WO2006087338A1 - Bremsanlage für kraftfahrzeuge - Google Patents

Bremsanlage für kraftfahrzeuge Download PDF

Info

Publication number
WO2006087338A1
WO2006087338A1 PCT/EP2006/050956 EP2006050956W WO2006087338A1 WO 2006087338 A1 WO2006087338 A1 WO 2006087338A1 EP 2006050956 W EP2006050956 W EP 2006050956W WO 2006087338 A1 WO2006087338 A1 WO 2006087338A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
piston
brake system
pressure
brake
master cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/050956
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Drumm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Priority to US11/884,157 priority Critical patent/US20080265665A1/en
Priority to JP2007555601A priority patent/JP2008529892A/ja
Priority to EP06708283A priority patent/EP1853469A1/de
Publication of WO2006087338A1 publication Critical patent/WO2006087338A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/14—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
    • B60T13/142—Systems with master cylinder
    • B60T13/145—Master cylinder integrated or hydraulically coupled with booster
    • B60T13/146—Part of the system directly actuated by booster pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/12—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid
    • B60T13/14—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being liquid using accumulators or reservoirs fed by pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—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
    • B60T8/34—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 having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—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 having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/32—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
    • B60T8/34—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 having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition
    • B60T8/40—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 having a fluid pressure regulator responsive to a speed condition comprising an additional fluid circuit including fluid pressurising means for modifying the pressure of the braking fluid, e.g. including wheel driven pumps for detecting a speed condition, or pumps which are controlled by means independent of the braking system
    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4077—Systems in which the booster is used as an auxiliary pressure source

