DE102021211891A1 - Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage - Google Patents

Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage Download PDF

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DE102021211891A1
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Matthias Mayr
Martin Hagspiel
Andreas Weh
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration
    • B60T8/34Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
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Abstract

Zu einer hydraulischen Trennung der beiden Bremskreisen (I, II) einer elektrohydraulischen Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage (1) schlägt die Erfindung eine Kolben-Zylinder-Einheit (2) mit zwei Kolben (4, 5) vor, deren erster Kolben (4) mit einem ersten Elektromotor (6) über ein Schraubgetriebe (7) verschiebbar ist und deren zweiter Kolben (5) durch Druckbeaufschlagung durch den ersten Kolben (4) verschoben wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Elektrohydraulische Fremdkraftbremsanlagen erzeugen einen hydraulischen Bremsdruck zur Betätigung hydraulischer Radbremsen mit Fremdkraft, wozu beispielsweise ein Kolben mit einem Elektromotor über einen Gewindetrieb in einem Zylinder verschoben wird. Ein muskelkraftbetätigbarer Hauptbremszylinder zu einer alternativen Betätigung der Fremdkraftbremsanlage kann insbesondere für den Zweck einer Hilfsbremsung beispielsweise bei Ausfall des Elektromotors oder seiner Stromversorgung vorhanden sein.
  • Derartige Fremdkraftbremsanlagen offenbaren die Patentanmeldungen EP 1 970 271 A1 und EP 2 641 788 A1 mit der Besonderheit, dass der Zylinder für die Fremdkraftbremsung wie ein Hauptbremszylinder einer hydraulischen Zweikreis-Fahrzeugbremsanlage als Zweikreis-Zylinder zu einem hydraulisch getrennten Anschluss von zwei Bremskreisen ausgebildet ist. Wie ein Zweikreis-Hauptbremszylinder weist auch der Zylinder für die Fremdkraftbremsung der beiden Patentanmeldungen zwei koaxial hintereinander und mit Abstand voneinander in dem Zylinder angeordnete Kolben auf, von denen ein erster Kolben, der auch als Primärkolben oder als Stangenkolben bezeichnet wird, mit einem Elektromotor über einen Kugelgewindetrieb in dem Zylinder verschoben wird und ein zweiter Kolben, der auch als Sekundärkolben oder als Schwimmkolben bezeichnet wird, von dem hydraulischen Bremsdruck beaufschlagt wird, den der erste Kolben erzeugt, wodurch der zweite Kolben den gleichen Bremsdruck erzeugt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 weist eine Kolben-Zylinder-Einheit auf, in deren Zylinder wie in einem muskelkraftbetätigten Zweikreis-Hauptbremszylinder zwei Kolben angeordnet sind. Zu einer Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks mit Fremdkraft ist ein erster der beiden Kolben mit einem ersten Elektromotor über ein Rotations-/Translations-Wandelgetriebe wie beispielsweise einen Gewindetrieb in dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit verschiebbar. Ein zweiter der beiden Kolben wird auf einer dem ersten Kolben zugewandten Rückseite mit dem Bremsdruck beaufschlagt, den der erste Kolben erzeugt, und wird dadurch ebenfalls in dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit verschoben beziehungsweise erzeugt auf einer dem ersten Kolben abgewandten Vorderseite ebenfalls einen hydraulischen Bremsdruck. Die Rückseite des zweiten Kolbens ist eine dem ersten Kolben zugewandte Stirnseite oder Kolbenfläche des zweiten Kolbens und die Vorderseite eine dem ersten Kolben abgewandte Stirnseite oder Kolbenfläche des zweiten Kolbens. Erzeugt der erste Kolben bei seiner Verschiebung in dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit beispielsweise infolge einer Leckage keinen Druck, stößt er bei seiner Verschiebung gegen den zweiten Kolben und verschiebt den zweiten Kolben mechanisch in dem Zylinder.
  • Zwei Bremskreise sind, wie bei einem Zweikreis-Hauptbremszylinder, hydraulisch durch den zweiten Kolben voneinander getrennt, an den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit angeschlossen.
