DE102007016862A1 - Braking system for a vehicle - Google Patents

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DE102007016862A1
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DE200710016862
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Willi Nagel
Jochen Mayer
Hardy Haas
Armin Verhagen
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein 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 Radbremse (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. Erfindungsgemäß wirkt 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), 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 einen nachgeschalteten pumpenlosen Fluidsteuerblock (30) eine Bremsdruckregelfunktion und/oder eine Bremsschlupfregelfunktion für die mindestens eine Radbremse (42, 44, 46, 48) ausführt.The invention relates to a brake system comprising an actuator unit (10, 10 ') comprising a brake pedal (2), a pedal simulator (4) and an electromechanical brake booster (12, 12'), and a master cylinder (20), via which at least one Wheel brake (42, 44, 46, 48) is controllable with a predetermined brake pressure, wherein the brake pedal (2) or the electromechanical brake booster (12, 12 ') for building or reducing a brake pressure on the master cylinder (20) act. According to the invention acts during a first mode, preferably a break-by-wire mode, the electromechanical brake booster (12, 12 '), controlled by an evaluation and control unit (11, 11'), on a piston (21) of the master cylinder ( 20), while the brake pedal (2) is mechanically decoupled from the piston (21) of the master cylinder, wherein the evaluation and control unit (11, 11 ') via the brake booster (12, 12') acted upon by an increased pedal force master cylinder (20 ) and a downstream pumpless fluid control block (30) performs a brake pressure control function and / or a brake slip control function for the at least one wheel brake (42, 44, 46, 48).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Bremssystem für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.The The invention is based on a braking system for a vehicle according to the preamble of independent claim 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.A conventional brake system with an electromechanical brake booster, for example, in the US Pat. No. 6,634,724 B2 described. In the described described by an electric motor driven brake booster, the rotational movement of the electric motor is converted into a translational movement to increase the braking force during operation. The conversion of the rotation into a translation takes place by means of a pinion / rack combination. The described brake booster is part of an auxiliary power brake system in which the actual braking force is generated by a summation of a pedaling force applied by the driver and an assisting force applied by the brake booster.

In der Offenlegungsschrift WO 2005/014351 A1 wird eine so genannte Brake-by-Wire-Bremsanlage beschrieben. Die beschriebene Bremsanlage wird durch eine Bremsbetätigungseinheit betätigt, die einen Bremskraftverstärker, der als Unterdruckbremskraftverstarker ausgeführt ist, einen dem Bremskraftverstärker nachgeschalteten Hauptbremszylinder, Mittel zum Erfassen eines Fahrerverszögerungswunsches 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 wirken de 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.In the published patent application WO 2005/014351 A1 is a so-called brake-by-wire brake system described. The described brake system is actuated by a brake actuation unit which comprises a brake booster designed as a vacuum brake booster, a master brake cylinder connected downstream of the brake booster, means for detecting a driver deceleration request and a pedal travel simulator. The brake booster can be operated depending on the driver by means of a brake pedal as well as by means of an electronic control unit, wherein means are present which decouple a force-transmitting connection between the brake pedal and the brake booster during the brake-by-wire mode. The pedal travel simulator simulates a force acting on the brake pedal de restoring force during the brake-by-wire mode, wherein the pedal travel simulator during the brake-by-wire mode in the decoupling of the force-transmitting connection between the brake pedal and the brake booster is switchable and can be switched off outside the brake-by-wire mode. The switching on and off of the pedal travel simulator is performed by electromechanical, electro-hydraulic or pneumatic switching means.

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 aufgenommen. 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.A other technology known from the prior art relates a pumpless anti-lock braking system (ABS), by omitting damper chambers and return pumps can be performed very simplified. Will during a braking process a blocking tendency of the wheels recognized, so are appropriate Inlet valves closed to further build up pressure in the wheel brakes to prevent. If this measure is not sufficient, to remove the blocking tendency, the associated Exhaust valve open until the wheel slip again decreases, then the exhaust valve is closed again. By the opening of the exhaust valve from the associated Wheel brake fluid flowing from storage chambers added. After reaching a stable wheel speed the associated intake valves are opened again. The process described is repeated until desired by the driver the braking is stopped, or the vehicle has come to a standstill is. After releasing the brake pedal by the driver flows the brake fluid received by the storage chambers by storage chamber springs via the inlet valves or Check valves in the master cylinder back. This is the system for a new ABS braking process ready. For long-lasting ABS braking, z. B. from high speeds at low road friction coefficients or with strongly changing coefficients of friction, the storage chambers can be completely filled become. In addition, the brake pedal can be unusually strong extend. In addition to the Pedalkomforbtbuße is so that no further pressure reduction from the wheel brakes more possible and the wheels can block.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

