DE102021100202B3 - Brake-by-wire braking system of a vehicle, use and vehicle with a brake-by-wire braking system - Google Patents

Brake-by-wire braking system of a vehicle, use and vehicle with a brake-by-wire braking system Download PDF

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Abstract

Brake-by-wire-Bremssystem eines Fahrzeuges, aufweisend mindestens eine hydraulisch betätigte Bremseinheit (16, 17), welche jeweils einem Rad (20) des Fahrzeugs zugeordnet ist, mindestens einen Hauptbremszylinder (15), welcher mittels hydraulischer Leitungen (19, 18) mit der jeweiligen Bremseinheit (16, 17) verbunden ist, mindestens einen Motor (2), welcher über mindestens ein Getriebe (3, 4) den mindestens einen Hauptbremszylinder (15) ansteuert, wobei zwischen dem Motor (2) und dem mindestens einen Hauptbremszylinder (15) ein Sperrmechanismus (9) vorgesehen ist, wobei dieser Sperrmechanismus (9) mindestens ein Federelement (10) und eine mechanische Verriegelungseinheit (11) aufweist.Brake-by-wire brake system of a vehicle, having at least one hydraulically actuated brake unit (16, 17) which is each assigned to a wheel (20) of the vehicle, at least one master brake cylinder (15) which is connected by means of hydraulic lines (19, 18) is connected to the respective brake unit (16, 17), at least one motor (2) which controls the at least one main brake cylinder (15) via at least one gear (3, 4), with between the motor (2) and the at least one main brake cylinder (15) a locking mechanism (9) is provided, this locking mechanism (9) having at least one spring element (10) and a mechanical locking unit (11).

Description

Gebiet der ErfindungField of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brake-by-wire-Bremssystem eines Fahrzeugs, die Verwendung eines Brake-by-wire-Bremssystems in einem Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einem solchen Brake-by-wire-Bremssystem.The present invention relates to a brake-by-wire brake system of a vehicle, the use of a brake-by-wire brake system in a vehicle and a vehicle with such a brake-by-wire brake system.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Im Stand der Technik ist ein By-Wire-Bremssystem oder ein Parkbremssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein Bremswunsch eines Fahrers durch eine Betätigung eines Bremspedals sensorisch erfasst wird. Dabei wird die Bremse nicht mehr über eine Hydraulik direkt gesteuert, sondern über elektrische Impulse und mikroprozessorgesteuerte Motoren. Am Bremspedal sind Sensoren angeordnet, mit denen der Bremswunsch des Fahrers durch Kraft- und/oder Verstellwegmessungen erkannt wird. Dabei übertragen elektrische Leitungen den Bremswunsch zu einer Steuereinheit.In the prior art, a by-wire brake system or a parking brake system for a motor vehicle is known in which a driver's braking request is detected by sensors by actuating a brake pedal. The brake is no longer directly controlled by hydraulics, but by electrical impulses and microprocessor-controlled motors. Sensors are arranged on the brake pedal with which the driver's braking request is recognized by force and / or displacement measurements. Electric lines transmit the braking request to a control unit.

Ein Parkbremssystem ist ein Bremssystem welches ohne eine dauerhafte Zufuhr von Energie eine Haltekraft aufbaut, durch welche ein Fahrzeug gehindert wird weg zu rollen. Solche Systeme müssen ein Fahrzeug sicher auf Position halten können, auch wenn das Fahrzeug an einem Hang steht. Die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme verwenden entweder selbsthemmende Getriebe, durch welche die Bremsanlage betätigt wird (EPB-Bremssattel) oder nutzen zur Feststellung der Bremse eine Rastieranlage (Herkömmlicher Parkbremshebel), im Nutzfahrzeugbereich werden zumeist Federelemente verwendet, welche im Normalzustand die Bremskraft erzeugen und erst wenn das Fahrzeug fahren soll durch Pneumatischen Druck diese Federn zurückdrücken.A parking brake system is a braking system which, without a permanent supply of energy, builds up a holding force that prevents a vehicle from rolling away. Such systems must be able to hold a vehicle safely in position, even when the vehicle is on a slope. The systems known from the prior art either use self-locking gears through which the brake system is actuated (EPB brake caliper) or use a locking system (conventional parking brake lever) to set the brake.In the commercial vehicle sector, spring elements are mostly used, which generate the braking force in the normal state and only when the vehicle is supposed to move, push back these springs by means of pneumatic pressure.

