EP1196313A1 - Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische bremsanlage - Google Patents

Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische bremsanlage

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EP1196313A1
EP1196313A1 EP00943899A EP00943899A EP1196313A1 EP 1196313 A1 EP1196313 A1 EP 1196313A1 EP 00943899 A EP00943899 A EP 00943899A EP 00943899 A EP00943899 A EP 00943899A EP 1196313 A1 EP1196313 A1 EP 1196313A1
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EP
European Patent Office
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piston
unit according
actuating unit
valve
hydraulic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00943899A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Drott
Jan Hoffmann
Horst Krämer
Hans-Jörg Feigel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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Filing date
Publication date
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP1196313A1 publication Critical patent/EP1196313A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to an actuation unit for an electrohydraulic brake system of the "brake-by-wire" type with a first piston (DK piston) which can be actuated by means of an actuation pedal and is biased by a first return spring, and a second piston which is biased by a second return spring ( SK pistons), which are arranged one behind the other in a housing and limit pressure chambers connected to an unpressurized pressure medium reservoir, which can be shut off by means of a first and a second valve device, at least the first return spring being designed as a travel simulator spring determining the pedal characteristics, with a Sealing collar, which is arranged on the second piston and delimits the first pressure chamber assigned to the first piston, and with a third valve device, which blocks or releases a hydraulic connection between the first pressure chamber and the pressure medium reservoir.
  • DK piston first piston
  • SK pistons second return spring
  • Such an actuator is such.
  • What is special about the previously known actuating unit is the design of the third valve devices mentioned above, which act as so-called central valves are formed and have significantly longer empty or closing paths compared to a conventional tandem main brake igniter. The extended free travel enables the hydraulic pistons to move during the brake application, in which no brake fluid can be displaced from the master brake cylinder into the wheel brake cylinder because of the closed first and second valve devices.
  • a disadvantage of the known actuation unit is the loss paths in the event of the failure of the external braking force, which can be felt on the actuation pedal.
  • a first solution to this problem is that the third valve device can be closed by the movement of the second piston relative to the housing and is formed by the sealing sleeve and a channel formed in the movement area of the sealing sleeve, which is connected to the pressure medium reservoir. This measure switches off the simulator effect within the emergency mode in order to achieve short pedal travel.
  • a short overall length is achieved in that the first piston is guided both in the housing and by means of the second piston.
  • the first piston has a bore which receives a cylindrical extension of the second piston.
  • the cylindrical extension in the first piston delimits a hydraulic chamber which is connected to the pressure medium reservoir via a hydraulic resistor.
  • the hydraulic resistance is preferably dependent on the position of the actuation pedal.
  • the measures mentioned achieve effective damping when the simulator is actuated.
  • the invention proposes that that a connection is provided between the hydraulic chamber and the first pressure chamber, which connection can be shut off by means of a fourth valve device. It is particularly advantageous if the fourth valve device can be closed by a relative movement between the first piston and the extension and is formed by a passage formed in the first piston and a sealing collar arranged on the extension.
  • a second solution to the above problem is that the third valve device as one by a relative movement of the second piston relative to the housing mechanically actuated valve is formed.
  • the displacement sensor signal is supplied by a displacement measuring system integrated in the housing, the first piston being designed as a component of this measuring system detecting the actuation path.
  • signal transmitter elements of the displacement measuring system are attached to the cylindrical surface of the first piston, the signal pick-up of which is arranged in the housing.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of the actuating unit according to the invention in axial section
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the invention
  • Actuating unit in a representation corresponding to FIG. 1.
  • the operating unit shown in Fig. 1 consists essentially of a two-circuit pressure generator which can be operated by means of an operating pedal, not shown or tandem master cylinder 1, which has, in a bore 29 delimited by two pistons 2, 3, separate pressure chambers 4, 5, which are connected to an unpressurized, preferably single-circuit pressure medium reservoir 6.
  • Hydraulic wheel brakes not shown and associated with the vehicle axles, are connected to the two pressure chambers (primary pressure chamber 4, secondary pressure chamber 5) by means of only schematically indicated, lockable hydraulic connections 7, 8.