  • Um eine Verfügbarkeit der erfindungsgemäßen Fremdkraftbremsanlage zu erhöhen, weist sie einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger, mit dem ein hydraulischer Bremsdruck unabhängig von und alternativ zu der Bremsdruckerzeugung mit der Kolben-Zylinder-Einheit erzeugt werden kann. Dadurch eignet sich die erfindungsgemäße Fremdkraftbremsanlage für autonomes Fahren. Der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger kann beispielsweise eine Hydropumpe einer Schlupfregelung der Fremdkraftbremsanlage sein. Vorzugsweise weist die Fremdkraftbremsanlage in jedem Bremskreis eine Hydropumpe auf.
  • Erfindungsgemäß ist der beziehungsweise sind die Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger durch ein Rückschlagventil an einen Bremsflüssigkeitsbehälter angeschlossen, wodurch sie Bremsflüssigkeit zur Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks unter Umgehung der Kolben-Zylinder-Einheit aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter ansaugen können. Die Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger können durch ein gemeinsames Rückschlagventil an den Bremsflüssigkeitsbehälter angeschlossen sein. Zur hydraulischen Trennung der Bremskreise ist vorzugsweise für jeden Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger beziehungsweise in jedem Bremskreis ein Rückschlagventil vorhanden. Möglich sind auch Ausführungen der Erfindung, bei denen nur ein Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger durch das Rückschlagventil an den Bremsflüssigkeitsbehälter angeschlossen ist. Das Rückschlagventil ermöglicht die Erzeugung des hydraulischen Bremsdrucks mit dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger auch dann, wenn aufgrund eines Fehlers einer oder beide Kolben der Kolben-Zylinder-Einheit in einer vorgeschobenen Stellung, in der sie die Bremskreise hydraulisch von dem Bremsflüssigkeitsbehälter trennen, unverschieblich in dem Zylinder feststehen.
  • Der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit ist ebenfalls an den Bremsflüssigkeitsbehälter oder eventuell auch an einen eigenen Bremsflüssigkeitsbehälter angeschlossen. Er kann unmittelbar ohne zwischengeschaltetes Rückschlagventil, durch das Rückschlagventil, durch das der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger an den Bremsflüssigkeitsbehälter angeschlossen ist, oder durch ein eigenes Rückschlagventil an den Bremsflüssigkeitsbehälter angeschlossen sein. Ander Anschlussmöglichkeiten des Zylinders der Kolben-Zylinder-Einheit an den Bremsflüssigkeitsbehälter schließt die Erfindung nicht aus.
  • Die abhängigen Ansprüche haben Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Erfindung zum Gegenstand.
  • Erfindungsgemäß ist es möglich, die Fremdkraftbremsanlage ohne einen muskelkraftbetätigbaren Hauptbremszylinder auszuführen (Anspruch 8).
  • Sämtliche in der Beschreibung und der Zeichnung offenbarten Merkmale können einzeln für sich oder in grundsätzlich beliebiger Kombination bei Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht sein. Ausführungen der Erfindung, die nicht alle, sondern nur ein oder mehrere Merkmale eines Anspruchs oder einer Ausführungsform der Erfindung aufweisen, sind grundsätzlich möglich. Beispielsweise sind Ausführungen der erfindungsgemäßen Fremdkraftbremsanlage ohne Rückschlagventil zwischen dem Bremsflüssigkeitsbehälter und dem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger möglich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
    • Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die beiden Figuren zeigen hydraulische Schaltpläne von zwei Ausführungsformen erfindungsgemäßer, elektrohydraulischen Fremdkraftbremsanlagen.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Die in 1 dargestellte, elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage 1 weist eine Kolben-Zylinder-Einheit 2 mit einem Zylinder 3, in dem wie in einem herkömmlichen, mit Muskelkraft betätigbaren Zweikreis-Hauptbremszylinder zwei Kolben 4, 5 verschiebbar angeordnet sind, auf. Zu einer Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks mit Fremdkraft ist ein erster der beiden Kolben 4 mit einem ersten Elektromotor 6 über ein Schraubgetriebe 7 in dem Zylinder 3 verschiebbar. Im Ausführungsbeispiel ist das Schraubgetriebe 7 ein Kugelgewindetrieb. Das Schraubgetriebe 7 kann allgemein als Rotations-/Translations-Wandelgetriebe aufgefasst werden. Zwischen dem ersten Elektromotor 6 und dem Schraubgetriebe 7 kann ein nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe, insbesondere ein Planetengetriebe angeordnet sein. Erfindungsgemäß sind der erste Elektromotor 6, das Schraubgetriebe 7 und - sofern vorhanden - das Untersetzungsgetriebe koaxial zu der Kolben-Zylinder-Einheit 2, das heißt koaxial zum Zylinder 3 und zu den beiden Kolben 4, 5 angeordnet, wobei die Erfindung andere Anordnungen des ersten Elektromotors 6, des Schraubgetriebes 7 und gegebenenfalls des Untersetzungsgetriebes in Bezug auf die Kolben-Zylinder-Einheit 2, den Zylinder 3 und die Kolben 4, 5 nicht grundsätzlich ausschließt.
