Die Erfindung betrifft ein Bremsdrucksteuergerät, insbesondere zur Verwendung in einem Zweiradfahrzeug. The invention relates to a brake pressure control device, in particular for use in a two-wheeled vehicle.
Zum allgemeinen Stand der Technik gehören diverse Varianten von Zweiradfahrzeugen, welche heute noch nicht über Antiblockiersysteme und damit auch nicht über geeignete Bremsdrucksteuergeräte verfügen.The general state of the art includes various variants of two-wheeled vehicles, which today do not have anti-lock brakes and thus do not have suitable brake pressure control devices.
Neben motorbetriebenen Fahrzeugen mit zwei, drei oder vier Rädern sind auch durch Muskelkraft betriebene Fahrzeuge wie auch Kombinationen aus Muskel- und Motorkraftantrieb bekannt. Der Motor kann ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor oder auch eine Kombination dieser Antriebe sein.In addition to motorized vehicles with two, three or four wheels also powered by muscle power vehicles as well as combinations of muscle and engine power drive known. The engine may be an internal combustion engine, an electric motor or even a combination of these drives.
Bei PKWs und auch Motorrädern, insbesondere in der Oberklasse haben sich hydraulische Bremssysteme durchgesetzt. Bei Pedelecs (Fahrrad mit elektrischem Hilfsmotor) aber auch bei motorgetriebenen Krafträdern und Fahrrädern ist der Marktanteil von seilzug- oder gestängebetätigten Bremsen aber weiterhin sehr groß, wobei die Bremsen überwiegend als Felgen-, Trommel- oder Scheibenbremsen konzipiert sind.In cars and also motorcycles, especially in the luxury class, hydraulic brake systems have prevailed. In pedelecs (bicycle with electric auxiliary motor) but also in motor-driven motorcycles and bicycles, the market share of cable-operated or rod-operated brakes but still very large, the brakes are designed primarily as rim, drum or disc brakes.
Beispielsweise ist aus Breuer, B.; Bill, K. H. (Hrsg.): Bremsenhandbuch. Vieweg-Verlag, Wiesbaden, 2004, S.188–189 , Bild 10–36 ein hydraulisches Bremsdrucksteuergerät bekannt, das in einem Hydraulikpfad zwischen einem manuell betätigbaren Hauptbremszylinder und einer Radbremse angeordnet ist. Das Bremsdrucksteuergerät weist einen in einem Gehäuse angeordneten Steuerkolben auf, der zur Grundpositionierung von einer Feder beaufschlagt ist, wodurch der Steuerkolben mittels eines Betätigungsstifts ein in den Hydraulikpfad angeordnetes Kugelrückschlagventil in einer Offenstellung hält, um eine ungehinderte hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und der Radbremse sicher zu stellen. Zum Zwecke einer radschlupfabhängigen Bremsdrucksteuerung ist der Steuerkolben mit einem Aktuator gekoppelt, der aus einem Elektromotor, einer elektromagnetischen Reibkupplung und einer Kette besteht. For example, from Breuer, B .; Bill, KH (ed.): Brake Manual. Vieweg-Verlag, Wiesbaden, 2004, p.188-189 , Figure 10-36 discloses a hydraulic brake pressure control device which is arranged in a hydraulic path between a manually operable master cylinder and a wheel brake. The brake pressure control device has a control piston arranged in a housing, which is acted upon for basic positioning by a spring, whereby the control piston holds by means of an actuating pin arranged in the hydraulic path ball check valve in an open position to safely a unobstructed hydraulic connection between the master cylinder and the wheel brake put. For the purpose of wheel slip-dependent brake pressure control, the control piston is coupled to an actuator which consists of an electric motor, an electromagnetic friction clutch and a chain.
Losgelöst von der aufwendigen Konstruktion des Aktuators hat das vorgestellte Bremsdrucksteuergerät überdies den Nachteil, dass die den Steuerkolben beaufschlagende Vorspannung der Feder hinreichend groß genug sein muss, dass innerhalb der möglichen Bremsdrücke keine Bewegung des Steuerkolbens auftritt, die das Kugelrückschlagventil zur unerwünschten Deaktivierung der Bremse unbeabsichtigt schließen würde. Detached from the complex construction of the actuator, the presented brake pressure control unit also has the disadvantage that the control piston biasing bias of the spring must be sufficiently large enough that within the possible brake pressures no movement of the control piston occurs that inadvertently close the ball check valve for unwanted deactivation of the brake would.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremsdrucksteuergerät der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbessern, dass die vorgenannten Nachteile nicht auftreten können.Therefore, it is the object of the present invention to improve a brake pressure control device of the type mentioned in that the aforementioned disadvantages can not occur.
Diese Aufgabe wird für ein Bremsdrucksteuergerät der angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved for a brake pressure control device of the type indicated by the characterizing features of claim 1.
Das erfindungsgemäße Bremsdrucksteuergerät verfügt über eine vergleichsweise einfach realisierte ABS-Funktion, sodass ein Antiblockiersystem vorgeschlagen wird, welches sich schwerpunktmäßig für Fahrzeuge mit einem besonders einfachen, kompakten hydraulischen Bremssystemaufbau eignet.The brake pressure control device according to the invention has a comparatively simply implemented ABS function, so that an anti-lock braking system is proposed which is suitable for vehicles with a particularly simple, compact hydraulic brake system construction.
Das erfindungsgemäße Bremsdrucksteuergerät sieht einen elektromechanischen Eingriff in den vorzugsweise per Mineralöl oder Bremsflüssigkeit manuell gesteuerten Bremskraftaufbau vor, um bei Bedarf die Krafteinleitung an der Radbremse schnell zu verringern oder die Verringerung der Bremskraft im Sinne einer ABS Regelung wieder aufzuheben.The brake pressure control device according to the invention provides an electromechanical engagement in the preferably by mineral oil or brake fluid manually controlled braking force structure to reduce the force on the wheel brake quickly if necessary or cancel the reduction of braking force in terms of ABS control again.
Das erfindungsgemäße Bremsdrucksteuergerät ist in den Hydraulikpfad der Bremskraftübertragung (Bremsschlauch und/oder Bremsleitung) integriert und beeinflusst die Bedienung der Bremse, mit Ausnahme einer Maximalkraftbegrenzung, nicht. The brake pressure control device according to the invention is integrated in the hydraulic path of the brake power transmission (brake hose and / or brake line) and does not affect the operation of the brake, with the exception of a maximum force limitation.
Im Falle eines unerwünschten Blockierens oder einer Blockierneigung eines Fahrzeugrades wird ein Linearaktuator (vorzugsweise ein elektromotorisch angesteuertes Getriebe oder ein Elektromagnet) entgegen der manuell eingesteuerten Bremskrafteinleitung im Bremsdrucksteuergerät betätigt, um eine Verminderung der Bremskraft am Fahrzeugrad zu erzielen. Wenn das Fahrzeugrad wieder schlupffrei dreht, wird der Linearaktuator deaktiviert, indem beispielsweise das Getriebe wieder ausgeklinkt wird oder die Bestromung des Elektromotors oder des Elektromagneten verringert oder auf null zurückgesetzt werden, um die manuell durch den Fahrer erzeugte Bremskraft wieder auf die Radbremse wirken zu lassen.In the case of unwanted locking or a tendency to lock a vehicle wheel, a linear actuator (preferably an electric motor-driven transmission or an electromagnet) is operated against the manually initiated braking force in the brake pressure control unit to achieve a reduction in the braking force on the vehicle. When the vehicle wheel again rotates without slip, the linear actuator is deactivated by, for example, the gearbox is disengaged or the energization of the electric motor or the electromagnet can be reduced or reset to zero, to let the manual braking force generated by the driver again act on the wheel brake.