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 Hauptbremszylin ders entkoppelt ist. Die Auswerte- und Steuereinheit führt über den vom Bremskraftverstarker mit einer verstärkten Pedalkraft beaufschlagten Hauptbremszylinder und einen nachgeschalteten pumpenlosen Fluidsteuerblock eine Bremsdruckregelfunktion und/oder eine Bremsschlupfregelfunktion 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 Geschwindigkeitsregelungsfunktion, 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 einen kurzen Bremsdruckabbau im Hauptbremszylinder entleert werden können, um eine Blockierung der Räder und damit das Wirkungsloswerden einer Antiblockierfunktion zu verhindern. Außerdem fallen durch die Verwendung des pumpenlosen Fluidsteuerblocks die im Stand der Technik bei einem Fluidsteuerblock mit Rückförderpumpe auftretenden Pumpengeräusche weg.The brake system according to the invention with the features of independent claim 1 has the advantage that during a first mode, preferably a break-by-wire mode, an electromechanical brake booster controlled by an evaluation and control unit acts on a piston of a master cylinder, while a Brake pedal is mechanically decoupled from the piston of Hauptbremszylin ders. The evaluation and control unit performs a brake pressure control function and / or a brake slip control function for at least one wheel brake via the master brake cylinder acted upon by the brake booster with an increased pedal force and a downstream pumpless fluid control block. The brake system according to the invention advantageously makes it possible for a brake pressure to be built up and released depending on the driver's operation in the at least one wheel brake. As a result, various comfort and safety functions can be implemented, such as a brake assist function, an ACC function (Adaptive Cruise Control), ie an adaptive cruise control function, a soft-stop function, ie a reduction of the braking pressure during the transition to a standstill, a hill -Hold function, ie the vehicle is automatically held in its current position when stopped at a mountain, a fahrerunab Furthermore, in case of failure of the brake booster or in case of power failure, a connection between the piston of the master cylinder and the brake pedal can be made, so that it is possible for the driver in an emergency to operate the brake system directly by muscle power. By decoupling the brake pedal, there are no disturbing effects on the brake pedal during the first operating mode, so that the pedal comfort is advantageously increased. In addition, the decoupling of the brake pedal in combination with the pumpless fluid control block advantageously allows existing in the fluid control block storage chambers during a brake pressure control operation and / or a brake slip control process can be emptied by a short brake pressure reduction in the master cylinder to block the wheels and thus the inefficiency of an anti-lock function to prevent. In addition, the use of the pumpless fluid control block eliminates the pump noise occurring in the prior art in a fluid control block with return pump.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Bremssystems möglich.By those listed in the dependent claims Measures and developments are advantageous improvements of the braking system specified in the independent claim possible.