  • Der mit dem ersten Kolben 4 in dem Zylinder 3 erzeugte hydraulische Bremsdruck beaufschlagt eine dem ersten Kolben 4 zugewandte Stirnseite oder Kolbenfläche des zweiten Kolbens 5, die hier als Rückseite 8 des zweiten Kolbens 5 bezeichnet wird, wodurch der zweite Kolben 5 in dem Zylinder 3 verschoben wird und einen hydraulischen Bremsdruck auf seiner dem ersten Kolben 4 abgewandten Seite oder Kolbenfläche erzeugt, die hier als Vorderseite 9 des zweiten Kolbens 5 bezeichnet wird.
  • Sofern der erste Kolben 4 - beispielsweise als Folge einer Leckage - bei seiner Verschiebung keinen Druck im Zylinder 3 erzeugt, stößt er bei seiner Verschiebung gegen den zweiten Kolben 5 und verschiebt ihn mechanisch durch seine Anlage an ihm, so dass auch in diesem Fall der zweite Kolben 5 auf seiner Vorderseite 9 einen hydraulischen Bremsdruck im Zylinder 3 erzeugt.
  • Auf dem Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 ist ein druckloser Bremsflüssigkeitsbehälter 10 angeordnet, an den der Zylinder 3 zwischen den beiden Kolben 4, 5 und auf der Vorderseite 9 des zweiten Kolbens 5 angeschlossen ist.
  • Die erfindungsgemäße Fremdkraftbremsanlage 1 ist als Zweikreis-Bremsanlage mit zwei Bremskreisen I, II und - im Ausführungsbeispiel - vier hydraulischen Radbremsen 11, von denen jeweils zwei an einen Bremskreis I, II angeschlossen sind, ausgeführt. Ein erster der beiden Bremskreise I ist zwischen den beiden Kolben 4, 5 an den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 angeschlossen derart, dass der erste Bremskreis I mit dem hydraulischen Bremsdruck beaufschlagt wird, den der erste Kolben 4 bei seiner Verschiebung im Zylinder 3 erzeugt.
  • Der zweite Bremskreis II ist auf der Vorderseite 9 des zweiten Kolbens 6 an den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 3 angeschlossen und wird mit dem Bremsdruck beaufschlagt, den der zweite Kolben 5 erzeugt beziehungsweise der auf der Vorderseite 9 des zweiten Kolbens 5 im Zylinder 3 herrscht.
  • Der zweite Kolben 5, auf dessen Rückseite 8 der erste Bremskreis I und auf dessen Vorderseite 9 der zweite Bremskreis II an den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 angeschlossen ist, trennt die beiden Bremskreise I, II hydraulisch voneinander.
  • Die Fremdkraftbremsanlage 1 weist eine Schlupfregelung 12 mit jeweils einem Einlassventil 13 und einem Auslassventil 14 für jede Radbremse 11 auf. Durch die Einlassventile 13 sind die Radbremsen 12 an den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 angeschlossen, wobei in jedem Bremskreis I, II ein Trennventil 15 zwischen dem Zylinder 3 und den Einlassventilen 13 angeordnet ist. Dabei ist der erste Bremskreis I durch sein Trennventil 15 zwischen den beiden Kolben 4, 5 und der zweite Bremskreis II durch sein Trennventil 15 auf der Vorderseite 9 des zweiten Kolbens 5 an den Zylinder 3 angeschlossen.
