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Die Erfindung betrifft ein Betätigungssystem für eine Fahrzeugbremse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zum Betrieb des Betätigungssystems gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 11.
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Stand der Technik
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Die Anforderungen an Bremssysteme steigen. Dies gilt insbesondere auch hinsichtlich Fehlersicherheit und guter Rückfallebene. Wenn der Bremskraftverstärker ausfällt, so soll bei der international vorgegebenen Fußkraft von 500 N eine Verzögerung möglichst größer als 0,64 g erreicht werden, was gegenüber der Mindestanforderung des Gesetzgebers vom 0,24 erheblich mehr bedeutet. Ein Vorteil der hohen erreichbaren Verzögerung ist es auch, dass eine rote Warnlampe, welche den Fahrer irritiert, nicht angesteuert werden muss.
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Gelöst werden können diese Forderungen durch Brake-by-wire-Systeme mit Wegsimulator. Hierbei ist der Hauptzylinder (HZ) bzw. Tandem-Hauptzylinder (THZ) für die Rückfallebene bei Ausfall des Bremssystems ausgelegt. Dies erfolgt durch entsprechende Dimensionierung mit kleinem Durchmesser. Dadurch entstehen höhere Drücke bei einer entsprechenden Fußkraft. Das notwendige Bremsflüssigkeits-Volumen für 0,64 g und entsprechenden Druck ist relativ klein im Vergleich zu dem bei maximalem Druck bei voller Fahrzeugverzögerung und Fading. Das notwendige Volumen kann ein THZ auch bei größerem Hub nicht voll aufbringen. In der
DE 10 2009 043 494 der Anmelderin ist hierfür eine Lösung vorgeschlagen mit Speicherkammer, welche bei höheren Drücken entsprechende Volumen in den Bremskreis einspeist. Ferner ist in der
DE 10 2010 045 617 A1 der Anmelderin eine weitere Lösung beschrieben, bei der über entsprechende Ventil- und THZ-Steuerung Volumen vom Hauptzylinder aus dem Vorratsbehälter in den Bremskreis gefördert wird. Bei Fahrzeugen mit großer Volumenaufnahme, z. B. SUV und Kleintransportern, muss die Auffüllung der Bremskreise beim Abbremsen schon vor dem Blockierdruck für high µ notwendig erfolgen. Beide Lösungen stellen eine hohe Anforderung an die Dichtheit der Ventile. Außerdem sind mit der zusätzlichen Auffüllung der Bremskreise eine Unterbrechung des Druckaufbaus und kleine Bremsverluste verbunden.
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In der
DE 10 2011 111 369 der Anmelderin ist ein System mit Zusatzkolben beschrieben, welches das erforderliche Druckmittelvolumen bringt und den Vorteil hat, dass es von der Motorspindel betätigt wird und in der Rückfallebene nicht wirksam ist, d. h. die vorgegebene Verzögerung ermöglicht. Nachteilig können sich hierbei unter Umständen die entsprechend hohen Kräfte auswirken, welche die Spindel, den Kugel-Gewinde-Trieb (KGT) und die Lager belasten.
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Ein weiterer wichtiger Gesichtspunkt ist die Einbaulänge. Hierzu gibt es bei Bremssystemen zwei unterschiedliche Bauformen, die sog. „Serielle Bauform“ S und die „Parallele Bauform“ P (nachfolgend auch „S-System“ bzw. „P-System“ genannt). Darunter ist zu verstehen, dass beim S-System die Hauptkomponenten (wie z. B. in
DE 10 2011 111 369 ) der Hauptzylinder THZ, Motor mit Kugel-Gewinde-Getriebe KGT und Hilfskolben in einer Achse angeordnet sind und beim P-System (wie z. B. in
DE 10 2012 222 897 A1 ), der Hauptzylinder THZ in einer Achse und ein Plunger zur Volumenbereitstellung mit Motor in einer seitlich versetzten zweiten Achse angeordnet sind.
