WO2011113489A1 - Bremsbetätigungseinheit zur betätigung einer kraftfahrzeugbremsanlage - Google Patents

Bremsbetätigungseinheit zur betätigung einer kraftfahrzeugbremsanlage Download PDF

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WO2011113489A1
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Thomas Sellinger
Peter Drott
Horst Krämer
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    • B60T8/4072—Systems in which a driver input signal is used as a control signal for the additional fluid circuit which is normally used for braking
    • B60T8/4077—Systems in which the booster is used as an auxiliary pressure source

Definitions

  • Brake actuation unit for actuating a
  • the invention relates to a brake actuation unit for actuating a motor vehicle brake system of the "brake-by-wire" type, with a brake pedal as well as by means of an electronic control unit
  • the coupling of the brake pedal by means provided with longitudinal guide openings piston rod head to an input member of the brake booster is designed such that a limited relative movement of the brake pedal relative to the input member is possible, whereby in particular in the mode "brake-by-wire” decoupling the force-transmitting connection between the brake pedal and the input member is ensured, wherein for relative movement of the brake pedal relative to the input member between a, fixedly connected to the brake pedal bolt and a piston rod head stop an axial gap is provided, and wherein
  • Piston rod head for guiding the bolt has two mutually parallel legs, in which the longitudinal guide openings are formed.
  • Such a brake actuation unit is known from DE 10 2007 044 423 AI and finds widespread application in modern motor vehicles with hybrid drive.
  • Piston rod end is designed as a brake pedal encompassing, U-shaped bent part.
  • the piston rod head has to guide a bolt attached to the pedal on both sides on two mutually parallel legs, in which longitudinal guide openings are formed as openings produced by punching. Between the
  • Bolt and a piston rod end stop is the axial gap, which at Rekuperieren, i. during braking by means of a generator, ensures that a predetermined distance to the brake booster is maintained (decoupling).
  • Rekuperieren i. during braking by means of a generator
  • Brake booster made by attaching the bolt to a piston head stop.
  • the piston rod head has means for closing the gap between the bolt and the piston rod head stop outside the "brake-by-wire" mode, so that brake pressure can be established without delay and without loss of travel outside the "brake-by-wire” operating mode , Another advantage is that only a change in the piston rod head is required to provide the means for closing the gap.
  • the means comprise at least one arranged on the piston rod actuator solenoid, which holds a closing element in the operating mode "brake-by-wire” in an open position and outside the operating mode "brake-by-wire” a closed position closing element
  • Locking lever may be provided, which closes the gap between the bolt and the piston rod head stop outside the operating mode "brake-by-wire”.
  • the locking lever by means of a
  • an actuating magnet and a locking lever are preferably arranged on the two outer sides of the piston rod head.
  • Another advantageous embodiment of the invention is achieved in that there is provided as a closing element between the legs of the piston rod head rotatably arranged bolt, which in the operating mode "brake-by-wire" by the actuating magnet in the
  • Opening position is held and the outside of the
  • the actuating magnet preferably has a
  • Actuating piston with a claw element which holds the bolt in the operating mode "brake-by-wire” in the open position by means of a pin arranged on the bolt and allows the rotation of the bolt in the direction of the brake pedal outside the operating mode "brake-by-wire” ,
  • the actuating magnet according to a
  • advantageous embodiment also have an actuating piston with a rack, which holds the latch in the operating mode "brake-by-wire” in the open position by means of the latch associated with the gear and the outside of the "brake-by-wire” rotation of the bolt in Direction brake pedal allows.
  • Fig. 1 is a known brake actuation unit of
  • the known operating unit shown in Fig. 1 consists of a brake booster 1, preferably a vacuum brake booster, the one
  • Brake booster 1 by the driver serves a
  • a brake deceleration request or the actuating travel of the brake pedal 4 is provided by means of at least one brake pedal 4, which cooperates with the brake pedal 4, especially in the "brake-by-wire" mode, only indicated pedal travel simulator 5
  • Sensor device 6 detected, the signals of which are supplied to an electronic control unit, not shown.
  • the output signals of the electronic control unit is u. a. an associated with the brake booster 1
  • Electromagnet actuated, which allows a driver-independent operation of a pneumatic control valve which controls an air supply to the brake booster 1.
  • control valve by the driver has a piston rod head 8, in which longitudinal guide openings 9 are formed.