  • Durch die Auslassventile 14 sind die Radbremsen 11 in jedem Bremskreis I, II an eine Saugseite einer Hydropumpe 16 angeschlossen, wobei die beiden Hydropumpen 16 der beiden Bremskreisen I, II mit einem gemeinsamen zweiten Elektromotor 17 antreibbar sind. Die Hydropumpen 16 mit dem zweiten Elektromotor 17 sind Bestandteil der Schlupfregelung 12 und bilden Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 18. Druckseiten der Hydropumpen 16 sind zwischen den Trennventilen 15 und den Einlassventilen 13 angeschlossen. An den Saugseiten der Hydropumpen 16 ist jeweils ein Hydrospeicher 19 zur Zwischenspeicherung von Bremsflüssigkeit aus den Radbremsen 11 während einer Schlupfregelung vorgesehen. Des weiteren sind die Saugseiten der Hydropumpen 16 durch Ansaugventile 20 an den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 angeschlossen. Und zwar ist wie bei den Trennventilen 15 der Bremskreis I durch sein Ansaugventil 20 zwischen den beiden Kolben 4, 5 und der Bremskreis II durch sein Ansaugventil 20 auf der Vorderseite 9 des zweiten Kolbens 5 an den Zylinder 3 angeschlossen.
  • Die Einlassventile 13, Auslassventile 14, Trennventile 15 und Ansaugventile 19, die Bestandteile der Schlupfregelung 12 sind, und das Anschlussventil 29 sind im Ausführungsbeispiel 2/2-Wege-Magnetventile, wobei die Einlassventile 13, die Trennventile 15 und das Anschlussventil 29 in ihren stromlosen Grundstellungen offen und die Auslassventile 14 und die Ansaugventile 19 in ihren stromlosen Grundstellungen geschlossen sind. Mit der Schlupfregelung 12 ist eine radindividuelle Bremsdruckregelung in den Radbremsen 11 möglich. Insbesondere sind Schlupfregelungen wie eine Blockierschutzregelung, Antriebsschlupfregelung und Fahrdynamikregelung möglich, für die die Abkürzungen ABS, ASR und FDR üblich sind. Solche Schlupfregelungen sind bekannt und werden hier nicht näher erläutert.
  • Durch die mit dem zweiten Elektromotor 17 antreibbaren, den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 18 bildenden Hydropumpen 16 der Schlupfregelung 12 ist eine Redundanz gewährleistet, das heißt ein hydraulischer Bremsdruck ist alternativ zur Erzeugung durch Verschieben der Kolben 4, 5 im Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2, 5 durch Antrieb der Hydropumpen 16 der Schlupfregelung 12 erzeugbar, wodurch eine Verfügbarkeit der erfindungsgemäßen Fremdkraftbremsanlage 1 auch bei einem Ausfall des ersten Elektromotors 6 gewährleistet ist, wodurch die Fremdkraftbremsanlage 1 auch für autonomes Fahren geeignet ist.
  • Wie in einem Hauptbremszylinder ist der Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 so an den Bremsflüssigkeitsbehälter 10 angeschlossen, dass die Kolben 4, 5 den Zylinder 3 hydraulisch von dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10 trennen, wenn sie zur Erzeugung des Bremsdrucks aus einer Grundstellung verschoben werden.
  • Die beiden Bremskreise I, II sind durch Rückschlagventile 21 an den Bremsflüssigkeitsbehälter 10 angeschlossen, die zwischen dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10 einerseits und den Trennventilen 15 und den Ansaugventilen 20 andererseits angeordnet und in Richtung vom Bremsflüssigkeitsbehälter 10 zu den Bremskreisen I, II, das heißt zu den Trennventilen 15 und den Ansaugventilen 20 durchströmbar sind. Durch die Rückschlagventile 21 können die Hydropumpen 16 der Schlupfregelung 12 Bremsflüssigkeit an dem Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 vorbei aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10 ansaugen, wenn die Ansaugventile 19 geöffnet werden. Das ermöglicht die Erzeugung des Bremsdrucks mit Fremdkraft unter anderem auch dann, wenn beispielsweise die Kolben 4, 5 im Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 in einer vorgeschobenen Position, in der sie den Bremsflüssigkeitsbehälter 10 hydraulisch von dem Zylinder 3 trennen, in dem Zylinder 3 klemmen oder in anderer Weise blockiert sind.
