DE102011003510A1 - Brake booster for brake assembly of motor car, has brake pedal clevis pre-tensioned by spring, and input link moved axially for decoupling brake pedal in operation phase during which booster is un-actuated from standby position - Google Patents
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- B60W30/18109—Braking
- B60W30/18127—Regenerative braking
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Bremskraftverstärker für eine Kraftfahrzeugbremsanlage mit rekuperativer Bremskrafterzeugung mit einem Verstärkergehäuse, dessen Innenraum durch wenigstens eine, mit einem pneumatischen Differenzdruck beaufschlagbare, axial bewegliche Wand in wenigstens eine Arbeitskammer und wenigstens eine Unterdruckkammer unterteilt ist, mit einem, den Differenzdruck steuernden, in einem Steuergehäuse angeordneten Steuerventil zur Verbindung der Arbeitskammer mit der Unterdruckkammer oder der Atmosphäre, wobei die bewegliche Wand abhängig von einer an einem Eingangsglied wirksamen Kraft eines Bremspedals eine Ausgangskraft auf eine mit einem Kolben eines Hauptzylinders verbindbare Druckstange überträgt und wobei Mittel vorgesehen sind, mittels welcher der Bremskraftverstärker in einer ersten Betätigungsphase aus seiner Bereitschaftsstellung heraus unbetätigt bleibt.The invention relates to a brake booster for a motor vehicle brake system with recuperative braking force generation with an amplifier housing whose interior is divided by at least one, be acted upon with a pneumatic differential pressure, axially movable wall in at least one working chamber and at least one vacuum chamber, with a, the differential pressure controlling, in one Control housing arranged control valve for connecting the working chamber with the vacuum chamber or the atmosphere, wherein the movable wall depending on a force acting on an input member of a brake pedal force exerts an output force on a connectable to a piston of a master cylinder push rod and wherein means are provided, by means of which the brake booster remains unactuated from its standby position in a first actuation phase.
Kraftfahrzeuge, deren Antriebs- bzw. Bremssysteme einen elektrischen Generator umfassen, gewinnen zunehmend an Bedeutung. Ein solches Kraftfahrzeug kann beispielsweise mit einem Hybridsystem ausgestattet sein, bei dem das Kraftfahrzeug bevorzugt elektrisch, und – bei geleertem Akku – mit einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Alternativ dazu kann der Verbrennungsmotor auch benutzt werden, um den Akku wieder aufzuladen. Eine andere Kategorie von Kraftfahrzeugen wird rein elektrisch durch einen Elektromotor angetrieben. Diese Fahrzeuge fahren daher ausschließlich mit elektrischer Energie. Sie können beispielsweise an dafür vorgesehenen Ladestationen aufgeladen werden.Motor vehicles whose drive or braking systems comprise an electric generator are becoming increasingly important. Such a motor vehicle can be equipped, for example, with a hybrid system in which the motor vehicle is preferably driven electrically, and - with the battery discharged - with an internal combustion engine. Alternatively, the engine can also be used to recharge the battery. Another category of motor vehicles is driven purely electrically by an electric motor. These vehicles therefore drive exclusively with electrical energy. They can be charged, for example, at designated charging stations.
Ein aktuelles Problem bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen ist ihre im Vergleich zu mit Verbrennungsmotoren angetriebenen Fahrzeugen deutlich geringere Reichweite. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, die Batterien des Kraftfahrzeuges nicht nur im Stand, beispielsweise an den erwähnten Ladestationen, aufzuladen, sondern dies auch während des Betriebs des Kraftfahrzeuges zu tun. Da sich der Elektromotor auch als Generator für elektrische Energie betreiben lässt, lässt sich beim Bremsen des Kraftfahrzeuges rekuperativ Energie gewinnen. Beim Bremsvorgang des Kraftfahrzeuges führt die Energiegewinnung durch den Generator zu einem Verzögerungsmoment bzw. Bremsmoment des Kraftfahrzeuges, da die Bewegungsenergie bzw. Rotationsenergie der mit dem Elektromotor verbundenen Achse bzw. der daran befestigten Räder in elektrische Energie umgewandelt wird.A current problem with electrically powered vehicles is their significantly lower range compared to vehicles powered by internal combustion engines. For this reason, it is advantageous to charge the batteries of the motor vehicle not only in the state, for example at the aforementioned charging stations, but to do so during operation of the motor vehicle. Since the electric motor can also be operated as a generator for electrical energy, energy can be recuperative when braking the motor vehicle. During the braking process of the motor vehicle, the generation of energy by the generator leads to a deceleration torque or braking torque of the motor vehicle, since the kinetic energy or rotational energy of the axle connected to the electric motor or the wheels attached thereto is converted into electrical energy.
