DE102021000234A1 - Braking system for a vehicle - Google Patents

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Philipp Röding
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    • B60T11/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem (1) für ein Fahrzeug, mit einem Zylindergehäuse (4) mit zwei Zylinderabschnitten (4.1, 4.2) mit kleinem bzw. großem Durchmesser, die mit einem Hinterachsbremskreis bzw. Vorderachsbremskreis verbunden sind, und jeweils darin angeordneten Kolben (7, 8), von denen der kleine mit einem Bremspedal (5) gekoppelt und der große schwimmend gelagert ist. In einer Verbindungsleitung (13) des kleinen Zylinderabschnitts (4.1) zum Hinterachsbremskreis ist ein elektrisch schaltbares Ventil (15) angeordnet, welches in einem unbestromten Zustand geöffnet ist.The invention relates to a brake system (1) for a vehicle, with a cylinder housing (4) with two cylinder sections (4.1, 4.2) with a small or large diameter, which are connected to a rear axle brake circuit or a front axle brake circuit, and pistons (7 , 8), of which the small one is coupled to a brake pedal (5) and the large one is floating. In a connecting line (13) of the small cylinder section (4.1) to the rear axle brake circuit there is an electrically switchable valve (15) which is open in a de-energized state.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a braking system for a vehicle according to the features of the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind, wie in der DE 10 2010 050 815 A1 beschrieben, ein Pedalwiderstandsimulator für ein Bremssystem und ein damit ausgerüstetes Bremssystem bekannt. Der Pedalwiderstandsimulator umfasst ein längliches Gehäuse mit einem Innenraum und eine Kolbenanordnung, die in dem Innenraum aufgenommen ist und die erste bis dritte hydraulische Kolben aufweist, die in einer Längsrichtung des Gehäuses verschiebbar teilweise koaxial im Innenraum angeordnet sind, wobei der erste Kolben mit einem Bremspedal zu verbinden ist und wobei der zweite und dritte Kolben zwischen dem ersten Kolben und einem Längsende des Gehäuses angeordnet sind. Der Pedalwiderstandsimulator umfasst des Weiteren einen Betätigungssensor, der eingerichtet ist, eine Betätigung des Bremspedals quantitativ zu erfassen und daraus ein Betätigungssignal zu erzeugen, das von einer Steuervorrichtung des Bremssystems in einen Bremsbefehl wandelbar ist, und Federmittel, die eingerichtet sind, in einer Elektrisch-Betriebsart einer Relativverschiebung des ersten bis dritten Kolbens zum Längsende des Gehäuses hin einen gemäß einer vorbestimmten Kennlinie definierten Widerstand entgegenzusetzen, wobei der erste Kolben über den zweiten Kolben sowie bei Schiebebetätigung des ersten Kolbens zusätzlich unter Umgehung des zweiten Kolbens über den dritten Kolben federnd an einem Funktionselement des Pedalwiderstandsimulators abgestützt ist.From the prior art, as in the DE 10 2010 050 815 A1 described, a pedal resistance simulator for a braking system and a braking system equipped therewith known. The pedal resistance simulator comprises an elongated housing with an interior space and a piston arrangement which is received in the interior space and which has first to third hydraulic pistons which are arranged displaceably in a longitudinal direction of the housing partially coaxially in the interior space, the first piston having a brake pedal too connect and wherein the second and third pistons are arranged between the first piston and a longitudinal end of the housing. The pedal resistance simulator further comprises an actuation sensor which is set up to quantitatively detect an actuation of the brake pedal and to generate an actuation signal therefrom, which can be converted into a braking command by a control device of the brake system, and spring means which are set up in an electrical operating mode to oppose a relative displacement of the first to third piston towards the longitudinal end of the housing with a resistance defined according to a predetermined characteristic curve, the first piston being resiliently attached to a functional element of the bypassing the second piston via the second piston and, when the first piston is pushed, bypassing the second piston Pedal resistance simulator is supported.

In der DE 101 04 238 A1 wird eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge beschrieben. Die Bremsanlage weist mit einer bremspedalbetätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung zusammenwirkende Trennkolbeneinrichtungen auf, an die Fahrzeugradbremsen angeschlossen sind. Die Trennkolbeneinrichtungen sind in wenigstens einer Rückfallbetriebsart in einer Richtung betätigbar, die der Betätigungsrichtung in einer „Brake-by-Wire“-Betriebsart entspricht.In the DE 101 04 238 A1 a braking system for motor vehicles is described. The brake system has separating piston devices which cooperate with a brake pedal-actuated piston-cylinder arrangement and to which vehicle wheel brakes are connected. The separating piston devices can be actuated in at least one fall-back operating mode in a direction which corresponds to the actuating direction in a “brake-by-wire” operating mode.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Bremssystem für ein Fahrzeug anzugeben.The invention is based on the object of specifying a brake system for a vehicle that is improved over the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The object is achieved according to the invention by a brake system for a vehicle having the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.

Ein Bremssystem für ein Fahrzeug, ausgebildet als ein Brake-by-Wire-Bremssystem mit einer Brake-by-Wire Betriebsart und einer bei einem Ausfall der Brake-by-Wire Betriebsart aktivierbaren Rückfallbetriebsart, umfasst eine mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir hydraulisch verbundene Kolben-Zylinder-Anordnung mit einem Zylindergehäuse, einem im Zylindergehäuse angeordneten und mit einem Bremspedal verbundenen Eingangsstangenkolben und einem im Zylindergehäuse angeordneten schwimmend gelagerten Schwimmkolben.A brake system for a vehicle, designed as a brake-by-wire brake system with a brake-by-wire operating mode and a fallback operating mode that can be activated in the event of failure of the brake-by-wire operating mode, comprises a piston-cylinder hydraulic system connected to a brake fluid reservoir. Arrangement with a cylinder housing, an input rod piston arranged in the cylinder housing and connected to a brake pedal, and a floating piston arranged in the cylinder housing.

