DE102018218608A1

DE102018218608A1 - Hydraulic cylinder unit for a hydraulic brake system of a motor vehicle, hydraulic brake system and method for operating a hydraulic brake system

Info

Publication number: DE102018218608A1
Application number: DE102018218608.1A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Kratzer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2020-04-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikzylindereinheit (1) für eine hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen in einem Zylinder (2) hin- und herbeweglich aufgenommenen Kolben (3), der innerhalb des Zylinders (2) einen mit einem Hydraulikmedium, insbesondere mit einem Bremsmedium, beaufschlagbaren Druckraum (4) begrenzt, ferner umfassend einen weiteren hin- und herbeweglichen Kolben (5), der einen mit dem Hydraulikmedium beaufschlagbaren weiteren Druckraum (6) begrenzt. Erfindungsgemäß ist der weitere Kolben (5) in einem weiteren Zylinder (7) aufgenommen und der weitere Zylinder (7) ist in paralleler Anordnung neben dem ersten Zylinder (2) angeordnet, so dass beide Kolben (3, 5) über eine gemeinsame Betätigungseinrichtung (8) betätigbar sind.
Die Erfindung betrifft ferner eine hydraulische Bremsanlage mit einer erfindungsgemäßen Hydraulikzylindereinheit (1) sowie ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Hydraulikzylindereinheit (1).

The invention relates to a hydraulic cylinder unit (1) for a hydraulic brake system of a motor vehicle, comprising a piston (3) which is reciprocally received in a cylinder (2) and which within the cylinder (2) contains a hydraulic medium, in particular a brake medium. acted upon pressure chamber (4), further comprising a further reciprocating piston (5) which delimits a further pressure chamber (6) which can be acted upon by the hydraulic medium. According to the invention, the further piston (5) is accommodated in a further cylinder (7) and the further cylinder (7) is arranged in a parallel arrangement next to the first cylinder (2), so that both pistons (3, 5) have a common actuating device ( 8) can be actuated.
The invention further relates to a hydraulic brake system with a hydraulic cylinder unit (1) according to the invention and a method for operating a hydraulic brake system using a hydraulic cylinder unit (1) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikzylindereinheit für eine hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine hydraulische Bremsanlage mit einer erfindungsgemäßen Hydraulikzylindereinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Hydraulikzylindereinheit.The invention relates to a hydraulic cylinder unit for a hydraulic brake system of a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a hydraulic brake system with a hydraulic cylinder unit according to the invention and a method for operating a hydraulic brake system using a hydraulic cylinder unit according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

In hydraulischen Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen werden Hydraulikzylinder zur Druckerzeugung eingesetzt. Der Hydraulikzylinder weist hierzu mindestens einen in einer Zylinderbohrung hin- und herbeweglich aufgenommenen Kolben auf, der einen mit einem Hydraulikmedium, insbesondere mit einem Bremsmedium, beaufschlagbaren Druckraum begrenzt. Der Druckraum ist einerseits mit einem Reservoir für das Hydraulikmedium, andererseits mit einem Bremskreis der Bremsanlage verbunden, so dass die Betätigung des Kolbens zu einem Druckaufbau im Bremskreis führt.Hydraulic cylinders are used to generate pressure in hydraulic brake systems of motor vehicles. For this purpose, the hydraulic cylinder has at least one piston which is reciprocally received in a cylinder bore and delimits a pressure chamber which can be acted upon by a hydraulic medium, in particular a brake medium. The pressure chamber is connected on the one hand to a reservoir for the hydraulic medium and on the other hand to a brake circuit of the brake system, so that the actuation of the piston leads to a pressure build-up in the brake circuit.

Aus Sicherheitsgründen sind hydraulische Bremsanlagen in der Regel zweikreisig ausgelegt. Das heißt, dass mindestens zwei Bremskreise vorhanden sind, die an hydraulisch getrennte Druckräume angeschlossen sind, so dass im Fehlerfall in zumindest einem Bremskreis der zum Bremsen erforderliche Druck aufgebaut wird. Jedem Druckraum ist dabei ein hin- und herbeweglicher Kolben zugeordnet, wobei die Kolben in der Regel hintereinander bzw. koaxial angeordnet sind. Ein derartiger Hydraulikzylinder, im Stand der Technik auch Tandem-Hauptbremszylinder genannt, geht beispielhaft aus der DE 10 2016 005 377A1 hervor.For safety reasons, hydraulic brake systems are usually designed with two circuits. This means that there are at least two brake circuits that are connected to hydraulically separated pressure chambers, so that in the event of a fault, the pressure required for braking is built up in at least one brake circuit. A reciprocating piston is assigned to each pressure chamber, the pistons generally being arranged one behind the other or coaxially. Such a hydraulic cylinder, also called tandem master brake cylinder in the prior art, is an example of the DE 10 2016 005 377A1 forth.