  • the longitudinal guide openings 9 receive a power transmission part connected to the brake pedal 4, which is designed as a bolt 10. It is the
  • a displacement sensor 11 is used to detect the path of the reinforcing force of the brake booster 1 applying movable wall or the path of a
  • Output force to a first piston, not shown, of the master cylinder 2 transmits.
  • the pedal travel simulator 5 by which, as already mentioned, in the "brake-by-wire" mode, a restoring force acting on the brake pedal 4 can be simulated independently of an actuation of the brake booster 1 is such
  • the piston rod head 8 is designed as a brake pedal 4 encompassing, U-shaped bent part and has to guide the bolt 10 on both sides two mutually parallel legs 13,14, in which the longitudinal guide openings 9 are formed, for example, as punched openings.
  • the piston rod end 8 means 16 for closing the gap a between the bolt 10 and the piston rod head stop 15 outside the
  • the operating mode "brake-by-wire” in this case comprises at least one actuating magnet 21, 22, 27, 28, 39 which is arranged on the piston rod end 8 and which is located in the
  • Figs. 2a to 2e and 3a to 3c are each one
  • Both embodiments have in common that arranged on the outer sides of the piston rod head 8, two actuating magnets 21,22 and 27,28 and as closing element two on the outer sides of the
  • Piston rod head 8 hinged locking lever 17,18 and 25,26 are provided, which close the gap a between the bolt 10 and the piston rod head stop 15 outside the operating mode "brake-by-wire".
  • FIGS. 2a to 2c show the piston rod head assembly of the first embodiment in an open position. As can be seen, two locking levers 17,18 each on the outside of the legs 13,14
  • a rotary joint 19,20 hinged and connected by means of a rotary joint 19,20 with an actuating magnet 21,22.
  • the rotary joint 19,20 in turn is articulated via an actuating piston 23,24 of the actuating magnet 21,22.
  • Actuating piston 23,24 and the pivot joints 19,20 held in the open position, so that a relative movement between the bolt 10 and the piston rod head 8 is possible.
  • 3 a to 3 c show a piston rod head assembly of a second embodiment of a brake actuation unit in the open and closed state.
  • Actuating pin 29,30 which holds the locking lever 25,26 in the opening or the closed position.
  • the locking lever 25,26 molded projections 31,32 with recesses 33,34,35,36, in which the
  • Actuating pin 29,30 can engage.
  • Locking levers 25,26 are pressed by torsion springs 37,38 down so that the actuating pin 29,30 can engage in the recesses 34,36 of the projections 31,32 and the locking lever 25,26 in the in Fig. 3c
  • FIGS. 4a to 4e and FIGS. 5a to 5d which each have a piston rod head assembly of a
  • inventive brake operating unit in open and closed state show.
  • latch 42 As a closing element between the legs 13,14 of the piston rod head 8 rotatably arranged latch 42 is provided, which is held in the operating mode "brake-by-wire" by an actuating magnet 39 in the open position and the outside the operating mode "brake-by-wire” by means of
  • FIGS. 4a to 4e As can be seen in FIGS. 4a to 4e, FIG.
  • Actuating magnet 39 a mounted in a guide actuating piston 40 with a jaw member 41. This holds by means of a bar 42 arranged on a pin
  • Input member is given, as can be seen in particular from Fig. 4e.
  • Fig. 5 a to d is a Kolbstangenkopfbauen a fourth embodiment of an inventive
  • associated gear 45 is rotatable, so that in the
  • FIGS. 5c and 5d show the closed position.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer Kraftfahrzeugbremsanlage vom Typ „Brake- by-wire", mit einem sowohl mittels eines Bremspedals (4) als auch mittels einer elektronischen Steuereinheit fahrerwunschabhängig betätigbaren Bremskraftverstärker (1), wobei die Ankopplung des Bremspedals (4) mittels eines mit Längsführungsöffnungen (9) versehenen Kolbenstangenkopfes (8) an einem Eingangsglied (7) des Bremskraftverstärkers (1) derart ausgeführt ist, dass eine begrenzte Relativbewegung des Bremspedals (4) gegenüber dem Eingangsglied (7) möglich ist, wodurch insbesondere in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal (4) und dem Eingangsglied (7) gewährleistet ist, wobei zur Relativbewegung des Bremspedals (4) gegenüber dem Eingangsglied (7) zwischen einem, mit dem Bremspedal (4) fest verbundenen Bolzen (10) und einem Kolbenstangenkopf anschlag (15) ein axialer Spalt a vorgesehen ist, und wobei der Kolbenstangenkopf (8) zur Führung des Bolzens (10) zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel (13, 14) aufweist, in denen die Längsführungsöffnungen (9) ausgebildet sind. Um den Bremsdruck bei einem Ausfall der Elektrik ohne Verzögerung und Verlustweg aufzubauen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Kolbenstangenkopf (8) Mittel (16) zum Schließen des Spaltes a zwischen dem Bolzen (10) und dem Kolbenstangenkopfanschlag (15) außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" aufweist.

