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WO2012028568A1 - Betätigungsmodul für eine bremsanlage - Google Patents

Betätigungsmodul für eine bremsanlage Download PDF

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Publication number
WO2012028568A1
WO2012028568A1 PCT/EP2011/064795 EP2011064795W WO2012028568A1 WO 2012028568 A1 WO2012028568 A1 WO 2012028568A1 EP 2011064795 W EP2011064795 W EP 2011064795W WO 2012028568 A1 WO2012028568 A1 WO 2012028568A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
brake
hydraulic
simulator
piston
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/EP2011/064795
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan A. Drumm
Steffen Linkenbach
Marco Besier
Johann Jungbecker
Lothar Schiel
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
Publication of WO2012028568A1 publication Critical patent/WO2012028568A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/02—Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042—Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors
    • 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
    • B60T11/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant
    • B60T11/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator without power assistance or drive or where such assistance or drive is irrelevant transmitting by fluid means, e.g. hydraulic
    • B60T11/16—Master control, e.g. master cylinders
    • B60T11/18—Connection thereof to initiating means
    • 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
    • B60T8/4081—Systems with stroke simulating devices for driver input
    • 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
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/82—Brake-by-Wire, EHB

Definitions

  • the present invention relates to an actuation module for a brake system for motor vehicles, which is controllable in a "brake-by-wire" mode both by the driver and independently of the driver, preferably in the "brake-by-wire” mode is operated and can be operated in at least one fallback mode in which only the operation by the driver is possible, with
  • a brake pedal for actuating a master cylinder with two pistons arranged one behind the other, which delimit two pressure chambers
  • Pressure chamber and the second hydraulic chamber with the second pressure chamber is in communication, one
  • Simulator spring which is arranged in a simulator spring space, and with at least one simulator free gabeventil,
  • a hydraulic unit which provides brake system pressure in the "brake-by-wire" mode, a pressure modulation unit for modulating rad ⁇ individual brake pressures, the per wheel brake a Eirr lassventil and an outlet valve for adjusting rad 'individual brake pressures having from the brake system pressure are derived, wherein the inlet valves in the non-activated state forward the brake system pressure unchanged to the wheel brakes,
  • Such an actuation module is known for example from WO 2008/074448 AI.
  • the path simulator provided in the known actuation module has two independently movable pistons which form the movable walls.
  • the simulator spring is disposed between the two pistons, with the force acting on them, apart from inertia and friction effects, being equal to the maximum of the hydraulic forces acting on the pistons.
  • Tatsa ⁇ che is felt that in a concurrent leak of a brake circuit and defective simulator shut-off only very little pressure can be built, because a large proportion of the displaced from the master brake cylinder pressure medium flows useless in the travel simulator.
  • Figure 1 of the drawing 2 shows a hydraulic circuit ⁇ image of a first embodiment
  • Fig. Hyd a ⁇ raulisches diagram of a second embodiment of the brake system according to the invention.
  • the brake system shown in Fig. 1 consists of a Wesentli ⁇ chen operable by an actuating or brake pedal 1 hydraulic piston-cylinder assembly 2, with a hydraulic piston-cylinder assembly 2 cooperating Wegsimulations Huawei 3, one of the hydraulic piston Cylinder arrangement 2 associated pressure fluid reservoir 4, an electrically controllable pressure supply device 5, electrically controllable Druckmodulations- or intake and exhaust valves 6a-6d, 7a-7d, at the output terminals wheel brakes 8, 9, 10, 11 are connected to a motor vehicle, not shown , as well as an electronic control unit 12, which serves to control the electrically controllable components.
  • the inlet ports of the inlet valves 6a-6d are supplied with pressures, referred to as system pressures, by means of system pressure lines 13a, 13b Pressure sensors 34, 35 are provided for detecting these prevailing in the system pressure lines 13a, 13b pressures.
  • Return lines 14a, 14b, the output terminals of the exhaust valves 7a-7d connect with the under atmosphere, a ⁇ rend jerk pressure fluid reservoir. 4
  • the hydraulic piston-cylinder assembly 2 which can be regarded as a Actuate the ⁇ supply unit of the brake system according to the invention in a schematically indicated housing 21, two successively arranged hydraulic pistons 15, 16, the hydraulic chambers or pressure chambers 17, 18 be ⁇ borders, which together with the piston 15, 16 a
  • Two-circuit master cylinder or form a tandem master cylinder Two-circuit master cylinder or form a tandem master cylinder.
