DE112010000851B4

DE112010000851B4 - Hydraulisches Bremssystem mit gesteuerter Verstärkung

Info

Publication number: DE112010000851B4
Application number: DE112010000851.5T
Authority: DE
Inventors: Blaise J. Ganzel
Original assignee: ZF Active Safety US Inc
Current assignee: ZF Active Safety US Inc
Priority date: 2009-02-03
Filing date: 2010-02-03
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: US20150375724A1; US9016805B2; DE112010000851T5; EP2393697B1; CN102307765A; US10583817B2; US20110285197A1; EP2393697A4; KR101573565B1; US9751510B2; WO2010091130A2; WO2010091130A3; CN102307765B; KR20110120928A; EP2393697A2; US20180022333A1

Abstract

Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) mit:- einer Bremspedaleinheit (20), die mit einem Fahrzeugbremspedal (42, 536) gekoppelt Ist und einen Eingangskolben (34) umfasst, der zum Betrieb eines Pedalsimulators (100, 610) während einer normalen Bremsbetriebsart und zur Betätigung eines Paares von Ausgangskolben (38, 40, 530, 532) während einer manuellen Durchdrückbetriebsart angeschlossen ist, wobei die Ausgangskolben (38, 40, 530, 532) betriebsfähig dafür ausgelegt sind, an einem ersten und einem zweiten Ausgang der Bremspedaleinheit (20) Bremsbetätigungsdruck zu erzeugen,- einer Hydraulikdruckquelle (14, 414, 650) zum Bereitstellen einer Flüssigkeit mit einem gesteuerten Verstärkungsdruck, und- einer Hydrauliksteuereinheit (12), die dafür ausgestaltet ist, hydraulisch mit der Bremspedaleinheit (20) und der Hydraulikdruckquelle (14, 414, 650) verbunden zu werden, wobei die Hydrauliksteuereinheit (12) eine Schlupfregelventilanordnung und eine schaltende Basisbremsventilanordnung (320; 322; 690; 692) zum Umschalten des Bremssystems (10, 400, 460, 500) zwischen der normalen Bremsbetriebsart, in der ersten und zweiten Fahrzeugbremsen (16a, 16d; 16b, 16c; 506a, 506b; 506c, 506d) von der Hydraulikdruckquelle (14, 414, 650) Verstärkungsdruck zugeführt wird, und der manuellen Durchdrückbetriebsart umfasst, in der den ersten und zweiten Fahrzeugbremsen (16a, 16d; 16b, 16c; 506a, 506b; 506c, 506d) von der Bremspedaleinheit (20) Bremsbetätigungsdruck zugeführt wird,wobei die Hydraulikdruckquelle (14, 414, 650) einen Motor (264, 422, 654) zum Antreiben einer Pumpenanordnung (262, 420, 652) umfasst, die einen mit einer Hydraulikflüssigkeitsquelle verbundenen Eingang und einen Ausgang aufweist, der angeschlossen ist, um dem Eingang einer elektronisch gesteuerten Verstärkerventilanordnung (280) unter Druck stehende Flüssigkeit zuzuführen, und wobei der Ausgang der Verstärkerventilanordnung (280) Flüssigkeit mit dem gesteuerten Verstärkungsdruck bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dassdie Pumpenanordnung (262, 420, 652) eine erste und eine zweite Pumpenbaugruppe (262a, 262b) umfasst und dass die elektronisch gesteuerte Verstärkerventilanordnung (280) ein erstes und ein zweites einzeln steuerbares Verstärkerventil (282; 284, 286, 288) umfasst, wobei der Ausgang der ersten Pumpenbaugruppe (262a) den Eingang des ersten Verstärkerventils (282) speist und der Ausgang der zweiten Pumpenbaugruppe (262b) den Eingang des zweiten Verstärkerventils (284, 286, 288) speist, und wobei die Ausgänge des ersten und zweiten Verstärkerventils (282; 284, 286, 288) kombiniert werden können, um den gesteuerten Verstärkungsdruck bereitzustellen.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Fahrzeugbremssysteme. Fahrzeuge werden üblicherweise mittels hydraulischer Bremssysteme abgebremst und angehalten. Diese Systeme variieren in ihrer Komplexität, ein Basisbremssystem umfasst jedoch typischerweise ein Bremspedal, einen Tandem-Hauptzylinder, in zwei ähnlichen, aber separaten Bremskreisen angeordnete Flüssigkeitsleitungen sowie Radbremsen in jedem Kreis. Der Fahrer des Fahrzeugs betätigt ein mit dem Hauptzylinder verbundenes Bremspedal. Wenn das Bremspedal nach unten gedrückt wird, erzeugt der Hauptzylinder durch Unterdrucksetzen von Bremsflüssigkeit hydraulische Kräfte in beiden Bremskreisen. Die unter Druck stehende Flüssigkeit bewegt sich in beiden Kreisen durch die Flüssigkeitsleitung, um die Bremszylinder an den Rädern zum Abbremsen des Fahrzeugs zu betätigen.
Basisbremssysteme verwenden typischerweise einen Bremskraftverstärker, der dem Hauptzylinder eine Kraft zuführt, die die durch den Fahrer erzeugte Pedalkraft unterstützt. Der Verstärker kann mittels Unterdruck oder hydraulisch betrieben sein. Ein typischer hydraulischer Verstärker erfasst die Bewegung des Bremspedals und erzeugt eine unter Druck stehende Flüssigkeit, die in den Hauptzylinder eingebracht wird. Die Flüssigkeit aus dem Verstärker unterstützt die Pedalkraft, die auf die Kolben des Hauptzylinders wirkt, welche in der mit den Radbremsen in Fluidverbindung stehenden Leitung unter Druck stehende Flüssigkeit erzeugen. Dadurch werden die durch den Hauptzylinder erzeugten Drücke erhöht. Hydraulische Verstärker sind üblicherweise benachbart zum Hauptzylinderkolben angeordnet und verwenden ein Verstärkerventil zum Steuern der dem Verstärker zugeführten, unter Druck stehenden Flüssigkeit.
Das gesteuerte Bremsen eines Fahrzeugs unter widrigen Bedingungen erfordert ein präzises Anlegen der Bremsen durch den Fahrer. Unter solchen Bedingungen kann ein Fahrer leicht zu hohen Bremsdruck ausüben und somit bewirken, dass eines oder mehrere Räder blockieren, was zu einem übermäßigen Schlupf zwischen dem Rad und der Fahrbahnoberfläche führt. Derartige Radblockierzustände können zu längeren Bremswegen und möglicherweise zu einem Verlust der Richtungskontrolle führen.
Fortschritte in der Bremsentechnologie haben zur Einführung von Anti-Blockierbremssystemen (ABS) geführt. Ein ABS-System überwacht das Raddrehverhalten und baut Bremsdruck in den entsprechenden Radbremsen selektiv auf und ab, um die Raddrehzahl zum Erzielen einer maximalen Bremskraft innerhalb eines gewählten Schlupfbereichs zu halten. Obgleich solche Systeme typischerweise zur Steuerung des Bremsens eines jeden gebremsten Rades des Fahrzeugs bestimmt sind, wurden einige Systeme zum Steuern des Bremsens nur eines Teils der Mehrzahl gebremster Räder entwickelt.
Elektronisch gesteuerte ABS-Ventile, die Druckaufbringungs- und -ablassventile umfassen, befinden sich zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremsen. Die ABS-Ventile regeln den Druck zwischen dem Hauptzylinder und den Radbremsen. Im aktivierten Zustand arbeiten diese ABS-Ventile typischerweise in drei Druckregelbetriebsarten: der Druckaufbau-, Druckabbau- und Druckhaltebetriebsart. Die Aufbringungsventile lassen unter Druck stehende Bremsflüssigkeit in die entsprechenden Radbremsen ein, um in der Aufbaubetriebsart den Druck zu erhöhen, und die Ablassventile lassen in der Abbaubetriebsart Bremsflüssigkeit aus ihren zugeordneten Radbremsen aus. In der Haltebetriebsart wird der Radbremsdruck durch Schließen sowohl der Aufbringungs- als auch der Ablassventile konstant gehalten.
Zur Erreichung maximaler Bremskräfte unter Aufrechterhaltung der Fahrzeugstabilität ist es erwünscht, optimale Schlupfniveaus an den Rädern sowohl der Vorder- als auch der Hinterachse zu erzielen. Während einer Fahrzeugverzögerung sind an den Vorder- und Hinterachsen unterschiedliche Bremskräfte erforderlich, um die gewünschten Schlupfniveaus zu erreichen. Deshalb sollten die Bremsdrücke zwischen den vorderen und hinteren Bremsen proportioniert werden, um an jeder Achse die größtmöglichen Bremskräfte zu erzielen. ABS-Systeme mit einer solchen Fähigkeit, die als dynamische Bremskraftregelsysteme (DRP/Dynamic Rear Proportioning systems) bekannt sind, verwenden die ABS-Ventile dazu, die Bremsdrücke an den Vorder- und Hinterrädern separat zu regeln, um an den Vorder- und Hinterachsen unter den jeweils gegebenen Bedingungen dynamisch eine optimale Bremsleistung zu erzielen.
Eine Weiterentwicklung in der Bremsentechnologie hat zur Einführung von Traktionskontrollsystemen (TC/Traction Control systems) geführt. Typischerweise wurden hierbei existierenden ABS-Systemen Ventile hinzugefügt, um ein Bremssystem vorzusehen, das die Raddrehzahl während des Beschleunigens regelt. Eine zu hohe Raddrehzahl während einer Fahrzeugbeschleunigung führt zu Radschlupf und Traktionsverlust. Ein elektronisches Steuersystem erfasst diesen Zustand und bringt automatisch Bremsdruck auf die Radbremszylinder des durchdrehenden Rades auf, um den Schlupf zu verringern und die verfügbare Traktion zu erhöhen. Zur Erzielung einer optimalen Fahrzeugbeschleunigung wird den Radbremszylindern unter Druck stehende Flüssigkeit selbst dann zur Verfügung gestellt, wenn der Hauptzylinder nicht durch den Fahrer betätigt wird.
Während einer Fahrzeugbewegung, wie etwa einer Kurvenfahrt, werden dynamische Kräfte erzeugt, die die Fahrzeugstabilität verringern können. Ein Bremssystem mit Fahrzeugstabilitätskontrolle (VSC/Vehicle Stability Control) verbessert die Stabilität des Fahrzeugs, indem es diesen Kräften durch selektive Bremsbetätigung entgegenwirkt. Diese Kräfte und andere Fahrzeugparameter werden durch Sensoren erfasst, die diese einer elektronischen Steuereinheit melden. Die elektronische Steuereinheit betätigt automatisch Druckregeleinrichtungen, um das Maß des auf bestimmte einzelne Radbremsen aufgebrachten hydraulischen Drucks zu regeln. Zur Erzielung einer optimalen Fahrzeugstabilität müssen Bremsdrücke, die größer als der Hauptzylinderdruck sind, jederzeit schnell zur Verfügung stehen.
Bremssysteme können auch zum regenerativen Bremsen verwendet werden, um Energie zurück zu gewinnen. Eine elektromagnetische Kraft eines elektrischen Motors/Generators wird beim regenerativen Bremsen zum Bereitstellen eines Teils des Bremsmoments an das Fahrzeug verwendet, um die Bremsanforderungen des Fahrzeugs zu erfüllen. Ein Steuermodul im Bremssystem kommuniziert mit einem Antriebsstrangsteuermodul, um während einer regenerativen Bremsung sowie einer Bremsung bei Radblockier- und -rutschbedingungen einen koordinierten Bremsvorgang bereitzustellen. Wenn der Bediener des Fahrzeugs beispielsweise während einer regenerativen Bremsung zu bremsen beginnt, wird die elektromagnetische Energie des Motors/Generators zum Aufbringen eines Bremsmoments (d.h. elektromagnetischer Widerstand zum Aufbringen eines Drehmoments auf den Antriebsstrang) auf das Fahrzeug verwendet. Wenn festgestellt wird, dass kein ausreichender Speicherplatz zum Speichern der aus dem regenerativen Bremsvorgang zurückgewonnenen Energie mehr vorhanden ist, oder wenn der regenerative Bremsvorgang die Anforderungen des Bedieners nicht erfüllen kann, wird ein hydraulischer Bremsvorgang aktiviert, um den gesamten oder einen Teil des vom Bediener angeforderten Bremsvorgangs abzuschließen. Der hydraulische Bremsvorgang wird bevorzugt als eine regenerative Mischbremsung ausgeführt, so dass das Mischbremsen wirksam und nicht spürbar dort aufgenommen wird, wo der elektromagnetische Bremsvorgang eingestellt worden ist. Es ist erwünscht, dass die Fahrzeugbewegung gleichmä-ßig in den hydraulischen Bremsvorgang übergeht, so dass der Fahrer des Fahrzeugs den Übergang nicht bemerkt.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein Fahrzeugbremssystem bereitzustellen, welches weniger elektrische Energie verbraucht.
Die Aufgabe wird mit einem Fahrzeugbremssystem mit den Merkmalen, die in Anspruch 1 angegeben sind, gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugbremssystem mit einer Bremspedaleinheit (BPE), die mit einem Fahrzeugbremspedal gekoppelt ist und einen Eingangskolben umfasst, der zum Betrieb eines Pedalsimulators während einer normalen Bremsbetriebsart und zur Betätigung eines Paares Ausgangskolben während einer manuellen Durchdruckbetriebsart angeschlossen ist. Die Ausgangskolben sind dazu betriebsfähig, an dem ersten und zweiten Ausgang der BPE Bremsbetätigungsdruck zu erzeugen. Eine Hydraulikdruckquelle zum Bereitstellen einer Flüssigkeit mit gesteuertem Verstärkungsdruck ist vorhanden. Das System umfasst ferner eine Hydrauliksteuereinheit (HSE), die dafür ausgestaltet ist, hydraulisch mit der BPE und der Hydraulikdruckquelle verbunden zu werden, wobei die HSE eine Schlupfregelventilanordnung und eine schaltende Basisbremsventilanordnung zum Umschalten des Bremssystems zwischen der normalen Bremsbetriebsart, in der ersten und zweiten Fahrzeugbremsen von der Druckquelle Verstärkungsdruck zugeführt wird, und den manuellen Durchdrückbetriebsart umfasst, in der den ersten und zweiten Fahrzeugbremsen von der BPE Bremsbetätigungsdruck zugeführt wird.
Verschiedene Aspekte der Erfindung gehen für Fachleute aus der folgenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen hervor.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Bremssystems.
2 ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht einer Bremspedaleinheit des Bremssystems gemäß 1, dargestellt in seiner Ruhestellung.
3 ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht der Bremspedaleinheit gemäß 2, dargestellt in ihrer Verstärkungsaufbringungsstellung.
4 ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht der Bremspedaleinheit gemäß 2, dargestellt in ihrer manuellen Aufbringungsstellung.
5 ist eine grafische Darstellung einer möglichen Pedalkraft und eines möglichen Simulationsdrucks über dem Pedalweg bei dem Bremssystem gemäß 1.
6 ist eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Bremssystems.
7 ist eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform eines Bremssystems.
8 ist eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines Bremssystems.
9 ist eine vergrößerte schematische Schnittansicht einer Hauptzylinderanordnung des Bremssystems gemäß 8, dargestellt in seiner Ruhestellung.
10 ist eine schematische Darstellung des Bremssystems gemäß 8, dargestellt in einer normalen Verstärkungsaufbringungsstellung.
11 ist eine schematische Darstellung des Bremssystems gemäß 8, dargestellt in einem Fehlerzustand.
12 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Hauptzylinderanordnung gemäß 9.
13 ist eine grafische Darstellung einer möglichen Pedalkraft und eines möglichen Simulationsdrucks über dem Pedalweg bei dem Bremssystem gemäß 8.
14 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Mitteldruckspeichers.
15 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Basisbremsventils.
16 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Simulationsventils.

Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Unter nunmehriger Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in 1 schematisch eine erste Ausführungsform eines allgemein mit 10 bezeichneten Fahrzeugbremssystems dargestellt. Das Bremssystem 10 ist ein Bremssystem mit hydraulischer Verstärkung, bei dem ein verstärkter Flüssigkeitsdruck zum Aufbringen von Bremskräften für das Bremssystem 10 genutzt wird. Das Bremssystem 10 kann in einem Landfahrzeug verwendet werden, wie etwa einem Kraftfahrzeug mit vier Rädern, bei dem jedem Rad eine Radbremse zugeordnet ist. Des Weiteren kann das Bremssystem 10 mit weiteren Bremsfunktionen, wie etwa Antiblockierbremsen (ABS) und weiteren Schlupfregelmerkmalen ausgestattet sein, um das Fahrzeug wirksam abzubremsen, wie nachfolgend erläutert.
Das Bremssystem 10 umfasst allgemein eine durch die gestrichelten Linien 12 dargestellte Hydrauliksteuereinheit und eine durch die gestrichelten Linien 14 dargestellte Hydraulikaggregatanordnung. Die Komponenten der Hydrauliksteuereinheit 12 können zusammen in einer einzelnen Einheit oder einem einzelnen Block untergebracht sein. Die Komponenten der Hydraulikaggregatanordnung 14 können ebenfalls in einer einzelnen Einheit oder einem einzelnen Block untergebracht sein. Wie schematisch dargestellt, ist die Hydraulikaggregatanordnung 14 entfernt von der Hydrauliksteuereinheit 12 angeordnet und Rohrleitungen oder Hydraulikleitungen verbinden die Hydrauliksteuereinheit 12 hydraulisch mit der Hydraulikaggregatanordnung 14. Alternativ können die Hydrauliksteuereinheit 12 und das Bremsmodul 14 in einer einzelnen Einheit untergebracht sein. Es versteht sich außerdem, dass die in 1 dargestellte Komponentengruppierung keine Einschränkung darstellen soll und eine beliebige Anzahl Komponenten der Hydrauliksteuereinheit 12 und der Hydraulikaggregatanordnung 14 zusammen oder separat angeordnet sein können.
Die Hydrauliksteuereinheit 12 arbeitet mit der Hydraulikaggregatanordnung 14 zusammen, um die Radbremsen 16a, 16b, 16c und 16d zu betätigen. Die Radbremsen 16a, 16b, 16c und 16d können einen beliebigen Radbremsaufbau aufweisen, der durch Aufbringung von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit betrieben wird. Die Radbremsen 16a, 16b, 16c und 16d können beispielsweise einen Bremssattel umfassen, der zum Eingriff mit einem Reibelement (wie etwa einer Bremsscheibe) am Fahrzeug montiert ist, welches sich mit einem Fahrzeugrad dreht, um ein Abbremsen des zugehörigen Fahrzeugrads zu bewirken. Die Radbremsen 16a, 16b, 16c und 16d können einer beliebigen Kombination von Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs zugeordnet werden, in das das Bremssystem 10 eingebaut ist. Beispielsweise können die Radbremsen 16a und 16b den Vorderrädern und die Radbremsen 16c und 16d den Hinterrädern zugeordnet werden. Bei einem diagonal geteilten Bremssystem können die Radbremsen 16a und 16d einer Seite des Fahrzeugs und die Radbremsen 16b und 16c der anderen Seite Fahrzeugs zugeordnet sein.
Die Hydrauliksteuereinheit 12 umfasst einen Flüssigkeitsbehälter 18 zum Speichern und Aufbewahren von Hydraulikflüssigkeit für das Bremssystem 10. Die Flüssigkeit im Behälter 18 kann allgemein unter Atmosphärendruck stehen oder kann, sofern erwünscht, auch bei anderen Drücken gespeichert werden. Die Hydrauliksteuereinheit 12 umfasst außerdem eine allgemein mit 20 bezeichnete Bremspedaleinheit (BPE). Die Bremspedaleinheit 20 ist in den 2-4 ebenfalls schematisch und vergrößert im Detail dargestellt. Es versteht sich, dass die strukturellen Details der Komponenten der Bremspedaleinheit 20 nur ein Beispiel einer Bremspedaleinheit 20 zeigen. Die Bremspedaleinheit 20 könnte auch anderweitig, mit anderen Komponenten als den in den 2-4 dargestellten, ausgestaltet sein.
Die Bremspedaleinheit 20 umfasst ein Gehäuse 24 mit verschiedenen darin ausgebildeten Bohrungen zur verschiebbaren Aufnahme verschiedener zylindrischer Kolben und anderer Bauteile. Bei der in den 2-4 dargestellten Ausführungsform ist das Gehäuse 24 aus einem ersten Abschnitt 24a und einem zweiten Abschnitt 24b gebildet. Der erste und zweite Abschnitt 24a und 24b können auf beliebige Art und Weise miteinander verbunden sein, etwa durch Befestigungsbolzen. Alternativ kann das Gehäuse 24 als einzelne Einheit ausgebildet sein oder drei oder mehr separat ausgebildete, miteinander gekoppelte Abschnitte umfassen. Das Gehäuse 24 enthält allgemein eine erste Bohrung 26, eine zweite Bohrung 28, eine dritte Bohrung 30 und eine vierte Bohrung 32. Die erste und zweite Bohrung 26 und 28 sind im ersten Abschnitt 24a des Gehäuses 24 ausgebildet und fluchten axial miteinander. Die zweite Bohrung 28 hat einen größeren Durchmesser als die erste Bohrung 26. Die dritte und vierte Bohrung 30 und 32 sind im zweiten Abschnitt 24b ausgebildet und stehen mit der zweiten Bohrung 28 größeren Durchmessers in Verbindung. Die dritte Bohrung 30 ist seitlich der vierten Bohrung 32 (oder darüber, wie aus den 1 und 2 ersichtlich) angeordnet. Die Verwendung zweier Gehäuseabschnitte 24a und 24b sorgt für einen bequemen Einbau verschiedener Bauteile in die Bohrungen 26, 28, 30 und 32.
Die Bremspedaleinheit 20 umfasst ferner einen Eingangskolben 34, einen Zwischenkolben 36, einen ersten Ausgangskolben 38 und einen zweiten Ausgangskolben 40. Der Eingangskolben 34 ist verschiebbar in der ersten Bohrung 26 angeordnet. Der Zwischenkolben 36 ist verschiebbar in der zweiten Bohrung 28 angeordnet. Der erste Ausgangkolben 38 ist verschiebbar in der dritten Bohrung 30 angeordnet. Der zweite Ausgangskolben 40 ist verschiebbar in der vierten Bohrung 32 angeordnet.
Ein Bremspedal, in 1 schematisch bei 42 dargestellt, ist über eine Eingangsstange 45 und ein Verbindungsstück 46 mit einem ersten Ende 44 des Eingangskolbens 34 verbunden. Das Verbindungsstück 46 ist mit dem ersten Ende 44 des Eingangskolbens 34 verschraubt und weist eine Fassung 48 zur Aufnahme eines kugelförmigen Endes 50 der Eingangsstange 44 auf. Alternativ könnte die Eingangsstange 45 direkt mit dem Eingangskolben 34, ohne das Verbindungsstück 46, verbunden sein. Der Eingangskolben 34 umfasst ein vergrößertes zweites Ende 52, das eine Schulter 54 bildet. In der in 2 gezeigten Ruhestellung steht die Schulter 54 des Eingangskolbens mit einer Schulter 56 in Eingriff, die zwischen der ersten und der zweiten Bohrung 26 und 28 des Gehäuses 24 ausgebildet ist. Eine äußere zylindrische Oberfläche 57 des Eingangskolbens 34 steht mit Lippendichtungen 58 und 60 in Kontakt, die in im Gehäuse 24 ausgebildeten Nuten montiert sind. Die äußere zylindrische Oberfläche 57 kann in Längsrichtung stufenlos oder, wie in 2 gezeigt, mit zwei oder mehr unterschiedlichen Durchmesserabschnitten gestuft ausgebildet sein. Der Eingangskolben 34 umfasst eine im zweiten Ende 52 vorhandene mittige Bohrung 62. Ein oder mehrere seitliche Kanäle 64 sind im Eingangskolben 34 ausgebildet. Die seitlichen Kanäle 64 erstrecken sich von der äußeren zylindrischen Oberfläche zur mittigen Bohrung 62. Die Bremspedaleinheit 20 befindet sich in einer „Ruhestellung“, wie in den 1 und 2 gezeigt. In der „Ruhestellung“ ist das Pedal 42 nicht vom Fahrer des Fahrzeugs nach unten gedrückt. In der Ruhestellung befinden sich die Kanäle 64 des Eingangskolbens 34 zwischen den Lippendichtungen 58 und 60. In dieser Stellung stehen die Kanäle 64 mit einer im ersten Abschnitt 24a des Gehäuses 24 ausgebildeten Leitung 66 in Fluidverbindung. Die Leitung 66 steht mit einer im zweiten Abschnitt 24b des Gehäuses 24 ausgebildeten Leitung 68 in Fluidverbindung, die mit einer mit dem Behälter 18 verbundenen Behälteröffnung 70 in Fluidverbindung steht. Die Leitungen 66 und 68 können durch verschiedene im ersten und zweiten Abschnitt 24a und 24b des Gehäuses 24 ausgebildete Bohrungen, Nuten und Kanäle gebildet sein. In der Ruhestellung stehen die Kanäle 64 auch mit einer im Gehäuse 24 ausgebildeten Leitung 72 in Fluidverbindung, die zu einem Simulationsventil 74 (Absperrventil, das elektrisch betrieben werden kann) führt. Das Simulationsventil 74 kann, wie in den 2-4 gezeigt, im Gehäuse 24 montiert oder, wie schematisch in 1 gezeigt, entfernt davon angeordnet sein.
Der Zwischenkolben 36 ist verschiebbar in der zweiten Bohrung 28 des Gehäuses 24 angeordnet. Die Außenwand des Zwischenkolbens 36 steht mit einer Lippendichtung 80 in Eingriff, die in einer im Gehäuse 24 ausgebildeten Nut montiert ist. Der Zwischenkolben 36 hat ein erstes Ende 82, in dem ein Hohlraum 84 ausgebildet ist. Ein zweites Ende 86 des Zwischenkolbens 36 umfasst einen darin ausgebildeten Hohlraum 88. Der Hohlraum 88 hat einen Boden 90, der eine Schwenknut 92 begrenzt, die als „wippenartige“ oder „nockenartige“ Haltefläche für eine Taumelscheibe 94 fungiert, wie nachfolgend näher erläutert wird.
Die mittige Bohrung 62 des Eingangskolbens 34 und der Hohlraum 84 des Zwischenkolbens 36 beherbergen verschiedene Bauteile, die einen allgemein mit 100 bezeichneten Pedalsimulator bilden. Eine allgemein mit 102 bezeichnete gefangene Federanordnung ist durch einen Bolzen 104, eine Halteeinrichtung 106 und eine Simulatorfeder 108 mit niedriger Federkonstante gebildet. Ein erstes Ende 110 des Bolzens 104 ist an einem unteren Bodenabschnitt 111 der mittigen Bohrung 62 durch Presspassung mit dem Eingangskolben 34 verbunden, mit diesem verschraubt oder anderweitig daran befestigt. Der Bolzen 104 erstreckt sich axial durch die mittige Bohrung 62 und in den Hohlraum 84 des Zwischenkolbens 36. Ein zweites Ende 112 des Bolzens 104 umfasst einen kreisförmigen Flansch 114, der sich davon radial nach außen erstreckt. Ein Anschlag 123 ist vorhanden, der integral mit der Halteeinrichtung 120 ausgebildet oder als separates Element daran befestigt sein kann. Der Anschlag 123 fluchtet axial mit dem Bolzen 104. Der Anschlag 123 umfasst einen Schaft 125. Eine Mehrzahl Tellerfedern 118 (auch als Bellville-Unterlegscheiben, Kegelscheibenfedern oder hohle Federscheiben bekannt) ist auf dem Schaft 125 angeordnet und wird durch einen Federring 127 dort gehalten. Die Tellerfedern 118 können sich, wenn sie am Schaft 125 montiert sind, in einem vorgespannten Zustand befinden oder können in einem nicht vorgespannten Zustand montiert sein. Die Halteeinrichtung 106 der gefangenen Federanordnung 102 umfasst eine gestufte Durchgangsbohrung 122. Die gestufte Durchgangsbohrung 122 bildet eine Schulter 124. Das zweite Ende 112 des Bolzens 104 erstreckt sich durch die Durchgangsbohrung 122. Der Flansch 114 des Bolzens 104 steht mit der Schulter 124 der Halteeinrichtung 106 in Eingriff, um zu verhindern, dass sich der Bolzen 104 und die Halteeinrichtung 106 voneinander lösen. Ein Ende der Simulatorfeder 108 mit niedriger Federkonstante steht mit dem zweiten Ende 52 des Eingangskolbens 34 in Eingriff und das andere Ende der Simulatorfeder 108 mit niedriger Federkonstante steht mit der Halteeinrichtung 106 in Eingriff, um die Halteeinrichtung 106 in einer Richtung vom Bolzen 104 weg vorzuspannen.
Der Pedalsimulator 100 umfasst ferner eine Simulatorfeder 130 mit hoher Federkonstante, die um den Bolzen 104 angeordnet ist. Die Begriffe niedrige und hohe Federkonstante werden nur zu Veranschaulichungszwecken verwendet und sind nicht als einschränkend zu verstehen. Es versteht sich, dass die verschiedenen Federn des Pedalsimulators 100 einen beliebigen Federkoeffizienten oder eine beliebige Federkonstante aufweisen können. Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Simulatorfeder 130 mit hoher Federkonstante bevorzugt eine höhere Federkonstante als die Simulatorfeder 108 mit niedriger Federkonstante auf. Eine Hülse 132 ist verschiebbar in der mittigen Bohrung 62 des Eingangskolbens 34 angeordnet und hat eine Durchgangsbohrung 134, durch die sich der Bolzen 104 erstreckt. Die Durchgangsbohrung 134 bildet einen sich radial nach innen erstreckenden Flansch 136. Ein Ende der Simulatorfeder 130 mit hoher Federkonstante steht mit dem Flansch 136 in Eingriff. Das andere Ende der Simulatorfeder 130 mit hoher Federkonstante ist in 2 in einer nicht in Eingriff stehenden Stellung und mit Abstand von einem Ende der Halteeinrichtung 106 angeordnet gezeigt. Eine Mischfeder 140 ist um den Bolzen 104 angeordnet. Ein Ende der Mischfeder 140 steht mit dem Flansch 136 der Hülse 132 und das andere Ende der Mischfeder 140 mit dem unteren Bodenabschnitt 111 der mittigen Bohrung 62 des Eingangskolbens 34 in Eingriff. Das Gehäuse 24, der Eingangskolben 34 (und seine Dichtungen) sowie der Zwischenkolben (und seine Dichtungen) bilden allgemein eine Simulationskammer 144. Die Simulationskammer 144 steht mit einer Leitung 146 in Fluidverbindung, die sich mit dem Simulationsventil 74 in Fluidverbindung befindet.
Wie vorstehend ausgeführt, umfasst die Bremspedaleinheit 20 den ersten und zweiten Ausgangskolben 38 und 40, die in der dritten und vierten Bohrung 30 bzw. 32 angeordnet sind, welche im zweiten Abschnitt 24b des Gehäuses 24 ausgebildet sind. Der erste und zweite Ausgangskolben 38 und 40 sind längs paralleler Achsen verschiebbar angeordnet. Diese Achsen sind zueinander versetzt, aber parallel zu der Achse angeordnet, die durch den Eingangskolben 34 und den Zwischenkolben 36 gebildet wird. Die dritte Bohrung 30 umfasst einen Abschnitt kleineren Durchmessers 150, der an einem unteren Boden 152 der dritten Bohrung 30 ausgebildet ist. Der Abschnitt kleineren Durchmessers 150 steht über eine Behälterleitung 154 und eine Öffnung 155 mit dem Behälter 18 in Fluidverbindung. Eine Ausgangsleitung 156 ist im zweiten Abschnitt 24b des Gehäuses 24 ausgebildet und steht benachbart dem unteren Boden 152 mit der dritten Bohrung 30 in Fluidverbindung. Die Ausgangsleitung 156 kann durch eine externe Rohrleitung oder einen an das Gehäuse 24 angeschlossenen Schlauch verlängert sein. Diese Ausgangsleitung 156 ist schematisch in 1 dargestellt. Die vierte Bohrung 32 umfasst einen Abschnitt kleineren Durchmessers 160, der an einem unteren Boden 162 der vierten Bohrung 32 ausgebildet ist. Der Abschnitt kleineren Durchmessers 160 steht über eine Behälterleitung 164 und eine Öffnung 165 mit dem Behälter 18 in Fluidverbindung. Eine Ausgangsleitung 166 ist im zweiten Abschnitt 24b des Gehäuses 24 ausgebildet und steht benachbart dem unteren Boden 162 mit der vierten Bohrung 32 in Fluidverbindung. Die Ausgangsleitung 166 kann durch eine externe Rohrleitung oder einen an das Gehäuse 24 angeschlossenen Schlauch verlängert sein. Diese Ausgangsleitung 166 ist schematisch in 1 dargestellt.
Der erste Ausgangskolben 38 umfasst eine Lippendichtung 170, die in einer in der Außenwand des ersten Ausgangskolbens 38 ausgebildeten Nut angeordnet ist und dichtend mit der Wand der dritten Bohrung 30 in Eingriff steht. Der erste Ausgangskolben 38 hat eine Durchgangsbohrung 172. Das Ende 174 des ersten Ausgangskolbens 38 umfasst außerdem einen daran befestigten Fortsatz 178. Der Fortsatz 178 kann mit dem ersten Ausgangskolben 38 verschraubt und in der Länge eingestellt sein. Einstellschrauben können in seitlichen Kanälen 176 angeordnet sein, um den Fortsatz 178 in Position zu arretieren. Der Fortsatz 178 kann eine Dichtung 179 zum Abdichten der Flüssigkeit in der Durchgangsbohrung 172 umfassen. Alternativ könnte der Fortsatz 178 integral mit dem ersten Ausgangskolben 38 ausgebildet sein. Der Fortsatz 178 umfasst ein Kopfstück 180, das mit einem Ende der Taumelplatte 94 in Eingriff steht, der Grund dafür wird nachfolgend erläutert. Ein Bolzen 182 ist verschiebbar in der Durchgangsbohrung 172 angeordnet. Ein Ende 184 des Bolzens 182 ist in dem Abschnitt kleineren Durchmessers 150 der dritten Bohrung 30 angeordnet. Es sei bemerkt, dass das Ende 184 des Bolzens 182 und/oder der Abschnitt kleineren Durchmessers 150 mit Nuten oder Kanälen ausgebildet sein kann, um einen selektiven Flüssigkeitsdurchfluss zwischen der dritten Bohrung 30 und der Behälterleitung 154 bereitzustellen. Eine Ausgleichsdichtung 186 ist am Ende 184 des Bolzens 182 angeordnet und arbeitet mit selektiven Dichtmitteln am unteren Boden 152 zusammen, um eine allgemein mit 190 bezeichnete (siehe 1) Zentralventilanordnung vorzusehen. Das andere Ende 192 des Bolzens 182 weist ein vergrößertes Kopfstück 194 auf, das verhindert, dass sich der Bolzen 182 von dem ersten Ausgangskolben 38 löst. Eine Ausgangskolbenfeder 196 ist in der dritten Bohrung 30 angeordnet und spannt den ersten Ausgangskolben nach links vor, wie in den 1 und 2 zu sehen. Eine erste Ausgangsdruckkammer 198 wird durch die dritte Bohrung 30, den ersten Ausgangskolben 38, die Dichtung 170 und die Zentralventilanordnung 190 gebildet. Die erste Ausgangsdruckkammer 198 steht mit der Leitung 156 in Fluidverbindung. Die erste Ausgangsdruckkammer 198 steht außerdem über die mittige Ventilanordnung 190 mit der Behälterleitung 154 in selektiver Fluidverbindung. Eine Hilfsfederanordnung 199 kann ebenfalls dazu verwendet werden, eine Vorspannung der Ausgleichsdichtung 186 gegen die untere Wand 152 zu liefern, und wird dazu verwendet, die Elastomerdichtung 186 zunächst in ihre Sitzstellung zu bringen. Danach trägt der Druck in der ersten Ausgangsdruckkammer 198 dazu bei, die Dichtung 186 in ihrem Sitz zu halten.
Die Anordnung des zweiten Ausgangskolbens 40 gleicht der des ersten Ausgangskolbens 38. Der zweite Ausgangskolben 40 umfasst eine Lippendichtung 200, die in einer in der Außenwand des zweiten Ausgangskolbens 40 ausgebildeten Nut angeordnet ist und dichtend mit der Wand der vierten Bohrung 32 in Eingriff steht. Der zweite Ausgangskolben 40 hat eine Durchgangsbohrung 202. Das Ende 204 des zweiten Ausgangskolbens 40 umfasst ebenfalls einen daran befestigten Fortsatz 208. Der Fortsatz 208 kann mit dem zweitem Ausgangskolben 40 verschraubt und in der Länge eingestellt sein. Einstellschrauben können in seitlichen Kanälen 206 angeordnet sein, um den Fortsatz 208 in Position zu arretieren. Der Fortsatz 208 kann eine Dichtung 209 zum Abdichten der Flüssigkeit in der Durchgangsbohrung 202 umfassen. Alternativ könnte der Fortsatz 208 integral mit dem zweiten Ausgangskolben 40 ausgebildet sein. Der Fortsatz 208 umfasst ein Kopfstück 210, das mit einem zweiten Ende der Taumelplatte 94 in Eingriff steht, der Grund dafür wird nachfolgend erläutert. Ein Bolzen 212 ist verschiebbar in der Durchgangsbohrung 202 angeordnet. Ein Ende 214 des Bolzens 212 ist in dem Abschnitt kleineren Durchmessers 160 der vierten Bohrung 32 angeordnet. Es sei bemerkt, dass das Ende 204 des Bolzens 212 und/oder der Abschnitt kleineren Durchmessers 160 mit Nuten oder Kanälen ausgebildet sein kann, um einen selektiven Flüssigkeitsdurchfluss zwischen der vierten Bohrung 32 und der Behälterleitung 164 bereitzustellen. Eine Ausgleichsdichtung 216 ist am Ende 214 des Bolzens 212 angeordnet und arbeitet mit selektiven Dichtmitteln am unteren Boden 162 zusammen, um eine allgemein mit 220 bezeichnete Zentralventilanordnung vorzusehen. Das andere Ende 222 des Bolzens 212 weist ein vergrößertes Kopfstück 224 auf, das verhindert, dass sich der Bolzen 212 von dem zweiten Ausgangskolben 40 löst. Eine Ausgangskolbenfeder 226 ist in der vierten Bohrung 32 angeordnet und spannt den zweiten Ausgangskolben 40 nach links vor, wie in den 1 und 2 zu sehen. Eine zweite Ausgangsdruckkammer 228 wird durch die vierte Bohrung 32, den zweiten Ausgangskolben 40, die Dichtung 200 und die Zentralventilanordnung 220 gebildet. Die zweite Ausgangsdruckkammer 228 steht mit der Leitung 166 in Fluidverbindung. Die zweite Ausgangsdruckkammer 228 steht außerdem über die mittige Ventilanordnung 220 mit der Behälterleitung 164 in selektiver Fluidverbindung. Eine Hilfsfederanordnung 229 kann ebenfalls dazu verwendet werden, eine Vorspannung der Ausgleichsdichtung 220 gegen die untere Wand 152 zu liefern, und wird dazu verwendet, die Elastomerdichtung 220 zunächst in ihre Sitzstellung zu bringen. Danach trägt der Druck in der zweiten Ausgangsdruckkammer 220 dazu bei, die Dichtung 220 in ihrem Sitz zu halten.
Bezug nehmend nochmals auf 1 kann das System 10 ferner einen in 1 schematisch bei 240 dargestellten Wegsensor zum Erzeugen eines Signals umfassen, das die zurückgelegte Wegstrecke des Eingangskolbens 34 angibt. Das System 10 kann außerdem einen Schalter 252 zum Erzeugen eines Signals zur Betätigung einer Bremsleuchte und zum Bereitstellen eines Signals umfassen, das Auskunft über die Bewegung des Eingangskolbens 34 gibt. Das Bremssystem 10 kann ferner Sensoren, wie etwa Druckmessumformer 257 und 259, zum Überwachen des Drucks in den Leitungen 164 und 166 umfassen.
Wie vorstehend ausgeführt, kann die Hydraulikaggregatanordnung 14 entfernt von der Hydrauliksteuereinheit 12 angeordnet sein. Wie nachfolgend beschrieben, stellt die Hydraulikaggregatanordnung 14 allgemein über eine Verstärkerleitung 260 eine gesteuerte Flüssigkeitsdruckquelle (oder Quelle verstärkten Drucks) für die Hydrauliksteuereinheit 12 bereit. Die Hydraulikaggregatanordnung 14 umfasst eine durch einen oder mehrere Motoren 264 angetriebene Pumpenanordnung 262. Die Pumpenanordnung 262 kann eine beliebige Pumpenanordnung sein, die dazu in der Lage ist, die gewünschten Druckpegel zu liefern. Die Pumpenanordnung 262 kann beispielsweise eine durch einen einzelnen Motor betriebene Einkolbenpumpe sein. Bei der schematisch in 1 gezeigten Ausführungsform der Pumpenanordnung 262 umfasst die Pumpenanordnung 262 sechs Kolben. Die Pumpenanordnung 262 kann als ein Paar von Dreikolbenbaugruppen 262a und 262b ausgebildet sein, an das entweder ein oder zwei Motoren 264 angeschlossen sind. Die drei Kolben können um ungefähr 120 Grad zueinander versetzt sein. Die Pumpenanordnung 262 enthält die Pumpenausgangsleitungen 270 und 272, die mit einer allgemein mit 280 bezeichneten Verstärkerventilanordnung verbunden sind. Die Verstärkerventilanordnung 280 kann als beliebiger Verstärkerventilmechanismus ausgestaltet sein, der dazu in der Lage ist, der Verstärkerleitung 260 eine Flüssigkeit mit einem gewünschten Fließdruck und Druckpegel zuzuführen. Die Verstärkerventilanordnung 280 kann ein einzelnes Verstärkerventil oder mehrere unabhängig voneinander gesteuerte Ventile umfassen. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform umfasst die Verstärkerventilanordnung 280 ein erstes, zweites, drittes und viertes Verstärkerventil 282, 284, 286 bzw. 288. Die Verstärkerventile 282, 284, 286 und 288 können proportional gesteuerte Elektromagnetventile sein. Die Verstärkerventile 282, 284, 286 und 288 stehen ebenfalls mit einer Leitung 290 in Fluidverbindung. Die Leitung 290 steht mit einem optionalen Behälter 292 (auch als Speicher bezeichnet) in Fluidverbindung. Die Leitung 290 und der Behälter 292 stehen über eine Behälterleitung 296 mit dem Behälter 18 in Fluidverbindung. Der Behälter 292 speichert Flüssigkeit bei relativ niedrigem Druck und kann in dem System 10 enthalten sein, um zur Bereitstellung einer Flüssigkeitsquelle für den Einlass der Pumpenanordnung 262 beizutragen. Unter gewissen Umständen, wie etwa bei niedrigen Temperaturen, kann es erwünscht sein, anstelle der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Behälter 18, der relativ weit entfernt angeordnet sein kann, eine Flüssigkeitsquelle in relativ geringem Abstand vom Einlass der Pumpenanordnung 262 bereitzustellen. Die Hydraulikaggregatanordnung 14 kann außerdem ein Filter 299 in der Leitung 296 enthalten.
Wie vorstehend erwähnt, umfasst die Hydrauliksteuereinheit 12 ein Simulationsventil 74, das in dem Gehäuse 24 montiert sein kann, wie in den 2-4 gezeigt. Wie schematisch in 1 gezeigt, kann das Simulationsventil 74 ein elektromagnetbetätigtes Ventil sein. Das Simulationsventil 74 hat eine erste Öffnung 300 und eine zweite Öffnung 302. Die Öffnung 300 steht in Fluidverbindung mit der Leitung 146, die mit der Simulationskammer 144 in Fluidverbindung steht. Die Öffnung 302 steht mit der Leitung 72 in Fluidverbindung, die über die Leitungen 66 und 68 mit dem Behälter 18 in Fluidverbindung steht. Das Simulationsventil 74 ist zwischen einer ersten Stellung 74a, die den Strom von Flüssigkeit aus der Simulationskammer 144 zum Behälter 18 unterbindet, und einer zweiten Stellung 74b bewegbar, die den Strom von Flüssigkeit zwischen dem Behälter 18 und der Simulationskammer 144 zulässt.
Das System 10 umfasst ferner ein erstes Basisbremsventil 320 und ein zweites Basisbremsventil 322 (auch als Schaltventile oder Schaltventilanordnung bezeichnet). Die Basisbremsventile 320 und 322 können elektromagnetbetätigte Dreiwegeventile sein. Die Basisbremsventile 320 und 322 können im Allgemeinen in zwei Stellungen betrieben werden, wie schematisch in 1 gezeigt. Das erste Basisbremsventil 320 weist eine Öffnung 320a auf, die mit der Leitung 156 in Fluidverbindung steht, welche mit der ersten Ausgangsdruckkammer 198 in Fluidverbindung steht. Eine Öffnung 320b steht mit der Verstärkerleitung 260 in Fluidverbindung. Eine Öffnung 320c steht mit einer Leitung 324 in Fluidverbindung, die selektiv mit den Radbremsen 16b und 16c in Fluidverbindung steht. Das zweite Basisbremsventil 322 weist eine Öffnung 322a auf, die mit der Leitung 166 in Fluidverbindung steht, welche mit der zweiten Ausgangsdruckkammer 228 in Fluidverbindung steht. Eine Öffnung 322b steht mit der Verstärkerleitung 260 in Fluidverbindung. Eine Öffnung 322c steht mit einer Leitung 326 in Fluidverbindung, die selektiv mit den Radbremsen 16a und 16d in Fluidverbindung steht.
Das System 10 umfasst ferner verschiedene Ventile (Schlupfregelventilanordnung), um geregelte Bremsvorgänge, wie etwa ABS, Traktionskontrolle, Fahrzeugstabilitätskontrolle und regeneratives Mischbremsen) zu ermöglichen. Ein erster Satz Ventile enthält ein Aufbringungsventil 340 und ein Ablassventil 342, die mit der Leitung 324 in Fluidverbindung stehen, um gemeinsam der Radbremse 16c von der Verstärkerventilanordnung 280 erhaltene Bremsflüssigkeit zuzuführen und unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der Radbremse 16c in eine Behälterleitung 343 abzuführen, die mit der Behälterleitung 72 in Fluidverbindung steht. Ein zweiter Satz Ventile enthält ein Aufbringungsventil 344 und ein Ablassventil 346, die mit der Leitung 324 in Fluidverbindung stehen, um gemeinsam der Radbremse 16b von der Verstärkerventilanordnung 280 erhaltene Bremsflüssigkeit zuzuführen und unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der Radbremse 16b in die Behälterleitung 343 abzuführen. Ein dritter Satz Ventile enthält ein Aufbringungsventil 348 und ein Ablassventil 350, die mit der Leitung 326 in Fluidverbindung stehen, um gemeinsam der Radbremse 16d von der Verstärkerventilanordnung 280 erhaltene Bremsflüssigkeit zuzuführen und unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der Radbremse 16d in die Behälterleitung 343 abzuführen. Ein vierter Satz Ventile enthält ein Aufbringungsventil 352 und ein Ablassventil 354, die mit der Leitung 326 in Fluidverbindung stehen, um gemeinsam der Radbremse 16a von der Verstärkerventilanordnung 280 erhaltene Bremsflüssigkeit zuzuführen und unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der Radbremse 16a in die Behälterleitung 343 abzuführen.
Es folgt eine Beschreibung des Betriebs des Bremssystems 10. Die 1 und 2 stellen das Bremssystem 10 und die Bremspedaleinheit 20 in der Ruhestellung dar. In diesem Zustand drückt der Fahrer das Bremspedal 42 nicht nach unten. Außerdem kann in diesem Zustand das Simulationsventil 74 bestromt oder nicht bestromt sein. Während einer typischen Bremssituation wird das Bremspedal 42 durch den Fahrer des Fahrzeugs herab gedrückt. Das Bremspedal 42 ist mit dem Wegsensor 240 gekoppelt, um ein Signal zu erzeugen, das die zurückgelegte Wegstrecke des Eingangskolbens 34 angibt, und das Signal einem elektronischen Steuermodul (nicht gezeigt) zuzuführen. Das Steuermodul kann einen Mikroprozessor umfassen. Das Steuermodul empfängt verschiedene Signale, verarbeitet Signale und steuert den Betrieb verschiedener elektrischer Komponenten des Bremssystems 10 in Antwort auf die empfangenen Signale. Das Steuermodul kann mit verschiedenen Sensoren, wie etwa Drucksensoren, Wegsensoren, Schaltern, Raddrehzahlsensoren und Lenkwinkelsensoren, verbunden sein. Das Steuermodul kann auch mit einem externen Modul (nicht gezeigt) verbunden sein, um Informationen hinsichtlich der Gierrate, Querbeschleunigung und Längsbeschleunigung des Fahrzeugs zu erhalten, etwa zum Steuern des Bremssystems 10 während eines Fahrzeugstabilisierungsbetriebs. Darüber hinaus kann das Steuermodul mit dem Armaturenbrett zum Sammeln und Zuführen von Informationen in Bezug auf Warnanzeigen, wie etwa ABS-Warnleuchten, Bremsflüssigkeitspegelwarnleuchten und Traktionskontroll-/Fahrzeugstabilitätskontrollanzeigeleuchten, verbunden sein.
Während normaler Bremsvorgänge werden die Pumpenanordnung 262 und die Verstärkerventilanordnung 280 üblicherweise betrieben, um der Verstärkerleitung 260 zur Betätigung der Radbremsen 16a-d Verstärkungsdruck zuzuführen. Die Verstärkerleitung 260 führt den Leitungen 324 und 326 über die bestromten Basisbremsventile 320 und 322 unter Druck stehende Flüssigkeit zu. Unter gewissen Fahrbedingungen steht das Steuermodul mit einem Antriebsstrangsteuermodul (nicht gezeigt) und anderen zusätzlichen Bremsensteuereinrichtungen des Fahrzeugs in Verbindung, um während fortschrittlicher Bremsensteuerschemata (z.B. Antiblockierbremsen (AB), Traktionskontrolle (TC), Fahrzeugstabilitätskontrolle (VSC) und regeneratives Mischbremsen) einen koordinierten Bremsvorgang zu bieten. Das Steuermodul betätigt die Verstärkerventile 282, 284, 286 und 288, um der Verstärkerleitung 260 einen gewünschten Verstärkungsdruckpegel und Flüssigkeitsdurchfluss zuzuführen. Das Steuermodul kann die Verstärkerventile 282, 284, 286 und 288 auf verschiedene Weise regeln, um in der Verstärkerleitung 260 den gewünschten Druckpegel bereitzustellen. Die Verstärkerventile 282, 284, 286 und 288 werden selektiv betätigt, um Flüssigkeit aus den Pumpenauslassleitungen 270 und 272 und Flüssigkeit aus der Behälterleitung 290 abzuführen, und um den gewünschten Flüssigkeitsdurchfluss und Druckpegel in der Verstärkerleitung 260 zu erhalten. Idealerweise werden die Verstärkerventile 282, 284, 286 und 288 so betätigt, dass ein relativ ruhiger Betrieb der Komponenten der Hydraulikaggregatanordnung 14 in energieeffizienter Art und Weise erreicht wird. Obgleich vier Verstärkerventile dargestellt sind, versteht es sich, dass die Verstärkerventile durch nur ein Paar proportional gesteuerter Ventile ersetzt werden können. Somit kann ein Einsatz zweier Verstärkerventilpaare 282, 284, 286 und 288 erwünscht sein, so dass kleinere kostengünstigere Ventile verwendet werden können. Ein Druckmessumformer 360 kann mit der Verstärkerleitung 260 verbunden sein, um dem Steuermodul ein Signal bereitzustellen, das den Druckpegel in der Leitung 260 angibt. Der Druckmessumformer 360 kann sich entweder in der Hydrauliksteuereinheit 12 oder der Hydraulikaggregatanordnung 14 befinden.
Während eines normalen Druckaufbaubremsvorgangs, wie etwa in 3 gezeigt, wird der durch das Niederdrücken des Bremspedals 42 erzeugte Durchfluss unter Druck stehender Flüssigkeit von der Bremspedaleinheit 20 in die Pedalsimulatoranordnung 100 geleitet. Das Simulationsventil 74 wird betätigt, um Flüssigkeit durch das Simulationsventil 74 aus der Simulationskammer 144 über die Leitungen 146, 72, 66 und 68 zum Behälter 18 abzuführen. Es wird darauf hingewiesen, dass der Flüssigkeitsdurchfluss aus der Simulationskammer 144 zum Behälter 18 abgesperrt ist, sobald die Kanäle 64 die Dichtung 60 passieren. Vor der Bewegung des Eingangskolbens 34, wie in 2 gezeigt, steht die Simulationskammer 144 über die Leitungen 66 und 68 mit dem Behälter 18 in Fluidverbindung.
Die Basisbremsventile 320 und 322 werden in eine Hilfsstellung bestromt, um den Flüssigkeitsdurchfluss aus den Leitungen 156 und 166 durch die Ventile 320 und 322 zu verhindern. Flüssigkeit wird daran gehindert, aus den Öffnungen 320a und 322a zu den Öffnungen 320c bzw. 322c zu strömen. Somit wird die Flüssigkeit in der ersten und zweiten Ausgangdruckkammer 198 und 228 strömungstechnisch blockiert, was allgemein verhindert, dass sich der erste und zweite Ausgangskolben 38 und 40 weiter bewegen. Genauer bewirkt die Bewegung der Eingangsstange 45, während der Anfangsphase des normalen Druckaufbaubremsvorgangs, eine Bewegung des Eingangskolbens 34 nach rechts, wie in 2 zu sehen. Die Anfangsbewegung des Eingangskolbens 34 bewirkt über die Simulatorfeder 108 mit niedriger Federkonstante eine Bewegung des Zwischenkolbens 36. Eine Bewegung des Zwischenkolbens 36 bewirkt über die Taumelplatte 94 eine Anfangsbewegung des ersten und zweiten Ausgangskolbens 38 und 40. Die Taumelplatte 94 kann ein geringes Maß frei schwenken, um dazu beizutragen, die Drücke in der ersten und zweiten Ausgangskammer 198 und 228 auszugleichen. Der erste und zweite Ausgangskolben 38 und 40 bewegen sich, bis ihre Zentralventilanordnungen 190 und 220 schließen. Genauer schließen sich die Zentralventilanordnungen 190 und 220, wenn die Dichtungen 186 und 216 an den Böden 152 bzw. 162 abdichten.
Nachdem sich die Zentralventilanordnungen 190 und 220 geschlossen haben, bewegt sich der Eingangskolben 34, bei einer weiteren Bewegung durch den das Bremspedal 42 nach unten drückenden Fahrer, weiter nach rechts, wie in 2 gezeigt. Eine weitere Bewegung des Bremspedals 42 durch den Fahrer bewirkt, dass sich der Eingangskolben 34 nach rechts bewegt, wie in 2 gezeigt, wobei die verschiedenen Federn der Pedalsimulatoranordnung 100 zusammengedrückt werden, wodurch dem Fahrer des Fahrzeugs eine Rückwirkungskraft zugeführt wird. Die Beschreibung des Betriebs des Pedalsimulators 100 erfolgt unter Bezugnahme auf das Diagramm gemäß 5, wobei die Linie die Pedalkraft über dem Pedalweg bei einer Ausführungsform der Erfindung darstellt, beispielsweise wie in den 1-4 gezeigt. Die Pedalkraft entspricht der Rückwirkungskraft, die der Fahrer an seinem Fuß spürt. Es versteht sich, dass die numerischen Daten die Erfindung nicht einschränken sollen und nur eine mögliche Ausführungsform der Erfindung beschreiben. Die Kraft von ungefähr 20 Newton vor der Bewegung entspricht einem Knickpunkt 370, der der Vorspannkraft der Federn und verschiedenen Dichtungen entspricht, wie etwa den den Ausgangkolben 38 und 40 zugeordneten. Der Bereich A entspricht allgemein der Bewegung, bis die Zentralventilanordnungen 190 und 220 schließen, bei einem Weg von etwa 4 oder 5 mm, wie durch den Knickpunkt 371 angegeben. An diesem Punkt endet im Allgemeinen das Zusammendrücken der Ausgangsfedern 196 und 226. Sofern erwünscht, könnten die verschiedenen Federn des Pedalsimulators 100 und die Ausgangsfedern so ausgestaltet sein, dass der Knickpunkt 371 zwischen den Bereichen A und B vom Fahrer nicht bemerkt wird. In dem Bereich B gemäß 5 bewegt sich der Eingangskolben 34 weiter, wobei er die Simulatorfeder 108 mit niedriger Federkonstante zusammendrückt, bis das rechte Ende der Simulatorfeder 130 mit hoher Federkonstante mit der Halteeinrichtung 106 in Kontakt kommt, was dem Knickpunkt 372 entspricht. Eine weitere Bewegung bewirkt, dass sich die Simulatorfeder 130 mit hoher Federkonstante und die Mischfeder 140 zusammendrücken, was dem Bereich C entspricht. Die Mischfeder 140 drückt sich weiter zusammen, bis die Hülse 132 mit dem unteren Bodenabschnitt 111 der mittigen Bohrung 62 des Eingangskolbens 34 in Kontakt kommt, was dem Knickpunkt 373 entspricht. Eine weitere Bewegung, die nun dem Bereich D entspricht, drückt die die Simulatorfeder 130 mit hoher Federkonstante und die die Simulatorfeder 108 mit niedriger Federkonstante zusammen, bis die Tellerfedern 118 mit dem Ende 112 des Bolzens 104 in Kontakt kommen, und zwar am Knickpunkt 374. Eine weitere Bewegung, die nun dem Bereich E entspricht, drückt auch die Tellerfedern 118 sowie die die Simulatorfeder 130 mit hoher Federkonstante und die die Simulatorfeder 108 mit niedriger Federkonstante zusammen. Eine weitere Bewegung bewirkt, dass der Schaft 125 des Anschlags 123 in direkten Kontakt mit dem Ende 112 des Bolzens 104 kommt. An diesem Punkt befindet sich der Eingangskolben 34 über den Bolzen 104 in „hartem“ Eingriff mit dem Zwischenkolben 36, so dass die Federn 108, 130 und 118 nicht weiter zusammengedrückt werden. Die Federn können so ausgestaltet sein, dass sie zu diesem Zeitpunkt vollständig oder nicht vollständig zusammengedrückt sein können. Bei einer alternativen Ausführungsform könnten die Tellerfedern 118 durch ein elastomeres Federelement ersetzt sein, etwa durch Ersetzen des starren Anschlags 123 durch ein elastomeres Federelement. Das Ende des Bolzens 104 (das umgestaltet werden kann) würde dann das elastomere Federelement zusammendrücken.
Während des Betriebs des Hydraulikaggregats 14 können die Kolben der Pumpenanordnung 262 allesamt den Leitungen 270 und 272 Flüssigkeit zuführen. In Fällen, in denen eine niedrigere Flüssigkeitsdruckrate erwünscht ist, könnte die Pumpenanordnung 262 in einer Energiesparbetriebsart betrieben werden, um den elektrischen Verbrauch des Motors 264 zu reduzieren. In dieser Betriebsart führt die Pumpenbaugruppe 262a der Leitung 260 einen Ausgangsdruck zu, die andere Pumpenbaugruppe 262b jedoch nicht. Ein Rückschlagventil 367 kann vorhanden sein, um zu verhindern, dass Flüssigkeit aus dem Auslass der Pumpenbaugruppe 262a über die Leitung 270 in die Leitung 272 fließt. In dieser Energiesparbetriebsart könnte das dritte und vierte Verstärkerventil 286 und 288 geöffnet werden, um es der Flüssigkeit zu ermöglichen, ungehindert aus dem Auslass in den Einlass der Pumpenbaugruppe 262b zu zirkulieren, wodurch der Pumpenbaugruppe 262b im Vergleich zur Belastung der Pumpenbaugruppe 262a eine relativ geringe Belastung auferlegt wird. Es versteht sich, dass die Pumpenbaugruppen 262a und 262b jeweils weniger als drei Kolben oder mehr als drei Kolben aufweisen können. Die Pumpenbaugruppen 262a und 262b können außerdem durch einen einzelnen Motor oder durch zwei oder mehr Motoren betrieben werden.
Für den Fall eines Verlusts elektrischer Energie an Teilen des Bremssystems 10 sieht das Bremssystem 10 ein manuelles Durchdrücken oder manuelles Aufbringen vor, wie etwa in 4 gezeigt. Während eines elektrischen Ausfalls könnte der Motor 264 aufhören zu arbeiten, wodurch von der Pumpenanordnung 262 keine unter Druck stehende hydraulische Bremsflüssigkeit mehr erzeugt wird. Des Weiteren könnte die Verstärkerventilanordnung 280 in eine entregte Stellung zurückkehren, wenn sie bestromt war. In dieser Situation stellt die Hydraulikaggregatanordnung 14 in der Verstärkerleitung 260 die gewünschte unter Druck stehende Flüssigkeit nicht bereit. Die Basisbremsventile 320 und 322 fahren in die in 1 gezeigten Stellungen, wobei sie den Flüssigkeitsstrom aus der Verstärkerleitung 260 in die Leitungen 234 und 326 absperren. In diesen Stellungen lassen es die Basisbremsventile 320 und 322 zu, dass Flüssigkeit aus den Leitungen 156 und 166 (über die Öffnungen 320a und 322a) in die Leitungen 324 bzw. 326 (über die Öffnungen 320c und 322c) fließt. Daher kann die Bremspedaleinheit 20 nun eine manuelle Aufbringung zum Speisen der Flüssigkeitsleitungen 324 und 326 bereitstellen, um die Radbremsen 16a-d zu betätigen. Das Simulationsventil 74 wird in seine in 1 gezeigte Stellung gefahren, um zu verhindern, dass Flüssigkeit aus der Simulationskammer 144 in den Behälter 18 fließt, wodurch die Simulationskammer 144 hydraulisch blockiert ist. Während der in 4 gezeigten manuellen Aufbringung bewegen sich der erste und zweite Ausgangskolben 38 und 40 nach rechts vor und setzen die Kammern 198 und 228 unter Druck. Flüssigkeit fließt aus den Kammern 198 und 228 in die Leitungen 324 bzw. 326, um die Radbremsen 16a-d zu betätigen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Flüssigkeit in der Simulationskammer 144 eingeschlossen oder blockiert ist und eine Bewegung des Eingangskolbens 34 eine Bewegung des Zwischenkolbens 36 bewirkt, wodurch eine Bewegung des ersten und zweiten Ausgangskolbens 38 und 40 über die Taumelscheibe 94 verursacht wird. Aufgrund von Unterschieden der hydraulisch wirksamen Bereiche des Eingangs- und Zwischenkolbens 34 und 36 kann sich der Eingangskolben 34 axial weiter bewegen als der Zwischenkolben 36. Obgleich ein wirksamer Bereich kleineren Durchmessers des Eingangskolbens 34 im Vergleich zu dem wirksamen Bereich größeren Durchmessers des Zwischenkolbens 36 eine größere Bewegung erfordert, ist die Kraftabgabe durch den Fuß des Fahrers reduziert.
Bei einem weiteren Beispiel eines Versagenszustands des Bremssystems 10 kann wie vorstehend ausgeführt die Hydraulikaggregatanordnung 14 versagen und darüber hinaus kann eine der Ausgangsdruckkammern 198 und 228 auf null Druck oder Behälterdruck reduziert werden, etwa bei einem Dichtungsversagen. Die Taumelscheibe 94 schwenkt demgemäß auf eine Seite, bis sie auf dem Boden 90 aufsetzt. Da die Taumelscheibe 94 und ihre zugehörige Schwenknut 92 jedoch so ausgestaltet sind, dass die Taumelscheibe 94 nicht um ein großes Maß schwenken kann, spürt der Fahrer kein großes Pedaldurchfallen, wenn einer der Kreise ausfällt. In dieser manuellen Durchdrücksituation ist der Druck in der anderen, nicht ausgefallenen Ausgangdruckkammer 198 oder 228 etwa doppelt so hoch.
Wie vorstehend in Bezug auf 1 ausgeführt, kann das Simulationsventil 74 ein elektromagnetbetätigtes Ventil sein, das zwischen einer ersten Stellung 74a, die den Flüssigkeitsdurchfluss aus der Simulationskammer 144 in den Behälter 18 begrenzt, und einer zweiten Stellung 74b bewegbar ist, die den Flüssigkeitsdurchfluss zwischen dem Behälter 18 und der Simulationskammer 144 zulässt. Bei der in den 2-4 dargestellten Ausführungsform arbeitet das Simulationsventil 74 mit einer in der Leitung 72 befindlichen optionalen Rückschlagventilanordnung 380 zusammen. Die Anordnung 380 umfasst eine Kugel 384 und einen Ventilsitz 385, die parallel zu einer begrenzten Öffnung 386 angeordnet sind. Die Anordnung 380 kann durch eine Halteeinrichtung 388 im Gehäuse 24 gehalten sein. Bei einer stoßartigen Aufbringung, bei der der Fahrer schnell und stark auf das Bremspedal 42 drückt, beschränkt die Dämpfungsöffnung 386 den Durchfluss von Flüssigkeit durch die Leitung 72 aus der Simulationskammer 144, wodurch der Vorschub des Eingangskolbens 34 gehemmt wird. Dies kann im Vergleich zu einem System, bei dem die Flüssigkeit schnell aus der Simulationskammer 144 fließen kann, ein erwünschtes Merkmal des Bremssystems 10 sein. Die Größe der Dämpfungsöffnung kann entsprechend bemessen sein. Es sei darauf hingewiesen, dass die Einwegrückschlagventilanordnung 380 einen Umgehungsdurchflussweg in der vom Behälter 18 zum Simulationsventil 74 verlaufenden Richtung bereitstellt, wodurch die Dämpfungsöffnung 386 umgangen wird. Die Funktion der Dämpfungsöffnung 386 und der Rückschlagventilanordnung 380 kann integral im Simulationsventil 74 vorgesehen werden, anstatt diese in Form von separaten Bauteilen bereitzustellen.
Das Simulationsventil 74 kann als einfache digitale Auf-/Zu-Ventilanordnung ausgestaltet sein, wie in 1 schematisch bei 74 dargestellt. Alternativ kann das Simulationsventil 74 als Zweistufenventil (Doppelstufenventil) ausgestaltet werden, wie bei der in den 2-4 gezeigten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Simulationsventil 74 eine erste Dichtungsanordnung 390, die durch einen verschiebbar angeordneten Ventilkegel 392 gebildet ist, der mit dem Ventilsitz 393 in Eingriff steht. Der Ventilkegel 392 umfasst eine darin ausgebildete relativ große Bohrung 394 und an einem Ende eine begrenzte Öffnung 395. Eine zweite Dichtungsanordnung 396 befindet sich an der begrenzten Öffnung 395 und umfasst eine an einem Anker 397 montierte Kugelsitzanordnung. Es sei darauf hingewiesen, dass die Öffnung 386 größer als die Öffnung 395 im Simulationsventil 74 sein kann.
Während eines normalen Bremsvorgangs wird das Simulationsventil 74 so betätigt, dass sich der Anker 397 wie in 3 gezeigt nach rechts bewegt wodurch die erste Dichtungsanordnung 90 und die zweite Dichtungsanordnung 396 geöffnet werden, um einen Durchfluss von Flüssigkeit aus der Leitung 146 durch das Simulationsventil 74 und in die Leitung 72 in allgemein unbeschränkter Weise zuzulassen. Das Vorsehen des Zweistufensimulationsventils 74 sorgt dafür, dass vom Fahrer in bestimmten Situationen nur ein reduziertes Pedaldurchfallen wahrgenommen wird. Wenn der Fahrer beispielsweise das Bremspedal 42 nach unten drücken würde, wenn das Fahrzeug nicht angelassen ist, d.h. dem System 10 keine elektrische Energie zugeführt wird, tritt das System 10 in eine manuelle Aufbringungsbetriebsart ein, wie in 4 gezeigt. In dieser Situation ist das Simulationsventil 74 entregt, wodurch das Simulationsventil geschlossen und die Flüssigkeit in der Simulationskammer 144 eingeschlossen ist. Der Fahrer kann den Eingangskolben 34, den Zwischenkolben 36 und die Ausgangskolben 38 und 40 wie zuvor beschrieben vorschieben. Es sei darauf hingewiesen, dass der Druck in der Simulationskammer 144 ansteigt, je weiter der Fahrer den Eingangskolben 34 mittels des Bremspedals 42 vorschiebt, was zum Teil auf Reaktionskräfte von den Radbremsen 16a-d zurückzuführen ist. Wenn der Fahrer dann die Zündung einschaltet, während er noch Druck auf das Bremspedal 42 ausübt, kann das Simulationsventil 74 mit genügend Strom versorgt werden, um die zweite Dichtungsanordnung 396, nicht aber die erste Dichtungsanordnung 390 zu öffnen. Somit verbleibt der Ventilkegel 392 aufgrund eines Druckaufbaus im Simulationsventil 74 auf dem Sitz 393. Unter Druck stehende Flüssigkeit aus der Simulationskammer 144 wird dann durch die begrenzte Öffnung 395 des Simulationsventils 74 abgeführt. Diese Begrenzung hemmt den Flüssigkeitsdurchfluss, so dass der Eingangskolben 34 durch die weiterhin vom Fahrer ausgeübte Kraft nicht plötzlich oder schnell zum Zwischenkolben 36 vorgeschoben wird.
In 6 ist eine zweite Ausführungsform eines allgemein mit 400 bezeichneten Fahrzeugbremssystems dargestellt. Ähnlich dem vorstehend beschriebenen Bremssystem 10 ist das Bremssystem 400 zur Verwendung in einem Landfahrzeug, wie etwa einem Kraftfahrzeug geeignet, das vier Räder und eine Radbremse für jedes Rad aufweist. Des Weiteren kann das Bremssystem 400 mit weiteren Bremsfunktionen, wie etwa Antiblockierbremsen (ABS), weiteren Schlupfregelmerkmalen und regenerativem Mischbremsen ausgestattet sein, um das Fahrzeug wirksam abzubremsen. Das Bremssystem 400 gleicht in Funktion und Aufbau einigen Aspekten des Bremssystems 10, weshalb gleiche Bezugszeichen oder Bezeichnungen zur Angabe gleicher oder ähnlicher Komponenten verwendet werden können.
Das Bremssystem 400 umfasst allgemein eine Hydrauliksteuereinheit, die der vorstehend mit Bezug auf die 1-5 beschriebenen Hydrauliksteuereinheit 12 entsprechen kann. Einer der Unterschiede zwischen den Systemen 10 und 400 besteht darin, dass das Bremssystem 400 eine unterschiedliche Hydraulikaggregatanordnung 414 verwendet. Die Hydraulikaggregatanordnung 414 stellt über die Verstärkerleitung 260 eine Quelle unter Druck stehender Flüssigkeit für das System 400 bereit.
Die Hydraulikaggregatanordnung 414 umfasst eine durch einen Motor 422 angetriebene Pumpenanordnung 420. Die Pumpenanordnung 420 kann eine beliebige Konfiguration aufweisen, etwa eine Dreikolbenkonfiguration, wie schematisch in 6 dargestellt. Die Hydraulikaggregatanordnung 414 umfasst ferner einen Mitteldruckspeicher (MDS) 424 und ein Mitteldruckspeicher-(MDS-)-Prioritätsventil 426. Die Behälterleitung 296 führt der Pumpenanordnung 420 hydraulische Bremsflüssigkeit aus dem Behälter 18 zu. Bei einer Ausführungsform ist der Motor 422 ein flussschaftender, bürstenloser Motor, der seine Drehmomentabgabe selbst überwacht. Der MDS 424 steht über die Flüssigkeitsleitungen 430 und 432 mit dem Auslass der Pumpenanordnung 420 und dem MDS-Prioritätsventil 426 in Fluidverbindung. Die Leitung 430 kann ein Filter 434 enthalten.
Der MDS 424 kann ein kolbenartiger Speicher sein, der einen internen, durch eine Feder vorgespannten Kolben aufweist. Ein derartiger Mitteldruckspeicher ist in der PCT-Veröffentlichungsschrift Nr. WO 2009/058916 offenbart, die hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist. Eine Kammer ist durch den Kolben und die Wandabschnitte eines Gehäuses des MDS 424 begrenzt. Die Feder spannt den Kolben in eine das Volumen der Kammer reduzierende Richtung vor, wodurch die Kammer und die Flüssigkeitsleitung 430 unter Druck gesetzt werden. Der MDS 424 ist bevorzugt ein Speicher, der dazu in der Lage ist, unter Druck stehende Flüssigkeit bis zu einem vorgegebenen Druck (Betriebsdruck) zu speichern. Obgleich der MDS 424 im Gegensatz zu einem in herkömmlichen Bremssystemen verwendeten „Hochdruck-“ Speicher als „Mitteldruck-“ Speicher bezeichnet wird, kann der MDS dafür ausgestaltet sein, unter Druck stehende Flüssigkeit bei jedem gewünschten Druckpegel zu speichern. Der MDS 424 umfasst bevorzugt eine Bypassfunktion, die Flüssigkeit durch eine Leitung 436 und die Behälterleitung 296 in den Behälter 18 ablässt, wenn der Druck im MDS 424 einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Die unter Druck stehende Flüssigkeit im MDS 424 wird dazu verwendet, einem Verstärkerventil 440 unter Druck stehende Flüssigkeit für Bremsanforderungen zuzuführen, die während eines normalen Fahrbetriebs an das Fahrzeug gestellt werden. Dies steht im Gegensatz zu einer Notbremsung, bei der der Bedarf an Flüssigkeitsdruck im Verstärkerventil 440 eine relativ große Menge unter Druck stehender Flüssigkeit erforderlich macht (ein Druck, der den Bypassdruck des MDS 424 übersteigt), wobei die Pumpenanordnung 420 die geforderten höheren Druckpegel bereitstellt.
Im Betrieb arbeitet die Bremspedaleinheit 12 des Systems 400 ähnlich wie bei dem System 10. Während eines Betriebs in einem Verstärkungsaufbringungszustand wird unter Druck stehende Bremsflüssigkeit von der Pumpenanordnung 420 und/oder dem MDS 424 des Systems 400 dem elektrohydraulischen Verstärkerventil 440 zugeführt. Das Verstärkerventil 440 kann ein Schieberventil mit proportionaler Druckregelung oder ein Schieberventil mit proportionaler Durchflussregelung sein, das den Druck in der Flüssigkeitsleitung 432 zeitweise aufrechterhalten kann, um es unter Druck stehender Bremsflüssigkeit zu ermöglichen, aus dem Auslass der Pumpenanordnung 420 und/oder zum MDS 424 zu fließen, um den MDS 424 mit unter Druck stehender Bremsflüssigkeit unter Druck zu setzen. Das Verstärkerventil 440 lässt ferner den Durchfluss von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit über die Verstärkerleitung 260 zu, um die Radbremsen 16a-d auf ähnliche Weise wie zuvor in Bezug auf das System 10 beschrieben zu betätigen.
Das MDS-Prioritätsventil 426 ist zwischen der Pumpenanordnung 420 und dem MDS 424 angeordnet. Das MDS-Prioritätsventil 426 steuert die Zufuhr von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit von der Pumpenanordnung 420 zum MDS 424, um den MDS 424 zu füllen. Das MDS-Prioritätsventil 426 ist ein pilotbetätigtes Ventil, das den Verstärkungsdruck in der Verstärkerleitung 260 und den aus der Pumpenanordnung 420 austretenden Druck miteinander in Beziehung setzt. Bei Bremsvorgängen mit großen Anforderungen, bei denen der vom Verstärkerventil 440 benötigte Druck beispielsweise einen Druck übersteigt, der etwas höher als der vorgegebene Druck ist, welcher oberhalb des Bypassdrucks des MDS 424 liegt, wird das MDS-Prioritätsventil 426 zwischen einer Offen-, Schließ- und Zumessstellung betätigt, um ausreichend Druck von der Pumpenanordnung 420 oberhalb des in der Leitung 260 geforderten Verstärkungsdrucks zuzuführen.
Ein normal geschlossenes (N/C) MDS-Ventil 450 ist in der Leitung 432 angeordnet. Das N/C MDS-Ventil 450 kann ein digitales Zweistellungsabsperrventil sein, das zwischen einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung betreibbar ist. Das N/C MDS-Ventil 450 kann abhängig von den auf das Ventil wirkenden Druck- und Durchflussraten strombegrenzt sein. Dies bietet den Vorteil einer Energieeinsparung beim Halten des N/C Ventils 450 in einer Offenstellung, wenn dafür kein Maximalstrom erforderlich ist.
In einer Schließstellung verhindert das N/C MDS-Ventil 450 eine Leckage im Verstärkerventil 440, wenn sich das Verstärkerventil 670 in einem unbetätigten Zustand befindet. Dies ermöglicht eine Herstellung des Verstärkerventils 440 mit größeren Toleranzen, was die Kosten des Verstärkerventils 440 verringert. Herkömmlicherweise werden in Verstärkerventilen verwendete Schieberventile typischerweise auf geringe Toleranzen bearbeitet, um eine Leckage im Verstärkerventil im geschlossenen Zustand zu minimieren. Durch das Vorhandensein des N/C MDS-Ventils 450 kann das System 400 ein kostengünstigeres Verstärkerventil 440 aufweisen. Wenn sich das Verstärkerventil 440 beispielsweise in einer unbetätigten Stellung befindet, isoliert das Verstärkerventil 440 die durch die Druckquelle erzeugte, unter Druck stehende Flüssigkeit von der Verstärkerleitung 260. Eine Flüssigkeitsleckage im Schieberventil des Verstärkerventils 440 führt, wenn sich das Verstärkerventil 440 in einem unbetätigten Zustand befindet, zu einem Druckverlust im MDS 424. Die Pumpenanordnung 420 würde daraufhin intermittierend arbeiten, um den Druck im MDS 424 aufrechtzuerhalten, wodurch letztendlich die vom Motor verwendete Energie verbraucht wird. Wenn sich das N/C MDS-Ventil 450 in einer Schließstellung befindet, ist das Verstärkerventil 440 von dem durch den MDS 424 ausgeübten Druck isoliert, was ansonsten zu einer Leckage führen konnte. Infolgedessen kann das Verstärkerventil 440 mit größeren Toleranzen hergestellt werden, was letztlich die Kosten des Verstärkerventils 440 senkt und den Energieverbrauch erheblich verringert, da der Motor 422 nicht so häufig arbeiten muss, um den sich leerenden MDS 424 zu füllen.
Das Hydraulikaggregat 414 des Systems 400 kann außerdem verschiedene Komponenten umfassen, um die Entleerung und Füllung des Bremssystems 400 mit Flüssigkeit zu unterstützen, etwa z.B. eine begrenzte Öffnung 453 und ein Ventil 454. Das System kann ferner ein Ventil 452 zum manuellen Entleeren des MDS 424 umfassen, wenn dem System 400 keine Energie zur Verfügung steht.
In 7 ist eine dritte Ausführungsform eines allgemein mit 460 bezeichneten Fahrzeugbremssystems dargestellt. Ähnlich den vorstehend beschriebenen Bremssystemen 10 und 400 ist das Bremssystem 460 zur Verwendung in einem Landfahrzeug, wie etwa einem Kraftfahrzeug geeignet, das vier Räder und eine Radbremse für jedes Rad aufweist. Des Weiteren kann das Bremssystem 460 mit weiteren Bremsfunktionen, wie etwa Antiblockierbremsen (ABS), weiteren Schlupfregelmerkmalen und regenerativem Mischbremsen ausgestattet sein, um das Fahrzeug wirksam abzubremsen. Das Bremssystem 460 gleicht in Funktion und Aufbau dem Bremssystem 400 (und dem Bremssystem 10), weshalb gleiche Bezugszeichen oder Bezeichnungen zur Angabe gleicher oder ähnlicher Komponenten verwendet werden können.
Das Bremssystem 460 umfasst allgemein dieselben Komponenten wie das in 6 gezeigte Bremssystem 400, die Komponenten sind jedoch anders verbaut. Bei dem Bremssystem 460 umfasst eine Hydrauliksteuereinheit 462 die Bremsdruckeinheit 20, den Behälter 18 und das Simulationsventil 74. Die restlichen Komponenten können in einem gemeinsamen Block 464 untergebracht sein. Diese Anordnung kann gegenüber dem Bremssystem 400, bei dem der an der Einbaustelle der Bremspedaleinheit 20 verfügbare Platz begrenzt ist, Vorteile hinsichtlich der Verbauung bereitstellen. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Bremssystem 460 nur eine elektronische Steuereinheit benötigen kann.
In 8 ist eine alternative Ausführungsform eines allgemein mit 500 bezeichneten Fahrzeugbremssystems dargestellt. Ähnlich den vorstehend beschriebenen Bremssystemen ist das Bremssystem 500 zur Verwendung in einem Landfahrzeug, wie etwa einem Kraftfahrzeug geeignet, das vier Räder und eine Radbremse für jedes Rad aufweist Des Weiteren kann das Bremssystem 500 mit weiteren Bremsfunktionen ausgestattet sein, um das Fahrzeug wirksam abzubremsen.
Das Bremssystem 500 umfasst eine in 8 allgemein mit 502 bezeichnete Hauptzylinderanordnung, die in 9 auch vergrößert dargestellt ist. Das Bremssystem 500 umfasst ferner ein in 8 allgemein mit 504 bezeichnetes Bremsmodul. Die Komponenten des Bremsmoduls 504 können in einem oder mehreren Hydrauliksteuerblöcken untergebracht sein und sich entfernt von der Hauptzylinderanordnung 502 befinden. Leitungen oder Hydraulikleitungen können die Hauptzylinderanordnung 502 und das Bremsmodul 504 hydraulisch miteinander koppeln.
Die Hauptzylinderanordnung 502 arbeitet mit dem Bremsmodul 504 zusammen, um Radbremsen 506a, 506b, 506c und 506d zu betätigen. Die Radbremsen 506a, 506b, 506c und 506d können einer beliebigen Kombination von Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs, in welches das Bremssystem 500 eingebaut ist, zugeordnet werden. Beispielsweise können die Radbremsen 506a und 506b den Vorderrädern und die Radbremsen 506c und 506d den Hinterrädern zugeordnet sein. Alternativ können, bei einem diagonal geteilten Bremssystem, die Radbremsen 506a und 506c den Vorderrädern und die Radbremsen 506b und 506c den Hinterrädern zugeordnet sein. Jede der Radbremsen 506a, 506b, 506c und 506d kann eine herkömmliche Bremse sein, die durch Aufbringen von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit betätigt wird. Die Radbremse kann beispielsweise ein Bremssattel sein, der zum Eingriff mit einem Reibelement (wie etwa einer Bremsscheibe) am Fahrzeug montiert ist, welches sich mit einem Fahrzeugrad dreht, um ein Abbremsen des zugehörigen Fahrzeugrads zu bewirken.
Wie schematisch in 9 gezeigt, umfasst die Hauptzylinderanordnung 502 einen Hauptzylinder 510, der mit einem Behälter 512 in Fluidverbindung steht. Der Behälter 512 speichert im Allgemeinen Hydraulikflüssigkeit bei Atmosphärendruck. Der Hauptzylinder 510 umfasst ein Gehäuse 514 mit verschiedenen darin ausgebildeten Bohrungen zur verschiebbaren Aufnahme verschiedener zylindrischer Kolben darin. Das Hauptzylindergehäuse 514 kann in Form einer einzelnen Einheit oder zwei oder mehr separat ausgebildeten, miteinander verbundenen Abschnitten ausgeführt sein. Der Hauptzylinder 510 umfasst allgemein eine erste Bohrung 518, eine zweite Bohrung 520, eine dritte Bohrung 522 und eine vierte Bohrung 524. Die erste und zweite Bohrung 518 und 520 fluchten axial miteinander. Die dritte und vierte Bohrung 522 und 524 stehen mit der zweiten Bohrung 520 größeren Durchmessers in Verbindung. Die dritte Bohrung 522 befindet sich beim Blick auf 12 oberhalb der vierten Bohrung 522. Wie nachfolgend beschrieben, ist ein Primärkolben 526 verschiebbar in der ersten und zweiten Bohrung 518 und 520 angeordnet. Ein erster Ausgangskolben 530 ist verschiebbar in der dritten Bohrung 522 angeordnet. Ein zweiter Ausgangskolben 532 ist verschiebbar in der vierten Bohrung 524 angeordnet.
Ein Bremspedal 536 ist über eine Eingangsstange 538 und eine Halteeinrichtung 540 mit einem ersten Ende eines Primärkolbens 526 des Hauptzylinders 510 verbunden. Die Halteeinrichtung 540 ist in einer im Primärkolben 526 ausgebildeten Bohrung 542 angeordnet und durch eine Feder 544 vorgespannt. Das System 500 kann ferner einen Wegsensor 713 zum Erzeugen eines Signals umfassen, das über die zurückgelegte Wegstrecke der Eingangsstange 538 und/oder die zurückgelegte Wegstrecke des Primärkolbens 526 Auskunft gibt. Beispielsweise kann ein Magnet am Primärkolben 526 montiert sein, dessen Position durch den Wegsensor 713 erfasst werden kann. Der Wegsensor kann alternativ, wie vorstehend beschrieben, mit der Eingangsstange 538 verbunden sein. Das System 500 kann außerdem einen Schalter 537 zum Erzeugen eines Signals zur Betätigung einer Bremsleuchte und zum Bereitstellen eines Signals umfassen, das über die Bewegung des Eingangskolbens 34 Auskunft gibt.
Der Primärkolben 526 umfasst einen verschiebbar in der ersten Bohrung 518 angeordneten ersten Abschnitt 546 und einen verschiebbar in der zweiten Bohrung 520 angeordneten zweiten Abschnitt 548. Die Außenwand des ersten Abschnitts 546 steht abdichend mit den Dichtungen 550 und 552 in Eingriff, die in im Gehäuse an der ersten Bohrung 518 ausgebildeten Nuten befestigt sind. Eine Leitung 554 steht zwischen den Dichtungen 550 und 552 mit der ersten Bohrung 518 in Fluidverbindung. Das andere Ende der Leitung 554 ist mit dem Behälter 512 verbunden.
Wie in den 8 und 9 zu sehen, umfasst das linke Ende des ersten Ausgangskolbens 530 ein vergrößertes Kopfstück 556, das in einem im zweiten Abschnitt 548 des Primärkolbens 526 ausgebildeten Schlitz 558 gehalten ist. Der Primärkolben 526 umfasst eine benachbart zum Schlitz 558 ausgebildete Schulter 560. Das vergrößerte Kopfstück 556 ist im Schlitz 558 gehalten und durch die Schulter 560 daran gehindert, sich relativ zum Primärkolben 526 nach rechts zu bewegen, wenn die Kolben 526 und 530 wie in 9 gezeigt positioniert sind. Ebenso umfasst das linke Ende des zweiten Ausgangskolbens 532 ein vergrößertes Kopfstück 562, das in einem im zweiten Abschnitt 548 des Primärkolbens 526 ausgebildeten Schlitz 564 gehalten ist. Der Primärkolben 526 umfasst eine benachbart zum Schlitz 564 ausgebildete Schulter 566. Das vergrößerte Kopfstück 562 ist im Schlitz 564 gehalten und durch die Schulter 560 daran gehindert, sich relativ zum Primärkolben 526 nach rechts zu bewegen, wenn die Kolben 526 und 530 wie in 9 gezeigt positioniert sind. Eine Feder 568 spannt den ersten Ausgangskolben vom Primärkolben 526 weg vor. Eine Feder 570 spannt den zweiten Ausgangskolben vom Primärkolben 526 weg vor.
Der erste Ausgangskolben 530 umfasst die Dichtungen 572 und 574 zum dichtenden Eingriff mit den Wänden der dritten Bohrung 522. Der zweite Ausgangskolben 532 umfasst die Dichtungen 576 und 578 zum dichtenden Eingriff mit den Wänden der vierten Bohrung 524. Allgemein ausgedrückt ist zwischen der Dichtung 552 des Primärkolbens und den Dichtungen 572 und 576 des ersten und zweiten Ausgangskolbens 530 und 532 durch die zweite Bohrung 520 eine Primärkammer 580 begrenzt. Die Primärkammer 580 wird jedoch auch durch die Bohrungen 518, 522, 524, den Primärkolben 526, den ersten und zweiten Ausgangskolben 530 und 532 begrenzt. Die Primärkammer 580 steht über eine Leitung 582 mit dem Behälter 512 in Fluidverbindung. Eine normalerweise geschlossene Wartungsablassschraube 584 kann zum selektiven Öffnen der Leitung 582 verwendet werden, etwa beim Ablassen des Bremssystems 500 während Wartungsarbeiten. Die Primärkammer 580 steht über eine Leitung 588 auch mit einer Pedalsimulatoranordnung 610 in Fluidverbindung, wie nachfolgend erläutert.
Eine erste Ausgangskammer 590 ist allgemein durch die dritte Bohrung 522, die Dichtung 574 und das rechte Ende des ersten Ausgangskolbens 530 begrenzt, wie in 9 zu sehen. Die erste Ausgangskammer 590 steht über eine Leitung 592 mit dem Behälter 512 in Fluidverbindung. Eine am Ende des ersten Ausgangskolbens 530 montierte, ventilkegelartige Ausgleichsöffnungsventilanordnung 594 sperrt die Fluidverbindung zwischen der ersten Ausgangskammer 590 und der Leitung 592 selektiv ab, wenn sich der erste Ausgangskolben 530 eine ausreichende Strecke nach rechts bewegt, wie in 9 zu sehen. Eine Rückstellfeder 596 spannt den ersten Ausgangskolben 530 nach links zum Primärkolben 526 vor. Die erste Ausgangskammer 590 steht über eine Leitung 599 mit dem Bremsmodul 504 in Fluidverbindung.
In ähnlicher Weise ist eine zweite Ausgangskammer 600 allgemein durch die vierte Bohrung 524, die Dichtung 578 und das rechte Ende des zweiten Ausgangskolbens 532 begrenzt, wie in 9 zu sehen. Die zweite Ausgangskammer 600 steht über eine Leitung 602 mit dem Behälter 512 in Fluidverbindung. Eine am Ende des zweiten Ausgangskolbens 532 montierte, ventilkegelartige Ausgleichsöffnungsventilanordnung 604 sperrt die Fluidverbindung zwischen der zweiten Ausgangskammer 600 und der Leitung 602 selektiv ab, wenn sich der zweite Ausgangskolben 532 eine ausreichende Strecke nach rechts bewegt, wie in 12 zu sehen. Eine Rückstellfeder 606 spannt den zweiten Ausgangskolben 532 nach links zum Primärkolben 526 vor. Die zweite Ausgangskammer 600 steht über eine Leitung 608 mit dem Bremsmodul 504 in Fluidverbindung. Der Behälter 512 steht über eine Behälterleitung 609 mit dem Bremsmodul 504 in Fluidverbindung.
Die Pedalsimulatoranordnung 610 kann im Gehäuse 514 montiert, wie in 9 gezeigt, oder entfernt davon angeordnet sein. Die Pedalsimulatoranordnung 610 umfasst einen Kolben 612, der verschiebbar in einer Bohrung 614 des Gehäuses 514 angeordnet ist. Eine zwischen dem Kolben 612 und der Wand der Bohrung 614 in Eingriff stehende Dichtung 616 unterteilt die Bohrung 614 allgemein in eine Druckkammer 618 und eine Behälterkammer 620. Die Pedalsimulatoranordnung 610 umfasst ferner einen Kragen 622, der verschiebbar auf einem Schaft 624 des Kolbens 612 angeordnet ist. Eine Kragenfeder 626 spannt den Kragen 622 vom Hauptteil des Kolbens 612 weg vor. Eine Rückstellfeder 628 spannt den Kragen 622 über die Kragenfeder 626 und den Kolben 612 nach links vor, wie in 9 zu sehen. Die Rückstellfeder 628 hat bevorzugt eine höhere Federkonstante als die Kragenfeder 626.
Die Druckkammer 618 des Pedalsimulators 610 steht über die Leitung 588 mit der Primärkammer 580 in Fluidverbindung. Die Behälterkammer 620 des Pedalsimulators 610 steht über die Leitung 630 mit dem Behälter 512 in Fluidverbindung. Wie in 9 gezeigt, steht die Leitung 630 zwischen den Dichtungen 572 und 574 des ersten Ausgangskolbens 530 mit der dritten Bohrung 522 in Fluidverbindung. Die Leitung 630 steht außerdem zwischen den Dichtungen 576 und 578 des zweiten Ausgangskolbens 532 mit der vierten Bohrung 524 in Fluidverbindung. Eine Leitung 632 steht zwischen den Dichtungen 572 und 574 des ersten Ausgangskolbens 530 mit der dritten Bohrung 522 in Fluidverbindung. Die Leitung 632 steht ferner zwischen den Dichtungen 576 und 578 des zweiten Ausgangskolbens 532 mit der vierten Bohrung 524 in Fluidverbindung. Die Leitung 632 steht über die Leitung 554 mit dem Behälter 512 in Fluidverbindung. Eine Öffnung mit reduzierter Fläche 636 kann sich in der Leitung 632 befinden, um den Durchfluss von Flüssigkeit durch die Leitung 632 zu begrenzen. Ein Rückschlagventil 638 kann parallel zur Leitung um die Öffnung angeordnet sein, um einen relativ großen Durchfluss von Flüssigkeit in einer vom Behälter 512 zur Leitung 632 verlaufenden Richtung zu ermöglichen.
Bezug nehmend auf 8 kann das Bremsmodul 504 entfernt von der Hauptzylinderanordnung 502 angeordnet sein. Viele der Komponenten des Bremsmoduls 504 haben eine ähnliche oder gleiche Funktion wie die Komponenten der vorstehend beschriebenen Systeme. Das Bremsmodul 504 umfasst eine allgemein mit 650 bezeichnete Druckquelle. Die Druckquelle 650 stellt eine Quelle unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit für das System 500 dar. Die Druckquelle 650 umfasst allgemein eine durch einen Motor 654 angetriebene Pumpe 652, einen Mitteldruckspeicher (MDS) 656 und ein Mitteldruckspeicher-(MDS-)-Pilotventil 658. Die Pumpe 652, der Motor 654, der MDS 656 und das MDS-Pilotventil 658 können allesamt auf ähnliche Weise arbeiten und haben denselben Aufbau wie die vorstehend besprochenen entsprechenden Komponenten. Die Behälterleitung 609 führt der Pumpe 652 hydraulische Bremsflüssigkeit aus dem Behälter 512 zu. Die Pumpe 652 kann eine durch eine durch einen Exzenter angetriebene Dreikolbenpumpe sein, wobei die Kolben um 120 Grad zueinander versetzt sind. Bei einer Ausführungsform ist der Motor 654 ein flussschaltender, bürstenloser Motor, der seine Drehmomentabgabe selbst überwacht. Der MDS 656 steht über die Flüssigkeitsleitungen 659 und 660 mit dem Auslass der Pumpe 652 und dem MDS-Pilotventil 658 in Fluidverbindung. Die Leitung 660 kann ein Filter 663 enthalten.
Der MDS 656 kann einen beliebigen Aufbau haben, der dazu in der Lage ist, Flüssigkeit bei einem vorgegebenen Druck zu speichern. Der MDS 656 kann ein kolbenartiger Speicher sein, der einen internen durch eine Feder vorgespannten Kolben aufweist. Eine Kammer wird durch den Kolben und die Wandabschnitte eines Gehäuses des MDS 656 begrenzt. Die Feder spannt den Kolben in einer das Volumen der Kammer reduzierenden Richtung vor, wodurch die Kammer und die Flüssigkeitsleitung 659 unter Druck gesetzt werden. Obgleich der MDS 656 im Gegensatz zu einem in herkömmlichen Bremssystemen verwendeten „Hochdruck-“ Speicher als „Mitteldruck-“ Speicher bezeichnet wird, kann der MDS 656 dazu ausgestaltet sein, unter Druck stehende Flüssigkeit bei jedem gewünschten Druckpegel zu speichern. Der MDS 656 umfasst bevorzugt eine Bypassfunktion, die Flüssigkeit über eine Leitung 662 und die Behälterleitung 609 in den Behälter 512 ablässt, wenn der Druck im MDS 656 einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt. Die unter Druck stehende Flüssigkeit im MDS 656 wird dazu verwendet, einem Verstärkerventil 670 unter Druck stehende Flüssigkeit für Bremsanforderungen zuzuführen, die während eines normaten Fahrbetriebs an das Fahrzeug gestellt werden. Dies steht im Gegensatz zu einer Notbremsung, bei der der Bedarf an Flüssigkeitsdruck im Verstärkerventil 670 eine relativ große Menge unter Druck stehender Flüssigkeit erforderlich macht (ein Druck, der den Bypassdruck des MDS 656 übersteigt), wobei die Flüssigkeitspumpe 652 die geforderten höheren Druckpegel bereitstellt.
Im Betrieb wird unter Druck stehende Bremsflüssigkeit von der Pumpe 652 und/oder dem MDS 656 dem elektrohydraulischen Verstärkerventil 670 zugeführt. Das Verstärkerventil 670 kann ein Schieberventil mit variablem Durchfluss sein, das den Druck in der Flüssigkeitsleitung 660 zeitweise aufrechterhalten kann, um es unter Druck stehender Bremsflüssigkeit zu ermöglichen, aus dem Auslass der Pumpe 652 und/oder zum MDS 656 zu fließen, um den MDS 656 mit unter Druck stehender Bremsflüssigkeit unter Druck zu setzen. Das Verstärkerventil 670 lässt ferner den Durchfluss von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit über die Verstärkerleitung 672 zu, um die Radbremsen 506a-d zu betätigen.
Das MDS-Pilotventil 658 ist zwischen der Pumpe 652 und dem MDS 656 angeordnet. Das MDS-Pilotventil 658 steuert die Zufuhr von unter Druck stehender Bremsflüssigkeit von der Pumpe 652 zum MDS 656. Das MDS-Pilotventil 658 ist ein pilotbetätigtes Ventil, das den Verstärkungsdruck in der Verstärkerleitung 672 und den aus der Pumpe 652 austretenden Druck miteinander in Beziehung setzt. Bei normalen Bremsvorgängen, bei denen der Flüssigkeitsdruck von der Pumpe 652 und vom MDS 656 unter einem vorgegebenen Druck liegt, befindet sich das MDS-Pilotventil 658 in einer Offenstellung, die eine Fluidverbindung zwischen der Pumpe 652 und dem MDS 656 zulässt. Bei Bremsvorgängen mit großen Anforderungen, bei denen der vom Verstärkerventil 670 benötigte Druck beispielsweise einen Druck übersteigt, der etwas höher als der vorgegebene Druck ist, welcher oberhalb des Bypassdrucks des MDS 656 liegt, wird das MDS-Pilotventil 658 zwischen einer Offen-, Schließ- und Zumessstellung betätigt, um ausreichend Druck von der Pumpe 652 oberhalb des in der Leitung 672 geforderten Verstärkungsdrucks zuzuführen.
Ein normal geschlossenes (N/C) MDS-Ventil 680 ist zwischen einer Öffnung 670a des Verstärkerventils und der Leitung 660 von der Druckquelle 650 angeordnet. Das N/C MDS-Ventil 680 kann ein digitales Zweistellungsabsperrventil sein, das zwischen einer vollständig geöffneten Stellung und einer vollständig geschlossenen Stellung betreibbar ist. Das N/C MDS-Ventil 680 kann abhängig von den auf das Ventil wirkenden Druck- und Durchflussraten strombegrenzt sein. Dies bietet den Vorteil einer Energieeinsparung beim Halten des N/C Ventils 680 in einer Offenstellung, wenn dafür kein Maximalstrom erforderlich ist.
In einer Schließstellung verhindert das N/C MDS-Ventil 680 eine Leckage im Verstärkerventil 670, wenn sich das Verstärkerventil 670 in einem unbetätigten Zustand befindet. Dies ermöglicht eine Herstellung des Verstärkerventils 670 mit größeren Toleranzen, was die Kosten des Verstärkerventils 670 verringert. Herkömmlicherweise werden in Verstärkerventilen verwendete Schieberventile typischerweise auf geringe Toleranzen bearbeitet, um eine Leckage im Verstärkerventil im geschlossenen Zustand zu minimieren. Durch das Vorhandensein des N/C MDS-Ventils 670 kann das System 500 ein kostengünstigeres Verstärkerventil 670 aufweisen. Wenn sich das Verstärkerventil 670 beispielsweise in einer unbetätigten Stellung befindet, isoliert das Verstärkerventil 670 die durch die Druckquelle erzeugte unter Druck stehende Flüssigkeit von der Verstärkerleitung 672. Eine Flüssigkeitsleckage im Schieberventil des Verstärkerventils 670 führt, wenn sich das Verstärkerventil 670 in einem unbetätigten Zustand befindet, zu einem Druckverlust im MDS 656. Die Pumpe 180 würde daraufhin intermittierend arbeiten, um den Druck im MDS 656 aufrechtzuerhalten, wodurch letztendlich die vom Motor verwendete Energie verbraucht wird. Wenn sich das N/C MDS-Ventil 680 in einer Schließstellung befindet, ist das Verstärkerventil 670 von dem durch den MDS 656 und die Pumpe 652 ausgeübten Druck isoliert, was ansonsten zu einer Leckage führen könnte. Infolgedessen kann das Verstärkerventil 670 mit größeren Toleranzen hergestellt werden, was schließlich die Kosten des Verstärkerventils 670 senkt und den Energieverbrauch erheblich verringert, da der Motor 654 nicht so häufig arbeiten muss, um den sich leerenden MDS 656 zu füllen.
Das System 500 umfasst ferner ein erstes Basisbremsventil 690 und ein zweites Basisbremsventil 692. Die Basisbremsventile 690 und 692 können elektromagnetbetätigte Dreiwegeventile sein. Das erste Basisbremsventil 690 weist eine Öffnung 690a auf, die mit der Leitung 599 in Fluidverbindung steht, welche mit der ersten Ausgangskammer 590 in Fluidverbindung steht. Eine Öffnung 690b steht mit der Verstärkerleitung 672 in Fluidverbindung. Eine Öffnung 690c steht mit einer Leitung 700 in Fluidverbindung, die selektiv mit den Radbremsen 506a und 506b in Fluidverbindung steht. Das zweite Basisbremsventil 692 weist eine Öffnung 692a auf, die mit der Leitung 608 in Fluidverbindung steht, welche mit der zweiten Ausgangskammer 600 in Fluidverbindung steht. Eine Öffnung 692b steht mit der Verstärkerleitung 672 in Fluidverbindung. Eine Öffnung 690c steht mit einer Leitung 702 in Fluidverbindung, die wahlweise mit den Radbremsen 506c und 506d in Fluidverbindung steht.
Das System 500 umfasst ferner verschiedene Ventile, um geregelte Bremsvorgänge, wie etwa ABS, Traktionskontrolle, Fahrzeugstabilitätskontrolle und regeneratives Mischbremsen zu ermöglichen. Ein erster Satz Ventile umfasst ein Aufbringungsventil 710 und ein Ablassventil 712, die mit der Leitung 700 in Fluidverbindung stehen, um gemeinsam der ersten Radbremse 506a vom Verstärkerventil 670 erhaltene Bremsflüssigkeit zuzuführen und unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der ersten Radbremse 506a in eine Behälterleitung 711 abzuführen, die mit der Behälterleitung 609 in Fluidverbindung steht. Ein zweiter Satz Ventile umfasst ein Aufbringungsventil 714 und ein Ablassventil 716, die mit der Leitung 700 in Fluidverbindung stehen, um gemeinsam der zweiten Radbremse 506b vom Verstärkerventil 670 erhaltene Bremsflüssigkeit zuzuführen und unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der zweiten Radbremse 506b in die Behälterleitung 711 abzuführen. Ein dritter Satz Ventile umfasst ein Aufbringungsventil 718 und ein Ablassventil 720, die mit der Leitung 702 in Fluidverbindung stehen, um gemeinsam der dritten Radbremse 506c vom Verstärkerventil 670 erhaltene Bremsflüssigkeit zuzuführen und unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der dritten Radbremse 506c in die Behälterleitung 711 abzuführen. Ein vierter Satz Ventile umfasst ein Aufbringungsventil 722 und ein Ablassventil 724, die mit der Leitung 702 in Fluidverbindung stehen, um gemeinsam der vierten Radbremse 506a vom Verstärkerventil 670 erhaltene Bremsflüssigkeit zuzuführen und unter Druck stehende Bremsflüssigkeit aus der vierten Radbremse 506d in die Behälterleitung 711 abzuführen.
Es folgt eine Beschreibung des Betriebs des Bremssystems 500. 10 stellt das Bremssystem 500 während eines normalen Verstärkungsaufbringungsbetriebs (einem typischen Bremszustand) dar. Während der Verstärkungsaufbringung wird das Bremspedal 536 vom Fahrer des Fahrzeugs nach unten gedrückt. Das Bremspedal 536 ist mit einem Wegsensor 713 gekoppelt, um ein Signal zu erzeugen, das die zurückgelegte Wegstecke des Primärkolbens 526 angibt, und das Signal einem Steuermodul (nicht gezeigt) zuzuführen. Das Steuermodul empfängt verschiedene Signale, verarbeitet Signale und steuert den Betrieb verschiedener elektrischer Komponenten des Bremssystems 500 in Antwort auf die empfangenen Signale. Während normaler Bremsvorgänge werden die Druckquelle 650 und das Verstärkerventil 670 dazu betrieben, in der Leitung 672 Verstärkungsdruck zum Betätigen der Radbremsen 506a-d bereitzustellen. Die Leitung 672 führt den Leitungen 700 und 702 über die bestromten Basisbremsventile 690 und 692 unter Druck stehende Flüssigkeit zu. Unter gewissen Fahrbedingungen steht das Steuermodul mit einem Antriebsstrangsteuermodul (nicht gezeigt) und anderen zusätzlichen Bremsensteuereinrichtungen des Fahrzeugs in Verbindung, um während fortschrittlicher Bremssteuerschemata (z.B. Antiblockierbremsen (AB), Traktionskontrolle (TC), Fahrzeugstabilitätskontrolle (VSC) und regeneratives Mischbremsen) einen koordinierten Bremsvorgang zu erzielen.
Während eines normalen Servobremsvorgangs wird der durch das Niederdrücken des Bremspedals erzeugte Durchfluss unter Druck stehender Flüssigkeit vom Hauptzylinder 510 in den Pedalsimulator 610 geleitet. Die Basisbremsventile 690 und 692 werden in ihre in 10 gezeigten Stellungen bestromt, um den Durchfluss von Flüssigkeit aus den Leitungen 599 und 608 durch die Ventile 690 und 692 zu verhindern. Genauer bewirkt eine Bewegung der Eingangsstange 538, dass sich der Primärkolben 526 nach rechts bewegt, wie in den 9 und 10 zu sehen. Druck wird in der Primärkammer 580 aufgebaut und Flüssigkeit fließt über die Leitung 588 in die Druckkammer 618 der Pedalsimulatoranordnung 610. Die Druckkammer 618 expandiert bei einer weiteren Bewegung des Bremspedals und des Primärkolbens 526. Die Anfangsbewegung des Primärkolbens 526 bewirkt über die durch die Federn 568 und 570 übertragene Kraft eine Bewegung des ersten und zweiten Ausgangskolbens 530 und 532 nach rechts. Der erste und zweite Ausgangskolben 530 und 532 bewegen sich über eine relativ kleine Strecke, bis die Ausgleichsanordnungen 594 und 604 die Fluidverbindung zwischen den Druckkammern 590 und 600 zum Behälter 512 absperren. Eine weitere Bewegung des Primärkolbens 526 führt aufgrund der hydraulischen Blockierung in den Leitungen 599 und 608, die aus dem Schließen der Basisbremsventile 690 und 692 resultiert, zu keiner Bewegung des ersten und zweiten Ausgangskolbens 530 und 532. Es sei darauf hingewiesen, dass der Flüssigkeitsdurchfluss aus der Primärkammer 580 zum Behälter 512 abgesperrt wird, sobald eine Öffnung 553 die Dichtung 522 passiert. Daher kann die Dichtung 552 als Absperrventil fungieren. Vor der Bewegung des Primärkolbens 526 steht die Primärkammer 580 über eine Leitung 555 und die Öffnung 553 mit dem Behälter 512 in Fluidverbindung.
Die anfängliche nach rechts gerichtete Bewegung des Kolbens 612 des Pedalsimulators 610, wie in 10 zu sehen, drückt die Feder 626 zusammen, bis der Kragen 622 am Kolben 612 anliegt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Feder 628, die eine größere Federkonstante als die Feder 626 hat, sich auch etwas zusammendrücken kann. Eine weitere Bewegung des Kolbens 612 drückt die Feder 628 zusammen. Somit entspricht die Pedalkraft in den Anfangsphasen allgemein der Federkonstante der hintereinander angeordneten Federn 626 und 628. Sobald der Kragen 622 am Kolben 612 anliegt, entspricht die Pedalkraft allgemein der Federkonstante der Feder 628. Es sei darauf hingewiesen, dass die Pedalkraft auch von anderen Federn im Hauptzylinder 510 abhängig ist.
11 zeigt das Bremssystem 500 bei einem Verlust von elektrischer Energie. Im Falle eines elektrischen Bremsenversagens sieht das Bremssystem 500 ein manuelles Aufbringen oder manuelles Durchdrücken vor. Während eines elektrischen Ausfalls könnte der Motor 654 aufhören zu arbeiten, wodurch von der Pumpe 652 keine unter Druck stehende hydraulische Bremsflüssigkeit mehr erzeugt wird. Des Weiteren könnte das Verstärkerventil 670 in eine entregte Stellung zurückkehren, wenn es bestromt war. In dieser Situation liefert die Hochdruckquelle 650 keine unter Druck stehende Flüssigkeit und somit stellt das Verstärkerventil 670 keine unter Druck stehende Flüssigkeit in der Verstärkerleitung 672 bereit. Die Basisbremsventile 690 und 692 fahren in die in 11 gezeigten Stellungen, wobei sie den Flüssigkeitsdurchfluss aus der Leitung 672 in die Leitungen 700 und 702 absperren. In diesen Stellungen lassen es die Basisbremsventile 690 und 692 zu, dass Flüssigkeit aus den Leitungen 599 und 608 in die Leitungen 700 bzw. 702 fließt. Daher kann der Hauptzylinder 510 nun ein manuelles Durchdrücken zum Speisen der Flüssigkeitsleitungen 700 und 702 bereitstellen, um die Radbremsen 506a-d zu betätigen.
Während des manuellen Durchdrückens werden der erste und zweite Ausgangskolben 530 und 532 nach rechts vorgeschoben und setzen die Kammern 590 und 600 unter Druck. Nach einer ausreichenden Wegstrecke passieren die Dichtungen 572 und 576 die Öffnungen zur Leitung 630, wodurch verhindert wird, dass Flüssigkeit aus der Behälterkammer 620 des Pedalsimulators in den Behälter 512 fließt. Somit können die Dichtungen 572 und 576 als Absperrventil fungieren. Die Flüssigkeit in der Primärkammer 580 ist nun blockiert und eine Bewegung des Primärkolbens 526 bewirkt eine Bewegung des ersten und zweiten Ausgangskolbens 530 und 532.
Bei einem weiteren Beispiel eines Versagenszustands des Bremssystems 500 kann die Hochdruckquelle 650 versagen, wie vorstehend in Bezug auf 11 ausgeführt, und darüber hinaus kann eine der Ausgangsdruckkammern 590 oder 600 auf null Druck oder Behälterdruck reduziert sein, etwa bei einem Versagen der Dichtung 574 oder 578. In dieser manuellen Durchdrücksituation ist der Druck in der anderen, nicht ausgefallenen Druckkammer 590 oder 600 etwa doppelt so hoch, wenn der Hauptzylinder so ausgeführt ist, dass jede der Dichtungsflächen der Ausgangskolben 630 und 632 (im Allgemeinen an den Dichtungen 572 und 576) der Hälfte der Dichtungsfläche des Primärkolbens 526 (im Allgemeinen an der Dichtung 522) entspricht. In diesem Versagenszustand zieht der ausgefallene Ausgangskolben 530 oder 532 aufgrund der Zusammenarbeit der Schultern 560 und 566 mit den vergrößerten Kopfstücken 556 und 562 am Primärkolben 526.
In 12 ist eine detaillierte Querschnittsansicht des Hauptzylinders 510 gezeigt, der in dem System 500 verwendet werden kann. Die in 12 gezeigte Hauptzylinderanordnung gleicht in Aufbau und Funktion dem in 8 gezeigten Hauptzylinder 510, weshalb für Komponenten mit ähnlicher oder gleicher Funktion dieselben Bezugszeichen verwendet werden, obgleich ihr Aufbau unterschiedlich sein kann. Wie vorstehend ausgeführt, umfasst der Primärkolben 526 einen Schlitz 558 und einen Schlitz 564 (beispielsweise einen oberen und unteren Schlitz) zur Aufnahme der vergrößerten Kopfstücke 556 und 562 des ersten und zweiten Ausgangskolbens 530 und 532. Die Schultern 560 und 566 halten die vergrößerten Kopfstücke 556 und 562. Zu Montagezwecken können die vergrößerten Kopfstücke 556 und 562 in entsprechende seitliche Schlitze 558 und 564 eingeführt werden. Dann kann die Kombination aus dem Primärkolben 526 und dem ersten und zweiten Ausgangskolben 520 und 532 in das Innere des Gehäuses 514 eingesetzt werden. Der Primärkolben 526 hat ein äußerstes rechtes Ende 515, das an die Federn 568 und 570 anstößt.
Bei der in 12 gezeigten Ausführungsform kann die Halteeinrichtung 540 in der Bohrung 542 des Primärkolbens 526 mittels an der Halteeinrichtung 540 integral ausgebildeter, in Umfangsrichtung verlaufender Finger 541 gehalten sein, welche an der im Primärkolben 526 ausgebildeten Schulter 543 einrasten. Die Feder 544 kann in Gestalt eines Tellerfederstapels ausgeführt sein. Die Feder 544 hat bevorzugt eine höhere Federkonstante als die Federn 568 und 570, die bevorzugt eine höhere Federkonstante als die Federn 596 und 606 haben.
13 ist eine grafische Darstellung einer möglichen Federkraft und eines möglichen Simulationsdrucks über dem Pedalweg bei verschiedenen hierin beschriebenen Bremssystemen, etwa dem Bremssystem 500. Es sei darauf hingewiesen, dass bei einem Pedalweg von ungefähr 4,2 mm eine Steigungsänderung erfolgt. Diese Steigungsänderung entspricht allgemein einer Betätigung der Ausgleichsanordnungen 594 und 604. Eine Steigungsänderung bei ungefähr 6,3 mm entspricht allgemein dem Verschließen der Primäröffnung 533 durch die Dichtung 552 des Primärkolbens 526. Eine weitere Steigungsänderung erfolgt im Wesentlichen bei 24 mm, was allgemein einem Inkontaktkommen des Kragens 622 mit dem Kolben 612 der Pedalsimulatoranordnung 610 entspricht. Eine weitere Steigungsänderung erfolgt im Wesentlichen bei einer Wegstrecke von ungefähr 61 mm, was allgemein einem Inkontaktkommen des Primärkolbens 526 mit dem ersten und zweiten Ausgangskolben 530 und 532 entspricht. Die letzte Steigungsänderung bei ungefähr 65 mm fällt im Wesentlichen mit dem Aufsetzen der Tellerfedern 544 zusammen. Ein Vorteil der Ausführung des Hauptzylinders 510 besteht darin, dass das elektronische Steuermodul dazu konfiguriert sein kann, alle oder die meisten der vorstehenden Steigungsänderungen zu erfassen, so dass spezifische Probleme innerhalb des Hauptzylinders 510 des Bremssystems 500 festgestellt werden können, wenn beispielsweise eine oder mehrere der Steigungsänderungen nicht erfasst werden. Somit können gewisse Fehlerzustände oder -betriebsarten sogar dann erfasst werden, wenn der Fahrer nicht dazu in der Lage ist, über die Pedalrückwirkung ein Problem festzustellen.
In 14 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines MDS (Mitteldruckspeicher) 800 dargestellt, der in jedem der vorstehend beschriebenen Bremssysteme verwendet werden kann. Der MDS 800 ist in einem Gehäuse 802, etwa einem Gehäuse der vorstehend beschriebenen Hydrauliksteuereinheit oder Hydraulikaggregate, montiert. Eine becherförmige Abdeckung 804 umgibt die Komponenten des MDS 800. Die becherförmige Abdeckung 804 kann durch eine Sprengringanordnung 806 am Gehäuse 804 gehalten sein. Eine ringförmige Dichtung 808 dichtet die Abdeckung 804 am Gehäuse 802 ab. Das Gehäuse 802 umfasst eine Ablassleitung 810, die durch eine Ablasskappe 812 abgedeckt ist. Die Ablasskappe 812 kann als Einwegrückschlagventil fungieren und die Abführung von Luft, Flüssigkeit oder anderen Gasen aus dem Inneren der Abdeckung 804 ermöglichen. Das Gehäuse 802 hat ferner eine Bohrung 814, die ein Ende eines Kolbens 816 aufnimmt. Das Ende des Kolbens 816 steht über Dichtungen 818 und 819 abdichtend mit den Wänden der Bohrung 814 in Eingriff. Der Kolben 816 ist während des Betriebs des MDS 800 im Allgemeinen relativ zum Gehäuse 802 fixiert.
Aus Veranschaulichungsgründen wird die Verwendung des MDS 800 entsprechend derjenigen des MDS 424 in dem System 400 gemäß 6 beschrieben, es versteht sich jedoch, dass der MDS 800 auch bei jedem anderen geeigneten Bremssystem, wie etwa den hierin beschriebenen, verwendet werden kann. Als solches umfasst das Gehäuse 802 eine Leitung, die der mit dem Behälter 18 in Fluidverbindung stehenden Leitung 436 entspricht. Das Gehäuse 802 umfasst eine weitere Leitung, die der mit dem Prioritätsventil 426 in Fluidverbindung stehenden Leitung 430 entspricht. Der Kolben 816 umfasst einen darin ausgebildeten mittigen Kanal 820, der mit der Leitung 436 in Fluidverbindung steht. Der mittige Kanal 820 begrenzt eine Öffnung 822 und einen Sitz 824. Ein seitlicher Kanal 826 steht mit dem mittigen Kanal 820 in Fluidverbindung und erstreckt sich zwischen einem Paar Lippendichtungen 830 und 832, die in im Kolben 820 ausgebildeten Nuten montiert sind, zu einer äußeren zylindrischen Oberfläche des Kolbens 816. Der Kolben 816 umfasst ferner einen Kanal 834, der mit der Leitung 830 über ein optionales Filter 832 in Fluidverbindung steht. Das andere Ende des Kolbens 816 umfasst eine mittige Bohrung 836. Der Sitz 824 befindet sich zwischen der mittigen Bohrung 836 und dem mittigen Kanal 820.
Der MDS umfasst ferner einen Käfig 840, eine Hülse 842 und eine Feder 844. Die Hülse 842 hat eine umgekehrte Becherform mit einer inneren Bohrung 846, die den Kolben 816 aufnimmt. Die Hülse 842 steht dichtend mit den Lippendichtungen 830 und 832 in Eingriff und ist verschiebbar auf dem Kolben 816 angeordnet. Die Hülse 842 umfasst einen Flansch 848. Ein Ende der Feder steht mit dem oberen Abschnitt der Abdeckung 804 in Eingriff und das andere Ende der Feder 844 steht mit dem Flansch 848 in Eingriff, um die Hülse 842 bei Blick auf 14 nach unten vorzuspannen. Die Hülse 842 umfasst eine gestufte Durchgangsbohrung 850, die einen oberen Abschnitt des Käfigs 840 aufnimmt. Der untere Abschnitt des Käfigs 840 ist in der mittigen Bohrung 836 des Kolbens 816 angeordnet. Eine ringförmige Dichtung 852 ist am oberen Abschnitt des Käfigs 840 montiert und steht mit den Wänden der Bohrung 850 der Hülse 842 in Eingriff. Der Käfig 840 umfasst eine gestufte Durchgangsbohrung 860, die eine Schulter 862 begrenzt. Ein Bolzen 870 ist in der Bohrung 860 angeordnet. Ein Ende des Bolzens 870 umfasst ein Ventilelement 872 in Form eines kugelförmigen Endes, das mit dem Sitz 824 des Kolbens 816 in Eingriff steht. Das andere Ende des Bolzens 870 umfasst einen sich nach außen erstreckenden Flansch 874. Der Kolben 870 kann durch eine Kugel 876 mit Presssitz in der Bohrung 860 gehalten sein.
Im Betrieb expandiert eine zwischen dem Kolben 816 und der Hülse 842 begrenzte Druckkammer 880, wenn die Hülse 842 durch den Eintritt von Flüssigkeit über die Leitung 420 und den Kanal 834 nach oben bewegt wird. Der Käfig 840 bewegt sich innerhalb der Hülse 842. Der Käfig 840 ist über den Reibeingriff der Dichtung 852 mit der Hülse 842 verbunden. Eine Bewegung der Hülse 842 drückt die Feder 844 zusammen, wodurch in der Kammer 880 Druck erzeugt wird. Der MDS 800 hält bevorzugt einen Druck innerhalb eines gewünschten Bereichs, zum Beispiel zwischen 30 und 80 bar, aufrecht. Alternativ kann der MDS 800 einen anderen Betriebsdruckbereich haben. Der MDS 800 hat zwei Bypassfunktionen, die die Kammer 880 in den Behälter entleeren, wenn ein oder mehrere vorgegebene Druckpegel in der Kammer 880 erreicht werden. Die erste oder primäre Bypassfunktion (Ventil) findet statt, wenn die Hülse 842 mit Blick auf 14 weit genug nach oben bewegt wird, so dass die Schulter 862 des Käfigs 840 am Flansch 874 des Bolzens 870 anstößt und den Bolzen 870 anhebt. Ein Anheben des Bolzens 870 bewirkt, dass das Ventilelement 872 vom Sitz 824 abhebt und somit den Durchfluss von Flüssigkeit aus der Kammer 880 in den mittigen Kanal 820 und die Leitung 436 zulässt, die mit dem Behälter in Fluidverbindung steht. Diese Bypassfunktion hält die Kammer 880 auf einem vorgegebenen Druckpegel.
Der MDS 800 hat eine Hilfsbypassfunktion, um einen Druckaufbau im MDS 800 zu verhindern, falls die erste Bypassfunktion versagt. Wenn beispielsweise der Bolzen 870 brechen und das Ventilelement 872 am Ventilsitz 824 halten sollte, kann sich im MDS 800 ein unerwünschter Druck aufbauen. In dieser Situation bewegt sich die Hülse 842 weiter nach oben, bis das Ende des Käfigs 840 auf das Dach der Abdeckung 804 trifft. Eine weitere Bewegung bewirkt, dass sich der Käfig 840 an der Dichtung 852 von der Hülse 842 löst, wodurch ein Durchflussweg von der Kammer 880 in das Innere der Abdeckung 804 bereitgestellt wird, in der die Feder 844 untergebracht ist. Dieses Fluid kann dann über den Ablass 810 abgeführt werden. Diese Hilfsbypassfunktion trägt dazu bei, zu verhindern, dass sich Druck aufbaut und bewirkt, dass sich die Abdeckung 804 vom Gehäuse 802 löst.
In 15 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Basisbremsventils 900 dargestellt, das in jedem der vorstehend beschriebenen Bremssysteme verwendet werden kann. Aus Veranschaulichungsgründen wird die Verwendung des Basisbremsventils 900 entsprechend derjenigen des Basisbremsventils 900 des Systems 10 aus 1 beschrieben, es versteht sich jedoch, dass das Basisbremsventil 900 auch bei jedem anderen geeigneten Bremssystem, wie etwa den hierin beschriebenen, verwendet werden kann. Das Basisbremsventil 900 ist ein elektromagnetbetätigtes Dreiwegeventil. Das Ventil 900 ist in einer Bohrung 901 eines Gehäuses 902, wie etwa der Block der Hydrauliksteuereinheit 12, montiert und steht mit den Leitungen 260, 324 und 156 in Fluidverbindung. Das Ventil 900 umfasst einen Körper 904, der im Gehäuse 902 gehalten ist. Der Körper 904 hat eine gestufte mittige Bohrung 906, die einen ersten Ventilsitz 908 begrenzt. Der Körper 904 umfasst ein Paar Kanäle 910 und 912, die sich durch die mittige Bohrung 906 erstrecken und mit den Leitungen 260 bzw. 324 in Fluidverbindung stehen. Das Ventil 900 hat einen Anker 920, der sich bei Blick auf 15 nach unten bewegt, wenn das Ventil 900 bestromt wird. Eine Bewegung des Ankers 920 bewirkt, dass ein Bolzen 922 eine Kugel 922 von dem ersten Ventilsitz 908 abhebt. Eine Feder 924 spannt die Kugel 922 gegen den Sitz 908 vor. Eine weitere Bewegung des Bolzens 922 drückt die Kugel 922 gegen einen zweiten Ventilsitz 926 einer Halteeinrichtung 928. Die Halteeinrichtung 928 hat eine mit der Leitung 156 in Fluidverbindung stehende Durchgangsbohrung. Wenn die Kugel 922 auf dem ersten Ventilsitz 908 aufsitzt, verhindert das Ventil 900 den Flüssigkeitsdurchfluss in der Leitung 260, lässt jedoch den Flüssigkeitsdurchfluss zwischen den Leitungen 156 und 324 zu. Wenn die Kugel 922 auf dem zweiten Ventilsitz 926 aufsitzt, verhindert das Ventil 900 den Flüssigkeitsdurchfluss in der Leitung 156, lässt jedoch den Flüssigkeitsdurchfluss zwischen den Leitungen 260 und 324 zu. Das Ventil 900 kann eine Kombination aus Filter und Dichtelement 930 umfassen. Die Halteeinrichtung 928 kann eine begrenzte Öffnung 932 umfassen, um den Durchfluss von Flüssigkeit durch diese zu begrenzen.
In 16 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Simulationsventils 1050 dargestellt, das in jedem der vorstehend beschriebenen Bremssysteme verwendet werden kann. Das Simulationsventil 1050 ist in einer im Gehäuse 1002 ausgebildeten Bohrung 1005 aufgenommen. Das Simulationsventil 1050 umfasst eine Hülse 1200 mit einem ersten Ende 1202 und einem zweiten Ende 1204 und legt eine Achse B fest. Ein Anker 1206 weist ein erstes Ende 1208 und ein zweites Ende 1210 auf und ist verschiebbar in der Hülse 1200 aufgenommen. Das Simulationsventil 1050 umfasst ferner eine um die Hülse 1200 angeordnete Spulenanordnung (nicht gezeigt).
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Hülse 1200 in einem Stück in einem Tiefziehverfahren aus ferromagnetischem Material hergestellt. Ein Beispiel eines geeigneten ferromagnetischen Materials ist kohlenstoffarmer Stahl. Es versteht sich jedoch, dass kohlenstoffarmer Stahl nicht verwendet werden muss und die Hülse 1200 auch aus einem anderen gewünschten ferromagnetischen Material gefertigt sein kann.
Die Hülse 1200 umfasst einen ersten Körperabschnitt 1212 mit einem ersten Durchmesser, einen zweiten Körperabschnitt 1214 mit einem zweiten Durchmesser und einen dritten Körperabschnitt 1216 mit einem dritten Durchmesser. Das zweite Ende 1204 der Hülse 1200 umfasst eine sich radial nach innen erstreckende, erste Schulter 1218, die zwischen dem zweiten Körperabschnitt 1214 und dem dritten Körperabschnitt 1216 verläuft und einen Ventilsitz 1218 begrenzt. Ein magnetischer Kern 1220 ist am ersten Ende der Hülse 1200 angebracht, wodurch das erste Ende 1202 der Hülse 1200 verschlossen wird. Der Kern 1220 kann durch beliebige Mittel, wie etwa mittels einer einzelnen Laserschweißnaht, am ersten Ende 1202 der Hülse 1200 befestigt werden. Alternativ kann der Kern 1220 durch ein beliebiges anderes gewünschtes Verfahren am ersten Ende 1202 der Hülse 1200 befestigt werden. Eine Mehrzahl von Flüssigkeitskanälen 1205 ist in der Hülse 1200 ausgebildet.
Der Anker 1206 ist verschiebbar in der Hülse 1200 aufgenommen. Bei der dargestellten beispielhaften Ausführungsform umfasst das erste Ende 1208 des Ankers 1206 einen Federhohlraum 1222. Die erste Feder 1224 ist in dem Hohlraum 1222 angeordnet und steht mit dem Anker 1206 und dem Kern 1206 in Eingriff, um den Anker 1206 und den Ventilkegel 1226 (nachfolgend genauer beschrieben) zum Ventilsitz 1218 zu drängen, wenn sich das Simulationsventil 1050 in der Schließstellung befindet. Wenn die Spulenanordnung bestromt wird, befinden sich der Anker 1206 und der Ventilkegel 1226 an einem vom Ventilsitz 1218 entfernten äußersten Wegende, so dass sich das Simulationsventil 1050 in einer Offenstellung (nicht gezeigt) befindet.
In einer Endfläche des zweiten Endes 1210 des Ankers 1206 ist eine Aussparung 1228 ausgebildet. Ein kugelförmiger Ventilteil oder eine Kugel 1230 ist in die Aussparung 1228 gepresst. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Kugel 1230 aus Stahl gefertigt. Alternativ kann die Kugel 1230 aus einem beliebigen anderen, im Wesentlichen nicht verformbaren Metall oder Nicht-Metall gefertigt sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Anker 1206 in einem Kaltumformverfahren aus einem ferromagnetischen Material gefertigt. Ein Beispiel eines geeigneten ferromagnetischen Materials ist kohlenstoffarmer Stahl. Es versteht sich jedoch, dass kohlenstoffarmer Stahl nicht verwendet werden muss und der Anker 1206 auch aus einem anderen gewünschten ferromagnetischen Material gefertigt sein kann.
Der Ventilkegel 1226 ist zwischen dem Anker 1206 und dem Ventilsitz 1218 angeordnet und hat einen allgemein zylindrischen Körper 1232 mit einem ersten Ende 1234, einem zweiten Ende 1236 und einer hindurch verlaufenden Bohrung 1238. Das erste Ende 1234 begrenzt einen Sitzabschnitt 1240. Eine sich radial nach außen erstreckende, umlaufende Schulter 1242 ist in einer Außenfläche des Ventilkegels 1226 zwischen dem ersten Ende 1234 und dem zweiten Ende 1236 gebildet. Eine zweite Feder 1244 erstreckt sich zwischen dem zweiten Ende 1210 des Ankers 1206 und der Schulter 1242. Ein sich radial nach außen erstreckender, umlaufender Flansch 1245 ist ebenfalls an einer Außenfläche des Ventilkegels 1226 gebildet.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ventilkegel 1226 in einem Stück aus Kunststoffmaterial gefertigt. Ein Beispiel eines geeigneten Kunststoffmaterials ist Nylon. Es versteht sich jedoch, dass Nylon nicht verwendet werden muss und der Ventilkegel 1226 auch aus einem anderen gewünschten Material gefertigt sein kann.
Ein im Wesentlichen becherförmiger Käfig 1246 hat ein erstes Ende 1248 und ein zweites Ende 1250. Das zweite Ende 1250 des Käfigs 1246 umfasst eine sich radial nach innen erstreckende Schulter 1252, die eine Käfigöffnung 1254 begrenzt. Eine Mehrzahl von Flüssigkeitskanälen 1255 ist im Käfig 1246 ausgebildet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Käfig 1246 in einem Stück in einem Tiefziehverfahren aus ferromagnetischem Material hergestellt. Ein Beispiel eines geeigneten ferromagnetischen Materials ist kohlenstoffarmer Stahl. Es versteht sich jedoch, dass kohlenstoffarmer Stahl nicht verwendet werden muss und der Käfig 1246 auch aus einem anderen gewünschten ferromagnetischen Material gefertigt sein kann.
Der Flansch 1245 des Ventilkegels 1226 ist verschiebbar im Käfig 1246 aufgenommen. Das zweite Ende 1236 des Ventilkegels 1226 erstreckt sich durch die Öffnung 1254 des Käfigs 1246 und steht ferner dichtend mit dem Ventilsitz 1218 in Eingriff.
Eine elektrische Spule (nicht gezeigt) ist um die Hülse 1200, den Anker 1206 und den magnetischen Kern 1220 herum angeordnet und erzeugt im Anker 1206 wahlweise einen Magnetfluss. Da das Simulationsventil 1050 ein normal geschlossenes Ventil ist, drängt die erste Feder 1224 den Anker 1206 und den Ventilkegel 1226 in Kontakt mit dem Ventilsitz 1218, wenn die Spulenanordnung des Simulationsventils 1050 nicht bestromt wird, wodurch der Flüssigkeitsdurchfluss durch das Simulationsventil 1050 blockiert wird. Wenn die Spulenanordnung bestromt wird, werden der Anker 1206 und der Ventilkegel vom Ventilsitz 1218 weg gedrängt, um einen Flüssigkeitsdurchfluss durch das Simulationsventil 1050 zu gestatten.
Ein sich in Umfangsrichtung erstreckender interner Bandfilter 1256 hat ein erstes Ende 1258 und ein zweites Ende 1260 und kann um den zweiten Körperabschnitt 1214 der Hülse 1200 angeordnet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst das zweite Ende 1260 eine Öffnung 1261, durch die sich der dritte Körperabschnitt 1216 erstreckt. Das zweite Ende 1260 des Filters 1256 steht ferner mit der ersten Schulter 1218 in Eingriff. Es versteht sich jedoch, dass ein solcher Bandfilter 1256 nicht verwendet werden muss. Eine Lippendichtung 1262 ist um den dritten Körperabschnitt 1216 des Ventilkegels 1226 herum zwischen dem Filter 1256 und dem zweiten Ende 1236 des Ventilkegels 1226 angeordnet.
Die Kugel 1230 fungiert als Ventildichtungselement und steht mit dem Sitzabschnitt 1240 des Ventilkegels 1226 herum in Eingriff, wenn sich das Ventil 1050 in der Schließstellung befindet (z.B. wenn die Spulenanordnung nicht bestromt wird).
Wenn ein Druckunterschied zwischen der Einlassseite (siehe Pfeil 1264) und der Auslassseite (siehe Pfeil 1266) des Gehäuses 1002 relativ klein ist und wenn die auf den Ventilkegel 1226 wirkende Schließkraft kleiner als die durch die zweite Feder 1244 ausgeübte Kraft ist, dann wird der Ventilsitz 1218 ohne eine Bewegung des Ventilkegels 1226 bezüglich des Ankers 1206 geöffnet.
Wenn der Druckunterschied zwischen der Einlassseite und der Auslassseite 1266 des Gehäuses 1002 relativ groß ist, kann die auf den Ventilkegel 1226 wirkende hydraulische Schließkraft größer als die durch die zweite Feder 1244 ausgeübte Kraft sein.
Die magnetische Kraft, die zu Beginn des Hubes des Ankers 1206 (nach oben bei Blick auf 16) klein ist, überwindet bei einer Bewegung des Ankers 1206 hin zum Kern 1220 die Vorspannkraft der ersten Feder 1224 und der zweiten Feder 1244 sowie die auf den Anker 1206 wirkende hydraulische Schließkraft, um den Ventilkegel 1226 zu öffnen (durch Bewegen der Kugel 1230 des Ankers 1206 weg vom Sitzabschnitt 1240 des Ventilkegels 1226).
Durch das Öffnen des Sitzabschnitts 1240 des Ventilkegels 1226 im Verlauf der Bewegung des Ankers 1206 kann Flüssigkeit durch die Bohrung 1238 des Ventilkegels 1226 zur Auslassseite 266 fließen. Infolge des Öffnens des Sitzabschnitts 1240 wird der Druckunterschied verringert und die auf den Ventilkegel 1226 wirkende Schließkraft reduziert.
Das Prinzip und die Betriebsweise der Erfindung wurden anhand ihrer bevorzugten Ausführungsform erläutert und dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung auch anders als hierin speziell erläutert und dargestellt in die Praxis umgesetzt werden kann, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) mit: - einer Bremspedaleinheit (20), die mit einem Fahrzeugbremspedal (42, 536) gekoppelt Ist und einen Eingangskolben (34) umfasst, der zum Betrieb eines Pedalsimulators (100, 610) während einer normalen Bremsbetriebsart und zur Betätigung eines Paares von Ausgangskolben (38, 40, 530, 532) während einer manuellen Durchdrückbetriebsart angeschlossen ist, wobei die Ausgangskolben (38, 40, 530, 532) betriebsfähig dafür ausgelegt sind, an einem ersten und einem zweiten Ausgang der Bremspedaleinheit (20) Bremsbetätigungsdruck zu erzeugen, - einer Hydraulikdruckquelle (14, 414, 650) zum Bereitstellen einer Flüssigkeit mit einem gesteuerten Verstärkungsdruck, und - einer Hydrauliksteuereinheit (12), die dafür ausgestaltet ist, hydraulisch mit der Bremspedaleinheit (20) und der Hydraulikdruckquelle (14, 414, 650) verbunden zu werden, wobei die Hydrauliksteuereinheit (12) eine Schlupfregelventilanordnung und eine schaltende Basisbremsventilanordnung (320; 322; 690; 692) zum Umschalten des Bremssystems (10, 400, 460, 500) zwischen der normalen Bremsbetriebsart, in der ersten und zweiten Fahrzeugbremsen (16a, 16d; 16b, 16c; 506a, 506b; 506c, 506d) von der Hydraulikdruckquelle (14, 414, 650) Verstärkungsdruck zugeführt wird, und der manuellen Durchdrückbetriebsart umfasst, in der den ersten und zweiten Fahrzeugbremsen (16a, 16d; 16b, 16c; 506a, 506b; 506c, 506d) von der Bremspedaleinheit (20) Bremsbetätigungsdruck zugeführt wird, wobei die Hydraulikdruckquelle (14, 414, 650) einen Motor (264, 422, 654) zum Antreiben einer Pumpenanordnung (262, 420, 652) umfasst, die einen mit einer Hydraulikflüssigkeitsquelle verbundenen Eingang und einen Ausgang aufweist, der angeschlossen ist, um dem Eingang einer elektronisch gesteuerten Verstärkerventilanordnung (280) unter Druck stehende Flüssigkeit zuzuführen, und wobei der Ausgang der Verstärkerventilanordnung (280) Flüssigkeit mit dem gesteuerten Verstärkungsdruck bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpenanordnung (262, 420, 652) eine erste und eine zweite Pumpenbaugruppe (262a, 262b) umfasst und dass die elektronisch gesteuerte Verstärkerventilanordnung (280) ein erstes und ein zweites einzeln steuerbares Verstärkerventil (282; 284, 286, 288) umfasst, wobei der Ausgang der ersten Pumpenbaugruppe (262a) den Eingang des ersten Verstärkerventils (282) speist und der Ausgang der zweiten Pumpenbaugruppe (262b) den Eingang des zweiten Verstärkerventils (284, 286, 288) speist, und wobei die Ausgänge des ersten und zweiten Verstärkerventils (282; 284, 286, 288) kombiniert werden können, um den gesteuerten Verstärkungsdruck bereitzustellen.
Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremspedaleinheit (20) und die Hydrauliksteuereinheit (12) in separaten Gehäusen montiert und über eine erste und zweite Hydraulikleitung hydraulisch miteinander verbunden sind.
Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltende Ventilanordnung umfasst: - ein erstes Dreiwege-Basisbremsventil (320, 690) mit einem ersten Eingang, der mit dem ersten Ausgang der Bremspedaleinheit (20) verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der angeschlossen ist, um den gesteuerten Verstärkungsdruck aufzunehmen, und einem Ausgang, der angeschlossen ist, um der ersten Fahrzeugbremse (16a) Betätigungsdruck zuzuführen, wobei das erste Basisbremsventil (320, 690) in einem betätigten Zustand zum hydraulischen Verbinden des zweiten Eingangs mit dem Ausgang und im unbetätigten Zustand zum hydraulischen Verbinden des ersten Eingangs mit dem Ausgang betreibbar ist, um das System von der normalen Bremsbetriebsart in die manuelle Durchdrückbetriebsart umzuschalten, und - ein zweites Dreiwege-Basisbremsventil (322, 692) mit einem ersten Eingang, der mit dem zweiten Ausgang der Bremspedaleinheit (20) verbunden ist, und einem zweiten Eingang, der angeschlossen ist, um den gesteuerten Verstärkungsdruck aufzunehmen, und einem Ausgang, der angeschlossen ist, um der ersten Fahrzeugbremse (16a) Betätigungsdruck zuzuführen, wobei das zweite Basisbremsventil (322, 692) in einem betätigten Zustand zum hydraulischen Verbinden des zweiten Eingangs mit dem Ausgang und im unbetätigten Zustand zum hydraulischen Verbinden des ersten Eingangs mit dem Ausgang betreibbar ist, um das System von der normalen Bremsbetriebsart in die manuelle Durchdrückbetriebsart umzuschalten.
Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verstärkerventil (284, 286, 288) angesteuert werden kann, die zweite Pumpenbaugruppe (262b) in einer Betriebsart mit reduzierter Belastung zu betreiben, während der gesteuerte Verstärkungsdruck durch das erste Verstärkerventil (282) bereitgestellt wird.
Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) nach Anspruch 1, das einen Speicher (424, 656, 800) zum Speichern von unter Druck stehender Flüssigkeit und zum Zusammenwirken mit der Pumpenanordnung (262, 420, 652) umfasst, um dem Eingang der Verstärkerventilanordnung (280) unter Druck stehende Flüssigkeit zuzuführen, und der betriebsfähig dafür ausgelegt ist, unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Ausgang der Pumpenanordnung (262, 420, 652) aufzunehmen, um den Speicher (424, 656, 800) zu füllen.
Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) nach Anspruch 5, bei dem der Speicher (292, 424, 656, 800) ein Mitteldruckspeicher ist, der dem Eingang der Verstärkerventilanordnung (280) unter Druck stehende Flüssigkeit mit Druckpegeln zuführt, die im Wesentlichen die Bremsanforderungen unterhalb eines vorgegebenen Drucks unterstützen, und wobei die Pumpenanordnung (262, 420, 652) unter Druck stehende Flüssigkeit bereitstellt, um Bremsanforderungen oberhalb des vorgegebenen Drucks im Wesentlichen zu unterstützen.
Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem der Eingangskolben (34) der Bremspedaleinheit (20) und der Pedalsimulator (100, 610) koaxial innerhalb der Bremspedaleinheit (20) ausgerichtet sind.
Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem der Pedalsimulator (100, 610) beim Anlegen der Bremse eine entgegengerichtete Rückwirkungskraft auf den Eingangskolben (34) und das Bremspedal (42, 536) ausübt, und wobei der Simulator (100, 610) ferner eine Flüssigkeitskammer begrenzt, die mit einem Flüssigkeitsbehälter in Fluidverbindung steht, und ein elektrisch betätigtes, normal geschlossenes Ventil umfasst, das beim Anlegen des Bremspedals (42, 536) betätigt wird, um während einer normalen Bremsbetriebsart einen ungehinderten Flüssigkeitsdurchfluss von der Kammer zum Behälter zu ermöglichen, und das während einer manuellen Durchdrückbetriebsart geschlossen ist, um eine Axialbewegung des Eingangskolbens (34) mit den Ausgangskolben (38, 40, 530, 532) zu koppeln.
Fahrzeugbremssystem (10, 400, 460, 500) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem die Schlupfregelventilanordnung zwischen der schaltenden Basisbremsventilanordnung (320; 322; 690; 692) und der ersten und zweiten Radbremse (16a, 16d; 16b, 16c; 506a, 506b; 506c, 506d) angeschlossen ist.