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 Pedalkraft 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.Especially It is advantageous that the brake pedal with a pedal simulator and a coupling rod is connected, the front side during the first mode by a predetermined distance mechanically is decoupled from a stop. During the first mode the pedal simulator detects a deceleration request on Brake pedal and determines a corresponding pedal force and directs the result of the registration and / or the investigation to the evaluation and Control unit further, which is the electromechanical brake booster to generate the correspondingly increased pedal force, the pedal simulator having a corresponding haptic feedback generated and outputs to the brake pedal. During a second Operating mode, preferably an emergency mode overcomes the coupling rod the predetermined distance, so that the front side the coupling rod abuts the stop to the generated on the brake pedal To transmit pedaling force to the pistons of the master cylinder so that it is possible for the driver, the brake system directly to operate by muscle power. During the second Operating mode, the pedal simulator is disabled and / or bypassed.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems umfasst der Fluidsteuerblock zur Führung eines Bremsfluids mindestens ein Einlassventil mit Rückschlagventil, mindestens ein Auslassventil und mindestens eine Fluidspeicherkammer. In der ersten Betriebsart baut die Auswerte- und Steuereinheit den Bremsdruck während eines Bremsdruckregelvorgangs und/oder eines Bremsschlupfregelvorgangs durch eine entsprechende Ansteuerung des Fluidsteuerblocks und des elektromechanischen Bremskraftverstärkers kurzzeitig ab, so dass die während des Bremsdruckregelvorgangs und/oder des Bremsschlupfregelvorgangs 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 Antiblockierfunktion 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 wechselnden 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 Fluidspeicherkammer 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 Fluidspeicherkammer nicht am Anschlag anliegt.In Embodiment of the brake system according to the invention includes the fluid control block for guiding a brake fluid at least one inlet valve with check valve, at least an outlet valve and at least one fluid storage chamber. In the first mode, the evaluation and control unit builds the brake pressure during a brake pressure control operation and / or a brake slip control operation by a corresponding control of the fluid control block and the electromechanical brake booster for a short time, so that during the brake pressure control process and / or the Brake slip control process with brake fluid coming from the wheel brakes flows back, filled at least one Fluid storage chamber can be emptied into the master cylinder. This makes it possible in an advantageous manner that a Anti-lock function of the wheel brakes even with a long-lasting Braking can be maintained, for. B. during braking from high speeds and at low road friction values or during braking with strongly changing friction coefficients. During braking pressure reduction, the specified distance between the coupled with the brake pedal coupling rod and the Stop reduced. Therefore, the distance to decouple the brake pedal so given and with the emptying process of at least one Fluid storage chamber matched that the brake pedal even after a Emptying process of the at least one fluid storage chamber mechanically is decoupled from the piston of the master cylinder. That means, that the distance chosen for decoupling the brake pedal so large is that the front side of the coupling rod even after the emptying of the at least one fluid storage chamber does not abut against the stop.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems umfasst der elektromechanische Bremskraftverstärker einen Elektromotor und eine Übertragungsvorrichtung, welche das über den Elektromotor erzeugte Drehmoment auf den Kolben 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.In Embodiment of the brake system according to the invention The electromechanical brake booster comprises a Electric motor and a transmission device, which over the transmits the torque generated by the electric motor to the piston of the master cylinder. The transmission device converts to the control of the Master cylinder a rotary motion in a translational movement and transmits the electric motor generated Torque with a predefinable translation on the piston of the master cylinder. The transmission device is for example, designed as a gear that has a rack an inner stop and a pinion. The gear ratio For example, about the design of the rack and on the execution of the pinion specified be, with the rack with the piston of the master cylinder is coupled. During the first mode, the Rack driven by the electric motor via the pinion, and during the second mode of operation, the rack becomes from the brake pedal via the with the end face on the inner stop driven by the rack adjacent coupling rod.

Alternativ kann die Übertragungsvorrichtung als Gewindetrieb ausgeführt werden, 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 inneren Anschlag des Stempels anliegenden Kopplungsstange angetrieben.Alternatively, the transmission device be executed as a screw, comprising a hollow shaft and a longitudinally movably guided in the hollow shaft punch with an inner stop. The plunger is coupled to the piston of the master cylinder and is driven by the electric motor via the hollow shaft during the first mode. During the second mode of operation of the plunger is driven by the brake pedal via the voltage applied to the front end of the inner stop of the punch coupling rod.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems bildet der Hauptbremszylinder mit dem elektromechanischen Bremskraftverstärker und/oder dem Fluidsteuerblock eine funktionale Baueinheit, so dass eine kompakte 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.In further embodiment of the brake system according to the invention forms the master cylinder with the electromechanical brake booster and / or the fluid control block a functional unit, so that a compact Space-saving design is possible. That means, that all three components are combined in one unit can. Alternatively, the master cylinder with the electromechanical brake booster or with the fluid control block form a structural unit.

Vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt.Advantageous, Embodiments of the invention described below are shown in the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems. 1 shows a schematic block diagram of a first embodiment of a brake system according to the invention.

2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bremssystems. 2 shows a schematic block diagram of a second embodiment of a brake system according to the invention.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Elemente bzw. Komponenten, welche gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.In In the drawings like reference numerals designate elements or components, which perform the same or analog functions.

Wie aus 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.How out 1 can be seen, comprises a first embodiment of a brake system according to the invention 1 an actuator unit 10 holding a brake pedal 2 , a pedal simulator 4 and an electromechanical brake booster 12 comprising a master cylinder 20 , a fluid control block 30 and several wheel brakes 42 . 44 . 46 . 48 that is above the master cylinder 20 and the fluid control block 30 be controlled with a predetermined brake pressure. The brake pedal 2 is with the pedal simulator 4 and a coupling rod 3 connected. The electromechanical brake booster 12 includes an electric motor 13 and a transmission device 14 that of the electric motor 13 generated torque or the force generated on a piston 21 of the master cylinder 20 transfers. Thus, the transmission device 14 for controlling the master cylinder 20 convert a rotary motion into a translational motion and that of the electric motor 13 generated torque with a predeterminable ratio to the piston 21 of the master cylinder 20 transfer. In order to realize a corresponding transmission ratio, the transmission device can be executed in several stages. To implement the electromechanical brake booster, a suitable electric drive can be coupled to any transmission device, such as a worm drive, a belt drive, a chain drive, etc. can be used to the piston 21 of the master cylinder 20 to apply a force to adjust a brake pressure accordingly.