Erfindungsgemäß weist das Zylindergehäuse in Axialrichtung nacheinander einen Zylinderabschnitt mit einem kleinen Innendurchmesser und einen Zylinderabschnitt mit einem großen Innendurchmesser auf, wobei die beiden Zylinderabschnitte einen gemeinsamen Innenraum des Zylindergehäuses bilden. Der Eingangsstangenkolben weist einen mit dem Zylinderabschnitt mit dem kleinen Innendurchmesser korrespondierenden Außendurchmesser auf und ist in dem Zylinderabschnitt mit dem kleinen Innendurchmesser angeordnet. Der Schwimmkolben weist einen mit dem Zylinderabschnitt mit dem großen Innendurchmesser korrespondierenden Außendurchmesser auf und ist in dem Zylinderabschnitt mit dem großen Innendurchmesser angeordnet. Beide Zylinderabschnitte sind über jeweils eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir hydraulisch verbunden. Der Zylinderabschnitt mit dem kleinen Innendurchmesser ist über eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung mit einem Hinterachsbremskreis des Fahrzeugs hydraulisch verbunden. Der Zylinderabschnitt mit dem großen Innendurchmesser ist über eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung mit einem Vorderachsbremskreis des Fahrzeugs hydraulisch verbunden. In der Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung des Zylinderabschnitts mit dem kleinen Innendurchmesser zum Hinterachsbremskreis ist ein elektrisch schaltbares Ventil angeordnet, welches in einem unbestromten Zustand geöffnet ist.According to the invention, the cylinder housing has in the axial direction one after the other a cylinder section with a small inner diameter and a cylinder section with a large inner diameter, the two cylinder sections forming a common interior space of the cylinder housing. The input rod piston has an outer diameter corresponding to the cylinder section with the small inner diameter and is arranged in the cylinder section with the small inner diameter. The floating piston has an outer diameter corresponding to the cylinder section with the large inner diameter and is arranged in the cylinder section with the large inner diameter. Both cylinder sections are hydraulically connected to the brake fluid reservoir via a respective brake fluid connection line. The cylinder section with the small inner diameter is hydraulically connected to a rear axle brake circuit of the vehicle via a brake fluid connection line. The cylinder portion with the large inner diameter is hydraulically connected to a front axle brake circuit of the vehicle via a brake fluid connection line. In the brake fluid connection line of the cylinder section with the small inner diameter to the rear axle brake circuit, an electrically switchable valve is arranged, which is open in a de-energized state.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine gestufte Übersetzungsanpassung für eine mechanische Rückfallebene des in einem Normalbetrieb in der Brake-by-Wire Betriebsart betriebenen und daher hydraulisch entkoppelten Bremssystems zur Durchführung der Rückfallbetriebsart, wenn der Normalbetrieb aufgrund einer Störung, beispielsweise aufgrund eines Elektrikausfalls des Fahrzeugs, nicht mehr möglich ist.The solution according to the invention enables a stepped ratio adjustment for a mechanical fallback level of the brake system operated in normal operation in the brake-by-wire mode and therefore hydraulically decoupled to carry out the fallback mode when normal operation is no longer due to a fault, for example due to an electrical failure of the vehicle is possible.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird die mechanische Rückfallebene des normalerweise in der Brake-by-Wire Betriebsart betriebenen Bremssystems so gestaltet, dass es nach Kraftniveau oder Wegniveau unterschiedliche Übersetzungen aufweist. Dadurch wird für einen normalen Fahrzeugführer die Rückfallebene des Bremssystems so angenehm wie möglich gestaltet.As a result of the solution according to the invention, the mechanical fallback level of the brake system, which is normally operated in the brake-by-wire operating mode, is designed in such a way that it has different ratios depending on the force level or travel level. As a result, the fallback level of the braking system is made as pleasant as possible for a normal vehicle driver.

Bisherige Systeme setzten eine Übersetzung für den Rückfallpfad, d. h. für die Rückfallbetriebsart, voraus. Hierbei muss ein Kompromiss aus kleinen Pedalkräften und einer Erfüllung eines Volumenhaushalts von Radbremsen des Fahrzeugs gefunden werden. Insbesondere muss für die Übersetzung genug Pedalweg vorgehalten werden, sodass eine Vollverzögerung aus Volumensicht möglich ist bei gleichzeitig möglichst kleinen Pedalkräften. Diese feste Übersetzung gilt dann jedoch für einen gesamten Pedalwegbereich des Fahrzeugs bzw. des Bremssystem. Diese Nachteile der bisher bekannten Systeme werden durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden.Previous systems required a translation for the fallback path, ie for the fallback operating mode. A compromise has to be found between small pedal forces and meeting the volume budget of the vehicle's wheel brakes. In particular, enough pedal travel must be reserved for the translation so that full deceleration is possible from a volume point of view with the lowest possible pedal forces at the same time. However, this fixed translation then applies to an entire pedal travel range of the vehicle or of the brake system. These disadvantages of the previously known systems are avoided by the solution according to the invention.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird die Ausführung der mechanischen Rückfallebene analog zu einem klassischen hydraulischen Bremssystem zweikreisig vorgenommen. Es sind somit ein Hinterachsbremskreis für eine Hinterachse und ein Vorderachsbremskreis für eine Vorderachse des Fahrzeugs vorgesehen. Ziel der Rückfallebene ist es, zunächst einen kleinen Kolben- und Zylinderdurchmesser für die hydraulische Übersetzung zur Verfügung zu stellen. Dieser ermöglicht ein niedriges Kraftniveau am Bremspedal bei gleichzeitig erhöhtem Pedalweg. Dadurch wird auch in der Rückfallbetriebsart der Normalbetrieb des Bremssystems nachempfunden. Zudem finden die allermeisten Fahrerbremsungen in diesem „Komfortbereich“ statt.In the solution according to the invention, the mechanical fallback level is implemented in two circuits, analogously to a classic hydraulic brake system. A rear axle brake circuit for a rear axle and a front axle brake circuit for a front axle of the vehicle are thus provided. The aim of the fallback level is to initially provide a small piston and cylinder diameter for the hydraulic transmission. This enables a low level of force on the brake pedal with increased pedal travel at the same time. As a result, the normal operation of the brake system is also simulated in the fallback mode. In addition, the vast majority of driver braking takes place in this “comfort area”.

In einer möglichen Ausführungsform geht der Eingangsstangenkolben ab einem Setzvolumen für den Hinterachsbremskreis mit dem Schwimmkolben für die Vorderachse auf Block. Hierdurch wird erreicht, dass an der Hinterachse kein weiterer Bremsdruck aufgebaut werden kann und gleichzeitig wird für den Vorderachsbremskreis eine Kolbenfläche des Schwimmkolbens hydraulisch aktiv. Diese ist entsprechend gewählt, um dem Fahrzeugführer den Pedalweg zu verringern, wodurch mit einer entsprechenden Kraft und einem begrenzten Pedalweg eine maximale Verzögerung erreicht werden kann, ohne eine Volumen- bzw. Pedalwegerschöpfung zu erreichen. Durch das Abkoppeln der Hinterachse bei einem bestimmten Druck/Volumen, d. h. durch das Verhindern einer weiteren Druck- und/oder Volumenzunahme im Hinterachsbremskreis, wird erreicht, dass der Fahrzeugführer selbst in der mechanischen Rückfallebene keine überbremste Hinterachse verursachen kann und damit das Fahrzeug von seiner Grundauslegung stabil bleibt.In one possible embodiment, the input rod piston becomes blocked with the floating piston for the front axle from a set volume for the rear axle brake circuit. This ensures that no further brake pressure can be built up on the rear axle and, at the same time, a piston surface of the floating piston becomes hydraulically active for the front axle brake circuit. This is selected accordingly in order to reduce the pedal travel for the vehicle driver, as a result of which a maximum deceleration can be achieved with a corresponding force and a limited pedal travel without reaching a volume or pedal travel exhaustion. By uncoupling the rear axle at a certain pressure / volume, i. H. By preventing a further increase in pressure and / or volume in the rear axle brake circuit, it is achieved that the vehicle driver cannot cause an over-braked rear axle even in the mechanical fallback level and so that the vehicle remains stable from its basic design.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden somit beispielsweise zwei unterschiedliche Übersetzungen aktiv, die für den jeweiligen Verzögerungsbereich geeignet sind. Es wird kein aktives Element für die Umschaltung der Übersetzung im Rückfallpfad benötigt.In the solution according to the invention, for example, two different gear ratios are active which are suitable for the respective delay range. No active element is required for switching the translation in the fallback path.