  • the hydraulic connections 7, 8 are shut off, for example, by electromagnetically actuated, normally open (SO) 2/2-way valves 9, 10.
  • a first and a second return spring 14, 15 are arranged in the pressure chambers 4, 5 mentioned, which bias the pistons 2, 3 against their direction of actuation or hold them in the starting position.
  • the force of the return spring 15 assigned to the second piston 3 is greater than the force of the first return spring 14, which at the same time fulfills the function of a simulator spring that determines the pedal characteristics when the pressure chambers 4, 5 are shut off and conveys the usual pedal feeling to the driver of the vehicle.
  • a hydraulic connection is provided, which must be interrupted or blocked in the event of an emergency stop.
  • the hydraulic connection is designed as a channel 16, which, starting from a connection 17 assigned to the hydraulic connection 7, opens in the direction of actuation of the pistons 2, 3 behind the sealing collar 12 into the bore 29 formed in the housing 50 , in which the pistons 2, 3 are guided or the pressure chambers 4, 5 are formed.
  • the arrangement described ensures that the pressure medium can be displaced from the first pressure chamber 4 past the sealing collar 12 (standing with the second pressure chamber 5 locked off) into the pressure medium reservoir 6.
  • the two pistons 2, 3 are displaced so that the sealing collar 12 arranged on the second piston 3 runs over the mouth of the channel 16 and the connection between the first pressure chamber 4 and the pressure medium reservoir 6 interrupts, so that a hydraulic pressure can be built up in the first pressure chamber 4.
  • the first piston 2 has a blind bore 18 which receives an axial cylindrical extension 19 of the second piston 3.
  • the end face of the extension 19 delimits a hydraulic chamber 21 which is connected on the one hand to the trailing space 11 and on the other hand to the first pressure chamber 4.
  • the connection to the trailing chamber 11 is preferably made via a hydraulic resistor 22 formed at the end of the extension 19 and two bores 23, 24 which are perpendicular to one another, the hydraulic resistor 22 being able to be formed, for example, by triangular ribs which are formed by the cylindrical wall of the bore 18 are run over, so that the effect of the hydraulic resistance 22 is dependent on the actuation path of the first piston 2.
  • the chamber 21 is connected to the first pressure chamber 2 by means of a passage 25 formed in the second piston 2, which cooperates with a sealing collar 26 arranged on the extension 19, so that when the first piston 2 moves relative to the second piston 3, the sealing collar 26 is run over by the passage 25 and the first pressure chamber 4 is separated from the hydraulic chamber 21. It is now assumed that during a braking process, the sealing collar 12 had run over the channel 16, that a hydraulic pressure had been built up in the wheel brakes, not shown, and that the 2/2-way valve 9 shutting off the first pressure chamber 4, for example due to a Broken, has been opened.
  • the sealing sleeve 26 When the actuating force, in which the first piston 2 is reset, the sealing sleeve 26 is run over by the passage 25 against the actuating direction, so that the pressure acting in the first pressure chamber 4 via the now open connection between the first pressure chamber 4 and the hydraulic chamber 21 can be dismantled.
  • an elastic stop 27 is provided between the pistons 2, 3.
  • the stop is designed as a rubber-elastic disc which is arranged in the hydraulic chamber 21 and is axially supported on the first piston 2.
  • the structure of the second embodiment of the invention shown in FIG. 2 essentially corresponds to that which was explained in connection with FIG. 1.
  • the third valve device mentioned in the preceding text which in its open position enables the pressure medium to be displaced from the first pressure chamber 40 into the pressure medium reservoir 60, is designed in the second embodiment as a seat valve 70, which is caused by a relative movement of the second piston 30 relative to the housing 500 is mechanically actuated.
  • a force transmission element 42 is sealed in a bore 41 of the housing 500, which runs parallel to the bore 290, which receives the two pistons 20, 30, in which a cross member 43 is fastened, which is connected to one on the second piston 30 trained contact surface 44 axially.
  • a valve body 45 which cooperates with a valve seat 47, can shut off a hydraulic connection between the first pressure chamber 40 and the pressure medium reservoir 60 on the force transmission element 42 under pretension of a valve spring 46.
