DE102022205426A1

DE102022205426A1 - Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102022205426A1
Application number: DE102022205426.1A
Authority: DE
Inventors: Florian Haag; Nikolas Loeffelmann; Martin Marquart; Christian Schleinig; Andreas Jakobsen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2022-05-30
Publication date: 2023-11-30
Also published as: WO2023232534A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung mit einer ersten Eingangsstangenkomponente (10), welche mittels einer Fahrerbremskraft (Fdriver) aus ihrer ersten Ausgangsstellung in eine Einbremsrichtung (12) zu einem Hauptbremszylinder verstellbar ist, einer zweiten Eingangsstangenkomponente (14), und einem Arretiermechanismus (16), wobei die zweite Eingangsstangenkomponente (14) über den in seinem arretierenden Funktionsmodus vorliegenden Arretiermechanismus (16) derart an der ersten Eingangsstangenkomponente (10) befestigt ist, dass die zweite Eingangsstangenkomponente (14) in die Einbremsrichtung (12) mitverstellbar ist und die Fahrerbremskraft (Fdriver) auf mindestens einen verstellbaren Kolben des Hauptbremszylinders übertragbar ist, während, sofern der Arretiermechanismus (16) in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus vorliegt, die zweite Eingangsstangenkomponente (149 relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente (10) in die Einbremsrichtung (12) verstellbar ist, wobei der Arretiermechanismus (16) derart ausgebildet ist, dass der Arretiermechanismus (16) mittels eines Verstellens der ersten Eingangsstangenkomponente (10) aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest einen vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung.
Stand der Technik
In der DE 10 2018 200 374 A1 ist ein Bremskraftverstärker offenbart, welcher mit einer ersten Eingangskolbenkomponente, einer zweiten Eingangskolbenkomponente und mit einem Ventilkörper ausgebildet ist. Die erste Eingangskolbenkomponente ist mittels einer darauf übertragenen Fahrerbremskraft aus ihrer Ausgangsstellung um einen Eingangsweg in eine Einbremsrichtung verstellbar. Die zweite Eingangskolbenkomponente ist mittels einer Druckfeder von der ersten Eingangskolbenkomponente weg in die Einbremsrichtung gedrückt. Mittels einer darauf übertragenen Motorkraft wird der Ventilkörper aus seiner Ausgangsstellung um einen Verstärkerweg in die Einbremsrichtung verstellt. Außerdem ist an dem Bremskraftverstärker ein Arretiermechanismus derart ausgebildet, dass, solange ein Differenzweg zwischen dem Verstärkerweg und dem Eingangsweg kleiner als ein vorgegebener Grenzdifferenzweg bleibt, die zweite Eingangskolbenkomponente mittels der Druckfeder zusammen mit dem Ventilkörper von der ersten Eingangskolbenkomponente weg in die Einbremsrichtung verstellbar ist, während, sobald der Differenzweg den Grenzdifferenzweg übersteigt, die zweite Eingangskolbenkomponente an der ersten Eingangskolbenkomponente arretiert ist.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung schafft eine Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft eine vorteilhafte Möglichkeit zum Ankoppeln eines Bremsbetätigungselements, wie beispielsweise eines Bremspedals, derart, dass ein Fahrer eines damit ausgestatteten Fahrzeugs über seine Betätigung des Bremsbetätigungselements in einen nachgeordneten Hauptbremszylinder einbremsen kann. Aufgrund der vorteilhaften Ausbildung des Arretiermechanismus der erfindungsgemäßen Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung kann der Fahrer mittels seiner auf das Bremsbetätigungselement ausgeübten Fahrerbremskraft über die erste Eingangsstangenkomponente und die daran befestigte zweite Eingangsstangenkomponente eine Einbremsbewegung mindestens eines verstellbaren Kolbens des Hauptbremszylinders auslösen, sodass das Fahrzeug problemlos mittels einer fahrerinduzierten Bremsung abbremsbar ist. Außerdem eignet sich die erfindungsgemäße Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung vorteilhaft zum Ausführen von autonomen Bremsungen des damit ausgestatteten Fahrzeugs, indem während eines Verstellens zumindest der zweiten Eingangsstangenkomponente in die Einbremsrichtung eine Mitverstellbewegung der ersten Eingangsstangenkomponente aufgrund des in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus vorliegenden Arretiermechanismus unterbunden ist. Ein unerwünschtes Mitziehen oder Mitbewegen des Bremsbetätigungselements, wie beispielsweise des Bremspedals, ist damit bei einer autonomen Bremsung verlässlich unterbunden. Wie anhand der nachfolgenden Beschreibung allerdings deutlich wird, kann der Fahrer auch während einer autonomen Bremsung nach einer Überwindung eines vernachlässigbar kurzen Totwegs mittels seiner Fahrerbremskraft in den Hauptbremszylinder einbremsen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung ist die zweite Eingangsstangenkomponente aus ihrer zweiten Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung maximal bis in eine Endstellung verstellbar, wobei der Arretiermechanismus bei jeder Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente von ihrer zweiten Ausgangsstellung bis zu ihrer Endstellung mittels des Verstellens der ersten Eingangsstangenkomponente aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführbar ist. Somit kann selbst während einer starken autonomen Bremsung der Fahrer mittels seiner auf das Bremsbetätigungselement ausgeübten Fahrerbremskraft die Bremsung noch verstärken.
Vorzugsweise ist für die zweite Eingangsstangenkomponente, welche aus ihrer zweiten Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung maximal bis in die Endstellung verstellbar ist, solange der Arretiermechanismus in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus verbleibt, bei jeder Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente von ihrer zweiten Ausgangsstellung bis in ihre Endstellung, eine Kraftübertragung von der zweiten Eingangsstangenkomponente zu der ersten Eingangsstangenkomponente aufgrund des in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus vorliegenden Arretiermechanismus unterbunden. Ein unerwünschtes Mitziehen oder Mitbewegen der ersten Eingangsstangenkomponente, bzw. des daran befestigten Bremsbetätigungselements, ist somit selbst bei einem Verstellen der zweiten Eingangsstangenkomponente aus ihrer zweiten Ausgangsstellung um einen hohen Verstellweg in die Einbremsrichtung nicht zu befürchten.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung weist die erste Eingangsstangenkomponente einen zu der zweiten Eingangsstangenkomponente ausgerichteten Stangenabschnitt auf, welcher zumindest bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente in ihrer ersten Ausgangsstellung und der zweiten Eingangsstangenkomponente in ihrer zweiten Ausgangsstellung in einen Innenholraum der zweiten Eingangsstangenkomponente hineinragt, wobei der Arretiermechanismus in den Innenholraum der zweiten Eingangsstangenkomponente hineinragt. Mittels einer derartigen Ausbildung der ersten Eingangsstangenkomponente und der zweiten Eingangsstangenkomponente ist gewährleistbar, dass auch ein kostengünstig herstellbarer Arretiermechanismus mittels des Verstellens der ersten Eingangsstangenkomponente aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt wird.
