DE102018202665A1

DE102018202665A1 - Cylinder unit for an electronic braking system of a vehicle

Info

Publication number: DE102018202665A1
Application number: DE102018202665.3A
Authority: DE
Inventors: Rüdiger Briesewitz; Joseph Dolmaya; Daniel Kirsch; Robert Scheffel
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2019-08-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zylindereinheit (10) für ein elektronisches Bremssystem eines Fahrzeugs, mit einem Kolben (14), welcher dazu eingerichtet ist, mit einem Bremspedal gekoppelt zu werden, und einer Erfassungseinrichtung (26, 26a, 26b), welche dazu eingerichtet ist, die Position des Kolbens (14) zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung (26, 26a, 26b) eine innerhalb der Zylindereinheit (10) angeordnete Sensoreinheit (28) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, den Abstand zwischen der Sensoreinheit (28) und einer Bezugsfläche (30) an dem Kolben (14) mittels einer Wegmessung zu erfassen.

The invention relates to a cylinder unit (10) for an electronic braking system of a vehicle, comprising a piston (14) which is adapted to be coupled to a brake pedal and a detection device (26, 26a, 26b) which is adapted to detecting the position of the piston (14), the detecting means (26, 26a, 26b) including a sensor unit (28) disposed within the cylinder unit (10) adapted to adjust the distance between the sensor unit (28) and a reference surface (30) to detect the piston (14) by means of a displacement measurement.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zylindereinheit für ein elektronisches Bremssystem eines Fahrzeugs, mit einem Kolben, welcher dazu eingerichtet ist, mit einem Bremspedal gekoppelt zu werden, und eine Erfassungseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, die Position des Kolbens zu erfassen.The invention relates to a cylinder unit for an electronic brake system of a vehicle, having a piston which is adapted to be coupled to a brake pedal, and a detection device, which is adapted to detect the position of the piston.

Die Erfindung betrifft ferner ein elektronisches Bremssystem für ein Fahrzeug, mit einem Bremspedal, einer Zylindereinheit, deren Kolben mit dem Bremspedal gekoppelt ist, zumindest einer Radbremseinheit und einer Betätigungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Radbremseinheit in Abhängigkeit der Position des Kolbens der Zylindereinheit zu betätigen.The invention further relates to an electronic braking system for a vehicle, comprising a brake pedal, a cylinder unit whose piston is coupled to the brake pedal, at least one wheel brake unit and an actuating unit which is adapted to the at least one wheel brake unit in dependence on the position of the piston of the cylinder unit to press.

Bei elektronischen Bremssystemen ist es notwendig, dass der Bremswunsch eines Fahrers schnell und präzise erfasst wird, damit ein entsprechendes Steuersignal zur Durchführung des Bremsvorgangs einer Betätigungseinheit zur Verfügung gestellt werden kann, welches auf Grundlage des Steuersignals dann eine oder mehrere Radbremseinheiten betätigt.In electronic brake systems, it is necessary that the driver's braking request be detected quickly and accurately, so that a corresponding control signal for performing the braking operation of an operating unit can be provided, which then actuates one or more Radbremseinheiten based on the control signal.

Zur Erfassung eines Bremswunsches sind bekannte elektronische Bremssysteme mit Magneten ausgestattet, welche an dem Kolben der Zylindereinheit angeordnet sind. Betätigt der Fahrer das Bremspedal des Fahrzeugs, wird der Kolben aufgrund einer mechanischen Kopplung mit dem Bremspedal gemeinsam mit dem an dem Kolben angeordneten Magneten verfahren. Über einen Magnetfeldsensor, welcher innerhalb der Zylindereinheit oder außerhalb der Zylindereinheit angeordnet sein kann, wird dann die Kolbenauslenkung und somit der Bremswunsch des Fahrers erfasst.To detect a desired braking electronic brake systems are equipped with magnets, which are arranged on the piston of the cylinder unit. When the driver actuates the brake pedal of the vehicle, the piston is moved together with the magnet arranged on the piston due to a mechanical coupling with the brake pedal. About a magnetic field sensor, which may be located within the cylinder unit or outside of the cylinder unit, then the piston deflection and thus the braking request of the driver is detected.

Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die Verwendung von entsprechenden Erfassungseinrichtungen, welche auf dem Prinzip der Magnetfelddetektion beruhen, zu vergleichsweise hohen Produktionskosten für entsprechende Zylindereinheiten für elektronische Bremssysteme führen, da die Verwendung von Standardsensorik nicht möglich ist. Außerdem ist die Präzision von entsprechenden magnetbasierten Erfassungseinrichtungen im erheblichen Maße abhängig von den Bauteil- und Einbautoleranzen, sodass zur Gewährleistung einer präzisen Bremswunscherfassung kosten- und zeitaufwendige Fertigungsverfahren und Montageprozesse einzusetzen sind.However, it has been found that the use of corresponding detection devices, which are based on the principle of magnetic field detection, lead to comparatively high production costs for corresponding cylinder units for electronic brake systems, since the use of standard sensors is not possible. In addition, the precision of corresponding magnetic-based detection devices depends to a considerable degree on the component and installation tolerances, so that costly and time-consuming production processes and assembly processes must be used to ensure accurate detection of braking demands.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, die zuvor genannten Nachteile bekannter Lösungen zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine präzise Bremswunscherfassung bei elektronischen Bremssystemen zu ermöglichen, ohne dabei eine erhebliche Kostensteigerung bei der Produktion entsprechender elektronischer Bremssysteme zu verursachen.The object underlying the invention is therefore to overcome the aforementioned disadvantages of known solutions at least partially and in particular to enable precise detection of braking demand in electronic brake systems, without causing a significant increase in costs in the production of corresponding electronic brake systems.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zylindereinheit der eingangs genannten Art, wobei die Erfassungseinrichtung der erfindungsgemäßen Zylindereinheit eine innerhalb oder an der der Zylindereinheit angeordnete Sensoreinheit aufweist, welche dazu eingerichtet ist, den Abstand zwischen der Sensoreinheit und einer Bezugsfläche an dem Kolben mittels einer Wegmessung zu erfassen.The object is achieved by a cylinder unit of the aforementioned type, wherein the detection device of the cylinder unit according to the invention has a sensor unit arranged inside or on the cylinder unit, which is set up to detect the distance between the sensor unit and a reference surface on the piston by means of a distance measurement ,