Aus der EP 1 818 235 B1 ist ein Brake-by-wire-Bremssystem mit einem hydraulischen Fail Safe Verhalten bekannt. Die Ansteuerung geschieht hier mittels zweier mechanischer Sperren.From the EP 1 818 235 B1 a brake-by-wire braking system with hydraulic fail-safe behavior is known. The control takes place here by means of two mechanical locks.

Aus der GB 2 443 921 A geht eine Kraftfahrzeugbremsanlage hervor, die einen Hauptbremszylinder, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung und eine elektronische Steuereinheit umfasst. Bei nicht betriebsbereiter By-wire-Funktion, infolge eines möglichen Ausfalls der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung, schaltet die Bremsanlage in eine Rückfallbetriebsart, in der eine herkömmliche direkte hydraulische Kopplung von Kammern eines Tandemhauptbremszylinders mit Radbremsen wieder hergestellt wird. Damit ist ein mit einer solchen „By-wire“-Bremsanlage ausgerüstetes Fahrzeug auch bei einem Ausfall der Druckbereitstellungseinrichtung, einem Ausfall einer Elektronikeinheit und bei einem Ausfall einer elektrischen Energieversorgung mit einer vom Fahrer durch ein Betätigen eines Bremspedals bereitgestellten Stellenergie bremsbar.From the GB 2,443,921 A a motor vehicle brake system emerges which comprises a master brake cylinder, an electrically controllable pressure supply device and an electronic control unit. If the by-wire function is not ready for operation, as a result of a possible failure of the electrically controllable pressure supply device, the brake system switches to a fallback mode in which a conventional direct hydraulic coupling of chambers of a tandem master brake cylinder with wheel brakes is restored. Thus, a vehicle equipped with such a “by-wire” brake system can be braked even if the pressure supply device fails, an electronic unit fails and an electrical energy supply fails with an actuating energy provided by the driver by pressing a brake pedal.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Brake-by-wire-Bremssystem bereitzustellen, das insbesondere auch bei einer Störung des Bremssystems eine Verzögerung des Fahrzeugs ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide an improved brake-by-wire brake system which, in particular, enables the vehicle to be decelerated even in the event of a fault in the brake system.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Brake-by-wire-Bremssystem eines Fahrzeuges, aufweisend mindestens eine hydraulisch betätigte Bremseinheit , welche jeweils einem Rad des Fahrzeugs zugeordnet ist, mindestens einen Hauptbremszylinder, welcher mittels hydraulischer Leitungen mit der jeweiligen Bremseinheit verbunden ist, mindestens einen Motor, welcher über mindestens ein Getriebe den mindestens einen Hauptbremszylinder ansteuert, wobei zwischen dem Motor und dem Hauptbremszylinder mindestens ein Sperrmechanismus vorgesehen ist, wobei dieser Sperrmechanismus mindestens ein Federelement und eine mechanische Verriegelungseinheit aufweist.According to the invention, this object is achieved by a brake-by-wire brake system of a vehicle, having at least one hydraulically actuated brake unit, which is each assigned to a wheel of the vehicle, at least one master brake cylinder, which is connected to the respective brake unit by means of hydraulic lines, at least one Motor which controls the at least one main brake cylinder via at least one transmission, at least one locking mechanism being provided between the motor and the main brake cylinder, this locking mechanism having at least one spring element and a mechanical locking unit.

