DE4005586A1

DE4005586A1 - Control unit for vehicle brakes - has antilock protection and has elastomeric compressible element separating brake pedal force transmission to brake unit

Info

Publication number: DE4005586A1
Application number: DE19904005586
Authority: DE
Inventors: Hans-J Beilfuss
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1990-02-22
Filing date: 1990-02-22
Publication date: 1991-08-29

Abstract

The vehicle brake unit has a tandem master cylinder (2) and pressurised brake booster (1) operated via the brake pedal to an input link (3). The input link is connected to an intermediate piston (16) by way of a force transmission element (23). In the region between the force transmission element (23) and the intermediate piston (16) there is an elastomeric compressible element (32). The compressible element passes through a helical spring and has a series of cupped springs (33) at one end. USE/ADVANTAGE - Improved pedal operation for vehicle braking system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage, bestehend aus einem mit einem Druckmittelvorratsbehälter versehenen Hauptbremszylinder, vorzugsweise einem Tandemhauptzylin der, und einem ihm vorgeschalteten, mittels eines Ein gangsglieds betätigbaren Unterdruck-Bremskraftverstärker, wobei der Primärkolben des Tandemhauptzylinders zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Außenkolben und einem darin geführten Innenkolben besteht und eine im Unter druck-Bremskraftverstärker eine Unterdruckkammer von einer Arbeitskammer trennende bewegliche Wand unabhängig vom Eingangsglied bewegbar ist und mit dem Außenkolben in Ver bindung steht, und wobei eine mit dem Eingangsglied in Wirkverbindung stehende, hydraulische Kammer vorgesehen ist, die durch einen als Ringkolben ausgebildeten, wir kungsmäßig zwischen dem Eingangsglied und dem Innenkolben und koaxial zum Eingangsglied bzw. zum Primärkolben ange ordneten Zwischenkolben begrenzt wird und deren Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter mittels eines Rückhal teventils absperrbar ist, während das Eingangsglied mit dem Zwischenkolben mittels eines Kraftübertragungselemen tes in Eingriff bringbar ist und zwischen dem Kraftüber tragungselement und dem Zwischenkolben ein axialer Bereich vorgesehen ist, der bei geschlossenem Rückhalteventil eine begrenzte Bewegung des Eingangsgliedes in Betätigungsrich tung ermöglicht.The invention relates to an actuating unit for a anti-lock motor vehicle brake system consisting of one with a pressure medium reservoir Master brake cylinder, preferably a tandem master cylinder the, and one upstream of it, by means of an on vacuum-actuated vacuum brake booster, the primary piston of the tandem master cylinder in two parts is formed and from an outer bulb and one therein guided inner piston and one in the lower pressure brake booster a vacuum chamber of one Movable wall separating movable wall independent of Input member is movable and with the outer bulb in Ver bond stands, and one with the input member in The hydraulic chamber is operatively connected is that by a trained as an annular piston, we between the input member and the inner piston and coaxially to the input member or to the primary piston ordered intermediate piston is limited and their connection with the pressure medium reservoir by means of a retainer teventils can be shut off while the input member with the intermediate piston by means of a power transmission element It can be brought into engagement and between the force transfer support element and the intermediate piston an axial area is provided, a when the check valve is closed limited movement of the input member in the actuating direction tion enables.

