DE10039238A1 - Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische Bremsanlage - Google Patents
Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische BremsanlageInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische Bremsanlage vom Typ "Brake-by-wire", die als ein Tandemhauptzylinder ausgebildet ist, dessen erster und zweiter Kolben durch jeweils eine Rückstellfeder entgegen der Betätigungsrichtung vorgespannt sind. Der erste Druckraum des Tandemhauptzylinders ist mit einem hydraulischen Raum verbunden, der von einem Simulatorelement begrenzt wird. Andererseits begrenzt das Simulatorelement eine eine Simulatorfeder aufnehmende Simulatorkammer, die mit einem Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Dabei ist eine Ventileinrichtung vorgesehen, die die hydraulische Verbindung zwischen Simulatorkammer und Druckmittelvorratsbehälter absperrt bzw. freigibt. DOLLAR A Um eine kostengünstig herstellbare und problemlos entlüftbare Betätigungseinheit vorzuschlagen, wird erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18) gebildet ist und daß die Ventileinrichtung durch eine am zweiten Kolben (3) angeordnete Dichtung (24) sowie den Mündungsbereich eines im Bewegungsbereich der Dichtung (24) ausgebildeten Kanals gebildet ist, der die hydraulische Verbindung (23) bildet.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit
für eine elektrohydraulische Bremsanlage vom Typ "Brake-by
wire" mit:
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK- Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK-Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, wobei zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter eine zweite hydraulische Verbindung vorgesehen ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die hydraulische Verbindung zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter absperrt bzw. freigibt und die durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist.
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK- Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK-Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, wobei zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter eine zweite hydraulische Verbindung vorgesehen ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die hydraulische Verbindung zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter absperrt bzw. freigibt und die durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist.
Eine derartige Betätigungseinheit ist z. B. aus der
DE 198 22 411 A1 bekannt. Das Besondere an der vorbekannten
Betätigungseinheit besteht darin, daß das Simulatorelement
durch einen metallischen Faltenbalg gebildet ist, der die
Simulatorfeder vorspannungsfrei aufnimmt. Die vorhin
erwähnte dritte Ventileinrichtung, die in der Verbindung
zwischen dem Innenraum des Faltenbalgs und dem Nachlaufraum
des zweiten Druckraumes angeordnet ist, besteht aus einem
Sitzventil, das mittels eines auf einer Drehachse
gelagerten zweiarmigen Kipphebels durch die Bewegung des
zweiten Kolbens mechanisch betätigbar ist. Als nachteilig
wird bei der vorbekannten Betätigungseinheit insbesondere
die komplizierte Ausführung der Betätigung der dritten
Ventileinrichtung angesehen, die erhebliche Herstellungs-
bzw. Montagekosten verursacht. Als problematisch wird auch
die Entlüftung des Faltenbalg-Innenraumes angesehen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine
Betätigungseinheit der eingangs genannten Gattung
vorzuschlagen, die kostengünstig herstellbar und problemlos
entlüftbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Simulatorelement durch einen mit dem im ersten Druckraum
eingesteuerten Druck beaufschlagbaren (Simulator-)Kolben
gebildet ist und daß die dritte Ventileinrichtung durch
eine am zweiten Kolben angeordnete Dichtung sowie den
Mündungsbereich eines im Bewegungsbereich der Dichtung
ausgebildeten Kanals gebildet ist, der die zweite
hydraulische Verbindung bildet. Durch diese Maßnahmen wird
eine Abschaltung der Simulatorwirkung innerhalb des
Notbetriebs realisiert, bei der möglichst geringe
Verlustwege bis zum ersten Druckaufbau in den Fahrzeug-
Radbremsen realisiert werden.
