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Title:
BRAKE SYSTEM FOR A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/122469
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a brake system having an actuator unit (10, 10') which comprises a brake pedal (2), a pedal simulator (4), and an electromechanical brake force amplifier (12, 12'), and having a master brake cylinder (20) via which at least one wheel brake (42, 44, 46, 48) can be controlled with prespecifiable braking pressure, wherein the brake pedal (2) or the electromechanical brake force amplifier (12, 12') works on the master brake cylinder (20) in order to build up or reduce brake pressure. According to the invention, the electromechanical brake force amplifier (12, 12') works on a piston (21) of the master brake cylinder (20) during a first operation mode, preferably a brake-by-wire operation mode, said amplifier being controlled by an evaluation and control unit (11, 11'), and the brake pedal (2) is mechanically decoupled from the piston (21) of the master brake cylinder. The evaluation and control unit (11, 11') carries out a brake pressure regulating function and/or a brake slip regulating function for the at least one wheel brake (42, 44, 46, 48) via the master brake cylinder (20) under amplified brake force applied bythe brake force amplifier (12, 12'), and via a downstream pumpless fluid control block (30).

Inventors:
HAAS HARDY (DE)
VERHAGEN ARMIN (DE)
MAYER JOCHEN (DE)
NAGEL WILLI (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/052249
Publication Date:
October 16, 2008
Filing Date:
February 25, 2008
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
HAAS HARDY (DE)
VERHAGEN ARMIN (DE)
MAYER JOCHEN (DE)
NAGEL WILLI (DE)
International Classes:
B60T8/40; B60T8/42; B60T13/74
Domestic Patent References:
WO2004005095A12004-01-15
Foreign References:
DE1655383A11972-03-09
US6634724B22003-10-21
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Bremssystem mit einer Aktuatoreinheit (10, 10'), die ein Bremspedal (2), einen Pedalsimulator (4) und einen elektromechanischen Bremskraftverstärker (12, 12') umfasst, und einem Hauptbremszylinder (20), über den mindestens eine Rad- bremse (42, 44, 46, 48) mit einem vorgebbaren Bremsdruck ansteuerbar ist, wobei das Bremspedal (2) oder der elektromechanische Bremskraftverstärker (12, 12') zum Aufbau oder Abbau eines Bremsdrucks auf den Hauptbremszylinder (20) wirken, dadurch gekennzeichnet, dass während einer ersten Betriebsart, vorzugsweise einer Break-by-Wire- Betriebsart, der elektromechanische Bremskraftverstärker (12, 12') gesteuert von einer Auswerte- und Steuereinheit (11, 11') auf einen Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) wirkt, während das Bremspedal (2), mechanisch vom Kolben (21) des Hauptbremszylinders entkoppelt ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (11, 11') über den vom Bremskraftverstärker (12, 12') mit einer verstärkten Pedalkraft beaufschlagten Hauptbremszylinder (20) und ei- nen nachgeschalteten pumpenlosen Fluidsteuerblock (30) eine Bremsdruckregelfunktion und/oder eine Bremsschlupfregelfunktion für die mindestens eine Radbremse (42, 44, 46, 48) ausführt.

2. Bremssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremspedal (2) mit dem Pedalsimulator (11, 11') und einer Kopplungsstange (3) verbunden ist, deren Stirnseite (3.1) während der ersten Betriebsart durch einen vorgebbaren Abstand (5, 5') mechanisch von einem Anschlag (5.1, 5.1') entkoppelt ist, wobei der Pedalsimulator (4) während der ersten Betriebsart einen Verzögerungswunsch am Bremspedal (2) erfasst und eine korrespondierende Pedalkraft ermittelt und das Erfassungs- und/oder Ermittlungsergebnis an die Auswerte- und Steuereinheit

(11, 11') weiterleitet, die den elektromechanischen Bremskraftverstärker (12, 12') zur Erzeugung der entsprechend verstärkten Pedalkraft ansteuert, und wobei der Pedalsimulator (4) eine entsprechende haptische Rückmeldung erzeugt und an das Bremspedal (2) ausgibt.

3. Bremssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsstange (3) während einer zweiten Betriebsart, vorzugsweise einer Notbetriebsart, den vorgegebenen Abstand (5, 5') überwindet, so dass die Stirnseite (3.1) der Kopplungsstange (3) am Anschlag (5, 5') anliegt, um die am Bremspedal (2) erzeugte Pedalkraft auf den Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) zu ü- bertragen, wobei der Pedalsimulator (4) während der zweiten Betriebsart deaktiviert und/oder überbrückt ist.

4. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidsteuerblock (30) mindestens ein Einlassventil (32.1, 34.1, 36.1, 38.1), mindestens ein Auslassventil (32.2, 34.2, 36.2, 38.2) und mindestens eine FIu- idspeicherkammer (33, 39) zur Führung eines Bremsfluids umfasst, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (11, 11') den Bremsdruck während eines Bremsdruckregelvorgangs und/oder eines Bremsschlupfregelvorgangs durch eine ent- sprechende Ansteuerung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers (12,

12') und/oder des Fluidblocks (30) kurzzeitig abbaut, so dass die während des Bremsdruckregelvorgangs und/oder des Bremsschlupfregelvorgangs mit Bremsflu- id, das aus den Radbremsen (42, 44, 46, 48) zurückfließt, gefüllte mindestens eine Fluidspeicherkammer (33, 39) in den Hauptbremszylinder (20) entleerbar ist.

5. Bremssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (5, 5') zur Entkopplung des Bremspedals (2) so vorgegeben und mit dem Entleerungsvorgang der mindestens einen Fluidspeicherkammer (33, 39) abgestimmt ist, dass das Bremspedal (2) auch nach einem Entleerungsvorgang der mindestens einen Fluidspeicherkammer (33, 39) mechanisch vom Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) entkoppelt ist.

6. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Bremskraftverstärker (12, 12') einen Elektromotor (13, 13') und eine übertragungsvorrichtung (14, 14') umfasst, welche die vom Elektromotor (13, 13') erzeugte Kraft auf den Kolben (21) des Hauptbremszylinder (20) überträgt.

7. Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die übertragungs- Vorrichtung (14, 14') zur Ansteuerung des Hauptbremszylinders (20) eine Drehbe-

wegung in eine translatorische Bewegung umwandelt und das vom Elektromotors (13, 13') erzeugte Drehmoment mit einer vorgebbaren übersetzung auf den Kolben (21) des Hauptbremszylinder (20) überträgt.

8. Bremssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die übertragungsvorrichtung als Getriebe (14) ausgeführt ist, das eine Zahnstange (14.1) mit einem inneren Anschlag (5.1) und ein Ritzel (14.2) umfasst, wobei das übersetzungsverhältnis über die Ausführung der Zahnstange (14.1) und über die Ausführung des Ritzels (14.2) vorgebbar ist, wobei die Zahnstange (14.1) mit dem Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) gekoppelt ist, und wobei die Zahnstange (14.1) während der ersten Betriebsart vom Elektromotor (13) über das Ritzel (14.2) angetrieben ist und während der zweiten Betriebsart vom Bremspedal (2) über die mit der Stirnseite (3.1) am inneren Anschlag (5.1) der Zahnstange (14.1) anliegenden Kopplungsstange (3) angetrieben ist.

9. Bremssystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die übertragungsvorrichtung als Gewindetrieb (14') ausgeführt ist, der eine Hohlwelle (14.2') und einen in der Hohlwelle (14.2') längsbeweglich geführten Stempel (14.1') mit einem inneren Anschlag (5.1') umfasst, wobei der Stempel (14.1') mit dem Kolben (21) des Hauptbremszylinders (20) gekoppelt ist, und wobei der Stempel

(14.1') während der ersten Betriebsart vom Elektromotor (13') über die Hohlwelle (14.2') angetrieben ist und während der zweiten Betriebsart vom Bremspedal (2) über die mit der Stirnseite (3.1) am inneren Anschlag (5.1') des Stempels (14.1') anliegenden Kopplungsstange (3) angetrieben ist.

10. Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptbremszylinder (20) mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker (12, 12') und/oder dem Fluidsteuerblock (30) eine funktionale Baueinheit bildet.

.o0o.

Description:

Beschreibung

Titel

Bremssystem für ein Fahrzeug

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Bremssystem für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Ein herkömmliches Bremssystem mit einem elektromechanischen Bremskraftverstärker wird beispielsweise in der US-Patentschrift 6,634,724 B2 beschrieben. Bei dem beschriebenen durch einen Elektromotor angetriebenen Bremskraftverstärker wird im Betrieb die Drehbewegung des Elektromotors in eine translatorische Bewegung zur Verstärkung der Bremskraft umgesetzt. Die Umsetzung der Rotation in eine Translation erfolgt durch eine Ritzel-/Zahnstangenkombination.

Der beschriebene Bremskraftverstärker ist Teil eines Hilfskraftbremssystems, bei dem die eigentliche Bremskraft durch eine Summation aus einer Pedalkraft, die vom Fahrer aufgebracht wird, und einer Hilfskraft erzeugt wird, die durch den Bremskraftverstärker aufgebracht wird.

In der Offenlegungsschrift WO 2005/014351 Al wird eine so genannte Brake-by- Wire- Bremsanlage beschrieben. Die beschriebene Bremsanlage wird durch eine Bremsbetätigungseinheit betätigt, die einen Bremskraftverstärker, der als Unterdruckbremskraftverstärker ausgeführt ist, einen dem Bremskraftverstärker nach- geschalteten Hauptbremszylinder, Mittel zum Erfassen eines Fahrerverszöge- rungswunsches und einen Pedalwegsimulator umfasst. Der Bremskraftverstärker kann sowohl mittels eines Bremspedals als auch mittels einer elektronischen Steuereinheit fahrerwunschabhängig betätigt werden, wobei Mittel vorhanden sind, die eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker während der Brake-by-Wire-Betriebsart entkoppeln. Der

Pedalwegsimulator simuliert während der Brake-by-Wire- Betriebsart unabhängig von einer Betätigung des Bremskraftverstärkers eine auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft, wobei der Pedalwegsimulator während der Brake-by-Wire- Betriebsart bei der Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker zuschaltbar ist und außerhalb der Brake-by-Wire- Betriebsart abschaltbar ist. Das Zu- bzw. Abschalten des Pedalwegsimulators erfolgt durch elektromechanische, elektrohydraulische oder pneumatische Schaltmittel.

Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Technologie betrifft ein pumpenloses Anti-Blockier-System (ABS), das durch Weglassen von Dämpferkammern und Rückförderpumpen stark vereinfacht ausgeführt werden kann. Wird bei einem Bremsvorgang eine Blockierneigung der Räder erkannt, so werden entsprechende Einlassventile geschlossen, um einen weiteren Druckaufbau in den Radbremsen zu verhindern. Wenn diese Maßnahme nicht ausreichend ist, um die Blockierneigung aufzuheben, wird das zugehörige Auslassventil so lange geöffnet, bis der Radschlupf wieder abnimmt, dann wird das Auslassventil wieder geschlossen. Die durch die öffnung des Auslassventils aus der zugehörigen Radbremse ausströmende Flüssigkeit wird von Speicherkammern aufgenom- men. Nach Erreichen einer stabilen Radgeschwindigkeit werden die zugehörigen

Einlassventile wieder geöffnet. Der beschriebene Vorgang wird so lange wiederholt, bis durch Fahrerwunsch die Bremsung beendet wird, oder das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Nach dem Lösen des Bremspedals durch den Fahrer strömt die von den Speicherkammern aufgenommene Bremsflüssigkeit durch Speicherkammerfedern über die Einlassventile bzw. Rückschlagventile in den

Hauptbremszylinder zurück. Dadurch ist das System für einen erneuten ABS- Bremsvorgang bereit. Bei lange andauernden ABS-Bremsungen, z.B. aus hohen Geschwindigkeiten bei niedrigen Fahrbahnreibwerten oder bei stark wechselnden Reibwerten, können die Speicherkammern vollständig gefüllt werden. Zudem kann sich der Bremspedalweg in ungewohnter Weise stark verlängern. Neben der Pedalkomforteinbuße ist damit kein weiterer Druckabbau aus den Radbremsen mehr möglich und die Räder können blockieren.

Offenbarung der Erfindung

Das erfindungsgemäße Bremssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass während einer ersten Betriebsart, vorzugsweise einer Break-by-Wire- Betriebsart, ein elektromechanischer Bremskraftverstärker gesteuert von einer Auswerte- und Steuereinheit auf einen Kolben eines Hauptbremszylinders wirkt, während ein Bremspedal mechanisch vom Kolben des Hauptbremszylinders entkoppelt ist. Die Auswerte- und Steuereinheit führt über den vom Bremskraftverstärker mit einer verstärkten Pedalkraft beaufschlagten Hauptbremszylinder und einen nachgeschalteten pumpenlosen Fluidsteuerblock eine Bremsdruckregelfunktion und/oder eine Bremsschlupfre- gelfunktion für mindestens eine Radbremse aus. Das erfindungsgemäße Bremssystem ermöglicht in vorteilhafter Weise, dass abhängig und unabhängig von der Fahrerbetätigung in der mindestens einen Radbremse ein Bremsdruck auf- und abgebaut werden kann. Dadurch können verschiedene Komfort- und Sicherheitsfunktionen umgesetzt werden, wie beispielsweise eine Bremsassistenzfunktion, eine ACC- Funktion (Adaptiv Cruise Control), d.h. eine adaptive Geschwindig- keitsregelungsfunktion, eine Soft- Stop- Funktion, d.h. eine Verringerung des Bremsrucks beim übergang in den Stillstand, eine Hill-Hold-Funktion, d.h. das Fahrzeug wird bei einem Stillstand an einem Berg automatisch in seiner augenblicklichen Position gehalten, eine fahrerunabhängige Notbremsfunktion usw. Des Weiteren kann im Falle einer Störung des Bremskraftverstärkers oder bei einem Spannungsausfall eine Verbindung zwischen dem Kolben des Hauptbremszylinders und dem Bremspedal hergestellt werden, so dass es dem Fahrer im Notfall möglich ist, das Bremssystem direkt per Muskelkraft zu betätigen. Durch die Entkopplung des Bremspedals gibt es während der ersten Betriebsart keine störenden Rückwirkungen auf das Bremspedal, so dass der Pedalkomfort in vorteilhafter Weise erhöht wird. Zudem ermöglicht die Entkopplung des Bremspedals in Kombination mit dem pumpenlosen Fluidsteuerblock in vorteilhafter Weise, dass im Fluidsteuerblock vorhandene Speicherkammern während eines Bremsdruckregelvorgangs und/oder eines Bremsschlupfregelvorgangs durch ei- nen kurzen Bremsdruckabbau im Hauptbremszylinder entleert werden können, um eine Blockierung der Räder und damit das Wirkungsloswerden einer Antiblo- ckierfunktion zu verhindern. Außerdem fallen durch die Verwendung des pumpenlosen Fluidsteuerblocks die im Stand der Technik bei einem Fluidsteuerblock mit Rückförderpumpe auftretenden Pumpengeräusche weg.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Bremssystems möglich.

