DE19949158C2 - Hauptzylinderanordnung mit Hysterese - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hauptzylinderanordnung für eine hydraulische Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Hauptzylinderanordnung ist aus der DE 196 20 228 C2 bekannt.

Untersuchungen haben ergeben, daß der Benutzer einer Fahrzeug­ bremsanlage grundsätzlich eine schnelle Reaktion auf seinen Verzögerungswunsch erwartet, d. h. der Bremsdruckaufbau soll auf eine Betätigung der Fahrzeugbremsanlage hin relativ schnell erfolgen. Andererseits ist bei einer Richtungsänderung der Betätigungskraft eine zu schnelle Reaktion unerwünscht. Rea­ giert die Bremsanlage nämlich so schnell auf eine Richtungsän­ derung der Betätigungskraft, daß jeder kleinste Unterschied in der Betätigungskraft unmittelbar in eine Bremsdruckänderung umgesetzt wird, ist die Bremsanlage schlecht dosierbar. Mit anderen Worten: Eine zu schnell auf eine Richtungsänderung der Betätigungskraft reagierende Bremsanlage wird vom Benutzer als "nervös" und damit als unangenehm empfunden.

Ein gewisses Maß an Trägheit in der Bremsanlage ist deshalb notwendig, damit der durchschnittliche Benutzer die Bremsanlage vernünftig dosieren kann. Man spricht in diesem Zusammenhang von einer notwendigen Systemhysterese. Hysterese bedeutet hierbei, daß erst nach einem vorherbestimmten Maß der Rich­ tungsänderung der Betätigungskraft eine entsprechende Änderung des von der Bremsanlage erzeugten Bremsdrucks erfolgt.

Bei herkömmlichen Hauptzylinderanordnungen für hydraulische Fahrzeugbremsanlagen ist in der Regel ein sogenannter Brems­ kraftverstärker vorhanden, der zumeist mit Unterdruck betrieben ist. Der Bremskraftverstärker hat die Aufgabe, eine vom Fahrer eines Fahrzeug ausgeübte Betätigungskraft zu verstärken und an die Hauptzylinderanordnung weiterzugeben. Auf diese Weise kann die zum Bremsen erforderliche Betätigungskraft, die der Fahrer aufbringen muß, auf einem angenehm niedrigen Niveau gehalten werden. Diese Bremskraftverstärker zeigen aufgrund ihres kon­ struktiven Aufbaus zwangsläufig eine gewisse Hysterese, die - wie bereits erläutert - erwünscht ist. Ändern läßt sich diese Hysterese nur in eingeschränktem Maß, wodurch bei diesen her­ kömmlichen Bremsdruckerzeugungseinrichtungen eine wirksame Einstellbarkeit der Hysterese auf ein bestimmtes, gewünschtes Maß nur bedingt möglich ist.

In neuerer Zeit gibt es Bestrebungen, die vom Fahrer ausgeübte Betätigungskraft auf andere Weise zu verstärken, so daß der bisher übliche Unterdruckbremskraftverstärker entfallen kann. Beispielsweise kann eine der Hauptzylinderanordnung zugeordnete Pumpe verwendet werden, die läuft, wenn die Hauptzylinderanord­ nung betätigt wird, und die das aus einer Füllkammer des Hauptzylinders verdrängte Hydraulikfluid unter gleichzeitiger Druckerhöhung in eine Primärdruckkammer bzw. einen daran ange­ schlossenen, ersten Bremskreis drückt.

Auch bei einer solchen Hauptzylinderanordnung braucht der Fahrer nur einen Teil der zum Bremsen erforderlichen Betäti­ gungskraft aufzubringen, denn der übrige Teil wird von der Pumpe bereitgestellt. Da bei diesem Konzept ein herkömmlicher, unterdruckbetriebener Bremskraftverstärker nicht mehr notwendig ist, spricht man auch von einer vollhydraulischen Hauptzylin­ deranordnung. Solchen vollhydraulischen Hauptzylinderanordnun­ gen fehlt systembedingt eine zur komfortablen Betätigung notwendige, ausreichend große Hysterese.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haupzylinderan­ ordnung bereitzustellen, die zusammen mit einem herkömmlichen Bremskraftverstärker oder auch ohne einen solchen verwendbar ist und die es gestattet, eine gewünschte Hysterese vorzugeben.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einer bekannten Hauptzylinder­ anordnung, wie sie milionenfach in heutigen Kraftfahrzeugen zum Einsatz kommt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die hydrau­ lisch wirksame Fläche des Primärkolbens des Hauptzylinders beim Rückhub kleiner ist als bei Vorhub. Damit wird erreicht, daß der Fluiddruck beim Lösen der Bremse nur über eine kleinere hydraulisch wirksame Fläche auf den Fahrerfuß zurückwirkt. Reduziert der Fahrer die Betätigungskraft, wirkt der Fluiddruck also in verringertem Maß auf den Fahrerfuß zurück. Beim Lösen der Bremse muß des weiteren ein geringfügig größerer Weg zu­ rückgelegt werden, als vorher zum unter Druck setzen erforder­ lich war.