Für kleine Verzögerungen wird die Pedalkraft so klein wie möglich gehalten und der Pedalweg verlängert. Diese Teilbremsungen treten sehr häufig auf, für den normalen Fahrzeugführer bleibt das Fahrzeug somit bedienbar/ beherrschbar.For small delays, the pedal force is kept as small as possible and the pedal travel is lengthened. These partial brakes occur very frequently, so that the normal vehicle driver can still operate / control the vehicle.

Bei großen Verzögerungen wird der Pedalweg so klein wie möglich gehalten. Damit ist eine Vollverzögerung aus Volumensicht immer möglich, der Fahrzeugführer muss nur die entsprechende Kraft dazu aufbringen. Entsprechende Reserven im Volumenhaushalt/ Kraftniveau können vorgesehen werden.The pedal travel is kept as small as possible for long delays. This means that full deceleration is always possible from a volume point of view, the driver only has to apply the appropriate force. Corresponding reserves in the volume balance / force level can be provided.

Der maximale Bremsdruck für die Hinterachse wird begrenzt, somit wird einem Überbremsen der Hinterachse und damit einem potentiellen Schleudern des Fahrzeugs vorgebeugt.The maximum brake pressure for the rear axle is limited, thus preventing the rear axle from overbraking and thus preventing the vehicle from skidding.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird zudem eine zusätzliche hydraulische Übersetzungsstufe im Bremssystem im Normalbetrieb zwischen Bremspedal und einem Bremspedalgefühlsimulator bereitgestellt.The solution according to the invention also provides an additional hydraulic transmission stage in the brake system in normal operation between the brake pedal and a brake pedal feel simulator.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch einen Ausschnitt einer Ausführungsform eines Bremssystems für ein Fahrzeug bei ordnungsgemäßer Funktion in einer Brake-by-Wire-Betriebsart.
  • 2 schematisch den Ausschnitt der Ausführungsform des Bremssystems gemäß 1 bei einem Betrieb mittels einer mechanischen Rückfallebene, und
  • 3 schematisch einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Bremssystems für ein Fahrzeug bei einem Betrieb mittels einer mechanischen Rückfallebene.
Show:
  • 1 schematically a section of an embodiment of a brake system for a vehicle with proper function in a brake-by-wire operating mode.
  • 2 schematically the section of the embodiment of the brake system according to FIG 1 when operating by means of a mechanical fall-back level, and
  • 3 schematically a section of a further embodiment of a brake system for a vehicle when operated by means of a mechanical fallback level.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1 bis 3 zeigen schematische Darstellungen eines Bremssystems 1 für ein Fahrzeug, welches als ein Brake-by-Wire-Bremssystem mit einer Brake-by-Wire Betriebsart und einer bei einem Ausfall der Brake-by-Wire Betriebsart aktivierbaren Rückfallbetriebsart ausgebildet ist. Dabei zeigen die 1 und 2 eine erste Ausführungsform und die 3 zeigt eine weitere Ausführungsform.The 1 to 3 show schematic representations of a braking system 1 for a vehicle which is designed as a brake-by-wire braking system with a brake-by-wire operating mode and a fall-back operating mode that can be activated if the brake-by-wire operating mode fails. They show 1 and 2 a first embodiment and the 3 shows a further embodiment.

Das Bremssystem 1 umfasst in allen Ausführungsformen ein Bremsflüssigkeitsreservoir 2 und eine Kolben-Zylinder-Anordnung 3 mit einem Zylindergehäuse 4, einem im Zylindergehäuse 4 angeordneten und mit einem Bremspedal 5 des Fahrzeugs, insbesondere über eine Stange 6, verbundenen Kolben, im Folgenden als Eingangsstangenkolben 7 bezeichnet, und einem im Zylindergehäuse 4 angeordneten schwimmend gelagerten weiteren Kolben, im Folgenden als Schwimmkolben 8 bezeichnet.The braking system 1 comprises in all embodiments a brake fluid reservoir 2 and a piston-cylinder arrangement 3 with a cylinder housing 4th , one in the cylinder housing 4th arranged and with a brake pedal 5 of the vehicle, in particular via a pole 6th , connected piston, hereinafter referred to as the input rod piston 7th and one in the cylinder housing 4th arranged floating piston, hereinafter referred to as floating piston 8th designated.

Das Zylindergehäuse 4 weist in Axialrichtung nacheinander einen ersten Zylinderabschnitt 4.1 mit einem kleinen Innendurchmesser und einen zweiten Zylinderabschnitt 4.2 mit einem großen Innendurchmesser auf, wobei die beiden Zylinderabschnitte 4.1, 4.2 einen gemeinsamen Innenraum des Zylindergehäuses 4 bilden. Der erste Zylinderabschnitt 4.1 erstreckt sich von einer dem Bremspedal 5 zugewandten ersten Stirnseite des Zylindergehäuses 4 bis zum sich daran anschließenden zweiten Zylinderabschnitt 4.2, welcher sich bis zur anderen Stirnseite des Zylindergehäuses 4 erstreckt.The cylinder housing 4th has a first cylinder section one after the other in the axial direction 4.1 with a small inner diameter and a second cylinder section 4.2 with a large inner diameter, with the two cylinder sections 4.1 , 4.2 a common interior space of the cylinder housing 4th form. The first cylinder section 4.1 extends from one of the brake pedal 5 facing first end face of the cylinder housing 4th up to the adjoining second cylinder section 4.2 , which extends to the other end of the cylinder housing 4th extends.

Der Eingangsstangenkolben 7 weist, in den hier dargestellten Beispielen zumindest in stirnseitigen Endbereichen, einen mit dem ersten Zylinderabschnitt 4.1 korrespondierenden Außendurchmesser d1 auf und ist in diesem ersten Zylinderabschnitt 4.1 angeordnet.The input rod piston 7th has, in the examples shown here, at least in frontal end regions, one with the first cylinder section 4.1 corresponding outer diameter d 1 and is in this first cylinder section 4.1 arranged.

Der Schwimmkolben 8 weist, in den hier dargestellten Beispielen zumindest in stirnseitigen Endbereichen, einen mit dem zweiten Zylinderabschnitt 4.2 korrespondierenden Außendurchmesser d2 auf und ist in dem zweiten Zylinderabschnitt 4.2 angeordnet.The floating piston 8th has, in the examples shown here, at least in frontal end regions, one with the second cylinder section 4.2 corresponding outer diameter d 2 and is in the second cylinder section 4.2 arranged.

Zwischen dem Eingangsstangenkolben 7 und dem Schwimmkolben 8 ist in den dargestellten Beispielen ein, insbesondere als eine Druckfeder ausgebildetes, erstes Federelement 9 angeordnet. Zwischen dem Schwimmkolben 8 und der vom Eingangsstangenkolben 7 abgewandten Stirnseite des Zylindergehäuses 4 ist ein, insbesondere als eine Druckfeder ausgebildetes, zweites Federelement 10 angeordnet.Between the input rod piston 7th and the floating piston 8th is a first spring element, in particular designed as a compression spring, in the examples shown 9 arranged. Between the floating piston 8th and that of the input rod piston 7th facing away from the end face of the cylinder housing 4th is a second spring element, in particular designed as a compression spring 10 arranged.