Eine zweite erfindungsgemäße Lösung der vorhin gestellten
Aufgabe besteht darin, daß bei einer Betätigungseinheit,
bei der keine zweite hydraulische Verbindung zwischen der
Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter
vorgesehen ist, das Simulatorelement durch einen
hydraulischen Simulatorkolben gebildet ist und daß die
dritte Ventileinrichtung durch eine am zweiten Kolben
angeordnete Dichtung sowie den Mündungsbereich eines im
Bewegungsbereich der Dichtung ausgebildeten Kanals gebildet
ist, der die hydraulische Verbindung bildet und der
einerseits mit dem ersten Druckraum und andererseits mit
einem durch den Simulatorkolben von der Simulatorkammer
getrennten hydraulischen Raum in Verbindung steht.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der zweiten
Lösung kann auch zwischen der Simulatorkammer und dem
Druckmittelvorratsbehälter eine zweite hydraulische
Verbindung vorgesehen sein.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht
vor, daß in der hydraulischen Verbindung oder in der
zweiten hydraulischen Verbindung hydraulische Widerstände
bzw. Drosselmittel vorgesehen sind. Durch die erwähnten
Maßnahmen wird eine wirksame Dämpfung bei der Betätigung
des Simulators erreicht.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den
Unteransprüchen 6 bis 8 aufgeführt.
Eine dritte sowie eine vierte Lösung der vorhin gestellten
Aufgabe besteht darin, daß bei Betätigungseinheiten, bei
denen die dritte Ventileinrichtung die erste oder die
zweite hydraulische Verbindung absperrt bzw. freigibt und
als ein Sitzventil ausgebildet ist und einen Ventilkörper
aufweist, der in seiner Schließrichtung mittels einer Feder
vorgespannt ist, das Simulatorelement durch einen
hydraulischen Simulatorkolben gebildet ist und daß die
dritte Ventileinrichtung mittels eines am zweiten Kolben
axial anliegenden Quergliedes betätigbar ist. Die eben
erwähnte vierte Lösung ist besonders für eine
Betätigungseinheit geeignet, bei der keine zweite
hydraulische Verbindung zwischen der Simulatorkammer und
dem Druckmittelvorratsbehälter vorgesehen ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung
sind den Unteransprüchen 11 bis 16 entnehmbar.
Für die Fahrerwunscherfassung hat sich als vorteilhaft
herausgestellt, ein Wegsensorsignal zu verwenden. Das
Wegsensorsignal wird bei einer weiteren Ausgestaltung des
Erfindungsgegenstandes von einem im Gehäuse integrierten
Wegmeßsystem geliefert, wobei der erste Kolben als
Bestandteil dieses den Betätigungsweg erfassenden
Meßsystems ausgebildet ist.
Bei einem sehr zuverlässig funktionierenden Wegmeßsystem
sind auf der zylindrischen Oberfläche des ersten Kolbens
Signalgeberelemente des Wegmeßsystems angebracht, dessen
Signalaufnehmer im Gehäuse angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von vier
Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen
Betätigungseinheit im Axialschnitt;
Fig. 2 eine Einzelheit der in Fig. 1 gezeigten
Ausführung in größerem Maßstab;
Fig. 3 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen
Betätigungseinheit in einer Fig. 1 entsprechenden
Darstellung;
Fig. 4 eine dritte Ausführung der erfindungsgemäßen
Betätigungseinheit in einer Fig. 1 entsprechenden
Darstellung; und
Fig. 5 eine vierte Ausführung der erfindungsgemäßen
Betätigungseinheit in einer Fig. 1 entsprechenden
Darstellung.
Die in Fig. 1 dargestellte Betätigungseinheit besteht im
wesentlichen aus einem mittels eines nicht gezeigten
Betätigungspedals betätigbaren, zweikreisigen Druckerzeuger
bzw. Tandemhauptzylinder 1 sowie einem mit dem
Hauptbremszylinder 1 zusammenwirkenden Simulator 30. Ein
Hauptbremszylindergehäuse 20 weist in einer Bohrung durch
zwei Kolben 2, 3 begrenzte, voneinander getrennte
Druckräume 4, 5 auf, die mit einem drucklos ausgeführten
Druckmittelvorratsbehälter 6 in Verbindung stehen. An die
beiden Druckräume (Primärdruckraum 4, Sekundärdruckraum 5)
sind mittels lediglich schematisch angedeuteter,
absperrbarer hydraulischer Verbindungen 7, 8 nicht
gezeigte, den Fahrzeugachsen zugeordnete hydraulische
Radbremsen angeschlossen. Das Absperren der hydraulischen
Verbindungen 7, 8 erfolgt beispielsweise durch
elektromagnetisch betätigbare, stromlos offene (SO-)2/2-
Wegeventile 9, 10. Während der erste Druckraum 4 unter
Zwischenschaltung eines im ersten Kolben 2 angeordneten
ersten Zentralventils 12 mittels eines Druckmittelkanals 16
mit dem Druckmittelvorratsbehälter 6 in Verbindung steht,
begrenzt der zweite Kolben 3 im Hauptbremszylindergehäuse
20 einen Nachlaufraum 11, der einerseits über ein im
zweiten Kolben 3 angeordnetes zweites Zentralventil 13 mit
dem zugeordneten Druckraum 5 und andererseits über einen im
Hauptzylindergehäuse 20 ausgebildeten, nicht gezeigten
Druckmittelkanal mit dem Druckmittelvorratsbehälter 6 in
Verbindung steht.