Diese rekuperative Verzögerung reicht jedoch in bestimmten Betriebssituationen nicht aus, so dass es notwendig ist, zusätzlich ein Abbremsen mit einem konventionellen hydraulischen Bremssystem zu ermöglichen. Es ist daher ein so genanntes Verblenden der Bremsmomente des rekuperativen und des konventionellen Bremssystems notwendig. Hierzu kommen beispielsweise aufwendige, kostenintensive Brake-By-Wire-Systeme zum Einsatz. Daher ist es ein Ziel, auch Bremsbetätigungseinheiten mit herkömmlichen, beispielsweise aus der
Zu Lösung dieses Problems wird in der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen anderen herkömmlichen Bremskraftverstärker vorzuschlagen, welcher sich für den Einsatz in einer Kraftfahrzeugbremsanlage mit regenerativer Bremserzeugung eignet.Object of the present invention is therefore to propose another conventional brake booster, which is suitable for use in a motor vehicle brake system with regenerative braking.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Entkopplung des Bremspedal von dem Eingangsglied in einer ersten Betätigungsphase aus seiner Bereitschaftsstellung heraus ein mit dem Bremspedal verbundener Gabelkopf mittels einer Feder vorgespannt und auf dem Eingangsglied axial beweglich vorgesehen ist. Diese Entkopplung des Gabelkopfes von dem Eingangsglied erlaubt einen zusätzlichen Leerweg, welcher es ermöglicht, das hydraulische System in der Rekuperationsphase auszublenden.This object is achieved in that for decoupling the brake pedal of the input member in a first operating phase from its standby position a connected to the brake pedal clevis is biased by a spring and provided axially movable on the input member. This decoupling of the clevis from the input member allows an additional free travel, which makes it possible to hide the hydraulic system in the Rekuperationsphase.
Hierzu ist die Feder vorzugsweise zwischen dem Gabelkopf und dem Eingangsglied federnd vorgespannt vorgesehen. Eine in das Innenleben des herkömmlichen Bremskraftverstärkers eingreifende Änderung ist somit nicht notwendig.For this purpose, the spring is preferably provided resiliently biased between the clevis and the input member. An engaging in the inner workings of the conventional brake booster change is therefore not necessary.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Feder zwischen dem Gabelkopf und eine auf dem Eingangsglied angeordnete Anschlaghülse federnd vorgespannt vorgesehen. Die Anschlaghülse kann einfach auf dem bereits montierten Eingangsglied angeordnet werden, so dass nur eine einfache Modifikation des Eingangsgliedes eines bekannten, herkömmlichen Bremskraftverstärkers notwendig ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the spring is provided between the fork head and arranged on the input member stop sleeve resiliently biased. The stop sleeve can easily on the already mounted input member are arranged, so that only a simple modification of the input member of a known, conventional brake booster is necessary.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Anschlaghülse einen umlaufenden, radial außenliegenden Vorsprung aufweist, an welchem ein Ende der Feder anliegt, wobei die Feder einen hülsenförmigen Abschnitt der Anschlaghülse umgibt. Die Führung der Feder kann hierdurch sichergestellt werden.An advantageous embodiment of the invention provides that the stop sleeve has a circumferential, radially outer projection on which abuts one end of the spring, wherein the spring surrounds a sleeve-shaped portion of the stop sleeve. The leadership of the spring can be ensured thereby.
Wird die Federkraft der Feder überwunden kommt es zu einem Anschlag des Gabelkopfes an der Anschlaghülse. Damit durch diesen Anschlag keine störenden Geräusche verursacht werden, weist die Anschlaghülse vorzugsweise einen umlaufenden, radial innenliegenden Vorsprung auf, an welchem ein Ende eines hülsenförmigen Dämpfungselementes anliegt, welches die Anschlaghülse in axialer Richtung überragt.If the spring force of the spring is overcome, there is a stop of the clevis on the stop sleeve. So that no disturbing noises are caused by this stop, the stop sleeve preferably has a circumferential, radially inward projection on which abuts one end of a sleeve-shaped damping element, which projects beyond the stop sleeve in the axial direction.