Definitions

  • the invention relates to a brake system for motor vehicles comprising: a master cylinder with a master cylinder housing, are connected to the wheel brake cylinder, a first piston, which is coupled via an actuating forces transmitting push rod with a brake pedal, a second piston, via which the master cylinder is actuated, a third Piston hydraulically actuated by the first piston, having at least one elastic element forming a pedal travel simulator providing the driver with a comfortable pedal feel in the brake-by-wire mode, means for coupling the movements of the first and third pistons , with a pressurizable hydraulic pressure gap, the pressurization causes a hydraulic force on the second and the third piston, as well as with an electrically controllable pressure supply module, which allowed both a filling of the space with pressure medium and its emptying light.
  • the brake can also be operated "externally" by electronic signals without the driver having to actively intervene, for example by means of an electronic stability program ESP If a superposition of such a third-party operation occurs with a driver's operation, the driver of the motor vehicle senses a reaction in the brake pedal.
  • This retroactive effect on the brake pedal can be surprising and unreliable for the driver. be pleasant, so that the driver does not operate the brake pedal in a situation adapted to this situation in a critical situation of road traffic, since it is irritated by the reaction caused by the external operation of the brake reaction to the brake pedal.
  • a brake system of the type mentioned is known from DE 10 2004 025 638 Al.
  • a disadvantage is felt in the prior art brake system the fact that support the force applied by the driver operating force only with intact electronics and existing in the vehicle e- nergiemakers (battery and electrical system) is possible.
  • the driver can safely decelerate his vehicle even in this operating condition with the usual pedal force.
  • a fourth piston is provided, which can be acted upon on the input side via the elastic element and on the output side by the hydraulic pressure in the intermediate space with two oppositely directed forces and that means are provided. see are to make the pressure delivery module in addition to the electrical controllability also in dependence on the resulting from the application of force position of the fourth piston controllable.
  • the means for controlling the pressure supply module in dependence on the position of the fourth piston a both mechanically and electrically controllable control valve and mechanical elements for transmitting the position of the fourth piston on the control valve.
  • the mechanical elements for transmitting the piston position preferably comprise a disc and a control sleeve.
  • At least one connection of the mechanical elements is designed as a one-way mechanical stop.
  • a fourth piston is provided, which is designed as a hollow piston and receives both the first and the third piston such that between the first and the third piston, a hydraulic chamber is limited by a Relative movement of the fourth piston relative to the master cylinder housing is shut off and forms the means for coupling the movement of the first and the third piston.
  • an axially effective mechanical power transmission connection is provided between the second and the third piston.
  • the pressure supply module is designed as an actuatable by means of a pneumatic actuator piston-cylinder assembly and that the pneumatic actuator by means of a control valve by both the brake pedal and independent of the brake pedal is externally actuated.
  • the elastic element is operatively disposed between the push rod and the fourth piston.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the hydraulic chamber in the unactuated state of the brake pedal is in communication with a pressure medium reservoir.
  • the pneumatic actuator has a housing whose interior is subdivided by a movable wall into a vacuum chamber and a working chamber which can be acted upon by means of the control valve with a negative pressure or the atmospheric pressure.
  • the vacuum chamber is connected to an air suction device, for. B. connected to a vacuum pump.
  • control valve is arranged in the input region of the master cylinder housing and consists of a vacuum sealing seat, an atmospheric sealing seat and a valve body, wherein the vacuum sealing seat on a guided on the master cylinder housing, axially movable first ring and the atmospheric sealing seat on a likewise guided in the master cylinder housing, coaxially with the first ring axially movable second ring are formed.
  • the external operation of the control valve by means of an electromechanical actuator, preferably an electromagnet whose armature is connected to the first ring and formed by the first ring.
  • Another advantageous development of the subject invention is that operatively disposed between the first and the fourth piston a response spring.
  • another variant provides that at least one sensor for detecting brake pedal position and movement is provided, the output signal of which, for example, a pedal rotation angle and / or a pedal travel path is fed to an electronic control unit and serves to control the control valve ,
  • At least one pressure sensor and at least one piston travel sensor can be mounted on the master cylinder, which detect the pressure applied in the master cylinder and the travel of the second piston and forward this information to the electronic control unit.
  • electrical control and monitoring means are provided in the electronic control unit to control and monitor the vacuum pump.
  • the electronic control unit generates a brake light signal and transmits it via an electronic active connection to the motor vehicle.
  • the electronic connection is either formed by a data bus or is designed as a direct line connection.
  • communication means for exchanging data with other vehicle components are provided in the electronic control unit.
  • the electronic control unit is adapted to receive from other vehicle components brake pressure requirements and implement them by driving the electrically controllable pressure supply module in a monitored by the pressure and piston stroke sensor ü master cylinder actuation.
  • the brake system according to the invention shown in the drawing has a brake pedal 3, which is operatively connected via an actuating rod 34 with a first piston 2.
  • the brake pedal travel can be detected via a rotation angle sensor 31.
  • a second piston 4 is provided which constitutes an actuating piston of a master cylinder 1.
  • the master cylinder 1 is designed as a tandem master cylinder, in the master cylinder housing 20, the second piston 4, a further piston 21 is connected downstream.
  • the wheel brakes of the vehicle can be connected to the master brake cylinder 1 via a controllable wheel brake pressure modulation module (not shown), wherein an electronic control unit (also not shown) is assigned to the wheel brake pressure modulation module.
  • a displacement sensor can be provided which detects the actuating travel of the push rod (34) or the first piston (2).
  • the first piston 2 is slidably guided together with a third piston 5 in a fourth piston 8, wherein the first (2) and the third piston 5 delimit a hydraulic chamber 12, which comprises a means for coupling the movements of the first (2) and the third piston 5 forms.
  • the hydraulic chamber 12 is on the one hand via an opening or a passage 46 in the fourth piston 8 with an otherwise closed hydraulic chamber 45 and on the other hand via a hydraulic passage 35 in the fourth piston 8 with a master cylinder 1 associated, under atmospheric pressure pressure medium reservoir 32 in connection ,
  • a mounted in the master cylinder housing 20 sealing member 36 causes the passage 35 is separated in a relative movement of the fourth piston 8 relative to the master cylinder housing 20 from the connection to the pressure fluid reservoir 32 and connected on further displacement with the closed hydraulic chamber 45.
  • it makes sense to form the only schematically illustrated sealing element 36 as a path-dependent überströmbare piston seal.
  • a compression spring 6 is operatively arranged between the actuating pedal 3 and the first piston 2 and the fourth piston 8, which brings the first piston 2 via a disc 14 for engagement with a fourth piston 8 formed stop 44 with unconfirmed actuating pedal.
  • An elastic element 7, for example an elastomer spring, is also operatively arranged between the actuating rod 28 and the fourth piston 8, preferably coaxially or parallel to the compression spring 6, and together with the pressure spring 6 forms a pedal travel simulator which is used by the driver when actuating the brake system conveys the usual pedal feel, which corresponds to a common brake pedal characteristic. This means that at ringem brake pedal travel, the resistance increases slowly and increases disproportionately with a larger brake pedal travel.
