Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer Kraftfahrzeugbremsanlage vom Typ „Brake-by- wire" , die aus a) einem sowohl mittels eines Bremspedals als auch mittels einer elektronischen Steuereinheit fahrerwunschabhängig betätigbaren Bremskraftverstärker, wobei Mittel zur Entkopplung einer kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker in der Betriebsart „Brake-by-wire" vorgesehen sind, b) einem dem Bremskraftverstärker nachgeschalteten Hauptbremszylinder, c) Mitteln zum Erfassen eines Fahrerverzögerungswunsches , sowie d) einem mit dem Bremspedal zusammenwirkenden Pedalwegsimulator besteht, durch den in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine auf das Bremspedal wirkende Rückstellkraft unabhängig von einer Betätigung des Bremskraftverstärkers simulierbar ist und der in der Betriebsart „Brake-by-wire" bei der Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker zuschaltbar und außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" abschaltbar ist, wobei e) eine mechanische Verbindung zwischen dem

Bremskraftverstärker und dem Bremspedal vorgesehen ist, die die Übertragung einer vom Bremskraftverstärker aufgebrachten Zugkraft auf das Bremspedal ermöglicht und die durch zwei Teile einer das Steuerventil des Bremskraftverstärkers betätigenden Betätigungsstange gebildet ist, die eine Relativbewegung zueinander ausführen können, wobei das erste Teil mit dem Ventilkolben des Steuerventils verbunden ist und das zweite Teil mit dem Bremspedal in kraftübertragender Verbindung steht und im ersten Teil teleskopartig geführt ist .

Eine derartige Betätigungseinheit ist aus der DE 10 2004 011 622 Al bekannt . Bei elektrohydraulischen BremsSystemen dieser Art besteht die Notwendigkeit, insbesondere im Rahmen von Selbsttests und Systemkalibrierungen bei Fahrzeugstillstand, aktiv Radbremsdrücke einzustellen, ohne dass der Fahrer das Bremspedal betätigt . Beispiele dafür sind der sog . Pre-Drive- Check, der vor Fahrtantritt beim Aktivieren des Bremssystems (Wake-Up z . B . per Fernbedienung der Zentralverriegelung oder Türkontakt) , oder Spül- und Kalibrierroutinen, die nach dem Ausschalten der Zündung ablaufen .

Der aktive Druckaufbau im Stillstand ohne Pedalbetätigung, der beispielsweise zum Zweck der Überprüfung der Simulatorabschaltung durchgeführt wird, stellt ein Gefährdungspotential dar, wenn gleichzeitig Wartungsarbeiten an der Bremsanlage vorgenommen werden (Einklemmgefahr) . Zwar kann der juristische Aspekt (Produkthaftung) hierbei durch Warnhinweise z . B . im Fahrzeughandbuch und in den Werkstattanweisungen abgedeckt werden, dennoch ist es wünschenswert, dass das System über Eigenintelligenz verfügt, um zumindest schwerwiegende Verletzungen des Werkstattpersonals auszuschließen .

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungseinheit der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei der die Verletzungsrisiken eliminiert werden .

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen den beiden Teilen ein elastisches Element angeordnet ist, das bei einer vom Fahrerwillen unabhängigen Betätigung des Bremskraftverstärkers durch die elektronische Steuereinheit komprimiert wird.

Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, dass das elastische Element als eine Druckfeder ausgebildet ist, die das erste Teil radial umgreift .

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der im Patentanspruch 1 oder 2 vorgeschlagenen Lösung weist das zweite Teil einen Anschlag auf, der nach dem Komprimieren der Druckfeder ein Mitnehmen des zweiten Teiles vom ersten Teil ermöglicht .

Eine andere besonders vorteilhafte Ausführung des Erfindungsgegenstandes gemäß Patentanspruch 4 besteht darin, dass das erste Teil im zweiten Teil teleskopartig geführt ist und dass das elastische Element durch mindestens zwei, vorzugsweise gegenüber liegend angeordnete, federnd vorgespannte Rastelemente eines zwischen den beiden Teilen vorgesehenen Verriegelungsmechanismus gebildet ist .

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der im Patentanspruch 4 vorgeschlagenen Lösung sind die beiden Teile beim Überschreiten einer entgegen der Betätigungsrichtung des Bremskraftverstärkers wirkenden, vorgegebenen Kraft voneinander trennbar .

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Verriegelungsmechanismus an dem dem Bremspedal abgewandten Ende des zweiten Teiles angeordnet ist .