Gemäß einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform der Erfindung weist die Anschlaghülse einen umlaufenden, radial innenliegenden Vorsprung auf, an welchem ein Ende der Feder sowie ein Ende eines hülsenförmigen Dämpfungselementes anliegen, wobei das Dämpfungselement die Anschlaghülse in axialer Richtung überragt. Auch hierbei ist die Führung der Feder sichergestellt.According to an advantageous alternative embodiment of the invention, the stop sleeve on a circumferential, radially inner projection on which abut one end of the spring and one end of a sleeve-shaped damping element, wherein the damping element projects beyond the stop sleeve in the axial direction. Again, the leadership of the spring is ensured.
Die Montage des Gabelkopfes kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass an dem Eingangsglied ein Verliersicherungselement vorgesehen ist, an welchem der Gabelkopf vor der Befestigung am Bremspedal mittels der Feder vorgespannt anliegt.The mounting of the fork head can be done in a simple manner by the fact that on the input member a Verliersicherungselement is provided, against which the fork head biased biased before attachment to the brake pedal by means of the spring.
Vorzugsweise weist das Verliersicherungselement ein Dämpfungselement auf, welches einen Anschlag des Gabelkopfes dämpft.Preferably, the Verliersicherungselement has a damping element which damps a stop of the fork head.
Vorteilhafterweise kann die Befestigungsposition der Anschlaghülse auf dem Eingangsglied einstellbar vorgesehen sein. Somit kann ein Leerweg zwischen dem Bremspedal und dem Eingangsglied gemäß den unterschiedlichen Anforderungen eingestellt werden.Advantageously, the attachment position of the stop sleeve can be provided adjustable on the input member. Thus, a free travel between the brake pedal and the input member can be adjusted according to the different requirements.
Die Einstellbarkeit kann einfach dadurch realisiert werden, dass die Anschlaghülse mittels einer Gewindeverbindung auf dem Eingangsglied angeordnet ist und die Befestigungsposition der Anschlaghülse durch eine Mutter festlegbar ist.The adjustability can be easily realized in that the stop sleeve is arranged by means of a threaded connection on the input member and the attachment position of the stop sleeve can be fixed by a nut.
Gemäß vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung kann die Feder als Schraubendruckfeder, Wellenfeder oder als Blattfeder ausgeführt sein.According to advantageous embodiments of the invention, the spring may be designed as a helical compression spring, wave spring or as a leaf spring.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung hervor. Es zeigt jeweils stark schematisiert:Other features, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description of an embodiment with reference to the drawings. It shows very schematically:
Ein Verstärkergehäuse
Ein durch ein Eingangsglied
Die Bremskraft wird über eine stirnseitig am Steuergehäuse
Eine in der Zeichnung schematisch dargestellte Rückstellfeder
Um die Arbeitskammer
Der an dem Bremskraftverstärker
Die Dichtlippen der Dichtmanschetten können in Richtung nicht gezeigten Radbremsen überströmt werden, falls ein Druckgefälle zwischen einem auf dem Hauptzylinder
Die Funktionsweise und der grundsätzliche Aufbau des nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung unterscheidet sich nicht von der Funktionsweise und dem grundsätzlichen Aufbau des gemäß
Kraftfahrzeuge, deren Antriebs- bzw. Bremssysteme einen elektrischen Generator umfassen, gewinnen zunehmend an Bedeutung. Ein solches Kraftfahrzeug kann beispielsweise mit einem Hybridsystem ausgestattet sein, bei dem das Kraftfahrzeug bevorzugt elektrisch, und – bei geleertem Akku – mit einem Verbrennungsmotor angetrieben wird. Alternativ dazu kann der Verbrennungsmotor auch benutzt werden, um den Akku wieder aufzuladen. Eine andere Kategorie von Kraftfahrzeugen wird rein elektrisch durch einen Elektromotor angetrieben. Diese Fahrzeuge fahren daher ausschließlich mit elektrischer Energie.Motor vehicles whose drive or braking systems comprise an electric generator are becoming increasingly important. Such a motor vehicle can be equipped, for example, with a hybrid system in which the motor vehicle is preferably driven electrically, and - with the battery discharged - with an internal combustion engine. Alternatively, the engine can also be used to recharge the battery. Another category of motor vehicles is driven purely electrically by an electric motor. These vehicles therefore drive exclusively with electrical energy.