Beispielsweise ist zumindest ein Teilbereich des Stangenabschnitts kegelstumpfförmig mit einem in der Einbremsrichtung abnehmenden Durchmesser ausgebildet, wobei der Arretiermechanismus mindestens ein Keilelement aufweist, welches in den Innenholraum hineinragt und derart zwischen einer Innenwand des Innenholraums und zumindest dem kegelstumpfförmigen Teilbereich des Stangenabschnitts angeordnet ist, dass das mindestens eine Keilelement ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg von zumindest dem kegelstumpfförmigen Teilbereich des Stangenabschnitts gegen die Innenwand des Innenholraums gedrückt ist, wodurch der Arretiermechanismus aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt ist. Das hier beschriebene Design des Arretiermechanismus ist kostengünstig herstellbar.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung weist die zweite Eingangsstangenkomponente einen zu der ersten Eingangsstangenkomponente ausgerichteten Stangenabschnitt auf, welcher zumindest bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente in ihrer ersten Ausgangsstellung und der zweiten Eingangsstangenkomponente in ihrer zweiten Ausgangsstellung in einen Innenholraum der ersten Eingangsstangenkomponente hineinragt, wobei der Arretiermechanismus an einem Außenrand des Innenholraums an der ersten Eingangsstangenkomponente befestigt ist oder in den Innenholraum der ersten Eingangsstangenkomponente hineinragt. Auch mittels einer derartigen Ausbildung der ersten Eingangsstangenkomponente und der zweiten Eingangsstangenkomponente ist ein kostengünstiger Arretiermechanismus herstellbar, welcher mittels des Verstellens der ersten Eingangsstangenkomponente aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt wird.
Bevorzugter Weise ist zumindest ein Teilbereich des Innenholraums mit einer kegelstumpfförmigen Öffnung ausgebildet, deren Durchmesser in der Einbremsrichtung zunimmt, wobei der Arretiermechanismus mindestens ein Keilelement aufweist, welches in die kegelstumpfförmige Öffnung hineinragt und derart zwischen einer Innenwand der kegelstumpfförmigen Öffnung und dem Stangenabschnitt der zweiten Eingangsstangenkomponente angeordnet ist, dass das mindestens eine Keilelement ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg von der Innenwand der kegelstumpfförmigen Öffnung gegen den Stangenabschnitt der zweiten Eingangsstangenkomponente gedrückt ist, wodurch der Arretiermechanismus aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt ist. Auch dieses Design des Arretiermechanismus ist kostengünstig herstellbar.
Alternativ kann der an einem Außenrand des Innenholraums befestigte Arretiermechanismus ein Verkeilelement aufweisen, durch welches der Stangenabschnitt der zweiten Eingangsstangenkomponente hindurchragt, und welches bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente in ihrer ersten Ausgangsstellung in einer nicht-arretierenden Stellung vorliegt, wobei das Verkeilelement ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seiner nicht-arretierenden Stellung in seine arretierende Stellung verkippt ist, in welcher das Verkeilelement sich an dem Stangenabschnitt der zweiten Eingangsstangenkomponente verkeilt, wodurch der Arretiermechanismus aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt ist. Auch der hier beschriebene Arretiermechanismus kann kostengünstig hergestellt werden.
Vorzugsweise ist der Arretiermechanismus außerdem mittels eines Zurückverstellens der ersten Eingangsstangenkomponente entgegen der Einbremsrichtung zurück in ihre erste Ausgangsstellung aus seinem arretierenden Funktionsmodus in seinen nicht-arretierenden Funktionsmodus überführbar. Damit kann unmittelbar nach einem Beenden einer fahrerinduzierten Bremsung sofort eine autonome Bremsung ausgeführt werden, ohne dass dies ein Mitziehen oder Mitverstellen des Bremsbetätigungselements auslöst.
Beispielsweise kann das in seiner arretierenden Stellung vorliegende Verkeilelement bei einem Zurückverstellen der ersten Eingangsstangenkomponente entgegen der Einbremsrichtung zurück in ihre erste Ausgangsstellung derart gegen einen Anschlag anschlagen, dass das Verkeilelement aus seiner arretierenden Stellung in seine nicht-arretierende Stellung zurückverstellt ist, wodurch der Arretiermechanismus aus seinem arretierenden Funktionsmodus in seinen nicht-arretierenden Funktionsmodus überführt ist. Dies ist baulich leicht realisierbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung als Bremskraftverstärker ausgebildet und umfasst einen Verstärkerkolben, welcher derart direkt oder indirekt an einem Aktuator der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung angebunden ist, dass der Verstärkerkolben mittels einer darauf übertragenen Verstärkerkraft des Aktuators in die Einbremsrichtung verstellbar ist, wobei der um zumindest einen vorgegebenen zweiten Mindestverstellweg in die Einbremsrichtung verstellte Verstärkerkolben die zweite Eingangsstangenkomponente derart mechanisch kontaktiert, dass die zweite Eingangsstangenkomponente zusammen mit dem Verstärkerkolben in die Einbremsrichtung mitverstellbar ist. Der Aktuator, wie beispielsweise ein Elektromotor, kann somit nicht nur zum kraftmäßigen Unterstützen von fahrerinduzierten Bremsungen, sondern auch zum Bewirken von autonomen Bremsungen verwendet werden, wozu die zweite Eingangsstangenkomponente zusammen mit dem Verstärkerkolben mitverstellt wird, während die erste Eingangsstangenkomponente in ihrer ersten Ausgangsstellung verbleibt. Dies stellt sicher, dass während der von dem Aktuator bewirkten autonomen Bremsung das Bremsbetätigungselement in seiner unbetätigten Stellung verbleibt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:

1A bis 1D schematische Darstellungen einer ersten Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung;
2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung;
3 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung; und
4A bis 4D schematische Darstellungen einer vierten Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung.

Ausführungsformen der Erfindung
1A bis 1D zeigen schematische Darstellungen einer ersten Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung.