  • Die Rückschlagventile 21 verbinden auch den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10, wodurch die Kolben 4, 5 bei einem Rückhub Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10 in den Zylinder 3 saugen können. Ausführungen der Fremdkraftbremsanlage 1 ohne die Rückschlagventile 21 oder mit einem Rückschlagventil 21 nur in einem der beiden Bremskreise I, II (nicht dargestellt) schließt die Erfindung nicht aus.
  • Zum Rückschlagventil 21 hydraulisch parallel ist ein Anschlussventil 29 angeordnet, durch das, wenn es geöffnet ist, Bremsflüssigkeit mit dem ersten Kolben 4 aus der Kolben-Zylinder-Einheit 2 verdrängt und Bremsflüssigkeit aus dem Bremskreis I mit der Hydropumpe 18 aus dem Druckregelmodul 23 in den Bremsflüssigkeitsbehälter 10 gefördert werden kann. Das Anschlussventil 29 ist nicht zwingend für die Erfindung.
  • Möglich ist auch eine Ausführung der Fremdkraftbremsanlage 1 ohne das Rückschlagventil 21 im Bremskreis II, der vom zweiten Kolben 5 mit Bremsdruck beaufschlagt wird. In diesem Fall wird der Bremskreis II unmittelbar an den Bremsflüssigkeitsbehälter 10 angeschlossen (nicht dargestellt).
  • In 2 verbinden die Rückschlagventile 21 den Bremsflüssigkeitsbehälter 10 mit dem Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 derart, dass der Zylinder 3 immer durch die Rückschlagventile 21 mit dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10 kommuniziert. Das heißt, die Kolben 4, 5 trennen bei ihrer Verschiebung im Zylinder 3 den Anschluss des Zylinders 3 an den Bremsflüssigkeitsbehälter 10 durch die Rückschlagventile 21 nicht anders als die unmittelbaren Anschlüsse des Zylinders 3 an den Bremsflüssigkeitsbehälter 10, die die beiden Kolben 4, 5 bei ihrer Verschiebung im Zylinder 3 verschließen, wenn sie aus ihren Grundstellungen verschoben werden beziehungsweise sind. Auch bei dieser Ausführung der Erfindung können die Hydropumpen 16 der Schlupfregelung 12, die die Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger 18 bilden, Bremsflüssigkeit aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10 durch die Rückschlagventile 21 und den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 ansaugen, wenn die Kolben 4, 5 im Zylinder 3 verschoben sind, wodurch auch bei dieser Ausführung der Erfindung die Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks mit den Hydropumpen 16 möglich ist, wenn die im Zylinder 3 verschobenen Kolben 4, 5 unverschieblich im Zylinder 3 feststehen. Mit Ausnahme der beschriebenen Anordnung der Rückschlagventile 21 stimmt die erfindungsgemäße Fremdkraftbremsanlage 1 in beiden Figuren über ein und es werden die Erläuterungen der 1 zur Erläuterung der 2 in Bezug genommen.
  • Im Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Fremdkraftbremsanlage 1 modular aufgebaut, die Kolben-Zylinder-Einheit 2 ist in einem Modul, das hier als Druckerzeugungsmodul 22 bezeichnet wird, und die Schlupfregelung 12 ist in einem anderen, hier als Druckregelmodul 23 bezeichneten Modul untergebracht. Für einen nicht modularen Aufbau der Fremdkraftbremsanlage 1 lassen sich die Kolben-Zylinder-Einheit 2 und die Schlupfregelung 12 in einem gemeinsamen Modul unterbringen (nicht dargestellt).