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass die Position des Kolbens der Zylindereinheit auf besonders einfache Art und Weise über eine Wegmessung erfasst werden kann, indem der Abstand zwischen der stationären Sensoreinheit und einer Bezugsfläche an dem Kolben ermittelt wird. In diesem Fall kann auf die Verwendung einer kostenaufwendigen magnetfeldbasierten Erfassung der Kolbenposition verzichtet werden, um den Bremswunsch des Fahrers zu erfassen. Bei der erfindungsgemäßen Zylindereinheit kann somit Standardsensorik zum Einsatz kommen, wodurch die Produktionskosten erheblich gesenkt werden können. Außerdem wird durch die direkte Abstandsmessung zwischen der Sensoreinheit und der Bezugsfläche an dem Kolben die im Stand der Technik vorhandene Abhängigkeit der Erfassungspräzision von Fertigungs- und Einbautoleranzen überwunden. Außerdem kann die Sensoreinheit als Tauschteil ausgebildet sein, sodass die Wartung, Reparatur und/oder Umrüstung einer entsprechenden Zylindereinheit vergleichsweise kostengünstig möglich ist. Darüber hinaus wird die elektromagnetische Verträglichkeit der Zylindereinheit und somit des gesamten elektronischen Bremssystems erheblich gesteigert, da auf die Sensierung eines Magnetfeldes zur Bremswunscherfassung verzichtet wird. Insbesondere wird der Abstand zwischen der Sensoreinheit und der Bezugsfläche an dem Kolben durch ein optisches Wegmessverfahren erfasst. In diesem Fall kann über die optische Erfassung ebenfalls erkannt werden, ob die sich zwischen der Sensoreinheit und der Bezugsfläche des Kolbens befindende Bremsflüssigkeit gewechselt werden muss. Somit kann die Bremswunscherfassung mit einer Bremsflüssigkeitsüberwachung kombiniert werden, wodurch die Ausfallsicherheit eines entsprechenden elektronischen Bremssystems erheblich gesteigert werden kann.The invention makes use of the knowledge that the position of the piston of the cylinder unit can be detected in a particularly simple manner by means of a distance measurement by determining the distance between the stationary sensor unit and a reference surface on the piston. In this case, the use of an expensive magnetic field-based detection of the piston position can be dispensed with in order to detect the driver's braking request. In the cylinder unit according to the invention thus standard sensors can be used, whereby the production costs can be significantly reduced. In addition, the direct distance measurement between the sensor unit and the reference surface on the piston overcomes the dependence of the detection precision of manufacturing and installation tolerances existing in the prior art. In addition, the sensor unit may be designed as a replacement part, so that the maintenance, repair and / or conversion of a corresponding cylinder unit is relatively inexpensive possible. In addition, the electromagnetic compatibility of the cylinder unit and thus of the entire electronic brake system is considerably increased, as is dispensed with the sensing of a magnetic field for braking request detection. In particular, the distance between the sensor unit and the reference surface on the piston is detected by an optical path measuring method. In this case, it can also be recognized via the optical detection whether the brake fluid located between the sensor unit and the reference surface of the piston has to be changed. Thus, the braking request detection can be combined with a brake fluid monitoring, whereby the reliability of a corresponding electronic brake system can be significantly increased.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zylindereinheit umfasst diese eine Betätigungsstange, welche mit dem Kolben verbunden ist, wobei die Betätigungsstange eine Verzahnung aufweist, in welcher ein Zahnrad eingreift, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, den Drehzustand des Zahnrads zu erfassen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch eine Zylindereinheit der eingangs genannten Art gelöst, welche eine Betätigungsstange aufweist, die mit dem Kolben verbunden ist, wobei die Betätigungsstange eine Verzahnung aufweist, in welcher ein Zahnrad eingreift, wobei die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet ist, den Drehzustand des Zahnrads zu erfassen. Vorzugsweise ist die Betätigungsstange ebenfalls mit dem Bremspedal verbunden und überträgt die Bewegung des Bremspedals an den Kolben der Zylindereinheit. Die Bewegungsübertragung von dem Bremspedal an den Kolben der Zylindereinheit kann dabei mit oder ohne eine Bewegungsumformung erfolgen. Bei einer Betätigung des Bremspedals wird die Betätigungsstange derart bewegt, dass aufgrund des Zahnradeingriffs in die Verzahnung der Betätigungsstange eine Drehbewegung des Zahnrades erfolgt. Somit kann über den Drehzustand des Zahnrades die Auslenkung der Betätigungsstange und/oder die Auslenkung des Kolbens erfasst werden, wodurch letztendlich eine präzise Bremswunscherfassung möglich ist. Vorzugsweise weist die Erfassungseinrichtung in diesem Fall eine Sensoreinheit auf, welche dazu eingerichtet ist, den Drehzustand des Zahnrads zu erfassen. Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung dazu eingerichtet, eine Inkrementalmessung an der Betätigungsstange auszuführen.In a particularly preferred embodiment of the cylinder unit according to the invention this comprises an actuating rod which is connected to the piston, wherein the actuating rod has a toothing, in which a gear engages, wherein the detecting means is adapted to detect the rotational state of the gear. The invention The underlying object is also achieved by a cylinder unit of the type mentioned above, which has an actuating rod which is connected to the piston, wherein the actuating rod has a toothing, in which a gear engages, wherein the detection device is adapted to the rotational state of the gear to capture. Preferably, the actuating rod is also connected to the brake pedal and transmits the movement of the brake pedal to the piston of the cylinder unit. The transmission of movement from the brake pedal to the piston of the cylinder unit can take place with or without a movement transformation. Upon actuation of the brake pedal, the actuating rod is moved such that due to the gear meshing in the toothing of the actuating rod rotational movement of the gear takes place. Thus, the deflection of the actuating rod and / or the deflection of the piston can be detected via the rotational state of the gear, whereby ultimately a precise request for braking request is possible. In this case, the detection device preferably has a sensor unit which is set up to detect the rotational state of the toothed wheel. Preferably, the detection device is configured to perform an incremental measurement on the actuating rod.