Mittels der in den 1A bis ID schematisch dargestellten Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung kann ein (nicht dargestelltes) Bremsbetätigungselement an einem Fahrzeug/Kraftfahrzeug montiert werden. Unter dem Bremsbetätigungselement kann beispielsweise ein Bremspedal verstanden werden. Das Bremsbetätigungselement kann Teil der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung oder ein extern daran angebundenes Bremsbetätigungselement sein. Die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung hat eine erste Eingangsstangenkomponente 10, an welcher das Bremsbetätigungselement anbindbar/angebunden ist. Das Bremsbetätigungselement kann entweder direkt oder indirekt, speziell über zumindest eine Pedalstange, an der ersten Eingangsstangenkomponente 10 angebunden sein/werden. Die direkte oder indirekte Verbindung des Bremsbetätigungselements mit der ersten Eingangsstangenkomponente 10 ist derart realisierbar/realisiert, dass eine von einem Fahrer auf das Bremsbetätigungselement ausgeübte Fahrerbremskraft F_driver auf die ersten Eingangsstangenkomponente 10 übertragbar ist/übertragen wird und die ersten Eingangsstangenkomponente 10 mittels der übertragenen Fahrerbremskraft F_driver aus ihrer sogenannten ersten Ausgangsstellung in eine Einbremsrichtung 12 zu einem (nicht skizzierten) Hauptbremszylinder verstellbar ist/verstellt wird. Der in Bezug zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in der Einbremsrichtung 12 liegende Hauptbremszylinder kann ein vorrichtungseigener oder ein externer Hauptbremszylinder sein. Unter der ersten Ausgangsstellung der ersten Eingangsstangenkomponente 10 ist vorzugsweise eine Stellung zu verstehen, aus welcher die ersten Eingangsstangenkomponente 10 nur in die Einbremsrichtung 12 und nicht in eine der Einbremsrichtung 12 entgegen gerichtete Gegenrichtung verstellt werden kann. Insbesondere kann die erste Ausgangsstellung eine Stellung der ersten Eingangsstangenkomponente 10 sein, in welcher die ersten Eingangsstangenkomponente 10, beispielsweise aufgrund von mindestens einer Rückstellfederkraft, bei einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null vorliegt.
Zusätzlich zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 weist die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung auch eine zweite Eingangsstangenkomponente 14 auf. Auch für die zweite Eingangsstangenkomponente 14 kann eine zweite Ausgangsstellung definierbar sein, aus welcher die zweite Eingangsstangenkomponente 14 in die Einbremsrichtung 12 maximal bis in eine sogenannte Endstellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 verstellbar ist. Unter der zweiten Ausgangsstellung kann insbesondere eine Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 verstanden werden, aus welcher die zweite Eingangsstangenkomponente 14 nur in die Einbremsrichtung 12 und nicht in die der Einbremsrichtung 12 entgegen gerichtete Gegenrichtung verstellbar ist. Vorzugsweise ist die zweiten Eingangsstangenkomponente 14, z.B. mittels mindestens einer Rückstellfederkraft, derart abgestützt, dass die zweite Eingangsstangenkomponente 14 bei einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null und, sofern die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung auch einen (unten ausgeführten) Aktuator umfasst, bei einer Verstärkerkraft F_motor des Aktuators gleich Null in der zweiten Ausgangsstellung vorliegt. Unter der Endstellung kann eine Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 verstanden werden, aus welcher die zweite Eingangsstangenkomponente 14 aufgrund eines Designs der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nicht weiter in die Einbremsrichtung 12 verstellt werden kann.
Außerdem ist an der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung ein Arretiermechanismus 16 derart ausgebildet, dass die zweite Eingangsstangenkomponente 14 über den in seinem arretierenden Funktionsmodus vorliegenden Arretiermechanismus 16 so an der ersten Eingangsstangenkomponente 10 befestigt ist, dass die zweite Eingangsstangenkomponente 14 zusammen mit der (mittels der Fahrerbremskraft F_driver verstellten) ersten Eingangsstangenkomponente 10 in die Einbremsrichtung 12 mitverstellbar ist/mitverstellt wird. Bei einem Vorliegen des Arretiermechanismus 16 in seinem arretierenden Funktionsmodus ist/wird die Fahrerbremskraft F_driver deshalb von der ersten Eingangsstangenkomponente 10 auf die zweiten Eingangsstangenkomponente 14 und von der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 direkt oder indirekt auf mindestens einen verstellbaren Kolben des Hauptbremszylinders übertragbar/übertragen. Demgegenüber ist, sofern der Arretiermechanismus 16 in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus vorliegt, die zweite Eingangsstangenkomponente 14 nicht an der ersten Eingangsstangenkomponente 10 befestigt/arretiert und darum relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in die Einbremsrichtung 12 verstellbar. Unter der freien Verstellbarkeit der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 bei einem Vorliegen des Arretiermechanismus 16 in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus ist zu verstehen, dass die zweite Eingangsstangenkomponente 14 frei zwischen ihrer zweiten Ausgangsstellung und ihrer Endstellung in Bezug zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in die Einbremsrichtung 12 verstellbar ist, ohne dass dies eine Mitbewegung der ersten Eingangsstangenkomponente 10 auslöst.
Der Arretiermechanismus 16 ermöglicht damit eine Anbindung der beiden Eingangsstangenkomponenten 10 und 14 bei einem Vorliegen des Arretiermechanismus 16 in seinem arretierenden Funktionsmodus und eine Entkopplung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 von der ersten Eingangsstangenkomponente 10 bei einem Vorliegen des Arretiermechanismus 16 in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus. Bei einem Vorliegen des Arretiermechanismus 16 in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus kann deshalb die zweite Eingangsstangenkomponente 14 relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in die Einbremsrichtung 12 verstellt werden, ohne dass dies ein Mitziehen der ersten Eingangsstange 10, bzw. des an der ersten Eingangsstange 10 direkt oder indirekt angebundenen Bremsbetätigungselements, auslöst.
Außerdem ist der Arretiermechanismus 16 derart ausgebildet, dass der Arretiermechanismus 16 mittels eines Verstellens der ersten Eingangsstangenkomponente 10 aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest einen vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführbar ist/überführt wird. Wie anhand der Beschreibung dieser Ausführungsform deutlich wird, kann der erste Mindestverstellweg ein von einer aktuellen Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 (zwischen ihrer zweiten Ausgangstellung und ihrer Endstellung) abhängiger erster Mindestverstellweg sein. Alternativ kann der erste Mindestverstellweg jedoch auch unabhängig von einer aktuellen Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14, d.h. ein konstanter erster Mindestverstellweg sein.