Eine derartige Betätigungseinheit ist in der älteren Pa tentanmeldung P 39 19 216.4 der Anmelderin beschrieben. Das Besondere an der vorbekannten Betätigungseinheit be steht darin, daß zwischen dem als Ringkolben ausgebildeten Zwischenkolben und dem fest mit dem Eingangsglied bzw. Ventilkolben verbundenen Kraftübertragungsglied - Querstift - ein axialer Abstand vorgesehen ist. Dadurch wird ein Si cherheitsbereich geschaffen, innerhalb dessen eine Not bremsung vorgenommen werden kann. Dies ist insbesondere dann von großer Bedeutung, wenn beim Auftreten eines fal schen elektrischen Schaltsignals das vorzugsweise als elektromagnetisch betätigbares, stromlos offenes Ventil ausgebildete Rückhalteventil umschaltet und die Verbindung zwischen der hydraulischen Kammer und dem Druckmittelvor ratsbehälter sperrt, so daß das die gesamte Bremsanlage außer Betrieb gesetzt wird.Such an actuator is in the older Pa tent registration P 39 19 216.4 of the applicant. The special thing about the known actuation unit be is that between the trained as an annular piston Intermediate piston and the fixed with the input member or Valve piston connected power transmission element - cross pin - an axial distance is provided. This makes a Si security area, within which there is an emergency braking can be made. This is particularly so of great importance if a fal rule electrical switching signal preferably as Electromagnetically actuated, normally open valve trained retention valve switches and the connection between the hydraulic chamber and the pressure medium locks the container, so that the entire brake system is put out of operation.

Als besonders nachteilig wird bei der bekannten Betäti gungseinheit die ungedämpfte Durchfallbewegung des Ein gangsglieds bzw. des mit ihm gekoppelten Betätigungspedals empfunden, die beim Eintritt in die Regelung unterhalb des (gesetzlich vorgeschriebenen) Notbremsdruckniveaus auf tritt und die sich auf das Bremspedalgefühl negativ aus wirkt.Is particularly disadvantageous in the known actuators the undamped diarrhea movement of the gear member or the actuating pedal coupled to it felt that when entering the scheme below the (legally required) emergency brake pressure levels occurs and which negatively affects the brake pedal feel works.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den oben erwähnten Nachteil zu eliminieren und eine Betätigungsein heit der eingangs genannten Gattung dahingehend zu verbes sern, daß das Durchfallen des Eingangsgliedes wirksam ge dämpft und somit das Pedalgefühl verbessert wird.It is therefore an object of the present invention, the above to eliminate the disadvantage mentioned and an actuation of the genus mentioned at the beginning Ensure that the failure of the input member is effective dampens and thus the pedal feeling is improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Zwi schenkolben ein kompressibles Element angeordnet ist. This object is achieved in that in Area between the power transmission element and the Zwi a compressible element is arranged.

Zur Konkretisierung des Erfindungsgegedankens wird bei ei ner vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgeschlagen, daß das kompressible Element aus elastome rer Masse besteht bzw. durch eine Spiral- oder Tellerfeder bzw. ein Tellerfederpaket gebildet ist.To concretize the idea of the invention at ei ner advantageous development of the subject matter of the invention suggested that the compressible element made of elastome rer mass exists or by a spiral or disc spring or a plate spring assembly is formed.

Die Erfindung wird im nachfolgenden Text im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung an einem Ausführungsbei spiel näher erläutert, wobei die einzige Figur eine erfin dungsgemäß aufgebaute Betätigungseinheit im Axialschnitt zeigt.The invention is related in the text below with the accompanying drawing of an execution example game explained in more detail, the only character invented Actuating unit constructed according to the invention in axial section shows.