Außerdem ist eine erfindungsgemäße Zylindereinheit bevorzugt, welche eine Fluidkammer aufweist, welche sich entlang einer Längsachse erstreckt, wobei der Kolben entlang der Längsachse der Fluidkammer bewegbar ist und die Sensoreinheit innerhalb der Fluidkammer oder auf der der Fluidkammer abgewandten Seite ausgehend von dem Kolben angeordnet ist. Somit erstreckt sich die von der Sensoreinheit zu erfassende Wegstrecke zwischen der Sensoreinheit und der Bezugsfläche an dem Kolben in einer Ausführungsform der Erfindung durch die Fluidkammer. Dadurch, dass die Sensoreinheit innerhalb der Fluidkammer angeordnet ist, ist der Abstand zwischen der Sensoreinheit und der Bezugsfläche an dem Kolben vergleichsweise gering, sodass eine präzise Abstandserfassung auch mit kostengünstigen Sensoreinheiten möglich ist. Wenn die Sensoreinheit auf der der Fluidkammer abgewandten Seite ausgehend von dem Kolben angeordnet ist, wird die Montage der Zylindereinheit vereinfacht und die Zugänglichkeit der Sensoreinheit verbessert.In addition, a cylinder unit according to the invention is preferred, which has a fluid chamber which extends along a longitudinal axis, wherein the piston along the longitudinal axis of the fluid chamber is movable and the sensor unit is disposed within the fluid chamber or on the side facing away from the fluid chamber, starting from the piston. Thus, the distance to be detected by the sensor unit between the sensor unit and the reference surface on the piston in an embodiment of the invention extends through the fluid chamber. Characterized in that the sensor unit is arranged within the fluid chamber, the distance between the sensor unit and the reference surface on the piston is comparatively small, so that a precise distance detection is possible even with low-cost sensor units. If the sensor unit is arranged on the side facing away from the fluid chamber, starting from the piston, the assembly of the cylinder unit is simplified and the accessibility of the sensor unit is improved.

Darüber hinaus ist eine erfindungsgemäße Zylindereinheit vorteilhaft, welche eine innerhalb der Fluidkammer angeordnete und mit dem Kolben gekoppelte Schraubenfeder aufweist, wobei die Sensoreinheit innerhalb der Schraubenfeder angeordnet ist. Die innerhalb der Fluidkammer angeordnete Schraubenfeder stützt sich vorzugsweise an einem ersten Ende an dem Kolben und an einem zweiten Ende, welches gegenüberliegend zu dem ersten Ende angeordnet ist, an einem Bewandungsabschnitt der Fluidkammer der Zylindereinheit ab. Nach der Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer und der damit verbundenen Axialbewegung des Kolbens innerhalb der Fluidkammer wird der Kolben und das Bremspedal nach Beendigung der Betätigung durch die Schraubenfeder zurück in die Ausgangsposition verbracht.In addition, a cylinder unit according to the invention is advantageous, which has a arranged inside the fluid chamber and coupled to the piston coil spring, wherein the sensor unit is disposed within the coil spring. The helical spring disposed within the fluid chamber is preferably supported at a first end on the piston and at a second end, which is disposed opposite to the first end, on a wall portion of the fluid chamber of the cylinder unit. After actuation of the brake pedal by the driver and the associated axial movement of the piston within the fluid chamber of the piston and the brake pedal is spent after completion of the operation by the coil spring back to the starting position.