  • the hydraulic connection consists of a bore 48 extending from the first pressure chamber 40, a part of the aforementioned bore 41 and a channel, not shown, which is connected to a container connection 53 assigned to the first pressure chamber 40 or a trailing bore 54 connected to the container connection 53 ,
  • the seat valve 70 is preferably designed such that the closing path of its valve body 45 is greater than that Closing path of the central valve 130 arranged in the second piston 30.
  • a guide ring 52 is used to guide the valve body 45, through which an axial extension 49 of the valve body 45 extends. In order to ensure a perfect flow of the hydraulic pressure medium between the first pressure chamber 40 and the pressure medium storage container 60, the axial extension 49 is provided with radial ribs 51.
  • the force transmission element 42 which is guided in a sealed manner in the bore 41, forms, with a sealing sleeve 55, a hydraulic active surface which, in the open position of the seat valve 70, is acted upon by the pressure medium flowing out of the first pressure chamber 40.
  • This creates a force that supports the force of the valve spring 46 and thus the closing of the seat valve 70.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betätigungseinheit für eine elektrohydraulische Bremsanlage vom Typ 'Brake-by-wire', die als ein Tandemhauptzylinder ausgebildet ist, dessen erster und zweiter Kolben durch jeweils eine Rückstellfeder entgegen der Betätigungsrichtung vorgespannt sind. Die dem ersten Kolben zugeordnete Rückstellfeder dient gleichzeitig als eine die Pedalcharakteristik bestimmende Wegsimulatorfeder, wobei eine Ventileinrichtung vorgesehen ist, die eine hydraulische Verbindung zwischen einem die Wegsimulatorfeder aufnehmenden Druckraum (4) und einem Druckmittelvorratsbehälter (6) absperrt bzw. freigibt. Um sicherzustellen, dass beim Ausfall der Fremdbremskraft lediglich ein geringer Verlustweg zurückzulegen ist, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass die Ventileinrichtung durch die Bewegung des zweiten Kolbens (3) gegenüber dem Gehäuse (50) des Tandemhauptzylinders schliessbar ist und durch eine auf dem zweiten Kolben (3) angeordnete Dichtmanschette (12) sowie einen im Bewegungsbereich der Dichtmanschette (12) ausgebildeten Kanal (16) gebildet ist, der mit dem Druckmittelvorratsbehälter (6) in Verbindung steht.

Description

Betätigungseinheit für eine elektrohydrauüsche Bremsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für eine elektrohydrauüsche Bremsanlage vom Typ "Brake-by- wire" mit einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorge-spannten zweiten Kolben (SK-Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbar sind, wobei mindestens die erste Rückstellfeder als eine die Pedalcharakteristik bestimmende Wegsimulatorfeder ausgebildet ist, mit einer Dichtmanschette, die am zweiten Kolben angeordnet ist und den dem ersten Kolben zugeordneten ersten Druckraum begrenzt, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Druckraum und dem Druckmittelvorratsbehälter absperrt bzw. freigibt.
Eine derartige Betätigungseinheit ist z. B. aus der DE 196 51 153 AI bekannt. Das Besondere an der vorbekannten Betätigungseinheit besteht in der Ausbildung der vorhin erwähnten dritten Ventileinrichtungen, die als sog. Zentral- ventile ausgebildet sind und gegenüber einem herkömmlichen Tandemhauptbremszyünder wesentlich längere Leer- bzw. Schließwege aufweisen. Die verlängerten Leerwege ermöglichen eine Bewegung der hydraulischen Kolben während der Framdkraftbremsung, bei der wegen der geschlossenen ersten und zweiten Ventileinrichtung keine Bremsflüssigkeit aus dem Hauptbremszylinder in die Radbremszylinder verdrängerbar ist. Als nachteilig werden bei der vorbekannten Betätigungseinheit jedoch die Verlustwege beim Ausfall der Fremdbremskraft empfunden, die am Betätigungspedal spürbar sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Betätigungseinheit der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, bei der beim Ausfall der Fremdbremskraft lediglich ein geringer Verlustweg zurückzulegen ist.