  • the pressure chambers 17, 18 are on the one hand in the piston 15, 16 formed radial bores 19, 20 with the pressure fluid reservoir 4 in connection, these, the pressure equalization in the unactuated state serving connections by a relative movement of the pistons 17, 18 in the housing 21 are shut off and on the other hand, with hydrau ⁇ metallic lead portions 47, 48 of the pressure
  • a coupled to both the brake pedal 1 and the first (master cylinder) piston 15 piston rod 24 couples the actuation paths of the brake pedal 1 and (master cylinder) piston 15, so that the pedal travel either from a likewise redundantly running displacement sensor 25 or alternatively or additionally from a pedal travel or pedal angle sensor (not shown) is detected.
  • the pressure- ready device 5 is designed as a hydraulic cylinder-piston arrangement or a single-circuit electrohydraulic actuator whose piston 26 is driven by a schematically indicated electric motor 27 with the interposition of a rotation system (not shown).
  • the piston 26 defines a pressure chamber 28. Unlike the master cylinder 2 described above, the actuator piston 26 has no, the radial bores 19, 20 of the master cylinder piston 15, 16 corresponding equalizing connections. For sealing the gap between the pressure chamber 28 and piston 26, a primary sealing ring carrying the hydraulic pressure and a secondary wetted, non-pressure-loaded secondary sealing ring are provided.
  • a check valve 56 is disposed between the line section 29 and the pressure chamber 28, which allows a flow from the pressure ⁇ medium reservoir 4 to the pressure chamber 28 and thus a sucking in pressure medium.
  • the pressure chamber 28 is electrically actuated to input terminals, normally closed sequence valves 30, 31 is Schlos ⁇ sen, which are connected with their output terminals to the aforementioned system pressure lines 13a, 13b and thus are connected to the input terminals of the intake valves 6a-6d.
  • the Zuschaltventilen 30, 31 each one to the pressure chamber 28 closing check valve 32, 33 connected in parallel, which allows a ge of the actuator 5 ⁇ controlled pressure build-up in the system pressure lines 13 a and 13 b regardless of the switching state of the Zuschaltventile 30, 31.
  • Displacement simulator device 3 in the above-mentioned housing 21 is hydraulically designed and two of movable walls 37, 38 limited hydraulic chambers 39, 41, one of the two chambers 39, 41 from each other
  • Simulator piston 40 and the simulator piston 40 biasing simulator spring 42 has.
  • the first hydraulic chamber 39 communicates with the first pressure chamber 17 and the second hydraulic chamber 41 with the second pressure chamber 18 of the master cylinder, wherein the hyd ⁇ raulischen chambers 39, 41 with the pressure chambers 17, 18 connecting lines with the reference numeral 47 , 48 are provided.
  • the above-mentioned movable walls 38, 38 preferably ge by surfaces of the simulator piston 40 ⁇ forms, which is designed as a stepped piston and a star re mechanical coupling of the movable walls 38, 39 represents.
  • the simulator spring 42 is in one
  • Simulator spring chamber 43 is arranged. Simulator spring chamber 43 is connected with the interposition of an electrically operable Simulatorabigabeventils 46, for example via the above-mentioned return line 14 b, with the Druckstoffvorratsbe container 4.
  • the simulator release valve 46 is connected in parallel with one another, which opens towards the simulator spring chamber 43 check valve 45 that allows independent of the switching state of the simulator cut-off valve 46 and inde ⁇ gig of a throttle action of the hydraulic simulator Abströmeducationen a largely unthrottled Einströ ⁇ men of the pressure fluid in the simulator spring chamber 28th
  • Simulator spring chamber 43 sealing elements 57, 58, 49, 50.
  • the Assignment of said sealing elements is vorzugswei ⁇ se such that the first, the (simulator) chamber 39 sealing sealing member 57 together with a first, the (simulator) chamber 40 sealing sealing member 58 and the simulator piston 40 in the housing 21 a delimiting unspecified first annular space, which is connected via a first hydraulic port 51 to the pressure medium reservoir 4.