Description

Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer
Kraftfahrzeugbremsanläge
Die Erfindung betrifft eine Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer Kraftfahrzeugbremsanlage vom Typ „Brake- by-wire", mit einem sowohl mittels eines Bremspedals als auch mittels einer elektronischen Steuereinheit
fahrerwunschabhängig betätigbaren Bremskraftverstärker, wobei die Ankopplung des Bremspedals mittels eines mit Längsführungsöffnungen versehenen Kolbenstangenkopfes an einem Eingangsglied des Bremskraftverstärkers derart ausgeführt ist, dass eine begrenzte Relativbewegung des Bremspedals gegenüber dem Eingangsglied möglich ist, wodurch insbesondere in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal und dem Eingangsglied gewährleistet ist, wobei zur Relativbewegung des Bremspedals gegenüber dem Eingangsglied zwischen einem, mit dem Bremspedal fest verbundenen Bolzen und einem Kolbenstangenkopfanschlag ein axialer Spalt vorgesehen ist, und wobei der
Kolbenstangenkopf zur Führung des Bolzens zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel aufweist, in denen die Längsführungsöffnungen ausgebildet sind.
Ein derartige Bremsbetätigungseinheit ist aus der DE 10 2007 044 423 AI bekannt und findet verbreitet Anwendung in modernen Kraftfahrzeugen mit Hybridantrieb. Die Entkopplung zwischen dem Bremspedal und dem Bremskraftverstärker bzw. dem Eingangsglied des Bremskraftverstärkers in der
Betriebsart „Brake-by-wire" wird hierbei durch den axialen Spalt zwischen einem dem Bremspedal zugeordneten Bauteil und einem dem Bremskraftverstärker zugeordneten Bauteil realisiert. Hierzu weist die bekannte
Bremsbetätigungseinheit eine Kolbenstange auf, deren
Kolbenstangenkopf als ein das Bremspedal umgreifendes, U- förmiges Biegeteil ausgeführt ist. Der Kolbenstangenkopf weist zur Führung eines am Pedal befestigten Bolzens auf beiden Seiten zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel auf, in denen Längsführungsöffnungen als durch Stanzen hergestellte Öffnungen ausgebildet sind. Zwischen dem
Bolzen und einem Kolbenstangenkopfanschlag befindet sich der axiale Spalt, welcher beim Rekuperieren, d.h. bei einer Bremsung mittels eines Generators, sicherstellt, dass ein vorgegebener Abstand zum Bremskraftverstärker gehalten wird (Entkopplung) . Bei einem Ausfall der Elektronik wird andererseits ein formschlüssiger Kontakt zum
Bremskraftverstärker durch Anlage des Bolzens an einem Kolbenkopfanschlag hergestellt.
Als nachteilig wird jedoch bei der vorbekannten
Bremsbetätigungseinheit empfunden, dass bei einem Ausfall der Elektrik der Bremsdruck erst nach Überwinden des
Spaltes aufgebaut wird.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dahin gehend verbesserte Bremsbetätigungseinheit vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass der Kolbenstangenkopf Mittel zum Schließen des Spaltes zwischen dem Bolzen und dem Kolbenstangenkopfanschlag außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" aufweist. Damit kann ohne Verzögerung und ohne Verlustweg außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" Bremsdruck aufgebaut werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass lediglich eine Änderung des Kolbenstangenkopfes erforderlich ist, um die Mittel zum Schließen des Spaltes vorzusehen .
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Mittel wenigstens einen am Kolbenstangenkopf angeordneten Betätigungsmagneten umfassen, welcher in der Betriebsart „Brake-by-wire" ein Schließelement in einer Öffnungsstellung hält und außerhalb der Betriebsart „Brake- by-wire" eine Schließstellung des Schließelements
ermöglicht .