In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zylindereinheit ist die Sensoreinheit an einer Stirnseite eines in der Fluidkammer hineinragenden länglichen Elements, insbesondere einer länglichen Hülse angeordnet. Vorzugsweise erstreckt sich das längliche Element zumindest abschnittsweise durch die Schraubenfeder. Insbesondere ist das längliche Element in einem Trägergehäuse angeordnet, wobei das längliche Element vorzugsweise gegenüber dem Zylindergehäuse der Zylindereinheit mittels einer Dichteinrichtung, welche beispielsweise ringförmig ausgebildet ist, abgedichtet ist. Vorzugsweise weist das längliche Element einen Kanal auf, durch welchen sich eine oder mehrere Leitungen erstrecken. Die Leitungen sind vorzugsweise mit der Sensoreinheit verbunden und dienen zur Bereitstellung von elektrischer Energie für die Sensoreinheit und/oder zur Übertragung von Messsignalen. Alternativ kann die Sensoreinheit auch an einem dem Kolben gegenüberliegenden Bewandungsabschnitt der Fluidkammer oder auf der der Fluidkammer abgewandten Seite ausgehend von dem Kolben angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Sensoreinheit in dem Bereich des Bewandungsabschnitts der Fluidkammer angeordnet, an welchem sich auch die Schraubenfeder der Zylindereinheit abstützt. Vorzugsweise ist der Bewandungsabschnitt, an welchem die Sensoreinheit angeordnet ist, als Abschnitt eines Gehäuseeinsatzes ausgebildet, welcher lösbar in das Zylindergehäuse der Zylindereinheit eingesetzt ist. Beispielsweise ist der Einsatz als Schraubsockel ausgebildet und weist eine Dichtung und/oder ein Trägergehäuse auf.In a further embodiment of the cylinder unit according to the invention, the sensor unit is arranged on an end face of an elongate element projecting in the fluid chamber, in particular an elongate sleeve. The elongated element preferably extends at least in sections through the helical spring. In particular, the elongate element is arranged in a carrier housing, wherein the elongated element is preferably sealed relative to the cylinder housing of the cylinder unit by means of a sealing device, which is for example annular. Preferably, the elongate member has a channel through which one or more conduits extend. The lines are preferably connected to the sensor unit and serve to provide electrical energy for the sensor unit and / or for transmission of measurement signals. Alternatively, the sensor unit can also be arranged on a side facing away from the piston Bewandungsabschnitt the fluid chamber or on the side facing away from the fluid chamber, starting from the piston. Preferably, the sensor unit is arranged in the region of the walling section of the fluid chamber, on which also the coil spring of the cylinder unit is supported. Preferably, the Bewandungsabschnitt, on which the sensor unit is arranged, formed as a portion of a housing insert, which is detachably inserted into the cylinder housing of the cylinder unit. For example, the insert is designed as a screw base and has a seal and / or a carrier housing.

In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zylindereinheit trägt ein der Sensoreinheit zugewandter Kolbenboden des Kolbens die Bezugsfläche. Vorzugsweise verläuft die Bezugsfläche an dem Kolben im Wesentlichen orthogonal zu der Längsachse der Fluidkammer, entlang welcher der Kolben bewegbar ist. Vorzugsweise ist die Bezugsfläche auf der der Betätigungsstange abgewandten oder zugewandten Seite des Kolbens angeordnet.In another embodiment of the cylinder unit according to the invention, a piston head of the piston facing the sensor unit carries the reference surface. Preferably, the reference surface on the piston is substantially orthogonal to the longitudinal axis of the fluid chamber along which the piston is movable. Preferably, the reference surface is arranged on the side facing away from the actuating rod or facing the piston.

Die erfindungsgemäße Zylindereinheit wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass der Kolben mehrteilig ausgebildet ist und ein der Sensoreinheit zugewandter Hülseneinsatz, welcher in ein Hülsenteil des Kolbens eingesetzt ist, die Bezugsfläche trägt. Vorzugsweise erstreckt sich das Hülsenteil axial in Richtung der Längsachse der Fluidkammer. Insbesondere weist das Hülsenteil eine innere zylindrische Mantelfläche und/oder eine äußere zylindrische Mantelfläche auf. Das Hülsenteil, insbesondere die äußere zylindrische Mantelfläche, dient vorzugsweise der Stabilisierung der Schraubenfeder. Der Hülseneinsatz ist vorzugsweise kreisförmig ausgebildet und in die innere zylindrische Mantelfläche des Hülsenteils eingesetzt. Durch die Verwendung eines in ein Hülsenteil eingesetzten Hülseneinsatzes kann die Bezugsfläche für die Sensoreinheit näher an der Sensoreinheit angeordnet werden, sodass die zu sensierende Wegstrecke zwischen der Bezugsfläche und der Sensoreinheit weiter verkürzt und die Messpräzision und somit die Genauigkeit der Bremswunscherfassung weiter gesteigert wird.The cylinder unit according to the invention is further developed advantageously in that the piston is designed in several parts and a sensor unit facing sleeve insert, which is inserted into a sleeve part of the piston carries the reference surface. Preferably, this extends Sleeve part axially in the direction of the longitudinal axis of the fluid chamber. In particular, the sleeve part has an inner cylindrical lateral surface and / or an outer cylindrical lateral surface. The sleeve part, in particular the outer cylindrical surface, preferably serves to stabilize the coil spring. The sleeve insert is preferably circular and inserted into the inner cylindrical surface of the sleeve part. By using a sleeve insert inserted into a sleeve part, the reference surface for the sensor unit can be arranged closer to the sensor unit, so that the distance to be sensed between the reference surface and the sensor unit is further shortened and the measurement precision and thus the accuracy of the brake desired detection is further increased.