Üblicherweise wird für eine ABS-Regelung die Raddrehzahl mittels Raddrehzahlsensoren in einem Steuergerät elektronisch erfasst, ausgewertet und zur Ansteuerung des Linearaktuators verwendet. In der hier aufgezeigten Variante kann die Raddrehzahl durch einen oder mehrerer solcher Raddrehzahlsensoren, oder durch Auswertung der Welligkeit eines Radnabendynamos oder durch Erfassung der Ansteuerung bzw. der Lage eines Radnabenmotors (direkt oder indirekt) am zu regenden Fahrzeugrad erfolgen. Die vom Radnabendynamo erzeugte Energie lässt sich vorteilhaft in einem Akku speichern, sodass mit der erzeugten und gespeicherten Energie u.a. auch die Ansteuerung des Rücklichtes und des Hauptscheinwerfers möglich ist. Hierzu ergeben sich ideale Kombinationen, wenn mittels eines geeigneten Steuergeräts der Radnabendynamo (Generator), die Energiespeicherung (Akku) und die Bewegungsinformation des Fahrzeugs erfasst werden.Usually, the wheel speed is detected electronically by means of wheel speed sensors in a control unit for an ABS control, evaluated and used to control the linear actuator. In the variant shown here, the wheel speed can be done by one or more such wheel speed sensors, or by evaluating the ripple of a Radnabendynamos or by detecting the control or the position of a wheel hub motor (directly or indirectly) to be moved to the vehicle. The energy generated by the Radnabendynamo can be advantageously stored in a battery, so that with the generated and stored energy including the control of the tail light and the Headlamp is possible. For this purpose, ideal combinations, if by means of a suitable control device of the Radnabendynamo (generator), the energy storage (battery) and the movement information of the vehicle are detected.
Ein derartiges System kann somit neben der Blockierverhinderung des Fahrzeugrades das Energiemanagement für den Betrieb des Bremsdrucksteuergeräts und auch zum Betrieb der Fahrzeugbeleuchtung, der Ladung des Akkus etc. umfassen. Dabei ist nicht nur das Fahrlicht, sondern auch ein Einschalten oder besonders starkes Einschalten des Rücklichts in einer starken Bremssituation möglich. Ein automatisches Nachleuchten der Fahrzeugbeleuchtung für z.B. eine Minute und/oder auch langsames herunterregeln der Beleuchtung, wie es ideal zur Überbrückung von Verkehrsampelstops Anwendung finden kann, bietet sich im Rahmen des Energiemanagements ebenfalls an. Über eine Fotozelle, einen Fototransistor und oder Bedienschalter wie auch Lade/Entladehistorie kann bedarfsgerecht Einfluss auf das Energiemanagement genommen werden.Such a system can thus include the energy management for the operation of the brake pressure control device and also for the operation of the vehicle lighting, the charge of the battery etc. in addition to the blocking prevention of the vehicle wheel. It is not only the driving lights, but also a switch on or particularly strong switching on of the tail light in a strong braking situation possible. An automatic afterglow of the vehicle lighting for e.g. One minute and / or slow downshifting of the lighting, as it can be ideally used for bridging traffic light stops, is also an option in the context of energy management. A photoelectric cell, a phototransistor and / or control switch as well as charging / discharging history can be used as needed to influence the energy management.
Neben den beschriebenen Sicherheitsfunktionen kann das System auch eine Raddrehzahlinformation, z.B. Kilometerstand und/oder Durchschnittsgeschwindigkeit an ein Anzeigeinstrument für den Fahrer (Tachometersignal) weitergeben oder über ein Bussystem oder eigene Anzeigeelemente (z.B. LED) ausgeben.In addition to the described safety functions, the system may also provide wheel speed information, e.g. Forward mileage and / or average speed to a driver's indicator (tachometer signal) or output via a bus system or separate display elements (e.g., LED).
Da auch Radfahrer mehr und mehr Navigationssysteme und mobile Geräte (Mobiltelefone/MP3-Player, Kamera) benutzen, die über USB (Universal Serial Bus) aufgeladen oder mit Strom versorgt werden, bietet sich eine USB-Schnittstelle zur Energieversorgung externer Geräte am Steuergerät bzw. dem Bremsdrucksteuergerät an.Since cyclists are also increasingly using navigation systems and mobile devices (mobile phones / MP3 players, cameras) that are charged or supplied with power via USB (Universal Serial Bus), a USB interface is available for powering external devices on the control unit or to the brake pressure control unit.
Wenn das Bremsdrucksteuergerät an einem Pedelec oder E-Bike, also an einem Zweirad mit Antriebs- oder Hilfsantriebselektromotor verbaut ist, kann auch eine dem Fahrzeug zugehörige Batterie (Akku) als einzige oder als zusätzliche elektrische Energiequelle genutzt werden. Baulich ist ein derartiges Bremsdrucksteuergerät im Hydraulikpfad einer hydraulischen Bremse, bevorzugt zwischen dem Lenker und dem Vorderrad, z.B. an einem Steuerkopf des Fahrzeugrahmens oder an einer Fahrzeuggabel befestigt.If the brake pressure control unit is installed on a pedelec or e-bike, so on a bicycle with drive or auxiliary drive electric motor, a battery associated with the vehicle (battery) can be used as a single or additional electrical energy source. Structurally, such a brake pressure control device in the hydraulic path of a hydraulic brake, preferably between the handlebar and the front wheel, e.g. attached to a control head of the vehicle frame or to a vehicle fork.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sollen nunmehr anhand der Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele anhand von acht Zeichnungen erläutert werden.Further details and features of the invention will now be explained with reference to the description of several embodiments with reference to eight drawings.
Es zeigen:Show it:
1 einen Längsschnitt durch ein Bremsdrucksteuergerät, dessen als Vollkolben in einem Gehäuse geführter, elektromagnetisch betätigbarer Steuerkolben in der Grundstellung entlang seinem Außenumfang hydraulisch überströmbar ist, 1 a longitudinal section through a brake pressure control device, which is guided as a solid piston in a housing, electromagnetically actuated control piston in the basic position along its outer circumference hydraulically,
2 das Bremsdrucksteuergerät nach 1 in einer Stellung des Steuerkolbens, in der die hydraulische Verbindung zwischen einer Radbremse und einem Hauptbremszylinder unterbrochen ist, 2 the brake pressure control unit after 1 in a position of the control piston in which the hydraulic connection between a wheel brake and a master cylinder is interrupted,
3 das Bremsdrucksteuergerät nach 1–3 mit einem als Hohlkolben ausgeführten Steuerkolben, um darin einen Simulator und ein Rückschlagventil integrieren zu können, 3 the brake pressure control unit after 1 - 3 with a control piston designed as a hollow piston in order to be able to integrate therein a simulator and a check valve,
4 den als Hohlkolben ausgeführten Steuerkolben mit mehreren, die Kolbenwand durchdringenden Steuerbohrungen, die zur hydraulischen Verbindung der Radbremse mit dem Hauptbremszylinder von innen nach außen durchströmbar sind, 4 designed as a hollow piston control piston with a plurality of the piston wall penetrating control bores, which can be flowed through from the inside to the outside for hydraulic connection of the wheel brake with the master cylinder,
5 den als Hohlkolben ausgeführten Steuerkolben mit mehreren, an der Kolbenaußenwand angeordneten Steuerschlitzen, die zur hydraulischen Verbindung der Radbremse mit dem Hauptbremszylinder überströmbar sind, 5 designed as a hollow piston control piston with a plurality of arranged on the piston outer wall control slots, which are overflowed to the hydraulic connection of the wheel brake with the master cylinder,
6 den aus 3 bekannten Steuerkolben in Wirkverbindung mit einem elektromotorischen Antrieb, der mittels einer elektromagnetischen Kupplung betätigbar ist, 6 the out 3 known control piston in operative connection with an electric motor drive which is actuated by means of an electromagnetic clutch,
7 den aus 6 bekannten Steuerkolben in Wirkverbindung mit einem elektromotorischen Antrieb, der nicht auskoppelbar ist, 7 the out 6 known control piston in operative connection with an electric motor drive, which is not decoupled,
8 ein elektromotorischer Spindelantrieb zur Betätigung des Steuerkolbens, 8th an electromotive spindle drive for actuating the control piston,
