WO2012167979A1 - Bremsanlage für kraftfahrzeuge sowie verfahren zum betrieb einer bremsanlage - Google Patents

Bremsanlage für kraftfahrzeuge sowie verfahren zum betrieb einer bremsanlage Download PDF

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brake system
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Steffen Linkenbach
Johann Jungbecker
Stefan A. Drumm
Johannes GÖRLACH
Lothar Schiel
Marco Besier
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Continental Teves AG and Co OHG
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    • B60T8/90—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force responsive to a speed condition, e.g. acceleration or deceleration with failure responsive means, i.e. means for detecting and indicating faulty operation of the speed responsive control means using a simulated speed signal to test speed responsive control means

Definitions

  • the invention relates to a brake system for motor vehicles according to the preamble of claim 1 and to a method according to the preamble of claim 12.
  • Brake-by-wire brake systems are becoming increasingly widespread in motor vehicle technology, and in these brake systems, the brake can be activated without the driver having to actively act on the basis of electronic signals
  • These electronic signals may, for example, by an electronic program Stabilticianspro ⁇ (ESC), or a distance control system (ACC) are output.
  • ESC electronic program Stabilticianspro ⁇
  • ACC distance control system
  • WO 95/28307 discloses a brake Anläge with an actuatable by means of an actuating pedal tandem master cylinder, controllable
  • Simulator chambers is connected.
  • the wheel brakes of the front axle are hereby acted upon either by the pressure of a pressure ⁇ space of the master cylinder or the pressure of a brake ⁇ pressure transducer.
  • a displacement of the primary piston of the tandem master cylinder in the brake actuation ⁇ direction can be effected in the prior art brake system only by the driver via the brake pedal.
  • the present invention has the object to improve ei ⁇ ne brake system of the type mentioned in that a review or monitoring of the functionality of the brake system can be performed.
  • a pressure build-up in the main brake ⁇ cylinder, without actuation of the brake pedal by the driver be feasible.
  • the invention is based on the idea that the main ⁇ brake cylinder piston by means of a test piston in Bremsbetä ⁇ ment direction is displaceable, including the test piston is hydraulically actuated. Of for actuating the beaukolbens notwendi ⁇ ge pressure of the electrically controllable pressure supply device is preferably provided.
  • the proposed brake system offers the advantage that, as part of a monitoring of the brake system, the master cylinder can be actuated by the pressure supply device, so that, e.g. Before commissioning the vehicle in a so-called. Predrive-Check, a beautician attendant in the master cylinder for checking the tightness and / or the correct operation of various components of the brake system is feasible.
  • the electrically controllable pressure supply device is preferably formed by a cylinder-piston arrangement whose piston can be actuated by an electromechanical actuator.
  • hydraulic pressure can be generated as needed and an intermediate storage of hydraulic energy can be dispensed with.
  • To reduce the overall length of the pedal operation unit of the main brake cylinder piston is preferably at least partially ⁇ as performed in the test tube, for which this is particularly preferably designed as a ring piston.
  • the transmission of an actuating force from the test piston to the master brake cylinder piston advantageously takes place simply by mechanical contact between the test piston and the master brake cylinder piston.
  • the actuating force from the pressure supply device is hydraulically Raulisch transferred to the test piston.
  • the test piston brake pedal side ei ⁇ nen piston collar the master brake cylinder piston can be easily operated mechanically.
  • the piston collar particularly preferably forms a brake pedal-side stop for the master brake cylinder piston.
  • a further advantageous disclosed embodiment of erfindungsge ⁇ MAESSEN brake system provides that the test piston delimits a hyd ⁇ raulische chamber which is arranged such that a pressure of the hydraulic chamber charged to the test tube in the brake actuating direction.
  • a movement of the test piston in the brake actuation direction can be effected.
  • the chamber as a hydraulic annular chamber out ⁇ leads.
  • the effective area of the hydraulic chamber is preferably designed to be greater than the effective area of the master brake cylinder piston.
  • test piston is arranged according to an embodiment of the invention in a housing, wherein the test piston with the housing limits the hydraulic chamber.
  • the test piston is supported in the brake actuation ⁇ direction via a biased elastic element on the Housing off.
  • the test piston is held without pressurization of the hydraulic chamber at its brake pedal side stop.
  • the brake system comprises a valve arrangement for controlling or controlling the pressure in the hydraulic chamber.
  • a test pressure build-up in the master cylinder can be performed or terminated without driver operation.
  • valve assembly preferably comprises only an electrostatic ⁇ actuatable first valve. Via the first Ven ⁇ til a hydraulic line between the hydraulic devices ⁇ 's chamber and the pressure supply device is connected to atmospheric pressure or can be connected.
  • Brake system comprises the valve assembly in addition to the first valve an electromagnetically operable, advantageously normally closed, second valve.
  • the second valve is arranged in the hydraulic line between the chamber and the pressure supply device. Means of the second valve, the pressure provisioning ⁇ device can be separated at an initiated by the driver "Bra- ke-by-wire" braking is possible from the hydraulic chamber, so that there can be no effect on the brake pedal via a displacement of the educakolbens.
  • an electromagnetically actuated to ⁇ switching valve is provided per brake circuit, which between the electric controllable pressure supply device and the brake circuit is arranged.
  • the Zuschalt ⁇ valve is designed to be normally closed, so that the brake ⁇ circle is separated hydraulically in a de-energized fallback mode of the pressure supply device.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that in each case an electromagnetically actuated separating valve is provided between the master brake cylinder and the brake circuits. This is preferably designed to be normally open, so that the brake circuits are hydraulically connected to the master cylinder in a de-energized fallback mode and so can be pressurized by the driver.
  • the brake system comprises exactly one electrically controllable pressure supply device to which all brake circuits are connected.
  • each brake circuit for example by means of the Zuschaltventils and the isolation valve, depending on the operating ⁇ art with the master cylinder or pressure supply device are connected.
  • the braking system comprises an electronic control unit CONT ⁇ ER and. This is designed to control the electrically controllable pressure supply device in the sense of a regulation or control of the hydraulic pressure delivered by it. Furthermore, the electromagnetically actuated valves of the brake system are controlled or controlled by the control and regulating unit.
  • the brake system comprises an atmospheric pressure.
  • the pressure medium reservoir which is connected to the pressure chamber of the master cylinder or connectable.
  • the braking system per wheel brake comprising an electromagnetic ⁇ magnetically operable inlet valve and one electromagnetic discharge valve actuatable ⁇ table.
  • the wheel brake pressure of each wheel brake can be regulated radindi ⁇ viduell by means of the on and off ⁇ lassventile.
  • each wheel brake can be separated with ⁇ means of the intake valve in the implementation of the Predrive- checks of the master brake cylinder and the pressure supply device.
  • the simulation device is advantageously an electromagnetically actuable, in particular de-energized ge ⁇ connected, simulator release valve on or switched off.
  • the simulation device can first be switched off and then switched on in order to check the tightness and the travel-force characteristic of the simulation device.
  • the brake system preferably comprises at least one Drucksen ⁇ sensor for detecting a pressure of the master cylinder, a displacement or angle sensor for detecting a position or position of a piston of the pressure supply device and a pressure sensor each brake circuit.
  • the test piston is actuated hydraulically in the brake actuation direction, by means of the Druckrs ⁇ positioning device, a pressure in a limited by the test piston hydraulic chamber, advantageously annular chamber constructed.
  • the master brake cylinder piston is at least as far postponed until arranged in the master cylinder pressure compensation holes are closed.
  • the travelable from the test tube in the housing hub, that a traverse of the master brake cylinder piston is achieved by the entrainment of the Hauptbremszylinderkol ⁇ bens (eg via the collar of the strigkolbens) which causes a Siche ⁇ res closing the pressure equalizing holes.
  • a correlation of the pressure in a pressure chamber of the master brake cylinder with the pressure in the pressure supply device is checked.
  • a measured correlation is particularly preferably compared with a predetermined correlation.
  • Fig. 1 shows an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 shows an enlarged detail of the principalsbei ⁇ game of FIG. 1.
  • FIG. 1 an embodiment of an inventive ⁇ Shen brake system is shown schematically.
  • the brake system according to the example comprises a pedal operation unit 2, a Radbremsdruckmodulations sensible (HCU) 32 and an electronic control and regulating unit (ECU) 33.
  • the Pedalbet2011i ⁇ supply unit 2 comprises a master brake cylinder or tandem master cylinder 1 and a simulation means 27, which in a " brake-by-wire "mode, the vehicle ⁇ leader has a pleasant pedal feel.
  • brake circuits I, connected II each brake circuit I, II beispielsge ⁇ Telss two hydraulically operated wheel brakes 36 comprises.
  • master cylinder piston 8 (primary piston) of the master cylinder 1 is coupled via a Actuate the ⁇ supply force-transmitting push rod 30 with the brake pedal 31.
  • Housing 13 of the pedal ⁇ activity 2 is the cylinder in which the primary piston 8 and the secondary piston of the tandem master cylinder 1 are guided.
  • the two pressure chambers 11, 10 of the main ⁇ brake cylinder 1 with the simulation device 27 are hydraulically connected. It is also possible that only one of the Pressure chambers is connected to the simulation device or that in each case a simulation device is connected to the pressure chambers.
  • Simulation device 27 includes a device positioned by means of an elastic element (e.g., spring) 43
  • Simulator piston 52 (stepped piston), on the one hand a the elastic element 43 receiving simulator space 40 and on the other hand two directly with each a pressure chamber 10, 11 of the master cylinder 1 in connection standing
  • Simulator chambers 50, 51 limited. Simulator room 40 can be connected via a normally closed simulator release valve 26 with atmospheric pressure.
  • Simulator-release valve 26 is connected in parallel to a simulation device opening towards the check valve. By means of the simulator release valve 26 can the Simulati ⁇ ons Huawei mono- 27 or be switched off.
  • the brake system includes a central electric
  • controllable pressure supply device 12 which is advantageously designed as a hydraulic cylinder-piston arrangement whose piston can be actuated by an electromechanical actuator, the one
  • the electromechanical actuator is formed for example by an electric motor with a reduction gear.
  • Pressure supply device 12 is connected via hydraulic lines 44, 45 to the brake circuits I, II.
  • a normally closed additives ⁇ chaltventil 24 is provided with a parallel-connected to the wheel brake ⁇ disposed opening check valve 36 out.
  • To modulate the wheel brake pressures of the wheel brakes 36 includes the Radbremstikmodulations adopted 32 example according to each wheel 36, a normally open inlet valve 23 and a normally closed exhaust valve 35.
  • the wheel brakes 36 via a return line 19 (each brake circuit I, II) with a lower Atmo ⁇ spherical pressure standing pressure medium reservoir 34 are connected.
  • the pressure chambers 10, 11 of the master cylinder 1 are just ⁇ if connected to the pressure fluid reservoir 34. Shut-off of the hydraulic connection between the pressure chamber 11 and the pressure fluid reservoir 34 takes place by means of pressure compensation bores 9 formed in the master brake cylinder 1 which, when the master brake cylinder piston 8 is displaced in the brake actuation direction
  • the brake system comprises a test piston 3, ⁇ with which the master brake cylinder piston 8 of the master cylinder 1 in the brake actuation direction is displaceable.
  • Test piston 3 is hydraulically actuated by means of the electrically controllable pressure supply device 12.
  • a hydraulic chamber 7 is provided, which is connected to the pressure supply device 12 or
  • Test piston 3 is integrated according to the example in the pedal actuation unit 2. Like the Fig. 1 and in particular the ver ⁇ eliteten representation of FIG. 2 is removed, a portion of the stem of the primary piston 8 is taken from the test tube 3 on ⁇ and is guided by them. Test piston 3 has a brake pedal side inwardly projecting piston collar 17, which is a mechanical stop or contact for the master brake cylinder piston 8 with respect to a movement in the direction of the brake pedal 31. Test piston 3 delimited with the housing 13 of the pedal actuation unit 2, a hydraulic annular chamber 7. In housing 13, a hyd ⁇ raulischer follow-up space 14 is formed, the brake pedal side is limited by test piston 3.
  • the piston 8 in the unactuated state
  • the piston collar 17 of the exckol ⁇ Ben 3 in a so-called zero position 18.
  • housing 13 forms a mechanical stop 22 for the test piston 3.
  • Nachlaufhoffm 14 is hydraulically connected to the pressure medium reservoir 34 and thus is always below atmospheric pressure.
  • Chamber 7 can be acted upon via a line 20 with pressure.
  • line 20 is connected to the pressure supply device 12.
  • line 20 is separable from the pressure supply device 12 and connectable to atmospheric pressure.
  • the example according ⁇ braking system of Fig. 1 comprises a valve assembly 4, with which the hydraulic connections mentioned are controllable.
  • a normally open valve 5 and for the pressure build-up a normally closed valve 6 is provided.
  • the electromagnetic valves 5 and 6 are independent gig controllable from each other.
  • line 20 may be permanently connected to the pressure supply device 12 without the interposition of a valve 6. In this case, it is useful to select a normally closed valve as solenoid valve 5 in order to minimize the power requirement during pressure buildup phases of the pressure supply device 12.
  • Ring chamber 7 is hydraulically sealed by means of sealing rings 21.
  • the corresponding sealing ring grooves can be arranged in the test piston 3 or in the housing 13.
  • the effective area of the annular chamber 7 is advantageously RESIZE ⁇ SSER executed as the effective area of the primary piston. 8
  • ⁇ 7 with the test tube 3 is always moved at a pressure equilibrium between the pressure chamber 11 and annular chamber in its piston stop 22nd
  • the pressure equalization bores 9 integrated in the primary pistons 8 are closed off.
  • the brake system includes for a safe driver brake request ⁇ detection and various monitoring functions at- according to the game one, eg redundant running, displacement sensor 55 for detecting a shift of the primary piston 8, a pressure sensor 56 for detecting a pressure of the master cylinder 1, a displacement or angle sensor 57 for detecting a position or position of the electric motor or the transmission of the pressure supply device 12, a Pressure sensor 58 for detecting a pressure of the brake circuit I and a pressure sensor 59 for detecting a pressure of the brake circuit II.
  • a safe driver brake request ⁇ detection and various monitoring functions at- according to the game one, eg redundant running, displacement sensor 55 for detecting a shift of the primary piston 8, a pressure sensor 56 for detecting a pressure of the master cylinder 1, a displacement or angle sensor 57 for detecting a position or position of the electric motor or the transmission of the pressure supply device 12, a Pressure sensor 58 for detecting a pressure of the brake circuit I and a pressure sensor 59 for detecting a pressure of the brake circuit II.
  • the wheel inlet valves 23 are closed and the Zuschaltven ⁇ tile 24 of the pressure supply device 12 is opened, for example.
  • Separating valve 25 of the pressure chamber 10 is closed, separating ⁇ valve 25 of the pressure chamber 11 is closed.
  • Simulator ⁇ separating valve 26 remains closed.
  • Valve 5 of the valve assembly 4 is closed and the valve 6 is opened so that effected by appropriate control of the pressure READY ⁇ averaging means 12, a pressure build-up in the annular chamber 7 of the strigkolbens. 3
  • the tightness of the brake system, in particular also of the simulator separation valve 26, checked or an air intake can be detected.
  • the Druckrstel ⁇ treatment device 12 is actuated via the test piston 3 of the primary piston 8 and the resulting signals of the path ⁇ or angle sensor 57 of the pressure supply device 12 as well as the pressure sensor 58 are evaluated.
  • a nominal path-pressure map (path-force characteristic) of the pedal simulator 27 stored.
  • the Simula ⁇ tion device 27 is mechanically and hydraulically intact and functional.
  • the two connecting valves 24 are opened and the two separating valves 25 are closed, so that a pressure is set at the wheel brakes 36 by means of the pressure supply device 12.
  • the tightness can be checked or an air ⁇ entry can be detected.
  • simulation device 27 for example by the normally closed simulator release valve 26, let ⁇ switches and master cylinder 1 is connected via the normally open ⁇ fenen isolation valves 25 with the wheel brakes 36 , so that the driver has a penetration on the wheel brakes 36.
  • Pedal actuation unit 2 offers the brake system before ⁇ part, the pedal actuation unit 2 without driver operation, eg at a Predrive Check, to check their functionality (eg on hydraulic tightness, possible air entry, force-displacement characteristics of the simulation device 27, etc.).

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Abstract

Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer sog. „Brake-by-wire"-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der „Brake-by-wire"-Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, mit einem Hauptbremszylinder (1), an den Bremskreise (I, II) angeschlossen sind und der einen Hauptbremszylinderkolben (8) aufweist, welcher über eine Betätigungskräfte übertragende Druckstange (30) mit einem Bremspedal (31) gekoppelt ist, mit einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (12), welche mit einem, insbesondere jedem, Bremskreis (I, II) hydraulisch verbindbar ist, und mit einer mit dem Hauptbremszylinder (1) hydraulisch verbundenen Simulationseinrichtung (27), die in der „Brake-by-wire"-Betriebsart dem Fahrzeugführer ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt, sowie mit einem hydraulisch betätigbaren Prüfkolben (3), mittels welchem der Hauptbremszylinderkolben (8) in Bremsbetätigungsrichtung verschiebbar ist, sowie Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge.

Description

Bremsanlage für Kraftfahrzeuge sowie Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage
Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.
In der Kraftfahrzeugtechnik finden „Brake-by-wire"- Bremssysteme eine immer größere Verbreitung. Bei diesen Bremssystemen kann die Bremse einerseits ohne aktives Zutun des Fahrzeugführers aufgrund elektronischer Signale
" fremd"-betätigt werden. Diese elektronischen Signale können beispielsweise von einem elektronischen Stabilitätspro¬ gramm (ESC) oder einem Abstandsregelsystem (ACC) ausgegeben werden. Andererseits kann auf eine Betätigung des Bremssys¬ tems ganz oder teilweise verzichtet werden, wenn eine vom Fahrzeugführer über eine Bremspedalbetätigungskraft ange¬ forderte Bremswirkung beispielsweise durch Umschalten eines elektrischen Fahrzeugantriebs in einen Generatorbetrieb er¬ zielt wird.
Ein gattungsgemäße Bremsanlage ist beispielsweise aus der WO 95/28307 bekannt. Die WO 95/28307 offenbart eine Brems- anläge mit einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren Tandem-Hauptbremszylinder, ansteuerbaren
Bremsdruckgebern, an welche die Radbremsen des Fahrzeugs angeschlossen sind und die mit dem Hauptbremszylinder verbindbar sind, und zwei Simulatorkammern, wobei jeder Druckraum des Tandem-Hauptbremszylinder an eine der
Simulatorkammern angeschlossen ist. Die Radbremsen der Vorderachse sind hierbei entweder mit dem Druck eines Druck¬ raums des Hauptbremszylinders oder dem Druck eines Brems¬ druckgebers beaufschlagbar. Eine Verschiebung des Primärkolbens des Tandem-Hauptbremszylinders in Bremsbetätigungs¬ richtung kann bei der vorbekannten Bremsanlage nur durch den Fahrzeugführer über das Bremspedal bewirkt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ei¬ ne Bremsanlage der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass eine Überprüfung bzw. Überwachung der Funktionsfähigkeit der Bremsanlage durchgeführt werden kann. So soll insbesondere ein Druckaufbau im Hauptbrems¬ zylinder, ohne Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer, durchführbar sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bremsanlage gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass der Haupt¬ bremszylinderkolben mittels eines Prüfkolbens in Bremsbetä¬ tigungsrichtung verschiebbar ist, wozu der Prüfkolben hydraulisch betätigbar ist. Bevorzugt wird der zur Betätigung des Prüfkolbens notwendi¬ ge Druck von der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung bereitgestellt.
Die vorgeschlagene Bremsanlage bietet den Vorteil, dass im Rahmen einer Überwachung der Bremsanlage der Hauptbremszylinder durch die Druckbereitstellungseinrichtung betätigt werden kann, so dass, z.B. vor der Inbetriebnahme des Fahrzeuges in einem sog. Predrive-Check, ein Prüfdruckaufbau in dem Hauptbremszylinder zur Überprüfung der Dichtigkeit und/oder der korrekten Funktionsweise verschiedener Komponenten der Bremsanlage durchführbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
So wird die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung bevorzugt durch eine Zylinder-Kolben-Anordnung gebildet, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktua- tor betätigbar ist. Hierdurch kann bei Bedarf hydraulischer Druck erzeugt und auf eine Zwischenspeicherung von hydraulischer Energie verzichtet werden.
Zur Verringerung der Baulänge der Pedalbetätigungseinheit wird der Hauptbremszylinderkolben bevorzugt zumindest teil¬ weise in dem Prüfkolben geführt, wofür dieser besonders bevorzugt als Ringkolben ausgeführt ist.
Die Übertragung einer Betätigungskraft von dem Prüfkolben auf den Hauptbremszylinderkolben erfolgt vorteilhafterweise einfach durch einen mechanischen Kontakt zwischen dem Prüfkolben und dem Hauptbremszylinderkolben. Dabei wird die Betätigungskraft von der Druckbereitstellungseinrichtung hyd- raulisch auf den Prüfkolben übertragen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage umfasst der Prüfkolben bremspedalseitig ei¬ nen Kolbenbund. Hiermit kann der Hauptbremszylinderkolben einfach mechanisch betätigt werden. Im unbetätigten Zustand des Prüfkolbens bildet der Kolbenbund besonders bevorzugt einen bremspedalseitigen Anschlag für den Hauptbremszylinderkolben .
Eine weitere vorteilhafte Aus führungs form der erfindungsge¬ mäßen Bremsanlage sieht vor, dass der Prüfkolben eine hyd¬ raulische Kammer begrenzt, welche derart angeordnet ist, dass eine Druckbeaufschlagung der hydraulischen Kammer den Prüfkolben in Bremsbetätigungsrichtung belastet. So kann bei Druckbeaufschlagung der hydraulischen Kammer durch die Druckbereitstellungseinrichtung eine Bewegung des Prüfkolbens in Bremsbetätigungsrichtung bewirkt werden. Besonders bevorzugt ist die Kammer als hydraulische Ringkammer ausge¬ führt .
Damit der Prüfkolben im Falle eines Druckgleichgewichtes zwischen dem Druckraum des Hauptbremszylinders und der hyd¬ raulischen Kammer an seinen bremspedalabgewandten Anschlag verschoben und dort gehalten wird, ist die Wirkungsfläche der hydraulischen Kammer bevorzugt größer als die Wirkungsfläche des Hauptbremszylinderkolbens ausgeführt.
Zur Erzielung einer kompakten Bauform sind der Hauptbremszylinder und der Prüfkolben gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in einem Gehäuse angeordnet, wobei der Prüfkolben mit dem Gehäuse die hydraulische Kammer begrenzt. Besonders bevorzugt stützt sich der Prüfkolben in Bremsbetätigungs¬ richtung über ein vorgespanntes elastisches Element an dem Gehäuse ab. So wird der Prüfkolben ohne Druckbeaufschlagung der hydraulischen Kammer an seinem bremspedalseitigen Anschlag gehalten.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Bremsanlage eine Ventilanordnung zur Regelung oder Steuerung des Druckes in der hydraulischen Kammer. So kann zur Überprüfung der Bremsanlage ein Prüfdruckaufbau in dem Hauptbremszylinder ohne Fahrerbetätigung durchgeführt bzw. beendet werden.
In der einfachsten und damit kostengünstigsten Ausgestaltung umfasst die Ventilanordnung bevorzugt nur ein elektro¬ magnetisch betätigbares erstes Ventil. Über das erste Ven¬ til ist eine hydraulische Leitung zwischen der hydrauli¬ schen Kammer und der Druckbereitstellungseinrichtung mit Atmosphärendruck verbunden oder verbindbar.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Aus führungs form der
Bremsanlage umfasst die Ventilanordnung neben dem ersten Ventil ein elektromagnetisch betätigbares, vorteilhafterweise stromlos geschlossenes, zweites Ventil. Das zweite Ventil ist dabei in der hydraulischen Leitung zwischen der Kammer und der Druckbereitstellungseinrichtung angeordnet. Mittels des zweiten Ventils kann die Druckbereitstellungs¬ einrichtung bei einer durch den Fahrer eingeleiteten „Bra- ke-by-Wire"-Bremsung von der hydraulischen Kammer getrennt werden, so dass es zu keiner Rückwirkung auf das Bremspedal über eine Verschiebung des Prüfkolbens kommen kann.
Gemäß einer vorteilhaften Aus führungs form der Erfindung ist je Bremskreis ein elektromagnetisch betätigbares Zu¬ schaltventil vorgesehen, welches zwischen der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung und dem Bremskreis angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist das Zuschalt¬ ventil stromlos geschlossen ausgeführt, damit der Brems¬ kreis in einer stromlosen Rückfallbetriebsart hydraulisch von der Druckbereitstellungseinrichtung getrennt ist.
Eine weitere vorteilhafte Aus führungs form der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Hauptbremszylinder und den Bremskreisen jeweils ein elektromagnetisch betätigbares Trennventil vorgesehen ist. Dieses ist bevorzugt stromlos offen ausgeführt, damit die Bremskreise in einer stromlosen Rückfallbetriebsart hydraulisch mit dem Hauptbremszylinder verbunden sind und so vom Fahrzeugführer mit Druck beaufschlagt werden können.
Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der Erfindung um- fasst die Bremsanlage genau eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, an welche alle Bremskreise angeschlossen sind. So kann jeder Bremskreis, z.B. mittels des Zuschaltventils und des Trennventils, je nach Betriebs¬ art mit dem Hauptbremszylinder oder der Druckbereitstellungseinrichtung verbunden werden.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage eine elektronische Steu¬ er- und Regeleinheit. Diese ist zur Ansteuerung der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung im Sinne einer Regelung oder Steuerung des von ihr abgegebenen hydraulischen Druckes ausgebildet. Weiterhin werden durch die Steuer- und Regeleinheit die elektromagnetisch betätigbaren Ventile der Bremsanlage geregelt bzw. gesteuert.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung um- fasst die Bremsanlage einen unter Atmosphärendruck stehen- den Druckmittelvorratsbehälter, welcher mit dem Druckraum des Hauptbremszylinders verbunden bzw. verbindbar ist. Das Absperren der hydraulischen Verbindung zwischen dem Druckraum und dem Druckmittelvorratsbehälter erfolgt mittels in dem Hauptbremszylinder ausgebildeter Druckausgleichsbohrungen, deren radial nach außen gerichteten Mündungen bei Verschiebung des Hauptbremszylinderkolbens in Bremsbetäti¬ gungsrichtung einen Dichtring überfahren.
Bevorzugt umfasst die Bremsanlage je Radbremse ein elektro¬ magnetisch betätigbares Einlassventil und ein elektromagne¬ tisch betätigbares Auslassventil. Mittels der Ein- und Aus¬ lassventile kann der Radbremsdruck jeder Radbremse radindi¬ viduell geregelt werden. Außerdem kann jede Radbremse mit¬ tels des Einlassventils bei der Durchführung des Predrive- Checks von dem Hauptbremszylinder und der Druckbereitstellungseinrichtung getrennt werden.
Die Simulationseinrichtung ist vorteilhafterweise über ein elektromagnetisch betätigbares, insbesondere stromlos ge¬ schlossenes, Simulatorfreigabeventil an- oder abschaltbar. So kann im Rahmen des Predrive-Checks die Simulationseinrichtung zunächst ab- und dann angeschaltet werden, um die Dichtigkeit und die Weg-Kraft-Charakteristik der Simulationseinrichtung zu überprüfen.
Um eine umfassende Überprüfung der Dichtigkeit und der Funktionsfähigkeit der Bremsanlage durchführen zu können, umfasst die Bremsanlage bevorzugt zumindest einen Drucksen¬ sor zur Erfassung eines Druckes des Hauptbremszylinders, einen Weg- oder Winkelsensor zur Erfassung einer Lage oder Position eines Kolbens der Druckbereitstellungseinrichtung und einen Drucksensor je Bremskreis. Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Prüfkolben hydraulisch in Bremsbetätigungsrichtung betätigt, indem mittels der Druckbereits¬ tellungseinrichtung ein Druck in einer von dem Prüfkolben begrenzten hydraulischen Kammer, vorteilhafterweise Ringkammer, aufgebaut wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Hauptbremszylinderkolben wenigstens soweit verschoben, bis in dem Hauptbremszylinder angeordnete Druckausgleichs- bohrungen verschlossen sind. Hierzu ist vorteilhafterweise der vom Prüfkolben im Gehäuse zurücklegbare Hub derart be¬ messen, dass durch die Mitnahme des Hauptbremszylinderkol¬ bens (z.B. über den Bund des Prüfkolbens) ein Verfahrweg des Hauptbremszylinderkolbens erzielt wird, der ein siche¬ res Schließen der Druckausgleichsbohrungen bewirkt.
Bevorzugt wird bei geschlossenen Druckausgleichsbohrungen eine Korrelation des Druckes in einem Druckraum des Hauptbremszylinders mit dem Druck in der Druckbereitstellungs¬ einrichtung überprüft. Besonders bevorzugt wird hierzu eine gemessene Korrelation mit einer vorgegebenen Korrelation verglichen .
Vorteilhafterweise wird bei nicht vorhandener oder von der vorgegebenen Korrelation abweichender Korrelation auf eine Leckage im Hauptbremszylinder oder ein Blockieren des Hauptbremszylinderkolbens oder des Bremspedals oder ein Blockieren des Prüfkolbens geschlossen.
Weitere Merkmale, Vorteile und bevorzugte Aus führungs formen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren. Es zeigen schematisch
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Bremsanlage, und
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt des Ausführungsbei¬ spiels aus Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä¬ ßen Bremsanlage schematisch dargestellt. Die Bremsanlage umfasst beispielsgemäß eine Pedalbetätigungseinheit 2, eine Radbremsdruckmodulationseinrichtung (HCU) 32 und ein elektronisches Steuer- und Regelgerät (ECU) 33. Die Pedalbetäti¬ gungseinheit 2 weist einen Hauptbremszylinder bzw. Tandem- Hauptbremszylinder 1 und eine Simulationseinrichtung 27 auf, die in einer „Brake-by-wire"-Betriebsart dem Fahrzeug¬ führer ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt. An die Druckräume 11, 10 des Hauptbremszylinders 1 sind Bremskreise I, II angeschlossen, wobei jeder Bremskreis I, II beispielsge¬ mäß zwei hydraulisch betätigbare Radbremsen 36 umfasst. In den hydraulischen Leitungen 41, 42 zwischen Druckraum 11, 10 und Bremskreis I, II ist jeweils ein stromlos offenes Trennventil 25 angeordnet. Hauptbremszylinderkolben 8 (Primärkolben) des Hauptbremszylinders 1 ist über eine Betäti¬ gungskräfte übertragende Druckstange 30 mit Bremspedal 31 gekoppelt. Beispielsgemäß stellt das Gehäuse 13 der Pedal¬ betätigungseinheit 2 den Zylinder dar, in welchem der Primärkolben 8 und der Sekundärkolben des Tandem- Hauptbremszylinders 1 geführt werden.
Beispielsgemäß sind die beiden Druckräume 11, 10 des Haupt¬ bremszylinders 1 mit der Simulationseinrichtung 27 hydraulisch verbunden. Es ist auch möglich, dass nur einer der Druckräume mit der Simulationseinrichtung verbunden ist oder dass jeweils eine Simulationseinrichtung an die Druckräume angeschlossen ist.
Simulationseinrichtung 27 umfasst einen mittels eines elastischen Elements (z.B. Feder) 43 positionierten
Simulatorkolben 52 (Stufenkolben) , der einerseits einen das elastische Element 43 aufnehmenden Simulatorraum 40 und andererseits zwei unmittelbar mit jeweils einem Druckraum 10, 11 des Hauptbremszylinders 1 in Verbindung stehende
Simulatorkammern 50, 51 begrenzt. Simulatorraum 40 kann über ein stromlos geschlossenes Simulatorfreigabeventil 26 mit Atmosphärendruck verbunden werden.
Simulatorfreigabeventil 26 ist ein zur Simulationseinrichtung hin öffnendes Rückschlagventil parallel geschaltet. Mittels des Simulatorfreigabeventils 26 kann die Simulati¬ onseinrichtung 27 ein- bzw. abgeschaltet werden.
Die Bremsanlage umfasst eine zentrale elektrisch
ansteuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 12, welche vorteilhafterweise als eine hydraulische Zylinder-Kolben- Anordnung ausgeführt ist, deren Kolben durch einen elektro- mechanischen Aktuator betätigbar ist, der eine
translatorische Bewegung des Kolbens gewährleistet, so dass in einem Druckraum der hydraulischen Zylinder-Kolben- Anordnung ein hydraulischer Druck aufgebaut wird. Der elektromechanische Aktuator wird beispielsweise durch einen Elektromotor mit einem Untersetzungsgetriebe gebildet.
Druckbereitstellungseinrichtung 12 ist über hydraulische Leitungen 44, 45 mit den Bremskreisen I, II verbunden. In jeder Leitung 44, 45 ist ein stromlos geschlossenes Zus¬ chaltventil 24 mit einem parallel geschalteten, zu den Rad¬ bremsen 36 hin öffnenden Rückschlagventil angeordnet. Zur Modulation der Radbremsdrücke der Radbremsen 36 umfasst die Radbremsdruckmodulationseinrichtung 32 beispielsgemäß für jede Radbremse 36 ein stromlos offenes Einlassventil 23 und ein stromlos geschlossenes Auslassventil 35. Über die Auslassventile 35 können die Radbremsen 36 über eine Rücklaufleitung 19 (je Bremskreis I, II) mit einem unter Atmo¬ sphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 34 verbunden werden.
Die Druckräume 10, 11 des Hauptbremszylinders 1 sind eben¬ falls mit dem Druckmittelvorratsbehälter 34 verbunden. Ein Absperren der hydraulischen Verbindung zwischen dem Druckraum 11 und dem Druckmittelvorratsbehälter 34 erfolgt mittels in dem Hauptbremszylinder 1 ausgebildeter Druckausgleichsbohrungen 9, die bei Verschiebung des Hauptbremszylinderkolbens 8 in Bremsbetätigungsrichtung einen
gehäusefesten Dichtring überfahren. Entsprechendes gilt für den Druckraum 10.
Um ein funktionale Überwachung der Bremsanlage durchführen zu können, umfasst die Bremsanlage einen Prüfkolben 3, mit¬ tels welchem der Hauptbremszylinderkolben 8 des Hauptbremszylinders 1 in Bremsbetätigungsrichtung verschiebbar ist. Prüfkolben 3 ist mittels der elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 12 hydraulisch betätigbar. Hierzu ist eine hydraulische Kammer 7 vorgesehen, welche mit der Druckbereitstellungseinrichtung 12 verbunden bzw.
verbindbar ist, so dass zur Betätigung des Prüfkolbens 3 in Bremsbetätigungsrichtung die Kammer 7 mit dem von der
Druckbereitstellungseinrichtung 12 bereit gestellten Druck beaufschlagt werden kann. Prüfkolben 3 ist beispielsgemäß in die Pedalbetätigungseinheit 2 integriert. Wie der Fig. 1 und insbesondere der ver¬ größerten Darstellung der Fig. 2 entnehmbar ist, wird ein Teil des Schaftes des Primärkolbens 8 von Prüfkolben 3 auf¬ genommen und wird durch diesen geführt. Prüfkolben 3 weist einen bremspedalseitigen nach innen vorspringenden Kolbenbund 17 auf, welcher einen mechanischen Anschlag bzw. Kontakt für den Hauptbremszylinderkolben 8 bezüglich einer Bewegung in Richtung des Bremspedals 31 darstellt. Prüfkolben 3 begrenzt mit dem Gehäuse 13 der Pedalbetätigungseinheit 2 eine hydraulische Ringkammer 7. In Gehäuse 13 ist ein hyd¬ raulischer Nachlaufraum 14 ausgebildet, der bremspedalsei- tig von Prüfkolben 3 begrenzt wird. Über eine in Nachlauf¬ raum 14 angeordnete vorgespannte Rückstellfeder 15 wird Prüfkolben 3 an einem mechanischen, bremspedalseitigen Gehäuseanschlag 16 gehalten. Somit wird Kolben 8 (im unbetätigten Zustand) durch den Kolbenbund 17 des Prüfkol¬ bens 3 in einer sogenannten Nulllage 18 mechanisch gehalten. In Bremsbetätigungsrichtung bildet Gehäuse 13 einen mechanischen Anschlag 22 für den Prüfkolben 3. Nachlaufräum 14 ist mit dem Druckmittelvorratsbehälter 34 hydraulisch verbunden und steht somit stets unter Atmosphärendruck.
Kammer 7 ist über eine Leitung 20 mit Druck beaufschlagbar. Dazu ist Leitung 20 mit der Druckbereitstellungseinrichtung 12 verbunden. Zum Abbau des Drucks in Kammer 7 ist Leitung 20 von der Druckbereitstellungseinrichtung 12 trennbar und mit Atmosphärendruck verbindbar. Die beispielsgemäße Brems¬ anlage der Fig. 1 weist eine Ventilanordnung 4 auf, mit der die genannten hydraulischen Verbindungen kontrollierbar sind. Für den Druckabbau ist ein stromlos offenes Ventil 5 und für den Druckaufbau ein stromlos geschlossenes Ventil 6 vorgesehen. Die Elektromagnetventile 5 und 6 sind unabhän- gig voneinander ansteuerbar. Alternativ kann Leitung 20 ohne Zwischenschaltung eines Ventils 6 permanent mit der Druckbereitstellungseinrichtung 12 verbunden sein. In diesem Falle ist es sinnvoll, als Elektromagnetventil 5 ein stromlos geschlossenes Ventil zu wählen, um den Strombedarf während Druckaufbauphasen der Druckbereitstellungseinrichtung 12 zu minimieren.
Ringkammer 7 wird hydraulisch mittels Dichtringen 21 abgedichtet. Die entsprechenden Dichtringnuten können im Prüfkolben 3 oder im Gehäuse 13 angeordnet sein.
Durch geeignete Ansteuerung der Ventilanordnung 4 und der Druckbereitstellungseinrichtung 12 kann in der Kammer 7 ein Druck aufgebaut werden, so dass es zu einer Bewegung des Prüfkolbens 3 in Bremsbetätigungsrichtung kommt. Über den mechanischen Kontakt zwischen dem Kolbenbund 17 des Prüf¬ kolbens 3 und dem Hauptbremszylinderkolben 8 wird so Hauptbremszylinderkolben 8 in Bremsbetätigungsrichtung axial bewegt. Dies bewirkt ein Verschließen der Druckausgleichsbohrungen 9 und danach - ohne Fahrerbetätigung - einen Prüfdruckaufbau in Druckraum 11.
Die Wirkfläche der Ringkammer 7 ist vorteilhafterweise grö¬ ßer als die Wirkfläche des Primärkolbens 8 ausgeführt. So¬ mit wird bei einem Druckgleichgewicht zwischen Druckraum 11 und Ringkammer 7 Prüfkolben 3 immer in seinen Kolbenanschlag 22 verschoben. Durch diese Verschiebung erfolgt ein Verschließen der in den Primärkolben 8 integrierten Druckausgleichsbohrungen 9.
Die Bremsanlage umfasst für eine sichere Fahrerbremswunsch¬ erkennung sowie verschiedene Überwachungsfunktionen bei- spielsgemäß einen, z.B. redundant ausgeführten, Wegsensor 55 zur Erfassung einer Verschiebung des Primärkolbens 8, einen Drucksensor 56 zur Erfassung eines Druckes des Hauptbremszylinders 1, einen Weg- oder Winkelsensor 57 zur Erfassung einer Lage oder Position des Elektromotors oder des Getriebes der Druckbereitstellungseinrichtung 12, einen Drucksensor 58 zur Erfassung eines Druckes des Bremskreises I und einen Drucksensor 59 zur Erfassung eines Druckes des Bremskreises II.
Zur Überwachung der Bremsanlage, z.B. im Rahmen eines Pre- drive-Checks ohne Fahrerbetätigung, werden beispielsgemäß die Rad-Einlassventile 23 geschlossen und die Zuschaltven¬ tile 24 der Druckbereitstellungseinrichtung 12 geöffnet. Trennventil 25 des Druckraums 10 wird geschlossen, Trenn¬ ventil 25 des Druckraums 11 wird geschlossen. Simulator¬ trennventil 26 bleibt geschlossen. Ventil 5 der Ventilanordnung 4 wird geschlossen und Ventil 6 wird geöffnet, so dass durch entsprechende Ansteuerung der Druckbereitstel¬ lungseinrichtung 12 ein Druckaufbau in der Ringkammer 7 des Prüfkolbens 3 erfolgt. Prüfkolben 3 verschiebt sich und verursacht ein Verschließen der Druckausgleichsbohrungen 9 der Druckräume 10, 11. Durch Vergleich der Druckwerte an den Drucksensoren 56 und 59 kann die Dichtigkeit der Bremsanlage, insbesondere auch des Simulatortrennventils 26, überprüft oder ein Lufteintrag erkannt werden.
Weiterhin kann im Rahmen eines Predrive-Checks durch Öffnen des Simulatortrennventils 26 die Funktionalität des Pedal¬ simulators 27 geprüft werden. Mittels der Druckbereitstel¬ lungseinrichtung 12 wird über den Prüfkolben 3 der Primärkolben 8 betätigt und die sich ergebenden Signale des Weg¬ oder Winkelsensors 57 der Druckbereitstellungseinrichtung 12 sowie z.B. des Drucksensors 58 werden auswertet. Es ist, z.B. in dem elektronischen Steuer- und Regelgerät 33, ein nominelles Weg-Druck-Kennfeld (Weg-Kraft-Charakteristik) des Pedalsimulators 27 abgelegt. Befinden sich die gemesse¬ nen Weg-Druck-Werte innerhalb des vorgegebenen Druck-Weg- Kennfeldes (inklusive Fehlertoleranzen), so ist die Simula¬ tionseinrichtung 27 mechanisch und hydraulisch intakt und funktionsfähig .
Um eine radseitige Dichtigkeitsprüfung durchzuführen, werden ausgehend von dem stromlosen Zustand die beiden Zuschaltventile 24 geöffnet und die beiden Trennventile 25 geschlossen, so dass mittels der Druckbereitstellungseinrichtung 12 ein Druck an den Radbremsen 36 eingestellt wird. Durch Vergleich der Druckwerte der Drucksensoren 58 und 59 können die die Dichtigkeit überprüft oder ein Luft¬ eintrag erkannt werden.
In der Normalbremsfunktion der Bremsanlage („Brake-by- wire"-Betriebsart ) ist Hauptbremszylinder 1, und damit der Fahrzeugführer, von den Radbremsen 36 durch die geschlossenen Trennventile 25 entkoppelt und die Bremskreise I, II sind über die geöffneten Zuschaltventil 24 mit der Druckbe¬ reitstellungseinrichtung 12 verbunden, welche den Systemdruck zur Betätigung der Radbremsen 36 bereitstellt. Simulationseinrichtung 27 ist, beispielsgemäß durch das geöff¬ nete Simulatorfreigabeventil 26, zugeschaltet, so dass das durch die Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer im Hauptbremszylinder 1 verdrängte Druckmittelvolumen durch die Simulationseinrichtung 27 aufgenommen wird und die Simulationseinrichtung 27 dem Fahrzeugführer ein gewohntes Bremspedalgefühl vermittelt. In einer Rückfallbetriebsart der Bremsanlage, z.B. bei ei¬ nem Ausfall der elektrischen Energieversorgung der Bremsanlage, ist Simulationseinrichtung 27, beispielsgemäß durch das stromlos geschlossene Simulatorfreigabeventil 26, abge¬ schaltet und Hauptbremszylinder 1 ist über die stromlos of¬ fenen Trennventile 25 mit den Radbremsen 36 verbunden, so dass der Fahrzeugführer einen Durchgriff auf die Radbremsen 36 besitzt.
Durch die Integration eines Prüfkolbens 3 in die
Pedalbetätigungseinheit 2 bietet die Bremsanlage den Vor¬ teil, die Pedalbetätigungseinheit 2 ohne Fahrerbetätigung, z.B. bei einem Predrive-Check, auf ihre Funktionalität hin zu überprüfen (z.B. auf hydraulische Dichtigkeit, möglichen Lufteintrag, Kraft-Weg-Charakteristik der Simulationseinrichtung 27 etc.) .

Claims

Patentansprüche :
1. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer sog. „Bra- ke-by-wire"-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der „Brake-by-wire"-Betriebsart betrie¬ ben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, mit
• einem Hauptbremszylinder (1), an den Bremskreise (I, II) angeschlossen sind und der einen Hauptbremszylinderkolben (8) aufweist, welcher über eine Betätigungskräfte übertragende Druckstange (30) mit einem Bremspedal (31) gekoppelt ist,
• einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (12), welche mit einem, insbesondere jedem, Bremskreis (I, II) hydraulisch verbindbar ist, und
• einer mit dem Hauptbremszylinder (1) hydraulisch verbundenen Simulationseinrichtung (27), die in der „Brake-by-wire"-Betriebsart dem Fahrzeugführer ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt,
gekennzeichnet durch einen hydraulisch betätigbaren Prüfkolben (3), mittels welchem der Hauptbremszylinderkolben (8) in Bremsbetätigungsrichtung verschiebbar ist .
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkolben (3) als ein Ringkolben ausgebildet ist, der einen Schaft des Hauptbremszylinderkolbens (8) aufnimmt .
3. Bremsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung einer Betätigungskraft von dem Prüfkolben (3) auf den Hauptbremszylinderkolben (8) durch einen mechanischen Kontakt (17) zwischen dem Prüfkolben (3) und dem Hauptbremszylinderkolben (8) erfolgt.
4. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkolben (3) bremspedalsei- tig einen Kolbenbund (17) umfasst, mittels welchem der Hauptbremszylinderkolben (8) mechanisch betätigbar ist.
5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkolben (3) eine hydrauli¬ sche Kammer (7), insbesondere eine Ringkammer, be¬ grenzt, wobei eine Druckbeaufschlagung der Kammer (7) den Prüfkolben (3) in Bremsbetätigungsrichtung belastet .
6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (1) und der Prüfkolben (3) in einem Gehäuse (13) angeordnet sind, wobei der Prüf¬ kolben (3) mit dem Gehäuse (13) die hydraulische Kammer (7) begrenzt.
7. Bremsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Prüfkolben (3) in Bremsbetätigungsrichtung über ein vorgespanntes elastisches Element (15) an dem Gehäuse (13) abstützt, wobei insbesondere das elas¬ tische Element (15) in einem hydraulischen Raum (14) angeordnet ist, welcher mit Atmosphärendruck, insbesondere mit einem Druckmittelvorratsbehälter (34), verbunden ist.
8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilanordnung (4) zur Rege¬ lung oder Steuerung des Druckes in der Kammer (7) vorhanden ist.
9. Bremsanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (7) über eine hydraulische Leitung (20) mit der Druckbereitstellungseinrichtung (12) verbunden oder verbindbar ist, wobei die Ventilanordnung (4) ein elektromagnetisch betätigbares erstes Ventil (5) um- fasst, über welches die hydraulische Leitung (20) mit Atmosphärendruck, insbesondere mit einem Druckmittel¬ vorratsbehälter (34), verbunden oder verbindbar ist, und dass die Ventilanordnung (4) insbesondere ein elektromagnetisch betätigbares zweites Ventil (6) um- fasst, welches in der hydraulische Leitung (20) zwi¬ schen der Kammer (7) und Druckbereitstellungseinrichtung (12) angeordnet ist.
10. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch wirksame Fläche zum Antrieb des Prüfkolbens (3) größer ist als die in einen Druckraum (11) des Hauptbremszylinders (1) ein¬ tauchende Stirnfläche des Hauptbremszylinderkolbens (8) .
11. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch steuerbare Druckbe¬ reitstellungseinrichtung (12) durch eine Zylinder- Kolben-Anordnung gebildet wird, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbar ist.
12. Verfahren zum Betrieb einer Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer sog. „Brake-by-wire"-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahr- zeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der „Brake- by-wire"-Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, und welche einen Hauptbremszylinder (1), an den Bremskreise (I, II) angeschlossen sind und der einen Haupt¬ bremszylinderkolben (8) aufweist, welcher über eine Betätigungskräfte übertragende Druckstange (30) mit einem Bremspedal (31) gekoppelt ist, eine elektrisch steuer¬ bare Druckbereitstellungseinrichtung (12), welche mit einem, insbesondere jedem, Bremskreis (I, II) hydrau¬ lisch verbindbar ist, und eine mit dem Hauptbremszylinder (1) hydraulisch verbundene Simulationseinrichtung (27), die in der „Brake-by-wire"-Betriebsart dem Fahr¬ zeugführer ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt, um- fasst, insbesondere zum Betrieb einer Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung oder Überprüfung der Bremsanlage der Hauptbremszylinderkolben (8) durch einen Prüfkolben (3) in Bremsbetätigungsrichtung verschoben wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfkolben (3) hydraulisch in Bremsbetätigungsrichtung betätigt wird, indem mittels der Druckbe¬ reitstellungseinrichtung (12) ein Druck in einer von dem Prüfkolben (3) begrenzten hydraulischen Kammer (7), insbesondere Ringkammer, aufgebaut wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinderkolben (8) wenigstens soweit verschoben wird, bis in dem Hauptbremszylinder (1) angeordnete Druckausgleichsbohrungen (9) verschlossen sind. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossenen Druckausgleichsbohrungen (9) ei ne Korrelation des Druckes in einem Druckraum (11) des Hauptbremszylinders (1) mit dem Druck in der Druckbe¬ reitstellungseinrichtung (12) überprüft wird, insbeson dere indem eine gemessene Korrelation mit einer vorge¬ gebenen Korrelation verglichen wird.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104179752A (zh) * 2014-07-23 2014-12-03 清华大学 一种汽车制动系统中液压控制单元的性能测试系统
CN112512873A (zh) * 2018-08-01 2021-03-16 罗伯特·博世有限公司 用于检查液压车辆制动系统的功能能力的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015006853A1 (de) * 2015-05-21 2016-11-24 Lucas Automotive Gmbh Elektrohydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage
US10046749B2 (en) * 2016-12-08 2018-08-14 Robert Bosch Gmbh Brake system and method of operating
DE202019101596U1 (de) * 2019-02-12 2020-05-13 Ipgate Ag Hydrauliksystem mit mindestens zwei hydraulischen Kreisen und mindestens zwei Druckversorgungseinrichtungen
DE102019208398A1 (de) 2019-06-07 2020-12-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Prüfen einer elektrohydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage für ein autonom fahrendes Landfahrzeug auf Luft in der Bremsflüssigkeit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3240680A1 (de) * 1982-11-04 1984-05-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hauptbremszylinder
WO1995028307A1 (de) 1994-04-19 1995-10-26 Itt Automotive Europe Gmbh Elektronisch regelbares bremsbetätigungssystem
WO1997018116A1 (de) * 1995-11-15 1997-05-22 Lucas Industries Public Limited Company Bremsanlage
WO2011029812A1 (de) * 2009-09-11 2011-03-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für kraftfahrzeuge und verfahren zu ihrem betrieb

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3240680A1 (de) * 1982-11-04 1984-05-10 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hauptbremszylinder
WO1995028307A1 (de) 1994-04-19 1995-10-26 Itt Automotive Europe Gmbh Elektronisch regelbares bremsbetätigungssystem
WO1997018116A1 (de) * 1995-11-15 1997-05-22 Lucas Industries Public Limited Company Bremsanlage
WO2011029812A1 (de) * 2009-09-11 2011-03-17 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für kraftfahrzeuge und verfahren zu ihrem betrieb

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104179752A (zh) * 2014-07-23 2014-12-03 清华大学 一种汽车制动系统中液压控制单元的性能测试系统
CN104179752B (zh) * 2014-07-23 2016-02-10 清华大学 一种汽车制动系统中液压控制单元的性能测试系统
CN112512873A (zh) * 2018-08-01 2021-03-16 罗伯特·博世有限公司 用于检查液压车辆制动系统的功能能力的方法
CN112512873B (zh) * 2018-08-01 2023-10-31 罗伯特·博世有限公司 用于检查液压车辆制动系统的功能能力的方法
US12447942B2 (en) 2018-08-01 2025-10-21 Robert Bosch Gmbh Method for testing the functional capability of a hydraulic vehicle braking system

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