Außerdem ist eine erfindungsgemäße Zylindereinheit vorteilhaft, bei welcher die Sensoreinheit einen zur Wegmessung ausgebildeten Ultraschallsensor, einen zur Wegmessung ausgebildeten Lasersensor oder einen zur Wegmessung ausgebildeten Infrarotsensor umfasst oder als ein solcher ausgebildet ist. Vorzugsweise sind zwischen der Sensoreinheit und der Bezugsfläche keine weiteren Bauteile angeordnet, welche die Wegmessung beeinflussen können. Wenn zwischen der Sensoreinheit und der Bezugsfläche ein oder mehrere Elemente angeordnet sind, sind diese vorzugsweise transparent und insbesondere aus Glas ausgebildet. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Bezugsfläche aus einem ultraschallwellenreflektierenden, einem laserreflektierenden und/oder einem infrarotwellenreflektierenden Material ausgebildet ist.In addition, a cylinder unit according to the invention is advantageous in which the sensor unit comprises an ultrasonic sensor designed for travel measurement, a laser sensor designed for travel measurement or an infrared sensor designed for travel measurement or is designed as such. Preferably, no further components are arranged between the sensor unit and the reference surface, which can influence the travel measurement. If one or more elements are arranged between the sensor unit and the reference surface, these are preferably transparent and in particular made of glass. Furthermore, it is preferred that the reference surface is formed from an ultrasound wave reflecting, a laser reflecting and / or an infrared wave reflecting material.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein elektronisches Bremssystem der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Zylindereinheit des elektronischen Bremssystems nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet ist. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen elektronischen Bremssystems wird zunächst auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Zylindereinheit verwiesen.The object underlying the invention is further achieved by an electronic brake system of the aforementioned type, wherein the cylinder unit of the electronic brake system is formed according to one of the embodiments described above. With regard to the advantages and modifications of the electronic brake system according to the invention, reference is first made to the advantages and modifications of the cylinder unit according to the invention.

Die Betätigungseinheit des erfindungsgemäßen Bremssystems ist vorzugsweise signalleitend mit einer Auswerteeinheit verbunden, welche dazu eingerichtet ist, die Signale der Sensoreinheit zur Erfassung der Position des Kolbens auszuwerten. Auf Grundlage der erfassten Kolbenposition kann somit der Bremswunsch des Fahrers abgeleitet und mittels der Betätigungseinheit umgesetzt werden.The actuation unit of the brake system according to the invention is preferably signal-conducting connected to an evaluation unit, which is set up to evaluate the signals of the sensor unit for detecting the position of the piston. On the basis of the detected piston position, the driver's braking request can thus be derived and implemented by means of the actuating unit.

Das erfindungsgemäße Bremssystem wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Betätigungseinheit einen elektromotorisch betriebenen Hydraulikkolben umfasst. Vorzugsweise ist die zumindest eine Radbremseinheit hydraulisch betätigbar und die Betätigungseinheit ist dazu eingerichtet, der zumindest einen Radbremseinheit einen von der Position des Kolbens abhängigen Hydraulikdruck bereitzustellen. Hierzu kann die Betätigungseinheit einen Elektromotor aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, einen Hydraulikkolben anzutreiben. Der Hydraulikkolben kann dazu eingerichtet sein, der zumindest einen Radbremseinheit einen Hydraulikdruck bereitzustellen. Zur Bereitstellung des Hydraulikdrucks kann die Betätigungseinheit über eine Hydraulikleitung mit der zumindest einen Radbremseinheit verbunden sein.The brake system according to the invention is further developed advantageous in that the actuating unit comprises a hydraulic piston operated by an electric motor. The at least one wheel brake unit is preferably hydraulically actuatable, and the actuation unit is set up to provide the at least one wheel brake unit with a hydraulic pressure which is dependent on the position of the piston. For this purpose, the actuating unit may comprise an electric motor, which is adapted to drive a hydraulic piston. The hydraulic piston may be configured to provide a hydraulic pressure to the at least one wheel brake unit. To provide the hydraulic pressure, the actuating unit may be connected via a hydraulic line to the at least one wheel brake unit.

Alternativ kann die zumindest eine Radbremseinheit elektromechanisch betätigbar sein, sodass die Betätigungseinheit dazu eingerichtet ist, einen Stellmotor der zumindest einen Radbremseinheit in Abhängigkeit der Position des Kolbens zu steuern.Alternatively, the at least one wheel brake unit can be actuated electromechanically, so that the actuation unit is set up to control a servo motor of the at least one wheel brake unit as a function of the position of the piston.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zylindereinheit in einer Schnittdarstellung;
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zylindereinheit in einer Schnittdarstellung; und
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Zylindereinheit in einer Schnittdarstellung.

Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described and described with reference to the accompanying drawings. Showing:

1 an embodiment of the cylinder unit according to the invention in a sectional view;
2 a further embodiment of the cylinder unit according to the invention in a sectional view; and
3 a further embodiment of the cylinder unit according to the invention in a sectional view.