Eine erste Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die dritte Ventileinrichtung durch die Bewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse schließbar ist und durch die Dichtmanschette sowie einen im Bewegungsbereich der Dichtmanschette ausgebildeten Kanal gebildet ist, der mit dem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung steht. Durch diese Maßnahme wird eine Abschaltung der Simulatorwirkung innerhalb des Notbetriebs realisiert, um kurze Pedalwege zu erreichen.
Eine kurze Baulänge wird bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes dadurch erreicht, daß der erste Kolben sowohl im Gehäuse als auch mittels des zweiten Kolbens geführt wird. Zu diesem Zweck weist der erste Kolben eine Bohrung auf, die eine zylindrische Verlängerung des zweiten Kolbens aufnimmt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die zylindrische Verlängerung im ersten Kolben eine hydraulische Kammer begrenzt, die über einen hydraulischen Widerstand mit dem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung steht.
Der hydraulische Widerstand ist dabei vorzugsweise von der Position des Betätigungspedals abhängig. Durch die erwähnten Maßnahmen wird eine wirksame Dämpfung bei der Betätigung des Simulators erreicht.
Um sicherzustellen, daß in einer Situation, in der die dritte Ventileinrichtung geschlossen ist und die die Druckräume absperrenden Ventileinrichtungen, beispielsweise auf Grund eines Defektes, geöffnet werden, der in den an den ersten Druckraum angschlossenen Radbremsen eingesteuerte Druck abgebaut werden kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß zwischen der hydraulischen Kammer und dem ersten Druckraum eine Verbindung vorgesehen ist, die mittels einer vierten Ventileinrichtung absperrbar ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die vierte Ventileinrichtung durch eine Relativbewegung zwischen dem ersten Kolben und der Verlängerung schließbar ist und durch einen im ersten Kolben ausgebildeten Durchlaß sowie eine an der Verlängerung angeordnete Dichtmanschette gebildet ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen 10 bis 13 aufgeführt.
Eine zweite Lösung der vorhin gestellten Aufgabe besteht darin, daß die dritte Ventileinrichtung als ein durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens gegenüber dem Gehäuse mechanisch betätigbares Ventil ausgebildet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der zweiten Lösung sind den Unteransprüchen 13 bis 17 entnehmbar.
Für die Fahrerwunscherfassung hat sich als vorteilhaft herausgestellt, ein Wegsensorsignal zu verwenden. Das Wegsensorsignal wird bei einer weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes von einem im Gehäuse integrierten Wegmeßsystem geliefert, wobei der erste Kolben als Bestandteil dieses den Betätigungsweg erfassenden Meßsystems ausgebildet ist.
Bei einem sehr zuverlässig funktionierenden Wegmeßsystem sind auf der zylindrischen Oberfläche des ersten Kolbens Signalgeberelemente des Wegmeßsystems angebracht, dessen Signalaufnehmer im Gehäuse angeordnet ist.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit im Axialschnitt, und
Fig. 2 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen
Betätigungseinheit in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung.
Die in Fig. 1 dargestellte Betätigungseinheit besteht im wesentlichen aus einem mittels eines nicht gezeigten Betätigungspedals betätigbaren, zweikreisigen Druckerzeuger bzw. Tandemhauptzylinder 1, der in einer Bohrung 29 durch zwei Kolben 2, 3 begrenzte, voneinander getrennte Druckräume 4,5 aufweist, die mit einem drucklosen, vorzugsweise einkreisig ausgeführten Druckmittelvorratsbehälter 6 in Verbindung stehen. An die beiden Druckräume (Primärdruckraum 4, Sekundärdruckraum 5) sind mittels lediglich schematisch angedeuteter, absperrbarer hydraulischer Verbindungen 7, 8 nicht gezeigte, den Fahrzeugachsen zugeordnete hydraulische Radbremsen angeschlossen. Das Absperren der hydraulischen Verbindungen 7, 8 erfolgt beispielsweise durch elektromagnetisch betätigbare, stromlos offene (SO-) 2/2-Wegeventile 9, 10. Während der erste Kolben 2 eine Dichtmanschette 28 trägt, die gleichzeitig den ersten Druckraum 4 gegenüber der Atmosphäre abdichtet, begrenzt der zweite Kolben 3 im Gehäuse 20 des Tandemhauptzylinders 1 einen Nachlaufräum 11, der einerseits über eine am zweiten Kolben 3 angeordnete zweite Dichtmanschette 12 bzw. ein im zweiten Kolben 3 angeordnetes Zentralventil 13 mit den zugeordneten Druckräumen 4, 5 und andererseits über einen im Hauptzylindergehäuse 50 ausgebildeten Kanal 31 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 6 in Verbindung steht.