  • Aus Gründen der Redundanz weisen das Druckerzeugungsmodul 22 und das Druckregelmodul 23 jeweils eine eigene elektrische Stromversorgung 24 und ein eigenes elektronisches Steuergerät 25 auf, wodurch die Verfügbarkeit der Fremdkraftbremsanlage 1 bei einem Fehler im Druckerzeugungsmodul 22 oder im Druckregelmodul 24 beziehungsweise der Schlupfregelung 12 gewährleistet ist.
  • Auf der Vorderseite 9 des zweiten Kolbens 5 ist eine Kolbenrückstellfeder 26 in dem Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 angeordnet, die den zweiten Kolben 5 in seine Grundstellung beaufschlagt. Der erste Kolben 4 weist keine Kolbenrückstellfeder auf, wobei die Erfindung eine solche nicht ausschließt. Im Ausführungsbeispiel ist der erste Kolben 4 zugfest mit dem Schraubgetriebe 7 verbunden, das allgemein auch als Rotations-/Translations-Wandelgetriebe aufgefasst werden kann, derart, dass der erste Kolben 4 nicht nur zur Erzeugung des Bremsdrucks sondern auch in einer entgegengesetzten Richtung mit dem ersten Elektromotor 6 über das Schraubgetriebe 7 im Zylinder 3 verschoben werden kann.
  • Als Sollwertgeber für den mit der Kolben-Zylinder-Einheit 2 zu erzeugenden Bremsdruck weist die Fremdkraftbremsanlage 1 ein federbeaufschlagtes Fußbremspedal 27 mit einem Wegsensor 28 oder wahlweise einem Kraftsensor auf. Zur Redundanz können auch mehrere Weg- oder Kraftsensoren oder eine Wegsensor und ein Kraftsensor vorgesehen sein (nicht dargestellt). Grundsätzlich ist es möglich, einen muskelkraftbetätigbaren Einkreis-Hauptbremszylinder vorzusehen, mit dem einer der beiden Bremskreise I, II alternativ zur Druckerzeugung mit der Kolben-Zylinder-Einheit 2 mit einem hydraulischen Bremsdruck beaufschlagbar ist oder einen Zweikreis-Hauptbremszylinder, mit dem beide Bremskreise I, II druckbeaufschlagbar sind (nicht dargestellt). Mit einem solchen Hauptbremszylinder lässt sich die Fremdkraftbremsanlage 1 insbesondere bei Ausfall der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 2 und der Hydropumpen 16 der Schlupfregelung 12 mit Muskelkraft betätigen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel weist die Fremdkraftbremsanlage 1 keinen Hauptbremszylinder auf und ist nicht mit Muskelkraft betätigbar. Wegen der Möglichkeit der Erzeugung des Bremsdrucks wahlweise mit der Kolben-Zylinder-Einheit 2 oder den Hydropumpen 16 ist die Fremdkraftbremsanlage 1 trotzdem auch für autonomes Fahren verwendbar, bei dem die Fremdkraftbremsanlage 1 auch ohne Betätigung durch einen Fahrzeugführer autonom betätigbar sein muss.
  • Zu einem Rückstellen der Kolben 4, 5 im Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 in einem Fehlerfall lässt sich erfindungsgemäß Bremsflüssigkeit aus den Hydrospeichern 19 mit den Hydropumpen 16 des Fremdkraft-Bremsdruckerzeugers 18 durch die offenen Trennventile 15 in den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 fördern und dort ein Bremsdruck erzeugen, der die Kolben 4, 5 in Richtung des ersten Elektromotors 6 beaufschlagt. Sofern in den Hydrospeichern 19 nicht genügend Bremsflüssigkeit enthalten ist, kann zuvor Bremsflüssigkeit mit den Hydropumpen 16 aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10 bei geschlossenen Trennventilen 15 durch die zu öffnenden Ansaugventile 20 in die Radbremsen 11 gefördert werden, von wo die Bremsflüssigkeit nach Schließen der Einlassventile 13 und der Ansaugventile 20 und Öffnen der Auslassventile 14 in die Hydrospeicher 19 fließt. Die Vorgänge, das heißt das Ansaugen der Bremsflüssigkeit mit den Hydropumpen 16 aus dem Bremsflüssigkeitsbehälter 10 und das Fördern der Bremsflüssigkeit aus den Hydrospeichern 18 in den Zylinder 3 der Kolben-Zylinder-Einheit 2 im Wechsel kann mehrmals wiederholt werden, um ausreichend Bremsflüssigkeit in den Zylinder 3 zu fördern und dort einen zum Rückstellen der Kolben 4, 5 ausreichenden Druck zu erzeugen. Das Verfahren kann in beiden Bremskreisen I, II gleichzeitig oder in jedem Bremskreis I, II für sich durchgeführt werden. Vorzugsweise wird bei einem Rückstellen des ersten Kolbens 4 das Trennventil 15 des anderen Bremskreises II geschlossen, damit durch die Druckbeaufschlagung der zweite Kolben 5 keine Bremsflüssigkeit aus dem Zylinder 3 verdrängen kann und dem Druck auf seiner dem ersten Kolben 4 zugewandten Seite nicht oder wenig nachgibt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1970271 A1 [0003]
    • EP 2641788 A1 [0003]

Claims (9)

  1. Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage, mit einem Bremsflüssigkeitsbehälter (10), mit einer Kolben-Zylinder-Einheit (2), deren Zylinder (3) an den Bremsflüssigkeitsbehälter (10) angeschlossen ist, die einen ersten Kolben (4), der zu einer Erzeugung eines hydraulischen Bremsdrucks mit einem ersten Elektromotor (6) über ein Rotatations-/Translations-Wandelgetriebe (7) in dem Zylinder (3) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) verschiebbar ist, und einen zweiten Kolben (5), der durch hydraulische Druckbeaufschlagung durch den ersten Kolben (4) oder mechanisch durch Anlage der beiden Kolben (4, 5) aneinander in dem Zylinder (3) verschoben wird, aufweist, mit zwei Bremskreisen (I, II), die durch den zweiten Kolben (5) hydraulisch voneinander getrennt an den Zylinder (3) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) angeschlossen sind, und mit einem Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (18), mit dem alterniv zu der Bremsdruckerzeugung mit der Kolben-Zylinder-Einheit (2) ein hydraulischer Bremsdruck in einem Bremskreis (I, II) der Fremdkraftbremsanlage (1) erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkraftbremsanlage (1) ein Rückschlagventil (21) aufweist, durch das der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (18) an den Bremsflüssigkeitsbehälter (10) angeschlossen ist.
  2. Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkraftbremsanlage (1) in jedem Bremskreis (I, II) einen Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (18) aufweist, der durch ein Rückschlagventil (21) an den Bremsflüssigkeitsbehälter (10) angeschlossen ist.
  3. Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (4) zug- und druckfest mit dem Rotations-/Translations-Wandelgetriebe (7) verbunden ist derart, dass der erste Kolben (4) mit dem ersten Elektromotor (6) über das Rotations-/Translations-Wandelgetriebe (7) in zwei entgegengesetzten Richtungen in dem Zylinder (3) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) verschiebbar ist.
  4. Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (4) keine Kolbenrückstellfeder aufweist.
  5. Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkraftbremsanlage (1) eine Schlupfregelung (12) aufweist, die den oder die Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (18) aufweist.
  6. Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Elektromotor (6) und das Rotations-/Translations-Wandelgetriebe (7) koaxial zum Zylinder (3) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) angeordnet sind.
  7. Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkraftbremsanlage (1) eine redundante Stromversorgung (24) und/oder eine redundante elektronische Steuerung (25) für den ersten Elektromotor (6) der Kolben-Zylinder-Einheit (2) und für den Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (18) oder die Schlupfregelung (12) aufweist.
  8. Elektrohydraulische Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdkraftbremsanlage (1) keine Muskelkraftbetägigung aufweist.
  9. Verfahren zum Rückstellen der Kolben (4, 5) einer elektrohydraulischen Zweikreis-Fremdkraftbremsanlage (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fremdkraft-Bremsdruckerzeuger (18) durch ein Ventil (15) an den Zylinder (3) angeschlossen ist und mindestens einen der Kolben (4, 5) mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt.
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