Wird im Fehlerfall in nur einem Druckraum bzw. einem Bremskreis Druck aufgebaut, kann dies zu einem ungewohnten und ggf. unerwünschten Pedalgefühl bei der Betätigung der Bremsanlage mittels eines Bremspedals führen. Denn aufgrund des fehlenden Druckaufbaus und der damit fehlenden Gegenkraft „fällt das Pedal durch“. Das heißt, dass der das Bremspedal betätigende Fahrer zu Beginn der Bremsung keinen Widerstand wahrnimmt.If pressure is built up in only one pressure chamber or brake circuit in the event of a fault, this can lead to an unusual and possibly undesirable pedal sensation when the brake system is actuated by means of a brake pedal. Because of the lack of pressure build-up and the consequent lack of counterforce, the pedal “falls through”. This means that the driver operating the brake pedal does not notice any resistance at the start of braking.

Als nachteilig erweist sich ferner, dass aufgrund der vergleichsweise großen Baulänge zweier hintereinander angeordneter Kolben und der Steifheit der Verbindung der Kolben mit dem Bremspedal ein erhöhtes Verletzungsrisiko für den Fahrer im Falle eines Auffahrunfalls besteht.It has also proven to be disadvantageous that, due to the comparatively large overall length of two pistons arranged one behind the other and the stiffness of the connection between the pistons and the brake pedal, there is an increased risk of injury to the driver in the event of a rear-end collision.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikzylindereinheit für eine hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs derart weiterzuentwickeln, dass die vorstehend genannten Nachteile vermieden oder zumindest verringert werden.The present invention is based on the object of further developing a hydraulic cylinder unit for a hydraulic brake system of a motor vehicle in such a way that the disadvantages mentioned above are avoided or at least reduced.

Zur Lösung der Aufgabe wird die Hydraulikzylindereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner werden eine hydraulische Bremsanlage mit einer erfindungsgemäßen Hydraulikzylindereinheit sowie ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Hydraulikzylindereinheit vorgeschlagen.To achieve the object, the hydraulic cylinder unit with the features of claim 1 is proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the subclaims. Furthermore, a hydraulic brake system with a hydraulic cylinder unit according to the invention and a method for operating a hydraulic brake system using a hydraulic cylinder unit according to the invention are proposed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorgeschlagene Hydraulikzylindereinheit umfasst einen in einem Zylinder hin- und herbeweglich aufgenommenen Kolben, der innerhalb des Zylinders einen mit einem Hydraulikmedium, insbesondere mit einem Bremsmedium, beaufschlagbaren Druckraum begrenzt. Die Hydraulikzylindereinheit umfasst ferner einen weiteren hin- und herbeweglichen Kolben, der einen mit dem Hydraulikmedium beaufschlagbaren weiteren Druckraum begrenzt. Erfindungsgemäß ist der weitere Kolben in einem weiteren Zylinder aufgenommen und der weitere Zylinder ist in paralleler Anordnung neben dem ersten Zylinder angeordnet, so dass beide Kolben über eine gemeinsame Betätigungseinrichtung betätigbar sind.The proposed hydraulic cylinder unit comprises a piston which is reciprocally received in a cylinder and which, within the cylinder, delimits a pressure chamber which can be acted upon by a hydraulic medium, in particular a brake medium. The hydraulic cylinder unit further comprises a further reciprocating piston which delimits a further pressure chamber which can be acted upon by the hydraulic medium. According to the invention, the further piston is accommodated in a further cylinder and the further cylinder is arranged in a parallel arrangement next to the first cylinder, so that both pistons can be actuated via a common actuating device.

Durch Vorsehen eines ersten und eines zweiten Kolbens, denen jeweils ein Druckraum zugeordnet ist, kann mit Hilfe der vorgeschlagenen Hydraulikzylindereinheit Druck in zwei separaten Druckkreisen, beispielsweise Bremskreisen, aufgebaut werden. Fällt ein Druckkreis aus, kann weiterhin Druck in dem jeweils anderen Druckkreis aufgebaut werden. Die vorgeschlagene Hydraulikzylindereinheit vermag demnach - zumindest unter sicherheitstechnischen Aspekten - einen Tandem-Hauptbremszylinder einer hydraulischen Bremsanlage zu ersetzen.By providing a first and a second piston, to each of which a pressure chamber is assigned, pressure can be built up in two separate pressure circuits, for example brake circuits, with the aid of the proposed hydraulic cylinder unit. If one pressure circuit fails, pressure can continue to be built up in the other pressure circuit. The proposed hydraulic cylinder unit can therefore replace a tandem master brake cylinder of a hydraulic brake system, at least from a safety point of view.

