DE10119128A1 - Operating unit for electro-hydraulic braking system of ''brake by wire'' type motor vehicle, with 1st and 2nd pistons preloaded respectively by 1st and 2nd return springs operated by pedal and arranged one behind other in housing, etc. - Google Patents
Operating unit for electro-hydraulic braking system of ''brake by wire'' type motor vehicle, with 1st and 2nd pistons preloaded respectively by 1st and 2nd return springs operated by pedal and arranged one behind other in housing, etc.Info
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Betätigungseinheit für
eine elektrohydraulische 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
Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehende Druckräume
begrenzen, an die mittels einer ersten und einer zweiten
Ventileinrichtung absperrbare hydraulische Leitungen
angeschlossen sind, mit einem Wegsimulator, der durch einen
eine Simulatorkammer begrenzenden, mit einer Simulatorfeder
zusammenwirkenden Simulatorkolben gebildet wird, der mittels
einer hydraulischen Verbindung mit dem im ersten Druckraum
eingesteuerten Druck beaufschlagbar ist, sowie mit einer
dritten Ventileinrichtung, die die vom ersten Druckraum zum
Simulatorkolben führende hydraulische Verbindung absperrt bzw.
freigibt und die durch eine Relativbewegung des zweiten
Kolbens gegenüber dem Gehäuse betätigbar ist.
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) pretensioned by a first return spring and a second piston (SK piston) pretensioned by a second return spring, which are arranged one behind the other in a housing and limit pressure spaces connected to an unpressurized pressure medium reservoir , to which hydraulic lines which can be shut off are connected by means of a first and a second valve device, with a displacement simulator which is formed by a simulator piston delimiting a simulator chamber and interacting with a simulator spring and which can be acted upon by means of a hydraulic connection with the pressure entered in the first pressure chamber, and with a third valve device which blocks or releases the hydraulic connection leading from the first pressure chamber to the simulator piston and which can be actuated by a relative movement of the second piston relative to the housing.
Eine derartige Betätigungseinheit ist z. B. aus der internationalen Patentanmeldung WO 99/32337 bekannt. Das Besondere an der vorbekannten Betätigungseinheit besteht darin, daß die Simulatorkammer eine in der die Kolben aufnehmenden Bohrung mündende Eingangsöffnung aufweist, und daß die dritte Ventileinrichtung im Ruhezustand des zweiten Kolbens die Simulatorkammer mit dem ersten Druckraum verbindet und bei der Bewegung des zweiten Kolbens aus dem Ruhezustand die Simulatorkammer von dem ersten Druckraum trennt. Als nachteilig wird bei der vorbekannten Betätigungseinheit insbesondere die Tatsache angesehen, daß bei der Betätigung eine fehlerhafte Funktion der dritten Ventileinrichtung nicht erkannt werden kann. Somit nimmt der Simulator Druckmittel volumen auf, so daß die Gefahr droht, daß die zur Betätigung des Hauptzylinders aufgebrachte Betätigungskraft sowie der von den Kolben zurückgelegte Weg nicht ausreichen, die gesetzlich geforderte Verzögerung zu gewährleisten.Such an actuator is such. B. from the international patent application WO 99/32337 known. What is special about the previously known actuation unit is that the simulator chamber is one in which the pistons Receiving bore opening opening opening, and that the third valve device in the idle state of the second Piston connects the simulator chamber to the first pressure chamber and when the second piston moves from the idle state separates the simulator chamber from the first pressure chamber. As becomes disadvantageous in the known actuator viewed in particular the fact that when operating a faulty function of the third valve device is not can be recognized. The simulator thus takes pressure volume, so that there is a risk that the actuation of the master cylinder applied actuating force and that of the piston does not cover the distance covered by law to ensure the required delay.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Betätigungseinheit der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, die eine Feststellung des Zustands der dritten Ventileinrichtung in ihrer unbestätigten Stellung ermöglichen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Mittel zur Überprüfung der Funktion der dritten Ventileinrichtung vorgesehen sind.It is therefore an object of the present invention Actuating unit of the type mentioned to propose a finding of the state of the third Allow valve device in its unconfirmed position. This object is achieved in that Means of checking the function of the third Valve device are provided.
Zur Konkretisierung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß Mittel vorgesehen sind, die bei jeder Betätigung der Betätigungseinheit das Dichtelement der dritten Ventileinrichtung mit dem im ersten Druckraum eingesteuerten Druck beaufschlagen.To concretize the idea of the invention proposed that funds be provided for each Actuation of the actuating unit, the sealing element of the third Valve device with the one controlled in the first pressure chamber Apply pressure.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß Mittel vorgesehen sind, die den im ersten Druckraum eingesteuerten Druck sowie den vom ersten Kolben zurückgelegten Weg erfassen und deren den genannten Größen entsprechende Signale einer elektronischen Steuereinheit zugeführt werden.A further advantageous development of the invention provides before that means are provided which in the first pressure chamber controlled pressure and that of the first piston Record the distance traveled and their the sizes mentioned corresponding signals from an electronic control unit be fed.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen 4 bis 11 aufgeführt.Further advantageous designs are in the subclaims 4 to 11 listed.
