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Die Erfindung betrifft ein Hauptbremszylindersystem. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bremssystem für ein Fahrzeug.
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Stand der Technik
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In der
DE 10 2010 003 081 A1 ist eine Bremsanlage für Kraftfahrzeuge beschrieben. Die Bremsanlage weist ein Gehäuse auf, innerhalb welchem zwei Druckkammern eines Hauptbremszylinders ausgebildet sind. Außerdem umfasst das Gehäuse noch einen zwischen den beiden Druckkammern und dem Bremspedal liegenden Zwischenraum, an welchem eine Simulatoreinrichtung mit einer in einer Simulatorkammer angeordneten Simulatorfeder und einem entgegen der Federkraft der Simulatorfeder in die Simulatorkammer hinein verstellbaren Simulatorkolben angebunden ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung schafft ein Hauptbremszylindersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Bremssystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
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Vorteile der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Reduzierung der zwischen einem Bremsbetätigungselement (wie beispielsweise einem Bremspedal) und den zwei Druckkammern des Hauptbremszylinders zwischengeschalteten Komponenten. Wie nachfolgend genauer ausgeführt wird, erleichtert dies den Aufbau des Hauptbremszylindersystems. Zusätzlich ist mittels der vorliegenden Erfindung eine Gesamtausdehnung einer als Hauptbremszylindersystem ausgebildeten Bremsanlage entlang einer Verstellrichtung ihrer Eingangsstange, ihres Stangenkolbens und/oder ihres Schwimmkolbens reduzierbar. Dies erleichtert eine Montage der als Hauptbremszylindersystem ausgebildeten Bremsanlage in einem Kraftfahrzeug.
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Auch das erfindungsgemäße Hauptbremszylindersystem ermöglicht ein komfortables Bremsbetätigungsgefühl (Pedalgefühl) für einen das Bremsbetätigungselement betätigenden Fahrer. Mittels einer Federkonstante der mindestens einen Simulatorfeder kann eine bevorzugte Weg/Kraft-Charakteristik des Bremsbetätigungsgefühls auf einfache Weise festgelegt werden. Wie unten außerdem noch erläutert wird, können mittels der vorliegenden Erfindung noch andere Komponenten, welche herkömmlicherweise bereits in einem Bremssystem oft vorhanden sind, dazu genutzt werden, dem Fahrer ein angenehmeres Bremsbetätigungsgefühl zu verschaffen.
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Des Weiteren gewährleistet die vorliegende Erfindung ein Hauptbremszylindersystem, dessen Betrieb frei von Leerhüben ist. Wie unten genauer ausgeführt wird, kann das erfindungsgemäße Hauptbremszylindersystem auch zum Realisieren eines Bremssystems mit einem vorteilhaften Sicherheitsstandard genutzt werden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Simulatoreinrichtung mindestens ein Trennventil auf, über welches die Simulatorkammer hydraulisch an ein Bremsflüssigkeitsreservoir anbindbar ist. Die Simulatoreinrichtung ist somit durch ein Steuern des mindestens einen Trennventils in einem geschlossenen Zustand so ansteuerbar, dass eine Komprimierung der mindestens einen Simulatorfeder unterbunden ist und die Federkonstante der mindestens einen Simulatorfeder somit keinerlei Auswirkungen auf das Bremsbetätigungsgefühl hat. Wahlweise kann das mindestens eine Trennventil auch so in einen geöffneten Zustand gesteuert werden, dass, sofern dies gewünscht wird, mittels der mindestens einen Simulatorfeder eine zusätzlich der Betätigung des Bremsbetätigungselements entgegenwirkende Federkraft auf das Bremsbetätigungselement übertragbar ist.