Wie Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, sind in den erwähnten
Druckräumen 4, 5 eine erste sowie eine zweite
Rückstellfeder 14, 15 angeordnet, die die Kolben 2, 3
entgegen deren Betätigungsrichtung vorspannen bzw. in der
Ausgangsposition halten. An den ersten bzw. den
Primärdruckraum 4 ist mittels einer hydraulischen
Verbindung 17 ein hydraulischer Raum 19 angeschlossen, der
von einem hydraulischen Kolben bzw. Simulatorkolben 18
begrenzt ist. Der Simulatorkolben 18, der andererseits eine
Simulatorkammer 21 begrenzt, bildet zusammen mit einer in
der Simulatorkammer 21 angeordneten Simulatorfeder 22 einen
Pedalsimulator, der mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist
und der beim Absperren der Druckräume 4, 5 dem Fahrer des
Fahrzeuges das gewöhnliche Pedalgefühl vermittelt. Die
Simulatorfeder 22 bestimmt dabei der Verlauf der
Pedalcharakteristik, d. h., der Abhängigkeit der Pedalkraft
vom Betätigungsweg.
Um beim Absperren der Druckräume 4, 5 eine Relativbewegung
des ersten Kolbens 2 gegenüber dem Gehäuse 20 zu
ermöglichen, die ein Beaufschlagen des hydraulischen Raumes
19 mit dem aus dem ersten Druckraum 4 verdrängten
Druckmittelvolumen zur Folge hat, ist zwischen der
Simulatorkammer 21 und dem vorhin erwähnten Nachlaufraum 11
bzw. dem Druckmittelvorratsbehälter 6 eine hydraulische
Verbindung 23 vorgesehen, die im Falle einer Notbremsung
unterbrochen bzw. abgesperrt werden muß. Die hydraulische
Verbindung 23 ist im in Fig. 1 gezeigten Beispiel als eine
Bohrung bzw. ein Kanal ausgebildet, in dessen
Mündungsbereich im Nachlaufraum 11 eine am zweiten Kolben 3
angeordnete Dichtung bzw. Dichtmanschette 24 (s.
insbesondere Fig. 2) angeordnet ist. Der Mündungsbereich
des Kanals 23 bildet zusammen mit der Dichtmanschette 24
eine dritte Ventileinrichtung. Durch die beschriebene
Anordnung wird erreicht, daß das Druckmittel beim
abgesperrten zweiten Druckraum 5 aus dem ersten Druckraum 4
an der (stehenden) Dichtmanschette 24 vorbei in den
Druckmittelvorratsbehälter 6 verschoben werden kann.
Dagegen werden bei einer Notbremsung, bei der die vorhin
erwähnten Absperrventile 9, 10 offen bleiben, die beiden
Kolben 2, 3 verschoben, so daß die auf dem zweiten Kolben 3
angeordnete Dichtmanschette 24 die Mündung des Kanals 23
überfährt und die Verbindung zwischen dem ersten Druckraum
4 bzw. der Simulatorkammer 21 und dem Druckmittel
vorratsbehälter 6 unterbricht, so daß der Pedalsimulator 30
kein Druckmittelvolumen mehr aufnehmen kann und in den
beiden Druckräumen 4, 5 ein hydraulischer Druck aufgebaut
werden kann.