  • a second hydrau ⁇ lic port 52 is connected to the pressure medium reservoir 4 - for example via the aforementioned line section 29, which opens into a second, unspecified annular space in the housing 21 by the simulator piston 40 and a second, the second chamber 41 sealing sealing element 49 and another, the simulator spring chamber 43 sealing sealing element 50 is limited ⁇ . It is also advantageous if the (Hauptzy ⁇ linder-) pressure chambers 17, 18 and the (simulator) chambers 39, 41 are designed in volume so that the storage ⁇ volume of the master cylinder pressure chambers 17, 18 and the hydrau ⁇ Lische receiving volume of the two hydraulic chambers 39, 41 have the same ratio.
  • the structure of the second embodiment of the brake system according to the invention shown in Fig. 2 corresponds to the whge ⁇ starting of the braking system shown in FIG. 1.
  • the function of the simulator released meet instead of a ⁇ Zigen simulator release valve 46 (Fig. 1), two simulator ⁇ release valves 53, 54, formed as normally closed (NC) 2/2-way valves and mentioned in the in connection with Fig. 1 hydraulic line sections 47, 48 are inserted.
  • NC normally closed
  • Simulator spring chamber 43 and return line 14b Henen line section 55, a hydraulic throttle or aperture 55 connected, which causes in the "brake-by-wire" - mode hydraulic damping Vortexbewe ⁇ tion of the brake pedal, as well as the already known from Fig. 1 check valve 45, which is a Nachsaugen the Pressure ⁇ means in the simulator spring chamber 43, bypassing the throttle or diaphragm and thus allows a largely undamped backward movement of the brake pedal 1.
  • a first module would be essentially the master cylinder assembly 2, the hydraulic pump
  • Wegsimulator worn 3, the pressure medium reservoir 4, parts of the hydraulic lines, 14a, 14b, and the line sections 29, 47, 48 include.
  • a second module could be formed by the electrohydraulic actuator 5, while a third module would be formed by the electronic control unit 12.
  • all of the electrically operable valves 6a-6d, 7a-7d, 22a, 22b, 30, 31, the check valves 32, 33, the simulator release valve 46 with check valve 45 and all the pressure sensors 23, 34, 35 could be combined into a fourth module, All modules are self-assembled and testable units. Otherwise, the operation of the inventive brake ⁇ plant yields both in the preferred 'brake-by-wire "and in the so-called. Fallback mode of operation for operators on the relevant technical field expert from the disclosure of the present patent application and need not therefore explained to become.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer "Brake-by-Wire"-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der "Brake-by-Wire"-Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist. Die Bremsanlage weist u.a. einen hydraulisch betätigbaren Wegsimulator (3) auf, der durch zwei bewegliche Wände (37, 38) begrenzte hydraulische (Simulator-) Kammern (39, 41) aufweist. Um die Betriebssicherheit eines derartigen Betätigungsmoduls zu erhöhen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die beweglichen Wände (37, 38) starr mechanisch gekoppelt sind, vorzugsweise durch Flächen des Simulatorkolbens (40) gebildet sind, der als ein Stufenkolben ausgeführt ist.

Description

Betätigungsmodul für eine Bremsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Betätigungsmodul für eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge, die in einer "Brake- by-Wire"-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der "Brake-by-Wire"-Betriebsart betrieben wird und in mindestens einer Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, mit
a) einem Bremspedal zum Betätigen eines Hauptbremszylinders mit zwei hintereinander angeordneten Kolben, die zwei Druckräume begrenzen,
b) einem den Druckräumen zugeordneten, unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter,
c) einer Wegerfassungseinrichtung, die den Betätigungsweg des Bremspedals erfasst,
d) einem Wegsimulator, der in der „Brake-by-wire"- Betriebsart dem Fahrzeugführer das gewohnte Bremspe¬ dalgefühl vermittelt und dessen Wirkung in der Rückfallbetriebsart abschaltbar ist, mit zwei von bewegli¬ chen Wänden begrenzten hydraulischen Kammern, von denen die erste hydraulische Kammer mit dem ersten
Druckraum und die zweite hydraulische Kammer mit dem zweiten Druckraum in Verbindung steht, einer
Simulatorfeder, die in einem Simulatorfederraum angeordnet ist, sowie mit mindestens einem Simulatorfrei- gabeventil ,
einer Hydraulikeinheit, die in der „Brake-by-wire"- Betriebsart einen Bremssystemdruck bereitstellt, einer Druckmodulationseinheit zum Modulieren von rad¬ individuellen Bremsdrücken, die pro Radbremse ein Eirr lassventil sowie ein Auslassventil zum Einstellen rad' individueller Bremsdrücke aufweist, die aus dem Brems systemdruck abgeleitet werden, wobei die Einlassventi le im nicht angesteuerten Zustand den Bremssystemdruc unverändert zu den Radbremsen weiterleiten,
Trennventilen zum Trennen der Druckräume von der
Druckmodulationseinheit, sowie
einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit.