Damit liegt immer dann, wenn der Fahrer mittels seiner auf das Bremsbetätigungselement ausgeübten Fahrerbremskraft F_driver ungleich Null eine fahrerinduzierte Bremsung des Fahrzeugs anfordert, der Arretiermechanismus 16 in seinem arretierenden Funktionsmodus vor und die Fahrerbremskraft F_driver kann verlässlich über die beiden miteinander befestigten Eingangsstangenkomponenten 10 und 14 auf den mindestens einen verstellbaren Kolben des Hauptbremszylinders übertragen werden. Zusätzlich kann während einer Nichtbetätigung des Bremsbetätigungselements durch den Fahrer, wenn die erste Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung vorliegt, die bei Vorliegen des Arretiermechanismus 16 in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus von der ersten Eingangsstangenkomponente 10 entkoppelte zweite Eingangsstangenkomponente 14 relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in die Einbremsrichtung 12 verstellt werden, ohne dass dies ein Mitziehen des Bremsbetätigungselements auslöst. Vor allem während einer autonomen Bremsung des Fahrzeugs kann deshalb die zweite Eingangsstangenkomponente 14 relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 verstellt werden, ohne dass der Fahrer durch ein Mitziehen des Bremsbetätigungselements irritiert oder behindert wird. Unter einer autonomen Bremsung des Fahrzeugs kann eine nicht vom Fahrer, sondern von einer Geschwindigkeitssteuerautomatik des Fahrzeugs angeforderte Bremsung verstanden werden. Die autonome Bremsung des Fahrzeugs kann auch als eine automatische Bremsung oder als eine Funktionsbremsung bezeichnet werden. Als Geschwindigkeitssteuerautomatik kann beispielsweise ein Abstandsregeltempomat, ein Notbremssystem oder ein vollautomatisches Fahrprogramm die autonome Bremsung anfordern.
Bevorzugter Weise ist/wird der Arretiermechanismus 16 bei jeder Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 von ihrer zweiten Ausgangsstellung bis in ihre Endstellung mittels des Verstellens der ersten Eingangsstangenkomponente 10 aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführbar/überführt. Die auf das Bremsbetätigungselement ausgeübte Fahrerbremskraft F_driver kann somit auch dann während einer autonome Bremsung, wenn die zweite Eingangsstangenkomponente 14 nicht in ihrer zweiten Ausgangsstellung vorliegt, über die miteinander befestigten Eingangsstangenkomponenten 10 und 14 auf den mindestens einen verstellbaren Kolben des Hauptbremszylinders übertragen werden. Vorzugsweise ist der Arretiermechanismus 16 zusätzlich derart ausgebildet, dass der Arretiermechanismus 16 mittels eines Zurückverstellens der ersten Eingangsstangenkomponente 10 entgegen der Einbremsrichtung 12 zurück in ihre erste Ausgangsstellung aus seinem arretierenden Funktionsmodus in seinen nicht-arretierenden Funktionsmodus überführbar ist/überführt wird. Auf diese Weise ist automatisch gewährleistet, dass der Arretiermechanismus 16 nach Beenden einer fahrerinduzierten Bremsung wieder in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus vorliegt.
Als vorteilhafte Weiterbildung ist die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung der 1A bis 1D als Bremskraftverstärker ausgebildet, welcher dem zusammenwirkenden Hauptbremszylinder vorgeordnet ist. Dazu umfasst die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung einen Verstärkerkolben 18, welcher derart direkt oder indirekt an einem (nicht skizzierten) Aktuator der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung angebunden ist, dass der Verstärkerkolben 18 mittels einer darauf übertragenen Verstärkerkraft F_motor des Aktuators in die Einbremsrichtung 12 verstellbar ist/verstellt wird. Der Aktuator kann beispielsweise ein Elektromotor sein. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass eine Ausbildbarkeit des Bremskraftverstärkers nicht auf einen elektromechanischen Bremskraftverstärker beschränkt ist. Die auf den Verstärkerkolben 18 übertragene Verstärkerkraft F_motor des Aktuators kann ebenfalls direkt oder indirekt auf den mindestens einen verstellbaren Kolben des Hauptbremszylinders übertragen werden. Der Aktuator kann deshalb nicht nur zur kraftmäßigen Unterstützung des Fahrers während einer fahrerinduzierten Bremsung, sondern auch zum Bewirken einer autonomen Bremsung des Fahrzeugs eingesetzt werden.
Außerdem kontaktiert bei der hier beschriebenen Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung der um zumindest einen vorgegebenen zweiten Mindestverstellweg in die Einbremsrichtung 12 verstellte Verstärkerkolben 18 die zweite Eingangsstangenkomponente 14 derart mechanisch, dass die zweite Eingangsstangenkomponente 14 zusammen mit dem Verstärkerkolben 18 in die Einbremsrichtung 12 mitverstellbar ist/mitverstellt wird. Aufgrund der oben beschriebenen vorteilhaften Ausbildung des Arretiermechanismus 16 muss jedoch bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung keine durch das gemeinsame Verstellen der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 und des Verstärkerkolbens 18 ausgelöste Mitbewegung des Bremsbetätigungselements in Kauf genommen werden. Solange der Arretiermechanismus 16 in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus verbleibt, ist bei jeder Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 von ihrer zweiten Ausgangsstellung bis in ihre Endstellung eine Kraftübertragung von der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 aufgrund des in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus vorliegenden Arretiermechanismus 16 unterbunden. Damit entfällt auch ein herkömmliches Risiko, dass während einer schnellen und starken autonomen Bremsung des Fahrzeugs ein Gegenstand, wie beispielsweise ein Fuß des Fahrers, aufgrund einer beim Stand der Technik ausgelösten Mitnehmbewegung des Bremsbetätigungselements eingeklemmt werden könnte. Die hier beschriebene Ausbildungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung realisiert damit einen besseren Sicherheitsstandard für den Fahrer, obwohl sie dennoch zum Bewirken von autonomen Bremsungen des Fahrzeugs eingesetzt werden kann. Des Weiteren entfällt bei einer Verwendung der hier beschriebenen Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung die herkömmliche Notwendigkeit zum Anbringen eines Einklemmschutzes an dem Bremsbetätigungselement, wodurch Kosten eingespart werden können.