Beide Zylinderabschnitte 4.1, 4.2 sind über jeweils eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung 11, 12 mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir 2 hydraulisch verbunden. Der erste Zylinderabschnitt 4.1 ist über eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung 13 mit einem Hinterachsbremskreis des Fahrzeugs hydraulisch verbunden. Der zweite Zylinderabschnitt 4.2 ist über eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung 14 mit einem Vorderachsbremskreis des Fahrzeugs und vorteilhafterweise zudem mit einem Simulatorkreis eines Bremspedalgefühlsimulators für die Brake-by-Wire Betriebsart hydraulisch verbunden.Both cylinder sections 4.1 , 4.2 are each via a brake fluid connection line 11 , 12th with the brake fluid reservoir 2 hydraulically connected. The first cylinder section 4.1 is via a brake fluid connection line 13th hydraulically connected to a rear axle brake circuit of the vehicle. The second cylinder section 4.2 is via a brake fluid connection line 14th hydraulically connected to a front axle brake circuit of the vehicle and advantageously also to a simulator circuit of a brake pedal feel simulator for the brake-by-wire operating mode.

In der Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung 13 des ersten Zylinderabschnitts 4.1 zum Hinterachsbremskreis ist ein elektrisch schaltbares Ventil 15 angeordnet, welches, wie in den 2 und 3 gezeigt, in einem unbestromten Zustand geöffnet ist und in einem bestromten Zustand geschlossen ist, wie in 1 gezeigt.In the brake fluid connection line 13th of the first cylinder section 4.1 An electrically switchable valve is connected to the rear axle brake circuit 15th arranged, which, as in the 2 and 3 shown is open in a de-energized state and is closed in an energized state, as in FIG 1 shown.

Durch einen hydraulisch blockierten Hinterachsbremskreis findet eine Übersetzungsbewegung im Hinterachsbremskreis statt, da Flächenverhältnisse von Kolbenflächen A1, A2 der beiden Kolben 7, 8 eine Weg-Kraftübersetzung darstellen. Für eine Simulatorauslegung des Bremspedalgefühlsimulators und für eine Pedalkennlinie des Bremspedals 5 ist die Kolbenfläche A2 des Schwimmkolbens 8 zu verwenden. Es wird eine lineare Übersetzung im Pedalweg durch das Flächenverhältnis von Eingangsstangenkolben 7 zu Schwimmkolben 8 ermöglicht.A hydraulically blocked rear axle brake circuit causes a transmission movement in the rear axle brake circuit because the area ratios of the piston areas A1 , A2 of the two pistons 7th , 8th represent a path-force translation. For a simulator design of the brake pedal feel simulator and for a pedal characteristic curve of the brake pedal 5 is the piston area A2 of the floating piston 8th to use. There is a linear translation in the pedal travel through the area ratio of the input rod piston 7th to floating piston 8th enables.

1 zeigt eine ordnungsgemäße Funktion des Bremssystems 1 in der Brake-by-Wire-Betriebsart. Das elektrisch schaltbare Ventil 15 für die mechanische Rückfallebene, d. h. welches zur Durchführung der Rückfallbetriebsart nicht bestromt wird und dann öffnet, wird in der in 1 dargestellten Brake-by-Wire-Betriebsart bestromt und sperrt somit die Verbindung zum Hinterachsbremskreis hydraulisch ab, d. h. es schließt die Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung 13 zum Hinterachsbremskreis. Dadurch wird dieser Hinterachsbremskreis, welcher mittels des Eingangsstangenkolbens 7 betätigt wird und daher auch als Eingangsstangenkreis bezeichnet werden kann, hydraulisch blockiert. Ein Volumen der Bremsflüssigkeit im Hinterachsbremskreis bleibt somit konstant. Dadurch erfolgt nur eine Relativbewegung und damit eine Kraft- und Wegübersetzung, d. h. der durch die Betätigung des Bremspedals 5 in seinem ersten Zylinderabschnitt 4.1 verschobene Eingangsstangenkolben 7 wirkt über die sich zwischen dem Eingangsstangenkolben 7 und dem Schwimmkolben 8 befindende Bremsflüssigkeit direkt hydraulisch auf den Schwimmkolben 8 ein. 1 shows that the braking system is functioning properly 1 in brake-by-wire mode. The electrically switchable valve 15th for the mechanical fallback level, ie which is not energized to carry out the fallback mode and then opens, is in the in 1 The illustrated brake-by-wire operating mode is energized and thus hydraulically blocks the connection to the rear axle brake circuit, ie it closes the brake fluid connection line 13th to the rear axle brake circuit. As a result, this rear axle brake circuit, which by means of the input rod piston 7th is actuated and can therefore also be referred to as an input rod circuit, hydraulically blocked. A volume of the brake fluid in the rear axle brake circuit thus remains constant. As a result, there is only a relative movement and thus a force and displacement transmission, ie that caused by the actuation of the brake pedal 5 in its first cylinder section 4.1 displaced input rod piston 7th acts on the between the input rod piston 7th and the floating piston 8th located brake fluid directly hydraulically on the floating piston 8th on.

Der durch die Betätigung des Bremspedals 5 verursachte Pedalweg bewirkt somit eine entsprechende Verschiebung des Eingangsstangenkolbens 7, welche über die Bremsflüssigkeit auf den Schwimmkolben 8 übertragen wird und eine entsprechende Verschiebung des Schwimmkolbens 8 bewirkt. Diese Kraft- und Wegübersetzung ist direkt in einer Pedalkennlinie zwischen Bremspedal 5 und Bremspedalgefühlsimulator zu berücksichtigen.The one by pressing the brake pedal 5 The pedal travel caused thus causes a corresponding displacement of the input rod piston 7th which via the brake fluid on the floating piston 8th is transmitted and a corresponding displacement of the floating piston 8th causes. This force and distance translation is directly in a pedal characteristic curve between the brake pedal 5 and brake pedal feel simulator to be considered.

Da die Kolbenfläche A1 des Eingangsstangenkolbens 7 und der Innendurchmesser des ersten Zylinderabschnitts 4.1 kleiner sind als die Kolbenfläche A2 des Schwimmkolbens 8 und der Innendurchmesser des zweiten Zylinderabschnitts 4.2, erfolgt eine Übersetzung des Bewegungswegs s1, s2 von Eingangsstangenkolben 7 und Schwimmkolben 8, d. h. der große Schwimmkolben 8 wird durch die hydraulische Einwirkung der Bremsflüssigkeit mittels des kleinen Eingangsstangenkolbens 7 weniger stark bewegt als der Eingangsstangenkolben 7 mittels des Bremspedals 5, er legt somit einen kürzeren Bewegungsweg s2 zurück.As the piston area A1 of the input rod piston 7th and the inner diameter of the first cylinder section 4.1 are smaller than the piston area A2 of the floating piston 8th and the inner diameter of the second cylinder section 4.2 , there is a translation of the movement path s 1 , s 2 of the input rod piston 7th and floating piston 8th , ie the large floating piston 8th is by means of the hydraulic action of the brake fluid of the small input rod piston 7th moves less than the input rod piston 7th by means of the brake pedal 5 , it thus covers a shorter movement path s 2 .