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Optionaler Weise kann die Simulatoreinrichtung zwei in Serie geschaltete Trennventile aufweisen, über welche die Simulatorfeder hydraulisch an das Bremsflüssigkeitsreservoir anbindbar ist. Somit ist ein Funktionsausfall eines der beiden Trennventile auf einfache Weise überbrückbar.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die mindestens eine Simulatorfeder eine Gummifeder. Somit ist selbst bei der Verwendung eines kostengünstigen Federtyps für die mindestens eine Simulatorfeder eine vorteilhaft hohe Steifigkeit von dieser gewährleistet.
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Als Alternative oder als Ergänzung dazu kann die Simulatorkammer einen senkrecht zu einer ersten Verstellrichtung des Simulatorkolbens ausgerichteten ersten Durchmesser aufweisen, welcher größer als ein senkrecht zu einer zweiten Verstellrichtung des Schwimmkolbens ausgerichteter zweiter Durchmesser der zweiten Druckkammer ist. Somit kann auch ein relativ großer Durchmesser für die mindestens eine Simulatorfeder gewählt werden. Auf diese Weise kann eine Steifigkeit der mindestens einen Simulatorfeder gesteigert werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Simulatorkolben zwischen der Simulatorkammer und einer Vorkammer verstellbar angeordnet, wobei die Vorkammer über mindestens eine Leitung an die zweite Druckkammer hydraulisch angebunden ist. Insbesondere kann die Simulatoreinrichtung somit eine Komponente eines an der zweiten Druckkammer angebundenen Bremskreises sein. Die vorteilhafte Anordnung des Simulatorkolbens derart, dass der Simulatorkolben mittels des in der zweiten Druckkammer vorliegenden Drucks in die Simulatorkammer hinein verstellbar ist, kann somit ohne eine Steigerung einer Ausdehnung des Hauptbremszylindergehäuses entlang einer Verstellrichtung des Stangenkolbens und/oder des Schwimmkolbens realisiert werden.
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In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform ist die Simulatoreinrichtung zumindest teilweise in das Hauptbremszylindergehäuse integriert ist, und der Simulatorkolben ist zwischen der in dem Hauptbremszylindergehäuse ausgebildeten Simulatorkammer und der zweiten Druckkammer in dem Hauptbremszylindergehäuse verstellbar angeordnet. Eine derartige Integration der Simulatoreinrichtung in das Hauptbremszylindergehäuse erleichtert eine Montage des Hauptbremszylindersystems an einem Fahrzeug signifikant.
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Vorteilhafter Weise kann sich die mindestens eine Simulatorfeder an einer von dem Simulatorkolben weg gerichteten Seite an einem Element abstützen, welcher beabstandet von einer an dem Hauptbremszylindergehäuse angebrachten Kappe in der Simulatorkammer befestigt ist. Damit ist verhinderbar, dass die Federkraft der mindestens einen Simulatorfeder gegen die Kappe drückt. Auf diese Weise lässt sich ein einfacherer Sicherheitskonzept darstellen, da ein Einzelfehler, wie z.B. ein Lösen der Kappe, nicht zum Ausfall der gesamten Bremsanlage führt. Das Element kann beispielsweise ein Sprengring sein.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Simulatorkammer über ein Ventil mit mindestens einer Pumpe und/oder mindestens einem Bremskreis hydraulisch verbunden. Mittels der mindestens einen Pumpe können Vibrationen als Pedal-Feedback auf die Simulatoreinrichtung übertragen werden. Dies kann ein Bremsbetätigungsgefühl für den Fahrer verbessern. Außerdem kann durch die vorteilhafte Anbindung der Simulatorkammer an mindestens einen Radbremszylinder des mindestens einen Bremskreises ein darin vorliegender Bremsdruck, insbesondere in einer Notbremssituation, gesteigert werden.