Lediglich beispielhaft ist bei der hier beschriebenen Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung der Verstärkerkolben 18 als Spindel ausgebildet, welche mittels einer von dem als Aktuator fungierenden Elektromotor in eine Rotationsbewegung versetzten Mutter 20 in die Einbremsrichtung 12 verstellt wird. Die beiden Eingangsstangenkomponenten 10 und 14 liegen in einem Innenhohlraum des Verstärkerkolbens 18. In Einbremsrichtung 12 zu dem Verstärkerkolben 18 und den beiden Eingangsstangenkomponenten 10 und 14 liegt eine Reaktionsscheibe 22, gegen welche der Verstärkerkolben 18 und/oder ein aus dem Innenhohlraum des Verstärkerkolbens 18 herausragender Abschnitt der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 drücken (können). Die Reaktionsscheibe 22 liegt in einer Vertiefung einer Ausgangsstange 24, welche mittels mindestens einer Rückstellfeder 26 von dem Hauptbremszylinder oder einem Gehäuse 28 der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung abgestützt ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die in den 1A bis 1D schematisch wiedergegebene Anbindung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 und des Verstärkerkolbens 18 an den mindestens einen verstellbaren Kolben des Hauptbremszylinders mittels der Komponenten 22, 24 und 26 nur beispielhaft zu interpretieren ist. Auch der in 1A bis 1D dargestellte Linearbewegungssensor 30, welcher an dem Verstärkerkolben 18 befestigt ist und dazu ausgelegt ist, eine Relativbewegung eines an der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 befestigten Magneten 32 in Bezug zu dem Linearbewegungssensor 30 zu detektieren, ist nur eine optionale Komponente der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung.
Bei der Ausführungsform der 1A bis 1D weist die zweite Eingangsstangenkomponente 14 einen zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 ausgerichteten Stangenabschnitt 14a auf, welcher zumindest bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung und der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 in ihrer zweiten Ausgangsstellung in einen Innenhohlraum 10a der ersten Eingangsstangenkomponente 10 hineinragt. Vorzugsweise ragt der Stangenabschnitt 14a selbst dann, wenn die erste Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung vorliegt, bei jeder Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 von ihrer zweiten Ausgangsstellung bis in ihre Endstellung in den Innenholraum 10a hinein. Zumindest ein Teilbereich 10b des Innenhohlraums 10a ist mit einer kegelstumpfförmigen Öffnung ausgebildet, deren Durchmesser in der Einbremsrichtung 12 zunimmt und welche von einer als Gleitfläche fungierenden Innenwand 10c begrenzt ist. Der Arretiermechanismus 16 weist mindestens ein Keilelement 16a auf, welches in die kegelstumpfförmige Öffnung hineinragt und zwischen der Innenwand 10c der kegelstumpfförmigen Öffnung und dem Stangenabschnitt 14a der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 angeordnet ist. Das mindestens eine Keilelement 16a kann z.B. mittels mindestens einer Zug- und/oder Druckfeder 16b in die der Einbremsrichtung 12 entgegen gerichtete Gegenrichtung gedrückt sein. Lediglich beispielhaft ist bei der Ausführungsform der 1A bis 1D das mindestens eine Keilelement 16a mittels der mindestens einen Zug- und/oder Druckfeder 16b an dem Verstärkerkolben 18 abgestützt. Alternativ kann das mindestens eine Keilelement 16a mittels der mindestens einen Zug- und/oder Druckfeder 16b auch an einer Gehäusekomponente des Gehäuses 28 abgestützt sein.
1A zeigt die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung in Ruheposition, d.h. bei einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null und einer Verstärkerkraft F_motor gleich Null. Das mindestens eine Keilelement 16a ragt bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung nur derart weit in die kegelstumpfförmige Öffnung hinein, dass noch ein Zwischenspalt 34 zwischen dem Stangenabschnitt 14a der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 und dem mindestens einen Keilelement 16a vorliegt. Beispielsweise kann eine Gehäusekomponente 28a des Gehäuses 28 während des Vorliegens der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung dem weiteren Eindringen des mindestens einen Keilelements 16a in die kegelstumpfförmige Öffnung entgegenwirken. Solange das mindestens eine Keilelement 16a nur so weit in die kegelstumpfförmige Öffnung hineinragt, dass noch der Zwischenspalt 34 zwischen dem Stangenabschnitt 14a der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 und dem mindestens einen Keilelement 16a verbleibt, kann die zweite Eingangsstangenkomponente 14 relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 verstellt werden, ohne ein Mitziehen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 auszulösen. Der Arretiermechanismus 16 ist darum bei einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null, wenn die erste Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung vorliegt, aufgrund des Zwischenspalts 34 zwischen dem Stangenabschnitt 14a und dem mindestens einen Keilelement 16a in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus.
1B zeigt die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung während einer fahrerinduzierten Bremsung, d.h. während der Fahrer eine Fahrerbremskraft F_driver ungleich Null auf das Bremsbetätigungselement ausübt. Erkennbar ist, dass das mindestens eine Keilelement 16a ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg von der Innenwand 10c der kegelstumpfförmigen Öffnung derart gegen den Stangenabschnitt 14a der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 gedrückt ist/wird, dass die erste Eingangsstangenkomponente 10 aufgrund des fehlenden Zwischenspalts an der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 festgeklemmt ist/wird, wodurch der Arretiermechanismus 16 aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt ist/wird. Durch das gemeinsame Verstellen der beiden über den in seinen arretierenden Funktionsmodus vorliegenden Arretiermechanismus 16 aneinander befestigten Eingangsstangenkomponenten 10 und 14 wird die Fahrerbremskraft F_driver verlässlich auf den mindestens einen verstellbaren Kolben des
Hauptbremszylinders übertragen. Der Fahrer kann während der fahrerinduzierten Bremsung noch mittels einer Verstärkerkraft F_motor des Aktuators/Elektromotors ungleich Null kraftmäßig unterstützt werden. Eine auf den mindestens einen verstellbaren Kolben des Hauptbremszylinders übertragene Einbremskraft F_brake ist in diesem Fall eine Summe der Fahrerbremskraft F_driver und der Verstärkerkraft F_motor.
In 1C ist die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung während einer autonomen Bremsung dargestellt, d.h. wenn bei einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null mittels einer Verstärkerkraft F_motor ungleich Null ein Bremsdruckaufbau bewirkt wird. Aufgrund des Vorliegens des Arretiermechanismus 16 in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus kann die zweite Eingangsstangenkomponente 14 zusammen mit dem Verstärkerkolben 18 mittels der Verstärkerkraft F_motor in die Einbremsrichtung 12 verstellt werden, während die erste Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung verbleibt. Somit tritt während der autonomen Bremsung auch keine Mitverstellbewegung des von dem Fahrer nicht betätigten Bremsbetätigungselements auf.