Das erfindungsgemäße Brake-by-wire-Bremssystem umfasst eine hydraulisch betätigte Bremseinheit, welche jeweils einem Rad, vorzugsweise sind hierbei vier Räder vorgesehen, zugeordnet ist, und mindestens einen Hauptbremszylinder. Die Bremseinheit ist dabei hydraulisch zumindest mittelbar mit dem Hauptbremszylinder der Bremseinrichtung verbunden sein. Zwei Räder bilden dabei eine Fahrzeugachse aus, vorzugsweise ist eine Vorderachse und eine Hinterachse vorgesehen, wobei jeder Fahrzeugachse ein Hauptbremszylinder zugeordnet sein kann, ebenso sind andere Anordnungen denkbar. Die Ansteuerung des gesamten Bremssystems erfolgt durch mindestens einen Motor. Vorzugsweise sind beispielsweise zwei ortsfeste Scheibenläufermotoren vorgesehen, es ist jedoch auch denkbar andere E-Motoren für diese Anwendung einzusetzen.The brake-by-wire brake system according to the invention comprises a hydraulically actuated brake unit, which is assigned to one wheel, preferably four wheels are provided, and at least one master brake cylinder. The brake unit is hydraulically connected at least indirectly to the master brake cylinder of the brake device. Two wheels form a vehicle axle, preferably a front axle and a rear axle are provided, each vehicle axle being able to be assigned a master brake cylinder, and other arrangements are also conceivable. The entire brake system is controlled by at least one motor. For example, two stationary pancake motors are preferably provided, but it is also conceivable to use other electric motors for this application.

Erfindungsgemäß wird das Brake-by-wire-Bremssystem durch einen sogenannten redundanten Motorbetrieb realisiert, in dem zwischen dem Motor und dem mindestens einen Hauptbremszylinder ein Sperrmechanismus vorgesehen ist. Dieser Sperrmechanismus weist mindestens ein Federelement und eine mechanische Verriegelungseinheit auf. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Bremssystems liegt darin, dass ein ausfallsicheres Bremssystem bereitgestellt wird. In bestimmten Brems- und/oder Parksituationen, beispielsweise sobald ein Fahrzeug an einem Hang abgestellt werden soll, kann die Hydraulik des Bremssystems beispielsweise einer sogenannten Leckage unterleigen, wodurch es zu einem Verlust des Bremsmomentes an den Rädern kommen kann. Dadurch dass das Federelement als eine Art Energiespeicher wirkt und mit der mechanischen Verriegelungseinheit zusammenwirkt, ist es möglich den hydraulischen Druck und somit den Bremsdruck aufrechtzuhalten.According to the invention, the brake-by-wire braking system is implemented by what is known as redundant engine operation, in which a locking mechanism is provided between the engine and the at least one master brake cylinder. This locking mechanism has at least one spring element and a mechanical locking unit. The advantage of the braking system according to the invention is that a fail-safe braking system is provided. In certain braking and / or parking situations, for example as soon as a vehicle is to be parked on a slope, the hydraulics of the Brake system, for example, subject to a so-called leakage, which can lead to a loss of braking torque on the wheels. Because the spring element acts as a type of energy store and interacts with the mechanical locking unit, it is possible to maintain the hydraulic pressure and thus the brake pressure.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Sperrmechanismus mittels eines Verbindungselementes mit dem mindestens einen Getriebe zur Ansteuerung verbunden. Anhand dieses Aufbaus ist es möglich, dass der Motor über das Getriebe den Sperrmechanismus, das heißt die Feder als auch die mechanische Verriegelungseinheit, aktiviert. Bei der Ansteuerung ist es notwendig beide Elemente des Sperrmechanismus zu aktivieren, da sichergestellt werden muss, dass der erforderliche Bremsdruck aufrechterhalten werden kann. Auf diese Weise kann ein zuverlässiges und sicheres Bremssystem gewährleistet sein.According to one embodiment of the invention, the locking mechanism is connected to the at least one control gear by means of a connecting element. Using this structure, it is possible for the motor to activate the locking mechanism, that is to say the spring as well as the mechanical locking unit, via the gearbox. When actuating, it is necessary to activate both elements of the locking mechanism, since it must be ensured that the required brake pressure can be maintained. In this way, a reliable and safe braking system can be guaranteed.