Hierzu kann als Schließelement wenigstens ein an einer Außenseite des Kolbenstangenkopfes angelenkter
Verriegelungshebel vorgesehen sein, welcher außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" den Spalt zwischen dem Bolzen und dem Kolbenstangenkopfanschlag verschließt.
Vorzugsweise ist der Verriegelungshebel mittels eines
Drehgelenks und eines Betätigungskolbens mit dem
Betätigungsmagneten verbunden, wobei das Drehgelenk und der Betätigungskolben den Verriegelungshebel in der Betriebsart „Brake-by-wire" in der Öffnungsstellung halten, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Bolzen und dem Kolbenstangenkopf möglich ist.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Betätigungsmagnet einen Betätigungsbolzen
aufweist, welcher den Verriegelungshebel in der Öffnung¬ oder der Schließstellung hält.
Um ein Verkanten des Bremspedals in dem Kolbenstangenkopf zu vermeiden, sind vorzugsweise an den beiden Außenseiten des Kolbenstangenkopfes jeweils ein Betätigungsmagnet und ein Verriegelungshebel angeordnet.
Eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird dadurch erzielt, dass als Schließelement ein zwischen den Schenkeln des Kolbenstangenkopfes drehbar angeordneter Riegel vorgesehen ist, welcher in der Betriebsart „Brake- by-wire" durch den Betätigungsmagneten in der
Öffnungsstellung gehalten wird und der außerhalb der
Betriebsart „Brake-by-wire" mittels des Betätigungsmagneten durch Drehung in Richtung Bremspedal den Spalt zwischen dem Bolzen und dem Kolbenstangenkopfanschlag verschließt.
Der Betätigungsmagnet weist vorzugsweise einen
Betätigungskolben mit einem Klauenelement auf, welcher mittels eines auf dem Riegel angeordneten Stifts den Riegel in der Betriebsart „Brake-by-wire" in der Öffnungsstellung hält und der außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Drehung des Riegels in Richtung Bremspedal ermöglicht. Alternativ kann der Betätigungsmagnet gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform auch einen Betätigungskolben mit einer Zahnstange aufweisen, welcher mittels eines dem Riegel zugeordneten Zahnrades den Riegel in der Betriebsart „Brake-by-wire" in der Öffnungsstellung hält und der außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Drehung des Riegels in Richtung Bremspedal ermöglicht.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen an vier Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen schematisch:
Fig. 1 eine bekannte Bremsbetätigungseinheit der
eingangs genannten Gattung;
Fig. 2 a bis e eine Kolbstangenkopfbaugruppe eines erstes
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit in offenem und geschlossenem Zustand;
Fig. 3 a bis c eine Kolbstangenkopfbaugruppe eines zweiten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit in offenem und geschlossenem Zustand;
Fig. 4 a bis e eine Kolbstangenkopfbaugruppe eines dritten
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit in offenem und und geschlossenem Zustand und Fig. 5 a bis d eine Kolbstangenkopfbaugruppe eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit in offenem und geschlossenem Zustand.
Die in Fig. 1 dargestellte bekannte Betätigungseinheit besteht aus einem Bremskraftverstärker 1, vorzugsweise einem Unterdruckbremskraftverstärker, einem dem
Bremskraftverstärker 1 nachgeschalteten Hauptbremszylinder 2, vorzugsweise einem Tandemhauptzylinder, an dessen nicht dargestellte Druckräume unter Zwischenschaltung einer ebenfalls nicht dargestellten hydraulischen Steuer- und Regeleinheit Radbremsen des Kraftfahrzeuges angeschlossen sind, sowie einem dem Hauptbremszylinder 2 zugeordneten Druckmittelvorratsbehälter 3. Der Betätigung des
Bremskraftverstärkers 1 durch den Fahrer dient ein
Bremspedal 4, wobei ein mit dem Bremspedal 4 insbesondere in der Betriebsart „Brake-by-wire" zusammenwirkender, lediglich angedeuteter Pedalwegsimulator 5 vorgesehen ist, der dem Fahrer das gewöhnliche Bremspedalgefühl vermittelt. Ein Fahrerverzögerungswunsch bzw. der Betätigungsweg des Bremspedals 4 wird mittels mindestens einer
Sensoreinrichtung 6 erfasst, deren Signale einer nicht gezeigten elektronischen Steuereinheit zugeführt werden. Durch die Ausgangssignale der elektronischen Steuereinheit ist u. a. ein dem Bremskraftverstärker 1 zugeordneter
Elektromagnet ansteuerbar, der eine vom Fahrerwillen unabhängige Betätigung eines pneumatischen Steuerventils ermöglicht, das eine Luftzufuhr zum Bremskraftverstärker 1 steuert . Ein mit dem Bremspedal 4 gekoppeltes Eingangsglied bzw. eine Kolbenstange 7, die der Betätigung des vorhin
genannten Steuerventils durch den Fahrer dient, weist einen Kolbenstangenkopf 8 auf, in dem Längsführungsöffnungen 9 ausgebildet sind. Die Längsführungsöffnungen 9 nehmen ein mit dem Bremspedal 4 verbundenes Kraftübertragungsteil auf, das als ein Bolzen 10 ausgeführt ist. Dabei ist die
Anordnung der genannten Teile 8, 10 derart getroffen, dass zwischen einem Kolbenstangenkopfanschlag 15 und dem Bolzen 10 ein axialer Spalt bzw. Abstand a vorgesehen ist, der in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal 4 und dem Bremskraftverstärker 1 gewährleistet. Durch einen zwischen dem Bolzen 10 und der in der Zeichnung
linksseitigen Begrenzung der Längsführungsöffnungen 9 vorgesehenen axialen Spalt bzw. Abstand b wird erreicht, dass bei einer vom Fahrerwillen unabhängigen Ansteuerung des Bremskraftverstärkers 1 das Bremspedal 4 nicht mit bewegt wird. Ein Wegsensor 11 dient der Erfassung des Weges einer die Verstärkungskraft des Bremskraftverstärkers 1 aufbringenden beweglichen Wand bzw. des Weges eines
Ausgangsglieds des Bremskraftverstärkers 1, das seine
Ausgangskraft auf einen nicht dargestellten ersten Kolben des Hauptbremszylinders 2 überträgt.
Der Pedalwegsimulator 5, durch den, wie bereits erwähnt, in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine auf das Bremspedal 4 wirkende Rückstellkraft unabhängig von einer Betätigung des Bremskraftverstärkers 1 simulierbar ist, ist derart
ausgeführt, dass er mittels einer lediglich schematisch angedeuteten Zu- und Abschalteinrichtung 12 in der Betriebsart „Brake-by-wire" bei der Entkopplung der
kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal 4 und dem Bremskraftverstärker 1 zuschaltbar und außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" abschaltbar ist.
Der Kolbenstangenkopf 8 ist als ein das Bremspedal 4 umgreifendes, U-förmiges Biegeteil ausgeführt und weist zur Führung des Bolzens 10 auf beiden Seiten zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel 13,14 auf, in denen die Längsführungsöffnungen 9 beispielsweise als durch Stanzen hergestellte Öffnungen ausgebildet sind.
Als nachteilig wird jedoch bei der bekannten
Bremsbetätigungseinheit empfunden, dass bei einem Ausfall der Elektrik der Bremsdruck erst nach Überwinden des
Spaltes aufgebaut wird.
Damit außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" ohne
Verzögerung und ohne Verlustweg Bremsdruck aufgebaut werden kann, weist bei den nachfolgend beschriebenen
Ausführungsbeispielen der Erfindung der Kolbenstangenkopf 8 Mittel 16 zum Schließen des Spaltes a zwischen dem Bolzen 10 und dem Kolbenstangenkopfanschlag 15 außerhalb der
Betriebsart „Brake-by-wire" auf. Die Mittel 16 umfassen dabei wenigstens einen am Kolbenstangenkopf 8 angeordneten Betätigungsmagneten 21,22,27,28,39, welcher in der
Betriebsart „Brake-by-wire" ein Schließelement in einer Öffnungsstellung hält und außerhalb der Betriebsart „Brake- by-wire" eine Schließstellung des Schließelements
ermöglicht . Den Fig. 2a bis 2e und 3a bis 3c sind jeweils eine
Kolbstangenkopfbaugruppe eines ersten und eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Bremsbetätigungseinheit in offenem und geschlossenem
Zustand zu entnehmen. Beiden Ausführungsbeispielen ist gemein, dass an den Außenseiten des Kolbenstangenkopfes 8 zwei Betätigungsmagnete 21,22 und 27,28 angeordnet und als Schließelement zwei an den Außenseiten des
Kolbenstangenkopfes 8 angelenkte Verriegelungshebel 17,18 und 25,26 vorgesehen sind, welche außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" den Spalt a zwischen dem Bolzen 10 und dem Kolbenstangenkopfanschlag 15 verschließen.
Die Fig. 2a bis 2c zeigen die Kolbenstangenkopfbaugruppe des ersten Ausführungsbeispiels in einer Öffnungsstellung. Wie daraus ersichtlich ist, sind zwei Verriegelungshebel 17,18 jeweils an der Außenseite der Schenkel 13,14
angelenkt und mittels eines Drehgelenks 19,20 mit einem Betätigungsmagnet 21,22 verbunden. Das Drehgelenk 19,20 seinerseits wird über einen Betätigungskolben 23,24 des Betätigungsmagnetes 21,22 angelenkt.
Wie weiter zu entnehmen ist, werden die Verriegelungshebel 17,18 in der Betriebsart „Brake-by-wire" durch die
Betätigungskolben 23,24 und die Drehgelenke 19,20 in der Öffnungsstellung gehalten, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Bolzen 10 und dem Kolbenstangenkopf 8 möglich ist .
Außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" , beispielsweise bei einem Ausfall der Elektrik, werden die Betätigungsmagnete 21,22 nicht mehr bestromt, so dass sich die Betätigungskolben 23,24 in der Zeichnung nach links bewegen. Durch das Eigengewicht fallen die
Verriegelungshebel 17,18 in die in den Fig. 2d und 2e dargestellten Schließstellung, in welcher der Spalt a geschlossen ist. Damit ist eine kraftübertragende
Verbindung zwischen dem Bremspedal 4 und dem
Bremskraftverstärker 1 bzw. der Kolbenstange 7 als
Eingangsglied gegeben.
Zur Verdeutlichung der Öffnungs- oder der Schließstellung sind die Betätigungsmagnete zum Teil in den Figuren
weggelassen .
Fig. 3 a bis 3c zeigen eine Kolbstangenkopfbaugruppe eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Bremsbetätigungseinheit in offenem und geschlossenem Zustand.
Wie ersichtlich ist, sind auch bei diesem
Ausführungsbeispiel zwei Verriegelungshebel 25,26 jeweils an der Außenseite der Schenkel 13,14 angelenkt. Zwei an ebenfalls an der Außenseite der Schenkel 13,14 befestigte Betätigungsmagnete 27,28 weisen jeweils einen
Betätigungsbolzen 29,30 auf, welcher den Verriegelungshebel 25,26 in der Öffnung- oder der Schließstellung hält. Hierzu weisen die Verriegelungshebel 25,26 angeformte Vorsprünge 31,32 mit Ausnehmungen 33,34,35,36 auf, in welche die
Betätigungsbolzen 29,30 eingreifen können.
In der Betriebsart „Brake-by-wire" kann der Bolzen 10 durch die Relativbewegung zu dem Kolbenstangenkopf 8 die
Verriegelungshebel 25,26 nach oben verschieben, wobei die Betätigungsbolzen 29,30 die Verriegelungshebel 25,26 durch Eingreifen in die Ausnehmungen 33,35 in der
Öffnungsstellung verriegeln können, wie sie in den Fig. 3a und 3b gezeigt ist. Zur Verdeutlichung der Öffnungsstellung ist Fig. 3b teilweise geschnitten und ohne den
Betätigungsmagneten 27 dargestellt.
Außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" , beispielsweise bei einem Ausfall der Elektrik, werden die
Betätigungsmagnete 27,28 nicht mehr bestromt. Die
Verriegelungshebel 25,26 werden durch Drehfedern 37,38 nach unten gedrückt, so dass die Betätigungsbolzen 29,30 in die Ausnehmungen 34,36 der Vorsprünge 31,32 eingreifen können und die Verriegelungshebel 25,26 in der in Fig. 3c
dargestellten Schließstellung halten, in welcher der Spalt a geschlossen ist. Damit ist eine kraftübertragende
Verbindung zwischen dem Bremspedal 4 und dem
Bremskraftverstärker 1 bzw. der Kolbenstange 7 als
Eingangsglied gegeben.
Ein drittes und ein viertes Ausführungsbeispiel sind den Fig. 4a bis 4e und Fig. 5a bis 5d zu entnehmen, welche jeweils eine Kolbstangenkopfbaugruppe einer
erfindungsgemäßen Bremsbetätigungseinheit in offenem und geschlossenem Zustand zeigen.
Bei diesen Ausführungsbeispielen ist als Schließelement ein zwischen den Schenkeln 13,14 des Kolbenstangenkopfes 8 drehbar angeordneter Riegel 42 vorgesehen, welcher in der Betriebsart „Brake-by-wire" durch einen Betätigungsmagneten 39 in der Öffnungsstellung gehalten wird und der außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" mittels des
Betätigungsmagneten durch Drehung um beispielsweise ca. 90° in Richtung Bremspedal 4 den Spalt a zwischen dem Bolzen 10 und dem Kolbenstangenkopfanschlag 15 verschließt.
Wie den Fig. 4a bis 4e zu entnehmen ist, weist der
Betätigungsmagnet 39 einen in einer Führung gelagerten Betätigungskolben 40 mit einem Klauenelement 41 auf. Dieser hält mittels eines auf einem Riegel 42 angeordneten Stifts
43 den Riegel 42 in der Betriebsart „Brake-by-wire" in der in Fig. 4a dargestellten Öffnungsstellung und ermöglicht außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Drehung des Riegels um beispielsweise ca. 90° in Richtung Bremspedal 4, so dass der Spalt a geschlossen und eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem Bremspedal 4 und dem
Bremskraftverstärker 1 bzw. der Kolbenstange 7 als
Eingangsglied gegeben ist, wie dies insbesondere aus Fig. 4e ersichtlich ist.
Fig. 5 a bis d ist eine Kolbstangenkopfbaugruppe eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Bremsbetätigungseinheit in offenem und geschlossenem
Zustand zu entnehmen. Dieses unterscheidet sich zum
vorhergehenden Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4a bis 4e darin, dass der Betätigungskolben 40 mit einer Zahnstange
44 verbunden ist, mittels welcher ein dem Riegel 42
zugeordnetes Zahnrad 45 drehbar ist, so dass in der
Betriebsart „Brake-by-wire" der Riegel 42 in der in Fig. 5a und 5b gezeigten Öffnungsstellung gehalten wird. Außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" erfährt der Riegel 42 eine Drehung um beispielsweise ca. 90° in Richtung Bremspedal 4, so dass der Spalt a geschlossen und eine kraftübertragende Verbindung zwischen dem Bremspedal 4 und dem
Bremskraftverstärker 1 bzw. der Kolbenstange 7 als
Eingangsglied gegeben ist. Den Fig. 5c uns 5d ist die Schließstellung zu entnehmen.
Bezugszeichenliste
1 Bremskraftverstärker
2 Hauptbremszylinder
3 Druckmittelvorratsbehälter
4 Bremspedal
5 Pedalwegsimulator
6 Sensoreinrichtung
7 Kolbenstange
8 Kolbenstangenkopf
9 Längsführungsöffnung
10 Bolzen
11 Wegsensor
12 Zu- und Abschalteinrichtung
13 Schenkel
14 Schenkel
15 Kolbenstangenkopfanschlag
16 Mittel
17 Verriegelungshebel
18 Verriegelungshebel
19 Drehgelenk
20 Drehgelenk
21 Betätigungsmagnet
22 Betätigungsmagnet
23 Betätigungskolben
24 Betätigungskolben
25 Verriegelungshebel
26 Verriegelungshebel
27 Betätigungsmagnet
28 Betätigungsmagnet
29 Betätigungsbolzen Betätigungsbolzen Vorsprung
Vorsprung
Ausnehmung
Ausnehmung
Ausnehmung
Ausnehmung
Drehfeder
Drehfeder
Betätigungsmagnet Betätigungskolben Klauenelement Riegel
Stift
Zahnstange
Zahnrad Abstand

Claims

Patentansprüche
1. Bremsbetätigungseinheit zur Betätigung einer
Kraftfahrzeugbremsanlage vom Typ „Brake-by-wire" , mit einem sowohl mittels eines Bremspedals (4) als auch mittels einer elektronischen Steuereinheit
fahrerwunschabhängig betätigbaren Bremskraftverstärker (1), wobei die Ankopplung des Bremspedals (4) mittels eines mit Längsführungsöffnungen (9) versehenen
Kolbenstangenkopfes (8) an einem Eingangsglied (7) des Bremskraftverstärkers (1) derart ausgeführt ist, dass eine begrenzte Relativbewegung des Bremspedals (4) gegenüber dem Eingangsglied (7) möglich ist, wodurch insbesondere in der Betriebsart „Brake-by-wire" eine Entkopplung der kraftübertragenden Verbindung zwischen dem Bremspedal (4) und dem Eingangsglied (7)
gewährleistet ist, wobei zur Relativbewegung des
Bremspedals (4) gegenüber dem Eingangsglied (7) zwischen einem, mit dem Bremspedal (4) fest
verbundenen Bolzen (10) und einem
Kolbenstangenkopfanschlag (15) ein axialer Spalt (a) vorgesehen ist, und wobei der Kolbenstangenkopf (8) zur Führung des Bolzens (10) zwei parallel zueinander verlaufende Schenkel (13,14) aufweist, in denen die Längsführungsöffnungen (9) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenstangenkopf (8) Mittel (16) zum Schließen des Spaltes (a) zwischen dem Bolzen (10) und dem Kolbenstangenkopfanschlag (15) außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" aufweist.
2. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (16) wenigstens einen am Kolbenstangenkopf (8) angeordneten
Betätigungsmagneten (21 , 22 ; 27 , 28 ; 39) umfassen, welcher in der Betriebsart „Brake-by-wire" ein Schließelement in einer Öffnungsstellung hält und außerhalb der
Betriebsart „Brake-by-wire" eine Schließstellung des Schließelements ermöglicht.
3. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass als Schließelement wenigstens ein an einer Außenseite des Kolbenstangenkopfes (8) angelenkter Verriegelungshebel ( 17 , 18 ; 25, 26)
vorgesehen ist, welcher außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" den Spalt (a) zwischen dem Bolzen (10) und dem Kolbenstangenkopfanschlag (15) verschließt.
4. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Verriegelungshebel (17,18) mittels eines Drehgelenks (19,20) und eines
Betätigungskolbens (23,24) mit dem Betätigungsmagneten (21,22) verbunden ist, wobei das Drehgelenk (19,20) und der Betätigungskolben (23,24) den
Verriegelungshebel (17,18) in der Betriebsart „Brake- by-wire" in der Öffnungsstellung halten, so dass eine Relativbewegung zwischen dem Bolzen (10) und dem
Kolbenstangenkopf (8) möglich ist.
5. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass der Betätigungsmagnet (27,28) einen Betätigungsbolzen (29,30) aufweist, welcher den Verriegelungshebel (25,26) in der Öffnung- oder der Schließstellung hält.
6. Bremsbetätigungseinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden
Außenseiten des Kolbenstangenkopfes (8) jeweils ein Betätigungsmagnet (21 , 22 ; 27 , 28 ) und ein
Verriegelungshebel ( 17 , 18 ; 25, 26) angeordnet sind.
7. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass als Schließelement ein zwischen den Schenkeln (13,14) des Kolbenstangenkopfes (8) drehbar angeordneter Riegel (42) vorgesehen ist, welcher in der Betriebsart „Brake-by-wire" durch den Betätigungsmagneten (39) in der Öffnungsstellung gehalten wird und der außerhalb der Betriebsart „Brake-by-wire" mittels des Betätigungsmagneten (39) durch Drehung in Richtung Bremspedal (4) den Spalt (a) zwischen dem Bolzen (10) und dem
Kolbenstangenkopfanschlag (15) verschließt.
8. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, dass der Betätigungsmagnet (39) einen Betätigungskolben (40) mit einem Klauenelement (41) aufweist, welcher mittels eines auf dem Riegel (42) angeordneten Stifts (43) den Riegel (42) in der
Betriebsart „Brake-by-wire" in der Öffnungsstellung hält und der außerhalb der Betriebsart „Brake-by- wire" eine Drehung des Riegels (42) in Richtung
Bremspedal (4) ermöglicht.
9. Bremsbetätigungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsmagnet (39) einen Betätigungskolben (40) mit einer Zahnstange (44) aufweist, welcher mittels eines dem Riegel (42) zugeordneten Zahnrades (45) den Riegel (42) in der Betriebsart „Brake-by-wire" in der Öffnungsstellung hält und der außerhalb der Betriebsart „Brake-by- wire" eine Drehung des Riegels (42) in Richtung
Bremspedal (4) ermöglicht.
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