Auch die 1Da und 1Db zeigen die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung während einer autonomen Bremsung. Während die 1Da jedoch ein Zeitintervall der autonomen Bremsung vor einer weiteren Bremsanforderung des Fahrers mittels seiner Betätigung des Bremsbetätigungselements wiedergibt, bremst der Fahrer während des mittels der 1Db schematisch dargestellten Zeitintervalls der autonomen Bremsung mit einer Fahrerbremskraft F_driver ungleich Null zusätzlich in den Hauptbremszylinder ein. Wie anhand der 1Db erkennbar ist, kann der Fahrer auch während der autonomen Bremsung trotz der aus ihrer zweiten Ausgangsstellung verstellten zweiten Eingangsstangenkomponente 14 noch den Arretiermechanismus 16 aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführen. Der Totweg, welchen der Fahrer für die Fahrerübernahme überwinden muss, ist vergleichsweise kurz. Der erste Mindestverstellweg kann für jede Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 zwischen ihrer zweiten Ausgangstellung und ihrer Endstellung kleiner-gleich 8mm (Millimeter), insbesondere kleiner-gleich 5 mm (Millimeter), speziell kleiner-gleich 3 mm (Millimeter), auch kleiner-gleich 1,5 mm (Millimeter), sein.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung.
Als einzigen Unterschied zu der zuvor erläuterten Ausführungsform der 1A bis 1D weist die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung der 2 mindestens ein Keilelement 16c aus einem elastischen Polymer auf. Auf die Abstützung des mindestens einen Keilelements 16c mittels mindestens einer Zug- und/oder Druckfeder 16b kann deshalb auch verzichtet werden.
Bezüglich weiterer Merkmale der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung der 2 und ihrer Vorteile wird auf die vorausgehend beschriebene Ausführungsform der 1A bis 1D verwiesen.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung.
Bei der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung der 3 weist der Arretiermechanismus 16 ein Verkeilelement 16d auf, welches an einem Außenrand des Innenhohlraums 10a der ersten Eingangsstangenkomponente 10 befestigt ist. Das Verkeilelement 16d kann kostengünstig aus einem elastischen Material geformt sein. Vorzugsweise ist das Verkeilelement 16d rotationssymmetrisch bezüglich einer sich durch den Innenhohlraum 10a der ersten Eingangsstangenkomponente 10 erstreckenden Längsachse. Wie in 3 erkennbar ist, ragt der Stangenabschnitt 14a der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 durch das Verkeilelement 16d des Arretiermechanismus 16 hindurch.
3 zeigt die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung in Ruheposition, d.h. wenn aufgrund einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null und einer Unterstützungskraft F_motor gleich Null beide Eingangsstangenkomponenten 10 und 14 in ihren Ausgangsstellungen vorliegen. Bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung liegt außerdem das Verkeilelement 16d in einer nicht-arretierenden Stellung vor, weshalb die zweite Eingangsstangenkomponente 14 trotz ihres durch das Verkeilelement 16d ragenden Stangenabschnitts 14a relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in die Einbremsrichtung 12 verstellt werden kann. Demgegenüber ist/wird das Verkeilelement 16d ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seiner nicht-arretierenden Stellung in seine arretierende Stellung verkippt, in welcher das Verkeilelement 16d sich an dem Stangenabschnitt 14a der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 verkeilt. Auf diese Weise ist/wird der Arretiermechanismus 16 aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt.
Bei der Ausführungsform der 3 ist der erste Mindestverstellweg unabhängig von einer aktuellen Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14, d.h. ein konstanter erster Mindestverstellweg. Der erste Mindestverstellweg kann kleiner-gleich 5 mm (Millimeter), insbesondere kleiner-gleich 3 mm (Millimeter), speziell kleiner-gleich 1 mm (Millimeter), sein.
Wie in 3 außerdem erkennbar ist, schlägt das Verkeilelement 16d bei einem Zurückverstellen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 entgegen der Einbremsrichtung 12 zurück in ihre erste Ausgangsstellung gegen einen Anschlag 28b, vorzugsweise gegen einen an dem Gehäuse 28 ausgebildeten Anschlag 28b, an. Auf diese Weise wird das in seiner arretierenden Stellung vorliegende Verkeilelement 16d aus seiner arretierenden Stellung in seine nicht-arretierende Stellung zurückverstellt, wodurch der Arretiermechanismus 16 aus seinem arretierenden Funktionsmodus in seinen nicht-arretierenden Funktionsmodus überführt ist/wird.
Bezüglich weiterer Merkmale der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung der 3 und ihrer Vorteile wird auf die vorausgehend beschriebene Ausführungsform der 1A bis 1D verwiesen.
4A bis 4D zeigen schematische Darstellungen einer vierten Ausführungsform der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung.
Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen weist bei der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung der 4A bis 4D die erste Eingangsstangenkomponente 10 einen zu der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 ausgerichteten Stangenabschnitt 10d auf, welcher zumindest bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung und der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 in ihrer zweiten Ausgangsstellung in einen Innenholraum 14b der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 hineinragt. Vorzugsweise ragt der Stangenabschnitt 10d selbst dann, wenn die erste Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung vorliegt, bei jeder Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 von ihrer zweiten Ausgangsstellung bis in ihre Endstellung in den Innenholraum 14b hinein. Auch der Arretiermechanismus 16, welcher mindestens ein Keilelement 16a umfasst, ragt in den Innenholraum 14b der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 hinein. Zusätzlich ist zumindest ein Teilbereich 10e des Stangenabschnitts 10d kegelstumpfförmig mit einem in der Einbremsrichtung 12 abnehmenden Durchmesser ausgebildet, wobei das mindestens eine in den Innenholraum 14b hineinragende Keilelement 16a zwischen einer Innenwand 14c des Innenholraums 14b und zumindest dem kegelstumpfförmigen Teilbereich 10e des Stangenabschnitts 10d angeordnet ist.
4A zeigt die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung in Ruheposition, d.h. bei einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null und einer Verstärkerkraft F_motor gleich Null. Das mindestens eine Keilelement 16a wird während des Vorliegens der ersten Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung von der Gehäusekomponente 28a des Gehäuses 28 leicht in die Einbremsrichtung 12 gedrückt, weshalb noch ein Zwischenspalt 36 zwischen der Innenwand 14c des Innenholraums 14b und dem mindestens einen Keilelement 16a vorliegt. Damit ist auch der in den 4A bis 4D skizzierte Arretiermechanismus 16 bei einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null, wenn die erste Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung vorliegt, aufgrund des Zwischenspalts 36 zwischen der Innenwand 14c des Innenholraums 14b und dem mindestens einen Keilelement 16a in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus.