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:Further details, features and advantages of the invention go from the description below of two Embodiments with reference to the accompanying Drawing. The drawing shows:
Fig. 1 eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit im Axialschnitt; und Figure 1 shows a first embodiment of the actuating unit according to the invention in axial section. and
Fig. 2 eine zweite Ausführung der erfindungsgemäßen Betätigungseinheit in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung. Fig. 2 shows a second embodiment of the actuating unit according to the invention in a representation corresponding to FIG. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Betätigungseinheit besteht im wesentlichen aus einem mittels eines nicht gezeigten Betätigungspedals betätigbaren, zweigleisigen Druckerzeuger bzw. Tandemhauptzylinder 1 sowie einem mit dem Hauptbremszylinder 1 zusammenwirkenden Pedalwegsimulator 30. Der in Fig. 1 dargestellte Tandemhauptzylinder 1 ist vorzugsweise als ein Plunger-Hauptbremszylinder ausgebildet. The operation unit shown in Fig. 1 consists essentially of an actuatable by means of a not shown operating pedal, two-track generator-tandem master cylinder 1 and one which interacts with the master brake cylinder 1 pedal travel simulator 30th The tandem master cylinder 1 shown in Fig. 1 is preferably formed as a plunger brake master cylinder.
Ein Hauptbremszylindergehäuse 10 weist in einer Bohrung 21 durch zwei Tauchkolben 2, 3 begrenzte, voneinander getrennte Druckräume 4, 5 auf, die mit einem drucklos ausgeführten, nicht gezeigten Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung stehen. An die beiden Druckräume (Primärdruckraum 4, Sekundärdruckraum 5) sind über nicht dargestellte, mittels Elektromagnetventile absperrbare hydraulische Verbindungen den Fahrzeugachsen zugeordnete hydraulische Radbremsen angeschlossen. Der erste, sowie der zweite Druckraum 4, 5 stehen jeweils mittels eines Druckmittelkanals 6, 7 mit dem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung.A master brake cylinder housing 10 has, in a bore 21 delimited from one another by two plungers 2 , 3 , pressure chambers 4 , 5 , which are connected to a pressurized fluid reservoir, not shown, which is not shown. Hydraulic wheel brakes assigned to the vehicle axles are connected to the two pressure chambers (primary pressure chamber 4 , secondary pressure chamber 5 ) via hydraulic connections (not shown) which can be shut off by means of electromagnetic valves. The first and the second pressure chamber 4 , 5 are each connected to the pressure medium reservoir by means of a pressure medium channel 6 , 7 .
Wie Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, sind in den erwähnten Druckräumen 4, 5 eine erste sowie eine zweite Rückstellfeder 8, 9 angeordnet, die die Kolben 2, 3 entgegen deren Betätigungsrichtung vorspannen bzw. in der Ausgangsposition halten. Die erste Rückstellfeder 8 ist dabei vorzugsweise als eine gefesselte Feder definierter Länge ausgeführt. Im Primärdruckraum 4 ist ein zwei Dichtelemente 11, 12 tragender Ringkolben 22 angeordnet, der mit der Wandung der vorhin erwähnten Bohrung 21 einen Ringraum 13 begrenzt, der über einen senkrecht ausgebildeten Druckmittelkanal 14 mit dem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung steht und somit drucklos ist. Die Anordnung des Ringkolbens 22 in der Bohrung 21 ist dabei vorzugsweise derart getroffen, daß er mit dem zweiten Tauchkolben 3 gekoppelt und somit synchron mit diesem verschiebbar ist. Außerdem ist an den Primärdruckraum 4 ein hydraulischer Raum 15 angeschlossen, der von einem Simulatorkolben 16 begrenzt ist. Der Simulatorkolben 16, der andererseits eine Simulatorkammer 17 begrenzt, bildet zusammen mit einer in der Simulatorkammer 17 angeordneten Simulatorfeder 18 den vorhin erwähnten Pedalwegsimulator 30, der beim Absperren der Druckräume 4, 5 dem Fahrer des Fahrzeuges das gewöhnliche Pedalgefühl vermittelt. Die Simulatorfeder 18 bestimmt dabei der Verlauf der Pedalcharakteristik, d. h., der Abhängigkeit der Pedalkraft vom Betätigungsweg.As can also be seen in FIG. 1, a first and a second return spring 8 , 9 are arranged in the pressure chambers 4 , 5 mentioned, which bias the pistons 2 , 3 against their actuation direction or hold them in the starting position. The first return spring 8 is preferably designed as a tethered spring of a defined length. Arranged in the primary pressure chamber 4 is an annular piston 22 carrying two sealing elements 11 , 12 , which delimits an annular chamber 13 with the wall of the previously mentioned bore 21 , which is connected to the pressure medium reservoir via a vertically designed pressure medium channel 14 and is therefore depressurized. The arrangement of the annular piston 22 in the bore 21 is preferably such that it is coupled to the second plunger 3 and can thus be moved synchronously with the latter. In addition, a hydraulic chamber 15 is connected to the primary pressure chamber 4 , which is delimited by a simulator piston 16 . The simulator piston 16 , which on the other hand delimits a simulator chamber 17 , forms, together with a simulator spring 18 arranged in the simulator chamber 17 , the previously mentioned pedal travel simulator 30 , which conveys the usual pedal feeling to the driver of the vehicle when the pressure chambers 4 , 5 are shut off. The simulator spring 18 determines the course of the pedal characteristic, ie the dependence of the pedal force on the actuation path.