Der Unterschied in der hydraulisch wirksamen Fläche des Primär­ kolbens, der erfindungsgemäß zwischen dem Vorhub und dem Rück­ hub des Primärkolbens besteht, stellt das Maß an Hysterese dar. Durch geeignete Wahl dieses Flächenunterschiedes läßt sich daher eine gewünschte Hysterese einstellen.

Eine zwischen Vorhub und Rückhub unterschiedlich große, hydrau­ lische wirksame Fläche des Primärkolbens läßt sich auf ver­ schiedene Art und Weise erreichen. Beispielsweise kann der Primärkolben so gestaltet sein, daß sich beim Vorhub der gesam­ te Primärkolben bewegt, während beim Rückhub ein hydraulisch wirksamer Teil des Primärkolbens in der erreichten Stellung verharrt und erst nach vollständiger Druckentlastung in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hauptzylinderanordnung ist die Primärdruckkammer in eine Hauptprimärkammer und eine Hysteresekammer unterteilt, wobei die Hauptprimärkammer und die Hysteresekammer beim Vorhub des Primärkolbens fluidleitend miteinander verbunden sind, während die genannten beiden Kam­ mern beim Rückhub des Primärkolbens voneinander getrennt sind. Bei dieser Ausführungsform ist ein Teil der hydraulischen Wirkfläche des Primärkolbens in der Hysteresekammer angeordnet. Durch die Absperrung der Hysteresekammer von der Hauptprimär­ kammer während des Rückhubs des Primärkolbens ist dieser Teil der hydraulischen Wirkfläche des Primärkolbens beim Rückhub unwirksam.

Bei der vorgenannten Ausführungsform weist vorteilhaft der Primärkolben eine Stufe mit einer kreisringförmigen hydrauli­ schen Wirkfläche auf, die in der Hysteresekammer angeordnet ist. Die Hysteresekammer selbst kann beispielsweise in einem Abschnitt einer den Primärkolben führenden Durchgangsbohrung im Gehäuse des Hauptzylinders ausgebildet sein.

Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hauptzylin­ deranordnung ist in einer Leitung, die die Hysteresekammer mit der Hauptprimärkammer verbindet, ein Rückschlagventil angeord­ net, das Hydraulikfluid nur in Richtung von der Hysteresekammer zur Hauptprimärkammer strömen läßt. In der Gegenrichtung sperrt das Rückschlagventil die Leitung. Auf diese Weise ist erreicht, daß beim Rückhub des Primärkolbens der im ersten Bremskreis aufgebaute Bremsdruck nur durch die in der Hauptprimärkammer angeordnete, hydraulisch wirksame Fläche des Primärkolbens entlastet wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Hauptzy­ linderanordnung weisen eine Füllkammer auf, die in dem Hauptzy­ linder begrenzt ist. Mit der Füllkammer wirkt ein Füllkolben zusammen, um aus der Füllkammer Hydraulikfluid durch eine Fluidverbindung in die Hauptprimärkammer zu verdrängen. In der Fluidverbindung zwischen der Füllkammer und der Hauptprimärkam­ mer ist eine Pumpe angeordnet, die das von dem Füllkolben aus der Füllkammer verdrängte Hydraulikfluid unter Druckerhöhung in die Hauptprimärkammer preßt. Bei einer solchen Hauptzylinderan­ ordnung wird also mittels der Pumpe die von einem Benutzer eingeleitete Betätigungskraft verstärkt.