Ein derartiges Betätigungsmodul ist beispielsweise aus der WO 2008/074448 AI bekannt. Der bei dem vorbekannten Betätigungsmodul vorgesehene Wegsimulator weist zwei unabhängig voneinander bewegbare Kolben auf, die die beweglichen Wände bilden. Die Simulatorfeder ist zwischen den beiden Kolben angeordnet, wobei die auf sie wirkende Kraft abgesehen von Massenträgheits- und Reibungseffekten gleich dem Maximum der auf die Kolben wirkenden hydraulischen Kräfte ist. Als Nachteil des vorbekannten Betätigungsmoduls wird die Tatsa¬ che empfunden, dass bei einer gleichzeitig auftretenden Leckage eines Bremskreises und defekter Simulatorabsperrung nur noch sehr wenig Druck aufgebaut werden kann, weil ein großer Teil des aus dem Hauptbremszylinder verdrängten Druckmittels nutzlos in den Wegsimulator strömt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Betä- tigungsmodul der eingangs genannten Art dahingehend zu ver- bessern, dass eine Erhöhung dessen Betriebssicherheit ge- währleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptan¬ spruch angegebenen technischen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden Beschrei¬ bung im Zusammenhang mit der beiliegenden schematischen Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 der Zeichnung ein hydraulisches Schalt¬ bild eines ersten Ausführungsbeispiels und Fig. 2 ein hyd¬ raulisches Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsanlage.
Die in Fig. 1 dargestellte Bremsanlage besteht im Wesentli¬ chen aus einer mittels eines Betätigungs- bzw. Bremspedals 1 betätigbaren hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 2, einer mit der hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 2 zusammen wirkenden Wegsimulationseinrichtung 3, einem der hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 2 zugeordneten Druckmittelvorratsbehälter 4, einer elektrisch steuerbaren Druckbereitstellungseinrichtung 5, elektrisch steuerbaren Druckmodulations- bzw. Einlass- und Auslassventilen 6a-6d, 7a-7d, an deren Ausgangsanschlüsse Radbremsen 8, 9, 10, 11 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges angeschlossen sind, sowie einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12, die der Ansteuerung der elektrisch steuerbaren Komponenten dient. Die Eingangsanschlüsse der Einlassventile 6a- 6d werden mittels Systemdruckleitungen 13a, 13b mit Drücken versorgt, die als Systemdrücke bezeichnet werden, wobei Drucksensoren 34, 35 zum Erfassen dieser in den Systemdruckleitungen 13a, 13b herrschenden Drücke vorgesehen sind. Rücklaufleitungen 14a, 14b, verbinden die Ausgangsanschlüsse der Auslassventile 7a-7d mit dem unter Atmosphä¬ rendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter 4.