Bevorzugterweise ist das Federelement mittels eines Hebelelementes in Verbindung mit dem mindestens zwei Hauptbremszylinder. Vorzugsweise ist für jede Fahrzeugachse ein Hauptbremszylinder vorgesehen, der jeweils an dem Hebelelement angreift. Besonders von Vorteil ist die Verwendung eines Waagebalkens als Hebelelement, welcher durch sein Hebelverhältnis, die Aktivierungskräfte auf die Hauptbremszylinder verteilt. Auf diese Weise kann der Hauptbremszylinder der Bremseinrichtung betätigt werden und eine Verzögerung des Fahrzeugs umgesetzt werden.The spring element is preferably connected to the at least two master brake cylinders by means of a lever element. A master brake cylinder which acts on the lever element is preferably provided for each vehicle axle. It is particularly advantageous to use a balance beam as a lever element which, through its lever ratio, distributes the activation forces to the master brake cylinder. In this way, the master brake cylinder of the braking device can be actuated and the vehicle can be decelerated.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist die mechanische Verriegelungseinheit eine Sperrkulisse und ein in dieser geführtes Sperrelement auf.According to one embodiment of the invention, the mechanical locking unit has a locking link and a locking element guided in this.

Bevorzugterweise ist das mindestens eine Getriebe ein Übersetzungsgetriebe und/ oder ein Lineargetriebe. Vorzugsweise sind beide Getriebearten vorgesehen. Das als Übersetzungsgetriebe ausgebildete Getriebe schließt an ein zweite Getriebe, nämlich einem Lineargetriebe, an. Als Lineargetriebe sind Zahnstangengetriebe, Kugelgewindetriebe, Planetenwälzgewindetriebe oder ähnliches denkbar.The at least one gear is preferably a transmission gear and / or a linear gear. Both types of transmission are preferably provided. The transmission, which is designed as a transmission gear, is connected to a second transmission, namely a linear transmission. Rack and pinion drives, ball screw drives, planetary roller screw drives or the like are conceivable as linear drives.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die mindestens eine hydraulisch betätigte Bremseinheit als hydraulische Reibbremse ausgebildet.According to one embodiment of the invention, the at least one hydraulically operated brake unit is designed as a hydraulic friction brake.

Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Verwendung eines erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug, mit mindestens zwei parallel zueinander beabstandeten Rädern, und einem erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystem.Further aspects of the invention relate to the use of a brake-by-wire brake system according to the invention in a vehicle and a vehicle with at least two wheels spaced parallel to one another and a brake-by-wire brake system according to the invention.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von 10 Figuren dargestellt. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Sperrkulisse einer mechanischen Verriegelungseinheit des erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems,
  • 3 eine schematische Darstellung eines Sperrbolzens der mechanischen Verriegelungseinheit des erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems,
  • 4 eine schematische Darstellung der der mechanischen Verriegelungseinheit in einer ersten Position,
  • 5 eine schematische Darstellung der der mechanischen Verriegelungseinheit in einer zweiten Position,
  • 6a-b eine schematische Darstellung der der mechanischen Verriegelungseinheit in einer dritten Position,
  • 7 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems in einer ersten Bremszustandsposition,
  • 8 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems in einer zweiten Bremszustandsposition,
  • 9 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems in einer dritten Bremszustandsposition, und
  • 10 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems in einem Fehlerfall.
An exemplary embodiment of the invention is illustrated below with the aid of 10 figures. Show it:
  • 1 a schematic representation of a brake-by-wire brake system according to the invention,
  • 2 a schematic representation of a locking link of a mechanical locking unit of the brake-by-wire brake system according to the invention,
  • 3 a schematic representation of a locking pin of the mechanical locking unit of the brake-by-wire brake system according to the invention,
  • 4th a schematic representation of the mechanical locking unit in a first position,
  • 5 a schematic representation of the mechanical locking unit in a second position,
  • 6a-b a schematic representation of the mechanical locking unit in a third position,
  • 7th a schematic representation of the brake-by-wire brake system according to the invention in a first braking state position,
  • 8th a schematic representation of the brake-by-wire brake system according to the invention in a second braking state position,
  • 9 a schematic representation of the brake-by-wire brake system according to the invention in a third braking state position, and
  • 10 a schematic representation of the brake-by-wire brake system according to the invention in the event of a fault.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Brake-by-wire-Bremssystems 1. Das Bremssystem 1 weist zwei ortsfeste Motoren 2 auf, welche als Scheibenläufermotoren ausgebildet sind. Die beiden Motoren 2 sind dabei in diesem Ausführungsbeispiel mit zwei Getrieben 3, 4 verbunden. Das Getriebe 3 ist als Übersetzungsgetriebe 5 ausgebildet und an dieses sind die Motoren 2 angeschlossen. Das Getriebe 3 schließt an das weitere Getriebe 4 an, welches ein Lineargetriebe 6 ist. In diesem Beispiel weist dieses Getriebe 4 ein Zahnritzel 7 und eine Zahnstange 8 auf. Mit dem Lineargetriebe steht ein Sperrmechanismus 9 in Verbindung, welcher mindestens ein Federelement 10, welches als Druckfeder ausgebildet ist, und eine mechanische Verriegelungseinheit 11 aufweist. Ferner ist ein Verbindungselement 12 vorgesehen, welches durch Linearverschiebung der Zahnstange 8, das Federelement 10 und die mechanische Verriegelungseinheit 11 aktiviert. Eine genaue Beschreibung der mechanischen Verriegelungseinheit 11 erfolgt in den nachfolgenden Figuren. 1 shows a schematic representation of a brake-by-wire brake system 1 according to the invention. The brake system 1 has two stationary motors 2 on, which are designed as disc motors. The two engines 2 are in this embodiment with two gears 3 , 4th tied together. The gear 3 is used as a transmission gear 5 trained and on this are the engines 2 connected. The gear 3 connects to the further transmission 4th on, which is a linear gear 6th is. In this example, this gearbox has 4th a pinion 7th and a rack 8th on. There is a locking mechanism with the linear gear 9 in connection, which at least one spring element 10 , which is designed as a compression spring, and a mechanical locking unit 11th having. There is also a connecting element 12th provided, which by linear displacement of the rack 8th , the spring element 10 and the mechanical locking unit 11th activated. A detailed description of the mechanical locking unit 11th takes place in the following figures.

