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Die
Erfindung betrifft einen elektrohydraulischen Bremskreis eines Fahrzeugs,
der einen Hauptzylinder aufweist. Das Ziel der Erfindung besteht
darin, den Abbremsvorgang des Fahrzeugs durch einen Fahrer insbesondere
bei einer Betriebsstörung
mindestens eines Elements des elektrohydraulischen Kreises bei einem
abrupten Abbremsen des Fahrzeugs zu verbessern und zu optimieren.
Die Erfindung betrifft insbesondere das Gebiet der Kraftfahrzeuge,
könnte
jedoch auf anderen Gebieten verwendet werden. Die
US 6192685 B1 offenbart
den Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein
elektrohydraulischer Kreis weist einen Sensor auf, der die Verlagerung
eines Bremspedals erfasst und in der Nähe des Bremspedals oder an diesem
angeordnet ist. Zum Zeitpunkt des Abbremsens des Fahrzeugs erfasst
der Sensor eine Verlagerung des Bremspedals und sendet einer hydraulischen
Pumpe einen Steuerbefehl. Die Aufgabe der hydraulischen Pumpe besteht
darin, eine hydraulische Flüssigkeit
aus einem Behälter
für hydraulische Flüssigkeit
anzusaugen und deren Druck zu erhöhen. Durch den von der Pumpe
erzeugten Druck ist es anschließend
möglich,
ein Flüssigkeitsvolumen mit
einem Druck zu übertragen,
der erforderlich ist, um das Fahrzeug über eine Bremsvorrichtung zu bremsen.
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Ein
vom Fahrer wahrgenommenes Gefühl des
Eindrückens
des Bremspedals wird dann mittels eines Bremsbetätigungssimulators wiedergegeben. Dieser
Simulator ist an einem Hauptzylinder angeschlossen.
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Dieser
Hauptzylinder ist an einem Ende mit dem Bremspedal und an einem
anderen Ende mit der Bremsvorrichtung verbunden. Damit der Hauptzylinder
den Betrieb der Pumpe nicht behindert, ist zwischen dem Hauptzylinder
und der Bremsvorrichtung ein Elektroventil angeordnet. Bei der Erfassung
der Verlagerung des Bremspedals durch den Sensor kann sich dieses
Elektroventil schließen,
wobei die Verbindung zwischen Hauptzylinder und Bremsvorrichtung
reversibel getrennt wird.
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Von
dem Bremspedal bis zur Bremsvorrichtung ist der Hauptzylinder mit
einer Primärkammer versehen,
in der ein Primärkolben
gleitet, und mit einer Sekundärkammer,
in der ein Sekundärkolben gleitet.
Die Primär-
und Sekundärkammer
des Hauptzylinders werden von dem Behälter für hydraulische Flüssigkeit
mit hydraulischer Flüssigkeit
gespeist. Dieser Hauptzylinder ist bei dem eigentlichen Abbremsen
des Fahrzeugs nicht nützlich.
Bei einer Betriebsstörung
mindestens eines Elements des elektrohydraulischen Kreises ermöglicht er
es jedoch, das Abbremsen des Fahrzeugs zu gewährleisten. Ein Element des
elektrohydraulischen Kreises kann zum Beispiel der Sensor sein,
der die Verlagerung des Bremspedals erfasst, oder die hydraulische Pumpe.
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Der
Bremsbetätigungssimulator
mündet über eine
Leitung in die Primärkammer
des Hauptzylinders. Dieser Simulator weist eine Kammer auf. Über diese
Kammer gibt der Simulator ein Bremsgefühl an einen Fahrer weiter,
indem er aufgrund der Verlagerung des Bremspedals ein Flüssigkeitsvolumen
aus dem Behälter
für hydraulische
Flüssigkeit aufnimmt.
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In
einer Situation, in der eines der Elemente des elektrohydraulischen
Kreises nicht mehr funktioniert, ist es noch möglich, das Fahrzeug mit Hilfe
des Hauptzylinders abzubremsen. In dieser Situation bleibt das zwischen
dem Hauptzylinder und der Bremsvorrichtung vorhandene Elektroventil
geöffnet, und
die Verbindung zwischen Simulator und Hauptzylinder wird reversibel
getrennt.
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Um
den Simulator von dem Hauptzylinder zu trennen, um zu verhindern,
dass das Flüssigkeitsvolumen
die Simulatorkammer füllt,
wird die Verbindung zwischen Simulatorkammer und Primärkammer
mittels einer torischen Dichtung getrennt. Diese torische Dichtung
befindet sich an einem Umfang des Sekundärkolbens zwischen dem Primärkolben
und der Simulatorleitung. Die torische Dichtung ist in einer kreisförmigen Nut
angeordnet. Die kreisförmige
Nut ist am Umfang des Sekundärkolbens
ausgehöhlt.