9 einen Längsschnitt durch ein von den bisherigen Ausführungsbeispielen abgewandeltes Bremsdrucksteuergerät, dessen in der Grundstellung verharrender Steuerkolben mit der Betätigungsstange die durch ein Sperrelement von der Ausgangskammer abtrennbare Eingangskammer durchdringt, wobei die Eingangskammer über die am Umfang der Betätigungsstange angeordneten Steuerschlitze mit der Ausgangskammer in der Bremslöse- als auch schlupffreien Normalbremsung verbunden ist, 9 a longitudinal section through a modified from the previous embodiments brake pressure control device, which is in the basic position persistent control piston with the actuating rod penetrates through a blocking element of the output chamber separable input chamber, wherein the input chamber via the arranged on the circumference of the actuating rod control slots with the output chamber in the brake release as also slip-free normal braking is connected
10 das Bremsdrucksteuergerät nach 9 in einer durch den Linearaktuator betätigten Kolbenstellung, in der die Betätigungsstange mit den Steuerschlitzen aus dem zwischen der Eingangskammer und der Ausgangskammer gelegenen Bereich des Sperrelements herausgefahren ist, sodass das im Gehäuse fixierte Sperrelement entlang der Betätigungsstange dichtet und die Eingangskammer von der Ausgangskammer hydraulisch in Richtung von der Eingangskammer zur Ausgangskammer trennt, jedoch einen hydraulischen Druckabbau von der Ausgangskammer zur Eingangskammer zulässt, 10 the brake pressure control unit after 9 in an actuated by the linear actuator piston position in which the actuating rod is moved out with the control slots from between the input chamber and the output chamber located portion of the locking element, so that the fixed in the housing locking element along the actuating rod seals and the Entrance chamber from the output chamber hydraulically separates in the direction of the input chamber to the output chamber, but allows a hydraulic pressure reduction from the output chamber to the input chamber,
11, 12 jeweils einen Längsschnitt durch ein gegenüber den 9, 10 abgewandeltes Bremsdrucksteuergerät, dessen in der Ausgangskammer befindlicher Steuerkolben parallel zur Betätigungsstange mit einem in ein unidirektional arbeitendes Sperrelement eintauchenden Steuerstift versehen ist, sodass abhängig von der Stellung der Steuerkolben-/Steuerstiftstellung die zwischen der Eingangskammer und der Ausgangskammer vorgesehene hydraulische Verbindung über das Sperrelement entweder freigegeben oder in eine Richtung verschlossen ist, 11 . 12 in each case a longitudinal section through an opposite to the 9 . 10 modified brake pressure control device, which is provided in the output chamber befindlicher control piston parallel to the actuating rod with a dipping into a unidirectional locking element control pin, so depending on the position of the Steuerbolben- / Steuerstiftstellung provided between the input chamber and the output chamber hydraulic connection via the blocking element either released or closed in one direction,
13, 14 jeweils einen Längsschnitt durch ein weiteres, abgewandeltes Bremsdrucksteuergerät, dessen Steuerkolben auf der von der Betätigungsstange abgewandte Kolbenstirnseite mit einem mittig angeordneten Steuerstift versehen ist, der analog zu den 11, 12 in ein zwischen der Eingangskammer und der Ausgangskammer angeordnetes unidirektionales Sperrelement eintaucht, wobei in der Grundstellung des Steuerkolbens das Sperrelement mit seinen Steuerschlitzen im Bereich des Sperrelements durchströmbar ist, jedoch während des Bremsschlupfregelbetriebs entlang des Steuerstifts unidirektional gedichtet ist, 13 . 14 in each case a longitudinal section through a further, modified brake pressure control device whose control piston is provided on the side facing away from the actuating rod piston end face with a centrally disposed control pin, analogous to the 11 . 12 immersed in a arranged between the input chamber and the output chamber unidirectional blocking element, wherein in the normal position of the control piston, the blocking element can be flowed through with its control slots in the region of the blocking element, but is unidirectionally sealed during the brake slip control operation along the control pin,
15, 16 jeweils das Bremsdrucksteuergerät nach 13, 14 zusätzlich in Verbindung mit einem Freilauf (mit formschlüssigen Mitnehmer), um zwischen der Betätigungsstange und dem Linearaktuator ein bedarfsgerechte Entkopplung zu ermöglichen. 15 . 16 each after the brake pressure control unit 13 . 14 in addition in conjunction with a freewheel (with positive driver) to allow a demand-based decoupling between the actuating rod and the linear actuator.
Die 1 zeigt in einem Längsschnitt schematisch skizziert ein Bremsdrucksteuergerät, das bevorzugt für ein Zweiradfahrzeug mit Hilfsantrieb zum Einsatz gelangt. Das Bremsdrucksteuergerät ist in einem Hydraulikpfad zwischen einem manuell betätigbaren Hauptbremszylinder 9 und einer Radbremse 14 angeordnet und weist zur Bremsdrucksteuerung ein kompaktes Gehäuse 17 mit einem darin axial beweglich angeordneten und von einem Aktuator betätigten Steuerkolben 4 auf, der zur Grundpositionierung von einer Feder 12 beaufschlagt ist. Die Feder 12 ist innerhalb der Eingangskammer 11 zwischen dem Steuerkolben 4 und dem Gehäuse 17 derart angeordnet, dass in der Grundposition des Steuerkolbens 4 eine hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 9 und der Radbremse 14 unmittelbar über den Steuerkolben 4 freigegeben ist, indem der Steuerkolben 4 in seiner Grundposition hydraulisch überströmt wird. Zur möglichst widerstandsarmen hydraulischen Verbindung des manuell betätigbaren Hauptbremszylinders 9 mit der Radbremse 14 ist zwischen dem Steuerkolben 4 und dem Gehäuse 17 ein vom Steuerkolben 4 absperrbarer Ringspalt 13 oder eine vertikal verlaufende Nut vorgesehen, sodass der Steuerkolben 4 in seiner Grundposition ungehindert überströmbar ist.The 1 shows in a longitudinal section schematically sketched a brake pressure control device, which is preferably used for a two-wheeled vehicle with auxiliary drive used. The brake pressure control device is in a hydraulic path between a manually operable master cylinder 9 and a wheel brake 14 arranged and has a compact housing for brake pressure control 17 with an axially movably arranged therein and actuated by an actuator control piston 4 up to the ground positioning of a spring 12 is charged. The feather 12 is inside the entrance chamber 11 between the spool 4 and the housing 17 arranged such that in the basic position of the control piston 4 a hydraulic connection between the master cylinder 9 and the wheel brake 14 immediately above the spool 4 is released by the control piston 4 is hydraulically overflowed in its basic position. To the lowest possible hydraulic connection of the manually operable master cylinder 9 with the wheel brake 14 is between the spool 4 and the housing 17 one from the spool 4 lockable annular gap 13 or a vertically extending groove provided so that the control piston 4 in its basic position can be overflowed unhindered.
Der Steuerkolben 4 selbst als auch der vom Steuerkolben 4 absperrbare Ringspalt 13 sind im Gehäuse 17 von einer Eingangs- und einer Ausgangskammer 11, 10 begrenzt, wobei die oberhalb des Steuerkolbens 4 gelegene Eingangskammer 11 an einer zum Hauptbremszylinder 9 führenden Hydraulikleitung 1 sowie die unterhalb des Steuerkolbens 4 angeordnete Ausgangskammer 10 an einer zur Radbremse 14 führenden Radbremsleitung 2 angeschlossen ist. The control piston 4 itself as well as that of the spool 4 lockable annular gap 13 are in the case 17 from an entrance and an exit chamber 11 . 10 limited, with the above the control piston 4 located entrance chamber 11 at one to the master cylinder 9 leading hydraulic line 1 as well as below the control piston 4 arranged exit chamber 10 at one to the wheel brake 14 leading wheel brake line 2 connected.
Zur Absperrung des zwischen dem Steuerkolben 4 und dem Gehäuse 17 angeordneten Ringspalts 13 ist ein elastisches Sperrelement 15, vorzugsweise eine Ringdichtung am Steuerkolben 4 fixiert.To shut off the between the control piston 4 and the housing 17 arranged annular gaps 13 is an elastic locking element 15 , preferably a ring seal on the control piston 4 fixed.
Um unabhängig von der Position des Steuerkolbens 4 jederzeit während einer Bremsung eine Druckreduzierung in der Radbremse 14 vornehmen zu können, ist im Gehäuse 17 ein Rückschlagventil 6 angeordnet, das eine hydraulische Verbindung von der Ausgangskammer 10 zur Eingangskammer 11 herstellt, sobald die manuelle Betätigung des Hauptbremszylinders 9 unterbrochen wird, bzw. wenn der Druck in der Ausgangskammer 10 den Druck in der Eingangskammer 11 nennenswert überschreitet.Regardless of the position of the control piston 4 at any time during braking a pressure reduction in the wheel brake 14 to be able to make, is in the housing 17 a check valve 6 arranged, which is a hydraulic connection from the output chamber 10 to the entrance chamber 11 as soon as the manual operation of the master cylinder 9 is interrupted, or if the pressure in the output chamber 10 the pressure in the entrance chamber 11 appreciably exceeds.