Das Federelement 10 wirkt mit einem Hebelelement 13 zusammen. Dieses Hebelelement 13 ist als Waagebalken 14 ausgebildet, welcher durch ein Hebelverhältnis, die Aktivierungskräfte auf zwei identische Hauptbremszylinder 15 verteilt. Der Waagebalken 14 ist linear geführt und bewegbar. Die Hauptbremszylinder 15 sind ortsfest im Rahmen eines Fahrwerks verbaut und sind in einer parallelen Ausrichtung zueinander. Jeder Hauptbremszylinder 15 steuert hierbei eine Bremseinheit 16, 17 einer Achse an. Als Achsen werden hierbei Vorderachse und Hinterachse verstanden. Diese Ansteuerung der Bremseinheiten 16, 17 erfolgt über hydraulische Leitungen 18, 19 die mit den jeweiligen Bremseinheiten 16, 17 verbunden sind. Die Bremseinheiten 16, 17 sind dabei als hydraulische Reibbremse ausgebildet, wobei solche hydraulischen Reibbremsen z.B. durch eine Trommel- oder Scheibenbremse realisiert sein können. Hierbei sind für jedes Rad 20 eine Reibbremse bzw. Bremseinheit vorgesehen.The spring element 10 acts with a lever element 13th together. This lever element 13th is as a balance beam 14th formed, which through a lever ratio, the activation forces on two identical master brake cylinders 15th distributed. The balance beam 14th is linearly guided and movable. The master cylinder 15th are installed in a stationary manner in the frame of a chassis and are aligned parallel to one another. Each master cylinder 15th controls a braking unit 16 , 17th one axis. Axles are understood here to mean the front axle and rear axle. This control of the brake units 16 , 17th takes place via hydraulic lines 18th , 19th those with the respective brake units 16 , 17th are connected. The braking units 16 , 17th are designed as hydraulic friction brakes, it being possible for such hydraulic friction brakes to be implemented, for example, by a drum or disc brake. Here are for each wheel 20th a friction brake or brake unit is provided.

Zur Vereinfachung der Beschreibung werden nachfolgend gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.To simplify the description, the same components are denoted below with the same reference numerals.