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Die P-Systeme erfordern weniger Baulänge, sind aber aufwändiger und unterscheiden sich zu S-System auch in der Fehlersicherheit. Gemäß der
DE 10 2013 111 974.3 der Anmelderin ist ein P-System mit Doppelhubkolben und THZ ausgeführt, welches in der Baulänge und der Ventilschaltung noch nicht allen Anforderungen genügt.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System mit kurzer Baulänge und hoher Fehlersicherheit zu gestalten zu schaffen.
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Lösung der Aufgabe
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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausführungsformen bzw. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen enthalten, auf die hier Bezug genommen wird.
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Vorteile der Erfindung
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung und ihren Ausführungsformen bzw. Ausgestaltungen wird ein Betätigungssystem für eine Fahrzeugbremse und ein Verfahren zum Betrieb des Betätigungssytems mit verkürzter Baulänge und verbesserter Fehlersicherheit geschaffen.
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Ferner wird durch die Erfindung bzw. ihre Ausführungsformen/Ausgestaltungen ausreichend Bremsflüssigkeitsvolumen bereitgestellt mit einer zusätzlichen Vorfüll(Prefill)-Funktion.
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Auch werden weitere Verbesserungspotenziale, insbesondere ausgehend von einer Bremsvorrichtung gemäß der Patentanmeldung
DE 10 2013 111 974.3 der Anmelderin mit teilweise P-Bauform und
DE 10 2014 102 536.9 mit Doppelhubkolben DHK und Vorfüllfunktion bei S-Bauform (auf die hiermit Bezug genommen wird) erschlossen.
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Die in den Anmeldungen
DE 10 2013 111 974.3 und
DE 10 2014 102 536.9 der Anmelderin (deren Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen wird) beschriebenen Lösungen bzw. deren Hauptmerkmale können vorteilhaft auch bei der Erfindung bzw. ihren Ausführungen/Ausgestaltungen zur Anwendung kommen bzw. übertragen werden, wie z. B.
- – fehlersicherer adaptiver Wegsimulator mit Hilfskolben und Einspeisfunktion in der Rückfallebene
- – DHK
- – fehlersicherer DHK
- – Vorfüllfunktion
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Zusätzlich:
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- – kurze Baulänge
- – Minimierung des Aufwandes
- – kleine Pedalanfangskraft, möglichst vergleichbar mit der S-Bauform
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Beschreibung der Figuren
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Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausführungen bzw. Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 P-Bauform mit parallel liegendem Doppelhubkolben (DHK3) mit drei Kolben;
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2 P-Bauform vereinfacht mit parallel liegendem Doppelhubkolben (DHK2) mit zwei Kolben;
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2a eine vereinfachte Zwei-Kolben-Version; und
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3 P-Bauform mit einem parallel angeordneten Motor mit Antriebsriemen.
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1 zeigt die P-Bauform, bei der in der ersten Achse eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Kolben 16 (Hilfskolben), eine weitere Kolben-Zylinder-Einheit (THZ) mit DK-Kolben 12a und SK-Kolben 12 liegen und in der zweiten Achse, die bezüglich der ersten Achse seitlich bzw. radial versetzt ist, eine Kolben-Zylinder-Einheit mit einem Doppelhubkolben (DHK), ein Kugel-Gewinde-Getriebe (KGT), mit Spindel 5 und ein Antriebsmotor 8 liegen. Von Arbeitskammern der weiteren Kolben-Zylinder-Einheit (THZ) sind hydraulische Leitungen, in die den Bremskreisen zugeordneten Magnetventile TV geschaltet sind, über einen Ventilblock (VBL) mit (nicht dargestellten) Radbremsen verbunden. Von Arbeitskammern der Kolben-Zylinder-Einheit mit Doppelhubkolben verlaufen hydraulische Leitungen, in die den Bremskreisen zugeordnete Magnetventile EA angeordnet sind, ebenfalls über den Ventilblock VBL zu den Radbremsen.
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Von den Arbeitskammern 10a und 10c des Doppelhubkolbens verlaufen ferner hydraulische Leitungen, in die Rückschlagventile S1 und S2 geschaltet sind, zum Vorratsbehälter VB.
