ein viertes Absperrventil (65) und/oder ein erstes Rückschlagventil (44) enthält.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei dem die Steuereinheit (11) während der Selbstprüfung konfiguriert ist zum gleichzeitigen Schließen des zweiten Absperrventils (42) und des dritten Absperrventils (48) und zum nachfolgenden Öffnen des zweiten Absperrventils (42) nach der Druckbeaufschlagung des Abdichtbereichs (60).
Bremssystem (10) nach einem der Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Druckentlastungspfad (34) zur Druckentlastung des ersten Hydraulikkreises (30) in dem normalen Betriebsmodus den ersten Hydraulikkreis (30) über die erste Hauptkammer (21) und das zweite Absperrventil (42) hydraulisch mit dem Behälter (12) verbindet und ein Teil des ersten Druckentlastungspfads (34) in dem Notfallmodus die erste Hauptkammer (21) mit dem ersten Hydraulikkreis (30) für die Druckbeaufschlagung des ersten Hydraulikkreises (30) verbindet.
Bremssystem (10) nach einem der Ansprüche 2-10, weiterhin aufweisend eine Steuereinheit (11), wobei die Steuereinheit (11) konfiguriert ist, in dem normalen Betriebsmodus das erste Absperrventil (41) geschlossen zu halten und das zweite Absperrventil (42) zu öffnen, und/oder das erste Absperrventil (41) zu öffnen und das zweite Absperrventil (42) zu schließen, um das Bremssystem (10) in den Notfallmodus umzuschalten, wenn ein Fehler erfasst wird.
Bremssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Absperrventil (41) ein normalerweise geöffnetes Ventil ist und/oder bei dem das zweite Absperrventil (42) ein normalerweise geschlossenes Ventil ist und/oder bei dem das dritte Absperrventil (48) ein normalerweise geöffnetes Ventil ist und/oder bei dem das vierte Absperrventil (65) ein normalerweise geschlossenes Ventil ist.
Bremssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Absperrventil (41), das zweite Absperrventil (42) und/oder das vierte Absperrventil (65) elektrisch betätigte Ventile sind und/oder dass das dritte Absperrventil (48) ein hydraulisch betätigtes Ventil ist.
Bremssystem (10) nach einem der Ansprüche 6-13, weiterhin aufweisend einen Drucksensor (18) zum Messen des Drucks des Bremsfluids in der Druckprüfkammer (66) während der Selbstprüfung.