  • the previously mentioned pistons 4, 5, 8, 21 are housed in the master cylinder housing 20, wherein between the second piston 4 and the third piston 5, a gap 11 is limited, which is connected by means of a hydraulic connection 37 with an electrically controllable pressure supply module 9, the allows pressurization of the gap 11.
  • the pressure supply module 9 is essentially formed by an actuatable by means of a pneumatic actuator 10 piston-cylinder assembly 13, at the pressure chamber 38, the aforementioned hydraulic connection 37 is connected.
  • the piston-cylinder assembly 13 is provided with a pressure medium reservoir 39.
  • a hose connection to the aforementioned pressure medium reservoir 32 may be used.
  • the pneumatic actuator 10 has an actuator housing 16 in which a vacuum chamber 22 connected to a vacuum pump 18 or an equivalent air suction device and a ventilatable working chamber 23 are separated from each other by a movable wall 17.
  • the movable wall 17 is in a force-transmitting connection with the only schematically indicated piston 40 of the piston-cylinder assembly 13, which limits the above-mentioned pressure chamber 38.
  • the control of the pneumatic actuator 10 is a fixed to the master cylinder housing 20 control valve, which is provided with the reference numeral 15 and can be controlled both mechanically and electromechanically.
  • the steering- Valve 15 consists of a first or a vacuum sealing seat 24, a second or an atmospheric sealing seat 25 and a cooperating with the sealing seats 24, 25 annular valve body 26.
  • the vacuum sealing seat 24 is preferably formed on a run on the master cylinder housing 20 first ring 27, whose position can be controlled by electromechanical means, while the atmospheric sealing seat 25 is formed on a likewise guided in the master cylinder housing 20 second ring 28 whose position can be controlled by mechanical means.
  • an electric actuator for example, an electromagnet 30 is provided, whose armature is integrally formed with the first ring 27, and allows independent of the operating pedal 3 external actuation of the control valve 15.
  • a control sleeve 19 is provided, which is connected on one side with the above-mentioned disc 14 and on the other side with the second ring 28, wherein at least one of these compounds is designed as a single-acting stop, so that the Control sleeve 19 only has to transmit tensile forces.
  • the control sleeve 19 is provided with radial openings.
  • the master cylinder 1 is actuated and on the other hand, the hollow piston 8 is pressed back against the actuation direction.
  • a change in the pedal force is set by a corresponding opening and closing of valve seats 24 and 25 a new equilibrium position.
  • This arrangement could also be referred to as a pneumatic position controller for the hollow piston 8, which compensates for different pedal actuating forces by automatically adapted actuator forces. Characterized in that the hollow piston 8 is always held in the same position, the pedal force is determined only by the forces of the springs 6 and 7, but not by the operating state of the master cylinder. 1
  • This hydraulic coupling is controlled exclusively by a relative movement of the fourth piston 8 relative to the master cylinder housing 20 and is therefore independent of the operating state of the master cylinder 1.
  • To activate the coupling only the small travel of the hollow piston 8 relative to the housing 20 for closing the passage 35 is necessary. Thereby, a pedal travel loss is avoided, which would be unavoidable in a direct passage from the pedal to the master cylinder piston (4) via a mechanical contact of the first 2 and with the third piston 5.
  • Such a mechanical penetration is also possible in the brake system according to the invention and here represents a lowest fallback level, which allows failure of the hydraulic coupling - for example due to leakage - although a pedalweglessnessbehaftete master cylinder operation.
  • the brake system according to the invention can operate in different modes. In an unactuated state, the same pressure exists in both chambers 22, 23 of the pneumatic actuator 10, since the vacuum sealing seat 24 is open.
  • control valve 15 is actuated via the electromechanical actuator 30 in the sense of aeration of the working chamber 23 of the pneumatic actuator 10.
  • the previously mentioned vacuum sealing seat 24 is closed and the atmosphere sealing seat 25 opened.
  • the second (4) and the further piston 21 of the master cylinder 1 are shifted in the drawing to the right, so that pressure medium flows in both only indicated brake circuits.
  • actuation of the brake pedal 3 causes a mechanical actuation of the control valve 15, which has the effect described above result.
  • a combined operating mode with simultaneous pedal-controlled and electrical control of the control valve 15 is possible. This mode is used, for example, to accomplish the brake assist function well known in the art of brake technology, which is to accelerate and intensify certain brake pedal controlled braking events.
  • a further pedal-controlled operating mode which corresponds to a first fallback level
  • no hydraulic pressure can be built up in the intermediate space 11 due to a fault in the above-described processes, whereby a displacement of the hollow piston 8 can not be counteracted by a restoring pressure force and the above-described state of a hydraulic coupling of first and third piston unamplified power transmission from the actuating rod via the first piston 2, the pressure medium enclosed in the hydraulic chamber 12, the third piston 5 and the latter coupled to the second piston 4 to the master cylinder 1 causes.
  • a purely mechanical power transmission from the first piston 2 to the third piston 5 by direct mechanical contact takes place in a further fallback level.
  • the operation of the master cylinder 1 is done exclusively with muscle power.
  • the present invention achieves a simply constructed brake system in which the brake pedal characteristic does not depend on the operating state of the rest of the brake system, whereby the pedal feel in a driver's braking neither by the simultaneous presence of external braking nor by other control activities of the braking system such as anti-skid control, traction control or Fahrstabili- tucisregelung can be disturbed.
  • the brake system also has the advantage that it is simpler in design than conventional brake systems.
  • vehicles with an Electronic Stability Control (ESP) feature require special ESP hydraulics, which are more complicated than normal ABS hydraulics because they also have the ability to build up wheel brake pressures above the master cylinder pressure, unlike ABS hydraulics.
  • ESP Electronic Stability Control
  • ABS hydraulics unlike ABS hydraulics.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage mit einem Hauptzylinder (1) mit einem Hauptzalindergehäuse (20), an den Radbremszylinder anschließbar sind, einem ersten Kolben (2), der über eine Betätigungskräfte übertragende Druckstange (34) mit einem Bremspedal (3) gekoppelt ist, einem zweiten Kolben (4), über den der Haupt zylinder (1) betätigt wird, einem dritten Kolben (5), der vom ersten Kolben (2) hydraulisch betätigbar ist, mit mindestens einem elastischen E- lement (6,7), das einen Pedalwegsimulator bildet, der in der Betriebsart "Brake-by-wire" dem Fahrzeugführer ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt, Mitteln zum Koppeln der Bewegungen des ersten (2) und des dritten Kolbens (5), mit einem mit hydraulischem Druck beaufschlagbaren Zwischenraum (11), dessen Druckbeaufschlagung eine hydraulische Kraftwirkung auf den zweiten (4) und den dritten Kolben (5) verursacht, sowie mit einem elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungsmodul (13) , das sowohl ein Befüllen des Zwischenraums (11) mit Druckmittel als auch dessen Entleeren ermöglicht . Um eine Unterstützung der Betätigungskraft auch bei einem Ausfall der Steuerelektronik oder der elektrischen Energieversorgung zu ermöglichen sieht die Erfindung vor, dass ein vierter Kolben (8) vorgesehen ist, der eingangsseitig über das elastische Element (6,7) und ausgangsseitig durch den hydraulischen Druck im Zwischenraum (11) mit zwei entgegengesetzt gerichteten Kräften beaufschlagt werden kann und Mittel (14,19,15) vorgesehen sind, um das Druckbereitstellungsmodul (9) zusätzlich zur elektrischen Steuerbarkeit auch in Abhängigkeit von der sich aus der Kräftebeaufschlagung ergebenden Position des vierten Kolbens (8) steuerbar zu gestalten.

