DE102017209618A1 - Pedal path simulator for a hydraulic power-operated vehicle brake system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Pedalwegsimulator (2) für eine hydraulische Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage und schlägt vor, ein Reibelement (9) aus einem Elastomer zwischen einem Kolben (4) und einer Kolbenfeder (8) des Pedalwegsimulators (2) anzuordnen, das sich bei einer Druckbeaufschlagung radial dehnt, an einen Zylinder (3) anlegt und den Kolben (4) bremst. Mit dem elastischen Reibelement (9) erreicht die Erfindung eine dynamische Hysterese des Pedalwegsimulators (2).The invention relates to a pedal travel simulator (2) for a hydraulic power vehicle brake system and proposes to arrange a friction element (9) made of an elastomer between a piston (4) and a piston spring (8) of the pedal travel simulator (2), which is at a pressurization radially expands, applies to a cylinder (3) and the piston (4) brakes. With the elastic friction element (9), the invention achieves a dynamic hysteresis of the pedal travel simulator (2).
Description
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft einen Pedalwegsimulator mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a pedal travel simulator having the features of the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Pedalwegsimulatoren ermöglichen in fremdkraftbetätigten hydraulischen Fahrzeugbremsanlagen einen Pedalweg (bei einer Handbremse einen Hebelweg) bei einer Betätigung eines Hauptbremszylinders. Der Hauptbremszylinder dient bei einer Fremdkraftbetätigung als Sollwertgeber für einen hydraulischen Bremsdruck, der nicht mit dem Hauptbremszylinder sondern mit Fremdenergie beispielsweise mit einer Hydropumpe erzeugt wird. Der Hauptbremszylinder ist bzw. wird bei einer Fremdkraftbremsung beispielsweise durch Schließen eines Trennventils hydraulisch von der Fahrzeugbremsanlage getrennt und verdrängt bei seiner Betätigung Bremsflüssigkeit in den Pedalwegsimulator.Pedal way simulators allow in pedal-operated hydraulic vehicle brake systems, a pedal travel (in a handbrake a lever travel) when operating a master cylinder. The master cylinder is used in a power application as a setpoint generator for a hydraulic brake pressure, which is not generated with the master cylinder but with external energy, for example with a hydraulic pump. The master cylinder is or is hydraulically disconnected from the vehicle brake system in a foreign power braking, for example by closing a separating valve and displaces brake fluid in the pedal travel simulator when actuated.
Ein Pedalwegsimulator weist üblicherweise einen Zylinder und einen in dem Zylinder verschieblichen Kolben sowie eine Kolbenfeder auf, die den Kolben in einer Rückhubrichtung entgegen einer Betätigung der Fahrzeugbremsanlage mit dem Hauptbremszylinder beaufschlagt. Der Pedalwegsimulator ist oder wird bei einer Fremdkraftbetätigung einer Fahrzeugbremsanlage hydraulisch mit einem Hauptbremszylinder verbunden, der bei seiner Betätigung Bremsflüssigkeit in den Zylinder des Pedalwegsimulators verdrängt, wodurch der Kolben gegen eine Federkraft der Kolbenfeder in einer der Rückhubrichtung entgegengesetzten Vorwärtshubrichtung im Zylinder verschoben wird.A pedal travel simulator usually has a cylinder and a piston displaceable in the cylinder and a piston spring which acts on the piston in a return stroke direction against actuation of the vehicle brake system with the master brake cylinder. The pedal travel simulator is or is hydraulically connected to a master cylinder at a power operation of a vehicle brake system, which displaces brake fluid in the cylinder of the pedal travel simulator, whereby the piston is displaced against a spring force of the piston spring in a reverse stroke in the reverse stroke direction in the cylinder.