Wie der Fig. 1 weiterhin zu entnehmen ist, weist die hydraulische Kolben-Zylinderanordnung 2, die als eine Betäti¬ gungseinheit der erfindungsgemäßen Bremsanlage angesehen werden kann, in einem schematisch angedeuteten Gehäuse 21 zwei hintereinander angeordnete hydraulische Kolben 15, 16 auf, die hydraulische Kammern bzw. Druckräume 17, 18 be¬ grenzen, die zusammen mit den Kolben 15, 16 einen
zweikreisigen Hauptbremszylinder bzw. einen TandemhauptZylinder bilden. Die Druckräume 17, 18 stehen einerseits über in den Kolben 15, 16 ausgebildete radiale Bohrungen 19, 20 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 in Verbindung, wobei diese, dem Druckausgleich im unbetätigten Zustand dienende Verbindungen durch eine Relativbewegung der Kolben 17, 18 im Gehäuse 21 absperrbar sind, und andererseits mit hydrau¬ lischen Leitungsabschnitten 47, 48, die den Druck der
Hauptzylinderkammern zu Trennventilen 22a, 22b weiterleiten, die mit den vorhin erwähnten Systemdruckleitungen 13a, 13b, in Verbindung stehen, an die Eingangsanschlüsse der vorhin erwähnten Druckmodulations- bzw. Einlassventile 6a- 6d angeschlossen sind. Die zwischen die hydraulischen Verbindungen 47, 48 und die hydraulischen Systemdruckleitungen 13a, 13b geschalteten Trennventile 22a, 22b sind als elekt¬ risch betätigbare, vorzugsweise stromlos offene (SO-) 2/2- Wegeventile ausgebildet. Ein an den Druckraum 18 ange¬ schlossener, vorzugsweise redundant ausgeführter Drucksensor 23 erfasst den im Druckraum 18 durch ein Verschieben des zweiten Kolbens 16 aufgebauten Druck. Außerdem nehmen die Druckräume 17, 18 nicht näher bezeichnete Rückstellfe¬ dern auf, die die Kolben 15, 16 entgegen der Betätigungsrichtung vorspannen. Eine sowohl am Bremspedal 1 als auch am ersten (Hauptzylinder- ) Kolben 15 angekoppelte Kolbenstange 24 koppelt die Betätigungswege von Bremspedal 1 und (Hauptzylinder- ) Kolben 15, so dass der Pedalbetätigungsweg entweder von einem ebenfalls redundant ausgeführten Wegsensor 25 oder alternativ bzw. zusätzlich von einem (nicht dargestellten) Pedalweg- oder Pedalwinkelsensor erfasst wird .
Außerdem ist aus der zeichnerischen Darstellung der erfindungsgemäßen Bremsanlage ersichtlich, dass die Druckbereit¬ stellungseinrichtung 5 als eine hydraulische Zylinder- Kolben-Anordnung bzw. ein einkreisiger elektrohydraulischer Aktuator ausgebildet ist, dessen Kolben 26 von einem schematisch angedeuteten Elektromotor 27 unter Zwischenschaltung eines nicht dargestellten Rotations-
Translationsgetriebes betätigbar ist. Ein der Erfassung der Rotorlage des Elektromotors 27 dienender, lediglich schema¬ tisch angedeuteter Rotorlagensensor ist mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet. Optional erfassen weitere Sensoren zu¬ sätzliche Motorparameter, wie die Motorströme oder die Wicklungstemperatur θ. Der Kolben 26 begrenzt einen Druckraum 28. Anders als bei dem oben beschriebenen Hauptbremszylinder 2 besitzt der Aktuatorkolben 26 keine, den radialen Bohrungen 19, 20 der Hauptzylinderkolben 15, 16 entsprechenden Ausgleichsverbindungen. Zum Abdichten des Spalts zwischen Druckraum 28 und Kolben 26 ist ein den hydraulischen Druck tragender Primärdichtring und ein einseitig benetzter, nicht druckbelasteter Sekundärdichtring vor- gesehen, wobei der Raum