DE19822411A1

DE19822411A1 - Betätigungseinrichtung für ein elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem

Info

Publication number: DE19822411A1
Application number: DE19822411A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr Neumann; Andreas Dr Klein; Manfred Rueffer; Ronald Bayer; Johann Jungbecker; Bernhard Schmittner; Christian Albrich Albrichsfeld
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1998-02-07
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1999-08-12

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinrichtung für ein elektronisch regelbares Bremssystem für Kraftfahrzeuge, die aus einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren Druckgeber sowie einem mit dem Druckgeber zusammenwirkenden Simulator besteht.

Bei einem Bremssystem dieses Typs ist zu unterscheiden zwischen dem normalen Betriebsfall und dem Betrieb ohne Servofunktion, im weiteren Verlauf als Notfunktion bezeichnet, wie er zum Beispiel beim Ausfall der Elektronik eintritt.

Eine derartige Betätigungseinrichtung ist z. B. aus der internationalen Patentanmeldung WO 95/28307 bekannt. Der Simulator der vorbekannten Betätigungseinrichtung, deren Druckgeber als ein Tandemhauptbremszylinder ausgeführt ist, ist im Hauptzylindergehäuse ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einer Simulatorkammer, die von einem Simulatorkolben begrenzt und als Bestandteil eines Hauptbremszylinder-Druckraums ausgebildet ist. Der Simulatorkolben-, der mittels einer Simulatorfeder vorgespannt ist, ist dabei vorzugsweise in einem Hauptzylinderkolben geführt und begrenzt darin eine hydraulische Kammer, die mit einem dem Tandemhauptzylinder zugeordneten drucklosen Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung steht.

Weniger vorteilhaft ist bei der vorbekannten Betätigungs einrichtung die Vorspannung der Simulatorfeder anzusehen, die erforderlich ist, um den bzw. die Hauptzylinderkolben in ihre Ausgangslage zurückzustellen, und die eine Unstetigkeit in der Pedalcharakteristik zur Folge haben kann. Außerdem besteht bei der bekannten Anordnung keine Möglichkeit, die vom Simulatorkolben begrenzte hydraulische Simulatorkammer abzusperren, so daß ein optimiertes Pedalverhalten (härteres Pedal, verkürzter Pedalweg) in der Notfunktion nicht gewährleistet werden kann.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Betätigungseinrichtung für ein elektronisch regelbares Bremsbetätigungssystem der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, die die Realisierung einer harmonischen Pedalcharakteristik und somit eine erhebliche Verbesserung des haptischen Pedalgefühls ermöglicht, das der menschlichen Ergonomie weitgehend entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Simulator durch einen mit dem im Druckgeber eingesteuerten hydraulischen Druck beaufschlagbaren reibungsfreien metallischen Faltenbalg gebildet ist, dessen Innenraum die Simulatorfeder aufnimmt und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter verbindbar ist. Die Simulatorfeder, die eine progressive Kraft-Weg-Kennlinie aufweist, ist dabei vorzugsweise im Faltenbalg vorspannungsfrei angeordnet. Durch diese Maßnahmen wird eine ideale Pedalkraft-Weg-Kennlinie dargestellt.

Eine wesentliche Verbesserung des Pedalgefühls wird bei einer vorteilhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Betätigungs einrichtung dadurch erreicht, daß in der Verbindung zwischen dem Innenraum des Faltenbalges und dem Druckmittelvorrats behälter eine Blende eingefügt ist. Die Blende, die vorteilhafterweise im Inneren des Faltenbalgs angeordnet sein kann, ist dabei als eine variable Blende ausgeführt, deren Durchflußquerschnitt vom Betätigungspedalweg und der -antrittsgeschwindigkeit abhängig ist. Die erwähnte Abhängigkeit wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Blende durch einen in einer Bohrung verschiebbaren Blendenstift variablen Querschnitts gebildet ist.

Um in der Notbremsfunktion ein optimiertes Pedalverhalten gewährleisten zu können sieht eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes vor, daß die Verbindung zwischen dem Innenraum des Faltenbalges und dem Druckmittelvorratsbehälter mittels einer Ventileinrichtung absperrbar ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der Simulator in einem Notfall, in dem der Bremsdruck zum Zweck einer Bremsung durch Betätigung des Druckerzeugers aufgebaut wird, kein Druckmittelvolumen mehr aufnehmen kann. Das Absperren der vorhin erwähnten hydraulischen Verbindung hat ein verbessertes Pedalverhalten (härteres Pedal, verkürzter Pedalweg) bei Systemausfall zur Folge. Die Ventileinrichtung ist dabei mechanisch, vorzugsweise durch die Betätigungsbewegung eines Druckgeberkolbens, betätigbar.

Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn der Druckgeber als ein Tandemhauptzylinder ausgeführt ist, und die Betätigung der Ventileinrichtung durch den Sekundärkolben des Tandemhauptzylinders, beispielsweise mittels eines drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels erfolgt.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur eine schematische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung zeigt.

