WO2014135454A1 - Druckbereitstellungseinrichtung und bremsanlage - Google Patents

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WO2014135454A1
WO2014135454A1 PCT/EP2014/053965 EP2014053965W WO2014135454A1 WO 2014135454 A1 WO2014135454 A1 WO 2014135454A1 EP 2014053965 W EP2014053965 W EP 2014053965W WO 2014135454 A1 WO2014135454 A1 WO 2014135454A1
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pressure
piston
supply device
pressure chamber
smaller diameter
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PCT/EP2014/053965
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Hans-Jörg Feigel
Peter Drott
Kristijan Tarandek
Johann Jungbecker
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Continental Teves Ag & Co. Ohg
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    • B60T8/4072Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4081Systems with stroke simulating devices for driver input

Definitions

  • the invention relates to a pressure supply device according to the preamble of claim 1 and a brake system according to the preamble of claim 10.
  • Brake pedal operable master cylinder operable master cylinder, a waysimulator and a pressure delivery device known.
  • Wheel brakes are pressurized in a "brake-by-wire" mode by the pressure delivery device. In a fallback mode, the wheel brakes are pressurized by the brake pedal operable master cylinder
  • an electromechanically actuated pressure modulator with an operable by an electric motor working piston is known.
  • the working chamber is designed as a stepped bore, in which in the region of the smaller bore stage, an annular piston is guided axially movable with a pressure medium passage.
  • a valve is arranged, which closes the pressure medium passage within the annular piston upon actuation of the working piston.
  • the pressure modulator comprises another, arranged in a parallel offset to the annular piston floating piston.
  • the known pressure modulator is relatively expensive to produce due to the three pistons and builds comparatively large.
  • the pressure supply device should be as fail-safe as possible, so as well as the
  • the invention is based on the idea that in one
  • Stepped bore a stepped piston is guided, the piston stage of smaller diameter after a predetermined actuation of the stepped piston in the stage of smaller diameter
  • Stepped bore dips, so that the pressure chamber of the one
  • Pressure supply device is divided into a first pressure chamber and a second pressure chamber.
  • the pressure supply device comprises a stepped bore arranged in a housing, i. a housing bore having a first bore portion with a first bore diameter and a second bore portion with a second bore diameter, wherein the first
  • Bore diameter is smaller than the second bore diameter
  • a stepped piston ie, a piston having a first piston portion with a first piston diameter and a second piston portion having a second piston diameter, wherein the first piston diameter is smaller than the second
  • the pressure delivery device provides a
  • Cylinder-piston arrangement the piston is actuated by an electromechanical actuator.
  • the electromechanical actuator for actuating the stepped piston preferably comprises an electric motor and a
  • Sealing element is provided, which seals the first pressure chamber and the second pressure chamber against each other in a submerged state of the piston stage of smaller diameter.
  • the sealing element is particularly preferably arranged between the piston stage of smaller diameter and the housing in the region of the bore stage of smaller diameter.
  • the sealing element is fastened in the housing in the region of the bore step of smaller diameter, since here the space required for this is easier to provide.
  • Sealing element attached to the stepped piston in the region of the piston stage smaller diameter, which offers the advantage of easier installation on the piston.
  • the sealing element is particularly preferably attached to the end of the piston stage of smaller diameter facing away from the piston step of larger diameter.
  • the pressure medium connection is the
  • Wheel brakes arranged in the region of the first pressure chamber. According to one embodiment of the invention, the second
  • Pressure chamber preferably connectable via a hydraulic valve to a pressure medium container in order to limit or reduce the pressure in the second pressure chamber can.
  • the hydraulic valve is designed as a pressure relief valve.
  • the hydraulic valve is designed as an electrically actuated hydraulic valve, which in response to a position of the stepped piston and / or a pressure in the
  • Pressure supply device is controlled. In order to be able to perform a pressure build-up in the pressure chamber in the event of failure of the control of the hydraulic valve, this is
  • Hydraulic valve particularly preferably designed normally closed.
  • the hydraulic valve is designed as a mechanically actuated hydraulic valve, which is controlled in dependence on a position of the stepped piston.
  • the invention also relates to a brake system according to claim 10 with a pressure supply device according to the invention.
  • Brake-by-wire mode is operated and can be operated in at least one fallback mode in which only the operation by the driver is possible.
  • the brake system preferably comprises a simulation device which gives the driver a pleasant brake pedal feel in a "brake-by-wire" mode
  • Simulation device is particularly preferably carried out hydraulically and operatively coupled to the master cylinder.
  • the simulation device is advantageously designed to be switched on and off by means of a simulator release valve. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the subclaims and the following description with reference to figures.
  • Fig. 2 is an exemplary brake system.
  • a pressure supply ⁇ device 5 is schematically shown for a externally controllable braking system.
  • the pressure-providing device 5 ⁇ is designed as a hydraulic cylinder-piston arrangement.
  • a stepped bore 54 is arranged in a housing 53, which comprises a first bore region 54 ⁇ having a first bore diameter D x and a second bore region 54 ⁇ ⁇ having a second bore diameter D xx , wherein the first
  • a piston 51 is slidably mounted in the stepped bore 54. Piston 51 bounded together with the (stepped) housing bore 54 a pressure chamber 50. Piston 51 is actuated by an electromechanical actuator, the example according to a schematically indicated
  • Electric motor 35 and also schematically illustrated rotational-translation gear 36 is formed.
  • Rotary translation gear 36 is used e.g. through a
  • Actuation direction (to the left in Fig. 1) can pressure medium from the pressure chamber 50 to the wheel brakes of a hydraulic
  • FIG. 1 Motor vehicle brake system are displaced.
  • two wheel brakes 8a, 8b are connected via a hydraulic connection 38 to a first port 70 of the pressure chamber 50, wherein each wheel brake exemplarily
  • Inlet valve 6a, 6b is assigned. Pressure chamber 50 is opposed by means of a first sealing element (main seal) 60
  • Piston 51 is formed as a stepped piston, that is, it comprises a first piston portion 51 ⁇ with a first
  • the piston 51 has a pin 51 ⁇ with a smaller diameter.
  • Bore 54 and piston 51 are designed such that upon actuation of the stepped piston 51 in the actuating direction, the piston stage 51 ⁇ smaller diameter (the pin) after a predetermined operation or after a predetermined actuation path in the step 54 ⁇ smaller diameter of the stepped bore 54 is immersed.
  • the pressure chamber 50 is divided into a first pressure chamber 55 and a second pressure chamber 56, wherein the second pressure chamber 56 is an annular chamber.
  • a second sealing element 61 is provided, which is arranged in the immersed state of the piston stage 51 ⁇ between the piston stage smaller diameter 51 ⁇ and the housing 53 in the region of the bore stage smaller diameter 54 ⁇ .
  • the sealing element 61 may be fixed in the housing 53 in the region of the bore step smaller diameter 54 ⁇ (arrangement of the second sealing element 61 in the small bore 54 ⁇ ), as shown for example in Fig. 1.
  • the pin 51 ⁇ (the piston stage smaller diameter) then dives into the
  • a sealing element 61 a may be ⁇ on the stepped piston 51 in the area of the piston step smaller
  • Diameter 51 advantageously be attached to the piston of the larger diameter 51 ⁇ ⁇ opposite end of the piston stage of smaller diameter 51 (arrangement of the second sealing member 61 ⁇ on the pin / the piston stage 51), as shown in FIG. 2 beispielshow.
  • the first connection 70 of the pressure chamber 50 for connecting the wheel brakes 8a, 8b is arranged in the region of the first pressure chamber 55.
  • Pressure delivery device becomes the stepped version the housing bore 54 and the piston 51 understood, through which the pressure chamber 50 can be separated into two mutually sealed pressure chambers 55, 56.
  • the piston 51 can be advanced until the second sealing element 61 is engaged.
  • Pressure chamber 55 is then sealed by sealing element 61 against atmospheric pressure, so that in pressure chamber 55 and thus in the wheel brakes 8a, 8b, a pressure build-up is still possible.
  • a sleeping error of the sealing element 61 can be detected by test routines. So can
  • the hydraulic valve is opened, the piston are driven up to the immersion in the second sealing element, the connecting valves are kept closed to the wheel brakes and the resulting pressure be evaluated by means of a pressure sensor as an indication of an intact sealing effect of the second sealing element.
  • connection 71 to the pressure chamber 50 is provided according to the example.
  • pressure chamber 56 can be connected via a hydraulic valve 57 to a pressure medium container 4, advantageously to the pressure medium reservoir 4 of the brake system, which is under atmospheric pressure.
  • the hydraulic valve can be effected that in the pressure chamber 56, no further pressure increase or only a smaller increase in pressure or a pressure drop can be performed, even if the piston 51 is further actuated (further pressure build-up in pressure chamber 55).
  • the delivery rate of the pressure supply device 5 to the wheel brakes (via chamber 55) can be improved and a faster brake pressure build-up be achieved without the required engine power (the engine torque) must be increased.
  • Pressure supply device 5 is improved in terms of its capacity for nominal conditions (no fading), so that a faster brake pressure build-up can be done without the engine power / engine torque to be installed must be raised. Nevertheless, the brake pressures required for pad fading are achieved by the pressure-providing device. Furthermore, the entire length of the pressure supply ⁇ device is reduced.
  • the hydraulic valve 57 is a
  • Pressure limiting valve executed, which is connected at the rear with the pressure medium container 4.
  • the hydraulic valve 57 may also be an electrically actuated, advantageously normally closed, hydraulic valve which is opened or closed depending on a position of the stepped piston 51 and / or a pressure in the pressure supply device 5 and thus opens or closes the connection to the pressure medium container 4.
  • the hydraulic valve 57 may be designed as a mechanically actuable or actuatable hydraulic valve, which depends on a position of the
  • Stepped piston 51 is driven, and the connection to the pressure medium container 4 opens or closes.
  • the pressure chamber 50 is opened via a third connection 72 and a hydraulic connection with a direction of flow to the pressure supply device 5
  • Pressure chamber 50 can be sucked.
  • Port 72 is arranged according to the example in the region of the second chamber 56 and is already at a low actuation of the piston 51 by the piston 51 stage ⁇ ⁇ closed.
  • a check valve 52 closing in the direction of the container 4 is arranged to the brake fluid reservoir 4 parallel to the hydraulic valve 57, which allows for a backward movement of the piston 51, that pressure fluid from the container 4 is sucked.
  • a pressure supply device is preferably used in a brake system, which is to be used for autonomous driving.
  • Fig. 2 an exemplary brake system for motor vehicles is shown schematically.
  • the brake system essentially comprises a master brake cylinder 2 which can be actuated by means of an actuating or brake pedal (not shown), a travel simulator or simulation device 3 acting together with the master brake cylinder 2, an under atmospheric pressure associated with the master brake cylinder 2
  • Pressure medium reservoir 4 An electrically controllable pressure supply device 5, an electronic control unit 12 and an electrically controllable
  • the pressure modulation device comprises, for example, per wheel brake 8a-8d of a motor vehicle, not shown, an inlet valve 6a-6d and an outlet valve 7a-7d, which are hydraulically interconnected in pairs via center ports and connected to the wheel brakes 8a-8d.
  • the input ports of the intake valves 6a-6d are by means of Brake circuit supply lines 13a, 13b supplied with pressures in a "brake-by-wire" mode from a
  • Brake system pressure are derived, in a to a pressure chamber 50 of the electrically controllable
  • System pressure line 38 is present.
  • the inlet valves 6a-6d are each connected in parallel with a check valve 9a-9d opening toward the brake circuit supply lines 13a, 13b.
  • the brake circuit supply lines 13a, 13b are acted upon by hydraulic lines 22a, 22b with the pressures of the pressure chambers 17, 18 of the master cylinder 2.
  • the output ports of the exhaust valves 7a-7d are connected to the pressure medium reservoir 4 via a return line 14b.
  • the master cylinder 2 has in a housing 21 two successively arranged pistons 15, 16, the pressure chambers 17, 18 define, which together with the pistons 15, 16 form a dual-circuit master cylinder or a tandem master cylinder.
  • the pressure chambers 17, 18 are on the one hand in the piston 15, 16 formed radial bores and corresponding pressure equalization lines 41a, 41b with the pressure medium reservoir 4 in connection, these by a
  • the pressure chambers 17, 18 take unspecified return springs on which the pistons 15, 16 at unoperated master cylinder 2 in a starting position position.
  • a piston rod 24 couples the pivoting movement of the brake pedal as a result of a pedal operation with the
  • Brake pedal angle It represents a braking request of a driver.
  • Line sections 22a, 22b each have a separating valve 23a, 23b arranged, which is designed as a respective electrically actuated, preferably normally open (SO) valve.
  • SO normally open
  • Brake circuit supply lines 13a, 13b are shut off.
  • a pressure sensor 20 connected to the line section 22b detects the pressure built up in the pressure chamber 18 by displacing the second piston 16.
  • the wheel brakes 8a and 8b are associated with the left front wheel (FL) and the right rear wheel (RR) and are connected to the first brake circuit I (13a).
  • the wheel brakes 8c and 8d are associated with the right front wheel (FR) and the left rear wheel (RL) and connected to the second brake circuit II (13b).
  • Displacement simulator 3 is hydraulically coupled to the master cylinder 2 and essentially comprises a simulator chamber 29, a simulator spring chamber 30 and a simulator piston 31 separating the two chambers 29, 30.
  • Simulator piston 31 is supported on the housing 21 by an elastic element arranged in simulator spring chamber 30.
  • the simulator chamber 29 is by means of an electrically actuated simulator release valve 32 with the first pressure chamber 17 of the tandem master cylinder 2 connectable.
  • a check valve 34 arranged hydraulically antiparallel to the Simulatorkegabeventil 32 allows independent of the switching state of the Simulatorkegabeventils 32 a largely unhindered backflow of the pressure medium of the
  • the electrically controllable pressure supply device 5 ⁇ is as a hydraulic cylinder-piston assembly
  • piston 51 of a schematically indicated electric motor 35 with the interposition of a rotationally-translational gear 36 also shown schematically operable.
  • Pressure supply device 5 ⁇ is formed by a arranged in the housing 21 stepped bore 54, in which the stepped designed piston 51 is slidably guided.
  • the stepped piston 51 is limited to the housing 21 a pressure chamber 50 which is sealed via a ⁇ of the larger piston stage 51 ⁇ arranged sealing element 60 against atmospheric pressure.
  • a suction of pressure medium in the pressure chamber 50 is by a retraction of the piston 51 when closed
  • Zuschaltventilen 26a, 26b possible by pressure fluid from the pressure medium reservoir 4 via a designed as in the flow direction to the actuator check valve trained
  • Suction valve 52 can flow into the pressure chamber 50.
  • System pressure line 38 is connected to the wheel brakes 8a-8d, and a second pressure chamber 56 (annular chamber) divided.
  • the chambers 55, 56 are then separated via a ⁇ hydraulically arranged on the smaller piston stage 51 ⁇ sealing member 61 from each other.
  • a connection is provided, via which the pressure chamber 56 is connected to an electrically actuated, normally closed valve 57, which is further connected via line 41c to the pressure medium reservoir 4.
  • An advantage of the two-stage pressure supply device 5 ⁇ is that in case of a leakage in the region of the pressure chamber 56 or the sealing element 60, the pressure build-up on the wheel brakes 8a-8d can be performed via the chamber 55.
  • a sensor 44 which according to the example serves as one of the detection of the rotor position of the electric motor 35
  • Rotor position sensor is executed.
  • Other sensors are also conceivable, for example, a displacement sensor for detecting the position / position of the piston 51.
  • a displacement sensor for detecting the position / position of the piston 51.
  • On the basis of the position / position of the piston 51 characteristic size is a determination of the pressure supplied by the device 5 ⁇ or
  • Bremssystems Kunststoffes a preferably redundant executed pressure sensor 19 is provided.
  • the electronic control unit (ECU) 12 serves e.g. for controlling the pressure supply device 5 of the separating valves 23a, 23b, the connecting valves 26a, 26b, the Simulatorfreigabeventils 32, the intake and exhaust valves 6a-6d, 7a-7d and the diagnosis valve 28th

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Abstract

Elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung (5, 5') für eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage, mit einer in einem Gehäuse (53, 21) angeordneten Stufenbohrung (54) und einem Kolben (51), der durch einen elektromechanischen Aktuator (35, 36) betätigbar ist, wobei der Kolben (51) mit dem Gehäuse (53, 21) einen Druckraum (50) begrenzt, wobei der Kolben (51) als Stufenkolben ausgeführt ist, dessen Kolbenstufe kleineren Durchmessers (51') nach einer vorgegebenen Betätigung des Stufenkolbens in die Stufe kleineren Durchmessers (54') der Stufenbohrung eintaucht, so dass der Druckraum (50) in eine erste Druckkammer (55) und eine zweite Druckkammer (56) unterteilt wird, sowie Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einer solchen Druckbereitstellungseinrichtung.

Description

Druckbereitstellungseinrichtung und Bremsanlage
Die Erfindung betrifft eine Druckbereitstellungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Bremsanlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 10.
In der Kraftfahrzeugtechnik finden„Brake-by-wire"-Bremsanlagen eine immer größere Verbreitung. Solche Bremsanlagen umfassen oftmals neben einem durch den Fahrzeugführer betätigbaren Hauptbremszylinder eine elektrisch steuerbare
Druckbereitstellungseinrichtung, mittels welcher in der
Betriebsart „Brake-by-wire" eine Betätigung der Radbremsen stattfindet .
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 2011/029812 AI ist eine „Brake-by-wire"-Bremsanlage mit einem
bremspedalbetätigbaren Hauptbremszylinder, einem Wegsimulator und einer Druckbereitstellungseinrichtung bekannt. Die
Radbremsen werden in einer„Brake-by-wire"-Betriebsart durch die Druckbereitstellungseinrichtung mit Druck beaufschlagt. In einer Rückfallbetriebsart werden die Radbremsen mittels des Bremspedal betätigbaren Hauptbremszylinders mit Druck
beaufschlagt .
Aus der DE 195 13 37 B4 ist eine elektromechanisch betätigbarer Druckmodulator mit einem durch einen Elektromotor betätigbaren Arbeitskolben bekannt. Die Arbeitskammer ist als Stufenbohrung ausgeführt, in der im Bereich der kleineren Bohrungsstufe ein Ringkolben mit einem Druckmitteldurchlass axial beweglich geführt ist. An der Stirnfläche des Arbeitskolbens ist ein Ventil angeordnet, das bei einer Betätigung des Arbeitskolbens den Druckmitteldurchlass innerhalb des Ringkolbens verschließt. Hierzu ist eine koaxiale Ausrichtung von Ringkolben und
Arbeitskolben notwendig. Weiterhin umfasst der Druckmodulator einen weiteren, in einem Parallelversatz zum Ringkolben angeordneten Schwimmkolben. Der bekannte Druckmodulator ist aufgrund der drei Kolben verhältnismäßig aufwendig herzustellen und baut vergleichsweise groß.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung, welche für eine hydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage geeignet ist, bereitzustellen, die hinsichtlich der Baugröße und der Herstellungskosten verbessert ist. Dabei soll die Druckbereitstellungseinrichtung gegenüber Leckagen möglichst ausfallsicher sein, um so auch die
Sicherheitsanforderungen für ein Kraftfahrzeug für autonomes Fahren zu erfüllen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Druckbereit¬ stellungseinrichtung gemäß Anspruch 1 und eine Bremsanlage gemäß Anspruch 10 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass in einer
Stufenbohrung ein Stufenkolben geführt wird, dessen Kolbenstufe kleineren Durchmessers nach einer vorgegebenen Betätigung des Stufenkolbens in die Stufe kleineren Durchmessers der
Stufenbohrung eintaucht, so dass der Druckraum der eine
Druckbereitstellungseinrichtung in eine erste Druckkammer und eine zweite Druckkammer unterteilt wird.
Die erfindungsgemäße Druckbereitstellungseinrichtung umfasst eine in einem Gehäuse angeordnete Stufenbohrung, d.h. eine Gehäusebohrung mit einem ersten Bohrungsbereich mit einem ersten Bohrungsdurchmesser und einem zweiten Bohrungsbereich mit einem zweiten Bohrungsdurchmesser, wobei der erste
Bohrungsdurchmesser kleiner als der zweite Bohrungsdurchmesser ist, und einen Stufenkolben, d.h. einen Kolben mit einem ersten Kolbenbereich mit einem ersten Kolbendurchmesser und einem zweiten Kolbenbereich mit einem zweiten Kolbendurchmesser, wobei der erste Kolbendurchmesser kleiner als der zweite
Kolbendurchmesser ist. Die Druckbereitstellungseinrichtung stellt eine
Zylinder-Kolben-Anordnung dar, deren Kolben durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbar ist.
Der elektromechanische Aktuator zur Betätigung des Stufenkolbens umfasst bevorzugt einen elektrischen Motor und ein
Rotations-Translationsgetriebe .
Um eine verbesserte Ausfallsicherheit der Druckbereit¬ stellungseinrichtung zu erreichen, ist bevorzugt ein
Dichtelement vorgesehen, welches in einem eingetauchten Zustand der Kolbenstufe kleineren Durchmessers die erste Druckkammer und die zweite Druckkammer gegeneinander abdichtet. Das Dichtelement ist besonders bevorzugt zwischen der Kolbenstufe kleineren Durchmessers und dem Gehäuse im Bereich der Bohrungsstufe kleineren Durchmessers angeordnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtelement im Gehäuse im Bereich der Bohrungsstufe kleineren Durchmessers befestigt, da hier der dafür notwendige Bauraum leichter bereitzustellen ist.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das
Dichtelement an dem Stufenkolben im Bereich der Kolbenstufe kleineren Durchmessers befestigt, was den Vorteil einer einfacheren Montage auf dem Kolben bietet. Um eine Unterteilung des Druckraums in zwei Kammern möglichst frühzeitig zu erreichen, ist das Dichtelement besonders bevorzugt an dem der Kolbenstufe größeren Durchmessers abgewandten Ende der Kolbenstufe kleineren Durchmessers befestigt. Bevorzugt ist der Druckmittelanschluss der
Druckbereitstellungseinrichtung zur Verbindung mit den
Radbremsen im Bereich der ersten Druckkammer angeordnet. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die zweite
Druckkammer bevorzugt über ein Hydraulikventil mit einem Druckmittelbehälter verbindbar, um den Druck in der zweiten Druckkammer begrenzen oder reduzieren zu können. Gemäß einer besonders kostengünstigen Ausführungsform ist das Hydraulikventil als ein Druckbegrenzungsventil ausgeführt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Druckbereitstellungseinrichtung ist das Hydraulikventil als ein elektrisch betätigbares Hydraulikventil ausgeführt, welches in Abhängigkeit von einer Position des Stufenkolbens und/oder eines Druckes in der
Druckbereitstellungseinrichtung angesteuert wird. Um im Falle eines Ausfalls der Ansteuerung des Hydraulikventils einen Druckaufbau im Druckraum durchführen zu können, ist das
Hydraulikventil besonders bevorzugt stromlos geschlossen ausgeführt .
Es ist alternativ bevorzugt, dass das Hydraulikventil als ein mechanisch betätigbares Hydraulikventil ausgeführt ist, welches in Abhängigkeit von einer Position des Stufenkolbens angesteuert wird .
Die Erfindung betrifft auch eine Bremsanlage gemäß Anspruch 10 mit einer erfindungsgemäßen Druckbereitstellungseinrichtung.
Bevorzugt handelt es sich um eine 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.
Die Bremsanlage umfasst bevorzugt eine Simulationseinrichtung, welche dem Fahrzeugführer in einer „Brake-by-wire"-Betriebsart ein angenehmes Bremspedalgefühl vermittelt. Die
Simulationseinrichtung ist besonders bevorzugt hydraulisch ausgeführt und mit dem Hauptbremszylinder wirkungsmäßig gekoppelt. Die Simulationseinrichtung ist vorteilhafterweise mittels eines Simulator-Freigabeventils an- und abschaltbar ausgeführt . Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung anhand von Figuren.
Es zeigen schematisch
Fig. 1 eine beispielsgemäße
Druckbereitstellungseinrichtung, und
Fig. 2 eine beispielsgemäße Bremsanlage.
In Fig. 1 ist eine beispielsgemäße Druckbereitstellungs¬ einrichtung 5 für ein fremdansteuerbares Bremssystem schematisch dargestellt. Die Druckbereitstellungseinrichtung 5λ ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung ausgebildet. Dazu ist in einem Gehäuse 53 eine Stufenbohrung 54 angeordnet, welche einen ersten Bohrungsbereich 54 λ mit einem ersten Bohrungsdurchmesser Dx und einen zweiten Bohrungsbereich 54 λ λ mit einem zweiten Bohrungsdurchmesser Dx x umfasst, wobei der erste
Bohrungsdurchmesser Dx kleiner als der zweite ,
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Bohrungsdurchmesser Dx x ist. In der Stufenbohrung 54 ist ein Kolben 51 verschiebbar gelagert. Kolben 51 begrenzt zusammen mit der (gestuften) Gehäusebohrung 54 einen Druckraum 50. Kolben 51 ist durch einen elektromechanischen Aktuator betätigbar, der beispielsgemäß durch einen schematisch angedeuteten
Elektromotor 35 und ein ebenfalls schematisch dargestelltes Rotations-Translationsgetriebe 36 gebildet wird. Das
Rotations-Translationsgetriebe 36 wird z.B. durch einen
Kugelgewindetrieb (KGT) gebildet, von welchem in Fig. 1 die Spindel 37 dargestellt ist.
Kolben 51 ist also durch den Elektromotor 35 unter
Zwischenschaltung des Rotations-Translationsgetriebes 36 betätigbar. Durch ein Verschieben des Kolbens 51 in
Betätigungsrichtung (nach links in Fig. 1) kann Druckmittel aus dem Druckraum 50 zu den Radbremsen einer hydraulischen
Kraftfahrzeug-Bremsanlage verdrängt werden. In Fig. 1 sind beispielsgemäß zwei Radbremsen 8a, 8b über eine hydraulische Verbindung 38 an einen ersten Anschluss 70 des Druckraums 50 angeschlossen, wobei jeder Radbremse beispielhaft ein
Einlassventil 6a, 6b zugeordnet ist. Druckraum 50 wird mittels eines ersten Dichtelements (Hauptdichtung) 60 gegenüber
Atmosphärendruck gedichtet. Kolben 51 ist als ein Stufenkolben ausgebildet, d.h. er umfasst einen ersten Kolbenbereich 51 λ mit einem ersten
Kolbendurchmesser Αλ und einem zweiten Kolbenbereich 51 λ λ mit einem zweiten Kolbendurchmesser Αλ λ, wobei der erste
Kolbendurchmesser Αλ kleiner als der zweite Kolbendurchmesser Αλ λ ist. Anders ausgedrückt, weist der Kolben 51 einen Zapfen 51 λ mit geringerem Durchmesser auf. Bohrung 54 und Kolben 51 sind derart ausgeführt, dass bei einer Betätigung des gestuften Kolbens 51 in Betätigungsrichtung die Kolbenstufe 51 λ kleineren Durchmessers (der Zapfen) nach einer vorgegebenen Betätigung bzw. nach einem vorgegebenen Betätigungsweg in die Stufe 54 λ kleineren Durchmessers der Stufenbohrung 54 eintaucht. Hierdurch wird der Druckraum 50 in eine erste Druckkammer 55 und eine zweite Druckkammer 56 unterteilt, wobei die zweite Druckkammer 56 eine Ringkammer ist.
Zur Abdichtung der beiden Druckkammern 55, 56 gegeneinander ist ein zweites Dichtelement 61 vorgesehen, welches im eingetauchten Zustand der Kolbenstufe 51 λ zwischen der Kolbenstufe kleineren Durchmessers 51 λ und dem Gehäuse 53 im Bereich der Bohrungsstufe kleineren Durchmessers 54 λ angeordnet ist. Dabei kann das Dichtelement 61 im Gehäuse 53 im Bereich der Bohrungsstufe kleineren Durchmessers 54 λ befestigt sein (Anordnung des zweiten Dichtelements 61 in der kleinen Bohrung 54 λ), wie dies beispielsgemäß in Fig. 1 dargestellt ist. Der Zapfen 51 λ (die Kolbenstufe kleineren Durchmessers) taucht dann in das
Dichtelement 61 ein. Alternativ kann das Dichtelement 61 λ an dem Stufenkolben 51 im Bereich der Kolbenstufe kleineren
Durchmessers 51 vorteilhafterweise an dem der Kolbenstufe größeren Durchmessers 51 λ λ abgewandten Ende der Kolbenstufe kleineren Durchmessers 51 befestigt sein (Anordnung des zweiten Dichtelements 61 λ auf dem Zapfen / der Kolbenstufe 51 ) , wie dies in Fig. 2 beispielsgemäß dargestellt ist. Die
Kolbenstufe 51 λ mit Dichtelement 61 λ taucht dann in die kleinere Bohrung 54 λ ein.
Der erste Anschluss 70 des Druckraums 50 zum Anschließen der Radbremsen 8a, 8b ist im Bereich der ersten Druckkammer 55 angeordnet. Hierdurch und durch die zweistufige Ausführung der Druckbereitstellungseinrichtung 5 kann die Verfügbarkeit eines elektrisch gesteuerten Druckaufbaus an den Radbremsen 8a, 8b mittels der Druckbereitstellungseinrichtung erhöht werden. Unter zweistufiger Ausführung der
Druckbereitstellungseinrichtung wird die gestufte Ausführung der Gehäusebohrung 54 und des Kolbens 51 verstanden, durch welche der Druckraum 50 in zwei gegeneinander abgedichtete Druckkammern 55, 56 getrennt werden kann. Bei einem Ausfall der Hauptdichtung 60, wenn kein Druckaufbau im (Gesamt ) Druckraum 50 mehr möglich ist, kann der Kolben 51 soweit vorgefahren werden, bis das zweite Dichtelement 61 in Eingriff kommt. Druckkammer 55 wird dann durch Dichtelement 61 gegen Atmosphärendruck gedichtet, so dass in Druckkammer 55 und damit in den Radbremsen 8a, 8b ein Druckaufbau weiterhin möglich ist. Ein schlafender Fehler des Dichtelements 61 kann durch Prüfroutinen detektiert werden. So kann
beispielsweise in bestimmten Zeitabständen, bevorzugt in der Startphase, oder in anderen Betriebszuständen, in welchen das Fahrzeug steht, das Hydraulikventil geöffnet, der Kolben bis über das Eintauchen in das zweite Dichtelement vorgefahren werden, die Verbindungsventile zu den Radbremsen geschlossen gehalten werden und der entstehende Druck mittels eines Drucksensors als Hinweis auf eine intakte Dichtwirkung des zweiten Dichtelementes gewertet werden.
Im Bereich der zweiten Druckkammer 56 ist beispielsgemäß ein zweiter Anschluss 71 zum Druckraum 50 vorgesehen. Mittels Anschluss 71 ist Druckkammer 56 über ein Hydraulikventil 57 mit einem Druckmittelbehälter 4, vorteilhafterweise dem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4 der Bremsanlage, verbindbar. Mittels des Hydraulikventils kann bewirkt werden, dass in der Druckkammer 56 kein weiterer Druckanstieg oder nur ein geringerer Druckanstieg oder ein Druckabsenken durchgeführt werden kann, auch wenn der Kolben 51 weiter betätigt wird (weiterer Druckaufbau in Druckkammer 55) . Durch die Begrenzung des Drucks in Druckkammer 56 bzw. ein Drucklosschalten der Druckkammer 56 kann die Förderleistung der Druckbereitstellungseinrichtung 5 zu den Radbremsen (über Kammer 55) verbessert werden und ein schnellerer Bremsdruckaufbau erreicht werden, ohne dass die aufzuwendende Motorleistung (das Motormoment) erhöht werden muss.
Druckbereitstellungseinrichtung 5 ist hinsichtlich ihrer Förderleistung für Nominalbedingungen (kein Fading) verbessert, so dass ein schnellerer Bremsdruckaufbau erfolgen kann, ohne dass die zu installierende Motorleistung / Motormoment angehoben werden muss. Dennoch werden die für Belag-Fading erforderlichen Bremsdrücke durch die Druckbereitstellungseinrichtung erreicht. Weiterhin ist die gesamte Baulänge der Druckbereitstellungs¬ einrichtung reduziert.
Im einfachsten Fall ist das Hydraulikventil 57 als ein
Druckbegrenzungsventil ausgeführt, welches rückseitig mit dem Druckmittelbehälter 4 verbunden ist.
Das Hydraulikventil 57 kann auch ein elektrisch betätigbares, vorteilhafterweise stromlos geschlossenes, Hydraulikventil sein, welches abhängig von einer Position des Stufenkolbens 51 und/oder eines Druckes in der Druckbereitstellungseinrichtung 5 geöffnet oder geschlossen wird und damit die Verbindung zum Druckmittelbehälter 4 öffnet oder schließt.
Alternativ kann das Hydraulikventil 57 als ein mechanisch ansteuerbares oder betätigbares Hydraulikventil ausgeführt sein, welches in Abhängigkeit von einer Position des
Stufenkolbens 51 angesteuert wird, und die Verbindung zum Druckmittelbehälter 4 öffnet oder schließt. Optional ist Druckraum 50 über einen dritten Anschluss 72 und eine hydraulische Verbindung mit einem in Strömungsrichtung zur Druckbereitstellungseinrichtung 5 hin öffnenden
Rückschlagventil 52 mit dem unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4 der Bremsanlage verbunden, so dass Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in den
Druckraum 50 nachgesaugt werden kann. Anschluss 72 ist beispielsgemäß im Bereich der zweiten Kammer 56 angeordnet und wird bereits bei einer geringen Betätigung des Kolbens 51 durch die Kolbenstufe 51 λ λ verschlossen.
Gemäß einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist parallel zum Hydraulikventil 57 ein in Richtung des Behälters 4 schließendes Rückschlagventil 52 zum Bremsflüssigkeitsbehälter 4 angeordnet, welches bei einer Rückwärtsbewegung des Kolbens 51 ermöglicht, dass Druckmittel aus dem Behälter 4 nachgesaugt wird.
Eine erfindungsgemäße Druckbereitstellungseinrichtung wird bevorzugt in einer Bremsanlage eingesetzt, welche zum autonomen Fahren eingesetzt werden soll.
In Fig. 2 ist eine beispielsgemäße Bremsanlage für Kraftfahrzeuge schematisch dargestellt. Die Bremsanlage umfasst im Wesentlichen einen mittels eines nicht dargestellten Betätigungs- bzw. Bremspedals betätigbaren Hauptbremszylinder 2, einen mit dem Hauptbremszylinder 2 zusammen wirkenden Wegsimulator bzw. Simulationseinrichtung 3, einen dem Hauptbremszylinder 2 zugeordneten, unter Atmosphärendruck stehenden
Druckmittelvorratsbehälter 4, eine elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 eine elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 und eine elektrisch steuerbare
Druckmodulationseinrichtung .
Die Druckmodulationseinrichtung umfasst beispielsgemäß je Radbremse 8a-8d eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges ein Einlassventil 6a-6d und ein Auslassventil 7a-7d, die paarweise über Mittenanschlüsse hydraulisch zusammengeschaltet und an die Radbremsen 8a-8d angeschlossen sind. Die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a-6d werden mittels Bremskreisversorgungsleitungen 13a, 13b mit Drücken versorgt, die in einer „Brake-by-Wire"-Betriebsart aus einem
Bremssystemdruck abgeleitet werden, der in einer an einen Druckraum 50 der elektrisch steuerbaren
Druckbereitstellungseinrichtung 5 λ angeschlossenen
Systemdruckleitung 38 vorliegt. Den Einlassventilen 6a-6d ist jeweils ein zu den Bremskreisversorgungsleitungen 13a, 13b hin öffnendes Rückschlagventil 9a-9d parallel geschaltet. In einer Rückfallbetriebsart werden die Bremskreisversorgungsleitungen 13a, 13b über hydraulische Leitungen 22a, 22b mit den Drücken der Druckräume 17, 18 des Hauptbremszylinders 2 beaufschlagt. Die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a-7d sind über eine Rücklaufleitung 14b mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden .
Der Hauptbremszylinder 2 weist in einem Gehäuse 21 zwei hintereinander angeordnete Kolben 15, 16 auf, die Druckräume 17, 18 begrenzen, die zusammen mit den Kolben 15, 16 einen zweikreisigen Hauptbremszylinder bzw. einen Tandemhauptzylinder bilden. Die Druckräume 17, 18 stehen einerseits über in den Kolben 15, 16 ausgebildete radiale Bohrungen sowie entsprechende Druckausgleichsleitungen 41a, 41b mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung, wobei diese durch eine
Relativbewegung der Kolben 17, 18 im Gehäuse 21 absperrbar sind, und andererseits mittels der hydraulischen Leitungen 22a, 22b mit den bereits genannten Bremskreisversorgungsleitungen 13a, 13b in Verbindung, über die die Einlassventile 6a-6d an den
Hauptbremszylinder 2 angeschlossen ist. Dabei ist in der Druckausgleichsleitung 41a eine Parallelschaltung eines stromlos offenen (SO-) Diagnoseventils 28 mit einem zum
Druckmittelvorratsbehälter 4 hin schließenden Rückschlagventil 27 enthalten. Die Druckräume 17, 18 nehmen nicht näher bezeichnete Rückstellfedern auf, die die Kolben 15, 16 bei unbetätigtem Hauptbremszylinder 2 in einer Ausgangslage positionieren. Eine Kolbenstange 24 koppelt die Schwenkbewegung des Bremspedals infolge einer Pedalbetätigung mit der
Translationsbewegung des ersten (Hauptzylinder- ) Kolbens 15, dessen Betätigungsweg von einem vorzugsweise redundant ausgeführten Wegsensor 25 erfasst wird. Dadurch ist das entsprechende Kolbenwegsignal ein Maß für den
Bremspedalbetätigungswinkel. Es repräsentiert einen Bremswunsch eines Fahrzeugführers. In den an die Druckräume 17, 18 angeschlossenen
Leitungsabschnitten 22a, 22b ist je ein Trennventil 23a, 23b angeordnet, welches als je ein elektrisch betätigbares, vorzugsweise stromlos offenes (SO-) Ventil ausgebildet ist. Durch die Trennventile 23a, 23b kann die hydraulische Verbindung zwischen den Druckräumen 17, 18 und den
Bremskreisversorgungsleitungen 13a, 13b abgesperrt werden. Ein an den Leitungsabschnitt 22b angeschlossener Drucksensor 20 erfasst den im Druckraum 18 durch ein Verschieben des zweiten Kolbens 16 aufgebauten Druck.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Radbremsen 8a und 8b dem linken Vorderrad (FL) und dem rechten Hinterrad (RR) zugeordnet und sind mit dem ersten Bremskreis I (13a) verbunden. Die Radbremsen 8c und 8d sind dem rechten Vorderrad (FR) und dem linken Hinterrad (RL) zugeordnet und mit dem zweiten Bremskreis II (13b) verbunden.
Wegsimulator 3 ist hydraulisch an den Hauptbremszylinder 2 angekoppelt und umfasst im Wesentlichen eine Simulatorkammer 29, eine Simulatorfederkammer 30 sowie einen die beiden Kammern 29, 30 voneinander trennenden Simulatorkolben 31. Simulatorkolben 31 stützt sich durch ein in Simulatorfederkammer 30 angeordnetes elastisches Element am Gehäuse 21 ab. Die Simulatorkammer 29 ist mittels eines elektrisch betätigbaren Simulatorfreigabeventils 32 mit dem ersten Druckraum 17 des Tandemhauptbremszylinders 2 verbindbar. Bei Vorgabe einer Pedalkraft und aktiviertem Simulatorfreigabeventil 32 strömt Druckmittel vom
Hauptbremszylinder-Druckraum 17 in die Simulatorkammer 29. Ein hydraulisch antiparallel zum Simulatorfreigabeventil 32 angeordnetes Rückschlagventil 34 ermöglicht unabhängig vom Schaltzustand des Simulatorfreigabeventils 32 ein weitgehend ungehindertes Zurückströmen des Druckmittels von der
Simulatorkammer 29 zum Hauptbremszylinder-Druckraum 17.
Die elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung 5 λ ist als eine hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnung
ausgebildet, deren Kolben 51 von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 35 unter Zwischenschaltung eines ebenfalls schematisch dargestellten Rotations-Translationsgetriebes 36 betätigbar ist. Druckbereitstellungseinrichtung 5λ wird durch eine in dem Gehäuse 21 angeordnete Stufenbohrung 54, in welcher der gestuft ausgeführte Kolben 51 verschiebbar geführt wird, gebildet . Der gestufte Kolben 51 begrenzt mit dem Gehäuse 21 einen Druckraum 50, der über ein an der größeren Kolbenstufe 51 λ λ angeordnetes Dichtelement 60 gegen Atmosphärendruck gedichtet wird. Ein Nachsaugen von Druckmittel in den Druckraum 50 ist durch ein Zurückfahren des Kolbens 51 bei geschlossenen
Zuschaltventilen 26a, 26b möglich, indem Druckmittel aus dem Druckmittelvorratsbehälter 4 über ein als in Strömungsrichtung zum Aktuator öffnendes Rückschlagventil ausgebildetes
Nachsaugventil 52 in den Druckraum 50 strömen kann.
Bei ausreichender Betätigung des Kolbens 51 wird der Druckraum 50 in eine erste Druckkammer 55, in deren Bereich die
Systemdruckleitung 38 zu den Radbremsen 8a-8d angeschlossen ist, und eine zweite Druckkammer 56 (Ringkammer) geteilt. Die Kammern 55, 56 sind dann über ein an der kleineren Kolbenstufe 51 λ angeordnetes Dichtelement 61 λ von einander hydraulisch getrennt. Im Bereich der Druckkammer 56 ist ein Anschluss vorgesehen, über welchen die Druckkammer 56 mit einem elektrisch betätigbaren, stromlos geschlossenen Ventil 57 verbunden ist, welches weiter über Leitung 41c mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbunden ist .
Ein Vorteil der zweistufigen Druckbereitstellungseinrichtung 5 λ ist es, dass bei einer Leckage im Bereich der Druckkammer 56 bzw. des Dichtelements 60 der Druckaufbau an den Radbremsen 8a-8d über die Kammer 55 durchgeführt werden kann.
Zur Erfassung einer für die Position/Lage des Kolbens 51 der Druckbereitstellungseinrichtung 5 λ charakteristischen Größe ist ein Sensor 44 vorhanden, welcher beispielsgemäß als ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 35 dienender
Rotorlagensensor ausgeführt ist. Andere Sensoren sind ebenso denkbar, z.B. ein Wegsensor zur Erfassung der Position/Lage des Kolbens 51. Anhand der für die Position/Lage des Kolbens 51 charakteristischen Größe ist eine Bestimmung des von der Druckbereitstellungseinrichtung 5λ abgegebenen oder
aufgenommenen Druckmittelvolumens V möglich. Zum Erfassen des von der Druckbereitstellungseinrichtung 5 λ erzeugten
Bremssystemdruckes ist ein vorzugsweise redundant ausgeführter Drucksensor 19 vorgesehen.
Die elektronische Steuer- und Regeleinheit (ECU) 12 dient z.B. zur Ansteuerung der Druckbereitstellungseinrichtung 5 der Trennventile 23a, 23b, der Zuschaltventile 26a, 26b, des Simulatorfreigabeventils 32, der Einlass- und Auslassventile 6a-6d, 7a-7d sowie des Diagnoseventils 28.

Claims

Elektrisch steuerbare Druckbereitstellungseinrichtung (5, 5λ), insbesondere für eine hydraulische
Kraftfahrzeug-Bremsanlage, mit einer in einem Gehäuse (53, 21) angeordneten Stufenbohrung (54) und einem Kolben (51), der durch einen elektromechanischen Aktuator (35, 36) betätigbar ist, wobei der Kolben (51) mit dem Gehäuse (53, 21) einen Druckraum (50) begrenzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (51) als Stufenkolben ausgeführt ist, dessen Kolbenstufe kleineren Durchmessers (51 λ) nach einer vorgegebenen Betätigung des Stufenkolbens in die Stufe kleineren Durchmessers (54 λ) der Stufenbohrung eintaucht, so dass der Druckraum (50) in eine erste Druckkammer (55) und eine zweite Druckkammer (56) , insbesondere eine Ringkammer, unterteilt wird.
Druckbereitstellungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Druckkammer (56) über ein Hydraulikventil (57) mit einem Druckmittelbehälter (4), insbesondere einem unter Atmosphärendruck stehenden
Druckmittelvorratsbehälter, verbindbar ist.
Druckbereitstellungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (57) ein
Druckbegrenzungsventil ist.
Druckbereitstellungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (57) ein elektrisch betätigbares, insbesondere stromlos geschlossenes,
Hydraulikventil ist, welches in Abhängigkeit von einer Position des Stufenkolbens (51) und/oder eines Druckes in der Druckbereitstellungseinrichtung angesteuert wird. 5. Druckbereitstellungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydraulikventil (57) ein mechanisch betätigbares Hydraulikventil ist, welches in Abhängigkeit von einer Position des Stufenkolbens (51) angesteuert wird.
Druckbereitstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtelement (61) vorgesehen ist, welches in einem eingetauchten Zustand der Kolbenstufe kleineren Durchmessers (51 λ) die erste
Druckkammer (55) und die zweite Druckkammer (56)
gegeneinander abdichtet, und welches insbesondere zwischen der Kolbenstufe kleineren Durchmessers (51 λ) und dem Gehäuse
(53) im Bereich der Bohrungsstufe kleineren Durchmessers
(54 λ) angeordnet ist.
Druckbereitstellungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (61) im Gehäuse (53) im Bereich der Bohrungsstufe kleineren Durchmessers (54 λ) befestigt ist.
Druckbereitstellungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (61 λ) an dem
Stufenkolben im Bereich der Kolbenstufe kleineren
Durchmessers (51 λ), insbesondere an dem der Kolbenstufe größeren Durchmessers abgewandten Ende der Kolbenstufe kleineren Durchmessers, befestigt ist.
Druckbereitstellungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (50) mit einem ersten Druckmittelanschluss (70) zur Verbindung mit hydraulisch betätigbaren Radbremsen (8a, 8b) versehen ist, wobei der erste Druckmittelanschluss im Bereich der ersten Druckkammer (55) angeordnet ist.
Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit einem mittels eines Bremspedals betätigbaren Hauptbremszylinder (2), dessen mindestens ein Druckraum (17) mit Radbremsen (8a-8d), insbesondere trennbar (23a, 23b) , verbunden ist, einer Druckregelventilanordnung (6a-6d, 7a-7d) zur Regelung und/oder Steuerung eines an einer Radbremse eingesteuerten Radbremsdruckes, einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung (5, 5λ), welche mit den
Radbremsen verbindbar ist, und einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (12) zur Ansteuerung der Druckbereit¬ stellungseinrichtung (5, 5λ) und/oder der Druck- regelventilanordnung (6a-6d, 7a-7d) , dadurch
gekennzeichnet, dass diese eine Druckbereitstellungs¬ einrichtung nach einem der Anspruch 1 bis 9 umfasst.
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KR1020157026973A KR102130869B1 (ko) 2013-03-05 2014-02-28 압력 제공 디바이스 및 브레이크 시스템
CN201480012050.XA CN105026230B (zh) 2013-03-05 2014-02-28 压力提供装置和制动系统
US14/772,658 US9868426B2 (en) 2013-03-05 2014-02-28 Pressure provision device and brake system
EP14707395.1A EP2964497B1 (de) 2013-03-05 2014-02-28 Druckbereitstellungseinrichtung und bremsanlage

Applications Claiming Priority (4)

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DE102013203733 2013-03-05
DE102013216423.8A DE102013216423A1 (de) 2013-03-05 2013-08-20 Druckbereitstellungseinrichtung und Bremsanlage
DE102013216423.8 2013-08-20

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KR (1) KR102130869B1 (de)
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DE (1) DE102013216423A1 (de)
WO (1) WO2014135454A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018233923A1 (de) * 2017-06-20 2018-12-27 Ipgate Ag Bremssystem

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978278B1 (ko) * 2014-05-20 2019-05-14 이페게이트 아게 차량 브레이크용 구동 시스템 및 구동 시스템을 작동시키는 방법
DE102014220432A1 (de) 2014-10-09 2016-04-14 Continental Teves Ag & Co. Ohg Hydraulisches Sicherheitssystem, Bremsanlage und Betriebsverfahren
EP3009314B8 (de) * 2014-10-17 2021-09-01 BREMBO S.p.A. Automatisch gesteuertes bremssystem für fahrzeuge und entsprechende methode zum betrieb eines solchen systems
KR102480676B1 (ko) * 2015-12-04 2022-12-23 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템
KR20170065827A (ko) * 2015-12-04 2017-06-14 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 이의 누설 검사방법
NZ747295A (en) * 2016-05-04 2020-01-31 Ginda New Tech Co Ltd Hydraulic-type time-difference brake apparatus and assembly thereof
DE102017202362B4 (de) 2017-02-15 2024-04-25 Continental Automotive Technologies GmbH Linearaktuator für ein Bremssystem und Bremssystem
DE102017219920A1 (de) * 2017-11-09 2019-05-09 Robert Bosch Gmbh elektrohydraulischer Bremsaktor
US10894536B2 (en) * 2018-05-23 2021-01-19 Deere & Company Service brake actuation using a linear actuator
JP6513867B1 (ja) * 2018-06-08 2019-05-15 ワックデータサービス株式会社 ブレーキキャリパー
DE102019201536A1 (de) * 2019-02-07 2020-08-13 Robert Bosch Gmbh Elektrohydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage
US20220176927A1 (en) * 2019-03-08 2022-06-09 Mando Corporation Master cylinder and electronic brake system comprising same
KR102670916B1 (ko) * 2019-03-12 2024-05-30 에이치엘만도 주식회사 전자식 브레이크 시스템 및 작동방법
CN109969157A (zh) * 2019-04-22 2019-07-05 南京经纬达汽车科技有限公司 带驻车功能的双电动缸自主冗余制动系统及制动方法
TWI783333B (zh) * 2020-12-28 2022-11-11 國家中山科學研究院 智慧剎車制動力調整系統
US20220371562A1 (en) * 2021-05-24 2022-11-24 Bwi (Shanghai) Co., Ltd. Brake-by-wire system with pressure balanced psu piston
CN113830057B (zh) * 2021-05-24 2024-04-30 京西重工(上海)有限公司 电液制动系统及用于其的压力供应单元

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2172353A (en) * 1985-03-12 1986-09-17 Teves Gmbh Alfred Hydraulic brake system
DE3816110A1 (de) * 1988-05-11 1989-11-23 Teves Gmbh Alfred Fuellstufe fuer einen hauptbremszylinder
DE4401524A1 (de) * 1993-03-27 1995-08-17 Teves Gmbh Alfred Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung
DE10255198A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-10 Continental Teves Ag & Co Ohg Elektronisch regelbares Bremssystem für Kraftfahrzeuge

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5015040A (en) * 1989-11-09 1991-05-14 General Motors Corporation Electronic control dynamic brake proportioning
JPH0577710A (ja) * 1991-04-23 1993-03-30 Nissan Motor Co Ltd ブレーキ制御装置
EP0742766B1 (de) * 1994-01-20 1998-05-27 ITT Automotive Europe GmbH Hydraulische bremsanlage mit schlupfregelung
JP4622717B2 (ja) * 2005-07-19 2011-02-02 株式会社アドヴィックス プランジャ型マスタシリンダ
DE102006015906A1 (de) * 2005-08-02 2007-07-26 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrohydraulische Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
JP4492666B2 (ja) * 2006-10-24 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 車両用制動装置
FR2933935B1 (fr) 2008-07-17 2011-02-25 Bosch Gmbh Robert Maitre-cylindre comportant des moyens d'injection de liquide de frein dans ledit maitre-cylindre et un systeme de freinage comportant un tel maitre-cylindre
DE102009031672A1 (de) * 2009-07-04 2011-01-05 Ipgate Ag Bremssystem mit Zusatzkolben für schaltbares Zusatzvolumen
DE102010040097A1 (de) 2009-09-11 2011-03-31 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
WO2011120955A1 (de) * 2010-03-29 2011-10-06 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für kraftfahrzeuge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2172353A (en) * 1985-03-12 1986-09-17 Teves Gmbh Alfred Hydraulic brake system
DE3816110A1 (de) * 1988-05-11 1989-11-23 Teves Gmbh Alfred Fuellstufe fuer einen hauptbremszylinder
DE4401524A1 (de) * 1993-03-27 1995-08-17 Teves Gmbh Alfred Hydraulische Bremsanlage mit Schlupfregelung
DE10255198A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-10 Continental Teves Ag & Co Ohg Elektronisch regelbares Bremssystem für Kraftfahrzeuge

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018233923A1 (de) * 2017-06-20 2018-12-27 Ipgate Ag Bremssystem
WO2019214833A1 (de) * 2017-06-20 2019-11-14 Ipgate Ag Bremssystem
US11472388B2 (en) 2017-06-20 2022-10-18 Ipgate Ag Brake system
US11981316B2 (en) 2017-06-20 2024-05-14 Ipgate Ag Brake system
US11987227B2 (en) 2017-06-20 2024-05-21 Ipgate Ag Brake system

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