Die in der Zeichnung gezeigte Betätigungseinheit besteht aus einem Unterdruck-Bremskraftverstärker 1, der über ein Eingangsglied 3 durch ein nicht gezeigtes Bremspedal betä tigbar ist, sowie einem dem Unterdruck-Bremskraftverstär ker 1 nachgeschalteten Hauptbremszylinder, vorzugsweise einem Tandemhauptzylinder 2, der mit einem Druckmittel vorratsbehälter 4 in Verbindung steht. Der Unter druck-Bremskraftverstärker 1 weist dabei zwei schalenför mige, mit ihren offenen Seiten zusammengebaute Gehäusetei le 48, 49 auf, die ein Verstärkergehäuse 10 bilden. Das in Fig. 1 linke, mit einem näher nicht bezeichneten pneumati schen Anschluß versehene Gehäuseteil 48 ist mittels eines Zwischenstücks 11 fest mit dem Tandem-Hauptbremszylinder 2 verbunden, während in der rechten Gehäusehälfte 49 ein ein Steuerventil 13 aufnehmendes Steuerventilgehäuse 12 glei tend und abgedichtet geführt ist.The actuation unit shown in the drawing consists of a vacuum brake booster 1 , which can be actuated via an input member 3 by a brake pedal, not shown, and a vacuum brake booster 1 downstream master brake cylinder, preferably a tandem master cylinder 2 , with a pressure medium reservoir 4 communicates. The vacuum brake booster 1 has two schalenför shaped, with their open sides assembled housing parts 48 , 49 , which form an amplifier housing 10 . The left in Fig. 1, provided with a pneumatic connection's unspecified housing part 48 is connected by means of an intermediate piece 11 fixed to the tandem master cylinder 2 , while in the right housing half 49 a control valve housing 13 receiving control valve housing 12 sliding and sealed is.

Wie der Zeichnung ohne weiteres zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem dargestellten Unterdruck-Bremskraftver stärker 1 um einen Bremskraftverstärker in Tandemausfüh rung, dessen Gehäuse 10 durch eine Trennwand 41 in zwei pneumatische Räume 42 und 43 unterteilt ist. Der in der Zeichnung rechts dargestellte pneumatische Raum 42 wird durch eine darin angeordnete, aus einem Membranteller 8 und einer daran anliegenden Rollmembran 9 bestehende erste bewegliche Wand 7 in eine erste Arbeitskammer 5 sowie eine zweite Arbeitskammer 6 unterteilt, während im links ge zeigten pneumatischen Raum 43 eine mit dem Bezugszeichen 44 versehene zweite bewegliche Wand eine mit der ersten Arbeitskammer 5 in Verbindung stehende dritte Arbeitskam mer 45 sowie eine mit der zweiten, bei einer Normalbrem sung mittels des Steuerventils 13 belüftbaren Arbeitskam mer 6 in Verbindung stehende vierte Arbeitskammer 46 be grenzt.As can be seen in the drawing without further ado, the vacuum brake force amplifier 1 shown is a brake booster in tandem configuration, the housing 10 of which is divided into two pneumatic spaces 42 and 43 by a partition 41 . The shown in the drawing right pneumatic chamber 42 is arranged by a fact of a diaphragm plate 8 and a bearing thereon rolling diaphragm 9 existing first movable wall 7 in a first working chamber 5 and a second working chamber 6 is divided, while shown in the left-ge pneumatic chamber 43 a provided with the reference numeral 44 a second movable wall with the first working chamber 5 in connection third working chamber 45 and one with the second, at a normal braking solution ventable by means of the control valve 13 working chamber 6 in communication fourth working chamber 46 be.

Das an sich bekannte Steuerventil 13 wird von einem mit dem Eingangsglied 3 verbundenen Ventilkolben 24 betätigt, der mit einem in einer hydraulischen Kammer 30 verschieb bar geführten Zwischenkolben 16 in Verbindung steht. Die hydraulische Kammer 30, deren Verbindung 37 mit dem Druck mittelvorratsbehälter 4 z. B. durch ein schematisch darge stelltes elektromagnetisch betätigbares Rückhalteventil 27 absperrbar ist, ist durch einen Ringraum 18 gebildet, der einerseits durch die Wandung einer im Zwischenstück 11 vorgesehenen Bohrung 29 und andererseits durch den in die se Bohrung 29 eingeschobenen Tandem-Hauptbremszylinder 2 begrenzt ist.The known control valve 13 is actuated by a valve piston 24 connected to the input member 3 and communicating with an intermediate piston 16 displaceable in a hydraulic chamber 30 . The hydraulic chamber 30 , the connection 37 with the pressure medium reservoir 4 z. B. by a schematically Darge presented electromagnetically actuated retaining valve 27 is shut off, is formed by an annular space 18 which is limited on the one hand by the wall of a bore 29 provided in the intermediate piece 11 and on the other hand by the tandem master cylinder 2 inserted into the bore 29 se.