Um eine möglichst komfortable Betätigung des Hauptbremszylinders 9 zu gewährleisten, ist im Hydraulikpfad zwischen dem Hauptbremszylinder 9 und dem Steuerkolben 4 ein Simulator 5 angeordnet, der in einer durch den Steuerkolben 4 initiierten Absperrung der Eingangskammer 11 von der Ausgangskammer 10 das vom Hauptbremszylinder 9 verdrängte Druckmittel in einer Simulatorkammer aufzunehmen vermag, wobei auch das vom Steuerkolben 4 in Richtung des Hauptbremszylinders 9 verdrängte Volumen durch den Simulator 5 aufgenommen werden kann, falls der Fahrer infolge der Betätigung des Hauptbremszylinder der Verdrängungswirkung des Steuerkolbens 4 entgegen hält. In dem Simulator 5 befindet sich ein Simulatorkolben 7, der auf der von der Simulatorkammer abgewandten Kolbenseite von einer Simulatorfeder 8 beaufschlagt ist. Der Simulator 5 ist in 1 beispielhaft als Gehäuseanbauteil zwischen dem Hauptbremszylinder 9 und der Eingangskammer 11 an der Hydraulikleitung 1 angeschlossen. For the most comfortable operation of the master cylinder 9 to ensure is in the hydraulic path between the master cylinder 9 and the control piston 4 a simulator 5 arranged in one by the control piston 4 initiated isolation of the entrance chamber 11 from the exit chamber 10 that of the master cylinder 9 displaced pressure medium is able to accommodate in a simulator chamber, including that of the control piston 4 in the direction of the master cylinder 9 displaced volumes through the simulator 5 can be included if the driver as a result of the actuation of the master cylinder of the displacement effect of the control piston 4 holds against. In the simulator 5 there is a simulator piston 7 , on the side facing away from the simulator piston side of a simulator spring 8th is charged. The simulator 5 is in 1 exemplified as a housing attachment between the master cylinder 9 and the entrance chamber 11 on the hydraulic line 1 connected.
Ausgehend von den anhand der 1 erläuterten Merkmalen sollen nunmehr die weiteren Ausgestaltungsvarianten der Erfindung unter Bezugnahme auf die in den 2 bis 8 abgebildeten Einzelheiten erläutert werden.Starting from the basis of the 1 explained features are now the further embodiments of the invention with reference to the in the 2 to 8th illustrated details will be explained.
Im Gegensatz zu der in den 1–3, 6–8 gezeigten Anordnung des als Ringdichtung ausgeführten und in einer Ringnut des Steuerkolbens 4 eingesetzten Sperrelements 15 ist in den 4, 5 das Sperrelement 15 als Manschettendichtung in einer Ringnut des an den Ringspalt 13 angrenzenden Gehäuses 17 aufgenommen. Die Manschettendichtung übernimmt hierbei eine multifunktionale Aufgabe, indem dadurch u.a. auf die in 1–3 gezeigte separate Anordnung eines Rückschlagventils 6 verzichtet wird, da die Rückschlagventilfunktion durch die unmittelbar im Ringspalt 13 wirksame Dichtlippe des Manschettenventils erfüllt ist. Außer der Rückschlagventilfunktion übernimmt das in 4, 5 abgebildete Sperrelement 15 vorteilhaft auch die Dicht-, Absperr- oder Durchleitungsfunktion im Ringspalt 13. Zur Erfüllung dieser multifunktionalen Aufgabe ist es erforderlich, dass der Steuerkolben 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach der 5 mit mehreren über seinem Umfang verteilten Steuerschlitzen 18 oder gemäß der 4 mit mehreren über seinem Umfang verteilten Steuerbohrungen 19 versehen ist, die mit der im Ringspalt 13 fixierten Manschettendichtung zusammenwirken, die in den 4, 5 jeweils in einer Ringnut des an den Ringspalt 13 angrenzenden Gehäuses 17 zweckmäßig aufgenommen ist. Unlike in the 1 - 3 . 6 - 8th shown arrangement of the designed as a ring seal and in an annular groove of the control piston 4 used blocking elements 15 is in the 4 . 5 the blocking element 15 as a cup seal in an annular groove of the annular gap 13 adjacent housing 17 added. The cuff seal takes on a multifunctional task, thereby, inter alia, on the in 1 - 3 shown separate arrangement of a check valve 6 is omitted because the check valve function by the directly in the annular gap 13 effective sealing lip of the sleeve valve is met. Except the check valve function takes over in 4 . 5 pictured blocking element 15 advantageous also the sealing, shut-off or passage function in the annular gap 13 , To fulfill this multifunctional task, it is necessary that the control piston 4 according to the embodiment of the 5 with several control slots distributed over its circumference 18 or according to the 4 with several tax holes distributed around its circumference 19 is provided with the in the annular gap 13 fixed cuff seal cooperate in the 4 . 5 each in an annular groove of the annular gap 13 adjacent housing 17 is added appropriately.
In den 1–3, 6–8 ist das Rückschlagventil 6 in der einfachsten Ausführung als ein von einer Ventilfeder beaufschlagtes Kugelventil ausgeführt, das in einem die Auslasskammer 10 mit der Einlasskammer 11 verbindenden Bypasskanal eingesetzt ist, da die Abdichtung des Steuerkolbens 4 im Ringspalt 13 ausschließlich durch eine am Steuerkolben 4 fixierte O-Ringdichtung erfolgt. In the 1 - 3 . 6 - 8th is the check valve 6 executed in the simplest embodiment as a ball valve acted upon by a valve spring, which in a discharge chamber 10 with the inlet chamber 11 connecting bypass channel is used, since the sealing of the control piston 4 in the annular gap 13 exclusively by one on the control piston 4 fixed O-ring seal is done.
Wie aus den 3–8 hervor geht, ist der Simulator 5 mit seinem Simulatorkolben 7 und der Simulatorfeder 8 jeweils unmittelbar im hohlen Steuerkolben 4 integriert, wobei der Simulatorkolben 7 unter der Federwirkung an einem in den Steuerkolben 4 eingefügten scheibenförmigen Einsatzkörper 21 zur Anlage gelangt. Der Einsatzkörper 21 weist eine die Eingangskammer 11 mit dem Simulator 5 hydraulisch verbundene Durchgangsbohrung 22 auf, sodass in der Sperrstellung des Steuerkolbens 4 der vom Hauptbremszylinder 9 in die Eingangskammer 11 eingeleitete Bremsdruck nicht zur Ausgangskammer 10, sondern ausschließlich in den Simulator 5 gelangt. Like from the 3 - 8th comes out is the simulator 5 with his simulator piston 7 and the simulator pen 8th each directly in the hollow control piston 4 integrated, with the simulator piston 7 under the spring action on one in the control piston 4 inserted disc-shaped insert body 21 comes to the plant. The insert body 21 one has the entrance chamber 11 with the simulator 5 hydraulically connected through-hole 22 on, so that in the blocking position of the control piston 4 that of the master cylinder 9 in the entrance chamber 11 initiated brake pressure not to the output chamber 10 but only in the simulator 5 arrives.
In einer zweckmäßigen, aus den 3, 6–8 ersichtlichen Ausgestaltung des Einsatzkörpers 21 nimmt dieser zusätzlich im Anschluss an die Durchgangsbohrung 22 das Rückschlagventil 6 auf, das über eine Bohrung 23 im Mantel des Steuerkolbens 4 eine hydraulische Verbindung zwischen der Ausgangskammer 10 und der Eingangskammer 11 herstellt, sobald der Druck in der Eingangskammer 11 infolge einer Druckreduzierung im Hauptbremszylinder 9 unter den Druck in der Ausgangskammer 10 absinkt. In a convenient, out of the 3 . 6 - 8th apparent embodiment of the insert body 21 this takes in addition to the through hole 22 the check valve 6 on, over a hole 23 in the jacket of the control piston 4 a hydraulic connection between the outlet chamber 10 and the entrance chamber 11 as soon as the pressure in the inlet chamber 11 due to a pressure reduction in the master cylinder 9 under the pressure in the exit chamber 10 decreases.
Ferner geht aus den 1 bis 8 jeweils ein elektromechanischer Linearaktuator 3 hervor, wozu an dem Steuerkolben 4 jeweils eine aus dem Gehäuse 17 hervorstehende Betätigungsstange 16 angebracht ist, die gemäß den 1–4 unmittelbar mit einem als Hubmagneten ausgeführten Linearaktuator 3 zusammenwirkt, der als Anbauteil am Gehäuse 17 fixiert ist.Furthermore, goes from the 1 to 8th one electromechanical linear actuator each 3 for what purpose on the control piston 4 one each from the case 17 projecting actuating rod 16 is appropriate, according to the 1 - 4 directly with a linear actuator designed as a lifting magnet 3 cooperates, as an attachment to the housing 17 is fixed.