Der vorhin erwähnten Fig. 2 ist zu entnehmen, daß die
hydraulische Verbindung 23 in einer Ringnut 25 mündet, die
derart bemessen ist, daß die Dichtmanschette 24 im
gezeigten Zustand radial spannungsfrei verbaut ist. Dadurch
entfallen im "Brake-by-wire"-Modus sowohl die Reibkräfte
als Störgröße in der Kraft-Weg-Kennlinie als auch der
Verschleiß der Dichtmanschette.
Wie schließlich aus Fig. 1 erhellt, weist der
Simulatorkolben 18 eine Sackbohrung 26 auf, die ein
elastisches Teil 27, beispielsweise eine gummielastische
Scheibe, sowie ein am elastischen Teil 27 axial anliegendes
Druckstück 28 aufnimmt. Dem Druckstück 28 gegenüber
befindet sich in der Simulatorkammer 21 eine zylindrische
Verlängerung 29 eines die Simulatorkammer 21
verschließenden Verschlußteiles 31, an der bei einem
übermäßigen Hub des Simulatorkolbens 18 das Druckstück 28
zur Anlage kommt. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird
ein elastischer Anschlag realisiert. Um bei der Betätigung
der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit eine
Dämpfungsfunktion zu erfüllen können in der hydraulischen
Verbindung 17 oder der zweiten hydraulischen Verbindung 23
nicht gezeigte hydraulische Widerstände bzw. Drosselmittel
vorgesehen sein.
Der Aufbau der in Fig. 3 dargestellten zweiten Ausführung
der Erfindung entspricht im wesentlichen dem, der im
Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurde. Die im
vorhergehenden Text erwähnte dritte Ventileinrichtung, die
in ihrer offenen Stellung ein Verschieben des Druckmittels
aus dem ersten Druckraum 4 in den durch den Simulatorkolben
18 begrenzten hydraulischen Raum 19 ermöglicht, sperrt bei
der gezeigten Ausführung die erste hydraulische Verbindung
14 zwischen dem ersten Druckraum 4 und dem Raum 19 ab bzw.
gibt diese Verbindung frei. Obwohl in Fig. 3 auch eine
zweite hydraulische Verbindung 23 zwischen der
Simulatorkammer 21 und dem im Zusammenhang mit Fig. 1
erwähnten Nachlaufraum 11 dargestellt ist, ist eine weitere
Ausführung denkbar, bei der zwischen der Simulatorkammer 21
und dem Nachlaufraum 11 keine Verbindung vorgesehen ist, so
daß die Simulatorkammer 21 "trocken" bleibt. Um den vorhin
erwähnten elastischen Anschlag des Simulatorkolbens 18' zu
realisieren weist der Simulatorkolben 18' bei der gezeigten
Ausführung eine axiale Verlängerung 32 auf, die an einem
Druckstück 33 zur Anlage gebracht werden kann, das an einem
elastischen Teil 34 anliegt. Sowohl das Druckstück 33 als
auch das elastische Teil 34 sind in einem die
Simulatorkammer 21 verschließenden Verschlußteil 35
angeordnet. Das Absperren der ersten hydraulischen
Verbindung 14 erfolgt, ähnlich wie bei der Ausführung gemäß
Fig. 1 und 2, dadurch, daß eine am zweiten Kolben 5
angeordnete Dichtmanschette 24' den Mündungsbereich der
Verbindung 14 überfährt.
Die in Fig. 4 gezeigte dritte Ausführung der Erfindung
entspricht funktionsmäßig der ersten Ausführung gemäß Fig.