Wie Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, sind in den erwähnten Druckräumen 4, 5 eine erste sowie eine zweite Rückstellfeder 14, 15 angeordnet, die die Kolben 2, 3 entgegen deren Betätigungsrichtung vorspannen bzw. in der Ausgangsposition halten. Die Kraft der dem zweiten Kolben 3 zugeordneten Rückstellfeder 15 ist dabei größer als die Kraft der ersten Rückstellfeder 14, die gleichzeitig die Funktion einer Simulatorfeder erfüllt, die beim Absperren der Druckräume 4, 5 die Pedalcharakteristik bestimmt und dem Fahrer des Fahrzeuges das gewöhnliche Pedalgefühl vermittelt. Um beim Absperren der Druckräume 4, 5 eine Relativbewegung des ersten Kolbens 2 gegenüber dem Gehäuse 50 zu ermöglichen, die ein Zusammendrücken der ersten Rückstell- bzw. Simulatorfeder 14 zur Folge hat, ist zwischen dem ersten Druckraum 4 und dem Druckmittelvorratsbehälter 6 bzw. dem vorhin erwähnten Kanal 14 eine hydraulische Verbindung vorgesehen, die im Falle einer Notbremsung unterbrochen bzw. abgesperrt werden muß. Die hydraulische Verbindung ist im in Fig. 1 gezeigten Beispiel als ein Kanal 16 ausgebildet, der, von einem der hydraulischen Verbindung 7 zugeordneten Anschluß 17 ausgehend, in Betätigungsrichtung der Kolben 2, 3 hinter der Dichtmanschette 12 in die im Gehäuse 50 ausgebildete Bohrung 29 mündet, in der die Kolben 2, 3 geführt bzw. die Druckräume 4, 5 ausgebildet sind. Durch die beschriebene Anordnung wird erreicht, daß das Druckmittel aus dem ersten Druckraum 4 an der (bei abge-sperrtem zweiten Druckraum 5 stehenden) Dichtmanschette 12 vorbei in den Druckmittelvorratsbehälter 6 verschoben werden kann. Dagegen werden bei einer Notbremsung, bei der die vorhin erwähnten Absperrventile 9, 10 offen bleiben, die beiden Kolben 2, 3 verschoben, so daß die auf dem zweiten Kolben 3 angeordnete Dichtmanschette 12 die Mündung des Kanals 16 überfährt und die Verbindung zwischen dem ersten Druckraum 4 und dem Druckmittelvorratsbehälter 6 unterbricht, so daß im ersten Druckraum 4 ein hydraulischer Druck aufgebaut werden kann.