Besonders vorteilhaft ist, dass das Bremspedal mit einem Pedalsimulator und einer Kopplungsstange verbunden ist, deren Stirnseite während der ersten Betriebsart durch einen vorgebbaren Abstand mechanisch von einem Anschlag entkoppelt ist. Während der ersten Betriebsart erfasst der Pedalsimulator einen Verzögerungswunsch am Bremspedal und ermittelt eine korrespondierende Pedal- kraft und leitet das Erfassungs- und/oder Ermittlungsergebnis an die Auswerte- und Steuereinheit weiter, die den elektromechanischen Bremskraftverstärker zur Erzeugung der entsprechend verstärkten Pedalkraft ansteuert, wobei der Pedalsimulator eine entsprechende haptische Rückmeldung erzeugt und an das Bremspedal ausgibt. Während einer zweiten Betriebsart, vorzugsweise einer Notbetriebsart überwindet die Kopplungsstange den vorgegebenen Abstand, so dass die Stirnseite der Kopplungsstange am Anschlag anliegt, um die am Bremspedal erzeugte Pedalkraft auf den Kolben des Hauptbremszylinders zu übertragen, so dass es dem Fahrer möglich ist, das Bremssystem direkt per Muskelkraft zu betätigen. Während der zweiten Betriebsart ist der Pedalsimulator deaktiviert und/oder überbrückt.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems umfasst der Fluidsteu- erblock zur Führung eines Bremsfluids mindestens ein Einlassventil mit Rückschlagventil, mindestens ein Auslassventil und mindestens eine Fluidspeicher- kammer. In der ersten Betriebsart baut die Auswerte- und Steuereinheit den

Bremsdruck während eines Bremsdruckregelvorgangs und/oder eines Brems- schlupfregelvorgangs durch eine entsprechende Ansteuerung des Fluidsteu- erblocks und des elektromechanischen Bremskraftverstärkers kurzzeitig ab, so dass die während des Bremsdruckregelvorgangs und/oder des Bremsschlupfre- gelvorgangs mit Bremsfluid, das aus den Radbremsen zurückfließt, gefüllte mindestens eine Fluidspeicherkammer in den Hauptbremszylinder entleert werden kann. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass eine Antiblockierfunkti- on der Radbremsen auch bei einem lange andauernden Bremsvorgang aufrechterhalten werden kann, z.B. bei Bremsvorgängen aus hohen Geschwindigkeiten und bei niedrigen Fahrbahnreibwerten bzw. bei Bremsvorgängen mit stark wech-

selnden Reibwerten. Während des Bremsdruckabbaus wird der vorgegebene Abstand zwischen der mit dem Bremspedal gekoppelten Koppelstange und dem Anschlag reduziert. Daher ist der Abstand zur Entkopplung des Bremspedals so vorgegeben und mit dem Entleerungsvorgang der mindestens einen Fluidspei- cherkammer abgestimmt, dass das Bremspedal auch nach einem Entleerungsvorgang der mindestens einen Fluidspeicherkammer mechanisch vom Kolben des Hauptbremszylinders entkoppelt ist. Das bedeutet, dass der Abstand zur Entkopplung des Bremspedals so groß gewählt wird, dass die Stirnseite der Kopplungsstange auch nach der Entleerung der mindestens einen Fluidspeicher- kammer nicht am Anschlag anliegt.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems umfasst der elektrome- chanische Bremskraftverstärker einen Elektromotor und eine übertragungsvorrichtung, welche das über den Elektromotor erzeugte Drehmoment auf den KoI- ben des Hauptbremszylinders überträgt. Die übertragungsvorrichtung wandelt zur Ansteuerung des Hauptbremszylinders eine Drehbewegung in eine translatorische Bewegung um und überträgt das vom Elektromotor erzeugte Drehmoment mit einer vorgebbaren übersetzung auf den Kolben des Hauptbremszylinders. Die übertragungsvorrichtung ist beispielsweise als Getriebe ausgeführt, das eine Zahnstange mit einem inneren Anschlag und ein Ritzel umfasst. Das übersetzungsverhältnis kann beispielsweise über die Ausführung der Zahnstange und über die Ausführung des Ritzels vorgegeben werden, wobei die Zahnstange mit dem Kolben des Hauptbremszylinders gekoppelt ist. Während der ersten Betriebsart wird die Zahnstange vom Elektromotor über das Ritzel angetrieben, und während der zweiten Betriebsart wird die Zahnstange vom Bremspedal über die mit der Stirnseite am inneren Anschlag der Zahnstange anliegenden Kopplungsstange angetrieben.