Description

Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit : einem Hauptzylinder mit einem Hauptzylindergehäuse, an den Radbremszylinder anschließbar sind, einem ersten Kolben, der über eine Betätigungkräfte übertragende Druckstange mit einem Bremspedal gekoppelt ist, einem zweiten Kolben, über den der Hauptzylinder betätigt wird, einem dritten Kolben, der vom ersten Kolben hydraulisch betätigbar ist, mit mindestens einem elastischen Element, das einen Pedalwegsimulator bildet, der in der Betriebsart „brake-by-wire" dem Fahrzeugführer ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt, Mitteln zum Koppeln der Bewegungen des ersten und des dritten Kolbens, mit einem mit hydraulischem Druck beaufschlagbaren Zwischenraum, dessen Druckbeaufschlagung eine hydraulische Kraftwirkung auf den zweiten und den dritten Kolben verursacht, sowie mit einem elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungsmodul, das sowohl ein Befüllen des Zwischenraums mit Druckmittel als auch dessen Entleeren ermöglicht.
In der Kraftfahrzeugtechnik finden „brake-by-wire"- Bremssysteme eine immer größere Verbreitung. Bei diesen Bremssystemen kann die Bremse auch ohne aktives Zutun des Fahrers aufgrund elektronischer Signale "fremd-" betätigt werden. Diese elektronischen Signale können beispielsweise von einem elektronischen Stabilitätsprogramm ESP oder einem Abstandsregelsystem ACC ausgegeben werden. Kommt es zu einer Überlagerung einer derartigen Fremdbetätigung mit einer Fahrerbetätigung, so spürt der Fahrer des Kraftfahrzeugs eine Rückwirkung im Bremspedal. Dieser Rückwirkungseffekt auf das Bremspedal kann für den Fahrer überraschend und un- angenehm sein, so dass der Fahrer in einer kritischen Situation des Straßenverkehrs das Bremspedal nicht in einem dieser Situation angepassten Maße betätigt, da er durch die von der Fremdbetätigung der Bremse verursachte Rückwirkung auf das Bremspedal irritiert wird.
Eine Bremsanlage der eingangs genannten Gattung ist aus der DE 10 2004 025 638 Al bekannt. Eine „Fremdbetätigung" der vorbekannten Bremsanlage bzw. eine Druckbeaufschlagung des Zwischenraums erfolgt in der Betriebsart „brake-by-wire" durch das elektrisch steuerbare Druckbereitstellungsmodul mittels einer ebenfalls elektrisch ansteuerbaren Ventileinrichtung, die eine hydraulische Verbindung zwischen dem Zwischenraum und dem Druckbereitstellungsmodul freigibt bzw. absperrt. Als nachteilig wird bei der vorbekannten Bremsanlage die Tatsache empfunden, dass eine Unterstützung der vom Fahrzeugführer aufgebrachten Betätigungskraft nur bei intakter Elektronik und der im Fahrzeug vorhandenen E- nergieversorgung (Batterie und elektrisches Bordnetz) möglich ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bremsanlage der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei der eine Unterstützung der Betätigungskraft bei einem Ausfall der Steuerelektronik oder der elektrischen Energieversorgung noch so lange möglich ist, bis der Energievorrat eines bremssysteminternen Energiespeichers erschöpft ist. Mit der vorgeschlagenen Bremsanlage kann der Fahrer sein Fahrzeug auch in diesem Betriebszustand mit der gewohnten Pedalkraft sicher abbremsen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein vierter Kolben vorgesehen ist, der eingangsseitig über das elastische Element und ausgangsseitig durch den hydraulischen Druck im Zwischenraum mit zwei entgegengesetzt gerichteten Kräften beaufschlagbar ist und dass Mittel vorge- sehen sind, um das Druckbereitstellungsmodul zusätzlich zur elektrischen Steuerbarkeit auch in Abhängigkeit von der sich aus der Kräftebeaufschlagung ergebenden Position des vierten Kolbens steuerbar zu gestalten.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Mittel zur Steuerung des Druckbereitstellungsmoduls in Abhängigkeit von der Position des vierten Kolbens ein sowohl mechanisch als auch elektrisch steuerbares Steuerventil sowie mechanische Elemente zur Übertragung der Position des vierten Kolbens auf das Steuerventil enthalten.
Die mechanischen Elemente zur Übertragung der Kolbenposition umfassen vorzugsweise eine Scheibe und eine Steuerhülse.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine Verbindung der mechanischen Elemente als einseitig wirkender mechanischer Anschlag ausgebildet.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass ein vierter Kolben vorgesehen ist, der als Hohlkolben ausgebildet ist und sowohl den ersten als auch den dritten Kolben derart aufnimmt, dass zwischen dem ersten und dem dritten Kolben eine hydraulische Kammer begrenzt wird, die durch eine Relativbewegung des vierten Kolbens gegenüber dem Hauptzylindergehäuse absperrbar ist und die Mittel zum Koppeln der Bewegung des ersten und des dritten Kolbens bildet.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem zweiten und dem dritten Kolben eine in axialer Richtung wirksame mechanische Kraftübertragungsverbindung vorgesehen.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsge- genstandes besteht darin, dass das Druckbereitstellungsmodul als eine mittels eines pneumatischen Aktuators betätigbare Kolben-Zylinderanordnung ausgebildet ist und dass der pneumatische Aktuator mittels eines Steuerventils sowohl durch das Bremspedal als auch unabhängig vom Bremspedal fremdbetätigbar ist.
Bei einer anderen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist das elastische Element wirkungsmäßig zwischen der Druckstange und dem vierten Kolben angeordnet.
Eine weitere vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die hydraulische Kammer in unbetätigtem Zustand des Bremspedals mit einem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung steht.
Bei einer anderen Ausführungsvariante weist der pneumatische Aktuator ein Gehäuse auf, dessen Innenraum durch eine bewegliche Wand in eine Unterdruckkammer sowie eine Arbeitskammer unterteilt ist, die mittels des Steuerventils mit einem Unterdruck oder dem Atmosphärendruck beaufschlagbar ist.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die Unterdruckkammer an eine Luftabsaugvorrichtung, z. B. eine Vakuumpumpe anschließbar.
Bei einer anderen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist das Steuerventil im Eingangsbereich des Hauptzylindergehäuses angeordnet und besteht aus einem Unterdruckdichtsitz, einem Atmosphärendichtsitz sowie einem Ventilkörper, wobei der Unterdruckdichtsitz an einem auf dem Hauptzylindergehäuse geführten, axial beweglichen ersten Ring und der Atmosphärendichtsitz an einem ebenfalls im Hauptzylindergehäuse geführten, koaxial zum ersten Ring axial beweglichen zweiten Ring ausgebildet sind. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Fremdbetätigung des Steuerventils mittels eines elektromechanischen Aktuators, vorzugsweise eines Elektromagneten, dessen Anker mit dem ersten Ring verbunden bzw. durch den ersten Ring gebildet ist.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, dass wirkungsmäßig zwischen dem ersten und dem vierten Kolben eine Ansprechfeder angeordnet ist .
Um die vom Fahrer gewünschte Bremskraft genau zu dosieren sieht eine weitere Variante vor, dass wenigstens ein Sensor zum Erfassen von Bremspedalposition und -bewegung vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal beispielsweise ein Pedaldrehwinkel und/oder ein Pedalbetätigungsweg einer elektronischen Steuereinheit zugeführt wird und der Ansteuerung des Steuerventils dient.