Wie schließlich aus Fig. 1 erhellt, weist der erste Kolben 2 eine Sackbohrung 18 auf, die eine axiale zylindrische Verlängerung 19 des zweiten Kolbens 3 aufnimmt. Die Stirnseite der Verlängerung 19 begrenzt eine hydraulische Kammer 21, die einerseits mit dem Nachlaufräum 11 und andererseits mit dem ersten Druckraum 4 in Verbindung steht. Die Verbindung mit dem Nachlaufraum 11 erfolgt dabei vorzugsweise über einen am Ende der Verlängerung 19 ausgebildeten hydraulischen Widerstand 22 sowie zwei senkrecht zueinander stehende Bohrungen 23, 24, wobei der hydraulische Widerstand 22 beispielsweise durch dreieckförmige Rippen gebildet sein kann, die von der zylindrischen Wandung der Bohrung 18 überfahren werden, so daß die Wirkung des hydraulischen Widerstandes 22 vom Betätigungs-weg des ersten Kolbens 2 abhängig ist. Die Verbindung der Kammer 21 mit dem ersten Druckraum 2 erfolgt mittels eines im zweiten Kolben 2 ausgebildeten Durchlasses 25, der mit einer auf der Verlängerung 19 angeordneten Dichtmanschette 26 zusammenwirkt, so daß bei einer Relativbewegung des ersten Kolbens 2 gegenüber dem zweiten Kolben 3 die Dichtmanschette 26 von dem Durchlaß 25 überfahren wird und der erste Druckraum 4 von der hydraulischen Kammer 21 getrennt wird. Es wird nun angenommen, daß bei einem Bremsvorgang die Dichtmanschette 12 den Kanal 16 überfahren hatte, daß ein hydraulischer Druck in den nicht gezeigten Radbremsen aufgebaut wurde und daß das den ersten Druckraum 4 absperrende 2/2-Wegeventil 9, beispiels-weise auf Grund eines Defektes, geöffnet wurde. Bei einer Wegnahme der Betätigungskraft, bei der der erste Kolben 2 zurückgestellt wird, wird die Dichtmanschette 26 vom Durchlaß 25 entgegen der Betätigungsrichtung überfahren, so daß der im ersten Druckraum 4 wirkende Druck über die nun offene Verbindung zwischen dem ersten Druckraum 4 und der hydraulischen Kammer 21 abgebaut werden kann. Um schließlich bei einer schnellen Betätigung, bei der der erste Kolben 2 auf den zweiten Kolben 3 trifft, die entstehenden metallischen Geräusche zu eliminieren ist zwischen den Kolben 2, 3 ein elastischer Anschlag 27 vorgesehen. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung wird der Anschlag als eine gummielastische Scheibe ausgebildet, die in der hydraulischen Kammer 21 angeordnet ist und sich am ersten Kolben 2 axial abstützt.
Der Aufbau der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführung der Erfindung entspricht im wesentlichen dem, der im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurde. Die im vorhergehenden Text erwähnte dritte Ventileinrichtung, die in ihrer offenen Stellung ein Verschieben des Druckmittels aus dem ersten Druckraum 40 in den Druckmittelvorratsbehälter 60 ermöglicht, wird bei der zweiten Ausführung als ein Sitzventil 70 ausgebildet, das durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens 30 gegenüber dem Gehäuse 500 mechanisch betätigbar ist. Zu diesem Zweck ist in einer Bohrung 41 des Gehäuses 500, die zu der Bohrung 290 parallel verläuft, die die beiden Kolben 20, 30 aufnimmt, ein Kraftübertragungselement 42 abgedichtet geführt, in dem ein Querglied 43 befestigt ist, das an einer am zweiten Kolben 30 ausgebildeten Anlagefläche 44 axial anliegt. Am Kraftübertragungselement 42 stützt sich unter Vorspannung einer Ventilfeder 46 ein Ventilkörper 45 ab, der, mit einem Ventilsitz 47 zusammenwirkend, eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Druckraum 40 und dem Druckmittelvorratsbehälter 60 absperren kann. Die hydraulische Verbindung besteht aus einer vom ersten Druckraum 40 ausgehenden Bohrung 48, einem Teil der vorhin erwähnten Bohrung 41 sowie einem nicht dargestellten Kanal, der mit einem dem ersten Druckraum 40 zugeordneten Behälteranschluß 53 bzw. einer an den Behälteranschluß 53 anschließenden Nachlaufbohrung 54 in Verbindung steht. Das Sitzventil 70 ist dabei vorzugsweise derart ausgelegt, daß der Schließweg seines Ventilkörpers 45 größer ist als der Schließweg des im zweiten Kolben 30 angeordneten Zentralventils 130. Der Führung des Ventilkörpers 45 dient ein Führungsring 52, durch den sich ein axialer Fortsatz 49 des Ventilkörpers 45 hindurcherstreckt. Um eine einwandfreie Strömung des hydraulischen Druckmittels zwischen dem ersten Druckraum 40 und dem Druckmittelvorrats-behälter 60 zu gewährleisten ist der axiale Fortsatz 49 mit radialen Rippen 51 versehen.