Im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist die Übertragungsvorrichtung 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 1 ersichtlich ist, ist die Zahnstange 14.1 mit dem Kolben 21 des Haupt bremszylinders 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.In the illustrated first embodiment according to 1 is the transmission device as a transmission 14 Running a rack 14.1 with an inner stop 5.1 and a pinion 14.2 includes. The gear ratio can be over the execution of the rack 14.1 and about the execution of the pinion 14.2 be specified. How farther 1 it can be seen is the rack 14.1 with the piston 21 of the main brake cylinder 20 coupled during a first mode, which here corresponds to a brake-by-wire mode, from the electric motor 13 over the pinion 14.2 driven. During a second mode, which corresponds here to an emergency mode, the rack becomes 14.1 from the brake pedal 2 over the one with a front side 3.1 at the inner stop 5.1 the rack 14.1 adjoining coupling rod 3 driven.

Wie aus 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 Fluidsteuerblock 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 elektromechanischen 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' erzeugte Drehmoment bzw. die erzeugte Kraft auf den Kolben 21 des Hauptbremszylinder 20 überträgt.How out 2 can be seen, comprises a second embodiment of a brake system according to the invention 1' analogous to the first embodiment of the brake system 1 an actuator unit 10 ' , the master cylinder 20 , the fluid control block 30 and the wheel brakes 42 . 44 . 46 . 48 that is above the master cylinder 20 and the fluid control block 30 be controlled with a predetermined brake pressure. Analogous to the actuator unit 10 of the first embodiment of the brake system 1 includes the actuator unit 10 ' of the second embodiment of the brake system 1' a brake pedal 2 , a pedal simulator 4 and an electromechanical brake booster 12 ' that is different from the electromechanical brake booster 12 of the first embodiment differs. The brake pedal 2 is with the pedal simulator 4 and a coupling rod 3 connected. The electromechanical brake booster 12 ' includes analogous to the electromechanical brake booster 12 also an electric motor 13 ' and a transmission device 14 ' that of the electric motor 13 ' generated torque or the force generated on the piston 21 of the master cylinder 20 transfers.

Im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 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.In the illustrated second embodiment according to 2 the transmission device is a screw drive 14 ' executed, which is a hollow shaft 14.2 ' and one in the hollow shaft 14.2 ' longitudinally guided stamp 14.1 ' with an inner stop 5.1 ' includes. The Stamp 14.1 ' is with the piston 21 of the master cylinder 20 coupled and during the first mode of operation of the electric motor 13 ' over the hollow shaft 14.2 ' of the screw drive 14 ' driven. During the second mode, the punch becomes 14.1 ' from the brake pedal 2 over the one with the front side 3.1 at the inner stop 5.1 ' of the stamp 14.1 ' adjoining coupling rod 3 driven.

Wie 1 und 2 weiter zeigen, ist der Hauptbremszylinder 20, der beispielhaft als Tandemhauptbremszylinder ausgeführt ist, über entsprechende Fluidverbindungen 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 geschlossenen zugehörigen Einlassventil 32.1, 34.1, 36.1, 38.1 nicht schlagartig sondern mit einem vorgebbaren Ausgleichsverhalten durchzuführen.As 1 and 2 show further, is the master cylinder 20 , which is exemplified as a tandem master cylinder, via corresponding fluid connections with a fluid container 22 , which is used as a reservoir for the brake fluid, and the downstream pumpless fluid block 30 connected. The pumpless fluid block 30 includes for each of the illustrated wheel brakes 42 . 44 . 46 . 48 an inlet valve 32.1 . 34.1 . 36.1 . 38.1 and an exhaust valve 32.2 . 34.2 . 36.2 . 38.2 , wherein to each inlet valve 32.1 . 34.1 . 36.1 . 38.1 a check valve 32.3 . 34.3 . 36.3 . 38.3 is connected in parallel. The respective parallel check valve 32.3 . 34.3 . 36.3 respectively. 38.3 allows pressure equalization when the associated inlet valve 32.1 . 34.1 . 36.1 respectively. 38.1 closed is. In addition, the check valves 32.3 . 34.3 . 36.3 . 38.3 each having a throttle to the pressure equalization at a closed associated intake valve 32.1 . 34.1 . 36.1 . 38.1 not abruptly but to perform with a predetermined compensation behavior.