Weiterhin können am Hauptzylinder wenigstens ein Drucksensor und wenigstens ein Kolbenwegsensor angebracht sein, die den im Hauptzylinder eingesteuerten Druck sowie den Weg des zweiten Kolbens erfassen und diese Informationen an die e- lektronische Steuereinheit weiterleiten.
Bei einer anderen Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sind in der elektronischen Steuereinheit elektrische Steue- rungs- und Überwachungsmittel vorgesehen, um die Vakuumpumpe zu steuern und zu überwachen.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindung sieht vor, dass die elektronische Steuereinheit ein Bremslichtsignal generiert und über eine elektronische Wirkverbindung an das Kraftfahrzeug weitergibt. Die elektronische Wirkverbindung wird entweder durch einen Datenbus gebildet oder ist als direkte Leitungsverbindung ausgebildet.
Bei einer anderen Ausführungsvariante sind in der elektronischen Steuereinheit Kommunikationsmittel zum Austausch von Daten mit anderen Fahrzeugkomponenten vorgesehen.
Schließlich besteht eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes darin, dass die elektronische Steuereinheit dazu eingerichtet ist, von anderen Fahrzeugkomponenten Bremsdruckanforderungen zu erhalten und diese durch Ansteuerung des elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungsmoduls in eine vom Druck- und Kolbenwegsensor ü- berwachte Hauptzylinderbetätigung umzusetzen.
Im nachfolgenden Text wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende schematische Darstellung in der Zeichnung näher erläutert.
Die in der Zeichnung dargestellte erfindungsgemäße Bremsanlage weist ein Bremspedal 3 auf, das über eine Betätigungsstange 34 mit einem ersten Kolben 2 wirkungsmäßig verbunden ist. Der Bremspedalweg kann über einen Drehwinkelsensor 31 erfasst werden. Weiterhin ist ein zweiter Kolben 4 vorgesehen, der einen Betätigungskolben eines Hauptbremszylinders 1 darstellt. Im gezeigten Beispiel ist der Hauptbremszylinder 1 als Tandemhauptzylinder ausgeführt, in dessen Hauptzylindergehäuse 20 dem zweiten Kolben 4 ein weiterer Kolben 21 nachgeschaltet ist. An den Hauptbremszylinder 1 können über ein nicht dargestelltes, steuerbares Radbremsdruckmo- dulationsmodul die Radbremsen des Fahrzeugs angeschlossen sein, wobei dem Radbremsdruckmodulationsmodul eine ebenfalls nicht gezeigte elektronische Steuer- und Regeleinheit zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich zum dargestellten Drehwinkelsensor kann ein Wegsensor vorgesehen werden, der den Betätigungsweg der Druckstange (34) oder des ersten Kolbens (2) erfasst. Der erste Kolben 2 ist zusammen mit einem dritten Kolben 5 in einem vierten Kolben 8 verschiebbar geführt, wobei der erste (2) und der dritte Kolben 5 eine hydraulische Kammer 12 begrenzen, die ein Mittel zum Koppeln der Bewegungen des ersten (2) und des dritten Kolbens 5 bildet. Die hydraulische Kammer 12 steht einerseits über eine Öffnung bzw. einen Durchgang 46 im vierten Kolben 8 mit einer ansonsten geschlossenen hydraulischen Kammer 45 und andererseits über einen hydraulischen Durchgang 35 im vierten Kolben 8 mit einem dem Hauptbremszylinder 1 zugeordneten, unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 32 in Verbindung. Ein im Hauptzylindergehäuse 20 angebrachtes Dichtelement 36 bewirkt, dass der Durchgang 35 bei einer Relativbewegung des vierten Kolbens 8 gegenüber dem Hauptzylindergehäuse 20 von der Verbindung zum Druckmittelvorratsbehälter 32 getrennt und bei weiterer Verschiebung mit der geschlossenen hydraulischen Kammer 45 verbunden wird. Zur Druckentlastung dieser Kammer im unbetätigten Zustand ist es sinnvoll, das hier lediglich schematisch dargestellte Dichtelement 36 als wegabhängig überströmbare Kolbendichtung auszubilden.
Außerdem ist wirkungsmäßig zwischen dem Betätigungspedal 3 bzw. dem ersten Kolben 2 und dem vierten Kolben 8 eine Druckfeder 6 angeordnet, die bei unbetätigtem Betätigungspedal 3 den ersten Kolben 2 über eine Scheibe 14 zur Anlage an einem vierten Kolben 8 ausgebildeten Anschlag 44 bringt. Ein elastisches Element 7, beispielsweise eine Elastomerfeder, ist ebenfalls wirkungsmäßig zwischen der Betätigungsstange 28 und dem vierten Kolben 8, vorzugsweise koaxial bzw. parallel zur Druckfeder 6, angeordnet und bildet zusammen mit der Druckfeder 6 einen Pedalwegsimulator, der dem Fahrzeugführer bei der Betätigung der Bremsanlage das gewohnte Pedalgefühl vermittelt, das einer üblichen Bremspedalcharakteristik entspricht. Dies bedeutet, dass bei ge- ringem Bremspedalweg der Widerstand langsam ansteigt und bei größerem Bremspedalweg überproportional zunimmt. Außerdem wirkt zwischen der Scheibe 14 und dem vierten Kolben 8 eine Ansprechfeder 29.
Die vorhin erwähnten Kolben 4, 5, 8, 21 sind im Hauptzylindergehäuse 20 untergebracht, wobei zwischen dem zweiten Kolben 4 und dem dritten Kolben 5 ein Zwischenraum 11 begrenzt wird, der mittels einer hydraulischen Verbindung 37 mit einem elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungsmodul 9 verbunden ist, das eine Druckbeaufschlagung des Zwischenraums 11 ermöglicht.
Das Druckbereitstellungsmodul 9 wird im wesentlichen durch eine mittels eines pneumatischen Aktuators 10 betätigbare Kolben-Zylinderanordnung 13 gebildet, an deren Druckraum 38 die vorhin erwähnte hydraulische Verbindung 37 angeschlossen ist. Die Kolben-Zylinderanordnung 13 ist mit einem Druckmittelvorratsbehälter 39 versehen. Anstelle des dargestellten, der Kolben-Zylinderanordnung 13 zugeordneten Druckmittelvorratsbehälters 39 kann auch eine Schlauchverbindung zum vorhin genannten Druckmittelvorratsbehälter 32 eingesetzt werden. Der pneumatische Aktuator 10 weist ein Aktuatorgehäuse 16 auf, in dem eine an eine Vakuumpumpe 18 oder eine äquivalente Luftabsaugvorrichtung angeschlossene Unterdruckkammer 22 sowie eine belüftbare Arbeitskammer 23 durch eine bewegliche Wand 17 voneinander getrennt sind. Die bewegliche Wand 17 steht in einer kraftübertragenden Verbindung mit dem lediglich schematisch angedeuteten Kolben 40 der Kolben-Zylinderanordnung 13, der den vorhin erwähnten Druckraum 38 begrenzt.
Der Ansteuerung des pneumatischen Aktuators 10 dient ein am Hauptzylindergehäuse 20 befestigtes Steuerventil, das mit dem Bezugszeichen 15 versehen ist und sowohl mechanisch als auch elektromechanisch angesteuert werden kann. Das Steuer- ventil 15 besteht aus einem ersten bzw. einem Unterdruckdichtsitz 24, einem zweiten bzw. einem Atmosphärendichtsitz 25 sowie einem mit den Dichtsitzen 24, 25 zusammen wirkenden ringförmigen Ventilkörper 26. Der Unterdruckdichtsitz 24 ist vorzugsweise an einem auf dem Hauptzylindergehäuse 20 geführten ersten Ring 27 ausgebildet, dessen Position mit elektromechanischen Mitteln kontrollierbar ist, während der Atmosphärendichtsitz 25 an einem ebenfalls im Hauptzylindergehäuse 20 geführten zweiten Ring 28 ausgebildet ist, dessen Position mit mechanischen Mitteln kontrollierbar ist. Zur Positionierung des ersten Rings 27 ist ein elektrischer Aktuator - beispielsweise ein Elektromagnet 30 vorgesehen, dessen Anker mit dem ersten Ring 27 einteilig ausgeführt ist, und der eine vom Betätigungspedal 3 unabhängige Fremdbetätigung des Steuerventils 15 ermöglicht. Zur Positionierung des zweiten Rings 28 ist eine Steuerhülse 19 vorgesehen, die auf einer Seite mit der oben erwähnten Scheibe 14 und auf der anderen Seite mit dem zweiten Ring 28 verbunden ist, wobei wenigstens eine dieser Verbindungen als einseitig wirkender Anschlag ausgebildet ist, so dass die Steuerhülse 19 nur Zugkräfte zu übertragen hat. Um einen ungehinderten Durchtritt von Luft unter Atmosphärendruck zum Steuerventil 15 zu ermöglichen ist die Steuerhülse 19 mit radialen Durchbrüchen ausgestattet.