Diese Flächenverhältnisse der Kolbenflächen A1, A2 des Eingangsstangenkolbens 7 und des Schwimmkolbens 8 werden so gewählt, dass es zu keinem Kontakt von Eingangsstangenkolben 7 und Schwimmkolben 8 kommt, da sonst keine Übersetzung mehr aktiv ist und der Bewegungsweg s1 des Eingangsstangenkolbens 7 die Pedalkennlinie bestimmt, da dann der Bewegungsweg s2 des Schwimmkolbens 8 dem Bewegungsweg s1 des Eingangsstangenkolbens 7 entspricht.These area ratios of the piston areas A1 , A2 of the input rod piston 7th and the floating piston 8th are chosen so that there is no contact from the input rod piston 7th and floating piston 8th comes, since otherwise no translation is active any more and the movement path s 1 of the input rod piston 7th the pedal characteristic is determined because then the movement path s 2 of the floating piston 8th the movement path s 1 of the input rod piston 7th corresponds to.

Der Schwimmkolben 8, genauer gesagt der zweite Zylinderabschnitt 4.2 mit dem Schwimmkolben 8, wird somit in dieser Brake-by-Wire Betriebsart als Nehmerzylinder für den Bremspedalgefühlsimulator verwendet. Der hydraulische Kreis des Eingangsstangenkolbens 7, d. h. der Hinterachsbremskreis, wird durch das elektrisch schaltbare Ventil 15 entsprechend geschlossen, so dass der Eingangsstangenkolben 7 hydraulisch auf Block mit dem Schwimmkolben 8 ist, wodurch eine direkte Kraftübertragung auf den Schwimmkolben 8 stattfindet, wie beschrieben. Gleichzeitig ist hier die beschriebene hydraulische Übersetzung zwischen Bremspedal 5 und Bremspedalgefühlsimulator aktiv, welche sich linear verhält.The floating piston 8th , more precisely the second cylinder section 4.2 with the floating piston 8th , is thus used in this brake-by-wire operating mode as a slave cylinder for the brake pedal feel simulator. The input rod piston hydraulic circuit 7th , ie the rear axle brake circuit, is controlled by the electrically switchable valve 15th closed accordingly, so that the input rod piston 7th hydraulically on block with the floating piston 8th is, creating a direct power transmission to the floating piston 8th takes place as described. At the same time, the described hydraulic translation between the brake pedal is here 5 and brake pedal feel simulator active, which behaves linearly.

Für die Brake-by-Wire-Betriebsart gemäß 1 gilt somit:For the brake-by-wire operating mode according to 1 the following applies:

Für die Wegübersetzung is: i s = A 2 A 1 = s 1 s 2 = d 2 2 d 1 2 i s > 1

Figure DE102021000234A1_0001
s 2 = s 1 i s s 1 > s 2
Figure DE102021000234A1_0002
For the distance translation is: i s = A. 2 A. 1 = s 1 s 2 = d 2 2 d 1 2 i s > 1
Figure DE102021000234A1_0001
s 2 = s 1 i s s 1 > s 2
Figure DE102021000234A1_0002

Dabei ist, wie oben bereits erwähnt, A1 die Kolbenfläche des Eingangsstangenkolbens 7, A2 die Kolbenfläche des Schwimmkolbens 8, s1 der Bewegungsweg des Eingangsstangenkolbens 7, s2 der Bewegungsweg des Schwimmkolbens 8, d1 der Außendurchmesser des Eingangsstangenkolbens 7 und d2 der Außendurchmesser des Schwimmkolbens 8.As already mentioned above, A1 is the piston area of the input rod piston 7th , A2 the piston area of the floating piston 8th , s 1 is the travel of the input rod piston 7th , s 2 is the movement path of the floating piston 8th , d 1 is the outside diameter of the input rod piston 7th and d 2 is the outside diameter of the floating piston 8th .

Für die Kraftübersetzung gilt: F 2 = F 1 i s F 1 < F 2

Figure DE102021000234A1_0003
The following applies to the power transmission: F. 2 = F. 1 i s F. 1 < F. 2
Figure DE102021000234A1_0003

Dabei ist F1 die durch den Eingangsstangenkolben 7 verursachte Kraft und F2 die durch den Schwimmkolben 8 verursachte Kraft.Where F 1 is the one through the input rod piston 7th force caused and F 2 that by the floating piston 8th caused force.

2 zeigt eine nicht ordnungsgemäße Funktion des Bremssystems 1, beispielsweise aufgrund eines Versagens einer elektrischen Energieversorgung, und somit den daraus resultierenden Betrieb des Bremssystems 1 in der Rückfallbetriebsart. Diese Rückfallbetriebsart wird dabei, insbesondere bei Ausfall der elektrischen Energieversorgung, vorteilhafterweise automatisch aktiviert, da dann das elektrisch schaltbare Ventil 15 nicht mehr bestromt wird und somit öffnet, denn, wie bereits beschrieben, ist das elektrisch schaltbare Ventil 15 im unbestromten Zustand geöffnet, wie in 2 gezeigt. Dadurch wird bei Betätigung des Bremspedals 5 und durch die daraus resultierende Bewegung des Eingangsstangenkolbens 7 zunächst Bremsflüssigkeit in den Hinterachsbremskreis geleitet und dort ein entsprechender Bremsdruck aufgebaut. Dies erfolgt, bis der Eingangsstangenkolben 7 an den Schwimmkolben 8 anschlägt. 2 shows that the braking system is not functioning properly 1 , for example due to a failure of an electrical power supply, and thus the resulting operation of the brake system 1 in fallback mode. This fallback operating mode is advantageously automatically activated, in particular if the electrical power supply fails, since the electrically switchable valve is then 15th is no longer energized and thus opens, because, as already described, the valve is electrically switchable 15th open when de-energized, as in 2 shown. This is when the brake pedal is pressed 5 and the resulting movement of the input rod piston 7th First, brake fluid is passed into the rear axle brake circuit and a corresponding brake pressure is built up there. This is done until the input rod piston 7th to the floating piston 8th strikes.