In einer Weiterbildung einer solchen, auch als vollhydraulische Hauptzylinderanordnung bezeichneten Hauptzylinderanordnung mit Pumpe ist eine Verbindungsleitung zwischen der Hysteresekammer und der Einlaßseite der Pumpe vorhanden. In dieser Verbindungs­ leitung ist ein Vordruckventil angeordnet, das bei Erreichen eines zuvor festgelegten Drucks in der Hysteresekammer Hydrau­ likfluid aus der Hysteresekammer zur Einlaßseite der Pumpe strömen läßt. Ab dem zuvor festgelegten Druck strömt bei dieser Anordnung also nicht nur das aus der Füllkammer verdrängte Hydraulikfluid zur Pumpe, sondern zusätzlich auch Hydraulik­ fluid aus der Hysteresekammer. Der Pumpe wird somit eine größe­ re Hydraulikfluidmenge zugeteilt, was im Ergebnis zu einer größeren Verstärkung der eingeleiteten Betätigungskraft führt. Mit dem Vordruckventil in der Verbindungsleitung zwischen der Hysteresekammer und der Einlaßseite der Pumpe wird demnach eine zweistufige Kennlinie der Hauptzylinderanordnung erreicht, derart, daß ab einem bestimmten Bremsdruck die Bremskraftver­ stärkung zunimmt (steilere Verstärkerkennlinie). Auf diese Weise wird der Benutzer der erfindungsgemäßen Hauptzylinderan­ ordnung in Notbremssituationen besser unterstützt, in denen eine hohe Bremskraft erforderlich ist, um einen möglichst kurzen Anhalteweg zu erzielen. In normalen Bremssituationen ist die Bremskraftverstärkung dagegen niedriger, wodurch sich die Bremskraft besser dosieren läßt.

Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Hauptzylinder­ anordnung werden im folgenden anhand der beigefügten, schemati­ schen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hauptzylinderanordnung,

Fig. 2 ein etwas abgewandeltes, zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hauptzylinderanordnung, und

Fig. 3 ein Diagramm, das den Verlauf der Hysterese verdeut­ licht.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Hauptzylin­ deranordnung 10 mit einem Hauptzylinder 12, der schematisch und im Längsschnitt dargestellt ist. Im Gehäuse 14 des Hauptzylin­ ders 12 sind eine Füllkammer 16 mit einem Auslaß 16a, eine von der Füllkammer 16 getrennte Hauptprimärkammer 18 mit einem Auslaß 18a, eine der Hauptprimärkammer 18 zugeordnete Hystere­ sekammer 19 mit einem Auslaß 19a, und eine Sekundärdruckkammer 20 mit einem Auslaß 20a begrenzt. Die Hauptprimärkammer 18 und die Hysteresekammer 19 bilden zusammen eine Primärdruckkammer. Im betriebsfähigen Zustand des Hauptzylinders 12 sind die Füllkammer 16, die Hauptprimärkammer 18, die Hysteresekammer 19 und die Sekundärdruckkammer 20 vollständig mit Hydraulikfluid gefüllt, das aus einem nur zum Teil gezeigten Vorratsbehälter 22 durch im Hauptzylindergehäuse 14 ausgebildete Anschlußöff­ nungen 24, 26 und sich daran anschließende Leitungen in die genannten Kammern 16, 18 und 20 gelangt.

In der Füllkammer 16 ist ein Füllkolben 28 abdichtend und verschiebbar geführt, dessen eines, stabförmiges Ende aus dem Hauptzylindergehäuse 14 herausragt. Dieses Ende steht, wenn der Hauptzylinder 12 in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, in Verbin­ dung mit einem hier nicht dargestellten Betätigungsglied, üblicherweise ein Bremspedal. Eine in der Füllkammer 16 ange­ ordnete Druckfeder 30 spannt den Füllkolben 28 in seine in Fig. 1 wiedergegebene Ausgangsstellung vor.

Ein im Hauptzylindergehäuse 14 abdichtend und verschiebbar geführter Primärkolben 32 durchsetzt die Hysteresekammer 19 und ragt mit seinem einen Ende in die Füllkammer 16 und mit seinem gegenüberliegenden Ende in die Hauptprimärkammer 18. Die in Fig. 1 gezeigte Stellung des Primärkolbens 32 stellt seine Ruhe- bzw. Ausgangsstellung dar, die durch einen Anschlag 34 in der Hauptprimärkammer 18 festgelegt ist. Eine Druckfeder 36, die sich mit ihrem einen Ende am Hauptzylindergehäuse 14 ab­ stützt, drückt einen Ring 38, durch den sich der Primärkolben 32 erstreckt, gegen den Anschlag 34. An seinem in der Hauptpri­ märkammer 18 befindlichen Ende weist der Primärkolben 32 einen Ringbund 40 auf, dessen Außendurchmesser größer als der Durch­ messer der im Ring 38 vorhandenen Öffnung ist. Der Primärkolben 32 ist von einer Durchgangsbohrung 42 durchsetzt, die in der in Fig. 1 wiedergegebenen Stellung der Bauteile zueinander eine Verbindung zwischen der Füllkammer 16 und der Hauptprimärkammer 18 bildet.