Bei einer Bremspedalbetätigung verschiebt sich infolge einer geeigneten Befederung zunächst der erste Kolben 2 zusammen mit der Scheibe 14, der Steuerhülse 19, dem zweiten Ring 28 und dem Ventilkörper 26 gegenüber dem Hauptzylin- dergehäuse 20. Durch ein Aufsetzen des Ventilkörpers 26 auf den Unterdruckdichtsitz 24 wird dieser geschlossen und der Atmosphärendichtsitz 25 geöffnet, wodurch die Arbeitskammer 23 des pneumatischen Aktuators 10 im Druckbereitstellungsmodul 9 belüftet wird und die daraus resultierende Kraft- Wirkung auf die bewegliche Wand 17 den Kolben 40 der Kolben-Zylinderanordnung 13 betätigt. Der so erzeugte hydraulische Druck im Druckraum 38 wird über die hydraulische Verbindung 37 dem Zwischenraum 11 im Hauptzylindergehäuse 20 zugeführt.
So wird zum einen der Hauptbremszylinder 1 betätigt und zum anderen wird der Hohlkolben 8 entgegen der Betätigungsrichtung zurückgedrückt. Dies schließt den Atmosphärendicht- sitz 25, und stoppt einen weiteren Druckaufbau im Zwischenraum 11, indem der Hohlkolben 8 in einer Gleichgewichtslage verharrt, in der sich die Betätigungskraft mit einem durch die Flächenverhältnisse im Zwischenraum 11 festgelegten Anteil der Aktuatorkraft aufhebt. Bei einer Veränderung der Pedalkraft stellt sich durch ein entsprechendes Öffnen und Schließen von Ventilsitzen 24 und 25 eine neue Gleichgewichtslage ein. Diese Annordnung könnte man auch als pneumatischen Lageregler für den Hohlkolben 8 bezeichnen, der unterschiedliche Pedalbetätigungskräfte durch automatisch angepasste Aktuatorkräfte kompensiert. Dadurch, dass der Hohlkolben 8 stets an der gleichen Position gehalten wird, ist die Pedalkraft nur durch die Kräfte der Federn 6 und 7 bestimmt, nicht jedoch durch den Betätigungszustand des Hauptzylinders 1.
Bei ungenügendem oder fehlendem Verstärkerdruck im Zwischenraum 11 verschiebt sich der Hohlkolben 8 infolge der von der Betätigungsstange 34 über die Federn 6 und 7 ausgeübten Kräfte in den Zwischenraum 11. Dadurch überfährt der in der Wand des vierten bzw. Hohlkolbens 8 vorgesehene Durchgang 35 die Dichtung 27, wodurch die Verbindung der hydraulischen Kammer 12 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 32 unterbrochen wird. Das dadurch in der hydraulischen Kam- mer 12 eingeschlossene Druckmittelvolumen koppelt die Bewegung des ersten 2 und des dritten Kolbens 5. Da der erste Kolben 2 über die Betätigungsstange 34 mit dem Pedal 3 und der dritte Kolben 5 in Betätigungsrichtung mit dem Hauptzylinderkolben 4 gekoppelt ist, wird bei Vorliegen eines ungenügenden oder fehlenden Verstärkerdrucks im Zwischenraum 11 automatisch ein direkter Durchgriff vom Bremspedal 3 zum Hauptzylinder hergestellt. Diese hydraulische Kopplung wird ausschließlich durch eine Relativbewegung des vierten Kolbens 8 gegenüber dem Hauptzylindergehäuse 20 gesteuert und ist daher unabhängig vom Betätigungszustand des Hauptzylinders 1. Zur Aktivierung der Kopplung ist nur der kleine Verfahrweg des Hohlkolbens 8 relativ zum Gehäuse 20 zum Verschließen des Durchgangs 35 notwendig. Dadurch wird ein Pedalwegverlust vermieden, der bei einem direkten Durchgriff vom Pedal zum Hauptzylinderkolben (4) über einen mechanischen Kontakt des ersten 2 und mit dem dritten Kolben 5 unvermeidbar wäre. Ein solcher mechanischer Durchgriff ist auch in der erfindungsgemäßen Bremsanlage möglich und stellt hier eine unterste Rückfallebene dar, die beim Versagen der hydraulischen Kopplung - beispielsweise infolge einer Leckage - eine obgleich pedalwegverlustbehaftete Hauptzylinderbetätigung ermöglicht .
Die erfindungsgemäße Bremsanlage kann in verschiedenen Betriebsarten arbeiten. In einem unbetätigten Zustand liegt in beiden Kammern 22, 23 des pneumatischen Aktuators 10 der gleiche Druck vor, da der Unterdruckdichtsitz 24 offen ist.
In einem rein elektrisch gesteuerten Betriebsmodus wird ü- ber den elektromechanischen Aktuator 30 das Steuerventil 15 im Sinne der Belüftung der Arbeitskammer 23 des pneumatischen Aktuators 10 betätigt. Dabei wird der vorhin erwähnte Unterdruckdichtsitz 24 geschlossen und der Atmosphären- dichtsitz 25 geöffnet. Durch die Kraftwirkung der eingeströmten Luft an der beweglichen Wand 17 wird im Druckraum 38 der Kolben-Zylinderanordnung 13 ein hydraulischer Druck aufgebaut, der über die Leitung 37 dem Zwischenraum 11 zugeführt wird. Durch diesen Druck werden der zweite (4) sowie der weitere Kolben 21 des Hauptzylinders 1 in der Zeichnung nach rechts verschoben, so dass Druckmittel in beide lediglich angedeutete Bremskreise strömt.
In einem ersten pedalgesteuerten Betriebsmodus bewirkt eine Betätigung des Bremspedals 3 eine mechanische Ansteuerung des Steuerventils 15, die den oben erläuterten Effekt zur Folge hat. Selbstverständlich ist auch ein kombinierter Betriebsmodus mit gleichzeitiger pedalgesteuerter und elektrischer Ansteuerung des Steuerventils 15 möglich. Dieser Modus wird beispielsweise verwendet, um die in Fachkreisen der der Bremsentechnik wohlbekannte Funktion des Bremsassistenten zu erfüllen, die darin besteht, dass bestimmte bremspedalgesteuerte Bremsvorgänge beschleunigt und intensiviert werden.
In einem weiteren pedalgesteuerten Betriebsmodus, der einer ersten Rückfallebene entspricht, kann im Zwischenraum 11 aufgrund einer Störung der oben beschriebenen Abläufe kein hydraulischer Druck aufgebaut werden, wodurch einer Verschiebung des Hohlkolbens 8 keine rücktreibende Druckkraft entgegengesetzt werden kann und der oben beschriebene Zustand einer hydraulischen Kopplung von erstem und drittem Kolben eine unverstärkte Kraftübertragung von der Betätigungsstange über den ersten Kolben 2, das in der hydraulischen Kammer 12 eingeschlossene Druckmittel, den dritten Kolben 5 und den mit letzterem gekoppelten zweiten Kolben 4 zum Hauptbremszylinder 1 bewirkt. Dabei entsteht aufgrund der Nutzung der hydraulischen Verriegelung mit Hilfe der Kammer 12 kein Pedalwegverlust, es sei denn, dass aufgrund einer weiteren Störung in dieser Kammer kein Druck aufge- baut werden kann. In diesem Fall erfolgt in einer weiteren Rückfallebene eine rein mechanische Kraftübertragung vom ersten Kolben 2 auf den dritten Kolben 5 durch direkten mechanischen Kontakt. In den Rückfallbetriebsarten erfolgt die Betätigung des Hauptbremszylinders 1 ausschließlich mit Muskelkraft .
Durch die vorliegende Erfindung wird eine einfach aufgebaute Bremsanlage erreicht, bei der die Bremspedalcharakteristik nicht vom Betätigungszustand der restlichen Bremsanlage abhängt, wodurch das Pedalgefühl bei einer Fahrerbremsung weder durch das gleichzeitige Vorliegen einer Fremdbremsung noch durch andere Regelungsaktivitäten des Bremssystems wie Antiblockierregelung, Traktionskontrolle oder Fahrstabili- tätsregelung gestört werden kann.
Die Bremsanlage hat weiterhin den Vorteil, dass sie einfacher aufgebaut ist als herkömmliche Bremsanlagen. Fahrzeuge mit einer elektronischen Stabilitätsregelfunktion (ESP) benötigen beispielsweise eine spezielle ESP-Hydraulik, die komplizierter ist als eine normale ABS-Hydraulik, da sie im Gegensatz zur ABS-Hydraulik auch die Fähigkeit zum Aufbau von Radbremsdrücken oberhalb des Hauptzylinderdrucks besitzen muss. Die vorgeschlagene Bremsanlage kommt dagegen auf der dem Hauptzylinder nachgeschalteten Seite mit einem einfachen, lediglich acht Elektromagnetventile enthaltenden „ABS"-Hydraulikmodul aus.