Die Übertragung der von der zweiten beweglichen Wand 44 aufgebrachten Verstärkungskraft auf das Steuerventilgehäu se 12 erfolgt mittels einer durch die Trennwand 41 abge dichtet hindurchgeführten metallischen Hülse 47. The transmission of the reinforcing force applied by the second movable wall 44 to the control valve housing 12 takes place by means of a metallic sleeve 47 which is sealed by the partition 41 .

Der in Richtung auf das Steuerventilgehäuse 12 zu durch eine in der hydraulischen Kammer 30 angeordnete Druckfeder 22 vorgespannte Zwischenkolben 16 schlägt in der Ruhestel lung an einer am Zwischenstück 11 ausgebildeten Ringfläche 31 an, wobei sein dem Steuerventilgehäuse 12 zugewandtes Ende über ein kompressibles Element 32 an einer koaxial zu ihm angeordneten metallischen Hülse 25 anliegt, die einer seits in einer zweiten, zwischen der vorderen Gehäusehälf te 48 und dem Zwischenstück 11 gehaltenen Hülse 28 teles kopartig geführt ist und andererseits mit einem durch den Ventilkolben 24 hindurchgeführten Kraftübertragungselement - Querstift 23 - zusammenwirkt und somit den Ventilkolben 24 über die zweite Hülse 28 gegenüber der vorderen Gehäu sehälfte 48 positioniert. Das kompressible Element 32 ist im dargestellten Beispiel durch ein Tellerfederpaket 33 gebildet. Die zweite Hülse 28 dient gleichzeitig als Anla ge für eine Rückstellfeder 17, die zum Zurückstellen der beiden beweglichen Wände 7, 44 vorgesehen ist und deren anderes Ende an einer am Steuerventilgehäuse 12 anliegen den Abstützplatte 26 abgestützt ist.The in the direction of the control valve housing 12 biased by an arranged in the hydraulic chamber 30 compression spring 22 intermediate piston 16 strikes in the rest development on an intermediate piece 11 formed on the annular surface 31 , with its end facing the control valve housing 12 via a compressible element 32 at one coaxially arranged to him metallic sleeve 25 is applied, on the one hand in a second, between the front Gehäusehälf 48 and the intermediate piece te 11 sleeve held 28 teles is guided kopartig and on the other hand, with a guided through the valve piston 24 force-transmitting element - transverse pin 23 - cooperates, and thus the valve piston 24 positioned over the second sleeve 28 opposite the front half half 48 . In the example shown, the compressible element 32 is formed by a plate spring assembly 33 . The second sleeve 28 also serves as a system for a return spring 17 which is provided for resetting the two movable walls 7 , 44 and the other end of which is supported on a support valve 26 on the control valve housing 12 .

Der Ventilkolben 24 steht seinem hauptbremszylinderseiti gen Ende in kraftübertragender Verbindung mit einem Teil (Innenkolben 20) eines den Primärdruckraum 14 des Tan dem-Hauptzylinders 2 begrenzenden Primärkolbens 19, dessen zweiter Teil (Außenkolben 21) über die am Steuerventilge häuse 12 axial anliegende Abstützplatte 26 am Steuerven tilgehäuse 12 abgestützt ist. Der Außenkolben 21 ist mit einer Ausnehmung 36 versehen, die eine Relativbewegung der beiden Teile 20, 21 zueinander ermöglicht. The valve piston 24 has its main brake cylinder side end in force-transmitting connection with a part (inner piston 20 ) of a primary pressure chamber 14 of the tan dem master cylinder 2 limiting primary piston 19 , the second part (outer piston 21 ) of the support plate 26 axially abutting the control valve 12 on Steuererven tilgehäuse 12 is supported. The outer bulb 21 is provided with a recess 36 which enables the two parts 20 , 21 to move relative to one another.