Alternativ kann die übertragungsvorrichtung als Gewindetrieb ausgeführt wer- den, der eine Hohlwelle und einen in der Hohlwelle längsbeweglich geführten

Stempel mit einem inneren Anschlag umfasst. Der Stempel ist mit dem Kolben des Hauptbremszylinders gekoppelt und wird während der ersten Betriebsart vom Elektromotor über die Hohlwelle angetrieben. Während der zweiten Betriebsart wird der Stempel vom Bremspedal über die mit der Stirnseite am inne- ren Anschlag des Stempels anliegenden Kopplungsstange angetrieben.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems bildet der Hauptbremszylinder mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker und/oder dem Fluidsteuerblock eine funktionale Baueinheit, so dass eine kom- pakte bauraumsparende Ausführung möglich ist. Das bedeutet, dass alle drei

Komponenten in einer Baueinheit zusammengefasst werden können. Alternativ kann der Hauptbremszylinder mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker oder mit dem Fluidsteuerblock eine Baueinheit bilden.

Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente bzw. Komponenten, welche gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystem 1 eine Aktuatoreinheit 10, die ein Bremspedal 2, einen Pedalsimulator 4 und einen elektromechanischen Bremskraftverstärker 12 aufweist, einen Hauptbremszylinder 20, einen Fluidsteuerblock 30 und mehrere Radbremsen 42, 44, 46, 48, die über den Hauptbremszylinder 20 und den Fluidsteuerblock 30 mit einem vorgebbaren Bremsdruck angesteuert werden. Das Bremspedal 2 ist mit dem Pedalsimulator 4 und einer Kopplungsstange 3 verbunden. Der elektromechanische Bremskraftverstärker 12 umfasst einen Elektromotor 13 und eine übertragungsvorrichtung 14, welche das vom Elektromotor 13 erzeugte Drehmoment bzw. die erzeugte Kraft auf einen Kolben 21 des

Hauptbremszylinders 20 überträgt. Somit kann die übertragungsvorrichtung 14 zur Ansteuerung des Hauptbremszylinders 20 eine Drehbewegung in eine translatorische Bewegung umwandeln und das vom Elektromotor 13 erzeugte Drehmoment mit einem vorgebbaren übersetzungsverhältnis auf den Kolben 21 des Hauptbremszylinder 20 übertragen. Um ein entsprechendes übersetzungsverhältnis zu realisieren kann die übertragungsvorrichtung mehrstufig ausgeführt werden. Zur Implementierung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers kann ein geeigneter elektrischer Antrieb mit einer beliebigen übertragungsvorrichtung gekoppelt werden, so kann beispielsweise ein Schneckenradantrieb, ein Riemenantrieb, ein Kettenantrieb usw. verwendet werden, um den Kolben 21 des

Hauptbremszylinder 20 zur Einstellung eines Bremsdrucks entsprechend mit einer Kraft zu beaufschlagen.

Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist die übertragungs- Vorrichtung als Getriebe 14 ausgeführt, das eine Zahnstange 14.1 mit einem inneren Anschlag 5.1 und ein Ritzel 14.2 umfasst. Das übersetzungsverhältnis kann über die Ausführung der Zahnstange 14.1 und über die Ausführung des Ritzels 14.2 vorgegeben werden. Wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Zahnstange 14.1 mit dem Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20 gekoppelt und wird während einer ersten Betriebsart, die hier einer Brake-by-Wire- Betriebsart entspricht, vom Elektromotor 13 über das Ritzel 14.2 angetrieben. Während einer zweiten Betriebsart, die hier einer Notbetriebsart entspricht, wird die Zahnstange 14.1 vom Bremspedal 2 über die mit einer Stirnseite 3.1 am inneren Anschlag 5.1 der Zahnstange 14.1 anliegenden Kopplungsstange 3 angetrieben.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, umfasst eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystem 1' analog zur ersten Ausführungsform des Bremssystems 1 eine Aktuatoreinheit 10', den Hauptbremszylinder 20, den Fluidsteu- erblock 30 und die Radbremsen 42, 44, 46, 48, die über den Hauptbremszylinder 20 und den Fluidsteuerblock 30 mit einem vorgebbaren Bremsdruck angesteuert werden. Analog zur Aktuatoreinheit 10 des ersten Ausführungsbeispiels des Bremssystems 1 umfasst die Aktuatoreinheit 10' des zweiten Ausführungsbeispiels des Bremssystems 1' ein Bremspedal 2, einen Pedalsimulator 4 und einen elektromechanischen Bremskraftverstärker 12', der sich vom elektromechani- sehen Bremskraftverstärker 12 des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet.

Das Bremspedal 2 ist mit dem Pedalsimulator 4 und einer Kopplungsstange 3 verbunden. Der elektromechanische Bremskraftverstärker 12' umfasst analog zum elektromechanischen Bremskraftverstärker 12 ebenfalls einen Elektromotor 13' und eine übertragungsvorrichtung 14', welche das vom Elektromotor 13' er- zeugte Drehmoment bzw. die erzeugte Kraft auf den Kolben 21 des Hauptbremszylinder 20 überträgt.

Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist die übertragungsvorrichtung als Gewindetrieb 14' ausgeführt, der eine Hohlwelle 14.2' und einen in der Hohlwelle 14.2' längsbeweglich geführten Stempel 14.1' mit einem inneren

Anschlag 5.1' umfasst. Der Stempel 14.1' ist mit dem Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20 gekoppelt und wird während der ersten Betriebsart vom Elektromotor 13' über die Hohlwelle 14.2' des Gewindetriebs 14' angetrieben. Während der zweiten Betriebsart wird der Stempel 14.1' vom Bremspedal 2 über die mit der Stirnseite 3.1 am inneren Anschlag 5.1' des Stempels 14.1' anliegende

Kopplungsstange 3 angetrieben.

Wie Fig. 1 und 2 weiter zeigen, ist der Hauptbremszylinder 20, der beispielhaft als Tandemhauptbremszylinder ausgeführt ist, über entsprechende Fluidverbin- düngen mit einem Fluidbehälter 22, der als Ausgleichsbehälter für das Bremsfluid verwendet wird, und dem nachgeschalteten pumpenlosen Fluidblock 30 verbunden. Der pumpenlose Fluidblock 30 umfasst für jede der dargestellten Radbremsen 42, 44, 46, 48 ein Einlassventil 32.1, 34.1, 36.1, 38.1 und ein Auslassventil 32.2, 34.2, 36.2, 38.2, wobei zu jedem Einlassventil 32.1, 34.1, 36.1, 38.1 ein Rückschlagventil 32.3, 34.3, 36.3, 38.3 parallel geschaltet ist. Das jeweilige parallel geschaltete Rückschlagventil 32.3, 34.3, 36.3 bzw. 38.3 ermöglicht einen Druckausgleich, wenn das zugehörige Einlassventil 32.1, 34.1, 36.1 bzw. 38.1 geschlossen ist. Zusätzlich können die Rückschlagventile 32.3, 34.3, 36.3, 38.3 jeweils eine Drossel aufweisen, um den Druckausgleich bei einem geschlosse- nen zugehörigen Einlassventil 32.1, 34.1, 36.1, 38.1 nicht schlagartig sondern mit einem vorgebbaren Ausgleichsverhalten durchzuführen.

Ein erstes Einlassventil 32.1 mit einem ersten Rückschlagventil 32.3 und ein erstes Auslassventil 32.2 sind beispielsweise einer ersten Radbremse 42 zugeord- net, und ein zweites Einlassventil 34.1 mit einem zweiten Rückschlagventil 34.3

und ein zweites Auslassventil 34.2 sind einer zweiten Radbremse 42 zugeordnet, wobei das erste und zweite Einlassventil 32.1, 34.1 und das erste und zweite Auslassventil 32.2, 34.2 über eine gemeinsame Fluidverbindung mit einer ersten Kammer des Hauptbremszylinders 20 verbunden sind und einen ersten Brems- kreis bilden, wobei die Einlassventile 32.1, 34.1 über ein Rückschlagventil 31 von den Auslassventilen 32.2, 34.2, entkoppelt sind. Ein drittes Einlassventil 36.1 mit einem dritten Rückschlagventil 36.3 und ein drittes Auslassventil 36.2 sind einer dritten Radbremse 46 zugeordnet, und ein viertes Einlassventil 38.1 mit einem vierten Rückschlagventil 38.3 und ein viertes Auslassventil 38.2 sind einer vierten Radbremse 48 zugeordnet, wobei das dritte und vierte Einlassventil 36.1, 38.1 und das dritte und vierte Auslassventil 36.2, 38.2 über eine gemeinsame Fluidverbindung mit einer zweiten Kammer des Hauptbremszylinders 20 verbunden sind und einen zweiten Bremskreis bilden, wobei die Einlassventile 36.1, 38.1 über ein Rückschlagventil 37 von den Auslassventilen 36.2, 38.2, entkoppelt sind. Die Einlassventile 32.1, 34.1, 36.1, 38.1 sind eingangseitig mit dem Hauptbremszylinder 20 und ausgangsseitig jeweils mit einer der Radbremsen 42, 44, 46, 48 verbunden. Die Auslassventile 32.2, 34.2, 36.2, 38.2 sind eingangsseitig jeweils mit einer der Radbremse 42, 44, 46, 48 und ausgangsseitig mit dem Hauptbremszylinder 20 verbunden. Zudem sind jeweils zwei der Auslassventile 32.2, 34.2, bzw. 36.2, 38.2 ausgangsseitig mit einer Fluidspeicherkammer 33 bzw. 39 verbunden.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels beschrieben.

In einem fehlerfreien Betrieb wird das Bremssystem als Brake-by-Wire-System betrieben, d.h. die von der Muskelkraft des Fahrers erzeugte Pedal kraft wird nicht auf das bremsmomenterzeugende Element, hier auf den Hauptbremszylinder 20 übertragen, sondern die Auswerte- und Steuereinheit 11, 11' erzeugt die erforderliche Bremskraft mittels des elektromechanischen Bremskraftverstärkers

12, 12'. Daher können verschiedene Komfort- und Sicherheitsfunktionen implementiert werden, wie beispielsweise eine Bremsassistenzfunktion, eine ACC- Funktion, eine Soft- Stop- Funktion, eine Hill-Hold-Funktion, eine fahrerunabhängige Notbremsfunktion usw.