Die in der Zeichnung dargestellte Betätigungseinrichtung besteht im wesentlichen aus einem mittels eines Betätigungs pedals 1 betätigbaren, zweikreisigen Druckerzeuger bzw. Tandemhauptzylinder 2, der durch zwei Kolben 3, 4 begrenzte, voneinander getrennte Druckräume 5, 6 aufweist, die mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter 7 in Verbindung stehen. An die beiden Druckräume (Primärdruckraum 5, Sekundärdruck raum 6) sind mittels absperrbarer hydraulischer Verbindungen 8, 9 nicht gezeigte, den Fahrzeugachsen zugeordnete hydraulische Radbremsen angeschlossen. Außerdem begrenzen die Kolben 3, 4 im Gehäuse 10 des Tandemhauptzylinders 2 Nachlaufräume 11, 12, die einerseits über in den Kolben 3, 4 angeordnete Zentralventile 13, 14 mit den zugeordneten Druckräumen 5, 6 und andererseits über im Hauptzylinder gehäuse 10 ausgebildete Kanäle 28, 29 mit dem Druckmittel vorratsbehälter 7 in Verbindung stehen.

Wie der Zeichnung weiter zu entnehmen ist, ist an den ersten bzw. Primärdruckraum 5 eine hydraulische Kammer 16 angeschlossen, die einen metallischen Faltenbalg 17 aufnimmt, der eine Begrenzung der Kammer 16 bildet, so daß er mit dem im Primärdruckraum 5 durch die Betätigung des Pedals 1 eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist. Der Faltenbalg 17 bildet zusammen mit einer in seinem Inneren angeordneten Simulatorfeder 18 einen Pedalsimulator 15, der beim Absperren der Druckräume 5, 6 dem Fahrer ein angenehmes, der menschlichen Ergonomie entsprechendes Pedalgefühl vermittelt. Außerdem ist im Innenraum des Faltenbalges 17 ein hülsenförmiges Teil 21 angeordnet, das eine Öffnung 22 aufweist. Die Öffnung 22 bildet zusammen mit einem in die Öffnung 22 einführbaren, mit dem Faltenbalg 17 in Verbindung stehenden Blendenstift 23 mit variablem Querschnitt eine Blende 20, die als Dämpfungselement dient. In dem Innenraum des vorhin erwähnten Teiles 21 mündet ein hydraulischer Kanal 24, der über den Nachlaufraum 12 des Sekundärdruckraumes 6 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 7 in Verbindung steht. Eine in den Kanal 24 eingefügte Ventileinrichtung 25 ermöglicht ein Absperren der fluidischen Verbindung zwischen dem Innenraum 19 des Faltenbalgs 17 und dem Druckmittelvorratsbehälter 7, so daß der Pedalsimulator 15 in der Notbremsfunktion, bei der ein hydraulischer Druck in den nicht gezeigten Radbremsen des Fahrzeuges durch Verschieben der Hauptzylinderkolben 3, 4 aufgebaut wird, kein Druckmittelvolumen mehr aufnehmen kann. Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn die Ventileinrichtung 25 durch die Bewegung des Sekundärkolbens 4 mechanisch betätigt wird. Zu diesem Zweck ist ein drehbar gelagerter zweiarmiger Hebel 26 vorgesehen, der einerseits an einem Schließglied 27 der Ventileinrichtung 25 anliegt und andererseits mit dem Sekundärkolben 4 zusammenwirkt. Eine das Schließglied 27 in der Schließrichtung der Ventileinrichtung 25 vorspannende Ventilfeder 28 sorgt dabei für spielfreies Anliegen des Hebels 26 am Sekundärkolben 4.

Die Funktionsweise derartiger Betätigungseinheiten ist dem auf dem einschlägigen technischen Gebiet tätigen Fachmann bekannt, so daß sie im vorliegenden Zusammenhang nicht ausführlich erklärt zu werden braucht.

Claims

1. Betätigungseinrichtung für ein elektronisch regelbares Bremssystem für Kraftfahrzeuge, die aus einem mittels eines Betätigungspedals betätigbaren Druckerzeuger sowie einem mit dem Druckerzeuger zusammenwirkenden, eine Simulatorfeder aufweisenden Simulator besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Simulator (15) durch einen mit dem im Druckerzeuger (2) eingesteuerten hydraulischen Druck beaufschlagbaren metallischen Faltenbalg (17) gebildet ist, dessen Innenraum die Simulatorfeder (18) aufnimmt und mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter (7) verbindbar ist.

2. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Simulatorfeder (18) im Faltenbalg (17) vorspannungsfrei angeordnet ist.

3. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung zwischen dem Innenraum (19) des Faltenbalges (17) und dem Druckmittelvorratsbehälter (7) eine Blende (20) eingefügt ist.

4. Betätigungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (20) als eine variable Blende gestaltet ist, deren Durchflußquerschnitt vom Betätigungspedalweg und/oder -antrittsgeschwindigkeit abhängig ist.

5. Betätigungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (20) durch einen in einer Bohrung (22) verschiebbaren Blendenstift (23) variablen Querschnitts gebildet ist.

6. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (20) im Innenraum (19) des Faltenbalges (17) angeordnet ist.

7. Betätigungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Innenraum (19) des Faltenbalges (17) und dem Druckmittelvorratsbehälter (7) mittels einer Ventileinrichtung (25) absperrbar ist.

8. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (25) mittels eines Druckerzeugerkolbens (4) betätigbar ist.

9. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger (2) als Tandemhauptzylinder ausgeführt ist, und daß die Betätigung der Ventileinrichtung (25) durch den Sekundärkolben (4) des Tandemhauptzylinders (2) erfolgt.

10. Betätigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Ventileinrichtung (25) mittels eines drehbar gelagerten zweiarmigen Hebels (26) erfolgt.

11. Betätigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Simulatorfeder (18) eine progressive Kraft-Weg- Kennlinie aufweist.