Alternativ dazu ist aus den 5–8 ein Linearaktuator 3 ersichtlich, der jeweils aus einem Elektromotor gebildet ist, der mit einem zwischen der Betätigungsstange 16 und dem Elektromotor angeordneten Getriebe 20 zusammenwirkt. Alternatively, from the 5 - 8th a linear actuator 3 seen, which is each formed of an electric motor, with a between the actuating rod 16 and the electric motor arranged gear 20 interacts.
Im Einzelnen zeigen hierzu die 5 und 6 einen Antriebsmotor mit einem Getriebe 20, dessen Antriebsritzel mittels einer elektromagnetischen Kupplung 25 mit einer als Zahnstange ausgebildeten Betätigungsstange 16 bedarfsgerecht in Eingriff gebracht werden kann.In detail, this show the 5 and 6 a drive motor with a transmission 20 , whose drive pinion by means of an electromagnetic clutch 25 with a rack formed as an actuating rod 16 can be engaged as needed.
Alternativ zur elektromagnetischen Kupplung 25 zeigt die 7 ein elektromechanisches Motorgetriebeaggregat 20, welches ohne Kupplung permanent über ein Antriebsritzel 24 mit der Betätigungsstange 16 verbunden ist. Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, bedingt jedoch ein über die Betätigungstange 16 durch die Feder 11 initiiertes Rücktreiben des leicht gängigen Motorgetriebeaggregats im stromlosen Zustand.Alternative to the electromagnetic clutch 25 show the 7 an electromechanical motor gear unit 20 , which without coupling permanently via a drive pinion 24 with the operating rod 16 connected is. This solution is particularly advantageous, but requires a via the actuating rod 16 through the spring 11 Initiated repulsion of the easily-common engine gear unit in the de-energized state.
Schließlich eignet sich gemäß der 8 ebenso ein an der Betätigungsstange 16 angebrachter Spindelantrieb 26, der über eine von einem Elektromotor angetriebene Spindelmutter die Hubbewegung des Steuerkolbens 4 initiiert.Finally, according to the 8th as well on the operating rod 16 mounted spindle drive 26 , The driven by an electric motor spindle nut, the lifting movement of the control piston 4 initiated.
Kurzbeschreibung der Funktion des Bremsdrucksteuergeräts:
Die 1, 3, 6, 8 zeigen den Steuerkolben 4 in der vom Linearaktuator 3 nicht betätigten Grundstellung, in der ein ungehinderter Druckausgleich zwischen der Radbremse 14 und dem Hauptbremszylinder 9 über den die Eingangskammer 11 mit der Ausgangskammer 10 verbindenden Ringspalt 13 besteht. Sowohl in der Bremslösestellung als auch in einer radschlupffreien Bremsbetätigungsstellung ist somit über das Bremsdrucksteuergerät ein Druckausgleich zwischen der Radbremse 14 und dem Hauptbremszylinder 9 gewährleistet.Brief description of the function of the brake pressure control unit:
The 1 . 3 . 6 . 8th show the control piston 4 in the from the linear actuator 3 non-actuated basic position, in which unimpeded pressure equalization between the wheel brake 14 and the master cylinder 9 about the inlet chamber 11 with the exit chamber 10 connecting annular gap 13 consists. Both in the brake release position and in a wheel slip-free brake actuation position is thus via the brake pressure control device, a pressure equalization between the wheel brake 14 and the master cylinder 9 guaranteed.
Die 2 zeigt den Steuerkolben 4 in der vom Linearaktuator 3 betätigten Sperrstellung, in der die hydraulische Verbindung zwischen der Radbremse 14 und dem Hauptbremszylinder 9 über den die Eingangskammer 11 mit der Ausgangskammer 10 verbindenden Ringspalt 13 nicht mehr besteht, da der Steuerkolben 4 entgegen der Vorspannung der Feder 12 verschoben wird und dadurch mit seinem elastischen Sperrelement 15 den Ringspalt 13 verschließt. Dies entspricht der radschlupfgeregelten Bremsbetätigungsstellung, in der infolge der Trennung der Eingangskammer 11 von der Ausgangskammer 10 kein weiterer Bremsdruckaufbau in der Radbremse 14 möglich ist, sondern vielmehr eine Druckabsenkung in der Radbremse 14 initiiert wird, da sich durch die Hubbewegung des Steuerkolbens 4 (und die damit in die Eingangskammer 11 gerichtete Eintauchbewegung des Steuerkolbens 4 das Aufnahmevolumen der Ausgangskammer 10 um das Eintauchvolumen des Steuerkolbens 4 in der Eingangskammer 11 vergrößert. Das vom Hauptbremszylinder 9 als auch durch den Steuerkolben 4 in der Eingangskammer 11 verdrängte Druckmittelvolumen wird sodann in dem an der Eingangskammer 11 angeschlossenen Simulator 5 aufgenommen. Sobald der schlupffreie Bremsenbetätigungszustand wieder erreicht ist, kann der Linearaktuator 3 abgeregelt oder abgeschaltet werden und der Steuerkolben 4 wird vorrangig durch die Feder 12 wieder in seine Grundposition zurück geschoben werden, in der die hydraulische Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder 9 und der Radbremse 14 wieder hergestellt ist.The 2 shows the control piston 4 in the from the linear actuator 3 operated locking position, in which the hydraulic connection between the wheel brake 14 and the master cylinder 9 over the entrance chamber 11 with the exit chamber 10 connecting annular gap 13 no longer exists because of the control piston 4 against the bias of the spring 12 is shifted and thereby with its elastic locking element 15 the annular gap 13 closes. This corresponds to the Radschlupfreggelten brake actuation position, due to the separation of the input chamber 11 from the exit chamber 10 no further brake pressure build-up in the wheel brake 14 is possible, but rather a pressure drop in the wheel brake 14 is initiated because of the stroke movement of the control piston 4 (and with it in the entrance chamber 11 directed immersion movement of the control piston 4 the receiving volume of the output chamber 10 around the immersion volume of the control piston 4 in the entrance chamber 11 increased. That of the master cylinder 9 as well as through the control piston 4 in the entrance chamber 11 displaced pressure medium volume is then in the at the input chamber 11 connected simulator 5 added. Once the slip-free brake actuation state is reached again, the linear actuator 3 be shut down or shut down and the spool 4 is given priority by the spring 12 be pushed back to its basic position, in which the hydraulic connection between the master cylinder 9 and the wheel brake 14 is restored.
Wie bereits einleitend beschrieben wurde, kann jederzeit unabhängig von der Stellung des Steuerkolbens 4 über das Rückschlagventil 6 in allen abgebildeten Ausführungsformen ein Druckabbau in der Radbremse 14 eingeleitet werden, sobald durch das Lösen des Bremshebels am Hauptbremszylinder 9 der in Schließrichtung auf das Rückschlagventil 6 wirksame Hydraulikdruck unter den Öffnungsdruck des Rückschlagventils 6 absinkt.As has already been described in the introduction, it is possible at any time, regardless of the position of the control piston 4 over the check valve 6 in all illustrated embodiments, a pressure reduction in the wheel brake 14 be initiated as soon as by releasing the brake lever on the master cylinder 9 in the closing direction on the check valve 6 effective hydraulic pressure below the opening pressure of the check valve 6 decreases.