Ein wichtiger technischer Aspekt besteht bei sämtlichen Bremsanlagen des Typs "Brake-by-Wire" in der zuverlässigen Erkennung des Fahrerverzögerungswunsches. Im Laufe der Entwicklungen hat sich als vorteilhaft herausgestellt, daß hierzu Signale von den Betätigungsweg der Betätigungseinheit erfassenden Systemen bzw. Sensoranordnungen verwendet werden können. Deswegen wird vorgeschlagen, im Eintrittsbereich des Gehäuses 500 ein lediglich schematisch angedeutetes Wegmeßsystem 37 vorzusehen, dessen für die Signalgenerierung zuständige, nicht dargestellte Elemente auf der zylindrischen Oberfläche des ersten Kolbens 20 angebracht sind, während die Signalaufnehmerelemente im Gehäuse 500 integriert sind.
Bei einem Ausfall der die elektrohydrauüsche Bremsanlage steuernden Elektronik muß sichergestellt werden, daß die Verbindung des ersten Druckraums 40 und dem Druckmittelvorratsbehälter 60 unterbunden wird. Andererseits könnte im erstend Druckraum 40 kein Bremsdruck für den schematisch angedeuteten Bremskreis aufgebaut werden. ird nun die erfindungsgemäße Betätigungseinheit durch Niederdrücken des nicht gezeigten Bremspedals betätigt, so werden in bekannter Art und Weise die beiden Kolben 20, 30 in der Zeichnung nach links bewegt, wobei das Querglied 43 unter der Vorspannung der Ventilfeder 46 dem zweiten Kolben 30 folgt, bis der Ventilkörper 45 am Dichtsitz 47 zur Anlage kommt.
Das in der Bohrung 41 abgedichtet geführte Kraftübertragungselement 42 bildet mit einer Dichtmanschette 55 eine hydraulische Wirkfläche, die in der offenen Stellung des Sitzventils 70 mit dem aus dem ersten Druckraum 40 ausströmenden Druckmittel beaufschlagt wird. Dabei entsteht eine Kraft, die die Kraft der Ventilfeder 46 und somit das Schließen des Sitzventils 70 unterstützt. Es ist jedoch selbstverständlich auch denkbar, die Dichtmanschette 55 wegzulassen und das Kraftübertragungselement 42 beispielsweise mit Führungsrippen zu versehen, so daß der erste Druckraum 40 über das offene Sitzventil 70 mit dem dem zweiten Druckraum 50 zugeordneten Nachlaufräum 111 verbunden wird. In diesem Fall kann die vorhin erwähnte, nicht gezeigte Verbindung zwischen der Bohrung 41 und dem Druckmittelvorratsbehälter 60 entfallen.

Claims

Patentansprüche
1. Betätigungseinheit für eine elektrohydrauüsche
Bremsanlage vom Typ "Brake-by-wire" mit einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder (14) vorgespannten ersten Kolben (DK- Kolben 2) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder (15) vorgespannten zweiten Kolben (SK-Kolben 3), die in einem Gehäuse (20) hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter (6) in Verbindung stehende Druckräume (4,5) begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung (9,10) absperrbare hydraulische Leitungen (7,8) angeschlossen sind, wobei mindestens die erste Rückstellfeder (14) als eine die Pedalcharakteristik bestimmende Wegsimulatorfeder ausgebildet ist, mit einer Dichtmanschette (12), die am zweiten Kolben (3) angeordnet ist und den dem ersten Kolben
(2) zugeordneten ersten Druckraum (4) begrenzt, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung (12,16), die eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Druckraum (4) und dem Druckmitttelvorratsbehälter (6) absperrt bzw. freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Ventileinrichtung durch die Bewegung des zweiten Kolbens (3) gegenüber dem Gehäuse (50) schließbar ist und durch die Dichtmanschette (12) sowie einen im Bewegungsbereich der Dichtmanschette (12) ausgebildeten Kanal (16) gebildet ist, der mit dem Druckmittelvorratsbehälter (6) in Verbindung steht.
. Betätigungseinheit für eine elektrohydrauüsche
Bremsanlage vom Typ "Brake-by-wire" mit einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren, durch eine erste Rückstellfeder vorgespannten ersten Kolben (DK-Kolben) sowie einem durch eine zweite Rückstellfeder vorgespannten zweiten Kolben (SK-Kolben), die in einem Gehäuse hintereinander angeordnet sind und mit einem drucklosen Druckmittel-vorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen angeschlossen sind, wobei mindestens die erste Rückstellfeder als eine die Pedalcharakteristik bestimmende Wegsimulatorfeder ausgebildet ist, sowie mit einer dritten Ventileinrichtung, die eine hydraulische Verbindung zwischen dem ersten Druckraum und dem Druckmittelvorratsbehälter absperrt bzw. freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Ventileinrichtung als ein durch eine Relativbewegung des zweiten Kolbens (30) gegenüber dem Gehäuse (500) mechanisch betätigbares Ventil (70) ausgebildet ist.
3. Betätigungseinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (2) sowohl im Gehäuse (50) als auch mittels des zweiten Kolbens (3) geführt wird.
4. Betätigungseinheit nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (2) eine Bohrung (18) aufweist, die eine zylindrische Verlängerung (19) des zweiten Kolbens (3) aufnimmt.
. Betätigungseinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Verlängerung (19) im ersten Kolben (2) eine hydraulische Kammer (21) begrenzt, die über einen hydraulischen Widerstand (22) mit dem Druckmittelvorratsbehälter (6) in Verbindung steht.
6. Betätigungseinheit nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Widerstand (22) von der Position des ersten Kolbens (2) gegenüber dem zweiten Kolben (3) abhängig ist.
7. Betätigungseinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung zwischen der hydraulischen Kammer (21) und dem ersten Druckraum (4) vorgesehen ist, die mittels einer vierten Ventileinrichtung (25,26) absperrbar ist.
8. Betätigungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Ventileinrichtung (25,26) durch eine Relativbewegung zwischen dem ersten Kolben (2) und dem zweiten Kolben (3) schließbar ist.
9. Betätigungseinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Ventileinrichtung (25,26) durch einen im ersten Kolben (2) ausgebildeten Durchlaß (25) gebildet ist, der mit einer auf der Verlängerung (19) angeordneten Dichtmanschette (26) zusammenwirkt.
10. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten (2) und dem zweiten Kolben (3) ein elastischer Anschlag (27) angeordnet ist.
11. Betätigungseinheit nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Anschlag (27) in der hydraulischen Kammer (21) angeordnet ist.
12. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis
11, wobei eine auf dem ersten Kolben (2) angeordnete, den ersten Druckraum (4) abdichtende Dichtmanschatte (28) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (28) den ersten Druckraum (4) gegen die Atmosphäre abdichtet.
13. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 und 2 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelvorratsbehälter (6) eine einzige Vorratskammer aufweist .
14. Betätigungseinheit nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das mechanisch betätigbare Ventil (70) als ein Sitzventil ausgebildet ist und einen Ventilkörper (45) aufweist, der in seiner Schließrichtung mittels einer Ventilfeder (46) vorgespannt ist und mittels eines am zweiten Kolben (30) axial anliegenden Quergliedes (43) betätigbar ist.
15. Betätigungseinheit nach Anspruch 14, wobei die zweite Ventileinrichtung als ein Zentralventil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließweg des Ventilkörpers (45) größer ist als der Schließweg des Zentralventils (130).
16. Betätigungseinheit nach Anspruch 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (45) in einem Führungsring (48) geführt wird, wobei ein der Führung des Ventilkörpers (45) dienender axialer Fortsatz (49) mit axialen Rippen (51) versehen ist.
17. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 14 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß das Querglied (43) mit einem Kraftübertragungselement (42) zusammenwirkt, an dem der axiale Fortsatz (49) anliegt und das eine hydraulische Wirkfläche darstellt, die in der offenen Stellung des Ventils (70) mit dem aus dem ersten Druckraum (40) herausströmenden Druckmittel beaufschlagbar ist.
18. Betätigungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (2) als Bestandteil eines den Betätigungsweg erfassenden, im Gehäuse (20) integrierten Wegmeßsystems (37) ausgebildet ist.
9. Betätigungseinheit nach Anspruch 18 dadurch gekennzeichnet, daß auf der zylindrischen Oberfläche des ersten Kolbens (2) Signalgeberelemente des Wegmeßsystems angebracht sind, dessen Signalaufnehmer im Gehäuse (20) angeordnet ist.
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