Claims

Patentansprüche
1. Bremsanlage für Kraftfahrzeuge mit
• einem Hauptzylinder (1) mit einem Hauptzylinderge- häuse (20) , an den Radbremszylinder anschließbar sind,
• einem ersten Kolben (2), der über eine Betätigungkräfte übertragende Druckstange (34) mit einem Bremspedal (3) gekoppelt ist,
• einem zweiten Kolben (4), über den der Hauptzylinder (1) betätigt wird,
• einem dritten Kolben (5) , der vom ersten Kolben (2) hydraulisch betätigbar ist,
• mit mindestens einem elastischen Element (6,7), das einen Pedalwegsimulator bildet, der in der Betriebsart „brake-by-wire" dem Fahrzeugführer ein angenehmes Pedalgefühl vermittelt,
• Mitteln zum Koppeln der Bewegungen des ersten (2) und des dritten (5) Kolbens,
• mit einem mit hydraulischem Druck beaufschlagbaren Zwischenraum (11) , dessen Druckbeaufschlagung eine hydraulische Kraftwirkung auf den zweiten und den dritten Kolben (4, 5) verursacht,
• sowie mit einem elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungsmodul (9) , das sowohl ein Befüllen des Zwischenraums (11) mit Druckmittel als auch dessen Entleeren ermöglicht,
dadurch gekennzeichnet, dass ein vierter Kolben (8) vorgesehen ist, der eingangsseitig über das elastische Element (6,7) und ausgangsseitig durch den hydraulischen Druck im Zwischenraum (11) mit zwei entgegengesetzt gerichteten Kräften beaufschlagbar ist und Mittel (14, 19, 15) vorgesehen sind, um das Druckbereitstellungsmodul (9) zusätzlich zur elektrischen Steuer- barkeit auch in Abhängigkeit von der sich aus der Kräftebeaufschlagung ergebenden Position des vierten Kolbens (8) steuerbar zu gestalten.
2. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Steuerung des Druckbereitstellungsmoduls (9) in Abhängigkeit von der Position des vierten Kolbens (8) ein sowohl mechanisch als auch e- lektrisch steuerbares Steuerventil (15) sowie mechanische Elemente (14, 19) zur Übertragung der Position des vierten Kolbens (8) auf das Steuerventil (15) enthalten.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Elemente zur Übertragung der Kolbenposition eine Scheibe (14) und eine Steuerhülse
(19) umfassen.
4. Bremsanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verbindung der mechanischen Elemente als einseitig wirkender mechanischer Anschlag (47) ausgebildet ist.
5. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der vierte Kolben (8) als Hohlkolben ausgebildet ist und sowohl den ersten (2) als auch den dritten Kolben (5) derart aufnimmt, dass zwischen dem ersten (2) und dem dritten Kolben (5) eine hydraulische Kammer (12) begrenzt wird, die durch eine Relativbewegung des vierten Kolbens (8) gegenüber dem Hauptzylindergehäuse (20) absperrbar ist und die Mittel zum Koppeln der Bewegung des ersten (2) und des dritten Kolbens (5) bildet.
6. Bremsanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zweiten (4) und dem dritten Kolben (5) eine in axialer Richtung wirksame mechanische Kraftübertragungsverbindung vorgesehen ist.
7. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbereitstellungsmodul (9) als eine mittels eines pneumatischen Aktuators (10) betätigbare Kolben-Zylinderanordnung (13) ausgebildet ist und dass der pneumatische Aktuator (10) mittels eines Steuerventils (15) sowohl durch das Bremspedal (3) als auch unabhängig vom Bremspedal (3) fremdbetä- tigbar ist.
8. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element (6) wirkungsmäßig zwischen der Druckstange (34) und dem vierten Kolben (8) angeordnet ist.
9. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Kammer (12) in unbetätigtem Zustand des Bremspedals (3) mit einem Druckmittelvorratsbehälter (32) in Verbindung steht.
10. Bremsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der pneumatische Aktuator (10) ein Gehäuse (16) aufweist, dessen Innenraum durch eine bewegliche Wand (17) in eine Unterdruckkammer (22) sowie eine Arbeitskammer (23) unterteilt ist, die mittels des Steuerventils (15) mit einem Unterdruck oder dem Atmosphärendruck beaufschlagbar ist.
11. Bremsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet:, dass die Unterdruckkammer (22) an eine Luftabsaugvorrichtung, z. B. eine Vakuumpumpe (18) anschließbar ist .
12. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (15) im Eingangsbereich des Hauptzylindergehäuses (20) angeordnet ist und aus einem Unterdruckdichtsitz (24), einem At- mosphärendichtsitz (25) sowie einem Ventilkörper (26) besteht, wobei der Unterdruckdichtsitz (24) an einem auf dem Hauptzylindergehäuse (20) geführten, axial beweglichen ersten Ring (27) und der Atmosphärendicht- sitz (25) an einem ebenfalls im Hauptzylindergehäuse (20) geführten, koaxial zum ersten Ring (27) axial beweglichen zweiten Ring (28) ausgebildet sind.
13. Bremsanlage nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremdbetätigung des Steuerventils (15) mittels eines elektromechanischen Aktua- tors, vorzugsweise eines Elektromagneten (30 erfolgt, dessen Anker mit dem ersten Ring (27) verbunden bzw. durch den ersten Ring (27) gebildet ist.
14. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wirkungsmäßig zwischen dem ersten (2) und dem vierten Kolben (8) eine Ansprechfeder (29) angeordnet ist.
15. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehwinkelsensor (31) zum Erfassen von Bremspedalposition und -bewegung vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal einer elektronischen Steuereinheit (33) zugeführt wird und der Ansteuerung des Steuerventils (15) dient.
16. Bremsanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass am Hauptzylinder (1) wenigstens ein Drucksensor (42, 43) und wenigstens ein Kolbenwegsensor (41) angebracht sind, die den im Hauptzylinder (1) eingesteuerten Druck sowie den Weg des zweiten Kolbens (4) erfassen und diese Informationen an die elektronische Steu- ereinheit (33) weiterleiten.
17. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinheit (33) elektrische Steuerungs- und Überwachungsmittel vorgesehen sind, um die Vakuumpumpe (18) zu steuern und zu überwachen.
18. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (33) ein Bremslichtsignal generiert und über eine elektronische Wirkverbindung an das Kraftfahrzeug weitergibt .
19. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuereinheit (33) Kommunikationsmittel zum Austausch von Daten mit anderen Fahrzeugkomponenten vorgesehen sind.
20. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (33) dazu eingerichtet ist, von anderen Fahrzeugkomponenten Bremsdruckanforderungen zu erhalten und diese durch Ansteuerung des elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungsmoduls (9) in eine vom Druck- (42, 43) und Kolbenwegsensor (41) überwachte Hauptzylinderbetätigung umzusetzen.
21. Bremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (33) dem Druckbereitstellungsmodul (9) zugeordnet ist.
PCT/EP2006/050956 2005-02-18 2006-02-15 Bremsanlage für kraftfahrzeuge Ceased WO2006087338A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/884,157 US20080265665A1 (en) 2005-02-18 2006-02-15 Brake System for Motor Vehicles
JP2007555601A JP2008529892A (ja) 2005-02-18 2006-02-15 原動機を備えた車両用のブレーキ装置
EP06708283A EP1853469A1 (de) 2005-02-18 2006-02-15 Bremsanlage für kraftfahrzeuge

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005007448 2005-02-18
DE102005007448.0 2005-02-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006087338A1 true WO2006087338A1 (de) 2006-08-24

Family

ID=36236197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/050956 Ceased WO2006087338A1 (de) 2005-02-18 2006-02-15 Bremsanlage für kraftfahrzeuge

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080265665A1 (de)
EP (1) EP1853469A1 (de)
JP (1) JP2008529892A (de)
KR (1) KR20070102715A (de)
CN (1) CN100569566C (de)
WO (1) WO2006087338A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2966791A1 (fr) * 2010-11-03 2012-05-04 Ipgate Ag Dispositif d'actionnement, notamment pour une installation de freinage de vehicule
EP2969679A4 (de) * 2013-03-13 2016-11-02 Autoliv Asp Inc Bremssystem für ein fahrzeug
IT201700057996A1 (it) * 2017-05-29 2018-11-29 Freni Brembo Spa Pompa freno integrata per impianto frenante di tipo brake by wire e relativo impianto frenante di tipo brake by wire