Schließlich ist im Hauptzylindergehäuse 14 noch ein hier als Schwimmkolben ausgebildeter Sekundärkolben 44 abdichtend und verschiebbar geführt, der auf die Sekundärdruckkammer 20 ein­ wirkt. Die Ausgangsstellung dieses Sekundärkolbens 44 ist durch eine ihn entgegen der Betätigungsrichtung des Hauptzylinders 12 vorspannende Druckfeder 46 und durch eine sich einerseits am Sekundärkolben 44 und andererseits am Ringbund 40 des Primär­ kolbens 32 abstützende, weitere Druckfeder 48 festgelegt.

Vom Auslaß 16a der Füllkammer 16 zum Auslaß 18a der Hauptpri­ märkammer 18 erstreckt sich eine Fluidleitung 50, in der eine Pumpe 52 angeordnet ist, deren Funktion später noch näher erläutert wird. Vor dem Einlaß der Pumpe 52 befindet sich in der Fluidleitung 50 ein Vordruckventil 54, das erst ab einem bestimmten, vorher festgelegten Druck öffnet und somit verhin­ dert, daß die Pumpe 52 selbsttätig Hydraulikfluid ansaugt. Von dem Auslaß der Pumpe 52 an ist die Fluidleitung 50 Teil eines ersten Bremskreises 56, der von der Hauptprimärkammer 18 unter Druck gesetzt werden kann und mit einer oder mehreren, hier nicht dargestellten Radbremsen in Verbindung steht.

Zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Pumpe 52 existiert eine Verbindungsleitung 58, die mittels eines darin angeordneten Umschaltventils 60 geöffnet oder gesperrt werden kann. Eine weitere, den Einlaß mit dem Auslaß der Pumpe 52 verbindende Leitung 62 mit einem darin angeordneten Rückschlagventil 63 ist parallel zur Verbindungsleitung 58 angeordnet. Eine noch weite­ re Leitung 64, in der ein Rückschlagventil 65 angeordnet ist, verbindet die Hysteresekammer 19 mit der Hauptprimärkammer 18. Der Zweck der Verbindungsleitungen 58, 62 und 64 wird im Rahmen der untenstehenden Funktionsbeschreibung näher erläutert.

Der Auslaß 20a der Sekundärdruckkammer 20 steht in Fluidverbin­ dung mit einem zweiten Bremskreis 66, der weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Radbremsen zugeordnet ist.

Die Funktion der dargestellten Hauptzylinderanordnung 10 ist wie folgt: Wird über ein nicht dargestelltes Bremspedal eine Betätigungskraft in den Füllkolben 28 eingeleitet, verschiebt dieser sich in Betätigungsrichtung (in Fig. 1 nach links) und verdrängt dabei Hydraulikfluid aus der Füllkammer 16. Nach einer geringen Verschiebung des Füllkolbens 28 gerät ein in ihm aufgenommenes, federnd vorgespanntes Verschlußglied 68, das der Durchgangsbohrung 42 des Primärkolbens 32 zugewandt ist, in Kontakt mit dem Primärkolben 32 und verschließt dessen Durch­ gangsbohrung 42. Jede weitere Verschiebung des Füllkolbens 28 verdrängt jetzt Hydraulikfluid aus der Füllkammer 16 durch den Auslaß 16a in die Fluidleitung 50 zum Einlaß der Pumpe 52. Der sich in dem Abschnitt der Fluidleitung 50 vom Auslaß 16a bis zum Vordruckventil 54 aufbauende Druck führt zum Schließen des Umschaltventils 60 und reicht dazu aus, das Vordruckventil 54 zu öffnen, so daß das aus der Füllkammer 16 verdrängte Hydrau­ likfluid der Pumpe 52 zufließt, die spätestens mit dem Beginn der Verschiebung des Füllkolbens 28 ihren Betrieb aufgenommen hat. Sie drückt das ihr zugeführte Hydraulikfluid unter Druck­ erhöhung in den auslaßseitigen Teil der Fluidleitung 50 und damit in die Hauptprimärkammer 18 und den ersten Bremskreis 56.

Der steigende Druck in der Hauptprimärkammer 18 führt dazu, daß sich der Primärkolben 32 entgegen der Kraft der Feder 36 ver­ schiebt, so daß der Füllkolben 28 und der Primärkolben 32 sich aufeinander zu bewegen, bis sie aneinander stoßen. Ab diesem Zeitpunkt sind der Füllkolben 28 und der Primärkolben 32 mit­ einander gekoppelt; sie verhalten sich dann wie ein einziger Kolben. Vor diesem Kopplungsvorgang wirkt auf den Füllkolben 28 nur der relativ geringe Druck in der Füllkammer 16, so daß der Fahrer mit einer geringen Betätigungskraft eine nahezu aus­ schließlich durch die Pumpe 52 erzeugte, relativ große Brems­ kraft hervorruft. Nach dem Koppeln von Füllkolben 28 und Primärkolben 32 wirkt auf den Fahrerfuß auch der zwischenzeit­ lich deutlich höhere Druck in der Hauptprimärkammer 18 zurück, d. h. der Fahrer muß nun eine spürbar höhere Betätigungskraft aufbringen, um die Bremskraft weiter zu erhöhen. Das beschrie­ bene Verhalten ist erwünscht und wird in herkömmlichen Unter­ druckbremskraftverstärkern mittels einer sogenannten Reaktionsscheibe aus Elastomermaterial erreicht.

Der in der Hauptprimärkammer 18 und im ersten Bremskreis 56 herrschende Druck wirkt auch auf den Sekundärkolben 44 und wird deshalb verzögerungsfrei auf die Sekundärdruckkammer 20 und den daran angeschlossenen zweiten Bremskreis 66 übertragen.

Während vor dem oben beschriebenen Koppelungsvorgang des Füll­ kolbens 28 mit dem Primärkolben 32 der Druck in den Bremskrei­ sen 56 und 66 im wesentlichen nur durch die Pumpe 52 bestimmt ist, ergibt sich nach der Koppelung von Füllkolben 28 und Primärkolben 32 der in den Bremskreisen 56 und 66 herrschende Druck aus dem Druckanteil, den die Pumpe 52 liefert, und dem Druckanteil, der - resultierend aus der vom Fahrer über den Füllkolben 28 eingeleiteten Betätigungskraft - unmittelbar vom Primärkolben 32 erzeugt wird. Zu Beginn einer Bremsbetätigung ist der Verstärkungsfaktor der Hauptzylinderanordnung 10 daher größer als nach dem Koppeln der beiden Kolben 28 und 32.

Der vom Primärkolben 32 unmittelbar erzeugte Druckanteil ergibt sich aus der über den Füllkolben 28 auf den Primärkolben 32 ausgeübten Betätigungskraft multipliziert mit der hydraulisch wirksamen Fläche des Primärkolbens 32. In dem in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsbeispiel ist die hydraulisch wirksame Fläche des Primärkolbens 32 zweigeteilt und besteht aus einem Anteil A mit kreisförmiger Gestalt, der auf die Hauptprimärkam­ mer 18 wirkt, und einem Anteil B mit kreisringförmiger Gestalt, der durch eine in der Hysteresekammer 19 angeordnete Stufe 69 des Primärkolbens 32 gebildet ist und der auf die Hysteresekam­ mer 19 wirkt. Bei einer Verschiebung des Primärkolbens 32 in druckaufbauender Richtung, d. h. in Fig. 1 nach links, wirken beide hydraulischen Wirkflächenanteile A und B zusammen, denn Hydraulikfluid wird aus der Hysteresekammer 19 durch deren Auslaß 19a und die Verbindungsleitung 64 zur Hauptprimärkammer 18 und damit in den ersten Bremskreis 56 verdrängt. Das in der Verbindungsleitung 64 vorhandene Rückschlagventil 65 läßt einen Fluß von Hydraulikfluid nur vom Auslaß 19a in den ersten Brems­ kreis 56 zu, sperrt die Verbindungsleitung 64 jedoch in der Gegenrichtung. Die Funktion des Rückschlagventils 65 wird bei einer abgewandelten, hier nicht dargestellten Ausführungsform von einer Dichtung 83 übernommen, die die Hysteresekammer 19 zur Hauptprimärkammer 18 hin abdichtet. Die Dichtlippen der Dichtung 83 sind dann so ausgebildet, daß sie, wenn der Druck in der Hysteresekammer 19 höher als in der Hauptprimärkammer 18 ist, "umklappen" und einen Fluß von Hydraulikfluid aus der Hysteresekammer 19 in die Hauptprimärkammer 18 zulassen. In Gegenrichtung ist ein solches "Umklappen" der Dichtlippen nicht möglich.