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorhin erwähnten Erfindung wirken die Rastelemente im Sinne einer Entriegelung des Verriegelungsmechanismus mit einer am ersten Teil ausgebildeten Schräge zusammen .

Eine kostengünstig herstellbare und sehr zuverlässig arbeitende Ausführungsvariante des Erfindungsgegenstandes zeichnet sich dadurch aus , dass die federnd vorgespannten Rastelemente als Kugeln ausgebildet sind.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes besteht darin, dass softwaretechnische Mittel vorgesehen sind, die bei Auftreten eines sicherheitsunkritischen Fehlers einem bestimmten Betätigungsweg des Bremspedals eine geringere Fahrzeugverzögerung zuordnen .

Eine andere sinnvolle Ausführungsvariante der Erfindung sieht schließlich vor, dass bei Auftreten eines sicherheitskritischen Fehlers der Simulator kurzzeitig abgeschaltet wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert . In der Zeichnung zeigen :

Fig . 1 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit in Teilschnittdarstellung, bei der das Zu- sowie das Abschalten des Pedalwegsimulators durch hydraulische Mittel erfolgt;

Fig . 2a, b und 3a, b Diagramme charakteristischer Größen der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit zur Erläuterung der Funktion der Erfindung;

Fig . 4 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit in einer Fig . 1 entsprechenden Teilschnittdarstellung; und

Fig . 5a, b weitere Diagramme charakteristischer Größen der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit zur Erläuterung der Funktion der Erfindung .

Der Aufbau der vorhin erwähnten Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer Kraftfahrzeugbremsanlage vom Typ „Brake-by- wire" ist aus der in der Beschreibungseinleitung genannten DE 10 2004 011 622 Al bekannt . Deshalb ist in der Zeichnung ein Bremskraftverstärker, vorzugsweise ein Unterdruckbremskraftverstärker 1 , lediglich in einer Teilschnittdarstellung angedeutet, dessen Steuerventil 2 einerseits mittels eines Bremspedals 3 durch den Fahrer und andererseits unabhängig vom Fahrerwillen mittels eines Elektromagneten 10 betätigt werden kann . Der Weg einer beweglichen Wand des Bremskraftverstärkers 1 wird mittels eines Wegsensors (BWS) sensiert, während der Fahrerverzögerungswunsch mittels einer Sensoreinrichtung (PAS) erfasst wird. Da sowohl der Wegsensor als auch die Sensoreinrichtung in der vorhin genannten Veröffentlichung ausreichend offenbart sind, sind in der beiliegenden Zeichnung nicht dargestellt . Ein mit dem Bremspedal 3 insbesondere in der Betriebsart „Brake-by-wire" zusammenwirkender Pedalwegsimulator 4 , der dem Fahrer das gewöhnliche Bremspedalgefühl vermittelt, wirkt mit einer elektrohydraulischen Abschaltvorrichtung 5 zusammen, die den Pedalwegsimulator 4 außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" abschaltet . Der Pedalwegsimulator 4 befindet sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel außerhalb des Kraftflusses zwischen dem Bremspedal 3 und dem Bremskraftverstärker 1.

Der Übertragung der am Bremspedal 3 eingeleiteten Betätigungskraft auf einen Steuerkolben 6 des Steuerventils 2 dient eine mit dem Bremspedal 3 gekoppelte Kolbenstange 7 , die zweiteilig ausgebildet ist und aus einem mit dem Ventilkolben 6 verbundenen ersten Teil 8 sowie einem mit dem Bremspedal 3

verbundenen zweiten Teil 9 besteht . Zwischen den beiden Teilen 8 , 9 ist ein axialer Spalt „a" vorgesehen, der in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal 3 und dem Bremskraftverstärker 1 gewährleistet .

Wie der Zeichnung weiterhin zu entnehmen ist, ist der dem Bremspedal 3 zugeordnete Abschnitt des ersten Teiles 8 mit einer Stufenbohrung 13 versehen, die das zweite Teil 9 teilweise aufnimmt und dessen Führung dient . Dabei ist zwischen den beiden Teilen 8 , 9 wirkungsmäßig ein elastisches Element 11 derart angeordnet, dass es bei einer Relativbewegung der Teile 8 , 9 zueinander bzw . einer Bewegung des ersten Teiles 8 in der Zeichnung nach links komprimiert wird. Das elastische Element 11 ist vorzugsweise als eine Druckfeder 12 ausgebildet, die das zweite Teil 9 radial umgreift .