Um beim Absperren der Druckräume 4, 5 eine Relativbewegung des ersten Tauchkolbens 2 gegenüber dem Hauptzylindergehäuse 10 zu ermöglichen, die ein Beaufschlagen des hydraulischen Raumes 15 mit dem aus dem ersten Druckraum 4 verdrängten Druckmittel volumen zur Folge hat, ist zwischen den beiden Räumen 4, 15 eine hydraulische Verbindung 14 vorgesehen, die im Falle einer Notbremsung unterbrochen bzw. abgesperrt werden muß. Die hydraulische Verbindung 14 ist im in Fig. 1 gezeigten Beispiel als eine Bohrung bzw. ein Kanal ausgebildet, mit dessen Mündungsbereich im Primärdruckraum 4 das vorhin erwähnte, am Ringkolben 12 angeordnete Dichtelement bzw. Dichtmanschette 11 zusammenwirkt. Der Mündungsbereich des Kanals 14 bildet zusammen mit der Dichtmanschette 11 eine dritte Ventileinrichtung. Durch die beschriebene Anordnung wird erreicht, daß beim abgesperrten zweiten Druckraum 5 das Druckmittel aus dem ersten Druckraum 4 in den hydraulischen Raum 15 verschoben werden kann. Dabei wirkt der im Primärdruckraum 4 bzw. im hydraulischen Raum 15 eingesteuerte hydraulische Druck auf die Dichtmanschette 11. Nicht gezeigte Meßmittel erfassen sowohl den im ersten Druckraum 4 eingesteuerten Druck als auch den vom ersten Tauchkolben 2 zurückgelegten Weg, wobei ihre Ausgangssignale einer ebenso nicht gezeigten elektronischen Steuereinheit zugeführt werden. Wenn die Dichtmanschette 11 defekt ist, kann das Druckmittel aus dem Primärdruckraum 4 über den drucklosen Raum 13 in den Druckmittelvorratsbehälter verdrängt werden. Demzufolge wird von der elektronischen Steuereinheit erkannt, daß der erste Tauchkolben 2 einen Weg zurückgelegt hat (das Betätigungspedal fällt durch), ohne daß eine signifikante Druckerhöhung in ersten Druckraum 3 erfolgte. Dadurch kann eine fehlerhafte Funktion der Dichtmanschette 11 zuverlässig erkannt werden. Bei einer Notbremsung, bei der die vorhin erwähnten Absperrventile offen bleiben, werden die beiden Tauchkolben 2, 3 verschoben, so daß die auf dem Ringkolben 12 angeordnete Dichtmanschette 11 die Mündung des Kanals 14 überfährt und die Verbindung zwischen dem Primärdruckraum 4 und dem hydraulischen Raum 15 unterbricht, so daß der Pedalsimulator 30 kein Druckmittelvolumen mehr aufnehmen kann und in den beiden Druckräumen 4, 5 ein hydraulischer Druck aufgebaut werden kann. Es ist auch denkbar, den Mündungsbereich der hydraulischen Verbindung 14 als eine Ringnut auszuführen, die derart bemessen ist, daß die Dichtmanschette 11 radial spannungsfrei verbaut ist. Dadurch werden im Brake-by-wire- Modus sowohl die Reibkräfte als Störgröße in der Kraft-Weg- Kennlinie als auch der Verschleiß der Dichtmanschette entfallen.In order to enable a relative movement of the first plunger 2 with respect to the master cylinder housing 10 when the pressure chambers 4 , 5 are shut off, which results in the hydraulic chamber 15 being acted upon by the pressure medium volume displaced from the first pressure chamber 4 , there is between the two chambers 4 , 15 a hydraulic connection 14 is provided, which must be interrupted or blocked in the event of an emergency stop. In the example shown in FIG. 1, the hydraulic connection 14 is designed as a bore or a channel, with the opening area in the primary pressure chamber 4 of which the previously mentioned sealing element or sealing collar 11 arranged on the annular piston 12 interacts. The mouth region of the channel 14 forms a third valve device together with the sealing sleeve 11 . The arrangement described ensures that when the second pressure chamber 5 is shut off, the pressure medium can be displaced from the first pressure chamber 4 into the hydraulic chamber 15 . The hydraulic pressure introduced in the primary pressure chamber 4 or in the hydraulic chamber 15 acts on the sealing collar 11 . Measuring means, not shown, record both the pressure entered in the first pressure chamber 4 and the path covered by the first plunger 2 , their output signals being fed to an electronic control unit, also not shown. If the