Während der ersten Betriebsart ist das Bremspedal 2 mechanisch vom Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20 entkoppelt, d.h. die Stirnseite 3.1 der Kopplungsstange 3 weist einen vorgebbaren Abstand 5, 5' zum inneren Anschlag 5.1 der Zahnstange 14.1 bzw. zum inneren Anschlag 5.1' des Stempels 14.1' auf. Während der ersten Betriebsart erfasst der Pedalsimulator 4 einen Verzögerungswunsch am Bremspedal 2 und ermittelt eine korrespondierende Pedalkraft und leitet das Erfassungs- und/oder Ermittlungsergebnis an die Auswerte- und Steuereinheit 11 bzw. 11' weiter, die den elektromechanischen Bremskraftverstärker 12 bzw. 12' zur Erzeugung der entsprechend verstärkten Pedalkraft an- steuert. Zusätzlich erzeugt der Pedalsimulator 4 eine entsprechende Pedalreaktion bzw. haptische Rückmeldung und gibt diese an das Bremspedal 2 aus.

Erfasst der Pedalsimulator 4 bzw. eine entsprechende nicht dargestellte Sensoreinheit einen Verzögerungswunsch, dann wird die vom Fahrer erzeugt Pedalkraft ermittelt und der elektromechanische Bremskraftverstärker 12 bzw. 12' wird von der Auswerte- und Steuereinheit 11, 11' zur Erzeugung der verstärkten Pedalkraft entsprechend angesteuert. Zudem wird der im Hauptbremszylinder 20 erzeugte Bremsdruck, der von der Auswerte- und Steuereinheit 11, 11' beispielsweise mit einer nicht dargestellten Sensoreinheit erfasst wird, über die stromlos geöffneten Einlassventile 32.1, 34.1, 36.1 und 38.1 an die entsprechenden Radbremsen 42, 44, 46 und 48 weitergeleitet. Erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 11 bzw. 11' während eines Bremsvorgangs eine Blockierneigung eines der Räder, dann wird das entsprechende Einlassventil 32.1, 34.1, 36.1 bzw. 38.1 geschlossen, um einen weiteren Druckaufbau in der entsprechenden Radbremse 42, 44, 46 bzw. 48 zu verhindern. Die Blockierneigung kann von der Auswerte- und Steuereinheit über entsprechende nicht dargestellte Sensoren ermittelt werden. Wenn diese Maßnahme nicht ausreichend ist, um die Blockierneigung aufzuheben, wird das zugehörige stromlos geschlossene Auslassventil 32.2, 34.2, 36.2 bzw. 38.2 so lange geöffnet, bis der Radschlupf wieder abnimmt, dann wird das Auslassventil 32.2, 34.2, 36.2 bzw. 38.2 wieder geschlossen. Das durch die

öffnung des Auslassventils 32.2, 34.2, 36.2 bzw. 38.2 aus der zugehörigen Radbremse 42, 44, 46 bzw. 48 ausströmende Bremsfluid wird von der zugehörigen Fluidspeicherkammer 33, 39 aufgenommen. Nach Erreichen einer stabilen Radgeschwindigkeit werden die zugehörigen Einlassventile 32.1, 34.1, 36.1 bzw. 38.1 wieder geöffnet. Der beschriebene Vorgang wird so lange wiederholt, bis

durch einen erkannten Fahrerwunsch der Bremsvorgang beendet wird, oder das Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Nach dem Lösen des Bremspedals 2 durch den Fahrer strömt das von der Fluidspeicherkammer 33 bzw. 39 aufgenommene Bremsfluid durch Speicherkammerfeder über entsprechende Rück- schlagventile 31 bzw. 37 in den Hauptbremszylinder 20 zurück. Dadurch ist das

System für einen erneuten Bremsvorgang mit einer Antiblockierfunktion bereit. Bei einem lange andauernden Bremsvorgang mit einer Antiblockierfunktion, z.B. bei einem Bremsvorgang aus einer hohen Geschwindigkeit bei einem niedrigen Fahrbahnreibwert bzw. wenn die Reibwerte während des Bremsvorgang stark wechseln, können die Fluidspeicherkammern 33, 39 vollständig mit Bremsfluid gefüllt werden.

Erkennt die Auswerte- und Steuereinheit 11, 11', beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Sensoreinheit und/oder durch Auswerten der zeitlichen Dauer des zugehörigen Bremsvorgangs und/oder der Anzahl und/oder Dauer der Ansteuervorgänge der Auslassventile 32.2, 34.2, 36.2 bzw. 38.2, um den Druck in der zugehörigen Radbremse 42, 44, 46 bzw. 48 abzubauen und das Bremsfluid in die zugehörige Fluidspeicherkammer 33 bzw. 39 zu leiten, dass die zugehörige Fluidspeicherkammer 33 bzw. 39 gefüllt ist, dann schließt die Auswerte- und Steuereinheit 11 bzw. 11' die entsprechenden Einlassventile 32.1, 34.1 bzw.