Ein Volumen des ersten Zylinderabschnitts 4.1 ist hierfür derart bemessen, dass ein ausreichender Bremsdruck im Hinterachsbremskreis aufgebaut wird. Ist der definierte Volumenbedarf aufgebraucht, bleibt der Druck im Hinterachsbremskreis konstant, da mittels des Eingangsstangenkolbens 7 keine weitere Bremsflüssigkeit in den Hinterachsbremskreis gepresst wird. Nun wird nur noch an der Vorderachse der Bremsdruck durch den Fahrzeugführer erhöht, indem durch eine weitere Betätigung des Bremspedals 5 der Schwimmkolben 8 mittels des nun daran anliegenden Eingangsstangenkolbens 7 verschoben wird und dadurch Bremsflüssigkeit aus dem zweiten Zylinderabschnitt 4.2 in den Vorderachsbremskreis gepresst wird. Durch die größere Kolbenfläche A2 des Schwimmkolbens 8 steht entsprechend ausreichend Volumen der Bremsflüssigkeit zur Verfügung und durch das Abkoppeln der Hinterachse bei konstantem Druck, dadurch, dass der hydraulische Druck im Vorderachsbremskreis nicht weiter erhöht wird, bleibt das Fahrzeug stabil. Ein Überbremsen der Hinterachse durch einen zu hohen Bremsdruck und ein daraus resultierendes Ausbrechen des Fahrzeugs wird somit vermieden.A volume of the first cylinder section 4.1 is dimensioned for this in such a way that sufficient brake pressure is built up in the rear axle brake circuit. If the defined volume requirement has been used up, the pressure in the rear axle brake circuit remains constant, since it is by means of the input rod piston 7th no further brake fluid is pressed into the rear axle brake circuit. Now the driver only increases the brake pressure on the front axle by pressing the brake pedal again 5 the floating piston 8th by means of the input rod piston now resting against it 7th is displaced and thereby brake fluid from the second cylinder section 4.2 is pressed into the front axle brake circuit. Due to the larger piston area A2 of the floating piston 8th there is a sufficient volume of brake fluid available and by uncoupling the rear axle at constant pressure, because the hydraulic pressure in the front axle brake circuit is not increased any further, the vehicle remains stable. Overbraking the rear axle due to excessive brake pressure and the resulting breakaway of the vehicle is thus avoided.

Es liegt somit in der Rückfallbetriebsart eine hydraulische Kopplung der beiden Kolben 7, 8 mit ihrer jeweiligen Kolbenfläche A1, A2 und somit ein gleicher hydraulischer Druck im Vorderachsbremskreis und Hinterachsbremskreis vor, bis der definierte Volumenbedarf des Hinterachsbremskreises erreicht ist. Dann geht der Eingangsstangenkolben 7 mit dem Schwimmkolben 8 auf Block, d. h. der Eingangsstangenkolben 7 liegt dann am Schwimmkolben 8 an und ist somit mit diesem mechanisch verbunden, wodurch eine direkte mechanische Übertragung der weiteren Bewegung des Bremspedals 5 über den Eingangsstangenkolben 7 auf den Schwimmkolben 8 erfolgt und somit der Bewegungsweg s2 des Schwimmkolbens 8 dem durch die weitere Bremspedalbetätigung verursachten weiteren Bewegungsweg s1 des Eingangsstangenkolbens 7 entspricht. Aufgrund dessen steigt der hydraulische Druck im Vorderachsbremskreis über den hydraulischen Druck im Hinterachsbremskreis an. There is thus a hydraulic coupling of the two pistons in the fallback mode 7th , 8th with their respective piston area A1 , A2 and thus the same hydraulic pressure in the front axle brake circuit and rear axle brake circuit until the defined volume requirement of the rear axle brake circuit is reached. Then the input rod piston goes 7th with the floating piston 8th on block, ie the input rod piston 7th then lies on the floating piston 8th on and is thus mechanically connected to this, whereby a direct mechanical transmission of the other Movement of the brake pedal 5 via the input rod piston 7th on the flask 8th takes place and thus the movement path s 2 of the floating piston 8th the further movement path s 1 of the input rod piston caused by the further actuation of the brake pedal 7th corresponds to. Because of this, the hydraulic pressure in the front axle brake circuit rises above the hydraulic pressure in the rear axle brake circuit.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform des Bremssystems 1. In dieser Ausführungsform ist in der Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung 13 des ersten Zylinderabschnitts 4.1 zum Hinterachsbremskreis, zum elektrisch schaltbaren Ventil 15 hydraulisch in Reihe geschaltet, ein mechanisches Ventil 16 angeordnet, welches derart ausgebildet ist, dass es schließt, sobald ein Druckanstieg des hydraulischen Drucks im Hinterachsbremskreis einen vorgegebenen Schaltwert erreicht. Die Funktionsweise dieser Ausführungsform in der Brake-by-Wire Betriebsart entspricht der oben beschriebenen Funktionsweise zur ersten Ausführungsform gemäß 1, da dann das elektrisch schaltbare Ventil 15 geschlossen ist und somit das zusätzliche mechanische Ventil 16 keine abweichende Funktionsweise verursacht. 3 shows a further embodiment of the braking system 1 . In this embodiment is in the brake fluid connection line 13th of the first cylinder section 4.1 to the rear axle brake circuit, to the electrically switchable valve 15th hydraulically connected in series, a mechanical valve 16 arranged, which is designed such that it closes as soon as a pressure increase in the hydraulic pressure in the rear axle brake circuit reaches a predetermined switching value. The mode of operation of this embodiment in the brake-by-wire operating mode corresponds to the mode of operation described above for the first embodiment 1 , because then the electrically switchable valve 15th is closed and thus the additional mechanical valve 16 does not cause any divergent functioning.

In 3 ist die nicht ordnungsgemäße Funktion dieser Ausführungsform des Bremssystems 1, beispielsweise aufgrund des Versagens der elektrischen Energieversorgung, und somit der daraus resultierende Betrieb dieser Ausführungsform des Bremssystems 1 in der Rückfallbetriebsart dargestellt. Auch hier wird diese Rückfallbetriebsart, insbesondere bei Ausfall der elektrischen Energieversorgung, vorteilhafterweise automatisch aktiviert, da dann auch hier das elektrisch schaltbare Ventil 15 nicht mehr bestromt wird und somit öffnet, denn, wie bereits beschrieben, ist das elektrisch schaltbare Ventil 15 im unbestromten Zustand geöffnet, wie in 3 gezeigt.In 3 is the improper function of this embodiment of the braking system 1 , for example due to the failure of the electrical power supply, and thus the resulting operation of this embodiment of the brake system 1 shown in fallback mode. Here, too, this fallback mode is advantageously activated automatically, in particular if the electrical power supply fails, since the electrically switchable valve is then also here 15th is no longer energized and thus opens, because, as already described, the valve is electrically switchable 15th open when de-energized, as in 3 shown.

Dadurch wird auch bei dieser Ausführungsform bei Betätigung des Bremspedals 5 und durch die daraus resultierende Bewegung des Eingangsstangenkolbens 7 zunächst Bremsflüssigkeit in den Hinterachsbremskreis geleitet und dort ein entsprechender Bremsdruck aufgebaut. Bei dieser Ausführungsform erfolgt dies, bis der Druckanstieg des hydraulischen Drucks im Hinterachsbremskreis den vorgegebenen Schaltwert erreicht und das mechanische Ventil 16 somit schließt.As a result, in this embodiment too, when the brake pedal is actuated 5 and the resulting movement of the input rod piston 7th First, brake fluid is passed into the rear axle brake circuit and a corresponding brake pressure is built up there. In this embodiment, this takes place until the pressure increase in the hydraulic pressure in the rear axle brake circuit reaches the specified switching value and the mechanical valve 16 thus closes.