Die vorhin erwähnte Abschaltvorrichtung 5 ist im Wesentlichen durch eine Kolben-Zylinder-Anordnung 51 gebildet, deren Kolben 52 in kraftübertragender Verbindung mit dem Pedalwegsimulator 4 steht und einen Druckraum 57 begrenzt, der mittels einer hydraulischen Verbindung 53 an einen hydraulischen Niederdruckspeicher 54 angeschlossen ist . In der hydraulischen Verbindung ist ein elektromagnetisch betätigbares Ventil 55 eingefügt, das ein Absperren der erwähnten Verbindung ermöglicht . Außerdem ist es denkbar, wenn eine nicht dargestellte Sensoreinrichtung die Bewegung des Kolbens 52 erfasst, die j edoch nur dann möglich ist, wenn das Ventil 55 die hydraulische Verbindung zwischen dem Druckraum 57 und dem Niederdruckspeicher 54 frei gibt .

Bei einer Überprüfung der Beweglichkeit des hydraulischen Kolbens 52 bzw . der Funktion des Absperrventils 55 wird der vorhin erwähnte Elektromagnet 10 angesteuert . Dadurch bewegt

sich die Steuergruppe einschließlich des ersten Teiles 8 der Kolbenstange 7 in der Zeichnung nach links , wobei das erste Teil 8 nach einem definierten Weg „b" über einen Anschlag 13 das zweite, hintere Teil 9 und damit das Bremspedal 3 mit . Die Signale des Wegsensors BWS werden mit den Signalen der Sensoreinrichtung PAS verglichen . Die fehlerfreie Funktion ist in Fig . 2a, b dargestellt, wobei Fig . 2a die Ausgangssignale von BWS und PAS zeigt, während Fig . 2b die Abhängigkeit des in einem dem Bremskraftverstärker 1 nachgeschalteten, nicht gezeigten Hauptbremszylinder eingesteuerten hydraulischen Druckes P (THZ ) sowie der auf das Bremspedal 3 einwirkenden Betätigungskraft F _Bet vom Betätigungsweg s darstellt . Zu Beginn des Prüfvorgangs steigen die Spannung des BWS und der Hauptzylinderdruck bzw . die Ausgangskraft des

Bremskraftverstärkers . Wegversetzt setzt das Signal PAS ein, während sich das Bremspedal 3 mit geringem Kraftaufwand bewegt .

Tritt bei der Überprüfung der vorhin erläuterten Abschaltvorrichtung 5 ein Fehler (klemmender Kolben 52 , verstopftes Ventil 55, blockiertes Bremspedal 3 usw . ) auf, wird bei der Ansteuerung des Elektromagneten 10 die vorgespannte Druckfeder 12 zusammengedrückt . Die entsprechenden Kennlinien sind in Fig . 3a, b dargestellt .

Bei der in Fig . 4 dargestellten zweiten Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist das dem Bremspedal 3 zugeordnete zweite Teil 90 mit einer Bohrung 130 versehen, die das erste Teil 80 teilweise aufnimmt und dessen Führung dient . Dabei ist an dem dem Bremspedal 3 abgewandten Ende des zweiten Teiles 90 ein Verriegelungsmechanismus 110 vorgesehen, der die Relativbewegung des ersten Teiles 80 gegenüber dem zweiten Teil 90 begrenzt . Der erwähnte Verriegelungsmechanismus wird im gezeigten Beispiel durch mindestens zwei versetzt angeordnete, im zweiten Teil 90 radial geführte Rastelemente 130 sowie eine

am ersten Teil 80 ausgebildete Schräge 140 gebildet, wobei die Rastelemente als mittels nicht bezeichneter Federn vorgespannte Kugeln ausgeführt sind.

Die Überprüfung der Beweglichkeit der hydraulischen Kolben 52 , 60 bzw . der Funktion des Absperrventils 55 wird entweder bei j eder Bremsung oder nur bei bestimmten Bremsvorgängen bzw . vor der Inbetriebnahme des Fahrzeuges durchgeführt . Dabei wird das Steuerventil 6 des Bremskraftverstärkers 1 mittels des vorhin erwähnten Elektromagneten 10 angesteuert, so dass sich das erste Teil 80 der Betätigungsstange 7 zunächst in der Zeichnung nach links bewegt . Nachdem das erste Teil 80 den Weg „b" zurück gelegt hatte, wird über den Verriegelungsmechanismus 110 das zweite Teil 90 und somit das Bremspedal 3 mitgenommen . Nach einem kleinen Anstieg einer am Bremspedal 3 entgegen der Betätigungsrichtung wirkenden Kraft wird das erste Teil 80 vom zweiten Teil 90 entkoppelt, so dass keine Einklemmgefahr durch das mitbewegte Bremspedal 3 droht .