Im Unterschied zu einem Tandem-Hauptbremszylinder sind jedoch bei der vorgeschlagenen Hydraulikzylindereinheit beide Kolben und zugehörigen Druckräume nicht hintereinander in einem Zylinder, sondern in separaten Zylindern angeordnet, die parallel ausgerichtet und nebeneinanderliegend angeordnet sind. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung der Baulänge der Hydraulikzylindereinheit, wobei die Reduzierung 50% betragen kann. Wird die Hydraulikzylindereinheit anstelle eines Tandem-Hauptbremszylinders in einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs eingesetzt, kann auf diese Weise das Verletzungsrisiko des Fahrers bei einem Auffahrunfall verringert werden.In contrast to a tandem master brake cylinder, however, in the proposed hydraulic cylinder unit, both pistons and associated pressure chambers are not arranged one after the other in one cylinder, but in separate cylinders, which are aligned in parallel and arranged side by side. This leads to a significant reduction in the overall length of the hydraulic cylinder unit, the reduction being 50%. If the hydraulic cylinder unit is used in a brake system of a motor vehicle instead of a tandem master brake cylinder, the risk of injury to the driver in a rear-end collision can be reduced in this way.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jeder der beiden Kolben der vorgeschlagenen Hydraulikzylindereinheit über eine Feder abgestützt, deren Federkraft der sicheren Rückstellung der Kolben nach einer Betätigung dient. Die einem Kolben zugeordnete Feder ist hierzu bevorzugt im zugehörigen Druckraum aufgenommen. Da am Kolben zugleich ein hydraulisches Druckgefälle anliegt, wird die Rückstellung des Kolbens durch eine hydraulische Rückstellkraft unterstützt, so dass die Federkraft der Feder entsprechend klein ausgelegt werden kann. According to a preferred embodiment of the invention, each of the two pistons of the proposed hydraulic cylinder unit is supported by a spring, the spring force of which serves to reliably reset the pistons after actuation. For this purpose, the spring assigned to a piston is preferably accommodated in the associated pressure chamber. Since there is also a hydraulic pressure drop on the piston, the return of the piston is supported by a hydraulic return force, so that the spring force of the spring can be designed to be correspondingly small.

Weiterhin bevorzugt ist jeder der beiden Druckräume mit einem separaten Druckkreis der Bremsanlage verbunden oder verbindbar. In diesem Fall ist der Einsatz der vorgeschlagenen Hydraulikzylindereinheit in einer separate Druckkreise aufweisenden Bremsanlage zwingend vorgegeben. Hierbei kann es sich insbesondere um eine Bremsanlage eines zweiachsigen Kraftfahrzeugs, beispielsweise eines Personenkraftwagens, handeln. Jeder Achse bzw. jedem Radpaar einer Achse kann somit ein Druckkreis zugeordnet werden, so dass bei Ausfall eines Druckkreises eine Bremswirkung mit Hilfe des weiteren Druckkreises erzielbar ist.Furthermore, each of the two pressure spaces is preferably connected or connectable to a separate pressure circuit of the brake system. In this case, the use of the proposed hydraulic cylinder unit in a brake system having separate pressure circuits is mandatory. This can be, in particular, a braking system of a two-axle motor vehicle, for example a passenger car. A pressure circuit can thus be assigned to each axle or each pair of wheels of an axle, so that if one pressure circuit fails, a braking effect can be achieved with the aid of the additional pressure circuit.