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Ein Wegsimulator WS mit Kolben, Rückschlagventilen RVO, RV1, Blende D und Magnetventilen ESV, WA ist über eine hydraulische Leitung mit Blende D bzw. Rückschlagventil RVO mit einer Arbeitskammer der Kolben-Zylinder-Einheit mit Hilfskolben verbunden und entspricht dem in den Patentanmeldungen
DE 10 2013 111 974.3 und
DE 10 2014 102 536.9 der Anmelderin, auf die diesbezüglich Bezug genommen wird, beschriebenen Wegsimulator. Ein Überdruckventil ÜV hat hier zwei Funktionen: in der Normalfunktion bei hoher Pedalgeschwindigkeit die Drosselkraft zu reduzieren und ebenfalls in der Rückfallebene RFE, damit der Fahrer die Pedalkraft schneller in Druck umsetzen kann. Der Wegsimulator WS kann zweckmäßig parallel zum THZ oder auch im Ventilblock VBL angeordnet sein.
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Bei der Normalfunktion werden bei Pedalbetätigung der Hilfskolben
16, ein Kraft-Weg-Simulator KWS (vgl.
DE 10 2010 045 617.9 der Anmelderin) und Pedalwegsensoren
2a,
2b aktiviert. Diese steuern den Motor
8 an, der über die Spindel
5 mit KGT
7 über den Kolbenstößel
4 den Doppelhubkolben (DHK3)
10 mit drei oder (DHK2) mit zwei Kolben bzw. wirksamen Kolbenflächen antreibt.
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Die Volumenförderung in den Bremskreis übernimmt bei der S-Bauform und der P-Bauform der Doppelhubkolben DHK. Das Fördervolumen wird bestimmt durch die effektive Kolbenfläche und den Kolbenhub. Bei der S-Bauform erfolgt die Förderung beim Vorhub direkt in den Bremskreis und bei der P-Bauform über die EA-Ventile in den Bremskreis. Beim Rückhub erfolgt sowohl bei S-Bauform als auch bei P-Bauform die Förderung über die EA-Ventile. Erfolgt die sog. Vorfüllung VF, so wird durch Ventilschaltungen die effektive Kolbenfläche größer. Entsprechend den verschiedenen Anforderungen für S-Bauform und P-Bauform ist der Doppelhubkolben DHK mit drei (DHK3) und bzw. zwei (DHK2) wirksamen Kolbenflächen ausgebildet.
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Für die Anwendung bei der S-Bauform muss der Doppelhubkolben DHK beim Vorhub das Volumen in den Bremskreis zum Druckaufbau fördern und ebenfalls beim Rückhub. Da hier der Kolben mit der Dichtung D1 und D3 Volumen aus dem Bremskreis entnimmt, muss die Ringfläche entsprechend bemessen sein. Weiterhin soll beim Vorfüllen die effektive Kolbenfläche vergrößert werden. Das Volumen aus der Ringfläche wird hierbei unter der einseitig wirkenden Dichtmanschette hindurch gepresst, mit dem Vorteil, dass dies bereits im Bereich des Schnüffellochs geschieht und damit die Manschette entlastet. Außerdem ist eine Kolbenbewegung mit Unterdruckerzeugung im Bremssattel zur Einstellung des Belaglüftspiels erwünscht, um das Restreibmoment und damit CO2 zu reduzieren. Dabei muss die Dichtung D1 unterdruckfest sein. Daraus resultiert ein Doppelhubkolben DHK3 mit drei wirksamen Flächen. Dieser kann auch bei einer P-Anordnung eingesetzt werden (1).
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Man kann eine Kolbenfläche reduzieren beim Doppelhubkolben DHK2 mit Verzicht auf Unterdruckförderung. Weiterhin kann beim Doppelhubkolben DHK wie er in 2a dargestellt und weiter unten beschrieben ist auf das Absperrventil verzichtet werden. Allerdings muss hier der Druckabbau aus dem Bremskreis BK entweder über die ABS-Ventile AV oder ein zusätzliches Ventil AUX geschehen.