Ein erstes Einlassventil 32.1 mit einem ersten Rückschlagventil 32.3 und ein erstes Auslassventil 32.2 sind beispielsweise einer ersten Radbremse 42 zugeordnet, 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 Bremskreis bilden, wobei die Einlassventile 32.1, 34.1 über cm 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.A first inlet valve 32.1 with a first check valve 32.3 and a first exhaust valve 32.2 are for example a first wheel brake 42 assigned, and a second inlet valve 34.1 with a second check valve 34.3 and a second exhaust valve 34.2 are a second wheel brake 42 associated with the first and second inlet valves 32.1 . 34.1 and the first and second exhaust valves 32.2 . 34.2 via a common fluid connection with a first chamber of the master cylinder 20 are connected and form a first brake circuit, wherein the inlet valves 32.1 . 34.1 over cm check valve 31 from the exhaust valves 32.2 . 34.2 , are decoupled. A third inlet valve 36.1 with a third check valve 36.3 and a third exhaust valve 36.2 are a third wheel brake 46 assigned, and a fourth inlet valve 38.1 with a fourth check valve 38.3 and a fourth exhaust valve 38.2 are a fourth wheel brake 48 associated with the third and fourth inlet valve 36.1 . 38.1 and the third and fourth exhaust valves 36.2 . 38.2 via a common fluid connection with a second chamber of the master cylinder 20 are connected and form a second brake circuit, wherein the intake valves 36.1 . 38.1 via a check valve 37 from the exhaust valves 36.2 . 38.2 , are decoupled. The intake valves 32.1 . 34.1 . 36.1 . 38.1 are input side with the master cylinder 20 and on the output side each with one of the wheel brakes 42 . 44 . 46 . 48 connected. The exhaust valves 32.2 . 34.2 . 36.2 . 38.2 are on the input side each with one of the wheel brake 42 . 44 . 46 . 48 and the output side with the master cylinder 20 connected. In addition, two of the exhaust valves 32.2 . 34.2 , respectively. 36.2 . 38.2 on the output side with a fluid storage chamber 33 respectively. 39 connected.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels beschrieben.The following is with reference to 1 and 2 the operation of the embodiment of the invention described.

In einem fehlerfreien Betrieb wird das Bremssystem als Brake-by-Wire-System betrieben, d. h. die von der Muskelkraft des Fahrers erzeugte Pedalkraft 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.In a fault-free operation, the brake system is operated as a brake-by-wire system, ie, the pedal force generated by the driver's muscle power is not on the brake torque generating element, here on the master cylinder 20 transferred, but the evaluation and control unit 11 . 11 ' generates the required braking force by means of the electromechanical brake booster 12 . 12 ' , Therefore, various comfort and safety functions can be implemented, such as a brake assist function, an ACC function, a soft-stop function, a hill-hold function, a driver-independent emergency brake function, etc.

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 ansteuert. Zusätzlich erzeugt der Pedalsimulator 4 eine entsprechende Pedalreaktion bzw. haptische Rückmeldung und gibt diese an das Bremspedal 2 aus.During the first mode is the brake pedal 2 mechanically from the piston 21 of the master cylinder 20 decoupled, ie the front side 3.1 the coupling rod 3 has a predeterminable distance 5 . 5 ' to the inner stop 5.1 the rack 14.1 or to the inner stop 5.1 ' of the stamp 14.1 ' on. During the first mode, the pedal simulator detects 4 a deceleration request on the brake pedal 2 and determines a corresponding pedal force and passes the detection and / or determination result to the evaluation and control unit 11 respectively. 11 ' Next, the electromechanical brake booster 12 respectively. 12 ' to generate the correspondingly increased pedal force. In addition, the pedal simulator generates 4 a corresponding pedal reaction or haptic feedback and gives them to the brake pedal 2 out.