Die bereits erwähnte Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Kolben der vorgeschlagenen Hydraulikzylindereinheit ist vorzugsweise Bestandteil derselben. Zumindest jedoch ist die Betätigungseinrichtung mit den beiden Kolben der Hydraulikzylindereinheit wirkverbunden, um diese zu betätigen. Die Betätigungseinrichtung kann hierzu insbesondere jochartig ausgebildet sein. Die jochartige Betätigungseinrichtung umfasst vorzugsweise zwei koaxial in Bezug auf die Kolben ausgerichtete Kraftübertragungsabschnitte, die über einen bügelartigen Abschnitt verbunden sind. Der bügelartige Abschnitt ist weiterhin vorzugsweise mit einem mittig angeordneten und axial erstreckenden Kraftübertragungsabschnitt verbunden, über den die Betätigungseinrichtung beispielsweise mit einer Pedalanordnung, insbesondere mit einem Bremspedal, koppelbar ist. Wird das Pedal bzw. die Pedalanordnung betätigt, bewegt sich die Betätigungseinrichtung in axialer Richtung, das heißt in Längsrichtung der Kolben, wobei die Betätigungseinrichtung die Kolben mitführt.The already mentioned actuating device for actuating the pistons of the proposed hydraulic cylinder unit is preferably part of the same. At least, however, the actuating device is operatively connected to the two pistons of the hydraulic cylinder unit in order to actuate them. For this purpose, the actuating device can in particular be yoke-like. The yoke-like actuating device preferably comprises two power transmission sections which are aligned coaxially with respect to the pistons and are connected via a bracket-like section. The bow-like section is furthermore preferably connected to a centrally arranged and axially extending power transmission section, via which the actuating device can be coupled, for example, to a pedal arrangement, in particular to a brake pedal. If the pedal or the pedal arrangement is actuated, the actuating device moves in the axial direction, that is to say in the longitudinal direction of the pistons, the actuating device also carrying the pistons.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass den beiden Zylindern jeweils ein weiterer Zylinder diametral gegenüberliegt, in dem ein weiterer Kolben hin- und herbeweglich aufgenommen ist, der einen mit dem Hydraulikmedium beaufschlagbaren Druckraum begrenzt und über eine Feder abgestützt ist. Beispielsweise kann den beiden Hauptzylindern jeweils ein Nebenzylinder zugeordnet sein, der kleiner als der zugehörige Hauptzylinder ausgeführt ist, so dass sich der Bauraumbedarf nicht wesentlich erhöht. Ferner können Nachteile im Hinblick auf Volumenhaushalt und/oder Reserve vermieden bzw. verringert werden.In a development of the invention, it is proposed that the two cylinders each have a further cylinder diametrically opposite, in which a further piston is accommodated in a reciprocating manner, which delimits a pressure chamber which can be acted upon by the hydraulic medium and is supported by a spring. For example, each of the two master cylinders can be assigned a secondary cylinder that is smaller than the associated master cylinder, so that the space requirement does not increase significantly. Furthermore, disadvantages with regard to volume budget and / or reserve can be avoided or reduced.

Das Vorsehen von vier Zylindern, von denen zwei Zylinder sich jeweils diametral gegenüberliegen, besitzt den Vorteil, dass nunmehr die Betätigungseinrichtung über vier Kolben abstützbar ist, so dass das Risiko einer Kipplage der Betätigungseinrichtung gemindert ist.The provision of four cylinders, two of which are diametrically opposed, has the advantage that the actuating device can now be supported by four pistons, so that the risk of the actuating device being tilted is reduced.

Vorzugsweise sind die Druckräume, die in sich diametral gegenüberliegenden Zylindern ausgebildet sind, jeweils mit demselben Druckkreis verbunden oder verbindbar. Somit herrscht in den Druckräumen zweier sich diametral gegenüberliegenden Zylinder stets der gleiche Druck. Fällt ein Druckkreis aus, beispielsweise aufgrund einer Undichtigkeit, baut sich dennoch ein Druck im jeweils anderen Druckkreis sowie den damit verbundenen Druckräumen der verbleibenden Zylinder auf, und zwar ohne Verzögerung. Das heißt, dass zumindest in den Druckräumen der verbleibenden Zylinder eine Gegenkraft erzeugt wird, über welche die Betätigungseinrichtung abstützbar ist. Dies hat den Vorteil, dass es bei Verwendung der Hydraulikzylindereinheit als Hauptbremszylinder in einer Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs nicht zu dem eingangs erwähnten „Pedaldurchfallen“ kommt.The pressure spaces, which are formed in diametrically opposite cylinders, are preferably connected or connectable to the same pressure circuit. The pressure in two diametrically opposed cylinders is always the same. If a pressure circuit fails, for example due to a leak, a pressure builds up in the other pressure circuit and the associated pressure chambers of the remaining cylinders, without delay. This means that a counterforce is generated at least in the pressure chambers of the remaining cylinders, via which the actuating device can be supported. This has the advantage that when the hydraulic cylinder unit is used as the master brake cylinder in a brake system of a motor vehicle, the “pedal failure” mentioned at the outset does not occur.