Die 1 zeigt eine Zylindereinheit 10 für ein elektronisches Bremssystem eines Fahrzeugs. Die Zylindereinheit 10 weist ein Zylindergehäuse 12 auf, in welchem ein Kolben 14 angeordnet ist. Der Kolben 14 ist mehrteilig ausgebildet und weist ein Aufnahmeteil 54 auf, welches mit einem Kugelkopf einer Betätigungsstange 20 verbunden ist. Der Kolben 14 ist über die Betätigungsstange 20 mit einem Bremspedal gekoppelt.The 1 shows a cylinder unit 10 for an electronic braking system of a vehicle. The cylinder unit 10 has a cylinder housing 12 in which a piston 14 is arranged. The piston 14 is formed in several parts and has a receiving part 54 on which with a ball head of an actuating rod 20 connected is. The piston 14 is over the operating rod 20 coupled with a brake pedal.

Innerhalb des Zylindergehäuses 12 ist eine Fluidkammer 16 angeordnet, wobei sich die Fluidkammer 16 entlang einer Längsachse 18 erstreckt. Der Kolben 16 ist über eine Betätigung durch die Betätigungsstange 20 ebenfalls entlang der Längsachse 18 der Fluidkammer 16 bewegbar.Inside the cylinder housing 12 is a fluid chamber 16 arranged, wherein the fluid chamber 16 along a longitudinal axis 18 extends. The piston 16 is via an actuation by the actuating rod 20 also along the longitudinal axis 18 the fluid chamber 16 movable.

Ferner weist die Zylindereinheit 10 eine Erfassungseinrichtung 26 auf, mittels welcher die Position des Kolbens 14 erfassbar ist. Die Erfassungseinrichtung 26 weist eine innerhalb der Zylindereinheit 10 angeordnete Sensoreinheit 28 auf, welche den Abstand zwischen der Sensoreinheit 28 und einer Bezugsfläche 30 an dem Kolben 14 mittels einer Wegmessung erfasst.Furthermore, the cylinder unit 10 a detection device 26 on, by means of which the position of the piston 14 is detectable. The detection device 26 has one inside the cylinder unit 10 arranged sensor unit 28 on which the distance between the sensor unit 28 and a reference surface 30 on the piston 14 detected by means of a distance measurement.

Die Sensoreinheit 28 ist innerhalb der Fluidkammer 16 angeordnet. Außerdem weist die Zylindereinheit 10 eine innerhalb der Fluidkammer 16 angeordnete Schraubenfeder 22 auf. Ein erstes Ende der Schraubenfeder 22 stützt sich an der Bewandung 24 ab, wobei sich ein zweites Ende der Schraubenfeder 22 an einem Hülsenteil 46 des Kolbens 14 abstützt. Die Sensoreinheit 28 ist innerhalb der Schraubenfeder 22 angeordnet, wobei die Sensoreinheit 28 an einer Stirnseite eines in die Fluidkammer 16 hineinragenden als Hülse ausgebildeten länglichen Elements 34 angeordnet ist. Das längliche Element 34 ist Bestandteil eines Einsatzes 40, welcher in das Zylindergehäuse 12 einschraubbar ist. Der Einsatz 40 umfasst ferner ein Dichtung 36 und ein das längliche Element 34 und die Dichtung 36 tragendes Trägergehäuse 38. The sensor unit 28 is inside the fluid chamber 16 arranged. In addition, the cylinder unit points 10 one inside the fluid chamber 16 arranged coil spring 22 on. A first end of the coil spring 22 relies on the Bewandung 24 from, with a second end of the coil spring 22 on a sleeve part 46 of the piston 14 supported. The sensor unit 28 is inside the coil spring 22 arranged, wherein the sensor unit 28 at an end face of a in the fluid chamber 16 protruding elongated element formed as a sleeve 34 is arranged. The elongated element 34 is part of an assignment 40 which is in the cylinder housing 12 can be screwed. The use 40 further includes a gasket 36 and an elongated element 34 and the seal 36 carrying carrier housing 38 ,

Ein der Sensoreinheit 28 zugewandter Kolbenboden 32 des Kolbens 14 trägt die Bezugsfläche 30, deren Abstand zu der Sensoreinheit 28 durch die Sensoreinheit 28 erfasst wird. Die Sensoreinheit 28 kann einen zur Wegmessung ausgebildeten Ultraschallsensor, einen zur Wegmessung ausgebildeten Lasersensor oder einen zur Wegmessung ausgebildeten Infrarotsensor umfassen oder als ein solcher ausgebildet sein.One of the sensor unit 28 facing piston crown 32 of the piston 14 carries the reference surface 30 whose distance from the sensor unit 28 through the sensor unit 28 is detected. The sensor unit 28 may comprise an ultrasonic sensor designed for travel measurement, a laser sensor designed for travel measurement or an infrared sensor designed for travel measurement, or be designed as such.

Die Signale der Sensoreinheit 28 werden über die Leitung 42 an die Auswerteeinrichtung 44 übertragen, wobei die Leitung 42 abschnittsweise innerhalb des als Hülse ausgebildeten länglichen Elements 34 verläuft.The signals of the sensor unit 28 be over the line 42 to the evaluation device 44 transmit, with the line 42 in sections within the sleeve formed as elongated element 34 runs.