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 Rückschlagventile 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.Captures the pedal simulator 4 or a corresponding sensor unit, not shown, a deceleration request, then the pedal force generated by the driver is determined and the electromechanical brake booster 12 respectively. 12 ' is from the evaluation and control unit 11 . 11 ' accordingly stimulated to generate the increased pedal force In addition, the in the master cylinder 20 generated brake pressure from the evaluation and control unit 11 . 11 ' is detected, for example, with a sensor unit, not shown, via the normally open inlet valves 32.1 . 34.1 . 36.1 and 38.1 to the appropriate wheel brakes 42 . 44 . 46 and 48 forwarded. Detects the evaluation and control unit 11 respectively. 11 ' During a braking event, a tendency to lock one of the wheels, then the corresponding inlet valve 32.1 . 34.1 . 36.1 respectively. 38.1 closed to another pressure build-up in the corresponding wheel brake 42 . 44 . 46 respectively. 48 to prevent. The blocking tendency can be determined by the evaluation and control unit via corresponding sensors, not shown. If this measure is not sufficient to remove the blocking tendency, the associated normally closed exhaust valve 32.2 . 34.2 . 36.2 respectively. 38.2 open until the wheel slip decreases again, then the exhaust valve 32.2 . 34.2 . 36.2 respectively. 38.2 closed again. That through the opening of the exhaust valve 32.2 . 34.2 . 36.2 respectively. 38.2 from the associated wheel brake 42 . 44 . 46 respectively. 48 outflowing brake fluid is from the associated fluid storage chamber 33 . 39 added. After reaching a stable wheel speed, the associated intake valves 32.1 . 34.1 . 36.1 respectively. 38.1 opened again. The process described is repeated until the braking operation is terminated by a detected driver request, or the vehicle has come to a standstill. After releasing the brake pedal 2 by the driver, this flows from the fluid storage chamber 33 respectively. 39 absorbed brake fluid through storage chamber spring via corresponding check valves 31 respectively. 37 in the master cylinder 20 back. As a result, the system is ready for a new braking operation with an anti-lock function. In a long-lasting braking with an anti-lock function, z. B. in a braking operation from a high speed at a low Fahrreibreibwert or when the coefficients of friction change significantly during braking, the fluid storage chambers 33 . 39 be completely filled with brake fluid.

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 Steuerein heit 11 bzw. 11' den Bremsdruckregelvorgang und/oder den Bremsschlupfregelvorgang kurzzeitig unterbricht und durch den Abbau des Bremsdrucks 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 Bremsschlupfregelvorgang fort.Detects the evaluation and control unit 11 . 11 ' , For example, by means of a sensor unit, not shown, and / or by evaluating the time duration of the associated braking operation and / or the number and / or duration of the driving operations of the exhaust valves 32.2 . 34.2 . 36.2 respectively. 38.2 to the pressure in the associated wheel brake 42 . 44 . 46 respectively. 48 degrade and the brake fluid into the associated fluid storage chamber 33 respectively. 39 to direct that the associated fluid storage chamber 33 respectively. 39 is filled, then closes the evaluation and control unit 11 respectively. 11 ' the corresponding inlet valves 32.1 . 34.1 respectively. 36.1 . 38.1 and turns on the electromechanical brake booster 12 . 12 ' short term, so that the prevailing brake pressure during the associated brake pressure control operation and / or brake slip control process is reduced in the short term that the piston 21 of the master cylinder 20 the rack 14.1 with the inner stop 5.1 or the stamp 14.1 ' with the inner stop 5.1 in the direction of the face 3.1 the docking rod 3 is moved, reducing the distance 5 respectively. 5 ' between the face 3.1 the coupling rod 3 and the inner stop 5.1 respectively. 5.1 ' at least partially overcome. The distance 5 respectively. 5 ' for decoupling the brake pedal 2 is so predetermined and with the emptying process of the fluid storage chambers 33 respectively. 39 tuned that brake pedal 2 even after a draining operation of the fluid storage chambers 33 respectively. 39 mechanically from the piston 21 of the master cylinder 20 is decoupled. This means that the evaluation and control unit 11 respectively. 11 ' the brake pressure control operation and / or the brake slip control process interrupts briefly and by the reduction of the brake pressure, the fluid storage chambers 33 respectively. 39 in the master cylinder 20 or in the expansion tank 22 emptied. Subsequently, the evaluation and control unit controls 11 respectively. 11 ' the electromechanical brake booster 12 respectively. 12 ' again and continues the brake pressure control operation and / or the brake slip control process.

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 abgeschaltet 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.In case of failure of the first mode, ie the brake-by-wire mode, a mechanical connection between the brake pedal 2 and the piston 21 of the master cylinder 20 made by the pedal simulator 4 is switched off or bridged. By switching off or bridging the pedal simulator 4 is a second mode, ie an emergency mode activated while the coupling rod 3 the predetermined distance 5 respectively. 5 ' overcomes, leaving the front side 3.1 the coupling rod 3 at the inner stop 5 the rack 14.1 or at the inner stop 5 ' of the stamp 14.1 ' is applied. This will increase the muscle power on the brake pedal 2 generated pedal force on the piston 21 of the master cylinder 20 Transfer, so that it is possible for the driver, the brake system without the support of the electromechanical brake booster 12 respectively. 12 ' to press.