1, bei der die dritte Ventileinrichtung die hydraulische
Verbindung 23 zwischen der Simulatorkammer 21 und dem
Nachlaufraum 11 absperrt bzw. freigibt. Die dritte
Ventileinrichtung wird hierbei als ein Sitzventil 40
ausgebildet, das durch eine Relativbewegung des zweiten
Kolbens 3 gegenüber dem Gehäuse 20' mechanisch betätigbar
ist. Zu diesem Zweck ist in einer Bohrung 41 des Gehäuses
20', die zu der Bohrung parallel verläuft, die die beiden
Kolben 2, 3 aufnimmt, ein Kraftübertragungselement 42
geführt, in dem ein Querglied 43 befestigt ist, das an
einer am zweiten Kolben 3 ausgebildeten Anlagefläche 44
axial anliegt. Am Kraftübertragungselement 42 stützt sich
unter Vorspannung einer Ventilfeder 46 ein Ventilkörper 45
ab, der, mit einem Ventilsitz 47 zusammenwirkend, die über
den Nachlaufraum 11 führende hydraulische Verbindung 23
zwischen der Simulatorkammer 21 und dem Druckmittelvorrats
behälter 6 absperren kann. Wie Fig. 4 zu entnehmen ist,
besteht die hydraulische Verbindung 23 aus einer von der
Simulatorkammer 21 ausgehenden Bohrung 48, einem Teil der
vorhin erwähnten Bohrung 41 sowie einem Kanal 49, der mit
einem dem zweiten Druckraum 5 zugeordneten Behälteranschluß
50 in Verbindung steht. Das Sitzventil 40 ist dabei
vorzugsweise derart ausgelegt, daß der Schließweg seines
Ventilkörpers 45 größer ist als der Schließweg des im
zweiten Kolben 3 angeordneten Zentralventils 13. Der
Führung des Ventilkörpers 45 dient ein Führungsring 51,
durch den sich ein axialer Fortsatz 52 des Ventilkörpers 45
hindurcherstreckt. Um eine einwandfreie Strömung des
hydraulischen Druckmittels zwischen der Simulatorkammer 21
und dem Druckmittelvorratsbehälter 6 zu gewährleisten ist
der axiale Fortsatz 52 mit radialen Rippen 53 versehen.
Schließlich entspricht die in Fig. 5 gezeigte vierte
Ausführung der Erfindung funktionsmäßig der zweiten
Ausführung gemäß Fig. 3, bei der die dritte
Ventileinrichtung bzw. das Sitzventil 40 die hydraulische
Verbindung 14 zwischen dem ersten Druckraum 4 und dem durch
den Simulatorkolben 18' begrenzten hydraulischen Raum 19
absperrt bzw. freigibt. Das in der Bohrung 41 abgedichtet
geführte Kraftübertragungselement 42 bildet mit seiner
Dichtmanschette 54 eine hydraulische Wirkfläche, die in der
offenen Stellung des Sitzventils 40 mit dem aus dem ersten
Druckraum 4 ausströmenden Druckmittel beaufschlagt wird.
Dabei entsteht eine Kraft, die die Kraft der Ventilfeder 46
und somit das Schließen des Sitzventils 40 unterstützt.
Ansonsten entspricht die Funktionsweise dieser Ausführung
der Funktionsweise der zweiten Ausführung, so daß sich eine
weitergehende Erklärung erübrigt.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung erhellt, muß bei
einem Ausfall der die elektrohydraulische Bremsanlage
steuernden Elektronik sichergestellt werden, daß die vorhin
erwähnten Verbindungen unterbunden werden. Andererseits
könnte im ersten Druckraum 4 kein Bremsdruck für den
schematisch angedeuteten Bremskreis aufgebaut werden. Wird
nun die insbesondere in Fig. 4 und 5 dargestellte
erfindungsgemäße Betätigungseinheit durch Niederdrücken des
nicht gezeigten Bremspedals betätigt, so werden in
bekannter Art und Weise die beiden Kolben 2, 3 in der
Zeichnung nach links bewegt, wobei das Querglied 43 unter
der Vorspannung der Ventilfeder 46 dem zweiten Kolben 3
folgt, bis der Ventilkörper 45 am Dichtsitz 47 zur Anlage
kommt.
Ein wichtiger technischer Aspekt besteht bei sämtlichen
Bremsanlagen des Typs "Brake-by-Wire" in der zuverlässigen
Erkennung des Fahrerverzögerungswunsches. Im Laufe der
Entwicklungen hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß
hierzu Signale von den Betätigungsweg der
Betätigungseinheit erfassenden Systemen bzw.
Sensoranordnungen verwendet werden können. Deswegen wird
vorgeschlagen, im Eintrittsbereich des Gehäuses 20, 27 ein
lediglich schematisch angedeutetes Wegmeßsystem 37
vorzusehen, dessen für die Signalgenerierung zuständige,
nicht dargestellte Elemente auf der zylindrischen
Oberfläche des ersten Kolbens 2 angebracht sind, während
die Signalaufnehmerelemente im Gehäuse 20, 20' integriert
sind.