Um schließlich bei einem Ausfall des Primärdruckraumes 14 eine von der Eingangskraft abhängige, der Eingangskraft entgegengerichtete Kraft am Eingangsglied wirksam werden lassen zu können, ist koaxial zum Zwischenkolben 16 eine Simulatorfeder 35 vorgesehen, die auf einer axialen Ver längerung 38 des Hauptbremszylinders 2 befestigt ist. Die Anordnung ist dabei vorzugsweise derart getroffen, daß das Ende der Simulatorfeder 35 sich in einem Abstand vom Quer stift 23 befindet, der dem Betätigungsweg des Primärkol bens 19 beim Ausfall des Primädruckkreises 14 entspricht. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß dem Fahrer die Wirkung einer Gegenkraft vermittelt wird, die die aus dem im Sekundärdruckraum 15 herrschenden hydraulischen Druck resultierende Reaktionskraft simuliert und deren Größe von der auf dem Bremspedal wirkenden Eingangskraft abhän gig ist. Die Federrate der Simulatorfeder 35 bestimmt gleichzeitig die simulierte Übersetzung des Bremsgerätes, wobei eine niedrige Federrate (N/mm) einer großen Überset zung und eien hohe Federrate einer kleinen Übersetzung entspricht.To let finally a dependent event of a failure of the primary pressure chamber 14 of the input force, the input force opposing force on the input member can be effectively, is provided coaxially to the intermediate piston 16, a simulator spring 35, which is on one axial Ver prolongation 38 of the master cylinder 2 is mounted. The arrangement is preferably such that the end of the simulator spring 35 is at a distance from the cross pin 23 which corresponds to the actuation path of the primary piston 19 in the event of failure of the primary pressure circuit 14 . This arrangement ensures that the driver is given the effect of a counterforce which simulates the reaction force resulting from the hydraulic pressure prevailing in the secondary pressure chamber 15 and whose size is dependent on the input force acting on the brake pedal. The spring rate of the simulator spring 35 also determines the simulated transmission ratio of the braking device, a low spring rate (N / mm) corresponding to a large transmission ratio and a high spring rate to a small transmission ratio.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1 Unterdruck-Bremskraftverstärker
2 Hauptbremszylinder
3 Eingangsglied
4 Druckmittelvorratsbehälter
5 erste Arbeitskammer
6 zweite Arbeitskammer
7 bewegliche Wand
8 Membranteller
9 Rollmembran
10 Verstärkergehäuse
11 Zwischenstück
12 Steuerventilgehäuse
13 Steuerventil
14 Primärdruckraum
15 Sekundärdruckraum
16 Zwischenkolben
17 Rückstellfeder
18 Ringraum
19 Primärkolben
20 Innenkolben
21 Außenkolben
22 Druckfeder
23 Querstift
24 Ventilkolben
25 Hülse
26 Abstützplatte
27 Rückhalteventil
28 Hülse
29 Bohrung
30 hydraulische Kammer
31 Ringfläche
32 Element
33 Tellerfederpaket
35 Simulatorfeder
36 Ausnehmung
37 Verbindung
38 Verlängerung
39 -
40 -
41 Trennwand
42 pneumatischer Raum
43 pneumatischer Raum
44 zweite bewegliche Wand
45 dritte Arbeitskammer
46 vierte Arbeitskammer
47 Hülse
48 Gehäuseteil
49 Gehäuseteil 1 vacuum brake booster
2 master brake cylinders
3 input link
4 pressure medium storage tanks
5 first working chamber
6 second working chamber
7 movable wall
8 membrane plates
9 rolling membrane
10 amplifier housings
11 intermediate piece
12 control valve housing
13 control valve
14 primary pressure chamber
15 secondary pressure chamber
16 intermediate pistons
17 return spring
18 annulus
19 primary pistons
20 inner pistons
21 outer pistons
22 compression spring
23 cross pin
24 valve pistons
25 sleeve
26 support plate
27 retention valve
28 sleeve
29 hole
30 hydraulic chamber
31 ring surface
32 element
33 Belleville spring pack
35 simulator spring
36 recess
37 connection
38 extension
39 -
40 -
41 partition
42 pneumatic room
43 pneumatic room
44 second movable wall
45 third working chamber
46 fourth working chamber
47 sleeve
48 housing part
49 housing part