Analog zu den 1 und 3 zeigt die 4 den Steuerkolben 4 in der Bremslösestellung als auch in einer radschlupffreien Bremsbetätigungsstellung, wobei die ungehinderte Durchströmung des Ringspalts 13 über mehrere in der Kolbenwand vorgesehene Steuerbohrungen 19 erfolgt, die in der Kolbengrundstellung nicht durch das im Gehäuse 17 als Manschettenventil fixierte Sperrelement 15 verschlossen sind. Erst in einer ABS-Regelung überfährt der Steuerkolben 4 mit seinen Steuerbohrungen 19 vollständig die Manschettendichtung, sodass der unterhalb der Manschettendichtung angeordnete Ringspalt 13 von der Eingangskammer getrennt ist Analogous to the 1 and 3 show the 4 the control piston 4 in the brake release position as well as in a wheel slip-free brake actuation position, wherein the unimpeded flow through the annular gap 13 via several control bores provided in the piston wall 19 takes place in the piston base position not by the in the housing 17 as a sleeve valve fixed locking element 15 are closed. Only in an ABS control does the control piston overflow 4 with his tax holes 19 completely the boot seal, so that the arranged below the boot seal ring gap 13 is separated from the entrance chamber
Die 5 zeigt anstelle der Verwendung von Steuerbohrungen 19 im Steuerkolben 4 mehrere über den Außenumfang des Steuerkolbens 4 angeordnete Steuerschlitze 18, die sich von dem in die Eingangskammer 11 gerichteten Kolbenende bis kurz unter die Manschettendichtung in den Ringspalt 13 vertikal erstrecken, sodass in der Grundstellung des Steuerkolbens 4 über die Steuerschlitze 18 eine ungehinderte hydraulische Verbindung zwischen der Eingangskammer 11 und der Ausgangskammer 10 besteht. Erst durch ein Verschieben des Steuerkolbens 4 in die Eingangskammer 11 überfährt der Steuerkolben 4 das als Manschettendichtung ausgeführte Sperrelement 15 derart, dass die Steuerschlitze 18 in eine Stellung oberhalb der Manschettendichtung gelangen, sodass infolge der Abdichtung des Sperrelements 15 am Außenumfang des Steuerkolbens 4 die Eingangskammer 11 von der Ausgangskammer 10 getrennt ist, während infolge der Rückschlagmanschettenwirkung des Sperrelements 15 in umgekehrter Richtung eine hydraulische Verbindung möglich ist, sobald der Druck in der Eingangskammer 11 unter den Öffnungsdruck des Manschettenventils absinkt.The 5 shows instead of using tax holes 19 in the control piston 4 several beyond the outer circumference of the control piston 4 arranged control slots 18 extending from the one into the entrance chamber 11 directed piston end to just below the sleeve seal in the annular gap 13 extend vertically, so that in the basic position of the control piston 4 over the control slots 18 an unobstructed hydraulic connection between the inlet chamber 11 and the exit chamber 10 consists. Only by moving the control piston 4 in the entrance chamber 11 passes over the control piston 4 the designed as a cuff seal blocking element 15 such that the control slots 18 get into a position above the sleeve seal, so that due to the sealing of the locking element 15 on the outer circumference of the control piston 4 the entrance chamber 11 from the exit chamber 10 is separated while due to the Rückschlagmanschettenwirkung of the blocking element 15 In the reverse direction a hydraulic connection is possible as soon as the pressure in the inlet chamber 11 falls below the opening pressure of the sleeve valve.
Basierend auf den bisherigen Erläuterungen zu den 1–8 werden nachfolgend weitere zweckmäßige Ausgestaltungsvarianten der Erfindung anhand den 9–14 beschrieben, wobei unter Bezugnahme auf die 1–8 gleiche Bauteile in den 9–14 mit den bisher verwendeten Bezugszeichen versehen sind. Sofern in der folgenden Beschreibung nicht alle technischen Einzelheiten der in den 9–14 bezeichneten Bauteile im Detail erwähnt sind, entsprechen diese den Ausführungen zu 1–8.Based on the previous explanations to the 1 - 8th Below are further expedient embodiment variants of the invention with reference to the 9 - 14 described with reference to the 1 - 8th same components in the 9 - 14 are provided with the previously used reference numerals. Unless in the following description all the technical details in the 9 - 14 designated components are mentioned in detail, these correspond to the comments on 1 - 8th ,
Die 9 zeigt einen Längsschnitt durch ein von den bisherigen Ausführungsbeispielen abgewandeltes Bremsdrucksteuergerät, dessen in der Ausgangskammer 10 aufgenommener Steuerkolben 4 mit der Betätigungsstange 16 die koaxial zur Ausgangskammer 10 angeordnete Eingangskammer 11 durchdringt, wobei in der Bremslöse- als auch schlupffreien Normalbremsung, in welcher der Steuerkolben 4 (bis zu einem definierbaren Maximaldruck) abbildungsgemäß in der Grundstellung verharrt, die Eingangskammer 11 über die am Umfang der Betätigungsstange 16 angeordneten Steuerschlitze 29 mit der Ausgangskammer 10 verbunden ist. Selbstverständlich sind bei Wunsch oder Bedarf anstelle der Steuerschlitze 29 andere Formen eines zwischen der Betätigungsstange 16 und dem ringförmigen Sperrelement 15 bildenden Hydraulikdurchlasses denkbar, beispielsweise in Form des in der 1 verwendeten Ringspalts, um in der Grundstellung des federbelasteten Steuerkolbens 4 eine ungehinderte Verbindung der an der Eingangskammer 11 angeordneten Hydraulikleitung mit der an der Auslasskammer 10 angeschlossenen Radbremsleitung 2 herzustellen. Die erforderliche Abdichtung der sich durch die Eingangskammer 11 auf den Linearaktuator 3 erstreckenden Betätigungsstange 16 übernimmt eine im Gehäuse 17 fixierte Kolbenstangendichtung 27, während diametral dazu angeordnet ein Deckel 30 die Ausgangskammer 10 im Gehäuse 17 verschließt. Die erwähnte Hydraulik- als auch Radbremsleitung 1, 2 mündet jeweils quer zu der Eingangs- und Ausgangskammer 11, 10 in das Gehäuse 17 ein, sodass sich ein verhältnismäßig kompakter Aufbau ergibt. Die über die Betätigungsstange 16 aufgeschobene, zwischen der Stirnseite des Steuerkolbens 4 und einer an die Eingangskammer 11 angrenzenden Gehäusestufe eingespannte Feder 12 gewährleistet die Einhaltung der Steuerkolbengrundstellung zum ungehinderten Druckmittelaustausch zwischen beiden Kammern. The 9 shows a longitudinal section through a modified from the previous embodiments brake pressure control device whose in the output chamber 10 recorded control piston 4 with the operating rod 16 coaxial with the exit chamber 10 arranged entrance chamber 11 penetrates, wherein in the brake release as well as slip-free normal braking, in which the control piston 4 (up to a definable maximum pressure) according to illustration remains in the basic position, the input chamber 11 over the circumference of the operating rod 16 arranged control slots 29 with the exit chamber 10 connected is. Of course, if desired or necessary, instead of the control slots 29 other forms of one between the operating rod 16 and the annular blocking element 15 forming hydraulic passage conceivable, for example in the form of in the 1 used annular gaps to in the basic position of the spring-loaded control piston 4 an unhindered connection at the entrance chamber 11 arranged hydraulic line with the at the outlet chamber 10 connected wheel brake line 2 manufacture. The required sealing of itself through the entrance chamber 11 on the linear actuator 3 extending actuating rod 16 takes one in the housing 17 fixed piston rod seal 27 while diametrically arranged a lid 30 the exit chamber 10 in the case 17 closes. The mentioned hydraulic as well as wheel brake line 1 . 2 flows across each the entrance and exit chamber 11 . 10 in the case 17 a, so that results in a relatively compact design. The over the operating rod 16 deferred, between the end face of the control piston 4 and one to the entrance chamber 11 adjacent spring clamped spring 12 ensures compliance with the control piston basic position for unimpeded pressure medium exchange between the two chambers.
Die 10 zeigt das Bremsdrucksteuergerät nach 9 in der durch den Linearaktuator 3 betätigten Kolbenstellung, in der die Betätigungsstange 16 mit ihren Steuerschlitzen 29 aus dem zwischen der Eingangskammer 11 und der koaxial dazu angeordneten Ausgangskammer 10 gelegenen Bereich des Sperrelements 15 herausgefahren ist, sodass das im Gehäuse 17 fixierte, als Elastomerdichtung ausgebildete unidirektionale Sperrelement 15 die Eingangskammer 11 von der Ausgangskammer 10 hydraulisch trennt. Somit ist in einer Bremsschlupfregelphase die zum Hauptbremszylinder führende, an der Eingangskammer 11 angeschlossene Hydraulikleitung 1 von der zur Radbremse führenden Radbremsleitung 2 getrennt, womit von Seiten des Hauptbremszylinders in Richtung der Radbremse kein weiterer Bremsdruckaufbau möglich ist. Nach dem Abtrennen der Ausgangskammer 10 von der Eingangskammer 11 durch das Sperrelement 15 (hervorgerufen durch die Bewegung der Betätigungstange 16 in Richtung des Linearaktuators 3) verursacht jede weitere auf den Linearaktuator 3 gerichtete Bewegung der Betätigungsstange 16 einen Druckabbau in der Ausgangskammer 10. The 10 indicates the brake pressure control unit 9 in through the linear actuator 3 actuated piston position in which the actuating rod 16 with their control slots 29 from between the entrance chamber 11 and the coaxially arranged output chamber 10 located area of the barrier element 15 has moved out, so that in the housing 17 fixed, formed as an elastomeric seal unidirectional blocking element 15 the entrance chamber 11 from the exit chamber 10 hydraulically separates. Thus, in a brake slip control phase leading to the master cylinder, at the input chamber 11 connected hydraulic line 1 from the wheel brake leading to the wheel brake 2 separated, whereby from the side of the master cylinder in the direction of the wheel brake no further brake pressure build-up is possible. After separating the exit chamber 10 from the entrance chamber 11 through the blocking element 15 (caused by the movement of the actuating rod 16 in the direction of the linear actuator 3 ) causes each other on the linear actuator 3 directed movement of the actuating rod 16 a pressure reduction in the output chamber 10 ,
Der manuelle Druckabbau in der Radbremse erfolgt mit dem Deaktivieren des Hauptbremszylinders, indem infolge der Druckabsenkung in der Eingangskammer 11 am Sperrelement 15 die Dichtlippe nach Art eines Rückschlagventils durch den erhöhten Druck in der Ausgangskammer 10 von der Betätigungsstange 16 abhebt.The manual pressure reduction in the wheel brake is done with the deactivation of the master cylinder, as a result of the pressure reduction in the input chamber 11 on the blocking element 15 the sealing lip in the manner of a check valve by the increased pressure in the output chamber 10 from the operating rod 16 takes off.
Nach dem Abschalten des Linearaktuators wird der Steuerkolben 4 in seinen Ausgangszustand durch die Spannung der Feder zurück bewegt. Wenn über den Hauptbremszylinder noch ein Druck in der Eingangskammer 11 vorherrscht, wird durch die Bewegung des Steuerkolbens 4 der Druck in der Radbremse bis zu dem Niveau in der Eingangskammer 11 aufgebaut. Wenn über den Hauptbremszylinder kein Druck in der Eingangskammer 11 vorherrscht, erfolgt ein selbsttätiger Abbau des Bremsdrucks. Im Ausgangszustand ist die Eingangskammer 11 über die Steuerschlitze 29 wieder direkt mit der Ausgangskammer 10 verbunden. After switching off the linear actuator, the control piston 4 moved back to its initial state by the tension of the spring. If over the master cylinder still a pressure in the input chamber 11 prevails, is due to the movement of the control piston 4 the pressure in the wheel brake up to the level in the inlet chamber 11 built up. When there is no pressure in the input chamber above the master cylinder 11 prevails, there is an automatic reduction of the brake pressure. In the initial state is the input chamber 11 over the control slots 29 again directly with the exit chamber 10 connected.
Die 11 und 12 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch ein gegenüber den 9, 10 abgewandeltes Bremsdrucksteuergerät mit einer nicht koaxialen Ausrichtung der Eingangskammer 11 gegenüber der Ausgangskammer 10, wozu der in der Ausgangkammer 10 angeordnete Steuerkolben 4 parallel zur Betätigungsstange 16 mit einem in ein unidirektionales Sperrelement 15 eintauchenden Steuerstift 28 versehen ist, der somit in das außermittig zur Ausgangskammer 10 in das in der Eingangskammer 11 eingesetzte, als Ringdichtung ausgeführte und mit einer Rückschlagventilfunktion versehenen Sperrelement 15 gerichtet ist. Gemäß der 11 befindet sich der Steuerstift 28 in der die Eingangskammer 11 mit der Ausgangskammer 10 verbindenden Grundstellung, sodass zwischen der an der Eingangskammer 11 angeschlossenen Hydraulikleitung 1 und der an der Ausgangskammer 10 angeschlossenen Radbremsleitung 2 in der Bremslöse- und schlupffreien Normalbremsung eine ungehinderte hydraulische Verbindung bis zu einem durch die Feder definierten Maximaldruck besteht, während nach 12 zur Bremsschlupfregelung der Steuerstift 28 in das abdichtende Sperrelement 15 eintaucht, um die Verbindung zwischen der Eingangskammer 11 und der Ausgangskammer 10 zu unterbrechen. Da das ringförmige, nach Art einer Manschette im Profilschnitt beispielhaft V-förmig ausgebildete Sperrelement 15 eine Rückschlagventilfunktion umfasst, kann unabhängig von der durch den Linearaktuator 3 initiierten Stellung des Steuerstifts 28 jederzeit eine Druckabsenkung in der Ausgangskammer 10 in Richtung der Eingangskammer 11 erfolgen, sobald der Druck in der Eingangskammer 11 durch die Deaktivierung des Hauptbremszylinders unter den Druck in der Ausgangskammer 10 abgesenkt wird. The 11 and 12 each show a longitudinal section through an opposite to the 9 . 10 modified brake pressure control unit with a non-coaxial alignment of the input chamber 11 opposite the exit chamber 10 , why in the exit chamber 10 arranged control piston 4 parallel to the actuating rod 16 with a in a unidirectional blocking element 15 dipping control pin 28 is provided, thus in the off-center to the output chamber 10 in the one in the entrance chamber 11 used, designed as a ring seal and provided with a check valve function blocking element 15 is directed. According to the 11 is the control pin 28 in the entrance chamber 11 with the exit chamber 10 connecting basic position, so that between the at the entrance chamber 11 connected hydraulic line 1 and the one at the exit chamber 10 connected wheel brake line 2 in the brake release and slip-free normal braking an unobstructed hydraulic connection up to a maximum pressure defined by the spring, while 12 for brake slip control of the control pin 28 in the sealing blocking element 15 dips to the connection between the entrance chamber 11 and the exit chamber 10 to interrupt. Since the annular, in the manner of a sleeve in the profile section exemplary V-shaped locking element 15 includes a check valve function, regardless of the by the linear actuator 3 initiated position of the tax office 28 at any time a pressure drop in the output chamber 10 in the direction of the entrance chamber 11 take place as soon as the pressure in the inlet chamber 11 by deactivating the master cylinder under the pressure in the outlet chamber 10 is lowered.
Die 13, 14 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch ein weiteres, von den 9–12 geringfügig abgewandeltes Bremsdrucksteuergerät, dessen Steuerkolben 4 auf der von der Betätigungsstange abgewandte Kolbenstirnseite mit einem mittig angeordneten Steuerstift 28 versehen ist, der analog zu den 11, 12 in ein zwischen der Eingangskammer 11 und der Ausgangskammer 10 angeordnetes Sperrelement 15 eintaucht, wobei in der in 13 abgebildeten Grundstellung des Steuerkolbens 4 das als Ringdichtung konzipierte Sperrelement 15 mit seinen vertikal verlaufenden Steuerschlitzen 29 im Bereich des Sperrelements 15 einen ungehinderten Durchlass zwischen der Eingangskammer 11 und der dazu koaxial ausgerichteten Ausgangskammer 10 herstellt, in die sich der Steuerkolben 4 mit seiner im Gehäuse 17 abgedichteten Betätigungsstange 16 erstreckt. Zur Einhaltung der Grundstellung sorgt die zwischen dem Steuerkolben 4 und dem (von der Betätigungsstange 16 durchdrungene) Deckel 30 angeordnete Feder 12. Gemäß der 14 ist zur Begrenzung des Bremsschlupfes die Einlass- von der Auslasskammer 11, 10 getrennt, indem der an der Betätigungsstange 16 angeordnete Linearaktuator 3 den am Steuerkolben 4 angebrachten Steuerstift 28 in Richtung der Ausgangskammer 10 verschiebt, womit die vertikalen Steuerschlitze 29 sich außerhalb des Sperrelements 15 befinden, sodass das Sperrelement 15 entlang dem Außenumfang des Steuerstifts 28 dichtet. Selbstverständlich kann die Funktion der in den sämtlichen Beispielen erwähnten Steuerschlitze 29 auch durch andere Ausführungsvarianten realisiert werden, die jeweils auf einer Kontraktion des Stift- oder Betätigungsstangenquerschnitts beruht. The 13 . 14 each show a longitudinal section through another, of the 9 - 12 slightly modified brake pressure control unit, its control piston 4 on the side facing away from the actuating rod piston face with a centrally disposed control pin 28 is provided, which is analogous to the 11 . 12 in a between the entrance chamber 11 and the exit chamber 10 arranged blocking element 15 dips, being in the in 13 illustrated basic position of the control piston 4 the designed as a ring seal blocking element 15 with its vertical control slots 29 in the area of the barrier element 15 an unobstructed passage between the entrance chamber 11 and the coaxially aligned output chamber 10 manufactures, in which the control piston 4 with his in the case 17 sealed actuating rod 16 extends. To maintain the basic position ensures the between the control piston 4 and (from the operating rod 16 permeated) lid 30 arranged spring 12 , According to the 14 is the inlet of the outlet chamber to limit the brake slip 11 . 10 disconnected by the one on the operating rod 16 arranged linear actuator 3 the am spool 4 attached tax pin 28 in the direction of the exit chamber 10 shifts, bringing the vertical control slots 29 outside the barrier 15 so that the blocking element 15 along the outer circumference of the control pin 28 seals. Of course, the function of the control slots mentioned in all the examples 29 be realized by other embodiments, each based on a contraction of the pin or Betätigungsstangenquerschnitts.