Zur Optimierung der Abstützung der Betätigungseinrichtung wird daher vorgeschlagen, dass diese mit allen Kolben bzw. mit allen vier Kolben wirkverbunden ist. Dadurch ist sichergestellt, dass mit Hilfe der Betätigungseinrichtung alle Kolben bzw. alle vier Kolben gleichzeitig betätigbar sind. Somit ist die Betätigungseinrichtung stets über mindestens zwei Kolben zweier sich diametral gegenüberliegender Zylinder abgestützt.To optimize the support of the actuating device, it is therefore proposed that it be operatively connected to all pistons or to all four pistons. This ensures that all pistons or all four pistons can be actuated simultaneously using the actuating device. The actuating device is thus always supported by at least two pistons of two diametrically opposed cylinders.

Auch bei vier Kolben kann die Betätigungseinrichtung weiterhin jochartig ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst sie vier koaxial in Bezug auf die Kolben ausgerichtete Kraftübertragungsabschnitte, von denen zwei jeweils über einen bügelartigen Abschnitt verbunden sind. Das heißt, dass die Betätigungseinrichtung mindestens zwei bügelartige Abschnitte umfasst. Die zwei bügelartigen Abschnitte sind vorzugsweise derart angeordnet, dass sie sich kreuzen, und zwar vorzugsweise jeweils mittig. Der Kreuzungspunkt kommt somit im Zentrum der Anordnung zu liegen. Sofern die Betätigungseinrichtung einen weiteren Kraftübertragungsabschnitt zur Kopplung mit einer Pedalanordnung aufweist, ist dieser bevorzugt mittig, das heißt im Bereich des Kreuzungspunkts der beiden bügelartigen Abschnitte angeordnet. Dadurch ist sichergestellt, dass die Krafteinleitung mittig erfolgt und gleichmäßig auf alle vier Kolben übertragen wird.Even with four pistons, the actuating device can continue to be yoke-like. It preferably comprises four force transmission sections aligned coaxially with respect to the pistons, two of which are each connected via a bow-like section. This means that the actuating device comprises at least two bow-like sections. The two bow-like sections are preferably arranged such that they intersect, preferably in the middle. The crossing point thus comes to lie in the center of the arrangement. If the actuating device has a further power transmission section for coupling to a pedal arrangement, this is preferably arranged in the center, that is to say in the region of the crossing point of the two bow-like sections. This ensures that the force is applied centrally and transferred evenly to all four pistons.

Sofern die vorgeschlagene Hydraulikzylindereinheit vier Kolben umfasst, bilden vorzugsweise jeweils zwei Kolben, die in sich diametral gegenüberliegenden Zylindern aufgenommen sind, ein Kolbenpaar aus. Die Kolben eines Kolbenpaares können unterschiedlich große Querschnittsflächen aufweisen, so dass - analog der Unterscheidung zwischen Haupt- und Nebenzylinder - ein Kolbenpaar jeweils einen Hauptkolben und einen Nebenkolben umfasst. Beispielsweise können die addierten Querschnittsflächen beider Nebenkolben der Querschnittsfläche eines Hauptkolbens entsprechen. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn der Durchmesser des Hauptkolbens 19,05 mm beträgt und der Durchmesser der beiden Nebenkolben jeweils 13,87 mm beträgt. If the proposed hydraulic cylinder unit comprises four pistons, two pistons each, which are accommodated in diametrically opposite cylinders, form a pair of pistons. The pistons of a pair of pistons can have cross-sectional areas of different sizes, so that - analogous to the distinction between master and secondary cylinders - a pair of pistons each comprises a main piston and a secondary piston. For example, the added cross-sectional areas of both secondary pistons can correspond to the cross-sectional area of a main piston. This is the case, for example, if the diameter of the main piston is 19.05 mm and the diameter of the two secondary pistons is 13.87 mm in each case.

Entsprechend können die Innendurchmesser der die Nebenkolben aufnehmenden Nebenzylinder verringert werden. Dies ermöglicht eine Verringerung der Wandstärken der Zylinder, so dass Material eingespart und Gewicht reduziert werden kann. Auf diese Weise können etwaige Mehrkosten aufgrund einer erhöhten Teileanzahl kompensiert werden.The inner diameter of the secondary cylinders receiving the secondary pistons can be reduced accordingly. This enables the wall thicknesses of the cylinders to be reduced, so that material can be saved and weight can be reduced. In this way, any additional costs due to an increased number of parts can be compensated.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung über ein Gelenk mit einer Pedalanordnung der Bremsanlage verbunden oder verbindbar. Über das Gelenk ist sichergestellt, dass die Bewegung der Pedalanordnung um einen Drehpunkt in eine lineare Bewegung der Betätigungseinrichtung umgesetzt wird.According to a preferred embodiment of the invention, the actuating device is connected or connectable to a pedal arrangement of the brake system via a joint. The joint ensures that the movement of the pedal arrangement about a pivot point is converted into a linear movement of the actuating device.