Das erfindungsgemäße Bremssystem 1 bzw. 1' kann über eine kompakte elektromechanische 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 Bremsdruckregelvorgänge 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 Fluidsteuerblock 30 fallen zudem die Pumpengeräusche weg, die bei herkömmlichen Fluidsteuerblöcken auftreten, die eine Fluidpumpe bei den Bremsdruckregelvorgängen und/oder Bremsschlupfregelvorgängen verwenden. Zudem ermöglicht das erfindungsgemäße Bremssystem durch den kurzen Bremsdruckabbau im Hauptbremszylinder während eines Bremsdruckregelvorgangs und/oder eines Bremsschlupfregelvorgangs eine dauerhafte Wirkungsweise der Antiblockierfunktion während des Bremsdruckregelvorgangs und/oder Bremsschlupfregelvorgangs.The brake system according to the invention 1 respectively. 1' can use a compact electromechanical actuator unit 10 . 10 ' with pedal simulator 4 be actuated, the dependent and independent of the driver operation in the master cylinder 20 can build up and break down a brake pressure, so that in hybrid vehicles braking operations in cooperation with an electric motor in the generator mode are possible, so that the retroactive effect on the brake pedal 2 corresponds to the vehicle deceleration. The main brake cylinder 20 can with the electromechanical brake booster 12 . 12 ' and / or the fluid control block 30 form a functional unit. In addition, the brake system according to the invention 1 respectively. 1' in combination with the pumpless fluid block 30 Perform brake pressure control operations and / or brake slip control operations, wherein the mechanical decoupling of the brake pedal 2 from the master cylinder 20 during the first mode advantageously no disturbing effects on the brake pedal 2 may occur. Through the pumpless fluid control block 30 In addition, the pump noises that occur with conventional fluid control blocks that use a fluid pump in the brake pressure control operations and / or brake slip control operations are eliminated. In addition, the brake system according to the invention by the short brake pressure reduction in the master cylinder during a brake pressure control operation and / or a brake slip control operation allows a permanent operation of the anti-lock function during the brake pressure control operation and / or brake slip control operation.

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Claims (10)