Die 15, 16 zeigen jeweils einen Längsschnitt durch ein weiteres, von den 13, 14 geringfügig abgewandeltes Bremsdrucksteuergerät, das im Bereich des an der Betätigungsstange 16 angekoppelten Linearaktuators 3 mit einem Freilauf 31 versehen ist. Das Bremsdrucksteuergerät weist ansonsten einen zu dem vorangegangenen Beispiel nach 13, 14 identischen Aufbau auf, sodass bis auf den Freilauf 31 hinsichtlich der Einzelheiten auf die Erläuterung der in den 13, 14 bereits offenbarten Merkmale hingewiesen wird. Ein derartiger Freilauf kann mit jeder der aufgeführten Steuergerätevarianten kombiniert werden.The 15 . 16 each show a longitudinal section through another, of the 13 . 14 slightly modified brake pressure control unit, which is in the area of the operating rod 16 coupled linear actuator 3 with a freewheel 31 is provided. The brake pressure control device otherwise indicates a to the previous example 13 . 14 identical structure on, so except for the freewheel 31 For details, see the explanation in the 13 . 14 already disclosed features. Such a freewheel can be combined with any of the listed control unit variants.
Abweichend von den voran beschriebenen Ausführungsbeispielen weist der als Motorgetriebeaggregat ausgebildet Linearaktuator 3 in 15, 16 zwischen der Betätigungsstange 16 und der Zahnstange 32 ein formschlüssiges Mittel als Freilauf 31 auf, wobei zur Realisierung des Freilaufs 31 beispielhaft ein Kopf an der Betätigungsstange 16 vorgesehen ist, der innerhalb einer in der Zahnstange 32 vorgesehenen Sackbohrung 33 axial verschiebbar aufgenommen ist, sodass gemäß der gewählten Darstellung in der 16 zur hydraulischen Begrenzung des in die Radbremse eingeleiteten Bremsdrucks sich der Steuerkolben 4 mit der Betätigungsstange 16 unter Aufhebung der Formschlussverbindung im Sinne der Freilauffunktion folglich unabhängig von der Stellung des Linearaktuators 3 innerhalb der Zahnstange 32 ungehindert verschieben kann. Notwithstanding the embodiments described above, the linear actuator designed as a motor gear unit has 3 in 15 . 16 between the actuating rod 16 and the rack 32 a form-fitting means as freewheel 31 on, wherein the realization of the freewheel 31 an example of a head on the operating rod 16 is provided within a rack 32 provided blind hole 33 axially slidably received, so that according to the selected representation in the 16 for hydraulic limitation of the brake pressure introduced into the wheel brake, the control piston 4 with the operating rod 16 while canceling the form-locking connection in the sense of freewheeling function, therefore, regardless of the position of the linear actuator 3 inside the rack 32 can move freely.
Durch diese Maßnahme ist somit bei einem unzulässig hohen, vom Hauptbremszylinder 9 in das Bremsdrucksteuergerät eingeleiteten Hydraulikdruck eine ungehinderte, genau kalkulierbare Druckbegrenzung möglich, da außerhalb einer ABS-Regelung der Linearaktuator 3 (z.B. Motorgetriebeaggregates) auf den hydraulisch beaufschlagten Steuerkolben 4 nicht einwirkt. Wird jedoch eine ABS-Regelung initiiert, kann der Linearaktuator 3 analog zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen Zugkräfte zur Verstellung des Steuerkolbens 4 aufbringen.By this measure is thus at an inadmissible high, from the master cylinder 9 in the brake pressure control unit introduced hydraulic pressure an unhindered, precisely calculable pressure limit possible because outside of an ABS control of the linear actuator 3 (Eg motor gear units) on the hydraulically operated control piston 4 does not work. However, if an ABS control is initiated, the linear actuator can 3 analogous to the preceding embodiments tensile forces for adjusting the control piston 4 muster.
Analog zu den Bremsdrucksteuergeräten nach den 9–14 hat das Bremsdrücksteuergerät nach 15, 16 den Vorteil, dass der Steuerkolben 4 infolge seinen hydraulisch beaufschlagten Stirnflächen bei geeigneter Flächen- und Federauslegung unter hohen Drücken selbsttätig, d.h. ohne Ansteuerung des Linearaktuators 3, gegen die Federvorspannung der Feder 12 sich derart verschiebt, dass das Sperrelement 15 zur Druckbegrenzung wirksam ist, sodass durch die Sperrwirkung ein weiterer Druckaufbau bei betätigtem Hauptbremszylinder 9 in der Radbremsleitung 2 ausgeschlossen ist. Folglich übernimmt der Steuerkolben 4 auf besonders einfache Weise die Funktion eines hydraulischen Druckbegrenzers für die Radbremse, auch wenn der Linearaktuator 3 nicht angesteuert wird.Analogous to the brake pressure control units according to 9 - 14 has the brake control unit after 15 . 16 the advantage that the control piston 4 due to its hydraulically acted end faces with appropriate surface and spring design under high pressures automatically, ie without control of the linear actuator 3 , against the spring preload of the spring 12 moves in such a way that the blocking element 15 is effective for limiting the pressure, so that by the blocking effect, a further pressure build-up with actuated master cylinder 9 in the wheel brake line 2 is excluded. Consequently, the control piston takes over 4 in a particularly simple way, the function of a hydraulic pressure limiter for the wheel brake, even if the linear actuator 3 not controlled.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
-
11
-
Hydraulikleitung hydraulic line
-
22
-
Radbremsleitung wheel brake
-
33
-
Linearaktuator linear actuator
-
44
-
Steuerkolben spool
-
55
-
Simulator simulator
-
66
-
Rückschlagventil check valve
-
77
-
Simulatorkolben simulator piston
-
88th
-
Simulatorfeder simulator spring
-
99
-
Hauptbremszylinder Master Cylinder
-
1010
-
Ausgangskammer exit chamber
-
1111
-
Eingangskammer inlet chamber
-
1212
-
Feder feather
-
1313
-
Ringspalt annular gap
-
1414
-
Radbremse wheel brake
-
1515
-
Sperrelement blocking element
-
1616
-
Betätigungsstange actuating rod
-
1717
-
Gehäuse casing
-
1818
-
Steuerschlitz control slot
-
1919
-
Steuerbohrung control bore
-
2020
-
Getriebe transmission
-
2121
-
Einsatzkörper insert body
-
2222
-
Durchgangsbohrung Through Hole
-
2323
-
Bohrung drilling
-
2424
-
Antriebsritzel pinion
-
2525
-
Kupplung clutch
-
2626
-
Spindelantrieb spindle drive
-
2727
-
Kolbenstangendichtung Piston rod seal
-
2828
-
Steuerstift control pin
-
2929
-
Steuerschlitz control slot
-
3030
-
Deckel cover
-
3131
-
Freilauf freewheel
-
3232
-
Zahnstange rack
-
3333
-
Sackbohrung blind hole
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
-
B.; Bill, K. H. (Hrsg.): Bremsenhandbuch. Vieweg-Verlag, Wiesbaden, 2004, S.188–189 [0005] B .; Bill, KH (ed.): Brake Manual. Vieweg-Verlag, Wiesbaden, 2004, p.188-189 [0005]