Die darüber hinaus vorgeschlagene hydraulische Bremsanlage für ein Kraftfahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass sie eine erfindungsgemäße Hydraulikzylindereinheit umfasst. Die Hydraulikzylindereinheit kann zur Druckerzeugung in zwei Druckkreisen bzw. Bremskreisen eingesetzt werden. Die zuvor in Verbindung mit der Hydraulikzylindereinheit beschriebenen Vorteile sind auch mit der vorgeschlagenen hydraulischen Bremsanlage erzielbar. Insbesondere kann bei Ausfall eines Druckkreises ein „Durchfallen des Pedals“ verhindert werden, da über den jeweils anderen Druckkreis sofort Druck aufgebaut wird. Zudem verringert sich aufgrund der deutlich verkürzten Baulänge der Hydraulikzylindereinheit das Verletzungsrisiko für den Fahrer des Kraftfahrzeugs im Falle eines Auffahrunfalls.The hydraulic brake system for a motor vehicle that is also proposed is characterized in that it comprises a hydraulic cylinder unit according to the invention. The hydraulic cylinder unit can be used to generate pressure in two pressure circuits or brake circuits. The advantages described above in connection with the hydraulic cylinder unit can also be achieved with the proposed hydraulic brake system. In particular, if one pressure circuit fails, the pedal can “fall through” because pressure is immediately built up via the other pressure circuit. In addition, the significantly shorter overall length of the hydraulic cylinder unit reduces the risk of injury to the driver of the motor vehicle in the event of a rear-end collision.

Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, bei dem eine erfindungsgemäße Hydraulikzylindereinheit zur Druckerzeugung in separaten Druckkreisen der Bremsanlage verwendet wird. Da im Unterschied zu einem Tandem-Hauptbremszylinder, der üblicherweise zur Druckerzeugung in zwei Druckkreisen eingesetzt wird, die mit den Druckkreisen verbundenen Druckräume der Hydraulikzylindereinheit jeweils in separaten Zylindern ausgebildet sind, die zudem in paralleler Anordnung nebeneinander angeordnet sind, kann auch bei Ausfall eines Druckkreises über den jeweils anderen Druckkreis sofort Druck aufgebaut werden.Furthermore, a method for operating a hydraulic brake system of a motor vehicle is proposed, in which a hydraulic cylinder unit according to the invention is used to generate pressure in separate pressure circuits of the brake system. In contrast to a tandem master cylinder, which is usually used to generate pressure in two pressure circuits, the pressure chambers of the hydraulic cylinder unit connected to the pressure circuits are each formed in separate cylinders, which are also arranged in a parallel arrangement next to each other, even if one pressure circuit fails the other pressure circuit can be built up immediately.

Die Anwendungsmöglichkeiten einer erfindungsgemäßen Hydraulikzylindereinheit beschränken sich nicht auf Bremsanlagen von Kraftfahrzeugen. Beispielsweise können sich die Einsatzgebiete auch auf Power-Tools, Hausgeräte, Industrietechnik, Gebäudetechnik und/oder Gebrauchsgüter erstrecken.The possible uses of a hydraulic cylinder unit according to the invention are not limited to brake systems in motor vehicles. For example, the areas of application can also extend to power tools, household appliances, industrial technology, building technology and / or consumer goods.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Hydraulikzylindereinheit und
2 einen schematischen Querschnitt durch die Hydraulikzylindereinheit der 1.

The invention is explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 a schematic longitudinal section through a hydraulic cylinder unit according to the invention and
2nd a schematic cross section through the hydraulic cylinder unit of the 1 .

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Den 1 und 2 ist jeweils in einer stark vereinfachten Darstellung eine erfindungsgemäße Hydraulikzylindereinheit 1 für eine hydraulische Bremsanlage eines Kraftfahrzeugs zu entnehmen. Mit Hilfe der Hydraulikzylindereinheit 1 kann Druck in zwei separaten Druckkreisen der Bremsanlage aufgebaut werden.The 1 and 2nd is a hydraulic cylinder unit according to the invention in a greatly simplified representation 1 for a hydraulic brake system of a motor vehicle. With the help of the hydraulic cylinder unit 1 pressure can be built up in two separate pressure circuits of the brake system.