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der erfindungsgemäße Pedalwegsimulator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist ein elastisches Reibelement auf, beispielsweise eine Scheibe oder einen Körper aus einem Elastomer, das insbesondere zwischen dem Kolben und der Kolbenfeder im Zylinder des Pedalwegsimulators angeordnet ist. Jedenfalls bewegt sich das elastische Reibelement bei einem Kolbenhub in einer Hubrichtung im Zylinder, wobei ein Hub des Reibelements eine andere Länge als der Kolbenhub aufweisen kann. Vorzugsweise ist das elastische Reibelement mit dem Kolben verbunden, bewegt sich mit dem Kolben mit und führt den gleichen Hub wie der Kolben aus. Eine Druckbeaufschlagung des elastischen Reibelements durch den Kolben staucht das elastische Reibelement in der Hubrichtung, wodurch sich das elastische Reibelement quer zur Hubrichtung ausdehnt. Druck Beaufschlagung meint hier eine von dem Kolben auf eine Oberfläche des Reibelements ausgeübte Kraft.The pedal travel simulator according to the invention with the features of claim 1 has an elastic friction element, for example a disc or a body made of an elastomer, which is arranged in particular between the piston and the piston spring in the cylinder of the pedal travel simulator. In any case, the elastic friction element moves in a piston stroke in a stroke direction in the cylinder, wherein a stroke of the friction element may have a different length than the piston stroke. Preferably, the elastic friction member is connected to the piston, moves with the piston and performs the same stroke as the piston. A pressurization of the elastic friction element by the piston compresses the elastic friction element in the stroke direction, whereby the elastic friction element expands transversely to the stroke direction. Pressurization means here a force exerted by the piston on a surface of the friction element.
Form und Größe des elastischen Reibelements sind so auf den Zylinder des Pedalwegsimulators abgestimmt, dass es bei seiner Dehnung quer zur Hubrichtung von innen gegen einen Umfang des Zylinders drückt. Der Umfang des Zylinders ist eine oder sind Innenoberflächen des Zylinders, die in der Hubrichtung verlaufen und vorzugsweise den Kolben verschiebbar in der Hubrichtung führen. Das Reibelement kann unbelastet und unverformt innen am Umfang des Zylinders des Pedalwegsimulators anliegen. In diesem Fall erhöht sich durch Stauchen des Reibelements die Kraft, mit der das Reibelement von innen gegen den Umfang des Zylinders drückt. Vorzugsweise liegt das elastische Reibelement nicht oder nur an einer Umfangsstelle innen am Zylinder an, wenn es unbelastet und unverformt ist. In diesem Fall legt sich das elastische Reibelement erst innen an den Zylinder an, wenn es gestaucht wird. Jedenfalls erzeugt das elastische Reibelement eine Reibung, wenn es durch Stauchung von innen gegen den Umfang des Zylinders drückt, die den Hub des Reibelements und des Kolbens in beiden Hubrichtungen bremst. Die Reibung erhöht sich mit der Druckbeaufschlagung durch den Kolben, die das elastische Element staucht.The shape and size of the elastic friction element are adapted to the cylinder of the pedal travel simulator so that it presses against a circumference of the cylinder when it is stretched transversely to the stroke direction from the inside. The circumference of the cylinder is one or inner surfaces of the cylinder which extend in the stroke direction and preferably displaceably guide the piston in the stroke direction. The friction element can lie unloaded and undeformed inside the circumference of the cylinder of the pedal travel simulator. In this case, the compression of the friction element increases the force with which the friction element presses against the circumference of the cylinder from the inside. Preferably, the elastic friction element is not or only at a peripheral location inside the cylinder when it is unloaded and undeformed. In this case, the elastic friction element engages only on the inside of the cylinder when it is compressed. In any case, the elastic friction element generates a friction when it presses by compression from the inside against the circumference of the cylinder, which brakes the stroke of the friction element and the piston in both stroke directions. The friction increases with the pressurization by the piston, which upsets the elastic element.