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Die Volumenförderung in den Bremskreis korreliert mit der Volumenaufnahme als Funktion des Druckes für die einzelnen Radkreise oder des gesamten Bremssystems. Man spricht von der p-v-Kennlinie. Daher kann die Korrelation für die Diagnose des Bremskreises (Erfüllungszustand, Leck, BK-Ausfall) verwendet werden. Aber auch zur genannten Drucksteuerung für den Druckaufbau Pauf als auch den Druckabbau Pab. Man kann hierbei ein „Teil-Multiplex“ (Teil-MUX) vorsehen, wobei das Multiplexverfahren nur für den Druckaufbau oder den Druckabbau verwendet wird, wie dies in der Patentanmeldung
DE 10 2005 055 751 der Anmelderin noch näher beschrieben ist, auf die diesbezüglich Bezug genommen wird.
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Vorzugsweise ist der Kolbenstößel biegeelastisch ausgebildet, um bei Spindelschlag eine geringere Querkraft auf den Doppelhubkolben (DHK)
10 zu erzeugen. Die Drehmomentabstützung ist hier nicht ausgeführt und entspricht der in der
DE 10 2012 103 506 der Anmelderin beschriebenen Drehmomentabstützung, auf die insoweit Bezug genommen wird. Die Funktionen des Doppelhubkolbens (DHK3)
10 mit Saugventilen S1 und S2 mit Absperrventil AS entsprechen den in der
DE 10 2013 111 974 der Anmelderin beschrieben Funktionen. Wird der Doppelhubkolben (DHK)
10 über den Motorantrieb betätigt, so wird das Bremsflüssigkeitsvolumen aus dem Druckraum
10b über die Ventile EA in die Bremskreise DK und SK gefördert. Das Ventil AS bleibt offen, das Ventil VF ist offen. Um den Entlüftungszustand der Bremskreise BK zu überwachen, wird das Fördervolumen mit dem Druck in den Bremskreisen BK über Druckgeber DG überprüft. Bei Nicht-Übereinstimmung mit der Druck-Volumen-Kennlinie wird abwechselnd ein EA-Ventil geschlossen und der weitere Druckaufbau überwacht. Bei festgestelltem BK-Ausfall bleibt das entsprechende Ventil EA geschlossen. Gleichzeitig mit der Motorbetätigung werden die Trennventile TV geschlossen.
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Ist nach Ende des Vorhubes des Doppelhubkolbens
10 DHK das gewünschte Druckniveau noch nicht erreicht, so erfolgt wie in der Anmeldung
DE 10 2013 111 974.3 der Anmelderin beschrieben, der Rückhub, bei dem das Ventil AS geschlossen und das Ventil VF offen ist. Ist die in der Anmeldung
DE 10 2013 111 974.3 beanspruchte VF-Funktion gefordert, so ist beim Vorhub das Ventil AS und das Ventil VF geschlossen. Wird nun die ABS-Funktion gefordert, so erfolgt z. B. die Druckregelung nach dem Stand der Technik mit Einlassventilen EV und Auslassventilen AV zum Druckabbau (siehe Ventilblock VB). Hierbei gelangt das Volumen für den Druckabbau über Rücklaufleitungen R zum Vorratsbehälter VB. Zur Reduzierung der Druckdifferenz am Ventil EV ist es möglich, die Druckdifferenz am EV z. B. nur 20 % über dem Blockierdruck des sog. high Rades einzusteuern. Durch den geringeren Differenzdruck kann bei gleichem max. Druckgradient der Ventilquerschnitt größer gewählt werden, damit beim schnellen Anbremsen der Staudruck geringer und das sog. Time-to-lock kleiner wird.
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Alternativ kann anstelle von 4 EV und 4 AV 4 die MUX Drucksteuerung mit 4 SV eingesetzt werden. Einer der vielen Vorteile ist eine genaue Drucksteuerung, indem der Kolben (DHK) entsprechendes Volumen in den Radkreis einsteuert. Auch dieses Verfahren kann hier bei Pauf über EV eingesetzt werden.