zwischen den beiden Dichtringen an einen mit dem Druckmittelvorratsbehälter 4 verbundenen Leitungsabschnitt 29 angeschlossen ist. Außerdem ist zwischen dem Leitungsabschnitt 29 und dem Druckraum 28 ein Rückschlagventil 56 angeordnet, das ein Durchströmen vom Druck¬ mittelvorratsbehälter 4 zum Druckraum 28 und somit ein Nachsaugen von Druckmittel ermöglicht. Weiterhin ist der Druckraum 28 an Eingangsanschlüsse elektrisch betätigbarer, stromlos geschlossener Zuschaltventile 30, 31 angeschlos¬ sen, die mit ihren Ausgangsanschlüssen an die vorhin erwähnten Systemdruckleitungen 13a, 13b angeschlossen sind und somit mit den Eingangsanschlüssen der Einlassventile 6a-6d verbindbar sind. Dabei ist den Zuschaltventilen 30, 31 je ein zum Druckraum 28 schließendes Rückschlagventil 32, 33 parallel geschaltet, was einen vom Aktuator 5 ge¬ steuerten Druckaufbau in den Systemdruckleitungen 13a und 13b unabhängig vom Schaltzustand der Zuschaltventile 30, 31 erlaubt. Zum Abbau von Radbremsdrücken wird entweder bei geöffneten Zuschaltventilen 30, 31 der Aktuatorkolben 26 zurückgefahren, wodurch die Zuschaltventile in Richtung des Druckraums 28 durchströmt werden oder es werden - bei¬ spielsweise wenn ein in der elektronischen Steuer- und Regeleinheit 12 implementierter ABS- und/oder ESC- Regelalgorithmus radindividuell unterschiedliche Druckab¬ bauvorgänge benötigt - die entsprechenden Auslassventile 7a-7d mittels separat gesteuerter Bestromungen geöffnet, wodurch das Druckmittelvolumen über die erwähnten Rücklaufleitungen 14a, 14b in den Druckmittelvorratsbehälter 4 abströmt. Über den bereits erwähnten Nachsaugvorgang wird der mit Abströmen verbundene Volumenverlust wieder ausgegli¬ chen .
Schließlich ist in der Fig. 1 erkennbar, dass die Wegsimulatoreinrichtung 3 im vorhin genannten Gehäuse 21 hydraulisch ausgeführt ist und zwei von beweglichen Wänden 37, 38 begrenzte hydraulische Kammern 39, 41, einen die beiden Kammern 39, 41 voneinander trennenden
Simulatorkolben 40 sowie eine den Simulatorkolben 40 vorspannende Simulatorfeder 42 aufweist. Dabei steht die erst hydraulische Kammer 39 mit dem ersten Druckraum 17 und die zweite hydraulische Kammer 41 mit dem zweiten Druckraum 18 des Hauptbremszylinders in Verbindung, wobei die die hyd¬ raulischen Kammern 39, 41 mit den Druckräumen 17, 18 verbindenden Leitungen mit den Bezugszeichen 47, 48 versehen sind. Dabei sind die oben erwähnten beweglichen Wände 38, 38 vorzugsweise durch Flächen des Simulatorkolbens 40 ge¬ bildet, der als Stufenkolben ausgebildet ist und eine star re mechanische Kopplung der beweglichen Wände 38, 39 darstellt. Die Simulatorfeder 42 ist in einem
Simulatorfederraum 43 angeordnet. Simulatorfederraum 43 is unter Zwischenschaltung eines elektrisch betätigbaren Simulatorfreigabeventils 46, beispielsweise über die oben genannte Rücklaufleitung 14b, mit dem Druckmittelvorratsbe hälter 4 verbunden. Dem Simulatorfreigabeventil 46 ist ein weiteres, zum Simulatorfederraum 43 hin öffnendes Rückschlagventil 45 parallel geschaltet, das unabhängig vom Schaltzustand des Simulatorfreigabeventils 46 und unabhän¬ gig von einer Drosselwirkung der hydraulischen Simulator- Abströmverbindungen ein weitgehend ungedrosseltes Einströ¬ men des Druckmittels in die Simulatorfederkammer 28 ermöglicht .