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Die Simulatorkammer kann insbesondere über ein als Überdruckventil ausgebildetes Ventil mit dem mindestens einen Bremskreis hydraulisch verbunden sein. Somit kann auch ein vergleichsweise kostengünstiger Ventiltyp zum Anbinden der Simulatorkammer an den mindestens einen Bremskreis genutzt werden, welcher in einer Notbremssituation ein automatisches Öffnen des Ventils gewährleistet. Außerdem gewährleistet dies eine Verbesserung der Rückfallebene durch Einspeisung zusätzlicher Bremsflüssigkeit aus der Simulatorkammer.
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Die oben ausgeführten Vorteile sind auch bei einem entsprechenden Bremssystem für ein Fahrzeug mit einem derartigen Hauptbremszylindersystem gewährleistet.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Hauptbremszylindersystems;
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2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Bremssystems;
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3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Hauptbremszylindersystems;
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4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Hauptbremszylindersystems;
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5 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Hauptbremszylindersystems;
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6 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Bremssystems;
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7 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Bremssystems; und
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8 eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Bremssystems.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Hauptbremszylindersystems.
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Das in 1 schematisch dargestellte Hauptbremszylindersystem ist in einem Bremssystem eines Kraftfahrzeugs einsetzbar. Das Hauptbremszylindersystem weist ein Hauptbremszylindergehäuse 10 mit mindestens einer darin ausgebildeten ersten Druckkammer 12 und einer darin ausgebildeten zweiten Druckkammer 14 auf. Ein Stangenkolben 16 ist zumindest teilweise in die erste Druckkammer 12 hinein verstellbar. Das Hineinverstellen des Stangenkolbens 16 kann mittels einer Fahrerbremskraft und/oder mittels einer von einem optionalen Bremskraftverstärker bereitgestellten Verstärkerkraft entgegen einer in der ersten Druckkammer 12 angeordneten ersten Rückstellfeder 18 erfolgen. Die Fahrerbremskraft kann beispielsweise über eine Eingangsstange 20 von einem Bremsbetätigungselement 22, wie beispielsweise einem Bremspedal, auf den Stangenkolben 16 übertragen werden. Eine Vielzahl verschiedener Typen von Bremskraftverstärkern können eingesetzt werden, um die Verstärkerkraft zusätzlich auf den Stangenkolben 16 auszuüben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass das Hauptbremszylindersystem auch ohne einen Bremskraftverstärker eingesetzt werden kann.
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Das Hauptbremszylindergehäuse 10 umfasst auch einen Schwimmkolben 24, welcher zwischen der ersten Druckkammer 12 und der zweiten Druckkammer 14 angeordnet ist. Der Schwimmkolben 24 stützt sich vorzugsweise sowohl an der ersten Rückstellfeder 18 als auch an einer in der zweiten Druckkammer 14 angeordneten zweiten Rückstellfeder 26 ab.
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Das Hauptbremszylindersystem hat auch eine Simulatoreinrichtung 28 mit einem Simulatorkolben 30, welcher entgegen einer Federkraft mindestens einer in einer Simulatorkammer 32 vorliegenden Simulatorfeder 34 zumindest teilweise in die Simulatorkammer 32 hinein verstellbar ist. Der Simulatorkolben 30 der Simulatoreinrichtung 28 ist derart zu der zweiten Druckkammer 14 angeordnet, dass der Simulatorkolben 30 mittels eines in der zweiten Druckkammer 14 vorliegenden Drucks entgegen der Federkraft der mindestens einen Simulatorfeder 34 zumindest teilweise in die Simulatorkammer 32 hinein verstellbar ist. Man kann dies auch so umschreiben, dass der in der zweiten Druckkammer 14 vorliegende Druck direkt auf den Simulatorkolben 30 so übertragbar ist, dass der Simulatorkolben aufgrund des vergleichsweise großen Drucks entgegen der Federkraft der mindestens einen Simulatorfeder 34 verstellbar ist. Darunter kann auch verstanden werden, dass ein direkter Kontakt zwischen einem Bremsflüssigkeitsvolumen, welches zumindest teilweise innerhalb der zweiten Druckkammer 14 liegt, und dem Simulatorkolben 30 vorliegt.
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Aufgrund der vorteilhaften Anordnung des Simulatorkolbens 30 zu der zweiten Druckkammer 14 kann auf eine Anbindung der Simulatoreinrichtung 28 an eine zwischen den beiden Druckkammern 12 und 14 und dem Bremsbetätigungselement 22 liegende Komponente des Hauptbremszylindersystems verzichtet werden. Somit entfällt die Notwendigkeit einer Ausbildung einer vergleichsweise komplizierten Anbindung des Bremsbetätigungselements 22 an den Stangenkolben 16. Insbesondere die vergleichsweise aufwändige Anbindung aus dem Stand der Technik ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Simulatoreinrichtung 28 nicht mehr notwendig. Dies führt zu einer kompakteren Ausbildung des Hauptbremszylindersystems. Außerdem wird auf diese Weise eine Montage des Hauptbremszylindersystems an einem Kraftfahrzeug deutlich erleichtert. Während beim Stand der Technik noch Leerhübe auftreten können, ist dieser Nachteil bei dem Hauptbremszylindersystem der 1 zuverlässig unterbunden.
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In der Ausführungsform der 1 ist die Simulatoreinrichtung 28 zumindest teilweise in das Hauptbremszylindergehäuse 10 integriert. Dazu ist der Simulatorkolben 30 zwischen der in dem Hauptbremszylindergehäuse 10 ausgebildeten Simulatorkammer 32 und der zweiten Druckkammer 14 in dem Hauptbremszylindergehäuse 10 verstellbar angeordnet. Beispielsweise kann der Simulatorkolben 30 als ein weiterer Schwimmkolben ausgebildet sein, welcher sich auf einer ersten Seite an der zweiten Rückstellfeder 26 und auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite an der Simulatorfeder 34 abstützt.
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Durch die zumindest Teilintegration der Simulatoreinrichtung 28 in das Hauptbremszylindergehäuse 10 entfällt die Notwendigkeit eines eigenen Simulatorgehäuses. Somit können Kosten bei der Herstellung des kompakter ausgebildeten Hauptbremszylindersystems eingespart werden. Ebenso entfallen Arbeitsschritte bei einer Montage des Hauptbremszylindersystems gegenüber einem Montieren eines Hauptbremszylinders und eines getrennt davon ausgebildeten Simulators. Des Weiteren können bei einer zumindest Teilintegration der Simulatoreinrichtung 28 in das Hauptbremszylindergehäuse 10 gleiche Bauteile, wie beispielsweise gleiche Dichtungen, für den Hauptbremszylinder mit den Druckkammern 12 und 14 und die Simulatoreinrichtung 28 verwendet werden. Dies kann zur zusätzlichen Kosteneinsparung bei der Herstellung des Hauptbremszylindersystems genutzt werden.
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Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Teilintegration/vollständige Integration der Simulatoreinrichtung 28 in das Hauptbremszylindergehäuse 10 optional ist. Wie unten genauer ausgeführt wird, sind viele Vorteile des Hauptbremszylindersystems der 1 und der im Weiteren beschriebenen Ausführungsformen auch bei einem entsprechenden System ohne eine Teilintegration der Simulatoreinrichtung 28 in das Hauptbremszylindergehäuse 10 gewährleistet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die in 1 dargestellte Ausbildung der Simulatoreinrichtung 28 in Reihe/als Verlängerung des Hauptbremszylinders aufgrund der geringen Ansprechkräfte besonders vorteilhaft ist.
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Für die Simulatoreinrichtung 28 wird eine vergleichsweise hohe Steifigkeit der mindestens einen Simulatorfeder 34 bevorzugt. Dazu kann die mindestens eine Simulatorfeder 34 eine Gummifeder sein. Eine derart ausgebildete Feder aus einem Elastomer gewährleistet eine vergleichsweise hohe Steifigkeit im Vergleich zu einer Feder aus Metall. Weitere Möglichkeiten zum Steigern der Steifigkeit der mindestens einen Simulatorfeder 34 werden unten noch beschrieben.
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In der Ausführungsform der 1 hat die Simulatoreinrichtung 32 noch mindestens ein Trennventil 36, über welches die Simulatoreinrichtung 32 hydraulisch an ein Bremsflüssigkeitsreservoir 38 anbindbar ist. (Auch die Druckkammern 12 und 14 können über eine (nicht skizzierte) hydraulische Anbindung an das Bremsflüssigkeitsreservoir 38 angebunden sein.) Das mindestens eine Trennventil 36 kann in das Hauptbremszylindergehäuse 10 integriert oder extern davon angeordnet sein. Mittels eines Steuerns des mindestens einen Trennventils 36 in einen geschlossenen Zustand kann eine Komprimierung der mindestens einen Simulatorfeder 34 trotz einer vergleichsweise großen auf den Simulatorkolben 30 übertragenen Kraft verlässlich unterbunden werden. Somit kann die Simulatoreinrichtung 28 durch das Schließen des mindestens einen Trennventils 30 in einen Modus gesteuert werden, in welchem von der mindestens einen Simulatorfeder 34 keine einer Betätigung des Bremsbetätigungselements 22 entgegenwirkende Kraft bereitstellbar ist. Dies ist vor allem vorteilhaft, wenn der Fahrer mit einer vergleichsweise geringen Kraft einen hohen Druckaufbau in den Druckkammern 12 und 14 bewirken will. Andernfalls kann durch ein Steuern des mindestens einen Trennventils 36 in einem geöffneten Zustand die mindestens eine Simulatorfeder 34 dazu genutzt werden, die der Betätigung des Bremsbetätigungselements 22 entgegenwirkende Gegenkraft zu steigern.
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In einer Weiterbildung kann die Simulatoreinrichtung 28 auch zwei in Serie geschaltete Trennventile 36 aufweisen, über welche die Simulatorkammer 32 hydraulisch an das Bremsflüssigkeitsreservoir 38 anbindbar ist. Somit kann ein Funktionsausfall eines der beiden Trennventile 36 leicht überbrückt werden. Dies ist auch gewährleistet, sofern der Funktionsausfall eines der beiden Trennventile 36 gleichzeitig mit einem Systemausfall auftritt.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Bremssystems.
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Das Bremssystem der 2 weist zusätzlich zu dem oben bereits beschriebenen Hauptbremszylindersystem der 1 noch zwei schematisch dargestellte Bremskreise 40 und 42 auf, wobei ein erster Bremskreis 40 über ein zwischengeschaltetes Trennventil 44 an die erste Druckkammer 12 und ein zweiter Bremskreis 42 über ein weiteres zwischengeschaltetes Trennventil 44 an die zweite Druckkammer 14 hydraulisch angebunden ist.
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Das in 2 dargestellte Bremssystem kann somit besonders vorteilhaft zusammen mit einem Generator als rekuperatives Bremssystem eingesetzt werden. Durch ein Schließen mindestens eines der Trennventile 44 kann mindestens einer der Bremskreise 40 und 42 von dem Bremsbetätigungselement 22 entkoppelt werden. Die entfallende Bremswirkung mindestens eines der (nicht skizzierten) Radbremszylinder der Bremskreise 40 und 42 kann zum generatorischen Betreiben des Generators unter gleichzeitigem Aufladen einer Fahrzeugbatterie genutzt werden, ohne dass eine von einem Fahrer mittels der Betätigung des Bremsbetätigungselements 22 vorgegebene Fahrzeugverzögerung überschritten wird.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Hauptbremszylindersystems.
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Das in 3 schematisch dargestellte Hauptbremszylindersystem hat eine Simulatorkammer 34 mit einem senkrecht zu einer ersten Verstellrichtung 46 des Simulatorkolbens 30 ausgerichteten ersten Durchmesser d1, wobei der erste Durchmesser d1 größer als ein senkrecht zu einer zweiten Verstellrichtung 48 des Schwimmkolbens 24 ausgerichteter zweiter Durchmesser d2 der zweiten Druckkammer 14 und/oder der ersten Druckkammer 12 ist. Damit kann mindestens eine Simulatorfeder 34 mit einem vergleichsweise großen Durchmesser in der Simulatorkammer 32 eingesetzt werden. Auch durch die Verwendung mindestens einer Simulatorfeder 34 mit einem vergleichsweise großen Durchmesser, welche beispielsweise aus einem Elastomer/Gummi ist, kann eine vorteilhaft hohe Steifigkeit der mindestens einen Simulatorfeder 34 realisiert werden. Somit kann beispielsweise bei einem Verstellweg des Simulatorkolbens 30 aus seiner Ausgangsstellung in die Simulatorkammer 32 von ca. 20 mm eine Gegenkraft von 600 bis 800 N bewirkt werden.
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Aufgrund der verschiedenen Durchmesser d1 und d2 der Kammern 12, 14 und 32 können auch die Einbremsflächen A1 und A2 der Kolben 16, 24 und 30 unterschiedlich groß sein. Insbesondere kann eine erste Einbremsfläche A1 des Simulatorkolbens 30, mittels welcher das variierende Volumen der Simulatorkammer 34 begrenzt ist, (deutlich) größer als eine zweite Einbremsfläche A2 des Schwimmkolbens 24 in die zweite Druckkammer 14 und/oder des Stangenkolbens 16 in die erste Druckkammer 12 sein. Auf eine vorteilhafte Nutzungsmöglichkeit der verschiedenen Einbremsflächen wird unten noch eingegangen.
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Bei der Ausführungsform der 3 ist die Simulatoreinrichtung 28 in ein als Stufenkolben 50 ausgebildetes Hauptbremszylindergehäuse 50 integriert. Der Simulatorkolben 30 kann als Stufenkolben 30 ausgebildet sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorteilhafte Ausbildung der Simulatoreinrichtung 28 mit einem vergleichsweise großen ersten Durchmesser d1 nicht auf die Integration der Simulatoreinrichtung 28 in das Hauptbremszylindergehäuse 50 limitiert ist.
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4 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Hauptbremszylindersystems.
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In der Ausführungsform der 4 stützt sich die mindestens eine Simulatorfeder 34 an einer von dem Simulatorkolben 30 weg gerichteten Seite an einem Element 52 ab. Das Element 52 ist beabstandet von einer an dem Hauptbremszylindergehäuse 50 angebrachten Kappe 54 in der Simulatorkammer 32 befestigt. Auf diese Weise ist verhinderbar, dass die Federkraft der mindestens einen Simulatorfeder 34 direkt gegen die Kappe 54 drückt. Ein verlässlicher Halt der Kappe 54 an dem Hauptbremszylindergehäuse 50 ist somit gewährleistet. Das Element 52 kann beispielsweise ein Sprengring 52 sein.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Hauptbremszylindersystems.
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Das Hauptbremszylindersystem der 5 ist eine Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform. Als Ergänzung weist das Hauptbremszylindersystem der 5 ein Ventil 56 auf, über welches die Simulatorkammer 32 mit mindestens einer Pumpe 58 hydraulisch verbunden ist. Die Simulatoreinrichtung 28 ist somit mittels eines Schaltens des Ventils 56 auch zwischen einem passiven Modus und einem aktiven Modus steuerbar. Beispielsweise kann in einem aktiven Modus der Simulatoreinrichtung 28 (bei einem Vorliegen des Ventils 56 in seinem geöffneten Zustand) mittels eines Betriebs der mindestens einen Pumpe 58 eine Vibration des Simulatorkolbens 30 bewirkt werden, welche als Pedal-Feedback auf das Bremsbetätigungselement 22 übertragbar ist. Eine derartige Vibration des Bremsbetätigungselements 22 kann der Fahrer als aktives Feedback des Bremssystems vorteilhaft wahrnehmen. Außerdem ist auch eine Steigerung/Reduktion der Pedalkraft in Abhängigkeit von Fahrsituationen darstellbar.
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6 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Bremssystems.
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Wie anhand von 6 erkennbar ist, kann zum Bewirken von Vibrationen des Simulatorkolbens 30 des Hauptbremszylindersystems der 5 auch mindestens eine Pumpe 58 eingesetzt werden, mittels welcher ein Bremsdruck in mindestens einem der Bremskreise 40 und 42 steigerbar ist. Ebenso kann die mindestens eine Pumpe 58 auch als Rückförderpumpe mindestens eines der Bremskreise 40, 42 einsetzbar sein. Die mindestens eine Pumpe 58 zum Auslösen von Vibrationen des Simulatorkolbens 30 ist somit häufig auch als Komponente mindestens eines der Bremskreise 40 und 42 bezeichenbar.
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Optionaler Weise ist die mindestens eine Pumpe 58 über jeweils ein Trennventil 60 mit den Bremskreisen 40 und 42 verbunden. Die in 6 wiedergegebene Anbindung der mindestens einen Pumpe 58 ist jedoch lediglich beispielhaft zu interpretieren.
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Durch die in dem Bremssystem der 6 realisierte Anbindung der Simulatorkammer 32 an das ESP der Bremskreise 40 und 42 kann der in der Simulatorkammer 32 vorliegende Druck an die (nicht dargestellten) Radbremszylinder der Bremskreise 40 und 42 weitergeleitet werden. Somit kann, sofern ein schnelles Aufbauen eines vergleichsweise großen Bremsdrucks in den Radbremszylindern vorteilhaft ist, durch ein Öffnen des Ventils 56 eine zusätzliche Drucksteigerung in den Radbremszylindern bewirkt werden. Die vom Fahrer zur Aufbauen eines Drucks in der Simulatorkammer 32 aufgebrachte Kraft kann damit insbesondere in einer Notbremssituation zum schnelleren Abbremsen des mit dem Bremssystem ausgestatteten Fahrzeugs genutzt werden.
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Insbesondere ist mittels eines aus der Simulatorkammer 32 in den mindestens einen Bremskreis 40 und 42 verschobenen Bremsflüssigkeitsvolumens auch mindestens ein (nicht dargestellter) Radbremszylinder des mindestens einen Bremskreises 40 und 42 vorbefüllbar. Die unterschiedlichen Durchmesser d1 und d2 der Druckkammern 12 und 14 und der Simulatorkammer 32 erweisen sich auch für die Vorbefüllung als vorteilhaft.
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Das Bremssystem der 6 hat deshalb einen besonders vorteilhaften Sicherheitsstandard. Außerdem vereint das Bremssystem trotz seines vergleichsweise einfachen Aufbaus die Funktion einer Bremskraftverstärkung mit der Funktion einer Bremskraftsimulation. Die unterschiedlichen Durchmesser d1 und d2 der Druckkammern 12 und 14 und der Simulatorkammer 32 können zur Realisierung einer „hydraulischen Reaktionsscheibe“ genutzt werden.
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7 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform des Bremssystems.
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Das in 7 schematisch wiedergegebene Bremssystem mit dem Hauptbremszylindersystem der 5 weist als Ventil 56 ein Überdruckventil 56 auf, über welches die Simulatorkammer 32 mit der mindestens einen Pumpe 58 und mindestens einem Bremskreis 40 und 42 verbunden ist. Das Überdruckventil 56 kann beispielsweise für einen Überdruck ab mindestens 3 bar, vorzugsweise für einen Überdruck ab mindestens 5 bar, ausgelegt sein. Das Überdruckventil 56 ist in dem Bremssystem so ausgerichtet, das eine Bremsflüssigkeitsverschiebung von der mindestens einen Pumpe 58 durch das Überdruckventil 56 in die Simulatorkammer 32 unterbunden ist.
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Normalerweise liegen in der Simulatorkammer 32 vergleichsweise niedrige Druckwerte (unter der Öffnungsschwelle des Überdruckventils 56) vor. Lediglich in einer Notbremssituation, wenn der Fahrer vergleichsweise kräftig auf das Bremsbetätigungselement 22 drückt, wird in der Simulatorkammer 32 ein hoher Druck aufgebaut. In diesem Fall öffnet sich das Überdruckventil 56 (automatisch) und bewirkt damit eine Nutzung des in der Druckkammer 32 vorliegenden hohen Drucks zum Steigern der Bremsdrücke in den Bremskreisen 40 und 40. Das Überdruckventil 56 kann somit als eine automatische Volumensteigerungseinrichtung für eine Notbremssituation bezeichnet werden, wobei keinerlei Steuerelektronik zum Erkennen der Notbremssituation und zum vorteilhaften Ansteuern des Überdruckventils 56 benötigt wird. Das in 7 dargestellte Bremssystem gewährleistet damit einen besonders vorteilhaften Sicherheitsstandard zu vergleichsweise niedrigen Kosten.
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8 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform des Bremssystems.
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Das Bremssystem der 8 weist ein Ventil 56 auf, welches lediglich für einen Bremsflüssigkeitstransfer von der mindestens einen Pumpe 58 in die Simulatorkammer 32 ausgelegt ist. Durch ein Öffnen eines derartigen Ventils 56 ist es möglich, die vorteilhafte Relation zwischen den Einbremsflächen der Kolben 16, 24 und 30, bzw. zwischen den Federkonstanten der Federn 18, 26 und 34, für einen mechanischen Backup zu nutzen. Dabei ist ausnutzbar, dass die erste Einbremsfläche A1 des Simulatorkolbens 30 in die Simulatorkammer 32 signifikant größer als die zweite Einbremsfläche A2 des Schwimmkolbens 24 in die zweite Druckkammer 14/des Stangenkolbens 16 in die erste Druckkammer 12 sein kann, während eine mittels der mindestens einen Simulatorfeder 34 auf den Simulatorkolben 30 ausgeübte Simulatorkraft/Federkraft kleiner als eine Rückstellfederkraft der Rückstellfedern 18 und 26 ist. Des Weiteren kann über ein Öffnen des Ventils 56 ein Feedback am Bremsbetätigungselement 22 während eines Ausführens einer ABS-Funktion bewirkt werden. Für ein Verblenden ist es jedoch vorteilhaft, das Ventil 56 zu schließen.
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Die oben erläuterten Ausführungsformen weisen alle zumindest eine Teilintegration der Simulatoreinrichtung 28 in das Hauptbremszylindergehäuse 10 oder 50 auf. Es wird hier jedoch nochmals darauf hingewiesen, dass eine derartige Integration lediglich optional ist. Als Alternative dazu kann der Simulatorkolben 30 auch zwischen der Simulatorkammer 32 und einer Vorkammer verstellbar angeordnet sein, wobei die Simulatorkammer 32 und die Vorkammer in einem von dem Hauptbremszylindergehäuse 10 und 50 getrennt anordbaren Simulatorgehäuse ausbildbar sind. Die Vorkammer kann zusätzlich über mindestens eine Leitung an die zweite Druckkammer 14 hydraulisch angebunden sein. Beispielsweise kann dazu das Simulatorgehäuse an mindestens eine Leitung des zweiten Bremskreises 42 angeschlossen sein. Viele der oben ausgeführten Vorteile sind auch auf eine derartige Ausführungsform übertragbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010003081 A1 [0002]