Claims

1. Betätigungseinheit für eine blockiergeschützte Kraft fahrzeugbremsanlage, bestehend aus einem mit einem Druckmittelvorratsbehälter versehenen Hauptbremszy linder, vorzugsweise einem Tandemhauptzylinder, und einem ihm vorgeschalteten, mittels eines Eingangs glieds betätigbaren Unterdruck-Bremskraftverstärker, wobei der Primärkolben des Tandemhauptzylinders zwei teilig ausgebildet ist und aus einem Außenkolben und einem darin geführten Innenkolben besteht und eine im Unterdruck-Bremskraftverstärker eine Unterdruckkammer von einer Arbeitskammer trennende bewegliche Wand un abhängig vom Eingangsglied bewegbar ist und mit dem Außenkolben in Verbindung steht, und wobei eine mit dem Eingangsglied in Wirkverbindung stehende, hydrau lische Kammer vorgesehen ist, die durch einen als Ringkolben ausgebildeten, wirkungsmäßig zwischen dem Eingangsglied und dem Innenkolben und koaxial zum Eingangsglied bzw. zum Primärkolben angeordneten Zwi schenkolben begrenzt wird und deren Verbindung mit dem Druckmittelvorratsbehälter mittels eines Rückhal teventils absperrbar ist, während das Eingangsglied mit dem Zwischenkolben mittels eines Kraftübertra gungselementes in Eingriff bringbar ist und zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Zwischenkolben ein axialer Bereich vorgesehen ist, der bei geschlos senem Rückhalteventil eine begrenzte Bewegung des Eingangsgliedes in Betätigungsrichtung ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich zwischen dem Kraftübertragungselement (23) und dem Zwischenkolben (16) ein kompressibles Element (32) angeordnet ist. 1. Actuating unit for an anti-lock motor vehicle brake system, consisting of a main brake cylinder provided with a pressure medium reservoir, preferably a tandem master cylinder, and an upstream, actuatable by means of an input member vacuum brake booster, the primary piston of the tandem master cylinder being formed in two parts and from an outer piston and an inner piston guided therein and a movable wall in the negative pressure brake booster separating a negative pressure chamber from a working chamber can be moved independently of the input member and communicates with the outer piston, and wherein a hydraulic chamber that is operatively connected to the input member is provided, which is designed as an annular piston, between the input member and the inner piston and coaxially arranged between the input member and the primary piston intermediate piston is limited and their connection tion with the pressure medium reservoir by means of a retaining valve can be shut off, while the input member can be brought into engagement with the intermediate piston by means of a force transmission element and between the force transmission element and the intermediate piston an axial area is provided which, with the retaining valve closed, a limited movement of the input member in the actuating direction enables, characterized in that a compressible element ( 32 ) is arranged in the region between the force transmission element ( 23 ) and the intermediate piston ( 16 ).

2. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das kompressible Element (32) aus elastomerer Masse besteht.2. Actuator according to claim 1, characterized in that the compressible element ( 32 ) consists of elastomeric mass.

3. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das kompressible Element (32) durch eine Spiralfeder gebildet ist.3. Actuating unit according to claim 1, characterized in that the compressible element ( 32 ) is formed by a spiral spring.

4. Betätigungseinheit nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das kompressible Element (32) durch eine Tellerfeder bzw. ein Tellerfederpaket (33) gebildet ist.4. Actuating unit according to claim 1, characterized in that the compressible element ( 32 ) is formed by a plate spring or a plate spring assembly ( 33 ).