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 Radbremse (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 einen nachgeschalteten pumpenlosen Fluidsteuerblock (30) eine Bremsdruckregelfunktion und/oder eine Bremsschlupfregelfunktion für die mindestens eine Radbremse (42, 44, 46, 48) ausführt.Brake system with an actuator unit ( 10 . 10 ' ), which is a brake pedal ( 2 ), a pedal simulator ( 4 ) and an electromechanical brake booster ( 12 . 12 ' ), and a master cylinder ( 20 ), via which at least one wheel brake ( 42 . 44 . 46 . 48 ) is controllable with a predeterminable brake pressure, wherein the brake pedal ( 2 ) or the electromechanical brake booster ( 12 . 12 ' ) for establishing or reducing a brake pressure on the master cylinder ( 20 ) act, characterized in that during a first mode, preferably a break-by-wire mode, the electromechanical brake booster ( 12 . 12 ' ) controlled by an evaluation and control unit ( 11 . 11 ' ) on a piston ( 21 ) of the master cylinder ( 20 ) acts while the brake pedal ( 2 ), mechanically from the piston ( 21 ) of the master cylinder is decoupled, wherein the evaluation and control unit ( 11 . 11 ' ) over the brake booster ( 12 . 12 ' ) with a reinforced pedal force applied master cylinder ( 20 ) and a downstream pumpless fluid control block ( 30 ) a brake pressure control function and / or a brake slip control function for the at least one wheel brake ( 42 . 44 . 46 . 48 ). 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.Brake system according to claim 1, characterized in that the brake pedal ( 2 ) with the pedal simulator ( 11 . 11 ' ) and a coupling rod ( 3 ) whose end face ( 3.1 ) during the first mode by a predetermined distance ( 5 . 5 ' ) mechanically from a stop ( 5.1 . 5.1 ' ) is decoupled, wherein the pedal simulator ( 4 ) during the first mode, a deceleration request on the brake pedal ( 2 ) and determines a corresponding pedal force and the detection and / or determination result to the evaluation and control unit ( 11 . 11 ' ) transmitting the electromechanical brake booster ( 12 . 12 ' ) for generating the correspondingly increased pedal force, and wherein the pedal simulator ( 4 ) generates a corresponding haptic feedback and to the brake pedal ( 2 ). 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 übertragen, wobei der Pedalsimulator (4) während der zweiten Betriebsart deaktiviert und/oder überbrückt ist.Braking system according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling rod ( 3 ) during a second mode, preferably an emergency mode, the predetermined distance ( 5 . 5 ' ) overcomes, so that the front side ( 3.1 ) of the coupling rod ( 3 ) at the stop ( 5 . 5 ' ) is applied to the brake pedal ( 2 ) generated pedal force on the piston ( 21 ) of the master cylinder ( 20 ), the pedal simulator ( 4 ) is disabled and / or bypassed during the second mode. 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 Fluidspeicherkammer (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 entsprechende Ansteuerung des elektromechanischen Bremskraftverstärkers (12, 12') und/oder des Fluidblocks (30) kurzzeitig abbaut, so dass die während des Bremsdruckregelvorgangs und/oder des Bremsschlupfregelvorgangs mit Bremsfluid, das aus den Radbremsen (42, 44, 46, 48) zurückfließt, gefüllte mindestens eine Fluidspeicherkammer (33, 39) in den Hauptbremszylinder (20) entleerbar ist.Braking system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fluid control block ( 30 ) at least one inlet valve ( 32.1 . 34.1 . 36.1 . 38.1 ), at least one outlet valve ( 32.2 . 34.2 . 36.2 . 38.2 ) and at least one fluid storage chamber ( 33 . 39 ) for guiding a brake fluid, wherein the evaluation and control unit ( 11 . 11 ' ) the brake pressure during a brake pressure control operation and / or a brake slip control operation by a corresponding control of the electromechanical brake booster ( 12 . 12 ' ) and / or the fluid block ( 30 ) degrades briefly, so that during brake pressure control operation and / or the brake slip control process with brake fluid from the wheel brakes ( 42 . 44 . 46 . 48 ), filled at least one fluid storage chamber ( 33 . 39 ) in the master cylinder ( 20 ) is emptied. 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.Braking system according to claim 4, characterized in that the distance ( 5 . 5 ' ) for decoupling the brake pedal ( 2 ) and with the emptying process of the at least one fluid storage chamber ( 33 . 39 ) that the brake pedal ( 2 ) after a draining operation of the at least one fluid storage chamber ( 33 . 39 ) mechanically from the piston ( 21 ) of the master cylinder ( 20 ) is decoupled. 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.Brake system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electromechanical brake booster ( 12 . 12 ' ) an electric motor ( 13 . 13 ' ) and a transmission device ( 14 . 14 ' ), which corresponds to that of the electric motor ( 13 . 13 ' ) generated force on the piston ( 21 ) of the master cylinder ( 20 ) transmits. Bremssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsvorrichtung (14, 14') zur Ansteuerung des Hauptbremszylinders (20) eine Drehbewegung 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.Braking system according to claim 6, characterized in that the transmission device ( 14 . 14 ' ) for controlling the master cylinder ( 20 ) converts a rotary movement into a translational movement and that of the electric motor ( 13 . 13 ' ) generated torque with a predetermined translation on the piston ( 21 ) of the master cylinder ( 20 ) transmits. 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 Bremspe dal (2) über die mit der Stirnseite (3.1) am inneren Anschlag (5.1) der Zahnstange (14.1) anliegenden Kopplungsstange (3) angetrieben ist.Braking system according to claim 6 or 7, characterized in that the transmission device as a transmission ( 14 ) is executed, which is a rack ( 14.1 ) with an inner stop ( 5.1 ) and a pinion ( 14.2 ), wherein the gear ratio on the execution of the rack ( 14.1 ) and about the execution of the pinion ( 14.2 ) can be predetermined, wherein the rack ( 14.1 ) with the piston ( 21 ) of the master cylinder ( 20 ), and wherein the rack ( 14.1 ) during the first mode of operation of the electric motor ( 13 ) over the pinion ( 14.2 ) and during the second mode of operation of the brake pedal ( 2 ) over the with the front side ( 3.1 ) at the inner stop ( 5.1 ) of the rack ( 14.1 ) adjoining coupling rod ( 3 ) is driven. 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.Braking system according to claim 6 or 7, characterized in that the transmission device as a screw ( 14 ' ), which is a hollow shaft ( 14.2 ' ) and one in the hollow shaft ( 14.2 ' ) longitudinally movably guided stamp ( 14.1 ' ) with an inner stop ( 5.1 ' ), the stamp ( 14.1 ' ) with the piston ( 21 ) of the master cylinder ( 20 ), and wherein the stamp ( 14.1 ' ) during the first mode of operation of the electric motor ( 13 ' ) over the hollow shaft ( 14.2 ' ) and during the second mode of operation of the brake pedal ( 2 ) over the with the front side ( 3.1 ) at the inner stop ( 5.1 ' ) of the stamp ( 14.1 ' ) adjoining coupling rod ( 3 ) is driven. 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.Brake system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the master cylinder ( 20 ) with the electromechanical brake booster ( 12 . 12 ' ) and / or the fluid control block ( 30 ) forms a functional unit.
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