4B zeigt die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung während einer Betätigung des Bremsbetätigungselements durch den Fahrer. Erkennbar ist, dass das mindestens eine Keilelement 16a ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente 10 aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg von zumindest dem kegelstumpfförmigen Teilbereich 10e des Stangenabschnitts 10d derart gegen die Innenwand 10c des Innenholraums 14b gedrückt ist/wird, dass aufgrund eines fehlenden Zwischenspalts 36 zwischen der Innenwand 14c und dem mindestens einen Keilelement 16a der Arretiermechanismus 16 aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt ist/wird.
In 4C ist die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung während einer autonomen Bremsung dargestellt, d.h. wenn bei einer Fahrerbremskraft F_driver gleich Null mittels einer Verstärkerkraft F_motor ungleich Null ein Bremsdruckaufbau bewirkt wird. Aufgrund des Zwischenspalts 36 zwischen der Innenwand 14c und dem mindestens einen Keilelement 16a kann die zweite Eingangsstangenkomponente 14 zusammen mit dem Verstärkerkolben 18 mittels der Verstärkerkraft F_motor in die Einbremsrichtung 12 verstellt werden, während die erste Eingangsstangenkomponente 10 in ihrer ersten Ausgangsstellung verharrt.
Bei der mittels der 4D wiedergegebenen Betriebssituation bremst der Fahrer während einer autonomen Bremsung mit einer Fahrerbremskraft F_driver ungleich Null zusätzlich in den Hauptbremszylinder ein. Obwohl zu Beginn des Einbremsens des Fahrers die zweite Eingangsstangenkomponente 14 bereits mittels einer Verstärkerkraft F_motor ungleich Null aus ihrer zweiten Ausgangsstellung verstellt ist, kann der Fahrer den Arretiermechanismus 16 schnell und problemlos aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführen.
Lediglich beispielhaft sind in 4A bis 4D noch eine Pedalstange 38, der Hauptbremszylinder 40 mit seinem mindestens einen verstellbaren Kolben 40a, der Elektromotor 42 und eine Steuervorrichtung 44 zum Ansteuern zumindest des Elektromotors 42 als (optionale) Komponenten der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung dargestellt.
Alle oben beschriebenen Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtungen realisieren ein mechanisches Konzept einer entkoppelbaren Eingangsstangeneinrichtung, wobei ein Kraftschluss zwischen ihren Eingangsstangenkomponenten 10 und 14 wahlweise zu- oder abschaltbar ist. Gemeinsam ist allen Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtungen, dass bei einer fahrerinduzierten Bremsung ein Einbremsen des Fahrers in den Hauptbremszylinder 40 (d.h. eine Fahrerübernahme) nach Überwindung eines minimierten Totwegs möglich ist, während im Falle einer autonomen Bremsung eine Entkoppelung des Bremsbetätigungselements von dem Hauptbremszylinder 40 vorliegt. Jedoch kann auch während einer autonomen Bremsung noch eine Kraftübertragung von der ersten Eingangsstangenkomponente 10 auf die zweite Eingangsstangenkomponente 14 selbst dann noch stattfinden, wenn die zweite Eingangsstangenkomponente 14 bereits um einen Verstellweg ungleich Null aus ihrer zweiten Ausgangsstellung verstellt ist. Eine Länge des Verstellwegs, um welchen die zweite Eingangsstangenkomponente 14 aus ihrer zweiten Ausgangsstellung heraus verstellt ist, hat (im Wesentlichen) keinen Einfluss auf den zur Fahrerübernahme zu überwindenden Totweg. Der Fahrer bemerkt zwar beim Einbremsen während einer autonomen Bremsung eine leicht geänderte Kennlinie, empfindet dies in der Regel jedoch nicht als störend. Alle oben erläuterten Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtungen haben auch eine mechanische Rückfallebene, welche es dem Fahrer auch im Falle eines Stromausfalls erlauben, mittels seiner Fahrerbremskraft schnell in den nachgeordneten Hauptbremszylinder 40 einzubremsen.
Es wird darauf hingewiesen, dass eine Verwendbarkeit der oben beschriebenen Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtungen auf keinen speziellen Fahrzeugtyp/Kraftfahrzeugtyp des damit ausgestatteten Fahrzeugs/Kraftfahrzeugs beschränkt ist. Ebenso ist eine Verwendbarkeit dieser Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtungen auch nicht auf einen bestimmten Bremssystemtyp des damit ausgestatteten/zusammenwirkenden Bremssystems limitiert.
Bei den Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtungen, deren erster Mindestverstellweg abhängig von einer aktuellen Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 ist, kann der erste Mindestverstellweg für jede Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 zwischen ihrer zweiten Ausgangstellung und ihrer Endstellung kleiner-gleich 8mm (Millimeter), insbesondere kleiner-gleich 5 mm (Millimeter), speziell kleiner-gleich 3 mm (Millimeter), auch kleiner-gleich 1,5 mm (Millimeter), sein. Alternativ kann der von einer aktuellen Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente 14 unabhängige/konstante erste Mindestverstellweg kleiner-gleich 5 mm (Millimeter), insbesondere kleiner-gleich 3 mm (Millimeter), speziell kleiner-gleich 1 mm (Millimeter), sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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.