Während des Betriebs des erfindungsgemäßen Bremssystems muss gewährleistet werden, dass der vorhin erwähnte Sicherheitsabstand „b" im Falle eines Vorlaufens der beweglichen Wand des Bremskraftverstärkers 1 bei einer gewollten Teil- oder Vollbremsung über den vorgesehenen Weg hinaus - also im Falle von Luft im System oder einer anderen Leckage im Hydrauliksystem - nicht aufgebraucht wird. In diesem Falle würde es nicht mehr möglich sein, durch Lösen des Bremspedals 3 diesen Fahrerwunsch dem System plausibel zu machen, da beim Lösen des Bremspedals 3 dieses in der gegenwärtigen Stellung stehen bleiben würde; dies bedeutet, dass die Bremsen aus der gegenwärtigen Stellung nicht gelöst werden könnten und die den Bremspedalweg erfassende Sensoreinrichtung (PAS) keine Bremspedalrückstellbewegung erkennt, so dass das Fahrzeug dauerhaft gebremst bliebe . Trotz

Wegnahme des Fahrerfußes vom Bremspedal 3 würde das Bremspedal 3 nicht selbsttätig zurückkehren, da das Bremspedal 3 durch den Bremskraftverstärker 1 in der gegenwärtigen Stellung gehalten würde .

Wie bereits oben, insbesondere im Zusammenhang mit Fig . 3a, b, erwähnt wurde, wird eine Plausibilitätsabfrage zwischen den Signalen der den Fahrerwunsch erfassenden Sensoreinrichtung (PAS) und des den Weg der beweglichen Wand des Bremskraftverstärkers 1 erfassenden Wegsensors (BWS) durchgeführt . Weichen die einander zugeordneten Werte bei der Plausibilitätsabfrage stark voneinander ab bzw . wird ein definierter Schwellenwert überschritten, so werden softwaretechnische Maßnahmen durchgeführt, deren Wirkung in Fig . 5a dargestellt ist, die die Abhängigkeit der Fahrzeugverzögerung V vom Betätigungsweg s des Bremspedals 3 zeigt . Dabei wird mit Vi die Charakteristik eines fehlerfreien Systems bezeichnet, während mit V ₂ die Charakteristik eines Systems bezeichnet wird, bei dem einer der vorhin genannten Fehler aufgetreten ist . Wie der diagrammatischen Darstellung in Fig . 5a zu entnehmen ist, wird durch geeignete Softwaremittel sicher gestellt, dass die Charakteristik „gestreckt" wird, d. h, dass dem gleichen Verzögerungswert ein längerer Bremspedalweg s zugeordnet wird. So muss zum Erreichen eines Verzögerungswertes von beispielsweise 40%, für den beim intakten Bremssystem ein Pedalweg s von ca . 25 mm erforderlich ist, beim fehlerhaften System ein Pedalweg s von ca . 55 mm zurück gelegt werden . Die beschriebenen Maßnahmen sind insbesondere bei Auftreten von sicherheitsunkritischen Fehlern anwendbar .

Treten im System sicherheitskritische Fehler auf, wird der Pedalwegsimulator 4 kurzfristig abgeschaltet bzw . das vorhin genannte Ventil 55 geöffnet, so dass der dabei erzielte längere

Betätigungsweg des Bremspedals 3 ohne Kraftanstieg der Betätigungskraft einhergeht . Das Verhalten des Systems ist in Fig . 5b dargestellt . Dabei wird mit Fi die Charakteristik eines fehlerfreien Systems bezeichnet, während mit F ₂ die Charakteristik eines Systems bezeichnet wird, bei dem einer der vorhin genannten Fehler aufgetreten ist .

Bei Auftreten derartiger Phänomene wird ein optisches oder akustisches Warnsignal erzeugt, so dass dem Fahrer angezeigt wird, dass sich die Bremsfunktion in einem nichtarttypischen Zustand befindet, was bedeuten kann, dass entweder zu viel Luft im System ist oder dass eine Leckage zu diesem Zustand geführt hat .