Wie der Fig. 1 außerdem entnommen werden kann, dienen der Abdichtung der ( Simulator- ) Kammern 39, 41 sowie des
Simulatorfederraums 43 Dichtelemente 57, 58, 49, 50. Die Zuordnung der genannten Dichtelemente ist dabei vorzugswei¬ se derart getroffen, dass das erste, die ( Simulator- ) Kammer 39 abdichtende Dichtelement 57 zusammen mit einem ersten, die ( Simulator- ) Kammer 40 abdichtenden Dichtelement 58 sowie mit dem Simulatorkolben 40 im Gehäuse 21 einen nicht näher bezeichneten ersten Ringraum begrenzen, der über einen ersten hydraulischen Anschluss 51 an den Druckmittelvorratsbehälter 4 angeschlossen ist. Außerdem ist an den Druckmittelvorratsbehälter 4 - beispielsweise über den bereits erwähnten Leitungsabschnitt 29 - ein zweiter hydrau¬ lischer Anschluss 52 angeschlossen, der in einem zweiten, nicht näher bezeichneten Ringraum mündet, der im Gehäuse 21 durch den Simulatorkolben 40 sowie ein zweites, die zweite Kammer 41 abdichtendes Dichtelement 49 und ein weiteres, den Simulatorfederraum 43 abdichtendes Dichtelement 50 be¬ grenzt ist. Es ist außerdem vorteilhaft, wenn die (Hauptzy¬ linder- ) Druckräume 17, 18 und die ( Simulator- ) Kammern 39, 41 vom Volumen her derart ausgelegt sind, dass das Vorrats¬ volumen der Hauptzylinder-Druckräume 17, 18 und das hydrau¬ lische Aufnahmevolumen der beiden hydraulischen Kammern 39, 41 das gleiche Verhältnis aufweisen.
Der Aufbau des in Fig. 2 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bremsanlage entspricht weitge¬ hend dem der in Fig. 1 dargestellten Bremsanlage. Die Funktion der Simulatorfreigabe erfüllen jedoch statt eines ein¬ zigen Simulatorfreigabeventils 46 (Fig. 1) zwei Simulator¬ freigabeventile 53, 54, die als stromlos geschlossene (SG-) 2/2-Wegeventile ausgebildet und in den im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnten hydraulischen Leitungsabschnitten 47, 48 eingefügt sind. Außerdem ist in einem zwischen dem
Simulatorfederraum 43 und der Rücklaufleitung 14b vorgese- henen Leitungsabschnitt 55 eine hydraulische Drossel bzw. Blende 55 geschaltet, die in der „Brake-by-Wire"- Betriebsart eine hydraulische Bedämpfung der Vorwärtsbewe¬ gung des Bremspedals bewirkt, sowie das bereits aus Fig. 1 bekannte Rückschlagventil 45, das ein Nachsaugen des Druck¬ mittels in den Simulatorfederraum 43 unter Umgehung der Drossel bzw. Blende und damit eine weitgehend unbedämpfte Rückwärtsbewegung des Bremspedals 1 ermöglicht.
Abschließend sollte noch erwähnt werden, dass die in der Zeichnung dargestellte Bremsanlage modular aufgebaut werden kann. Dabei würde ein erstes Modul im Wesentlichen die Hauptbremszylinderanordnung 2, die hydraulische
Wegsimulatoreinrichtung 3, den Druckmittelvorratsbehälter 4, Teile der hydraulischen Leitungen, 14a, 14b, sowie die Leitungsabschnitte 29, 47, 48 umfassen. Ein zweites Modul könnte durch den elektrohydraulischen Aktuator 5 gebildet werden, während ein drittes Modul durch die elektronische Steuer- und Regeleinheit 12 gebildet würde. Schließlich könnten sämtliche elektrisch betätigbaren Ventile 6a-6d, 7a-7d, 22a, 22b, 30, 31, die Rückschlagventile 32, 33, das Simulatorfreigabeventil 46 mit Rückschlagventil 45 sowie sämtliche Drucksensoren 23, 34, 35 zu einem vierten Modul zusammen gefasst werden, wobei alle Module eigenständig montier- und prüfbare Einheiten darstellen. Ansonsten ergibt sich die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Brems¬ anlage sowohl in der bevorzugten Betriebsart „Brake-by- wire" als auch in der sog. Rückfallbetriebsart für den auf dem einschlägigen technischen Gebiet tätigen Fachmann aus dem Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung und braucht deswegen nicht näher erläutert zu werden.