Bei dieser Ausführungsform wird somit als Steuerungsmöglichkeit der hydraulische Druck im Hinterachsbremskreis verwendet. Erreicht dieser hydraulische Druck den vorgegebenen Schaltwert, dann sperrt das mechanische Ventil 16 den weiteren Durchfluss der Bremsflüssigkeit in den Hinterachsbremskreis ab. Fällt der hydraulische Druck wieder ab, wird der Durchflussweg wieder freigegeben, indem dann das mechanische Ventil 16 wieder öffnet. Dies funktioniert durch die Reihenschaltung aus mechanischem Ventil 16 und elektrisch schaltbarem Ventil 15.In this embodiment, the hydraulic pressure in the rear axle brake circuit is used as a control option. If this hydraulic pressure reaches the specified switching value, the mechanical valve blocks 16 the further flow of the brake fluid into the rear axle brake circuit. If the hydraulic pressure drops again, the flow path is released again by opening the mechanical valve 16 opens again. This works by connecting a mechanical valve in series 16 and electrically switchable valve 15th .

Auch durch diese Lösung wird somit sichergestellt, dass ein ausreichender hydraulischer Druck im Hinterachsbremskreis aufgebaut wird, jedoch nicht überschritten wird, so dass ein Überbremsen der Hinterachse vermieden wird.This solution also ensures that sufficient hydraulic pressure is built up in the rear axle brake circuit, but is not exceeded, so that overbraking of the rear axle is avoided.

Ist der vorgegebene hydraulische Druck im Hinterachsbremskreis erreicht, schließt das mechanische Ventil 16, so dass der vorgegebene hydraulische Druck im Hinterachsbremskreis konstant bleibt, da mittels des Eingangsstangenkolbens 7 keine weitere Bremsflüssigkeit in den Hinterachsbremskreis gepresst wird. Nun liegt nur noch eine hydraulische Kopplung des Eingangsstangenkolbens 7 mit dem Schwimmkolben 8 über die dazwischen noch befindliche Bremsflüssigkeit vor, wodurch der Schwimmkolben 8 bei einer weiteren Bremspedalbetätigung und einem dadurch verursachten weiteren Bewegungsweg s1 des Eingangsstangenkolbens 7 weiter bewegt wird. Dadurch wird nun nur noch an der Vorderachse der Bremsdruck durch den Fahrzeugführer erhöht, indem durch die weitere Betätigung des Bremspedals 5 der Schwimmkolben 8 hydraulisch mittels des Eingangsstangenkolbens 7 verschoben wird und dadurch Bremsflüssigkeit aus dem zweiten Zylinderabschnitt 4.2 in den Vorderachsbremskreis gepresst wird.When the specified hydraulic pressure is reached in the rear axle brake circuit, the mechanical valve closes 16 , so that the specified hydraulic pressure in the rear axle brake circuit remains constant, since by means of the input rod piston 7th no further brake fluid is pressed into the rear axle brake circuit. Now there is only a hydraulic coupling of the input rod piston 7th with the floating piston 8th over the brake fluid still in between, causing the floating piston 8th in the event of a further brake pedal actuation and a further movement path s 1 of the input rod piston caused thereby 7th is moved further. As a result, the driver only increases the brake pressure on the front axle by continuing to press the brake pedal 5 the floating piston 8th hydraulically by means of the input rod piston 7th is displaced and thereby brake fluid from the second cylinder section 4.2 is pressed into the front axle brake circuit.

Durch die größere Kolbenfläche A2 des Schwimmkolbens 8 steht auch hier entsprechend ausreichend Volumen der Bremsflüssigkeit zur Verfügung und durch das Abkoppeln der Hinterachse bei konstantem Druck, dadurch, dass der hydraulische Druck im Vorderachsbremskreis nicht weiter erhöht wird, bleibt das Fahrzeug stabil. Ein Überbremsen der Hinterachse durch einen zu hohen Bremsdruck und ein daraus resultierendes Ausbrechen des Fahrzeugs wird somit auch bei dieser Ausführungsform vermieden.Due to the larger piston area A2 of the floating piston 8th there is also a sufficient volume of brake fluid available here and by uncoupling the rear axle at constant pressure, as the hydraulic pressure in the front axle brake circuit is not increased any further, the vehicle remains stable. Overbraking the rear axle as a result of excessively high brake pressure and the resulting breakaway of the vehicle is thus also avoided in this embodiment.

Auch bei dieser Ausführungsform liegt somit in der Rückfallbetriebsart eine hydraulische Kopplung der beiden Kolben 7, 8 mit ihrer jeweiligen Kolbenfläche A1, A2 und somit ein gleicher hydraulischer Druck im Vorderachsbremskreis und Hinterachsbremskreis vor, bis der hydraulische Druck im Hinterachsbremskreis den vorgegebenen Schaltwert des mechanischen Ventils 16 erreicht. Danach ist der Eingangsstangenkolben 7 mit dem Schwimmkolben 8 starr hydraulisch verbunden. Aufgrund dessen steigt bei einer weiteren Betätigung des Bremspedals 5 und der daraus resultierenden Bewegung des Eingangsstangenkolbens 7 um den weiteren Bewegungsweg s1 und der aus der hydraulischen Kopplung der beiden Kolben 7, 8 resultierenden Bewegung des Schwimmkolbens 8 um den Bewegungsweg s2 der hydraulische Druck im Vorderachsbremskreis über den hydraulischen Druck im Hinterachsbremskreis an.In this embodiment too, the fallback mode is hydraulic Coupling of the two pistons 7th , 8th with their respective piston area A1 , A2 and thus the same hydraulic pressure in the front axle brake circuit and the rear axle brake circuit until the hydraulic pressure in the rear axle brake circuit has reached the specified switching value of the mechanical valve 16 reached. After that is the input rod piston 7th with the floating piston 8th rigidly hydraulically connected. Because of this, it rises when the brake pedal is pressed again 5 and the resulting movement of the input rod piston 7th by the further movement path s 1 and that from the hydraulic coupling of the two pistons 7th , 8th resulting movement of the floating piston 8th the hydraulic pressure in the front axle brake circuit is increased by the hydraulic pressure in the rear axle brake circuit by the movement path s 2.

Die Auslegung des Bremssystems 1 wird vorteilhafterweise dem jeweiligen Fahrzeug und der verbauten Bremsanlage angepasst. So sind die Kolbenflächen A1, A2 der beiden hydraulischen Bremskreise und das Volumen/Druckniveau, bei dem die Hinterachse abgekoppelt werden soll, d. h. bei dem dem Hinterachsbremskreis kein Bremsflüssigkeitsvolumen und Druck mehr zugeführt werden soll und nur noch ein Druckaufbau an der Vorderachse stattfinden soll, entsprechend zu wählen. Koppelelemente an den beiden Kolben 7, 8 werden dabei in ihrer Ausprägung so gewählt, dass beide Funktionen, die hydraulische Übersetzung für den Bremspedalgefühlsimulator und das Volumen für die Rückfallebene, d. h. den Rückfallbetrieb, des Hinterachsbremskreises ohne Einschränkung funktionieren. Hierzu sind beispielsweise eine jeweilige Länge und ein jeweiliger Durchmesser der Elemente, insbesondere der Kolben 7, 8 und Zylinderabschnitte 4.1, 4.2, als Anpassungsgröße möglich.The design of the braking system 1 is advantageously adapted to the respective vehicle and the installed brake system. So are the piston surfaces A1 , A2 the two hydraulic brake circuits and the volume / pressure level at which the rear axle is to be decoupled, ie at which the rear axle brake circuit no longer needs brake fluid volume and pressure and only a pressure build-up on the front axle should take place accordingly. Coupling elements on the two pistons 7th , 8th are chosen in their characteristics so that both functions, the hydraulic translation for the brake pedal feel simulator and the volume for the fallback level, ie the fallback mode, of the rear axle brake circuit work without restriction. For this purpose, for example, a respective length and a respective diameter of the elements, in particular the pistons 7th , 8th and cylinder sections 4.1 , 4.2 , possible as an adjustment size.

Bei den Darstellungen gemäß den 1 bis 3 handelt es sich um nicht maßstabgetreue schematische Zeichnungen. Die genauen hydraulischen Zu- und Abgänge und/oder die Geometrie der Kolben 7, 8 und Zylinderabschnitte 4.1, 4.2 werden den Funktionen und Volumenbedarfen entsprechend ausgelegt.In the representations according to the 1 to 3 these are schematic drawings that are not true to scale. The exact hydraulic inlets and outlets and / or the geometry of the pistons 7th , 8th and cylinder sections 4.1 , 4.2 are designed according to the functions and volume requirements.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102010050815 A1 [0002]DE 102010050815 A1 [0002]
  • DE 10104238 A1 [0003]DE 10104238 A1 [0003]

Claims (3)

Bremssystem (1) für ein Fahrzeug, ausgebildet als ein Brake-by-Wire-Bremssystem mit einer Brake-by-Wire Betriebsart und einer bei einem Ausfall der Brake-by-Wire Betriebsart aktivierbaren Rückfallbetriebsart, umfassend eine mit einem Bremsflüssigkeitsreservoir (2) hydraulisch verbundene Kolben-Zylinder-Anordnung (3) mit einem Zylindergehäuse (4), einem im Zylindergehäuse (4) angeordneten und mit einem Bremspedal (5) verbundenen Eingangsstangenkolben (7) und einem im Zylindergehäuse (4) angeordneten schwimmend gelagerten Schwimmkolben (8), dadurch gekennzeichnet, dass - das Zylindergehäuse (4) in Axialrichtung nacheinander einen Zylinderabschnitt (4.1) mit einem kleinen Innendurchmesser und einen Zylinderabschnitt (4.2) mit einem großen Innendurchmesser aufweist, wobei die beiden Zylinderabschnitte (4.1, 4.2) einen gemeinsamen Innenraum des Zylindergehäuses (4) bilden, - der Eingangsstangenkolben (7) einen mit dem Zylinderabschnitt (4.1) mit dem kleinen Innendurchmesser korrespondierenden Außendurchmesser (d1) aufweist und in dem Zylinderabschnitt (4.1) mit dem kleinen Innendurchmesser angeordnet ist, - der Schwimmkolben (8) einen mit dem Zylinderabschnitt (4.2) mit dem großen Innendurchmesser korrespondierenden Außendurchmesser (d2) aufweist und in dem Zylinderabschnitt (4.2) mit dem großen Innendurchmesser angeordnet ist, - beide Zylinderabschnitte (4.1, 4.2) über jeweils eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung (11, 12) mit dem Bremsflüssigkeitsreservoir (2) hydraulisch verbunden sind, - der Zylinderabschnitt (4.1) mit dem kleinen Innendurchmesser über eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung (13) mit einem Hinterachsbremskreis des Fahrzeugs hydraulisch verbunden ist, - der Zylinderabschnitt (4.2) mit dem großen Innendurchmesser über eine Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung (14) mit einem Vorderachsbremskreis des Fahrzeugs hydraulisch verbunden ist, und - in der Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung (13) des Zylinderabschnitts (4.1) mit dem kleinen Innendurchmesser zum Hinterachsbremskreis ein elektrisch schaltbares Ventil (15) angeordnet ist, welches in einem unbestromten Zustand geöffnet ist.Brake system (1) for a vehicle, designed as a brake-by-wire brake system with a brake-by-wire operating mode and a fallback operating mode that can be activated in the event of failure of the brake-by-wire operating mode, comprising a hydraulic brake fluid reservoir (2) connected piston-cylinder arrangement (3) with a cylinder housing (4), an input rod piston (7) arranged in the cylinder housing (4) and connected to a brake pedal (5) and a floating piston (8) arranged in the cylinder housing (4), characterized in that - the cylinder housing (4) has a cylinder section (4.1) with a small inside diameter and a cylinder section (4.2) with a large inside diameter one after the other in the axial direction, the two cylinder sections (4.1, 4.2) having a common interior space of the cylinder housing (4 ) - the input rod piston (7) corresponds to the cylinder section (4.1) with the small inner diameter has the outer diameter (d 1 ) and is arranged in the cylinder section (4.1) with the small inner diameter, - the floating piston (8) has an outer diameter (d 2 ) corresponding to the cylinder section (4.2) with the large inner diameter and in the cylinder section ( 4.2) with the large inner diameter is arranged, - both cylinder sections (4.1, 4.2) are hydraulically connected to the brake fluid reservoir (2) via a brake fluid connection line (11, 12) each, - the cylinder section (4.1) with the small inner diameter via a brake fluid connection line ( 13) is hydraulically connected to a rear axle brake circuit of the vehicle, - the cylinder section (4.2) with the large inner diameter is hydraulically connected to a front axle brake circuit of the vehicle via a brake fluid connection line (14), and - in the brake fluid connection line (13) of the cylinder section (4.1) with the small inside diameter An electrically switchable valve (15), which is open in a de-energized state, is arranged for the rear axle brake circuit. Bremssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung (13) des Zylinderabschnitts (4.1) mit dem kleinen Innendurchmesser zum Hinterachsbremskreis, zum elektrisch schaltbaren Ventil (15) hydraulisch in Reihe geschaltet, ein mechanisches Ventil (16) angeordnet ist, welches derart ausgebildet ist, dass es schließt, sobald ein Druckanstieg eines hydraulischen Drucks im Hinterachsbremskreis einen vorgegebenen Schaltwert erreicht.Braking system (1) Claim 1 , characterized in that in the brake fluid connection line (13) of the cylinder section (4.1) with the small inner diameter to the rear axle brake circuit, hydraulically connected in series with the electrically switchable valve (15), a mechanical valve (16) is arranged, which is designed such that it closes as soon as a hydraulic pressure rise in the rear axle brake circuit reaches a specified switching value. Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderabschnitt (4.2) mit dem großen Innendurchmesser über die Bremsflüssigkeitsverbindungsleitung (14), mit welcher er mit dem Vorderachsbremskreis des Fahrzeugs hydraulisch verbunden ist, zusätzlich mit einem Simulatorkreis eines Bremspedalgefühlsimulators für die Brake-by-Wire Betriebsart hydraulisch verbunden ist.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the cylinder section (4.2) with the large inner diameter via the brake fluid connection line (14), with which it is hydraulically connected to the front axle brake circuit of the vehicle, additionally with a simulator circuit of a brake pedal feel simulator for the Brake-by-wire operating mode is hydraulically connected.
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