Da sich der Elektromotor auch als Generator für elektrische Energie betreiben lässt, lässt sich beim Bremsen des Kraftfahrzeuges rekuperativ Energie gewinnen. Beim Bremsvorgang des Kraftfahrzeuges führt die Energiegewinnung durch den Generator zu einem Verzögerungsmoment bzw. Bremsmoment des Kraftfahrzeuges, da die Bewegungsenergie bzw. Rotationsenergie der mit dem Elektromotor verbundenen Achse bzw. der daran befestigten Räder in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese rekuperative Verzögerung reicht jedoch in bestimmten Betriebssituationen nicht aus, so dass es notwendig ist, zusätzlich ein Abbremsen mit einem konventionellen hydraulischen Bremssystem zu ermöglichen.Since the electric motor can also be operated as a generator for electrical energy, energy can be recuperative when braking the motor vehicle. During the braking process of the motor vehicle, the generation of energy by the generator leads to a deceleration torque or braking torque of the motor vehicle, since the kinetic energy or rotational energy of the axle connected to the electric motor or the wheels attached thereto is converted into electrical energy. However, this recuperative delay is insufficient in certain operating situations, so that it is necessary to additionally allow braking with a conventional hydraulic braking system.
Weil es jedoch – wie vorstehend beschrieben – notwendig ist, das hydraulische System in der Rekuperationsphase auszublenden, kann ein gemäß
Zu Lösung dieses Problems ist bei dem erfindungsgemäßen Bremskraftverstärker
Die Entkopplung des Gabelkopfes
Wie insbesondere
Weiter ist aus den
Die Federkraft der Feder
Wird nun die Federkraft der Feder
Gemäß einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform weist die Anschlaghülse
Die Montage des Gabelkopfes
Die Anschlaghülse
Dagegen kann die Befestigungsposition der gemäß den
Diese Einstellbarkeit kann einfach dadurch realisiert werden, dass die Anschlaghülse
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- BremsbetätigungseinheitBrake actuation unit
- 22
- BremskraftverstärkerBrake booster
- 33
- Hauptzylindermaster cylinder
- 44
- Verstärkergehäusebooster housing
- 55
- erste Gehäusehalbschalefirst housing half shell
- 66
- zweite Gehäusehalbschalesecond housing half shell
- 77
- bewegliche Wandmovable wall
- 88th
- Arbeitskammerworking chamber
- 99
- UnterdruckkammerVacuum chamber
- 1010
- Membrantellerdiaphragm plate
- 1111
- Membranmembrane
- 1212
- Eingangsgliedinput member
- 1313
- Steuerventilcontrol valve
- 1414
- Steuergehäusecontrol housing
- 1515
- erster Dichtsitzfirst sealing seat
- 1616
- zweiter Dichtsitzsecond sealing seat
- 1717
- Ventilkolbenplunger
- 1818
- Ventilkörpervalve body
- 1919
- Ventilfedervalve spring
- 2020
- Haltehülseholding sleeve
- 2121
- Kanalchannel
- 2222
- Reaktionsscheibereaction disc
- 2323
- Kopfflanschhead flange
- 2424
- Druckstangepushrod
- 2525
- Druckpilzpressure mushroom
- 26 26
- RückstellfederReturn spring
- 2727
- Rückholfederreturn spring
- 2828
- Kanalchannel
- 2929
- Quergliedcross member
- 3030
- GleitringdichtungMechanical seal
- 3131
- Rollfalterolling fold
- 3232
- Gehäusecasing
- 3333
- DruckmittelvorratsbehälterPressure fluid reservoir
- 3434
- Gabelkopfclevis
- 3535
- Bremspedalbrake pedal
- 3636
- Kolbenpiston
- 3737
- Eingangsgliedinput member
- 3838
- Gabelkopfclevis
- 3939
- Federfeather
- 4040
- Pfeilarrow
- 4141
- Anschlaghülsestop sleeve
- 4242
- Vorsprunghead Start
- 4343
- Abschnittsection
- 4444
- Vorsprunghead Start
- 4545
- Dämpfungselementdamping element
- 4646
- VerliersicherungselementVerliersicherungselement
- 4747
- Muttermother
- ll
- Leerwegleerweg
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102008032257 A1 [0005] DE 102008032257 A1 [0005]
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