36.1, 38.1 und schaltet den elektromechanischen Bremskraftverstärker 12, 12' kurzfristig ab, so dass der herrschende Bremsdruck während des zugehörigen Bremsdruckregelvorgangs und/oder Bremsschlupfregelvorgangs kurzfristig dadurch abgebaut wird, dass der Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20 die Zahnstange 14.1 mit dem inneren Anschlag 5.1 bzw. den Stempel 14.1' mit dem inneren Anschlag 5.1 in Richtung der Stirnfläche 3.1 der Ankopplungsstange 3 bewegt wird, wodurch der Abstand 5 bzw. 5' zwischen der Stirnfläche 3.1 der Kopplungsstange 3 und dem inneren Anschlag 5.1 bzw. 5.1' zumindest teilweise überwunden wird. Der Abstand 5 bzw. 5' zur Entkopplung des Bremspedals 2 ist so vorgegeben und mit dem Entleerungsvorgang der Fluidspeicherkammern 33 bzw. 39 abgestimmt, dass das Bremspedal 2 auch nach einem Entleerungsvorgang der Fluidspeicherkammern 33 bzw. 39 mechanisch vom Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20 entkoppelt ist. Das bedeutet, dass die Auswerte- und Steuereinheit 11 bzw. 11' den Bremsdruckregelvorgang und/oder den Brems- schlupfregelvorgang kurzzeitig unterbricht und durch den Abbau des Brems-

drucks die Fluidspeicherkammern 33 bzw. 39 in den Hauptbremszylinder 20 bzw. in den Ausgleichsbehälter 22 entleert. Anschließend steuert die Auswerte- und Steuereinheit 11 bzw. 11' den elektromechanischen Bremskraftverstärkers 12 bzw. 12' wieder an und setzt den Bremsdruckregelvorgang und/oder den Brems- schlupfregelvorgang fort.

Bei einem Ausfall der ersten Betriebsart, d.h. der Brake-by-Wire- Betriebsart, wird eine mechanische Verbindung zwischen dem Bremspedal 2 und dem Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20 dadurch hergestellt, das der Pedalsimulator 4 ab- geschaltet oder überbrückt wird. Durch das Abschalten bzw. überbrücken des

Pedalsimulators 4 wird eine zweite Betriebsart, d.h. eine Notbetriebsart aktiviert, während der die Kopplungsstange 3 den vorgegebenen Abstand 5 bzw. 5' überwindet, so dass die Stirnseite 3.1 der Kopplungsstange 3 am inneren Anschlag 5 der Zahnstange 14.1 bzw. am inneren Anschlag 5' des Stempels 14.1' anliegt. Dadurch wird die durch Muskelkraft am Bremspedal 2 erzeugte Pedalkraft auf den Kolben 21 des Hauptbremszylinders 20 übertragen, so dass es dem Fahrer möglich ist die Bremsanlage ohne Unterstützung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers 12 bzw. 12' zu betätigen.

Das erfindungsgemäße Bremssystem 1 bzw. 1' kann über eine kompakte elekt- romechanische Aktuatoreinheit 10, 10' mit Pedalsimulator 4 betätigt werden, die abhängig und unabhängig von der Fahrerbetätigung im Hauptbremszylinder 20 einen Bremsdruck auf- und abbauen kann, so dass bei Hybridfahrzeugen Bremsvorgänge in Kooperation mit einem Elektromotor im Generatorbetrieb möglich sind, so dass die Rückwirkung auf das Bremspedal 2 der Fahrzeugverzögerung entspricht. Der Hauptbremszylinder 20 kann mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker 12, 12' und/oder dem Fluidsteuerblock 30 eine funktionale Baueinheit bilden. Zudem kann das erfindungsgemäße Bremssystem 1 bzw. 1' in Kombination mit dem pumpenlosen Fluidblock 30 Bremsdruckregel- Vorgänge und/oder Bremsschlupfregelvorgänge durchführen, wobei durch die mechanische Entkopplung des Bremspedals 2 vom Hauptbremszylinder 20 während der ersten Betriebsart in vorteilhafter Weise keine störenden Rückwirkungen auf das Bremspedal 2 auftreten können. Durch den pumpenlosen Fluidsteu- erblock 30 fallen zudem die Pumpengeräusche weg, die bei herkömmlichen FIu- idsteuerblöcken auftreten, die eine Fluidpumpe bei den Bremsdruckregelvorgän-

gen und/oder Bremsschlupfregelvorgängen verwenden. Zudem ermöglicht das erfindungsgemäße Bremssystem durch den kurzen Bremsdruckabbau im Hauptbremszylinder während eines Bremsdruckregelvorgangs und/oder eines Brems- schlupfregelvorgangs eine dauerhafte Wirkungsweise der Antiblockierfunktion während des Bremsdruckregelvorgangs und/oder Bremsschlupfregelvorgangs.

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