Claims

Patentansprüche :
1. Betätigungsmodul für eine Bremsanlage für Kraftfahr¬ zeuge, die in einer "Brake-by-Wire"-Betriebsart sowohl vom Fahrzeugführer als auch unabhängig vom Fahrzeugführer ansteuerbar ist, vorzugsweise in der "Brake-by- Wire"-Betriebsart betrieben wird und in mindestens ei¬ ner Rückfallbetriebsart betrieben werden kann, in der nur der Betrieb durch den Fahrzeugführer möglich ist, mit
a) einem Bremspedal (1) zum Betätigen eines Haupt¬ bremszylinders (2) mit zwei hintereinander angeord¬ neten Kolben (15, 16), die zwei Druckräume (17, 18) begrenzen, auf die bei der Betätigung der Bremsanlage durch den Fahrzeugführer eine Betätigungskraft (Pedalkraft) ausgeübt wird und die bei unbetätigtem Bremspedal (1) von Rückstellfedern in eine Aus¬ gangsstellung positioniert werden,
b) einem den Druckräumen (17, 18) zugeordneten, unter Atmosphärendruck stehenden Druckmittelvorratsbehälter (4),
c) einer Wegerfassungseinrichtung (25) , die den Betätigungsweg des Bremspedals (1) oder eines mit dem Bremspedal (1) verbundenen Kolbens (15) erfasst, d) einem Wegsimulator (3), der in der „Brake-by-wire"- Betriebsart dem Fahrzeugführer das gewohnte Brems¬ pedalgefühl vermittelt und dessen Wirkung in der Rückfallbetriebsart abschaltbar ist, mit zwei von beweglichen Wänden (37, 38) begrenzten hydraulischen Kammern (39, 41), von denen die erste hydraulische Kammer (39) mit dem ersten Druckraum (17) und die zweite hydraulische Kammer (41) mit dem zweiten Druckraum (18) in Verbindung steht, einem die hydraulischen Kammern (39, 41) voneinender trennenden Simulatorkolben (40), einer
Simulatorfeder (42), die in einem Simulatorfederraum (43) angeordnet ist, sowie mit mindestens ei¬ nem Simulatorfreigabeventil (46),
e) einer Hydraulikeinheit (5), die in der „Brake-by- wire"- Betriebsart einen Bremssystemdruck bereit stellt,
f) einer Druckmodulationseinheit zum Modulieren von radindividuellen Bremsdrücken, die pro Radbremse (8, 9, 10, 11) ein Einlassventil (6a-6d) sowie ein
Auslassventil (7a-7d) zum Einstellen radindividuel¬ ler Bremsdrücke aufweist, die aus dem Bremssystem¬ druck abgeleitet werden, wobei die Ein- und Aus¬ lassventile (6a-6d, 7a-7d ) im nicht angesteuerten Zustand den Bremssystemdruck weiterleiten bzw. halten,
g) mit Trennventilen (22a, 22b) zum Trennen der Druckräume (17, 18) von der Druckmodulationseinheit, so¬ wie
h) einer elektronischen Steuer- und Regeleinheit (12), dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Wände (37, 38) starr mechanisch gekoppelt sind.
2. Betätigungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beweglichen Wände (37, 38) durch Flächen des Simulatorkolbens (40) gebildet sind, der als ein Stufenkolben ausgeführt ist.
3. Betätigungsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Simulatorfeder (42) zwischen dem Stufenkolben (40) und einem den Stufenkolben (40) aufnehmenden Gehäuse (21) angeordnet ist.
4. Betätigungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Simulatorfreigabe¬ ventile (53, 54) vorgesehen sind, die in den hydrauli¬ schen Verbindungen (47, 48) zwischen den beiden Hauptbremszylinder-Druckräumen (17, 18) und den hydraulischen Kammern (39, 41) geschaltet sind.
5. Betätigungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem die erste hydraulische Kammer (39) abdichtenden Dichtelement (57) und einem die zweite hydraulische Kammer (41) ab¬ dichtenden ersten Dichtelement (58) ein Anschluss (51) zum Druckmittelvorratsbehälter (4) vorgesehen ist.
6. Betätigungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem zweiten, die zweite hydraulische Kammer (41) abdichtenden Dichtele¬ ment (49) und einem den Simulatorfederraum (43) abdichtenden Dichtelement (50) ein zweiter Anschluss (52) zum Druckmittelvorratsbehälter (4) vorgesehen ist .
7. Betätigungsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das hydraulische Aufnahme¬ volumen der beiden hydraulischen Kammern (39, 41) das gleiche Verhältnis aufweist wie das Vorratsvolumen der zugeordneten Hauptbremszylinder-Druckräume (17, 18) .
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