Die dargestellte Hydraulikzylindereinheit 1 umfasst hierzu vier Zylinder 2, 2', 7, 7', wobei die sich jeweils diametral gegenüberliegenden Zylinder 2, 2' und 7, 7' jeweils ein Zylinderpaar mit einem Hauptzylinder 2 bzw. 7 sowie einem Nebenzylinder 2' bzw. 7' ausbilden (siehe 2). In jedem Zylinder 2, 2', 7, 7' ist eine Kolben 3, 3', 5, 5' hin- und herbeweglich aufgenommen, wobei jeder Kolben 3, 3', 5, 5' einen Druckraum 4, 4', 6, 6' (die Druckräume 4' und 6' sind in den 1 und 2 nicht zu sehen) begrenzt. Darüber hinaus ist jeder Kolben 3, 3', 5, 5' an einer Feder 9, 9', 10, 10' (die Federn 9' und 10' sind in den 1 und 2 nicht zu sehen) abgestützt. Die in einem Zylinderpaar aufgenommen Kolben 3 und 3' bzw. 5 und 5' bilden analog jeweils ein Kolbenpaar aus. Die durch ein Kolbenpaar begrenzten Druckräume 4 und 4' bzw. 6 und 6' sind jeweils mit einem Druckkreis der Bremsanlage verbunden.The hydraulic cylinder unit shown 1 comprises four cylinders 2nd , 2 ' , 7 , 7 ' , with the diametrically opposite cylinders 2nd , 2 ' and 7 , 7 ' one pair of cylinders each with a master cylinder 2nd respectively. 7 as well as a secondary cylinder 2 ' respectively. 7 ' train (see 2nd ). In every cylinder 2nd , 2 ' , 7 , 7 ' is a piston 3rd , 3 ' , 5 , 5 ' reciprocally added, each piston 3rd , 3 ' , 5 , 5 ' a pressure room 4th , 4 ' , 6 , 6 ' (the pressure rooms 4 ' and 6 ' are in the 1 and 2nd not seen) limited. In addition, every piston 3rd , 3 ' , 5 , 5 ' on a spring 9 , 9 ' , 10th , 10 ' (the feathers 9 ' and 10 ' are in the 1 and 2nd not seen) supported. The pistons housed in a pair of cylinders 3rd and 3 ' respectively. 5 and 5 ' analogously form a pair of pistons. The pressure chambers delimited by a pair of pistons 4th and 4 ' respectively. 6 and 6 ' are each connected to a pressure circuit of the brake system.

Zur Betätigung der Hydraulikzylindereinheit 1 ist eine Betätigungseinrichtung 8 vorgesehen, die mit allen vier Kolben 3, 3', 5, 5' wirkverbunden ist. Die Betätigungseinrichtung 8 ist hierzu jochartig ausgeführt. Zur Wirkverbindung mit den Kolben 3, 3', 5, 5' weist die Betätigungseinrichtung 8 vier Kraftübertragungsabschnitte 13 auf, die jeweils koaxial zu den jeweiligen Kolben 3, 3', 5, 5' angeordnet sind. Die jeweils einem Kolbenpaar zugeordneten Kraftübertragungsabschnitte 13 sind über einen bügelartigen Abschnitt 14 verbunden. Die Betätigungseinrichtung 8 umfasst demnach zwei bügelartige Abschnitte 14, wobei sich die bügelartigen Abschnitte 14 kreuzen bzw. in einem gemeinsamen Mittelpunkt M treffen. Im Mittelpunkt M endet vorliegend ein weiterer Kraftübertragungsabschnitt 15, der andernends über ein Gelenk 11 mit einer Pedalanordnung 12 der Bremsanlage verbunden ist. Bei einer Betätigung der Pedalanordnung 12 dreht sich diese um einen Drehpunkt P, wobei die Drehbewegung der Pedalanordnung 12 über das Gelenk 11 in eine lineare Bewegung der Betätigungseinrichtung 8 umgewandelt wird. Diese bewegt sich somit in der Darstellung der 1 nach links. Dabei führt sie die Kolben 3, 3', 5, 5' mit, so dass in den Druckräumen 4, 4', 6, 6' sowie in den mit den Druckräumen 4, 4', 6, 6' verbundenen Druckkreisen Druck aufgebaut wird.For actuating the hydraulic cylinder unit 1 is an actuator 8th provided with all four pistons 3rd , 3 ' , 5 , 5 ' is connected. The actuator 8th is designed like a yoke. For operative connection with the pistons 3rd , 3 ' , 5 , 5 ' has the actuator 8th four power transmission sections 13 on, each coaxial with the respective piston 3rd , 3 ' , 5 , 5 ' are arranged. Each assigned to a pair of pistons Power transmission sections 13 are over a bow-like section 14 connected. The actuator 8th accordingly comprises two bow-like sections 14 , with the bow-like sections 14 cross or meet in a common center M. In the present case, a further power transmission section ends at the center point M. 15 , the other over a joint 11 with a pedal arrangement 12th the brake system is connected. When the pedal assembly is actuated 12th this rotates around a pivot point P, the rotational movement of the pedal arrangement 12th about the joint 11 in a linear movement of the actuator 8th is converted. This therefore moves in the representation of the 1 to the left. It guides the pistons 3rd , 3 ' , 5 , 5 ' with so that in the pressure rooms 4th , 4 ' , 6 , 6 ' as well as in the with the pressure rooms 4th , 4 ' , 6 , 6 ' connected pressure circuits pressure is built up.