Durch das elastische Reibelement weist der erfindungsgemäße Pedalwegsimulator eine dynamische Hysterese auf, das heißt ein den Kolben im Zylinder des Pedalwegsimulators beaufschlagender hydraulischer Druck ist beim Vorwärtshub größer als beim Rückhub. Weil die Stauchung und infolgedessen die Reibung bei höherem Druck größer sind, ist der Druckunterschied zwischen Vorwärts- und Rückhub bei höherem hydraulischem Druck im Zylinder des Pedalwegsimulators größer.As a result of the elastic friction element, the pedal travel simulator according to the invention has a dynamic hysteresis, that is to say a hydraulic pressure acting on the piston in the cylinder of the pedal travel simulator is greater in the forward stroke than in the return stroke. Because the compression and, consequently, the friction at higher pressure are greater, the pressure difference between forward and return strokes at higher hydraulic pressure in the cylinder of the pedal travel simulator is greater.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung zum Gegenstand.The dependent claims have advantageous refinements and developments of the invention specified in claim 1 to the subject.
Vorzugsweise ist der Pedalwegsimulator in einen Hydraulikblock einer Schlupfregelung einer hydraulischen Fahrzeugbremsanlage, insbesondere einer Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage integriert (Anspruch 8). Solche Hydraulikblöcke sind an sich bekannt, sie sind üblicherweise quaderförmigen Metallblöcke, die entsprechend einem hydraulischen Schaltplan der Fahrzeugbremsanlage bzw. der Schlupfregelung einer Fahrzeugbremsanlage verbohrt sind. Die Hydraulikblöcke sind mit Magnetventilen, Hydropumpen und weiteren hydraulischen Bauelementen der Schlupfregelung bestückt. Solche Hydraulikblöcke sind an sich bekannt und werden hier nicht weiter erläutert.Preferably, the pedal travel simulator is integrated in a hydraulic block of a slip control of a hydraulic vehicle brake system, in particular an external power vehicle brake system (claim 8). Such hydraulic blocks are known per se, they are usually cuboid metal blocks, which are burred according to a hydraulic circuit diagram of the vehicle brake system or the slip control of a vehicle brake system. The hydraulic blocks are equipped with solenoid valves, hydraulic pumps and other hydraulic components of the slip control. Such hydraulic blocks are known per se and will not be explained further here.
Gemäß Anspruch 9 kann der Hydraulikblock außer dem Pedalwegsimulator eine Hauptbremszylinderbohrung zur Integration eines Hauptbremszylinders in den Hydraulikblock und/oder eine Fremdkraftzylinderbohrung zu einer Bremsdruckerzeugung mit Fremdkraft für eine Fremdkraftbetätigung einer Fahrzeugbremsanlage aufweisen. According to claim 9, the hydraulic block except the pedal travel simulator may have a master brake cylinder bore for integrating a master cylinder in the hydraulic block and / or an external power cylinder bore to a brake pressure generation with external force for a foreign power actuation of a vehicle brake system.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen versetzten Teillängsschnitt eines Hydraulikblocks einer Schlupfregelung einer hydraulischen Fremdkraft-Fahrzeugbremsanlage mit einem Pedalwegsimulator gemäß der Erfindung in vereinfachter und schematisierter Darstellung.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. The single FIGURE shows an offset partial longitudinal section of a hydraulic block of a slip control of a hydraulic power-operated vehicle brake system with a pedal travel simulator according to the invention in a simplified and schematic representation.
Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention
Der in Zeichnung dargestellte, erfindungsgemäße Hydraulikblock
Der Hydraulikblock
Eine Mündung des den Zylinder
Durch eine Umfangswand des napfförmigen Zylinderdeckel
Wird der Zylinder
Das elastische Reibelement
Ein Mittelloch des Reibelements
Verschiebt sich der Kolben
Der Hydraulikblock
Zur Fremdkraftbetätigung weist der Hydraulikblock
Bohrungen im Hydraulikblock
Die Zylinderform ist nicht zwingend für das elastische Reibelement
Claims (9)
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