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Bei Betätigung um Bewegung des Bremspedals
12 werden die redundanten Pedalwegsensoren
2a und
2b betätigt in einer von dem OEM zu definierenden Funktion, die den Motor
8 und damit den Druckaufbau und den Bremskraftverstärker (BKV) bestimmen. Zwischen Pedalstößel
3 und DK-Kolben ist ein kleiner Leerweg LW eingebaut, damit die Pedalanfangskraft klein ist. Diese wird bestimmt durch die Rückstellkräfte der Federn, Reibungen in den Führungen, Pedalwegsensoren und im Wesentlichen durch die Reibung der Dichtungen, die druckabhängig sind. Diese Gesamtreibung, welche auf das Pedal wirkt, ist konzeptionell sehr unterschiedlich. Beim S-System gemäß der
DE 10 2010 045 617.9 der Anmelderin wirken im Wesentlichen nur zwei Dichtungen und die Rückstellfeder, die HZ-Kolben mit Federn erst in der Rückfallebene RFE, da durch das Stellsignal der Pedalwegsensoren im Bremskraftverstärker(BKV)-Betrieb die HZ-Kolben vom Pedalstößel weg bewegt werden. Bei anderen Systemen, z. B.
DE 10 2012 205 962 , wirken vier Dichtungen. In der gezeigten
1 gibt es zwei Möglichkeiten der Ansteuerung a. und b.
- a. Nach Durchlaufen des Leerweges LW trifft der Pedalstößel 3 auf den Kolben 12a und wirkt dann weiter auf die HZ-Rückstellfeder 23a und zusätzlich vier Dichtungen, da die Feder 23 vorgespannt ist. Dies bedeutet insgesamt sechs Dichtungen. Mit dem Motoranlauf werden die Ventile TVDK und TVSK geschlossen und ein HLF-Ventil zum Rücklauf R zum Vorratsbehälter VB geöffnet, damit keine zusätzliche Druckkraft auf den Kolben 12a und Pedalstößel 3 wirkt. Die Kraft-Weg-Charakteristik bestimmt neben der genannten Reibung nur der Wegsimulator WS, der auch adaptiv sein kann wie in der DE 10 2014 102 536.9 der Anmelderin beschrieben.
- b. Über das geöffnete VDK-Ventil gelangt beim Vorhub des Doppelhubkolbens 10 entsprechend der Motorsteuerung Bremsflüssigkeitsvolumen aus dem Druckraum 10b (auch aus dem Druckraum 10a über geöffnete Ventile AS und VF) in einen von der Rückseite des DK-Kolbens 12a begrenzten Druckraum 12c, somit wirkt dieser wie die vorgenannte S-Bauform gemäß DE 10 2010 045 617.9 der Anmelderin, da bei offenem Ventil AS nur das Volumen des vorderen Kolbens zur Volumenförderung beiträgt, wie dies auch in den Patentanmeldungen DE 10 2013 111 974.3 und DE 10 2014 102 536.9 der Anmelderin beschrieben ist, auf die diesbezüglich hier Bezug genommen wird. Somit wirkt hier auf die Pedalanfangskraft nur die Reibungskraft von zwei Dichtungen, wobei die Druckkomponente des kleinen Pedalstößeldurchmessers mit < 15 % vernachlässigt werden kann. In dieser Phase sind zunächst beide Ventile TV offen, vorteilhaft wird das TVSK nach dem Überfahren des Schnüffellochs 12b des Kolbens 12a geschlossen. Dies kann indirekt über die Bewegung des DHK-Kolbens 10 über den Motorsensor festgestellt werden. Nach Schließen von TVSK bleibt TVDK offen, das EADK ist zu, EASK ist offen, damit das Volumen des DHK nach geschlossenem TVSK in den Bremskreis SK gelangt. Damit sind beide BK annähernd auf demselben Druckniveau, welches bei höheren Drücken nicht mehr der Fall ist wegen der Dichtungsreibung im DK-Kolben 12a. Zum Druckausgleich kann hierbei das EADK geöffnet werden, somit wirkt der Druck des Doppelhubkolbens (DHK) 10 mit gleichem Druckniveau in beide Bremskreise BK. Ein möglicher Bremskreis-Ausfall wird diagnostiziert durch je einen Druckgeber DG pro Bremskreis BK und die Volumenförderung des Doppelhubkolbens DHK, welche mit der Druckvolumenkennlinie des Bremskreises BK korrelieren muss. Ist dies nicht der Fall, so wird die Volumenzufuhr über das jeweilige Ventil EA abgeschaltet. Soll Vorfüllen für einen Ausgleich des Belaglüftspiels oder einen schnellen Druckanstieg erfolgen, so werden die Ventile AS und VF geschlossen, so dass eine große effektive Kolbenfläche des Doppelhubkolbens DHK 10 voll zur Wirksamkeit kommt. Dabei wirkt beim Doppelhubkolben DHK3 eine große Kolbenfläche bestehend aus dem vorderen Kolben (Druckraum 10b) und dem Ringkolben (Druckraum 10a), was über den Kolbenweg eine größere (z. B. um den Faktor 3) Fördermenge ergibt, als nur mit dem vorderen Kolben bzw. dessen Wirkfläche. Beim Doppelhubkolben DHK2 wirkt der Kolben mit der Dichtung D2. Beim Vorfüllen wird ein Druckausgleich auf die Hinterseite des Kolbens verhindert durch Sperren des Ventils VF gemäß 2.
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Die Ansteuerung nach b. hat viele Vorteile, z. B. sind die Dichtungen des HZ-Kolbens immer mit realem Druck belastet. Bei Systemen, bei denen die HZ-Kolben für den Wegsimulator WS mitgenutzt werden, wirkt hierbei nur der WS-Druck der ca. nur 30 % des Bremsdrucks im Bremskreis BK ist.
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Weiterhin wird bei Erreichen des Wegsimulator(WS)-Ansteuerpunkts ca. 40 % des Pedalwegs das Ventil TVDK geschlossen zus. mit dem WA-Ventil des Wegsimulators WS, welches bereits in der Stufe 2 des Wegsimulators WS geschlossen wird. D. h. in Stufe 1 der flachen Kennlinie ist das Ventil WA offen, wobei nur die Rückstellfeder 18 und die Dichtungsreibung am Hilfskolben 16 im Wesentlichen auf die Pedalkraft wirkt. In der Stufe 2 ist das Ventil WA geschlossen, d. h. der Wegsimulatorkolben mit seiner Federcharakteristik wirkt auf das Pedal.
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Bekanntlich kann der Druck im Wegsimulator WS sehr hoch werden, wenn ein kräftiger Fahrer voll auf das Pedal tritt. Hier können Drücke > 300 bar auftreten, welche Gehäuse und Dichtungen belasten. Dieser hohe Druck wird mit dem Druckgeber DG gemessen, da die hohe Pedalkraft auf den DK-Kolben wirkt, wenn z. B. bei hohem Druck > 200 bar das Ventil WA mechanisch öffnet. In diesem Fall kann das Ventil VDK geschlossen werden und das Ventil ESV geöffnet. Damit wirken sowohl die Druckkräfte von DK-Kolben 12a als auch Hilfskolben 16 auf das Bremspedal. Damit ist die Druckbelastung im Bereich von 200 bar wenn das Ventil WA öffnet. Dies kann durch eine Stromregelung des stromlos offenen Ventils gelöst werden.
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Der Druckabbau im Bremskraftverstärker(BKV)-Modus erfolgt durch Rückbewegung des Doppelhubkolbens 10 DHK durch zusätzlichen Druckabbau über AV-Ventile in den Rücklauf R da das zusätzliche Volumen von VF nicht beim Rückhub des Doppelhubkolbens DHK ausgeglichen wird.
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Nachfolgend sind noch die Rückfallebenen RFE zu beschreiben.
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RFE1 bei Ausfall des Wegsimulators WS z. B. Undichtheit. In diesem Fall fehlt die Gegenkraft, da kein Druck im Wegsimulator WS entsteht. Dies wird bekanntlich durch den Kraft-Weg-Simulator KWS erkannt wie er in der
DE 10 2014 102 536 der Anmelderin beschrieben ist, auf die hiermit Bezug genommen wird, wenn der progressive Kraftanstieg des Wegsimulators WS in Stufe
2 nach einem bestimmten Pedalweg (s.