sealing sleeve 11 is defective, the pressure medium can be displaced from the primary pressure space 4 via the unpressurized space 13 into the pressure medium reservoir. As a result, the electronic control unit recognizes that the first plunger 2 has covered a distance (the actuation pedal falls through) without a significant increase in pressure in the first pressure chamber 3 . A faulty function of the sealing sleeve 11 can thereby be reliably identified. During emergency braking, in which the aforementioned shut-off valves remain open, the two plungers 2 , 3 are displaced so that the sealing collar 11 arranged on the annular piston 12 passes over the mouth of the channel 14 and the connection between the primary pressure chamber 4 and the hydraulic chamber 15 interrupts, so that the pedal simulator 30 can no longer absorb pressure medium volume and a hydraulic pressure can be built up in the two pressure chambers 4 , 5 . It is also conceivable to design the mouth region of the hydraulic connection 14 as an annular groove which is dimensioned such that the sealing sleeve 11 is installed in a radially stress-free manner. As a result, in the brake-by-wire mode, both the friction forces as a disturbance variable in the force-displacement characteristic curve and the wear of the sealing sleeve are eliminated.
Der Aufbau der in Fig. 2 dargestellten zweiten Ausführung der Erfindung entspricht im wesentlichen dem, der im Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert wurde. Bei der zweiten Ausführung ist der Hauptbremszylinder als ein Tandemhauptzylinder ausgebildet, dessen Druckräume 40, 50 über in den Kolben 20, 30 angeordnete Zentralventile 24, 25 mit Nachlaufräumen 26, 27 verbindbar sind, die mit einem nicht dargestellten Druckmittelvorrats behälter in Verbindung stehen. Der im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnte Ringkolben 22 wird hierbei durch eine axiale Verlängerung 28 des Sekundärkolbens 30 gebildet, während der drucklose Ringraum 13 mittels eines im Ringkolben 22 ausgebildeten Kanals 29 mit dem dem Sekundärdruckraum 50 zugeordneten Nachlaufraum 27 in Verbindung steht. Ansonsten entspricht die Funktionsweise dieser Ausführung der Funktionsweise der ersten Ausführung, so daß sich eine weitergehende Erklärung erübrigt.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. In the second embodiment, the master brake cylinder is designed as a tandem master cylinder, the pressure chambers 40 , 50 of which are connected via central valves 24 , 25 arranged in the pistons 20 , 30 to follow-up chambers 26 , 27 which are connected to a pressure medium reservoir (not shown). The annular piston 22 mentioned in connection with FIG. 1 is in this case formed by an axial extension 28 of the secondary piston 30 , while the non-pressurized annular space 13 is connected to the trailing space 27 assigned to the secondary pressure chamber 50 by means of a channel 29 formed in the annular piston 22 . Otherwise, the mode of operation of this embodiment corresponds to the mode of operation of the first embodiment, so that a further explanation is unnecessary.
Claims (11)
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| DE10108657 | 2001-02-23 | ||
| DE10119128A DE10119128A1 (en) | 2001-02-23 | 2001-04-19 | Operating unit for electro-hydraulic braking system of ''brake by wire'' type motor vehicle, with 1st and 2nd pistons preloaded respectively by 1st and 2nd return springs operated by pedal and arranged one behind other in housing, etc. |
Publications (1)
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Family
ID=7675191
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| DE10119128A Withdrawn DE10119128A1 (en) | 2001-02-23 | 2001-04-19 | Operating unit for electro-hydraulic braking system of ''brake by wire'' type motor vehicle, with 1st and 2nd pistons preloaded respectively by 1st and 2nd return springs operated by pedal and arranged one behind other in housing, etc. |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |