DE102021002005A1 - Brake system for a vehicle - Google Patents

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Philipp Röding
Arnd Bressel
Diana Franz
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem (1) für ein Fahrzeug mit zumindest einer Bremsscheibe, zumindest einem Bremsbelag (3), einem mit dem Bremsbelag (3) gekoppelten und in einem Bremskolbenraum (BR) geführten Bremskolben (6), einem Sekundärkolben (10), welcher während eines Betriebsbremszustands in einem Sekundärkolbenraum (SR) angeordnet ist, und einem mit dem Sekundärkolben (10) gekoppelten Spindelantrieb (8), wobei der Sekundärkolben (10) bei Aktivierung einer Feststellbremsfunktion mittels des Spindelantriebs (8) aus dem Sekundärkolbenraum (SR) in Richtung des Bremskolbens (6) bewegbar ist. Erfindungsgemäß sind der Sekundärkolbenraum (SR) und der Bremskolbenraum (BR) durch einen mit einer Bremsleitung (9) fluidisch gekoppelten Zwischenraum (ZR) verbunden, wobei sich der Sekundärkolben (10) bei Aktivierung der Feststellbremsfunktion in den mit der Bremsflüssigkeit gefüllten Zwischenraum (ZR) bewegt und während der Bewegung Bremsflüssigkeit aus dem Zwischenraum (ZR) in den Bremskolbenraum (BR) und/oder in die Bremsleitung (9) verdrängt und eine Kraft auf den Bremskolben (6) ausübt. Nach Erreichen einer die Feststellbremsfunktion bewirkenden Feststellbremsposition verschließt der Sekundärkolben (10) den Zwischenraum zu der Bremsleitung fluiddicht.The invention relates to a brake system (1) for a vehicle with at least one brake disc, at least one brake lining (3), a brake piston (6) coupled to the brake lining (3) and guided in a brake piston chamber (BR), a secondary piston (10), which is arranged in a secondary piston chamber (SR) during a service brake state, and a spindle drive (8) coupled to the secondary piston (10), the secondary piston (10) being moved out of the secondary piston chamber (SR) when a parking brake function is activated by means of the spindle drive (8) Direction of the brake piston (6) is movable. According to the invention, the secondary piston chamber (SR) and the brake piston chamber (BR) are connected by an intermediate space (ZR) fluidically coupled to a brake line (9), the secondary piston (10) moving into the intermediate space (ZR) filled with the brake fluid when the parking brake function is activated. moves and during the movement brake fluid is displaced from the gap (ZR) into the brake piston chamber (BR) and / or into the brake line (9) and exerts a force on the brake piston (6). After reaching a parking brake position causing the parking brake function, the secondary piston (10) closes the space to the brake line in a fluid-tight manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a brake system for a vehicle according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 196 07 295 C1 ist ein Bremsaktuator für eine elektrisch betätigbare Fahrzeugbremse bekannt, deren Reibelemente mittels eines als elektrischer Antrieb dienenden Elektromotors an eine Bremsscheibe anpressbar sind. Der Elektromotor ist über ein in Verschieberichtung der Reibelemente angeordnetes Spindelgetriebe mit einem auf die Reibelemente einwirkenden, axial verschiebbar gelagerten Bremskolben verbunden, wobei als Spindelgetriebe eine Planeten-Wälz-Gewindespindel Verwendung findet. Die Planeten-Wälz-Gewindespindel besteht aus einer Spindelstange und einer Spindelmutter, wobei die Spindelmutter aus einem Gehäuse und zwischen Spindelstange und Gehäuse rollbar angeordneten walzenförmigen Rollenkörpem besteht. Dabei ist die Spindelstange mit einem feinen Gewinde versehen und die walzenförmigen Rollenkörper sind mit einer entsprechenden Umfangsprofilierung versehen. Weiterhin ist eine Innenseite des Spindelmutter-Gehäuses mit groben ringförmigen Stegen versehen und Umfangsflächen der walzenförmigen Rollenkörper sind mit entsprechend groben ringförmigen Rillen versehen, wobei der Läufer des Elektromotors drehfest mit dem Spindelmutter-Gehäuse verbunden ist und die Spindelstange auf dem Bremskolben ruht. Der Läufer des Elektromotors weist einen inneren Durchmesser auf, der die Spindelstange aufnehmen kann und eine Nachstellbewegung ermöglicht. Eine axiale Lagerung des Spindelmutter-Gehäuses ist in unmittelbarer Nähe zum Bremsbelag vorne zwischen Spindelmutter-Gehäuse und Bremsaktorgehäuse angeordnet.From the DE 196 07 295 C1 a brake actuator for an electrically actuatable vehicle brake is known, the friction elements of which can be pressed against a brake disc by means of an electric motor serving as an electric drive. The electric motor is connected via a spindle gear arranged in the direction of displacement of the friction elements with an axially displaceably mounted brake piston acting on the friction elements, a planetary roller screw spindle being used as the spindle gear. The planetary roller screw spindle consists of a spindle rod and a spindle nut, the spindle nut consisting of a housing and roller-shaped roller bodies arranged in a rollable manner between the spindle rod and the housing. The spindle rod is provided with a fine thread and the roller-shaped roller bodies are provided with a corresponding circumferential profile. Furthermore, an inside of the spindle nut housing is provided with coarse annular webs and the circumferential surfaces of the roller-shaped roller bodies are provided with correspondingly coarse annular grooves, the rotor of the electric motor being non-rotatably connected to the spindle nut housing and the spindle rod resting on the brake piston. The rotor of the electric motor has an inner diameter that can accommodate the spindle rod and enables an adjustment movement. An axial mounting of the spindle nut housing is arranged in close proximity to the brake lining at the front between the spindle nut housing and the brake actuator housing.

Weiterhin sind aus der DE 10 2004 046 871 A1 eine automatisierte Feststellbremse und ein Verfahren zu deren Betrieb bekannt. Die Feststellbremse umfasst einen Bremskolben, einen Hilfskolben, einen zwischen dem Bremskolben und dem Hilfskolben angeordneten Hydraulikraum, ein Federelement, um den Hilfskolben vorzuspannen, eine mit dem Hilfskolben über eine Gewindeverbindung verbundene Spindeleinrichtung und einen Antrieb für die Spindeleinrichtung. In einem verriegelten Zustand der Feststellbremse ist der Bremskolben über die Spindeleinrichtung und den federbelasteten Hilfskolben mechanisch verriegelt und in einem gelösten Zustand der Feststellbremse ist der Hilfskolben mittels des Federelements und mittels der Spindeleinrichtung blockiert.Furthermore, from the DE 10 2004 046 871 A1 an automated parking brake and a method for operating it are known. The parking brake comprises a brake piston, an auxiliary piston, a hydraulic space arranged between the brake piston and the auxiliary piston, a spring element to preload the auxiliary piston, a spindle device connected to the auxiliary piston via a threaded connection, and a drive for the spindle device. When the parking brake is locked, the brake piston is mechanically locked via the spindle device and the spring-loaded auxiliary piston, and when the parking brake is released, the auxiliary piston is blocked by the spring element and the spindle device.

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, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a brake system which has the features specified in 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 umfasst zumindest eine Bremsscheibe, zumindest einen Bremsbelag, einen mit dem Bremsbelag gekoppelten und in einem Bremskolbenraum geführten Bremskolben, einen Sekundärkolben, welcher während eines Betriebsbremszustands in einem Sekundärkolbenraum angeordnet ist, und einen mit dem Sekundärkolben gekoppelten Spindelantrieb, wobei der Sekundärkolben bei Aktivierung einer Feststellbremsfunktion mittels des Spindelantriebs aus dem Sekundärkolbenraum in Richtung des Bremskolbens bewegbar ist.A brake system for a vehicle comprises at least one brake disc, at least one brake lining, a brake piston coupled to the brake lining and guided in a brake piston chamber, a secondary piston which is arranged in a secondary piston chamber during a service braking state, and a spindle drive coupled to the secondary piston, the secondary piston when a parking brake function is activated by means of the spindle drive, it can be moved out of the secondary piston chamber in the direction of the brake piston.

Erfindungsgemäß sind der Sekundärkolbenraum und der Bremskolbenraum durch einen mit einer Bremsleitung fluidisch gekoppelten Zwischenraum verbunden, wobei sich der Sekundärkolben bei Aktivierung der Feststellbremsfunktion in den mit der Bremsflüssigkeit gefüllten Zwischenraum bewegt und der Sekundärkolben während der Bewegung Bremsflüssigkeit aus dem Zwischenraum in den Bremskolbenraum und/oder in die Bremsleitung verdrängt und eine Kraft auf den Bremskolben ausübt. Nach Erreichen einer die Feststellbremsfunktion bewirkenden Feststellbremsposition verschließt der Sekundärkolben den Zwischenraum zu der Bremsleitung fluiddicht.According to the invention, the secondary piston chamber and the brake piston chamber are connected by an intermediate space fluidically coupled to a brake line, the secondary piston moving into the intermediate space filled with the brake fluid when the parking brake function is activated and the secondary piston during the movement of the brake fluid from the intermediate space into the brake piston chamber and / or into displaces the brake line and exerts a force on the brake piston. After reaching a parking brake position causing the parking brake function, the secondary piston closes the space to the brake line in a fluid-tight manner.

Das Bremssystem ermöglicht mittels des Sekundärkolbens, welcher die Feststellbremsfunktion über eine elektrische Betätigung mittels des Spindelantriebs durch Druckausübung auf die im Zwischenraum befindliche Bremsflüssigkeit und somit auf den Bremskolben realisiert, dass die zum Bremskolben führende Bremsleitung und in einer möglichen Ausgestaltung des Bremssystems eine Öffnung des Zwischenraums zu einer Entlüftungsvorrichtung sicher fluiddicht verschlossen sind. Somit kann ein schleichender Druckverlust im Stand vermieden werden. Bei nicht betätigter Feststellbremse befindet sich der Sekundärkolben vollständig außerhalb eines hydraulischen Wirkbereichs der Betriebsbremsfunktion, so dass im Gegensatz zu Lösungen, welche Ventile zur Realisierung der Feststellbremsfunktion verwenden, keine Gefahr einer kritischen Fehlfunktion aufgrund von Bauteilversagen der Ventile besteht. Vielmehr kann eine Freigabe der Feststellbremsfunktion aus dem Stand und überwacht erfolgen. Auch kann bei einem Ausfall der Hydraulik eine mechanische Vorspannung des Bremskolbens durch Leistungsüberwachung des Elektromotors überwacht und realisiert werden.By means of the secondary piston, which realizes the parking brake function via electrical actuation by means of the spindle drive by exerting pressure on the brake fluid located in the space and thus on the brake piston, the brake system enables the brake line leading to the brake piston and, in a possible embodiment of the brake system, an opening of the space a ventilation device are securely closed in a fluid-tight manner. In this way, a gradual loss of pressure when the vehicle is stationary can be avoided. When the parking brake is not actuated, the secondary piston is completely outside a hydraulic effective range of the service brake function, so that, in contrast to solutions which use valves to implement the parking brake function, there is no risk of critical malfunction due to component failure of the valves. Rather, the parking brake function can be released from the state and monitored. In the event of a hydraulic failure, mechanical preloading of the brake piston can also be monitored and implemented by monitoring the performance of the electric motor.

Des Weiteren ist im Vergleich zu bekannten Lösungen, welche eine elektrische Feststellbremsfunktion durch eine elektrische betätigte Spindel in einem modifizierten Faustsattelsystem an einer Hinterachse eines Fahrzeugs realisieren, keine aufwändige Konstruktion des Bremssattels erforderlich und der Bremskolben muss auf seiner Innenseite keine Aussparung aufweisen, um dort einen mechanischen Spindeltrieb aufzunehmen. Deshalb und aufgrund dessen, dass sich der Sekundärkolben bei nicht betätigter Feststellbremse vollständig außerhalb des hydraulischen Wirkbereichs der Betriebsbremse befindet, können bei einer Befüllung und einem Wechsel der Bremsflüssigkeit ungünstige Volumensituationen vermieden werden, da eine Entlüftung und ein Austausch der Bremsflüssigkeit vollständig und mit geringem Aufwand erfolgen können. Weiterhin ist eine Verringerung eines Bremsflüssigkeitsvolumens realisierbar. Auch ist ein Einsatz kostengünstigerer Sattelsysteme an der Hinterachse des Fahrzeugs möglich.Furthermore, compared to known solutions that implement an electric parking brake function by means of an electrically operated spindle in a modified floating caliper system on a rear axle of a vehicle, no complex construction of the brake caliper is required and the brake piston does not have to have a recess on its inside in order to have a mechanical Take up spindle drive. Because of this, and because the secondary piston is completely outside the hydraulic operating range of the service brake when the parking brake is not actuated, unfavorable volume situations can be avoided when filling and changing the brake fluid, since the brake fluid can be vented and exchanged completely and with little effort can. Furthermore, a reduction in the volume of the brake fluid can be achieved. It is also possible to use less expensive saddle systems on the rear axle of the vehicle.

Da der Sekundärkolben in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Bremssystems auch den Sekundärkolbenraum fluiddicht zum Zwischenraum verschließt, kommt der Spindelantrieb nicht in Kontakt mit der Bremsflüssigkeit, so dass ein Partikeleintrag vom Spindelantrieb in die Bremsflüssigkeit vermieden wird.Since, in a particularly advantageous embodiment of the brake system, the secondary piston also closes the secondary piston chamber in a fluid-tight manner with respect to the interspace, the spindle drive does not come into contact with the brake fluid, so that particle entry from the spindle drive into the brake fluid is avoided.

Weiterhin kann der Sekundärkolben verwendet werden, um bei einer Ausführung einer automatisierten Bremsung, beispielsweise einer Notbremsung, eine Ansprechzeit eines die Bremsung auslösenden Bremsassistenten signifikant zu verringern, indem mittels des Sekundärkolbens bereits eine Kraft auf den Bremskolben durch Vorspannung der Bremsflüssigkeit ausgeübt wird.Furthermore, the secondary piston can be used to significantly reduce the response time of a brake assistant that triggers the braking when performing automated braking, for example emergency braking, by already exerting a force on the brake piston by means of the secondary piston by pretensioning the brake fluid.

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 eines Bremssystems nach dem Stand der Technik,
  • 2 schematisch einen vergrößerten Ausschnitt des Bremssystems gemäß 1,
  • 3 schematisch einen Ausschnitt eines Ausführungsbeispiels eines Bremssystems in einem Zustand ohne Betätigung,
  • 4 schematisch einen Ausschnitt des Bremssystems gemäß 3 während einer Betriebsbremsfunktion,
  • 5 schematisch einen Ausschnitt des Bremssystems gemäß 3 während einer Feststellbremsfunktion,
  • 6 schematisch einen Ausschnitt des Bremssystems gemäß 3 während einer Befüll- und/oder Entlüftungsfunktion,
  • 7 schematisch einen Ausschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bremssystems in einem Zustand ohne Betätigung und
  • 8 schematisch einen Ausschnitt des Bremssystems gemäß 7 während einer Feststellbremsfunktion.
Show:
  • 1 schematically a section of a braking system according to the state of the art,
  • 2 schematically an enlarged section of the brake system according to FIG 1 ,
  • 3rd schematically a section of an embodiment of a brake system in a state without actuation,
  • 4th schematically a section of the brake system according to 3rd during a service brake function,
  • 5 schematically a section of the brake system according to 3rd during a parking brake function,
  • 6th schematically a section of the brake system according to 3rd during a filling and / or venting function,
  • 7th schematically a section of a further embodiment of a brake system in a state without actuation and
  • 8th schematically a section of the brake system according to 7th during a parking brake function.

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

In 1 ist ein Ausschnitt eines hydraulischen Bremssystems 1' nach dem Stand der Technik in stark vereinfachter Weise dargestellt. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Bremssystems 1' gemäß 1 während einer Feststellbremsfunktion.In 1 is a section of a hydraulic braking system 1' shown in a greatly simplified manner according to the prior art. 2 shows an enlarged section of the braking system 1' according to 1 during a parking brake function.

Das Bremssystem 1' umfasst zumindest eine Bremsscheibe 2', in einem Bremssattel 5' gehaltene Bremsbeläge 3', 4', einen Bremskolben 6', eine Hydraulik-Einheit 7', einen Spindelantrieb 8' mit einer Spindel 8.1' und eine Bremsleitung 9', in welcher Bremsflüssigkeit geführt wird.The braking system 1' comprises at least one brake disc 2 ' , in a caliper 5 ' held brake pads 3 ' , 4 ' , a brake piston 6 ' , a hydraulic unit 7 ' , a spindle drive 8th' with a spindle 8.1 ' and a brake line 9 ' which brake fluid is routed in.

Zur Auslösung einer Betriebsbremsung betätigt ein Fahrer des Fahrzeugs eine nicht näher dargestellte Pedaleinheit, wobei ein mittels der Pedaleinheit ausgeübter Druck auf einen ebenfalls nicht näher dargestellten Bremszylinder und über die Bremsflüssigkeit der Hydraulik-Einheit 7' auf den Bremskolben 6' übertragen wird. Der Bremskolben 6' presst zumindest den Bremsbelag 3' an die Bremsscheibe 2', so dass eine Bremsung erfolgt.To initiate service braking, a driver of the vehicle actuates a pedal unit (not shown), whereby a pressure exerted by means of the pedal unit is applied to a brake cylinder (also not shown) and via the brake fluid of the hydraulic unit 7 ' on the brake piston 6 ' is transmitted. The brake piston 6 ' at least presses the brake lining 3 ' to the brake disc 2 ' so that braking takes place.

Mittels des Spindelantriebs 8' wird die Feststellbremsfunktion realisiert, wobei hierzu der Bremskolben 6' von der elektrisch angetriebenen Spindel 8.1' an der Bremsscheibe 2' verspannt wird. Zu einer Verbindung mit der Spindel 8.1' erforderliche konstruktive Veränderungen am Bremskolben 6' führen zu einem vergrößerten Reservoir für Bremsflüssigkeit, das sich bei einer Befüllung und einem Tausch der Bremsflüssigkeit als problematisch bezüglich eines Totvolumens und einem Spülgrad erwiesen hat.By means of the spindle drive 8th' the parking brake function is implemented, with the brake piston for this purpose 6 ' from the electrically driven spindle 8.1 ' on the brake disc 2 ' is braced. To connect to the spindle 8.1 ' necessary design changes to the brake piston 6 ' lead to an enlarged reservoir for brake fluid, which has proven to be problematic in terms of dead volume and degree of flushing when the brake fluid is filled and exchanged.

In den 3 bis 6 ist ein Ausschnitt eines möglichen Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bremssystems 1 in einem Zustand ohne Betätigung (3), während einer Betriebsbremsfunktion (4), während einer Feststellbremsfunktion (5) und während einer Befüll- und/oder Entlüftungsfunktion (5) dargestellt.In the 3rd to 6th is a section of a possible embodiment of a braking system according to the invention 1 in a state of no operation ( 3rd ), during a service brake function ( 4th ), during a parking brake function ( 5 ) and during a filling and / or venting function ( 5 ) shown.

Das Bremssystem 1 umfasst zumindest eine nicht gezeigte Bremsscheibe, in einem Bremssattel 5 gehaltene Bremsbeläge 3, einen Bremskolben 6, eine nicht näher dargestellte Hydraulik-Einheit, einen Spindelantrieb 8 mit einer Spindel 8.1 und eine Bremsleitung 9, in welcher Bremsflüssigkeit geführt wird. Weiterhin umfasst das Bremssystem 1 einen Sekundärkolben 10 und eine Entlüftungsvorrichtung 11, beispielsweise eine Entlüftungsschraube.The braking system 1 comprises at least one brake disc, not shown, in a brake caliper 5 held brake pads 3rd , a brake piston 6th , a hydraulic unit not shown in detail, a spindle drive 8th with a spindle 8.1 and a brake line 9 which brake fluid is routed in. The braking system also includes 1 a secondary piston 10 and a venting device 11 , for example a vent screw.

Zur Auslösung der Betriebsbremsfunktion betätigt ein Fahrer des Fahrzeugs eine nicht näher dargestellte Pedaleinheit, wobei ein mittels der Pedaleinheit ausgeübter Druck auf einen ebenfalls nicht näher dargestellten Bremszylinder und über die Bremsflüssigkeit der Hydraulik-Einheit auf den Bremskolben 6 übertragen wird. Der Bremskolben 6 presst den Bremsbelag 3 an die Bremsscheibe, so dass eine Bremsung erfolgt.To trigger the service brake function, a driver of the vehicle actuates a pedal unit, not shown, whereby a pressure exerted by the pedal unit is applied to a brake cylinder, also not shown, and via the brake fluid of the hydraulic unit to the brake piston 6th is transmitted. The brake piston 6th presses the brake lining 3rd to the brake disc so that braking takes place.

Der Sekundärkolben 10 befindet sich außerhalb der Feststellbremsfunktion vollständig innerhalb eines Sekundärkolbenraums SR innerhalb des Bremssattels 5 und erzeugt hierbei keine Veränderung eines Volumens der Bremsflüssigkeit.The secondary piston 10 is located outside the parking brake function completely within a secondary piston space SR within the brake caliper 5 and thereby does not produce any change in a volume of the brake fluid.

Bei Betätigung der Feststellbremse wird der Sekundärkolben 10 mittels des Spindelantriebs 8 derart verfahren, dass dieser einen Druck auf die gegebenenfalls bereits durch die Betriebsbremsung mit Druck beaufschlagte Bremsflüssigkeit weiter erhöht, indem sich der Sekundärkolben 10 in einem zwischen einem den Bremskolben 6 im Bremssattel 5 aufnehmenden Bremskolbenraum BR und dem Sekundärkolbenraum SR befindlichen und mit der Bremsflüssigkeit gefüllten Zwischenraum ZR bewegt. Dabei verdrängt der Sekundärkolben 10 während der Bewegung Bremsflüssigkeit aus dem Zwischenraum ZR in den Bremskolbenraum BR und/oder in die Bremsleitung 9. Der Sekundärkolben 10 wird solange in Richtung des Bremskolbens 6 bewegt, bis dieser eine die Feststellbremsfunktion bewirkende Feststellbremsposition gemäß 5 erreicht und über die Bremsflüssigkeit Druck auf den Bremskolben 6 ausübt, so dass dieser gegen die Bremsscheibe gepresst wird und somit die Feststellbremsfunktion ausübt.When the parking brake is applied, the secondary piston is 10 by means of the spindle drive 8th proceed in such a way that it further increases a pressure on the brake fluid, which may already have been pressurized by the service braking, by the secondary piston 10 in one between one the brake piston 6th in the caliper 5 receiving brake piston chamber BR and the secondary piston chamber SR located and filled with the brake fluid intermediate space ZR moves. The secondary piston displaces 10 During the movement, brake fluid from the intermediate space ZR into the brake piston chamber BR and / or into the brake line 9 . The secondary piston 10 is as long in the direction of the brake piston 6th moves until this a parking brake function causing the parking brake position according to 5 reached and pressure on the brake piston via the brake fluid 6th exerts so that it is pressed against the brake disc and thus exerts the parking brake function.

In der Feststellbremsposition dichtet der Sekundärkolben 10 den Zwischenraum ZR zu der Bremsleitung 9 und eine Öffnung O des Zwischenraums ZR zu der Entlüftungsvorrichtung 11 fluiddicht ab. Somit kann ein Entweichen der zwischen dem Sekundärkolben 10 und dem Bremskolben 6 befindlichen Bremsflüssigkeit über die Zeit sicher vermieden werden.The secondary piston seals in the parking brake position 10 the gap ZR to the brake line 9 and an opening O of the space ZR to the ventilation device 11 fluid-tight. Thus, there can be a leakage between the secondary piston 10 and the brake piston 6th brake fluid present can be safely avoided over time.

Ein Verfahrweg des Sekundärkolbens 10 wird mechanisch und über eine Stromaufnahme des Spindelantriebs kontrolliert. Sollte im Bremssystem 1 ein Austritt von Bremsflüssigkeit erfolgen, kann somit ein rein mechanisches Anlegen des Sekundärkolbens 10 an den Bremskolben 6 erfolgen. Weiterhin kann über den Verfahrweg des Sekundärkolbens 10 und die Stromaufnahme, insbesondere mittels einer nicht näher dargestellten Steuereinheit, ermittelt werden, ob nach der Aktivierung der Feststellbremsfunktion eine mittels der Bremsflüssigkeit auf den Sekundärkolben 10 wirkende Gegenkraft eine mittels des Spindelantriebs 8 auf den Sekundärkolben 10 zur Bewegung desselben wirkende Kraft vor Erreichen der Feststellbremsposition erreicht oder überschritten wird. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Fahrer die Pedaleinheit mit großer Kraft betätigt und gleichzeitig die Feststellbremsfunktion aktiviert. In dieser Situation sind die Kraft des Spindelantriebs sowie mögliche Ausdehnungen im Bremssystem 1 nicht ausreichend, um eine Verdrängung der Bremsflüssigkeit zur Erreichung der Feststellbremsposition durch den Sekundärkolben 10 zu erreichen.A travel of the secondary piston 10 is controlled mechanically and via the power consumption of the spindle drive. Should be in the braking system 1 If brake fluid emerges, a purely mechanical application of the secondary piston can take place 10 to the brake piston 6th respectively. You can also use the travel path of the secondary piston 10 and the power consumption, in particular by means of a control unit (not shown in detail), can be determined whether, after the activation of the parking brake function, a brake fluid is applied to the secondary piston 10 acting counterforce by means of the spindle drive 8th on the secondary piston 10 to move the same force acting before reaching the parking brake position is reached or exceeded. This is the case, for example, when the driver operates the pedal unit with great force and at the same time activates the parking brake function. In this situation there is the force of the spindle drive as well as possible expansion in the braking system 1 not sufficient to displace the brake fluid to reach the parking brake position by the secondary piston 10 to reach.

Damit der Sekundärkolben 10 die Feststellbremsposition in einer derartigen Situation dennoch erreichen kann, ist in der zum Zwischenraum ZR führenden Bremsleitung 9 ein nicht näher dargestelltes elektrisch steuerbares und im geöffneten Zustand die Bremsleitung 9 mit einem ebenfalls nicht näher dargestellten Reservoir fluidisch verbindendes Ventil angeordnet. Ermittelt die Steuereinheit, dass nach Aktivierung der Feststellbremsfunktion die mittels der Bremsflüssigkeit auf den Sekundärkolben 10 wirkende Gegenkraft die mittels des Spindelantriebs 8 auf den Sekundärkolben 10 zur Bewegung desselben wirkende Kraft vor Erreichen der Feststellbremsposition erreicht oder überschreitet, öffnet die Steuereinheit das Ventil, so dass ein erforderliches Volumen an Bremsflüssigkeit in das Reservoir verdrängt werden kann. Hat der Sekundärkolben 10 die Feststellbremsposition erreicht und ist ein Volumen an Bremsflüssigkeit innerhalb der Bremsleitung 9 wieder verringert, weil die Pedaleinheit nicht mehr betätigt wird, wird das Ventil wieder geöffnet, so dass die im Reservoir befindlichen Bremsflüssigkeit wieder in die Bremsleitung 9 zurückgeführt werden kann.So that the secondary piston 10 can still reach the parking brake position in such a situation is in the brake line leading to the intermediate space ZR 9 an electrically controllable one, not shown in detail, and the brake line in the open state 9 arranged with a fluidically connecting valve also not shown in detail reservoir. If the control unit determines that, after the parking brake function has been activated, the brake fluid on the secondary piston 10 acting counterforce by means of the spindle drive 8th on the secondary piston 10 reaches or exceeds the force acting to move the same before reaching the parking brake position, the control unit opens the valve so that a required volume of brake fluid can be displaced into the reservoir. Has the secondary piston 10 reaches the parking brake position and is a volume of brake fluid within the brake line 9 again, because the pedal unit is no longer actuated, the valve is opened again, so that the brake fluid in the reservoir is returned to the brake line 9 can be traced back.

Zur Befüllung und/oder Belüftung des Bremssystems 1 mit Bremsflüssigkeit wird der Sekundärkolben insbesondere in die in 6 dargestellte Befüll- und/oder Entlüftungsfunktion verfahren, welche besonders kleine Toträume im Volumen zur Aufnahme der Bremsflüssigkeit erzeugt.For filling and / or venting the brake system 1 with brake fluid, the secondary piston is moved into the in 6th process shown filling and / or venting function, which generates particularly small dead spaces in the volume for receiving the brake fluid.

In den 7 und 8 ist ein Ausschnitt eines weiteren möglichen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Bremssystems 1 in einem Zustand ohne Betätigung (7) und während einer Feststellbremsfunktion (8) dargestellt.In the 7th and 8th is a section of a further possible embodiment of the brake system according to the invention 1 in a state of no operation ( 7th ) and during a parking brake function ( 8th ) shown.

Im Unterschied zu dem in den 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist Sekundärkolbenraum SR in einem zum Bremssattel geführten Bremsleitungssystem, das heißt in der Bremsleitung 9, ausgebildet. Der Zwischenraum ZR ist dabei in einem zwischen dem Sekundärkolbenraum SR und dem Bremskolbenraum BR befindlichen Abschnitt der Bremsleitung 9 ausgebildet, wobei der Sekundärkolben 10 in der Feststellbremsposition den Zwischenraum ZR zu der Bremsleitung 9 fluiddicht verschließt.In contrast to that in the 3rd to 6th The illustrated embodiment is secondary piston space SR in a brake line system led to the brake caliper, that is, in the brake line 9 , educated. The intermediate space ZR is located between the secondary piston space SR and the brake piston space BR Section of the brake line 9 formed, the secondary piston 10 in the parking brake position the gap ZR to the brake line 9 sealed fluid-tight.

Besonders vorteilhaft an einer derartigen Anordnung des Sekundärkolbens 10 und des Sekundärkolbenraums SR außerhalb des Bremssattels 5 ist, dass ungefederte Massen am Bremssattel 5 und somit am zugehörigen Rad signifikant reduziert werden und ein Einsatz von Gleichteilen bei den Bremssätteln 5, beispielsweise an einer Vorder- und einer Hinterachse, sowie kostengünstigerer Festsättel ermöglicht wird.Particularly advantageous in such an arrangement of the secondary piston 10 and the secondary piston space SR outside the brake caliper 5 is that unsprung mass on the caliper 5 and thus significantly reduced on the associated wheel and the use of identical parts for the brake calipers 5 , for example on a front and a rear axle, and cheaper fixed calipers is made possible.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 19607295 C1 [0002]DE 19607295 C1 [0002]
  • DE 102004046871 A1 [0003]DE 102004046871 A1 [0003]

Claims (6)

Bremssystem (1) für ein Fahrzeug mit - zumindest einer Bremsscheibe, - zumindest einem Bremsbelag (3), - einem mit dem Bremsbelag (3) gekoppelten und in einem Bremskolbenraum (BR) geführten Bremskolben (6), - einem Sekundärkolben (10), welcher während eines Betriebsbremszustands in einem Sekundärkolbenraum (SR) angeordnet ist, und - einem mit dem Sekundärkolben (10) gekoppelten Spindelantrieb (8), wobei der Sekundärkolben (10) bei Aktivierung einer Feststellbremsfunktion mittels des Spindelantriebs (8) aus dem Sekundärkolbenraum (SR) in Richtung des Bremskolbens (6) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass - der Sekundärkolbenraum (SR) und der Bremskolbenraum (BR) durch einen mit einer Bremsleitung (9) fluidisch gekoppelten Zwischenraum (ZR) verbunden sind, - sich der Sekundärkolben (10) bei Aktivierung der Feststellbremsfunktion in den mit der Bremsflüssigkeit gefüllten Zwischenraum (ZR) bewegt, - der Sekundärkolben (10) während der Bewegung Bremsflüssigkeit aus dem Zwischenraum (ZR) in den Bremskolbenraum (BR) und/oder in die Bremsleitung (9) verdrängt und eine Kraft auf den Bremskolben (6) ausübt und - der Sekundärkolben (10) nach Erreichen einer die Feststellbremsfunktion bewirkenden Feststellbremsposition den Zwischenraum zu der Bremsleitung (9) fluiddicht verschließt. Brake system (1) for a vehicle with - at least one brake disc, - at least one brake lining (3), - a brake piston (6) coupled to the brake lining (3) and guided in a brake piston chamber (BR), - a secondary piston (10), which is arranged in a secondary piston chamber (SR) during a service brake state, and - a spindle drive (8) coupled to the secondary piston (10), the secondary piston (10) from the secondary piston chamber (SR) when a parking brake function is activated by means of the spindle drive (8) is movable in the direction of the brake piston (6), characterized in that - the secondary piston space (SR) and the brake piston space (BR) are connected by an intermediate space (ZR) fluidically coupled to a brake line (9), - the secondary piston (10) when the parking brake function is activated, moves into the space (ZR) filled with the brake fluid, - the secondary piston (10) moves the brake fluid out of the space (Z R) is displaced into the brake piston space (BR) and / or into the brake line (9) and exerts a force on the brake piston (6) and - the secondary piston (10) moves the space to the brake line (9) after reaching a parking brake position causing the parking brake function. sealed fluid-tight. Bremssystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bremskolbenraum (BR) in einem Bremssattel (5) ausgebildet ist.Brake system (1) Claim 1 , characterized in that the brake piston chamber (BR) is formed in a brake caliper (5). Bremssystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (ZR) in dem Bremssattel (5) und/oder in einem zum Bremssattel (5) geführten Bremsleitungssystem ausgebildet ist.Brake system (1) Claim 2 , characterized in that the intermediate space (ZR) is formed in the brake caliper (5) and / or in a brake line system leading to the brake caliper (5). Bremssystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärkolbenraum (SR) in dem Bremssattel (5) und/oder in einem zum Bremssattel (5) geführten Bremsleitungssystem ausgebildet ist.Brake system (1) Claim 2 or 3rd , characterized in that the secondary piston chamber (SR) is formed in the brake caliper (5) and / or in a brake line system leading to the brake caliper (5). Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - in der zum Zwischenraum (ZR) führenden Bremsleitung (9) ein elektrisch steuerbares und im geöffneten Zustand die Bremsleitung (9) mit einem Reservoir fluidisch verbindendes Ventil angeordnet ist, - das Ventil mit einer Steuereinheit gekoppelt ist, - die Steuereinheit anhand des Spindelantriebs (8) einen Verfahrweg des Sekundärkolbens (10) nach der Aktivierung der Feststellbremsfunktion ermittelt und - die Steuereinheit ausgebildet ist, das Ventil zu öffnen, wenn eine mittels der Bremsflüssigkeit auf den Sekundärkolben (10) ausgeübte Gegenkraft eine mittels des Spindelantriebs (8) auf den Sekundärkolben (10) zur Bewegung desselben ausgeübte Kraft vor Erreichen der Feststellbremsposition erreicht oder überschreitet.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - in the brake line (9) leading to the intermediate space (ZR) there is an electrically controllable valve that fluidly connects the brake line (9) to a reservoir in the open state, - the The valve is coupled to a control unit, - the control unit uses the spindle drive (8) to determine a travel path of the secondary piston (10) after the parking brake function has been activated and - the control unit is designed to open the valve when a brake fluid hits the secondary piston ( 10) the counterforce exerted reaches or exceeds a force exerted by the spindle drive (8) on the secondary piston (10) to move it before the parking brake position is reached. Bremssystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sekundärkolben (10) in der Feststellbremsposition eine Öffnung (O) des Zwischenraums (ZR) zu einer Entlüftungsvorrichtung (11) fluiddicht verschließt.Brake system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the secondary piston (10) in the parking brake position closes an opening (O) in the space (ZR) to a venting device (11) in a fluid-tight manner.
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