DE 10 2014 102 536 ) wirkt bzw. ausfällt. In diesem Fall trifft der Pedalstößel
3 auf den DK-Kolben
12, was eine Kraftänderung bedeutet und vom Kraft-Weg-Simulator KWS gemessen wird. In diesem Fall erfolgt die Motoransteuerung und Volumensteuerung auf die Rückseite des DK-Kolbens
12a über das Ventil VDK in Funktion des KWS-Signals. In diesem Fall wirkt der Bremskraftverstärker BKV wie ein konventioneller Bremskraftverstärker mit Pedalkraftunterstützung als Folge-Bremskraftverstärker (Fo-BKV). Der Vorteil hierbei ist im Vergleich zur S-Bauform, dass bei Folge-Bremskraftverstärker derselbe kurze Pedalweg wirkt, allerdings mit etwas unstetiger Kennlinie.
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Bei einer Optimierung der Empfindlichkeit des Kraft-Weg-Simulators KWS könnte auf den Wegsimulator WS verzichtet werden.
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RFE
2 bei Motorausfall bei low µ, DK-Kolben ist am Wegsimulator-Ansteuerpunkt bei hoher Pedalkraft und anschließendem positiven µ-Sprung. Wie bereits in der
DE 10 2013 111 974.3 der Anmelderin, auf die hier diesbezüglich Bezug genommen wird, dargestellt, wird hier Volumen mit Hilfskolben über offenes Ventil ESV und EADK in den Bremskreis BK von DK-Kolben eingespeist.
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RFE3 bei Motor- und Bordnetzausfall. Die Ventile ESV, VDK, WA sind hier offen, die Ventile EADK, EASK geschlossen. Der Pedalstößel wirkt auf DK-Kolben 12. Die Druckerzeugung erfolgt konventionell über die Pedalkraft.
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Es ist auch denkbar, die S-Bauform gemäß der
DE 10 2014 102 536.9 , auf die hier Bezug genommen wird, so zu gestalten, dass der Motor parallel liegt und über einen Zahnriemenantrieb, z. B. entsprechend
DE 10 2011 050 587 , auf das Kugel-Gewinde-Getriebe KGT wirkt.
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2 unterscheidet sich zu 1 durch Entfall von Ventil HLF, indem nur Ansteuermethode b. eingesetzt wird und ein Doppelhubkolben (DHK2) 15 mit zwei Kolben. Außerdem kann bei Verzicht auf VF dieses Ventil entfallen. In 2 ist dieses Ventil gezeichnet für die Funktion VF und ist aber im Gegensatz zu 1 zwischen dem Ventil AS und dem Doppelhubkolben 15 positioniert.
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Dieser Doppelhubkolben DHK2 oder auch DHK3 gem.
1 kann auch in einer P-Bauform nach
DE 10 2012 222 897 A1 eingesetzt werden.
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Bei hydraulischen Systemen muss darauf geachtet werden, dass diese bei Fahrzeugstillstand druckausgeglichen sind. Dies ist bei dem System nach 1 und 2 der Fall, da alle Ventile (AS, VF, VDK, ESV, WA) zum Rücklauf und auch die Schnüffellöcher der HZ-Kolben offen sind.
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Der Unterschied des Doppelhubkolbens (DHK3) gemäß
1 mit drei Kolben zum Doppelhubkolben (DHK2) gemäß
2 liegt in zwei Vorteilen. Der Doppelhubkolben DHK3 kann in der Druckkammer
10b Unterdruck erzeugen, wenn die D1-Dichtung unterdruckfest ist. Dies ist von Vorteil bei der Lüftspieleinstellung der Bremskolben mit Unterdruck wie sie in der
DE 10 2008 051 316.4 der Anmelderin beschrieben ist, auf die hier insoweit Bezug genommen wird. Der zweite Vorteil liegt in der Fehlersicherheit bei Ausfall der Dichtungen D1–D3. Fällt eine der drei Dichtungen aus, so kann im Vorhub Druck aufgebaut werden, die BKV-Funktion bleibt erhalten. Außerdem wird der Ausfall diagnostiziert. Dies ist wichtig für das autonome Fahren / Bremsen, da bei Einfachfehler die Funktion erhalten bleiben muss.