Im Falle einer Undichtigkeit in einem Druckkreis, wird durch die Bewegung des dem Druckkreis zugeordneten Kolbenpaars kein Druck aufgebaut und demnach keine Gegenkraft erzeugt. Da die beiden Kolbenpaare jedoch parallel betätigt werden, wird Druck im jeweils anderen Druckkreis aufgebaut, und zwar bereits zu Beginn der Betätigung der Pedalanordnung. Mit Betätigung der Pedalanordnung spürt somit der Fahrer eine Gegenkraft, so dass ein unerwünschtes „Pedaldurchfallen“ verhindert wird.In the event of a leak in a pressure circuit, no pressure is built up by the movement of the piston pair assigned to the pressure circuit and therefore no counterforce is generated. However, since the two pairs of pistons are actuated in parallel, pressure is built up in the other pressure circuit at the very beginning of the actuation of the pedal arrangement. When the pedal arrangement is actuated, the driver feels a counterforce, so that undesired "pedal failure" is prevented.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016005377 A1 [0003]

Claims

Hydraulic cylinder unit (1) for a hydraulic brake system of a motor vehicle, comprising a piston (3) which is reciprocally received in a cylinder (2) and which within the cylinder (2) has a pressure chamber (4) which can be acted upon by a hydraulic medium, in particular a brake medium ), further comprising a further reciprocating piston (5) which delimits a further pressure chamber (6) to which the hydraulic medium can be applied, characterized in that the further piston (5) is accommodated in a further cylinder (7) and the further cylinders (7) are arranged in a parallel arrangement next to the first cylinder (2), so that both pistons (3, 5) can be actuated via a common actuating device (8).

Hydraulic cylinder unit (1) after Claim 1 , characterized in that each of the two pistons (3, 5) is supported by a spring (9, 10), which is preferably received in the associated pressure chamber (4, 6).

Hydraulic cylinder unit (1) after Claim 1 or 2nd , characterized in that each of the two pressure chambers (4, 6) is connected or can be connected to a separate pressure circuit of the brake system.

Hydraulic cylinder unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device (8) is part of the hydraulic cylinder unit (1) and is operatively connected to the two pistons (3, 5), the actuating device (8) preferably being yoke-like.

Hydraulic cylinder unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the two cylinders (2, 7) each have a further cylinder (2 ', 7') diametrically opposite, in which a further piston (3 ', 5') and is movably received, which delimits a pressure chamber to which the hydraulic medium can be applied and is supported by a spring.

Hydraulic cylinder unit (1) after Claim 5 , characterized in that the actuating device (8) is operatively connected to all pistons (3, 3 ', 5, 5'), so that with the aid of the actuating device (8) all pistons (3, 3 ', 5, 5') simultaneously are operable.

Hydraulic cylinder unit (1) after Claim 5 or 6 , characterized in that in each case two pistons (3, 3 ', 5, 5') which are accommodated in diametrically opposite cylinders (2, 2 ', 7, 7'), a pair of pistons (3/3 ', 5 / 5 '), the pistons of a pair of pistons (3/3', 5/5 ') preferably having cross-sectional areas of different sizes.

Hydraulic cylinder unit (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device (8) is or can be connected to a pedal arrangement (12) of the brake system via a joint (11).

Hydraulic brake system for a motor vehicle with a hydraulic cylinder unit (1) according to one of the preceding claims.

Method for operating a hydraulic brake system of a motor vehicle, in which a hydraulic cylinder unit (1) according to one of the Claims 1 to 8th is used to generate pressure in separate pressure circuits of the brake system.