Claims (18)
1. Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische
Bremsanlage vom Typ "Brake-by-wire" mit:
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK- Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, wobei zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter eine zweite hydraulische Verbindung vorgesehen ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die hydraulische Verbindung zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter absperrt bzw. freigibt und die durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18) gebildet ist und daß die dritte Ventileinrichtung durch eine am zweiten Kolben (3) angeordnete Dichtung (24) sowie den Mündungsbereich eines im Bewegungsbereich der Dichtung (24) ausgebildeten Kanals gebildet ist, der die zweite hydraulische Verbindung (23) bildet.
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK- Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, wobei zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter eine zweite hydraulische Verbindung vorgesehen ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die hydraulische Verbindung zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter absperrt bzw. freigibt und die durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18) gebildet ist und daß die dritte Ventileinrichtung durch eine am zweiten Kolben (3) angeordnete Dichtung (24) sowie den Mündungsbereich eines im Bewegungsbereich der Dichtung (24) ausgebildeten Kanals gebildet ist, der die zweite hydraulische Verbindung (23) bildet.
2. Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische
Bremsanlage vom Typ "Brake-by-wire" mit:
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK- Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die hydraulische Verbindung absperrt bzw. freigibt und die durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18') gebildet ist und daß die dritte Ventileinrichtung durch eine am zweiten Kolben (3) angeordnete Dichtung (24') sowie den Mündungsbereich eines im Bewegungsbereich der Dichtung (24') ausgebildeten Kanals gebildet ist, der die hydraulische Verbindung (14) bildet und der einerseits mit dem ersten Druckraum (4) und andererseits mit einem durch den Simulatorkolben (18') von der Simulatorkammer (21) getrennten hydraulischen Raum (19) in Verbindung steht.
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK- Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die hydraulische Verbindung absperrt bzw. freigibt und die durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18') gebildet ist und daß die dritte Ventileinrichtung durch eine am zweiten Kolben (3) angeordnete Dichtung (24') sowie den Mündungsbereich eines im Bewegungsbereich der Dichtung (24') ausgebildeten Kanals gebildet ist, der die hydraulische Verbindung (14) bildet und der einerseits mit dem ersten Druckraum (4) und andererseits mit einem durch den Simulatorkolben (18') von der Simulatorkammer (21) getrennten hydraulischen Raum (19) in Verbindung steht.
3. Betätigungseinheit nach Anspruch 2 dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der Simulatorkammer (21)
und dem Druckmittelvorratsbehälter (6) eine zweite
hydraulische Verbindung (23') vorgesehen ist.
4. Betätigungseinheit nach Anspruch 1 oder 2 dadurch
gekennzeichnet, daß in der hydraulischen Verbindung
(14) hydraulische Widerstände bzw. Drosselmittel
vorgesehen sind.
5. Betätigungseinheit nach Anspruch 1 oder 3 dadurch
gekennzeichnet, daß in der zweiten hydraulischen
Verbindung (23, 23') hydraulische Widerstände bzw.
Drosselmittel vorgesehen sind.
6. Betätigungseinheit nach Anspruch 1 dadurch
gekennzeichnet, daß der Mündungsbereich des Kanals in
einem dem zweiten Druckraum (5) zugeordneten
Nachlaufraum (11) derart ausgebildet ist, daß die
Dichtung (24) radial spannungsfrei verbaut ist.
7. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (24, 24') als
eine Dichtmanschette ausgeführt ist.
8. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als ein
Dicht- bzw. ein O-Ring ausgeführt ist.
9. Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische
Bremsanlage vom Typ "Brake-by-wire" mit:
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK- Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer ersten hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, wobei zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter eine zweite hydraulische Verbindung vorgesehen ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die zweite hydraulische Verbindung absperrt bzw. freigibt und die als ein Sitzventil ausgebildet ist und einen Ventilkörper aufweist, der in seiner Schließrichtung mittels einer Ventilfeder vorgespannt ist und der durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18') gebildet ist und daß das Sitzventil (40) mittels eines am zweiten Kolben (3) axial anliegenden Quergliedes (43) betätigbar ist.