Zitierte Patentliteratur

DE 102018200374 A1 [0002]

Claims

Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung mit: einer ersten Eingangsstangenkomponente (10), welche derart direkt oder indirekt an einem Bremsbetätigungselement angebunden oder anbindbar ist, dass die erste Eingangsstangenkomponente (10) mittels einer auf das Bremsbetätigungselement ausgeübten und auf die erste Eingangsstangenkomponente (10) übertragenen Fahrerbremskraft (F_driver) aus ihrer ersten Ausgangsstellung in eine Einbremsrichtung (12) zu einem vorrichtungseigenen oder externen Hauptbremszylinder (40) verstellbar ist; einer zweiten Eingangsstangenkomponente (14); und einem Arretiermechanismus (16), wobei die zweite Eingangsstangenkomponente (14) über den in seinem arretierenden Funktionsmodus vorliegenden Arretiermechanismus (16) derart an der ersten Eingangsstangenkomponente (10) befestigt ist, dass die zweite Eingangsstangenkomponente (14) zusammen mit der ersten Eingangsstangenkomponente (10) in die Einbremsrichtung (12) mitverstellbar ist und die Fahrerbremskraft (F_driver) von der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) direkt oder indirekt auf mindestens einen verstellbaren Kolben (40a) des Hauptbremszylinders (40) übertragbar ist, während, sofern der Arretiermechanismus (16) in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus vorliegt, die zweite Eingangsstangenkomponente (149 relativ zu der ersten Eingangsstangenkomponente (10) in die Einbremsrichtung (12) verstellbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass, der Arretiermechanismus (16) derart ausgebildet ist, dass der Arretiermechanismus (16) mittels eines Verstellens der ersten Eingangsstangenkomponente (10) aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest einen vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführbar ist.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Eingangsstangenkomponente (14) aus ihrer zweiten Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung (12) maximal bis in eine Endstellung verstellbar ist, und wobei der Arretiermechanismus (16) bei jeder Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) von ihrer zweiten Ausgangsstellung bis in ihre Endstellung mittels des Verstellens der ersten Eingangsstangenkomponente (10) aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführbar ist.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Eingangsstangenkomponente (14) aus ihrer zweiten Ausgangsstellung in die Einbremsrichtung (12) maximal bis in die Endstellung verstellbar ist, und wobei, solange der Arretiermechanismus (16) in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus verbleibt, bei jeder Stellung der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) von ihrer zweiten Ausgangsstellung bis in ihre Endstellung eine Kraftübertragung von der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) zu der ersten Eingangsstangenkomponente (10) aufgrund des in seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus vorliegenden Arretiermechanismus (16) unterbunden ist.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Eingangsstangenkomponente (10) einen zu der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) ausgerichteten Stangenabschnitt (10d) aufweist, welcher zumindest bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente (10) in ihrer ersten Ausgangsstellung und der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) in ihrer zweiten Ausgangsstellung in einen Innenholraum (14b) der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) hineinragt, und wobei der Arretiermechanismus (16) in den Innenholraum (14b) der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) hineinragt.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei zumindest ein Teilbereich (10e) des Stangenabschnitts (10d) kegelstumpfförmig mit einem in der Einbremsrichtung (12) abnehmenden Durchmesser ausgebildet ist, und wobei der Arretiermechanismus (16) mindestens ein Keilelement (16a, 16c) aufweist, welches in den Innenholraum (14b) hineinragt und derart zwischen einer Innenwand (14c) des Innenholraums (14b) und zumindest dem kegelstumpfförmigen Teilbereich (10e) des Stangenabschnitts (10d) angeordnet ist, dass das mindestens eine Keilelement (16a, 16c) ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente (10) aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg von zumindest dem kegelstumpfförmigen Teilbereich (10e) des Stangenabschnitts (10d) gegen die Innenwand (14c) des Innenholraums (14b) gedrückt ist, wodurch der Arretiermechanismus (16) aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt ist.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die zweite Eingangsstangenkomponente (14) einen zu der ersten Eingangsstangenkomponente (10) ausgerichteten Stangenabschnitt (14a) aufweist, welcher zumindest bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente (10) in ihrer ersten Ausgangsstellung und der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) in ihrer zweiten Ausgangsstellung in einen Innenholraum (10a) der ersten Eingangsstangenkomponente (10) hineinragt, und wobei der Arretiermechanismus (16) an einem Außenrand des Innenholraums (10a) an der ersten Eingangsstangenkomponente (10) befestigt ist oder in den Innenholraum (10a) der ersten Eingangsstangenkomponente (10) hineinragt.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei zumindest ein Teilbereich (10b) des Innenholraums (10a) mit einer kegelstumpfförmigen Öffnung ausgebildet ist, deren Durchmesser in der Einbremsrichtung (12) zunimmt, und wobei der Arretiermechanismus (16) mindestens ein Keilelement (16a, 16c) aufweist, welches in die kegelstumpfförmige Öffnung hineinragt und derart zwischen einer Innenwand (10c) der kegelstumpfförmigen Öffnung und dem Stangenabschnitt (14a) der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) angeordnet ist, dass das mindestens eine Keilelement (16a, 16c) ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente (10) aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg von der Innenwand (10c) der kegelstumpfförmigen Öffnung gegen den Stangenabschnitt (14a) der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) gedrückt ist, wodurch der Arretiermechanismus (16) aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt ist.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der an einem Außenrand des Innenholraums (10a) befestigte Arretiermechanismus (16) ein Verkeilelement (16d) aufweist, durch welches der Stangenabschnitt (14a) der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) hindurchragt, und welches bei einem Vorliegen der ersten Eingangsstangenkomponente (10) in ihrer ersten Ausgangsstellung in einer nicht-arretierenden Stellung vorliegt, und wobei das Verkeilelement (16d) ab einem Verstellen der ersten Eingangsstangenkomponente (10) aus ihrer ersten Ausgangsstellung um zumindest den vorgegebenen ersten Mindestverstellweg aus seiner nicht-arretierenden Stellung in seine arretierende Stellung verkippt ist, in welcher das Verkeilelement (16d) sich an dem Stangenabschnitt (14a) der zweiten Eingangsstangenkomponente (14) verkeilt, wodurch der Arretiermechanismus (16) aus seinem nicht-arretierenden Funktionsmodus in seinen arretierenden Funktionsmodus überführt ist.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Arretiermechanismus (16) mittels eines Zurückverstellens der ersten Eingangsstangenkomponente (10) entgegen der Einbremsrichtung (12) zurück in ihre erste Ausgangsstellung aus seinem arretierenden Funktionsmodus in seinen nicht-arretierenden Funktionsmodus überführbar ist.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach Anspruch 8 und 9, wobei das in seiner arretierenden Stellung vorliegende Verkeilelement (16d) bei einem Zurückverstellen der ersten Eingangsstangenkomponente (10) entgegen der Einbremsrichtung (12) zurück in ihre erste Ausgangsstellung derart gegen einen Anschlag (28b) anschlägt, dass das Verkeilelement (16d) aus seiner arretierenden Stellung in seine nicht-arretierende Stellung zurückverstellt ist, wodurch der Arretiermechanismus (16) aus seinem arretierenden Funktionsmodus in seinen nicht-arretierenden Funktionsmodus überführt ist.
Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung als Bremskraftverstärker ausgebildet ist und einen Verstärkerkolben (18) umfasst, welcher derart direkt oder indirekt an einem Aktuator der Bremsbetätigungselement-Ankopplungsvorrichtung angebunden ist, dass der Verstärkerkolben (18) mittels einer darauf übertragenen Verstärkerkraft (F_motor) des Aktuators in die Einbremsrichtung (12) verstellbar ist, und wobei der um zumindest einen vorgegebenen zweiten Mindestverstellweg in die Einbremsrichtung (12) verstellte Verstärkerkolben (18) die zweite Eingangsstangenkomponente (14) derart mechanisch kontaktiert, dass die zweite Eingangsstangenkomponente (14) zusammen mit dem Verstärkerkolben (18) in die Einbremsrichtung (12) mitverstellbar ist.