Die 2 zeigt eine Zylindereinheit 10, deren Erfassungseinrichtung 26 sich von der Erfassungseinrichtung 26 der in der 1 dargestellten Zylindereinheit 10 unterscheidet.The 2 shows a cylinder unit 10 , their detection device 26 away from the detection device 26 the Indian 1 illustrated cylinder unit 10 different.

Die Sensoreinheit 28 der Erfassungseinrichtung 26 ist wieder innerhalb der Fluidkammer 16 angeordnet. Jedoch ist die Sensoreinheit 28 an einem dem Kolben 14 gegenüberliegenden Bewandungsabschnitt 24 der Fluidkammer 16 angeordnet. An dem Bewandungsabschnitt 24 stützt sich ebenfalls die Schraubenfeder 22 ab.The sensor unit 28 the detection device 26 is back inside the fluid chamber 16 arranged. However, the sensor unit is 28 at one of the pistons 14 opposite Bewandungsabschnitt 24 the fluid chamber 16 arranged. At the moat section 24 also supports the coil spring 22 from.

Der Bewandungsabschnitt 24 ist jedoch kein Bestandteil der Zylindergehäuses 12, sondern ein Bestandteil des Einsatzes 40, wobei der Einsatz 40 in das Zylindergehäuse 12 eingeschraubt ist. Der Einsatz 40 umfasst wieder ein Trägergehäuse 38, welches ein als Hülse ausgebildetes Element 34 und eine Dichtung 36 trägt.The Bewandungsabschnitt 24 but is not part of the cylinder housing 12 but a part of the mission 40 , where the use 40 in the cylinder housing 12 is screwed. The use 40 again includes a carrier housing 38 which is an element formed as a sleeve 34 and a seal 36 wearing.

Ein der Sensoreinheit 28 zugewandter Hülseneinsatz 48, welcher in das Hülsenteil 46 des Kolbens 14 eingesetzt ist, trägt die Bezugsfläche 30. Das Hülsenteil 46 dient außerdem der Stabilisierung der Schraubenfeder 22.One of the sensor unit 28 facing sleeve insert 48 which is in the sleeve part 46 of the piston 14 is inserted, carries the reference surface 30 , The sleeve part 46 also serves to stabilize the coil spring 22 ,

3 zeigt eine Zylindereinheit 10 mit zwei unterschiedlichen Erfassungseinrichtungen 26a, 26b, wobei die Erfindung auch Ausführungsformen umfasst, welche lediglich eine der dargestellten Erfassungseinrichtungen 26a, 26b aufweist. 3 shows a cylinder unit 10 with two different detection devices 26a . 26b The invention also includes embodiments which only one of the illustrated detection devices 26a . 26b having.

Die erste Erfassungseinrichtung 26a umfasst eine Sensoreinheit 28, welche auf der der Fluidkammer 16 abgewandten Seite ausgehend von dem Kolben 14 angeordnet ist. Die Bezugsfläche 30 für die Sensoreinheit 28 ist an dem Aufnahmeteil 54 für die Betätigungsstange 20 angeordnet. Das Aufnahmeteil 54 weist eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Kugelkopfes der Betätigungsstange 20 auf. Das Aufnahmeteil 54 ist Bestandteil des mehrteiligen Kolbens 14 und wird bei einer Kolbenbewegung verfahren. Somit ändert sich beim Betätigen des Bremspedals die Position der Betätigungsstange 20 und die Position der Aufnahmeteils 54 des Kolbens 14. Durch die Bewegung des Aufnahmeteils 54 verändert sich der Abstand zu der Sensoreinheit 28, sodass auf Grundlage des Sensorsignals der Bremswunsch des Fahrers abgeleitet werden kann.The first detection device 26a includes a sensor unit 28 which is on the fluid chamber 16 opposite side starting from the piston 14 is arranged. The reference surface 30 for the sensor unit 28 is at the receiving part 54 for the actuating rod 20 arranged. The recording part 54 has a recess for receiving a ball head of the actuating rod 20 on. The recording part 54 is part of the multi-part piston 14 and is traversed during a piston movement. Thus, upon actuation of the brake pedal, the position of the actuating rod changes 20 and the position of the receiving part 54 of the piston 14 , By the movement of the receiving part 54 the distance to the sensor unit changes 28 so that the braking request of the driver can be derived on the basis of the sensor signal.

Die zweite Erfassungseinrichtung 26b umfasst eine Verzahnung 50 an der Betätigungsstange 20 und ein Zahnrad 52, wobei die Zähne des Zahnrads 52 in die Verzahnung 50 an der Betätigungsstange 20 eingreifen. Die Erfassungseinrichtung 26 ist ferner dazu eingerichtet, den Drehzustand des Zahnrads 52 zu erfassen. Aus dem erfassten Drehzustand des Zahnrads 52 kann dann die Position der Betätigungsstange 20 und/oder die Position des Kolbens 14 abgeleitet werden, sodass der Bremswunsch des Fahrers präzise erfasst werden kann. Die Bremswunscherfassung kann somit beispielsweise durch eine Inkrementalmessung an der Betätigungsstange 20 unter Verwendung einer Verzahnung 50 an der Betätigungsstange 20 und einem Zahnrad 52 erfolgen.The second detection device 26b includes a toothing 50 on the operating rod 20 and a gear 52 where the teeth of the gear 52 into the gearing 50 on the operating rod 20 intervention. The detection device 26 is further adapted to the rotational state of the gear 52 capture. From the detected rotational state of the gear 52 then can the position of the actuating rod 20 and / or the position of the piston 14 be derived, so that the braking request of the driver can be detected precisely. The braking request detection can thus, for example, by an incremental measurement on the actuating rod 20 using a gearing 50 on the operating rod 20 and a gear 52 respectively.