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009033499A1 (de) * 2008-07-18 2010-01-21 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102008044002A1 (de) * 2008-11-24 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Bremssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug
DE102010000882A1 (de) * 2009-01-15 2010-07-22 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremssystem von Typ "Brake-by-wire"
JP5050015B2 (ja) 2009-07-30 2012-10-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ制御システム
JP5241667B2 (ja) * 2009-09-30 2013-07-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 ブレーキ制御システム
WO2012067134A1 (ja) * 2010-11-17 2012-05-24 本田技研工業株式会社 車両用ブレーキシステムの入力装置
DE102012213216A1 (de) * 2011-08-15 2013-02-21 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsbetätigungseinheit
KR20130037874A (ko) * 2011-10-07 2013-04-17 주식회사 만도 차량용 전자제어 유압 브레이크시스템의 제동장치
DE102012223059B4 (de) * 2012-12-13 2025-03-20 Robert Bosch Gmbh Hydraulikblock für ein Hydroaggregat einer schlupfgeregelten, hydraulischen Fahrzeugbremsanlage
JP2014237417A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 株式会社デンソー 車両用ブレーキ制御装置
DE102015006396A1 (de) * 2015-05-21 2016-11-24 Lucas Automotive Gmbh Elektrohydraulische Bremskrafterzeugungsvorrichtung für eine elektrohydraulische Kraftfahrzeug-Bremsanlage
DE102015013199A1 (de) * 2015-10-12 2017-04-13 Wabco Europe Bvba Überwachungseinrichtung für eine Scheibenbremse eines Kraftfahrzeuges
CN106740777B (zh) * 2015-11-20 2023-05-23 上海汇众汽车制造有限公司 双缸式制动副缸机构
KR102650291B1 (ko) 2018-10-23 2024-03-22 에이치엘만도 주식회사 마찰부재 및 이를 포함하는 마스터실린더
FI3956187T3 (fi) * 2019-04-17 2023-09-22 Zf Off Highway Solutions Minnesota Inc Sähköhydraulinen modulointiventtiilipoljinkokoonpano
CN110329233A (zh) * 2019-07-17 2019-10-15 北京金万安汽车电子技术研发有限公司 电子液压制动装置
CN111824100B (zh) * 2020-08-03 2021-01-19 吉林大学 一种应用于无人驾驶方程式赛车的主动式制动系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3420687A1 (de) * 1984-06-02 1985-12-05 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Bremsdrucksteuerventil insbesondere fuer einen bremskraftverstaerker
DE10346674A1 (de) * 2003-07-11 2005-01-27 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrohydraulische Bremskraftanlage für Kraftfahrzeuge
DE102004025638A1 (de) 2003-11-06 2005-09-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19509556A1 (de) * 1995-03-16 1996-09-19 Bosch Gmbh Robert Elektrohydraulisches Aggregat
JP4852207B2 (ja) * 1999-07-28 2012-01-11 コンティネンタル・テーベス・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・オッフェネ・ハンデルスゲゼルシヤフト 液圧ブレーキ装置
FR2818944B1 (fr) * 2001-01-02 2003-06-27 Bosch Gmbh Robert Installation de freinage hydraulique pour vehicule comportant un simulateur actif
JP3979260B2 (ja) * 2002-10-21 2007-09-19 株式会社アドヴィックス ブレーキ液圧発生装置
DE502004005089D1 (de) * 2003-07-11 2007-11-08 Continental Teves Ag & Co Ohg Elektrohydraulische bremsanlage für kraftfahrzeuge
ATE452801T1 (de) * 2004-05-06 2010-01-15 Kelsey Hayes Co Schlupfregelungsverstärkungsbremssystem
DE102005036638A1 (de) * 2004-10-15 2006-04-27 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3420687A1 (de) * 1984-06-02 1985-12-05 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Bremsdrucksteuerventil insbesondere fuer einen bremskraftverstaerker
DE10346674A1 (de) * 2003-07-11 2005-01-27 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrohydraulische Bremskraftanlage für Kraftfahrzeuge
DE102004025638A1 (de) 2003-11-06 2005-09-08 Continental Teves Ag & Co. Ohg Bremsanlage für Kraftfahrzeuge

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2966791A1 (fr) * 2010-11-03 2012-05-04 Ipgate Ag Dispositif d'actionnement, notamment pour une installation de freinage de vehicule
US9541102B2 (en) 2010-11-03 2017-01-10 Ipgate Ag Actuating device, in particular for a vehicle braking system
EP2969679A4 (de) * 2013-03-13 2016-11-02 Autoliv Asp Inc Bremssystem für ein fahrzeug
IT201700057996A1 (it) * 2017-05-29 2018-11-29 Freni Brembo Spa Pompa freno integrata per impianto frenante di tipo brake by wire e relativo impianto frenante di tipo brake by wire
WO2018220453A1 (en) * 2017-05-29 2018-12-06 Freni Brembo S.P.A. Integrated master-cylinder for brake-by-wire braking system and brake-by-wire braking system weith the same
US11491961B2 (en) 2017-05-29 2022-11-08 Freni Brembo S.P.A. Integrated master-cylinder for brake-by-wire braking system and brake-by-wire braking system with the same

Also Published As

Publication number Publication date
US20080265665A1 (en) 2008-10-30
CN101124111A (zh) 2008-02-13
JP2008529892A (ja) 2008-08-07
EP1853469A1 (de) 2007-11-14
CN100569566C (zh) 2009-12-16
KR20070102715A (ko) 2007-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1802503B1 (de) Bremsanlage für kraftfahrzeuge
EP1926644B1 (de) Bremssystem für kraftfahrzeuge
EP2059424B1 (de) Bremssystem für kraftfahrzeuge
EP2303655B1 (de) Bremsanlage für kraftfahrzeuge
EP1853469A1 (de) Bremsanlage für kraftfahrzeuge
EP3036135A1 (de) Bremsanlage für kraftfahrzeuge
DE4415438A1 (de) Elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem
EP0772539A1 (de) Elektronisch regelbares bremsbetätigungssystem
DE102005017958A1 (de) Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102014225962A1 (de) Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
EP0797520A2 (de) Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage
DE102017200420A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Bremsanlage und Bremsanlage
WO2002064409A2 (de) Elektrohydraulische bremsanlage für kraftfahrzeuge
DE102010038328A1 (de) Bremssystem für Kraftfahrzeuge
DE102010003082A1 (de) Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
EP0722397B1 (de) Bremsanlage für kraftfahrzeuge
DE3338251C2 (de)
DE102010003081A1 (de) Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
EP1802498B1 (de) Bremssystem vom typ brake-by-wire
DE102006036311A1 (de) Bremskrafterzeuger für eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage und Kraftfahrzeugbremsanlage
WO2005087565A1 (de) Bremskrafterzeuger für eine hydraulische fahrzeugbremsanlage und fahrzeugbremsanlage
DE102017207182A1 (de) Hauptbremszylinder und Bremsanlage mit einem solchen Hauptbremszylinder
DE102006006604A1 (de) Bremsanlage für Kraftfahrzeuge
DE102022213133A1 (de) Elektronisch schlupfregelbare Fremdkraftbremsanlage
WO2010139569A1 (de) Bremsanlage für kraftfahrzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006708283

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007555601

Country of ref document: JP

Ref document number: 1020077018935

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680005468.3

Country of ref document: CN

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006708283

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11884157

Country of ref document: US