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2a zeigt mit dem Doppelhubkolben DHK eine Vereinfachung der 2-Kolben-Version. Hier wird auf das Absperrventil AS verzichtet, indem zwei Überdruckventile V1 und V2 eingesetzt werden. Der Stößel 4 wirkt über Dichtung D3 direkt auf den Kolben. Wenn der Rückhub nicht für weitere Volumenförderung in den Bremskreis genützt wird, sondern Druckabbau bei Rücknahme des Bremspedals erfolgen soll, so kann dies durch Öffnen des ABS-AV-Ventils oder durch ein zusätzliches AVX-Ventil im Doppelhubkolben DHK-Kreis erfolgen.
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In 3 ist eine Fahrzeugbremse bzw. ein Betätigungssystem hierfür dargestellt, mit in Reihe hintereinander angeordneten ersten, zweiten und dritten Kolben-Zylinder-Einheiten.
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Parallel dazu, d.h. mit räumlich vesetzt angeordneter Mittelachse, ist im Bereich der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (Doppelhubkolben) ein Antrieb mit Elektromotor 8 angeordnet, wobei der Antrieb von der Abtriebsspindel auf eine umlaufende Mutter und von dieser auf die Spindel 5 eines Kugel-Gewinde-Getriebes 7 mittels eines Zahnriemens erfolgt. Die übrigen Elemente des Betätigungssytems entsprechen weitgehend den in den 1 und 2 dargestellten, so dass auf eine nähere Beschreibung hier verzichtet wird. Eine parallele Anordnung des Motors mit Riementrieb kann auch bei einer in den 1 und 2 dargestellten P-Anordnung des Betätigungssystems vorteilhaft sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Bremspedal
- 2a
- Pedalwegsensoren Master
- 2b
- Pedalwegsensoren Slave
- 3
- Pedalstößel
- 4
- Kolbenstößel
- 5
- Spindel
- 6
- Motorsensor
- 7
- KGT
- 8
- EC-Motor
- 9
- Lagerung
- 10
- Doppelhubkolben (DHK3)
- 10a
- Ringraum
- 10b
- Druckkammer
- 10c
- Druckkammer
- 11
- Vorratsbehälter
- 12
- SK-Kolben
- 12a
- DK-Kolben
- 12b
- Schnüffelloch DK
- 15
- Doppelhubkolben (DHK2)
- 16
- Hilfskolben
- 18
- Pedalrückstellfeder
- 23
- HZ-Rückstellfeder
- 23a
- HZ-Rückstellfeder
- 24
- Absperrventil
- 25
- DHK-Gehäuse
- D
- Blende zur Drosselung
- S1
- Saugventil 1
- S2
- Saugventil 2
- R
- Rücklauf zum VB
- RV0
- Rückschlagventil 0
- RV1
- Rückschlagventil 1
- WS
- Wegsimulator
- ÜV
- Überdruckventil
- Hiko
- Hilfskolben
- LW
- Leerweg
- RFE
- Rückfallebene
- LS
- Lüftspiel
- KWS
- Kraft-Weg-Sensor
- BK
- Bremskreis
- DG
- Druckgeber
- VF
- Vorfüllen
- BKV
- Bremskraftverstärker
- Fo-BKV
- Folge-BKV
- VB
- Vorratsbehälter
- VBL
- Ventilblock
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009043494 [0003]
- DE 102010045617 A1 [0003]
- DE 102011111369 [0004, 0005]
- DE 102012222897 A1 [0005, 0043]
- DE 102013111974 [0006, 0012, 0013, 0022, 0028, 0029, 0029, 0031, 0039]
- DE 102014102536 [0012, 0013, 0022, 0031, 0031, 0037, 0037, 0041]
- DE 102010045617 [0023, 0031, 0031]
- DE 102005055751 [0027]
- DE 102012103506 [0028]
- DE 102012205962 [0031]
- DE 102011050587 [0041]
- DE 102008051316 [0045]