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK- Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer ersten hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, wobei zwischen der Simulatorkammer und dem Druckmittelvorratsbehälter eine zweite hydraulische Verbindung vorgesehen ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die zweite hydraulische Verbindung absperrt bzw. freigibt und die als ein Sitzventil ausgebildet ist und einen Ventilkörper aufweist, der in seiner Schließrichtung mittels einer Ventilfeder vorgespannt ist und der durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18') gebildet ist und daß das Sitzventil (40) mittels eines am zweiten Kolben (3) axial anliegenden Quergliedes (43) betätigbar ist.
10. Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische
Bremsanlage vom Typ "Brake-by-wire" mit:
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK- Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die hydraulische Verbindung absperrt bzw. freigibt und die als ein Sitzventil ausgebildet ist und einen Ventilkörper aufweist, der in seiner Schließrichtung mittels einer Ventilfeder vorgespannt ist und der durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18') gebildet ist und daß das Sitzventil (40) mittels eines am zweiten Kolben (3) axial anliegenden Quergliedes (43) betätigbar ist.
einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK- Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch ein eine Simulatorkammer begrenzendes, mit einer Simulatorfeder zusammenwirkendes Simulatorelement gebildet wird, das mittels einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die die hydraulische Verbindung absperrt bzw. freigibt und die als ein Sitzventil ausgebildet ist und einen Ventilkörper aufweist, der in seiner Schließrichtung mittels einer Ventilfeder vorgespannt ist und der durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Simulatorelement durch einen hydraulischen Simulatorkolben (18') gebildet ist und daß das Sitzventil (40) mittels eines am zweiten Kolben (3) axial anliegenden Quergliedes (43) betätigbar ist.
11. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Simulatorkolben
(18, 18') mit einem elastischen Anschlag (27, 28, 29 bzw.
32, 33, 34) zusammenwirkt.
12. Betätigungseinheit nach Anspruch 11 dadurch
gekennzeichnet, daß der der Simulatorkolben (18') eine
axiale Verlängerung (32) aufweist, die mit dem
elastischen Anschlag (33, 34) in Eingriff bringbar ist.
13. Betätigungseinheit nach Ansprüch dadurch
gekennzeichnet, daß der elastische Anschlag (27, 28) im
Simulatorkolben (18) angeordnet ist und mit einem
axialen Anschlagelement (29) in Eingriff bringbar ist.
14. Betätigungseinheit nach Anspruch 9 oder 10, wobei der
zweite Druckraum unter Zwischenschaltung eines im
zweiten Kolben angeordneten Zentralventils mit dem
Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung steht,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schließweg des
Ventilkörpers (45) größer ist als der Schließweg des
Zentralventils (13).
15. Betätigungseinheit nach Anspruch 9 oder 10 dadurch
gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (45) in einem
Führungsring (51) geführt wird, wobei ein der Führung
des Ventilkörpers (46) dienender axialer Fortsatz (52)
mit axialen Rippen (53) versehen ist.
16. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche bis
dadurch gekennzeichnet, daß das Querglied (43) mit
einem Kraftübertragungselement (42) zusammenwirkt, an
dem der axiale Fortsatz (52) anliegt und das eine
hydraulische Wirkfläche darstellt, die in der offenen
Stellung des Sitzventils (40) mit dem aus dem ersten
Druckraum (4) herausströmenden Druckmittel
beaufschlagbar ist.
17. Betätigungseinheit nach einem der vorhergehenden
Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben
(2) als Bestandteil eines den Betätigungsweg
erfassenden, im Gehäuse (20) integrierten
Wegmeßsystems (37) ausgebildet ist.
18. Betätigungseinheit nach Anspruch 17 dadurch
gekennzeichnet, daß auf der zylindrischen Oberfläche
des ersten Kolbens (2) Signalgeberelemente des
Wegmeßsystems angebracht sind, dessen Signalaufnehmer
im Gehäuse (20) angeordnet ist.
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---|---|---|---|
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JP2001570496A JP2003528768A (ja) | 2000-03-27 | 2001-03-23 | 電気油圧式ブレーキ装置用の操作ユニット |
DE50112440T DE50112440D1 (de) | 2000-03-27 | 2001-03-23 | Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische bremsanlage |
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