Wird nun die Bremsanlage sehr schnell und mit großer Kraft betätigt, d. h. wird der Füllkolben 28 sehr schnell in Betäti­ gungsrichtung verschoben, kann es dazu kommen, daß das aus der Füllkammer 16 verdrängte Fluidvolumen das "Schluckvermögen" der Pumpe 52 übersteigt, d. h. die Pumpe 52 ist unter Umständen nicht dazu in der Lage, das ihr zugeführte Fluidvolumen schnell genug weiter zu fördern. In einem solchen Fall steigt der - normalerweise nur sehr geringe - Druck in der Füllkammer 16 beträchtlich an und würde über den Füllkolben 28 in unerwünsch­ ter Weise auf den Fahrerfuß zurückwirken. Damit dies nicht geschieht, ist der Füllkolben 28 im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 zweiteilig ausgeführt. Der Füllkolben 28 besitzt einen ersten Teil 70 mit einer kreisförmigen ersten hydraulischen Wirkfläche und einen zweiten Teil 72 mit einer sich radial an die erste hydraulische Wirkfläche anschließenden, kreisringför­ migen zweiten hydraulischen Wirkfläche. Der zweite Teil 72 des Füllkolbens 28 ist ringförmig und, wie in Fig. 1 dargestellt, gleitend und abdichtend auf dem ersten Teil 70 geführt. Eine sich an einem Flansch 73 des Füllkolbens 28 abstützende Feder 74 drückt den zweiten Teil 72 in Anlage an den ersten Teil 70 des Füllkolbens 28.

Steigt der Druck in der Füllkammer 16 über ein durch die Feder 74 vorgegebenes Maß, wird der zweite Teil 72 des Füllkolbens 28 gegen die Kraft der Feder 74 relativ zum ersten Teil 70 des Füllkolbens 28 verschoben. Bei einer weiteren Bewegung des Füllkolbens 28 in Betätigungsrichtung verdrängt der Füllkolben 28 aufgrund der verringerten hydraulischen Wirkfläche - nur die hydraulische Wirkfläche des ersten Teils 70 ist jetzt noch wirksam - weniger Hydraulikfluid aus der Füllkammer 16, so daß das Aufnahmevermögen der Pumpe 52 nicht überschritten wird. Sinkt der Druck in der Füllkammer 16 wieder, drückt die Feder 74 den zweiten Teil 72 des Füllkolbens 28 wieder in Anlage mit dessen erstem Teil 70, wobei ein der hydraulischen Wirkfläche des zweiten Teils 72 entsprechendes Fluidvolumen aus der Füll­ kammer 16 verdrängt wird.

Durch das Zurückweichen des zweiten Teils 72 des Füllkolbens 28 wird also bei hohen Betätigungsgeschwindigkeiten der Bremsanla­ ge und den sich dann ergebenden hohen Drücken in der Füllkammer 16 ein Expansionsvolumen bereitgestellt, das das kurzzeitig überschüssige Fluidvolumen zwischenspeichert, ohne daß es dabei zu einer unerwünschten Rückwirkung auf den Füllkolben kommt.

Beim Lösen der Bremse, d. h. bei einer Wegnahme der Betätigungs­ kraft, bricht der Druck in der Füllkammer 16 nahezu schlagartig zusammen, da das unter Druck gesetzte Hydraulikfluid in den Bremskreisen 56 und 66 zunächst nicht in die Füllkammer 16 zurückfließen kann. Der erwähnte Druckabfall in der Füllkammer 16 läßt jedoch das Umschaltventil 60 seine Offenstellung ein­ nehmen, so daß das während des vorhergehenden Bremsvorgangs aus der Füllkammer 16 verdrängte Fluidvolumen durch die Verbin­ dungsleitung 58 in die Füllkammer 16 zurückfließen kann. Das in der Hysteresekammer 19 enthaltene Fluidvolumen kann jedoch nicht zurückfließen, da das Rückschlagventil 65 in der Verbin­ dungsleitung 64 bei einer Verringerung der in den Füllkolben 28 eingeleiteten Betätigungskraft und dem sich daraus ergebenden Druckabfall in der Hysteresekammer 19 sofort seine Sperrstel­ lung einnimmt. Das bedeutet, daß das in der Hysteresekammer 19 (einschließlich des Leitungsabschnitts bis zum Rückschlagventil 65) enthaltene Fluidvolumen nur durch einen zusätzlichen Rück­ hubweg des Primärkolbens 32 expandiert werden kann. Mit anderen Worten: Beim Rückhub des Primärkolbens 32 ist der Anteil B seiner hydraulischen Wirkfläche abgekoppelt und damit nicht mehr wirksam.