Die 2 und 3 zeigen dabei die Hauptbestandteile der mechanischen Verriegelungseinheit 13. Diese Verriegelungseinheit hat die Aufgabe, den hydraulischen Druck im System, ohne zusätzlichen Energieaufwand zu erhalten. Im Grunde besteht dieses System aus einer verfahrbaren Sperrkulisse 21 und einem ortfesten Sperrelement 22, welcher durch die Sperrkulisse 21 geführt wird. In 2 ist eine schematische Darstellung einer Sperrkulisse 21 dargestellt und 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Sperrelementes 22, welches als Sperrbolzen ausgebildet ist. Das Sperrelement ist dabei ortsfest angebracht und an jeder Position selbsthemmend.the 2 and 3 show the main components of the mechanical locking unit 13th . This locking unit has the task of maintaining the hydraulic pressure in the system without using additional energy. Basically, this system consists of a movable locking gate 21 and a stationary blocking element 22nd , which through the blocking gate 21 to be led. In 2 is a schematic representation of a blocking gate 21 shown and 3 shows a schematic representation of a locking element 22nd , which is designed as a locking pin. The locking element is fixed in place and is self-locking in every position.

4 stellt die mechanischen Verriegelungseinheit 11 in einer ersten Position dar. Hierbei ist der Druck im System gleich 0 bar und das Sperrelement 22 in seiner Startposition. 5 zeigt das Sperrelement 22 in seiner Speerposition/Ablageposition, d.h. hier wird der hydraulische Druck ohne zusätzlichen Energieaufwand gehalten. In dieser Position versucht das Federelement 10, welches sich auf der einen Seite an den inkompressibel, Druck beaufschlagten Hauptbremszylindern 15 abstützt und auf der anderen Seite an dem Verbindungselement 12, die Zahnstange 8 zurückzudrücken. Dies wird jedoch durch die mechanische Verriegelungseinheit verhindert und somit bleibt der Druck an der Bremseinheit 16, 17 erhalten. 4th represents the mechanical locking unit 11th in a first position. Here, the pressure in the system is equal to 0 bar and the locking element 22nd in its starting position. 5 shows the locking element 22nd in its spear position / deposit position, ie here the hydraulic pressure is maintained without additional energy expenditure. In this position the spring element tries 10 , which is located on the one hand on the incompressible, pressure-applied master brake cylinder 15th supported and on the other side on the connecting element 12th who have favourited rack 8th to push back. However, this is prevented by the mechanical locking unit and thus the pressure remains on the brake unit 16 , 17th obtain.

Die beiden 6a und 6b zeigen die Position der mechanischen Verriegelungseinheit 11 bei maximalem hydraulischen Druck in dem Bremssystem 1. In dieser Position werden jeweils die beiden Positionen des Sperrelementes 22 gezeigt, die das Sperrelement 22 einnehmen kann, wen dass System eine Vollbremsung (6a) oder eine Gefahrenbremsung (6b) vollzieht. Dabei weißt die Sperrkulisse 21 einen Leerweg auf, welcher im Falle einer Leckage, zum Nachdrücken der hydraulischen Bremsflüssigkeit benötigt wird.The two 6a and 6b show the position of the mechanical locking unit 11th at maximum hydraulic pressure in the braking system 1 . In this position, the two positions of the locking element are in each case 22nd shown that the locking element 22nd can take if the system is an emergency stop ( 6a) or emergency braking ( 6b) carries out. The blocking backdrop knows 21 a free travel, which is required in the event of a leak to pressurize the hydraulic brake fluid.

Die 7 bis 9 zeigen das Brake-by-wire-Bremssystem 1 in verschiedenen Bremszustandspositionen. 7 zeigt das System in einem offenen Zustand, d.h. die mechanische Verriegelungseinheit 11 befindet sich in der in 4 beschriebenen Position, dass Hebelelement 13 ist dabei in einer senkrechten Position.the 7th until 9 show the brake-by-wire brake system 1 in different braking state positions. 7th shows the system in an open state, ie the mechanical locking unit 11th is located in the in 4th described position that lever element 13th is in a vertical position.