Die in der 1 bis 3 dargestellten Zylindereinheiten 10 sind dazu eingerichtet, in einem elektronischen Bremssystem eines Fahrzeugs eingesetzt zu werden. Ein entsprechendes elektronisches Bremssystem umfasst außerdem ein Bremspedal, wobei der Kolben 14 der Zylindereinheit 10 mit dem Bremspedal gekoppelt ist. Ferner umfasst ein elektronisches Bremssystem zumindest eine Radbremseinheit und eine Betätigungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, die zumindest eine Radbremseinheit in Abhängigkeit der Position des Kolbens 14 der Zylindereinheit 10 zu betätigen. Beispielsweise umfasst die Betätigungseinheit einen elektromotorisch betriebenen Hydraulikkolben.The in the 1 to 3 illustrated cylinder units 10 are adapted to be used in an electronic braking system of a vehicle. A corresponding electronic brake system also includes a brake pedal, wherein the piston 14 the cylinder unit 10 is coupled to the brake pedal. Furthermore, an electronic brake system comprises at least one wheel brake unit and an actuating unit, which is set up for the at least one wheel brake unit as a function of the position of the piston 14 the cylinder unit 10 to press. For example, the actuating unit comprises an electric motor driven hydraulic piston.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Zylindereinheitcylinder unit
1212: Zylindergehäusecylinder housing
1414: Kolbenpiston
1616: Fluidkammerfluid chamber
1818: Längsachselongitudinal axis
2020: Betätigungsstangeactuating rod
2222: Schraubenfedercoil spring
2424: BewandungBewandung
26, 26a, 26b26, 26a, 26b: Erfassungseinrichtungendetection devices
2828: Sensoreinheitsensor unit
3030: Bezugsflächereference surface
3232: Kolbenbodenpiston crown
3434: längliches Elementelongated element
3636: Dichtungpoetry
3838: Trägergehäusesupport housing
4040: Einsatzcommitment
4242: Leitungmanagement
4444: Auswerteeinrichtungevaluation
4646: Hülsenteilsleeve part
4848: Hülseneinsatzsleeve insert
5050: Verzahnunggearing
5252: Zahnradgear
5454: Aufnahmeteilreceiving part

Claims

A cylinder unit (10) for an electronic braking system of a vehicle, comprising: - a piston (14) adapted to be coupled to a brake pedal, and - detection means (26, 26a, 26b) adapted to Detecting the position of the piston (14), characterized in that the detection device (26, 26a, 26b) has a sensor unit (28) arranged inside or on the cylinder unit (10), which is arranged to adjust the distance between the sensor unit (28 ) and a reference surface (30) on the piston (14) by means of a distance measurement.

Cylinder unit (10) according to the preamble of Claim 1 or after Claim 1 further comprising - an actuating rod (20) connected to the piston (14), the actuating rod (20) having a toothing (50) in which a toothed wheel (52) engages, wherein the detection means (26, 26a, 26b) is adapted to detect the rotational state of the gear (52).

Cylinder unit (10) after Claim 1 or 2 further comprising: a fluid chamber (16) extending along a longitudinal axis (18); wherein the piston (14) along the longitudinal axis (18) of the fluid chamber (16) is movable, wherein the sensor unit (28) within the fluid chamber (16) or on the fluid chamber (16) facing away from the piston (14) is.

A cylinder unit (10) according to any one of the preceding claims, further comprising: - A within the fluid chamber (16) arranged and with the piston (14) coupled to the coil spring (22), wherein the sensor unit (28) within the coil spring (22) is arranged.

Cylinder unit (10) after Claim 3 or 4 , characterized in that the sensor unit (28) on - an end face of an in the fluid chamber (16) projecting elongate member (34), in particular an elongated sleeve, - a the piston (14) opposite Bewandungsabschnitt (24) of the fluid chamber (16) , or - on the fluid chamber (16) facing away from the side of the piston (14) is arranged.

Cylinder unit (10) according to one of the preceding claims, characterized in that one of the sensor unit (28) facing the piston head (32) of the piston (14) carries the reference surface (30).

Cylinder unit (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the piston (14) is of multipart design and a sensor unit (28) facing sleeve insert (48) which is inserted into a sleeve part (46) of the piston (14), the reference surface (30) bears.

Cylinder unit (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor unit (28) comprises an ultrasonic sensor designed for displacement measurement, a laser sensor designed for displacement measurement or an infrared sensor designed for travel measurement or is designed as such.

An electronic braking system for a vehicle, comprising - a brake pedal, - a cylinder unit (10) whose piston (14) is coupled to the brake pedal, - at least one wheel brake unit, and - an actuating unit which is adapted to the at least one wheel brake in Dependence of the position of the piston (14) of the cylinder unit (10) to actuate; characterized in that the cylinder unit (10) is designed according to one of the preceding claims.

Electronic brake system after Claim 9 , characterized in that the actuating unit comprises an electric motor driven hydraulic piston.