Während des Rückhubes des Primärkolbens 32 kommt es in der Hysteresekammer 19 zu keinem Unterdruck, denn eine benachbart zur Stufe 69 angeordnete, den Primärkolben 32 zur Bohrung abdichtende Dichtung ist so ausgebildet, daß ihre Dichtlippen dann, wenn der Druck in der Hysteresekammer 19 niedriger als im Vorratsbehälter 22 ist, "umklappen" und einen Fluß von Hydrau­ likfluid aus dem Vorratsbehälter 22, in dem Atmosphärendruck herrscht, in die Hysteresekammer 19 zulassen. In Gegenrichtung ist ein solches "Umklappen" der Dichtlippen nicht möglich. Alternativ kann statt einer solchermaßen ausgebildeten Dichtung auch eine separate Verbindungsleitung mit einem darin angeord­ neten Rückschlagventil verwendet werden.

Aus dem zuvor beschriebenen Verhalten des Primärkolbens 32 mit seinen beiden Wirkflächenanteilen A und B resultiert der in Fig. 3 dargestellte Zusammenhang zwischen der Eingangskraft bzw. Betätigungskraft und dem damit erzielten Bremsdruck (dargestellt in der rechten Hälfte der Fig. 3) und zwischen dem Verschiebeweg des Primärkolbens 32 und dem Bremsdruck in den Bremskreisen 56 und 66 (dargestellt in der linken Hälfte der Fig. 3). Deutlich zu erkennen ist die Hysterese, d. h. beim Zurücknehmen der Betätigungskraft bleibt der in den Bremskrei­ sen erzeugte Bremsdruck zunächst noch gleich, er fällt erst ab, nachdem die Betätigungskraft um den Anteil ΔF zurückgenommen worden ist.

Die parallel zur Verbindungsleitung 58 vorgesehene, weitere Verbindungsleitung 62 ist lediglich aus Sicherheitsgründen vorgesehen. Sollte durch eine Fehlfunktion der Pumpe 52 und/oder des Umschaltventils 60 die Verbindungsleitung 58 und die über die Pumpe 52 führende Fluidleitung 50 gesperrt sein, kann allein mit der vom Fahrer ausgeübten Betätigungskraft immer noch ein gewisser Bremsdruck in den Bremskreisen 56 und 66 aufgebaut werden, da in einem solchen Fall das Rückschlag­ ventil 63 öffnet.

Das in Fig. 2 dargestellte, zweite Ausführungsbeispiel der Hauptzylinderanordnung 10 hat keinen zweiteilig ausgeführten Füllkolben 28. Statt dessen ist im Hauptzylindergehäuse 14 eine Expansionskammer 76 vorhanden, die über eine Leitung 78 mit der Füllkammer 16 in Fluidverbindung steht und in der ein von einer Feder 80 vorgespannter Expansionskolben 82 abdichtend und verschiebbar geführt ist. Die hydraulische Wirkfläche des Expansionskolbens 82 ist kleiner als die hydraulische Wirkflä­ che des Füllkolbens 28.

Darüber hinaus unterscheidet sich das zweite Ausführungsbei­ spiel noch durch einige konstruktive Details von dem ersten Ausführungsbeispiel. So sind beispielsweise der Anschlag 34 und die Druckfeder 36 des ersten Ausführungsbeispiel als Anschlag 34' und Druckfeder 36' in dem dem Primärkolben 32 zugewandten Endabschnitt des Füllkolbens 28 untergebracht. Des weiteren weist der Primärkolben 32 keine Durchgangsbohrung auf. Ferner ist im zweiten Ausführungsbeispiel der Auslaß 19a der Hystere­ sekammer 19 über eine Verbindungsleitung 64' mit der Einlaßsei­ te der Pumpe 52 verbunden. In der Verbindungsleitung 64' ist ein Vordruckventil 84 angeordnet, das ab einem bestimmten, vorher festgelegten Druck in der Hysteresekammer 19 öffnet, so daß das aus der Hysteresekamer 19 verdrängte Hydraulikfluid nicht mehr durch die Leitung 64 und das Ventil 65 unmittelbar zum ersten Bremskreis 56 fließt, sondern durch die Leitung 64' und das Ventil 84 zum Einlaß der Pumpe 52. Auf diese Weise wird der Pumpe 52 bei höheren Bremsdrücken mehr Hydraulikfluid zugeführt und dadurch der Verstärkungsfaktor der Hauptzylinder­ anordnung 10 erhöht. In Fig. 3 ist dies durch den ab einem bestimmten Bremsdruck gestrichelt wiedergegebenen Verlauf des Zusammenhangs zwischen Betätigungskraft und Bremsdruck wieder­ gegeben.

Die Funktion des zweiten Ausführungsbeispieles entspricht der des ersten Ausführungsbeispiels. Bei Überschreiten eines vor­ herbestimmten, durch die Feder 80 festgelegten Drucks in der Füllkammer 16 bewegt sich der Expansionskolben 82 gegen die Kraft der Feder 80 und schafft so in der Expansionskammer 76 ein zusätzliches Volumen, das die Zwischenspeicherung von aus der Füllkammer 16 verdrängtem Hydraulikfluid erlaubt. Sinkt der Druck in der Füllkammer 16 wieder unter den vorbestimmten Wert, drückt die Feder 80 den Expansionskolben 82 wieder in seine Ausgangsstellung und das in der Expansionskammer 76 zwischenge­ speicherte Fluidvolumen wird in die Fluidleitung 50 verdrängt. Auch das Hystereseverhalten stimmt grundsätzlich mit dem des in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel überein, hin­ sichtlich der Fig. 3 gilt allerdings - wie bereits erwähnt - der gestrichelt wiedergegebene Verlauf.

Claims (7)

1. Hauptzylinderanordnung (10) für eine hydraulische Fahr­ zeugbremsanlage, mit

• - einem Hauptzylinder (12), der eine zur Verbindung mit einem ersten Bremskreis (56) bestimmte Primärdruckkammer begrenzt, und
• - einem Primärkolben (32), der in der Primärdruckkammer enthal­ tenes Hydraulikfluid in einem Vorhub unter Druck setzt und in einem Rückhub druckentlastet, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch wirksame Fläche des Primärkolbens (32) beim Rückhub kleiner ist als beim Vorhub.

2. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärdruckkammer eine Haupt­ primärkammer (18) und eine Hysteresekammer (19) umfaßt, daß die Hauptprimärkammer (18) und die Hysteresekammer (19) beim Vorhub des Primärkolbens (32) fluidleitend miteinander verbunden und beim Rückhub des Primärkolbens (32) voneinander getrennt sind, und daß ein Teil (B) der hydraulischen Wirkfläche des Primär­ kolbens (32) in der Hysteresekammer (19) angeordnet ist.

3. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärkolben (32) eine Stufe (69) mit einer kreisringförmigen hydraulischen Wirkfläche aufweist, die in der Hysteresekammer (19) angeordnet ist.

4. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hysteresekammer (19) in einem Abschnitt einer den Primärkolben (32) führenden Durchgangsboh­ rung im Gehäuse (14) des Hauptzylinders (12) ausgebildet ist.

5. Hauptzylinderanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Leitung (64), die die Hysteresekammer (19) mit der Hauptprimärkammer (18) verbindet, ein Rückschlagventil (65) angeordnet ist, das Hydraulikfluid nur von der Hysteresekammer (19) zur Hauptprimärkammer (18) strömen läßt.

6. Hauptzylinderanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hauptzylinder (12) des weiteren eine Füllkammer (16) begrenzt ist, auf die ein Füll­ kolben (28) einwirkt, und daß in einer Fluidverbindung (50) zwischen der Füllkammer (16) und der Hauptprimärkammer (18) eine Druckerhöhungspumpe (52) angeordnet ist, die von dem Füllkolben (28) aus der Füllkammer (16) verdrängtes Hydraulik­ fluid in die Hauptprimärkammer (18) drückt.

7. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsleitung (64') zwischen der Hysteresekammer (19) und der Einlaßseite der Druckerhöhungspumpe (52) vorhanden ist, in der ein Vordruckven­ til (84) angeordnet ist, das ab einem zuvor festgelegten Druck in der Hysteresekammer (19) Hydraulikfluid von der Hysterese­ kammer (19) zur Einlaßseite der Druckerhöhungspumpe (52) strö­ men läßt.