In der Ruhestellung ist diese Dichtung gegenüber einer kreisförmigen,
in der Bohrung des Hauptzylinders ausgehöhlten Vertiefung angeordnet.
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Bei
einem Abbremsen des Fahrzeugs und einer Betriebsstörung des
Kreises, verlagert sich der Sekundärkolben des Hauptzylinders
in Richtung Bremsvorrichtung, da das zwischen dem Hauptzylinder
und der Bremsvorrichtung angeordnete Elektroventil geöffnet ist.
Durch seine Verlagerung bewirkt der Sekundärkolben die Verlagerung der
torischen Dichtung entlang der Bohrung des Hauptzylinders. Durch
ihre Verlagerung ist die torische Dichtung nicht mehr gegenüber der
Vertiefung. Die torische Dichtung ist dann gegen die Bohrung des
Hauptzylinders und gegen die Nut des Sekundärkolbens gedrückt. Durch
ihr Zusammendrücken
schließt
die torische Dichtung die Verbindung zwischen der Primärkammer
und der Simulatorkammer. Die Flüssigkeit
fließt nicht
mehr zwischen dem Sekundärkolben
des Hauptzylinders und der Bohrung des Hauptzylinders, um die Simulatorkammer
zu füllen.
Das Flüssigkeitsvolumen
kann somit in der Primärkammer
komprimiert werden, um anschließend
einen Druck zur Bremsvorrichtung zu erzeugen. Der Sekundärkolben komprimiert
auch ein zweites Volumen hydraulischer Flüssigkeit, das ebenfalls auf
Ebene der Bremsvorrichtung wirken soll.
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Bei
einer abrupten Bremsung und bei einer Betriebsstörung des elektrohydraulischen
Kreises verlagert sich der Primärkolben
ruckartig und rasch in dem Hauptzylinder in Richtung Bremsvorrichtung. Ein
kleines Volumen hydraulischer Flüssigkeit
hat Zeit, zwischen dem Sekundärkolben
und der Bohrung des Hauptzylinders zu dringen, bevor die Dichtung
die Verbindung zwischen der Primärkammer und
der Simulatorkammer trennt. Dieser Flüssigkeitseintritt in die Simulatorkammer
erfolgt schneller als bei einer normalen Bremsung. Aus diesem Grund erzeugt
dieser rasche Flüssigkeitseintritt
eine Druckwelle, die sich von der Simulatorkammer zur Primärkammer
verlagert.
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Beim
Lösen der
Bremse (oder beim Lösen des
Bremspedals) besteht weiterhin keinerlei Verbindung zwischen Simulatorkammer
und Primärkammer.
Der Primärkolben
neigt dazu, sich schneller in Richtung Bremspedal zu verlagern als
der Sekundärkolben.
Der in der Primärkammer
herrschende Druck wird umso geringer als sich der Primärkolben
schnell von der Simulatorkammer entfernt. Dann verlagert sich der
Sekundärkolben
weiter in Richtung Bremspedal, bis sich die Dichtung gegenüber der
Vertiefung der Bohrung des Hauptzylinders befindet. Zu diesem Zeitpunkt
ist die Druckdifferenz zwischen der Primärkammer und der Simulatorkammer
maximal. Ein Überdruck
in der Simulatorkammer bezüglich
der Primärkammer
und eine Druckwelle neigen dazu, den Sekundärkolben zum Bremspedal zu drücken. Die
Dichtung neigt dann dazu, zur Primärkammer, in der ein geringerer
Druck herrscht, angesaugt zu werden. Die Dichtung entfernt sich
entlang einer zur Achse des Sekundärkolbens senkrechten Achse.
Dies kann somit dazu führen,
dass die Dichtung aus ihrer Aufnahme herausgezogen wird.
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Wenn
die Dichtung aus ihrer Aufnahme herausgezogen wurde, kann sie bei
der nächsten
Bremsung ihre Dichtfunktion zwischen der Primärkammer und der Simulatorkammer
nicht mehr erfüllen.
Die in der Primärkammer
vorhandene Flüssigkeit
wird dann in die Simulatorkammer geleitet, bis diese Kammer vollständig gefüllt ist.
Sobald die Simulatorkammer vollständig gefüllt ist, kann der Primärkolben
einen Druck auf dieses Volumen ausüben. Die Zeit, die erforderlich
ist, um einen Druck auf das Volumen auszuüben, wird verlängert, und
die Ansprechzeit zum Abbremsen des Fahrzeugs wird auch verkürzt. Durch das
Verkürzen
der Ansprechzeit zum Abbremsen des Fahrzeugs ist die Bremsung weniger
wirksam. Um das Abbremsen des Fahrzeug wirksamer zu machen, liegt
es somit im Interesse des Fahrers, dass die Dichtung bei einer Bremsung
und insbesondere bei einer abrupten Bremsung nicht aus ihrer Aufnahme
herausgezogen wird.
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Um
das Herausziehen der Dichtung aus der Nut des Sekundärkolbens
bei einem Lösen
der Bremse (oder beim Lösen
des Bremspedals) nach einer abrupten Bremsung zu verhindern, könnte es möglich sein,
die Tiefe der Vertiefung der Bohrung des Hauptzylinders zu verringern.
Dadurch hätte
die Dichtung keinen Platz, beim Lösen der Bremse (oder beim Lösen des
Bremspedals) aus der Nut herausgezogen zu werden. Diese Lösung hat
jedoch den Nachteil, dass nur eine geringe Fluidmenge von der Primärkammer
bis in die Simulatorkammer eindringen kann, wenn der elektrohydraulische
Kreis in Betrieb ist. Dieser neue Parameter müsste berücksichtigt werden, um dem Fahrer
das Gefühl
weiter zu geben, dass er das Fahrzeug über das Bremspedal abbremst.
Da dieser neue Parameter eingestellt werden muss, ist diese Lösung teuer
und schwierig umzusetzen.
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Um
das Herausziehen der Dichtung aus der Nut bei einem Lösen der
Bremse (oder beim Lösen des
Bremspedals) nach einer abrupten Bremsung zu verhindern, könnte es
auch möglich
sein, eine Vorrichtung zu installieren, deren Aufgabe es ist, die
Verlagerung des Primärkolbens
in Richtung Bremspedal abzubremsen. Durch das Abbremsen der Verlagerung
des Primärkolbens
in Richtung Bremspedal beim Lösen
der Bremse (oder beim Lösen
des Bremspedals) wäre
die Druckdifferenz zwischen Primärkammer
und Simulatorkammer geringer. Der Überdruck in der Simulatorkammer,
der in die Primärkammer
geleitet werden würde,
wenn sich die Dichtung gegenüber
der Vertiefung der Bohrung des Hauptzylinders befindet, wäre geringer.
Dieser geringere Überdruck,
der zu diesem Zeitpunkt abgelassen wird, wäre dann nicht ausreichend,
um das Herausziehen der Dichtung aus der Nut zu bewirken. Das Installieren
einer derartigen Vorrichtung wäre
jedoch auch teuer und schwer zu realisieren.
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Um
ein mögliches
Herausziehen der Dichtung aus ihrer Nut aufgrund einer abrupten
Bremsung bei einer Betriebsstörung
eines Kreiselements zu verhindern, sieht die Erfindung vor, beim
Lösen der Bremse
(oder beim Lösen
des Bremspedals) einen in der Simulatorkammer vorhandenen Überdruck
abzulassen. Um diesen in der Simulatorkammer vorhandenen Überdruck
abzulassen, sieht die Erfindung vor, mindestens eine Druckentlastungsleitung
in dem Sekundärkolben
zu realisieren. Mit dieser Entlastungsleitung kann die Simulatorkammer
mit der Primärkammer
verbunden werden, wenn die Dichtung die Verbindung zwischen der
Simulatorkammer und der Primärkammer
trennt. Der Vorteil dieser Lösung besteht
darin, dass sie einfach und kostengünstig zu realisieren ist.
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Vorzugsweise
ist ein Rückschlagmittel
in dieser Entlastungsleitung so angeordnet, dass das unter Druck
stehende Flüssigkeitsvolumen
aus der Primärkammer
die Simulatorkammer bei einer Bremsung nicht füllen und dieses Volumen direkt
komprimiert werden kann.
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Durch
die Erfindung ist es auch möglich,
das Abbremsen des Fahrzeugs zu verbessern und zu optimieren, indem
gewährleistet
wird, dass die Dichtung beim Lösen
der Bremse (oder beim Lösen
des Bremspedals) nicht aus ihrer Aufnahme herausgezogen werden kann
und indem gewährleistet
wird, dass die Bremsung bei einer Betriebsstörung eines Elements des elektrohydraulischen
Kreises so schnell wie möglich
erfolgt.
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Der
Gegenstand der Erfindung ist somit ein elektrohydraulischer Bremskreis
für ein
Fahrzeug, mit einem Hauptzylinder, wobei dieser Hauptzylinder eine
Primärkammer
und eine Kammer eines Bremsbetätigungssimulators
aufweist, wobei die Primärkammer
an einem Ende durch einen Primärkolben verschlossen
und durch eine torische Dichtung, die in eine umlaufende Nut an
einem Umfang eines Sekundärkolbens
eingesetzt ist, von der Kammer des Simulators isoliert ist, dadurch
gekennzeichnet, dass im Sekundärkolben
mindestens eine Druckentlastungsleitung ausgehöhlt ist, um die Simulatorkammer
mit der Primärkammer
zu verbinden.
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Die
Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung und bei
der Betrachtung der beigefügten
Figuren besser verstanden. Diese sind nur beispielhaft dargestellt
und schränken
die Erfindung keineswegs ein. In den Figuren zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremskreises eines Fahrzeugs;
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2a bis 2d:
schematische Darstellungen eines Gleitens des Sekundärkolbens
in dem Hauptzylinder;
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3:
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sekundärkolbens;
und
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4:
eine Ansicht im Längsschnitt
eines Hauptzylinders.
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen elektrohydraulischen
Bremskreis 1 eines Fahrzeugs, mit einem Hauptzylinder 2.
Der elektrohydraulische Bremskreis 1 weist auch ein Bremspedal 3 auf,
einen Sensor 4, der die Verlagerung des Bremspedals 3 erfasst
und über
einen Steuerbefehl C1 den Betrieb einer hydraulischen Pumpe 5 steuert,
einen Behälter 6 für hydraulische
Flüssigkeit 7,
eine Bremsvorrichtung F und einen Bremsbetätigungssimulator 8,
der an dem Hauptzylinder 2 angeschlossen ist.
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Von
dem Bremspedal 3 bis zur Bremsvorrichtung F weist der Hauptzylinder 2 einen
Primärkolben 9 auf,
der in einer Primärkammer 10 gleiten
soll, und einen Sekundärkolben 11,
der in einer Sekundärkammer 12 gleiten
soll.
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An
einem Ende des Sekundärkolbens 11, dem
Ende in Richtung Bremsvorrichtung F, ist ein kreisförmiger Kanal 13 an
einem Umfang 14 des Sekundärkolbens 11 ausgehöhlt. In
diesem Kanal 13 ist eine Dichtschale 15 angeordnet.
Diese Schale 15 gewährleistet
die Dichtigkeit der Primärkammer 10 in Bezug
auf die Sekundärkammer 12.
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An
einem anderen Ende des Sekundärkolbens 11,
dem in Richtung Bremspedal 3 angeordneten Ende, ist eine
umlaufende, kreisförmige
Nut 16 ausgehöhlt.
Diese Nut 16 ist in den 2a bis 2d dargestellt.
Diese Nut 16 weist einen Boden 17 und zwei Ränder 18 und 19 auf,
s. 2a. Der Boden 17 hat eine Ebene, die
parallel zur Achse 20 des Sekundärkolbens 11 ist. Der
Rand 18 und der Rand 19 haben jeweils eine Ebene,
die senkrecht zur Ebene des Bodens 17 verläuft, und
eine Ebene, die senkrecht zur Achse 20 des Sekundärkolbens 11 verläuft. Der
Rand 18 ist in Richtung Primärkammer 10 ausgebildet,
während
der Rand 19 in Richtung Sekundärkammer 12 ausgebildet
ist. Der Rand 18 bildet mit einem Abschnitt des Sekundärkolbens 11 eine Ausstülpung oder
einen Kragen 21, der sich radial nach außerhalb
des Hauptzylinders erstreckt. Dieser Kragen 21 besitzt
eine langgestreckte Form, deren Ebene senkrecht zur Achse 20 des
Sekundärkolbens 11 verläuft.
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In
dieser Nut 16 ist eine torische Dichtung 22 angeordnet,
s. 2a. Diese Dichtung kann einen runden Querschnitt
mit einem Durchmesser 23 haben, so dass die Dichtung 22 über den
Umfang 14 des Sekundärkolbens 11 ragt,
wenn sie in der Nut 16 angeordnet ist. Der Durchmesser 23 ist
so groß,
dass die Dichtung 22 von einer Bohrung 24 des
Hauptzylinders 2 geringfügig komprimiert werden kann.
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In
der Bohrung 24 des Hauptzylinders ist auch eine Vertiefung 25 ausgehöhlt, s. 2a,
die so ausgebildet ist, dass sich die Dichtung 22 in der
Ruhestellung gegenüber
von dieser Vertiefung 25 befindet und die Dichtung 22 nicht
komprimiert ist. Diese Vertiefung hat eine Trapezform mit einer
ersten Abschrägung 26 und
einer zweiten Abschrägung 27,
die geneigt sind und einander gegenüber liegen. Die Abschrägung 26 ist
in Richtung Bremspedal 3 ausgebildet, während die Abschrägung 27 in
Richtung Sekundärkammer 12 ausgebildet
ist. Diese beiden Abschrägungen 26 und 27 sind
durch eine Verbindungsfläche 28 verbunden.
Die Verbindungsfläche
besitzt eine Ebene, die parallel zur Achse 20 des Sekundärkolbens 11 verläuft. In
der Ruhestellung ist die Dichtung 22 so angeordnet, dass
zwischen der Dichtung 22 und der Verbindungsfläche 28 der
Vertiefung 25 ein Zwischenraum 29 vorhanden ist,
s. 2a.
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Der
Simulator 8 hat eine Kammer 30, die über eine
dem Sekundärkolben 11 gegenüber angeordnete
Leitung 31 mit der Primärkammer 10 des Hauptzylinders 2 verbunden
ist, s. 1. Diese Leitung 31 kann
zwischen dem Kanal 13 und der Nut 16 münden. Diese
Leitung kann auch an der Stelle münden, an der sich der Kanal 13 befindet,
s. 1.
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Erfindungsgemäß weist
der Sekundärkolben 11 Mittel
auf die eine Druckentlastung von der Simulatorkammer 30 zur
Primärkammer 10 ermöglichen. Diese
Mittel, die eine Druckentlastung von der Simulatorkammer zur Primärkammer
ermöglichen,
weisen mindestens eine Druckentlastungsleitung 3 auf. Diese
Druckentlastungsleitung 32 ist in dem Sekundärkolben 11 ausgehöhlt. In 1 ist
diese Entlastungsleitung 32 gestrichelt dargestellt. Diese
Entlastungsleitung 32 ist so in dem Sekundärkolben 11 ausgehöhlt, dass
sie in die Primärkammer 10 und
gegenüber
der Bohrung 24 des Hauptzylinders 2 mündet. Diese
Entlastungsleitung 32 verbindet die Primärkammer 10 mit
der Kammer 30 des Simulators 8. Insbesondere verbindet
die Entlastungsleitung 32 die Primärkammer 10 mit der
Kammer 30, wenn die Dichtung 22 zwischen der Nut 16 und
der Bohrung 24 des Hauptzylinders komprimiert ist.
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Die
Leitung 32 kann jedoch auch die Dichtung 22 umgehen,
wie in 3 dargestellt. Diese Entlastungsleitung 32 ist
ausgehend von dem Boden 17 der Nut 16 ausgehöhlt, s.
insbesondere 3. Diese Entlastungsleitung 32 ist
ausgehend von dem Boden 17 der Nut 16 über mindestens
einen Teil 33 eines Durchmessers 34 des Sekundärkolbens 11 ausgehöhlt, s. 1.
Der Teil 33 kann zum Beispiel mit einer Länge ausgehöhlt sein,
die dem Abstand zwischen dem Boden 17 der Nut 16 und
der Achse 20 des Sekundärkolbens 11 entspricht.
Der Teil 33 könnte
jedoch auch über
eine Strecke ausgehöhlt sein,
die zwischen dem Boden 17 der Nut 16 und der Achse 20 des
Sekundärkolbens 11 liegt.
Die Entlastungsleitung 32 kann ausgehend von dem Boden 17 der
Nut 16 bis zu einer anderen Achse 35 ausgehöhlt sein,
die parallel zur Achse 20 ist, s. zum Beispiel 3.
Dann kann diese Entlastungsleitung 32 ausgehend von diesem
selben Teil 33 über
eine zum Sekundärkolben 11 axial
verlaufende Bohrung 36 in die Primärkammer 10 münden. Insbesondere
kann diese Entlastungsleitung 32 entlang der Achse 20 des
Sekundärkolbens 11 aus
der Bohrung 36 ausgehen, oder diese Entlastungsleitung 32 kann
parallel zur Achse 20 des Sekundärkolbens aus der Bohrung 36 ausgehen,
wobei sie entlang der Achse 35 des Sekundärkolbens 11 verläuft, wie
in 3 dargestellt.
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Als
Variante kann in dem Kragen 21 auch eine weitere Entlastungsleitung 37 ausgehöhlt sein, s. 3.
Diese weitere Entlastungsleitung 37 kann in Bezug auf die
Achse 20 des Sekundärkolbens 11 parallel
in die Primärkammer 10 münden.
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Bei
einer Bremsung und beim normalen Betrieb des elektrohydraulischen
Kreises 1, s. 1, sendet der Sensor 4,
der die Verlagerung des Bremspedals 3 erfasst, einen Steuerbefehl
C1 zur Pumpe 5, nachdem er die Verlagerung des Bremspedals 3 erfasst
hat. Dieser Steuerbefehl C1 führt
zu einem Ansaugen der hydraulischen Flüssigkeit aus dem Behälter 6 durch
die Pumpe 5. Nachdem diese Flüssigkeit von der Pumpe 5 unter
Druck gesetzt worden ist, wird sie anschließend zur Bremsvorrichtung F
geleitet, damit das Fahrzeug abgebremst wird. Der Sensor 4,
der die Verlagerung des Bremspedals 3 erfasst, sendet zum
gleichen Zeitpunkt auch einen weiteren Steuerbefehl C2. Dieser weitere
Steuerbefehl C2 führt
zum Schließen
eines Elektroventils 38, s. 1. Dieses
Elektroventil 38 ist stromabwärts des Hauptzylinders 2 zwischen
dem Hauptzylinder und der Bremsvorrichtung F angeordnet. Durch das Schließen des
Elektroventils 38 wird die Verbindung zwischen dem Hauptzylinder 2 und
der Bremsvorrichtung F dann getrennt.
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Ein
in der Primärkammer 10 des
Hauptzylinders enthaltenes Flüssigkeitsvolumen
wird auch verlagert. Die Verlagerung dieses Flüssigkeitsvolumens soll ein
von dem Fahrer wahrgenommenes Bremsgefühl, nachdem er seinen Fuß auf das
Bremspedal 3 gedrückt
hat, wiedergeben. Dieses Volumen wird mit Hilfe des Primärkolbens 9 in
Richtung Kammer 30 des Bremsbetätigungssimulators 8 verlagert.
Die Flüssigkeit
zirkuliert zwischen der Dichtung 22 und der Bohrung 24 des
Hauptzylinders. Insbesondere zirkuliert die Flüssigkeit durch den Zwischenraum 29 zwischen
der Dichtung 22 und der Vertiefung 25, s. 2a.
Anschließend
dringt die Flüssigkeit
zwischen dem Sekundärkolben 11 und
der Bohrung 24 des Hauptzylinders ein, um dann über die
Leitung 31 in die Kammer 30 des Simulators 8 zu
fließen.
Die Zirkulation der Flüssigkeit
in Richtung Kammer 30 des Simulators ist in 2a durch
einen Pfeil 39 dargestellt.
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Der
Simulator erzeugt ein Gefühl
des Eindrückens
des Bremspedals, wobei er allmählich
und mit einem bestimmten Widerstand das Flüssigkeitsvolumen in die Kammer 30 aufnimmt.
Dazu ist der Simulator mit einem ersten Behälter 40 versehen,
der in einem zweiten Behälter 41 aufgenommen
ist, s. 4. Der erste Behälter 40 ist über eine
erste Feder 42 im Inneren des zweiten Behälters 41 federnd
gelagert. Der erste Behälter 40 weist
die Kammer 30, einen ersten Betätigungskolben 43 und
einen zweiten Betätigungskolben 44 auf.
Nachdem Flüssigkeit
in die Kammer 30 geflossen ist, wird der erste Kolben 43 zunächst gegen
eine Basis 45 gedrückt.
Diese Basis 45 ist fest mit dem ersten Behälter 40 verbunden. Nach
dem Füllen
der Kammer 30 mit Flüssigkeit
und sobald der erste Kolben 43 die Basis 45 berührt, wird der
zweite Betätigungskolben 44 dann
gegen den ersten Kolben 43 und die Basis 45 gedrückt. Da
dieser zweite Kolben 44 an einer zweiten Feder 46 angebracht
ist, verlagert sich der zweiten Kolben 44 solange, bis
er sich gegen den ersten Kolben 43 drückt. Dann bewirkt der Druck
der Flüssigkeit,
dass der erste Behälter 40 sich
zu einem Boden 47 des zweiten Behälters 41 verlagert.
Die aufeinanderfolgende Verlagerung jedes Kolbens 43 und 44,
die durch dass Füllen
der Kammer 30 mit einem Flüssigkeitsvolumen erfolgt, sowie
die Verlagerung des ersten Behälters 40 zu
dem Boden 47 des zweiten Behälters 41 führt dann
zu einem Widerstandsgefühl,
wenn das Bremspedal 3 von dem Fahrer heruntergedrückt wird.
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Wenn
mindestens eines der Elemente des elektrohydraulischen Kreises nicht
mehr funktioniert, wie z.B. die hydraulische Pumpe 5, kann
der Hauptzylinder 2 die Hilfsbremsung des Fahrzeugs gewährleisten.
In diesem Fall bleibt nach dem Eindrücken des Bremspedals 3 bei
einer Bremsung das Elektroventil 38 in einer geöffneten
Position. In dieser Position ermöglicht
es das Elektroventil 38, dass der Hauptzylinder mit der
Bremsvorrichtung F verbunden wird. Die in der Primärkammer 10 des
Hauptzylinders 2 enthaltene Flüssigkeit kann dann über die
Vorwärtsbewegung
des Kolbens 9 gegen den Sekundärkolben 11 in Richtung
Bremsvorrichtung F gedrückt werden,
um durch eine nicht dargestellte Leitung, die zur Bremsvorrichtung
F führt,
abgeleitet zu werden, s. 1.
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Um
zu verhindern, dass Flüssigkeit
in die Kammer 30 des Simulators dringt, wird die Verbindung
zwischen der Primärkammer 10 und
der Simulatorkammer 30 momentan mittels der Dichtung 22 getrennt.
Das Ergebnis der Trennung der Verbindung zwischen der Primärkammer 10 und
der Kammer 30 des Simulators 8 bei einer Bremsung
und bei einer Betriebsstörung
eines Elements des Kreises 1 ist in den 2a bis 2d dargestellt.
Die Komprimierung der Flüssigkeit
gegen den Sekundärkolben 11 bewirkt
die Verlagerung des Sekundärkolbens 11. Durch
seine Verlagerung bewirkt der Sekundärkolben 11 auch die
Verlagerung der torischen Dichtung 22, s. 2b.
Die Dichtung befindet sich dann außerhalb der Vertiefung 25.
Sie wird dann gegen die Bohrung 24 des Hauptzylinders und
gegen die Nut 16 gedrückt.
Da die Dichtung dicht und elastisch ist, trennt die Dichtung 22 erfindungsgemäß die Verbindung
zwischen der Primärkammer 10 und
der Kammer 30 des Simulators. Die Blockierung der Zirkulation
der Flüssigkeit
in Richtung Kammer 30 des Simulators 8 ist in 2b durch
den Pfeil 39 dargestellt.
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Erfindungsgemäß kann ein
Rückschlagmittel 48 in
der Entlastungsleitung 32 angeordnet sein, um zu vermeiden,
dass bei einer Bremsung Flüssigkeit über die
Entlastungsleitung 32 in die Simulatorkammer 30 eindringt,
s. 3. In der Entlastungsleitung 32 kann
zum Beispiel ein Rückschlagventil 48 angeordnet
sein, s. 3. Dieses Ventil 48 kann
einen ersten, festen Stift 49 und einen zweiten, nachgiebigen
Stift 50 aufweisen. Diese beiden Stifte 49 und 50 sind
diametral in das Innere der Entlastungsleitung 32 eingesetzt.
Sie sind senkrecht zur Achse 20 des Sekundärkolbens 11 eingesetzt.
Der Stift 50 ist länger
als der Stift 49 und zwischen dem Stift 49 und
der Primärkammer 10 angeordnet.
Somit kann die Flüssigkeit
nur ausgehend von der Simulatorkammer 30 zur Primärkammer 10 in
die Entlastungsleitung 32 eindringen.
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Wenn
es nicht erwünscht
ist, das Ventilelement 48 zu installieren, kommt man zu
dem gleichen Ergebnis, wenn die Entlastungsleitung 32 durch
die Wand der torischen Dichtung 22 verschlossen wird, deren
Elastizität
dementsprechend angepasst ist. Das Verschließen der Entlastungsleitung 32 durch die
Wand der Dichtung 22 ist in 3 gestrichelt
dargestellt.
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Beim
Lösen der
Bremse (oder beim Lösen des
Bremspedals) nach einer normalen Bremsung gleitet der Sekundärkolben 11 entlang
der Bohrung 24 des Hauptzylinders in Richtung Bremspedal 3,
bis sich die Dichtung gegenüber
der Vertiefung 25 befindet.
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Bei
einer abrupten Bremsung drückt
der Primärkolben 9 die
Flüssigkeit
in Richtung Bremsvorrichtung F gegen den Sekundärkolben 11. Aufgrund der
Schnelligkeit der Bremsung konnte ein kleines Flüssigkeitsvolumen in die Kammer 30 des
Simulators 8 eindringen, wobei es in dem Zwischenraum 29 zirkuliert
und zwischen der Bohrung 24 des Hauptzylinders und dem Sekundärkolben 11 dringt,
bevor der Sekundärkolben 11 mittels
der Dichtung 22 die Primärkammer 10 von der
Kammer 30 des Simulators 8 trennt, s. 2c und 2d.
Dieses Flüssigkeitsvolumen
erzeugt eine Druckwelle 51, s. 2d. Diese Druckwelle 51 kann
sich von der Kammer 30 des Simulators 8 zur Primärkammer 10 verbreiten.
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Beim
Lösen der
Bremse (oder beim Lösen des
Bremspedals) nach einem abrupten Bremsen verlagert sich der Primärkolben 9 schneller
als der Sekundärkolben 11 in
Richtung Bremspedal 3. Es bildet sich dann ein Unterdruck
zwischen der Primärkammer 10 und
der Simulatorkammer 30. Der in der Primärkammer 10 herrschende
Druck ist geringer als der in der Kammer 30 herrschende
Druck. Das Innere der Kammer 30 weist somit bezüglich des
Inneren der Primärkammer 10 einen Überdruck
auf. Dieser Überdruck
ist umso stärker
als die Dichtung 22 die Verlagerung des Sekundärkolbens 11 in
Richtung Bremspedal 3 bremst, während der Primärkolben 9 sich
weiterhin zum Bremspedal 3 verlagert.
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Somit
neigen der in der Simulatorkammer 30 herrschende Überdruck
und die in der Simulatorkammer 30 vorhandene Druckwelle 51 dazu,
die Dichtung 22 aus der Nut 16 herauszuziehen,
wenn sich die Dichtung gegenüber
der Vertiefung 25 befindet, s. 2d. Wenn
sich die Dichtung 22 gegenüber der Vertiefung 25 befindet,
neigt sie dazu, zur Primärkammer 10,
in der ein geringerer Druck herrscht, angesaugt zu werden. Der in
der Simulatorkammer 30 herrschende hohe Druck und die Druckwelle 51 führen dazu,
dass sich die Dichtung entlang einer Achse 52, die senkrecht
zur Achse 20 des Sekundärkolbens 11 ist,
entfernt, wobei sie über
den Durchmesser 23 verläuft.
Die Dichtung wird dann gegen die Abschrägung 27 und gegen
den Kragen 21 gedrückt.
Dann neigt die Dichtung dazu, um den Kragen 21 zu rollen und
sich zu biegen, um sich dann schließlich aus der Nut 16 zu
lösen.
Die Biegung der Dichtung 22, die sich aus der von der Druckwelle 51 und
von dem in der Simulatorkammer 30 herrschenden Überdruck ausgeübten Druckkraft
ergibt, ist in 2d gestrichelt dargestellt.
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Durch
die Erfindung kann die Dichtung 22 jedoch nicht mehr aus
der Nut 16 herausgezogen werden. Dieser Überdruck
wird nämlich
durch die Anwesenheit der Entlastungsleitung 32 in dem
Sekundärkolben 11 verringert,
s. 3. Diese Entlastungsleitung 32 ermöglicht das
Ablassen des Überdrucks
der Simulatorkammer 30 und der Druckwelle 51,
wobei die Simulatorkammer 30 mit der Primärkammer 10 verbunden
wird. Dieser Überdruckablass
kann über die
Entlastungsleitung 32 erfolgen, die die Dichtung 22 umgeht,
s. 3. Dieser Überdruckablass
ist um so einfacher als der Primärkolben 9 dazu
neigt, den Inhalt der Simulatorkammer 30 anzusaugen, wenn
er sich zum Bremspedal 3 verlagert.
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Dieser Überdruckablass
ist um so einfacher als sich die Dichtung 22 durch Ansaugen
von dem Boden 17 der Nut entfernt, wenn sie sich gegenüber der
Vertiefung 25 befindet. Dadurch, dass sich die Dichtung 22 von
dem Boden 17 der Nut 16 entfernt, gibt sie eine
Zwischenraum 53 frei, der das Ablassen dieses Überdrucks
und der Druckwelle 51 fördert.