8 zeigt das System in einem Parksperrenzustand, d.h. die mechanische Verriegelungseinheit 11 befindet sich in der in 5 beschriebenen Position. Hierbei bewegt sich das Zahnritzel um einen Weg S1 in axialer Richtung, wodurch die Zahnstange in Richtung Verbindungselement 12 verschoben wird und folglich das Federelement 10 auf das Hebelelement 13 einwirkt. Dieses wird aus seiner waagrechten Position verschoben und bewegt sich um einen Weg S2 in Richtung Horizontale. 8th shows the system in a parking lock state, ie the mechanical locking unit 11th is located in the in 5 described position. Here, the pinion moves one way S1 in the axial direction, whereby the rack in the direction of the connecting element 12th is moved and consequently the spring element 10 on the lever element 13th acts. This is shifted from its horizontal position and moves one way S2 towards the horizontal.

9 zeigt das System in einer Vollbremsposition, d.h. die mechanische Verriegelungseinheit 11 befindet sich in der in 6b beschriebenen Position. Hierbei bewegt sich das Zahnritzel um einen weiteren Weg S1 in axialer Richtung, wodurch die Zahnstange weiter in Richtung Verbindungselement 12 verschoben wird und folglich das Federelement 10 auf das Hebelelement 13 einwirkt. Dieses wird weiter um einen Weg S2 in Richtung Horizontale bewegt. 9 shows the system in a full braking position, ie the mechanical locking unit 11th is located in the in 6b described position. Here, the pinion moves a further distance S1 in the axial direction, whereby the rack continues in the direction of the connecting element 12th is moved and consequently the spring element 10 on the lever element 13th acts. This will go on one way S2 moved in the horizontal direction.

10 zeigt eine Darstellung des Brake-by-wire-Bremssystems 1 in einem Fehlerfall. In dieser Darstellung wird die hydraulische Fail Safe Parkbremse gezeigt, sobald ein Fehlerfall, wie beispielsweise Leckage in einem Bremskreis vorliegt. Hierzu drückt das Federelement 10 den Kolben 24 der Hauptbremszylinder 15 nach. Dies entspricht einem Leerweg 25 des Kolbens 24. Geht man von einer, in der Literatur bekannten Tropfenmenge 26 von 0,05 ml/s aus, kann je nach Fahrzeug bis zum Leerlaufen des hydraulischen Bremskreislaufes, trotz Leckage, noch eine gewisse Zeit (ca. 10 h +) das Fahrzeug gehalten werden. Mittels des Federelementes und dem linear verschiebbaren Hebelelement 13 kann nun der hydraulische Druck im noch aktiven Bremskreislauf, aufrecht erhalten bleiben. Somit ist es möglich das Fahrzeug trotz einer Leckage eines Bremskreislaufes sicher am Hang abzustellen. 10 shows an illustration of the brake-by-wire brake system 1 in the event of a fault. In this illustration, the hydraulic fail-safe parking brake is shown as soon as there is a fault, such as a leak in a brake circuit. To do this, the spring element presses 10 the piston 24 the master cylinder 15th after. This corresponds to a free travel 25th of the piston 24 . Assuming a number of drops known in the literature 26th from 0.05 ml / s, depending on the vehicle, the vehicle can be held for a certain time (approx. 10 h +) until the hydraulic brake circuit runs empty, despite the leak. By means of the spring element and the linearly displaceable lever element 13th the hydraulic pressure can now be maintained in the brake circuit that is still active. It is thus possible to park the vehicle safely on a slope despite a leak in a brake circuit.

Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind.The invention is not restricted to the preferred exemplary embodiment described above. Rather, modifications are also conceivable which are included in the scope of protection of the following claims.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Brake-by-wire-BremssystemBrake-by-wire braking system
22
Motorengine
33
Getriebetransmission
44th
Getriebetransmission
55
ÜbersetzungsgetriebeTransmission gear
66th
LineargetriebeLinear gear
77th
ZahnritzelPinion
88th
ZahnstangeRack
99
SperrmechanismusLocking mechanism
1010
FederelementSpring element
1111th
Mechanische VerriegelungseinheitMechanical locking unit
1212th
VerbindungselementConnecting element
1313th
HebelelementLever element
1414th
WaagebalkenBalance beam
1515th
HauptbremszylinderMaster cylinder
1616
BremseinheitBraking unit
1717th
BremseinheitBraking unit
1818th
Hydraulische LeitungHydraulic pipe
1919th
Hydraulische LeitungHydraulic pipe
2020th
Radwheel
2121
SperrkulisseBlocking gate
2222nd
SperrelementLocking element
2323
LeerwegEmpty travel
2424
KolbenPistons
2525th
LeerwegEmpty travel
2626th
Tropfenmenge Amount of drops
S1S1
Wegpath
S2S2
Wegpath

Claims (8)

Brake-by-wire-Bremssystem eines Fahrzeuges, aufweisend mindestens eine hydraulisch betätigte Bremseinheit (16, 17), welche jeweils einem Rad (20) des Fahrzeugs zugeordnet ist, mindestens einen Hauptbremszylinder (15), welcher mittels hydraulischer Leitungen (19, 18) mit der jeweiligen Bremseinheit (16, 17) verbunden ist, mindestens einen Motor (2), welcher über mindestens ein Getriebe (3, 4) den mindestens einen Hauptbremszylinder (15) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Motor (2) und dem mindestens einen Hauptbremszylinder (15) ein Sperrmechanismus (9) vorgesehen ist, wobei dieser Sperrmechanismus (9) mindestens ein Federelement (10) und eine mechanische Verriegelungseinheit (11) aufweist.Brake-by-wire brake system of a vehicle, having at least one hydraulically actuated brake unit (16, 17) which is each assigned to a wheel (20) of the vehicle, at least one master brake cylinder (15) which is connected by means of hydraulic lines (19, 18) is connected to the respective brake unit (16, 17), at least one motor (2) which controls the at least one master brake cylinder (15) via at least one transmission (3, 4), characterized in that between the motor (2) and the at least one master brake cylinder (15) a locking mechanism (9) is provided, this locking mechanism (9) having at least one spring element (10) and a mechanical locking unit (11). Brake-by-wire-Bremssystem nach Anspruch 1, wobei der Sperrmechanismus (9) mittels eines Verbindungselementes (12) mit dem mindestens einen Getriebe (3, 4) zur Ansteuerung verbunden ist.Brake-by-wire braking system according to Claim 1 , wherein the locking mechanism (9) is connected to the at least one gear (3, 4) for control by means of a connecting element (12). Brake-by-wire-Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Federelement (10) mittels eines Hebelelementes (13) in Verbindung mit mindestens zwei Hauptbremszylindern (15) ist.Brake-by-wire brake system according to one of the preceding claims, wherein the spring element (10) is in connection with at least two master brake cylinders (15) by means of a lever element (13). Brake-by-wire-Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mechanische Verriegelungseinheit (11) eine Sperrkulisse (21) und ein in dieser geführtes Sperrelement (22) aufweist.Brake-by-wire braking system according to one of the preceding claims, wherein the mechanical locking unit (11) has a locking link (21) and a locking element (22) guided in this. Brake-by-wire-Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das mindestens eine Getriebe (3, 4) ein Übersetzungsgetriebe (5) und/ oder ein Lineargetriebe (6) ist.Brake-by-wire brake system according to one of the preceding claims, wherein the at least one gear (3, 4) is a transmission gear (5) and / or a linear gear (6). Brake-by-wire-Bremssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine hydraulisch betätigte Bremseinheit (16, 17) als hydraulische Reibbremse ausgebildet ist.Brake-by-wire brake system according to one of the preceding claims, wherein the at least one hydraulically actuated brake unit (16, 17) is designed as a hydraulic friction brake. Verwendung eines Brake-by-wire-Bremssystems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Fahrzeug.Use of a brake-by-wire brake system (1) according to one of the preceding claims in a vehicle. Fahrzeug, mit mindestens zwei parallel zueinander beabstandeten Rädern (20), und eines Brake-by-wire-Bremssystems (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Vehicle with at least two parallel spaced-apart wheels (20) and a brake-by-wire braking system (1) according to one of the Claims 1 until 6th .
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