DE3918909A1

DE3918909A1 - Hauptzylinder, insbesondere fuer eine blockiergeschuetzte, hydraulische bremsanlage, mit einer einrichtung zur bestimmung der lage des hauptkolbens

Info

Publication number: DE3918909A1
Application number: DE3918909A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Volz
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1990-12-13
Also published as: JPH03148364A; GB2232733A; US5095702A; FR2648097B1; GB2232733B; GB9009925D0; FR2648097A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hauptzylinder, insbesondere für eine blockiergeschützte, hydraulische Bremsanlage mit einer Einrichtung zur Bestimmung der Lage des Hauptkolbens in der Längsbohrung des Hauptzylinder gehäuses gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Bremsanlage mit einem derartigen Hauptzylinder ist in der DE OS 37 51 603 beschrieben. Der Hauptzylinder steht über eine Bremsleitung mit einer Radbremse in Verbindung. Die Bremsleitung ist mittels eines Einlaßventiles sperr bar. Die Radbremse steht weiterhin über eine Entlastungs leitung, in die ein Auslaßventil eingefügt ist, mit einem Vorratsbehälter in Verbindung. Eine Pumpe fördert aus dem Vorratsbehälter in die Arbeitskammer des Hauptzylinders. Während einer Bremsung wird das Drehverhalten des Rades laufend überwacht, so daß sofort festgestellt werden kann, wenn das Rad zu blockieren droht. Tritt dieser Fall ein, so wird der Pumpenantrieb eingeschaltet, so daß die Pumpe in den Hauptzylinder fördert. Durch Öffnung und Schließen des Ein- und Auslaßventiles kann der Druck in der Rad bremse so moduliert werden, daß das Bremsmoment einen Wert erreicht, der mit der Haftreibung zwischen Reifen und Fahrbahn korrespondiert. Das Druckmittel, das von der Pumpe in die Arbeitskammer des Hauptzylinders gefördert wird, drängt den Hauptkolben in seine Ausgangsposition zurück. Damit der Kolben nicht vollständig zurückgestellt wird, wurde schon vorgeschlagen, die Lage des Hauptkolbens festzustellen und die Pumpenförderung in Abhängigkeit von der Lage des Hauptkolbens zu regulieren. Wie in der genannten Offenlegungsschrift näher ausgeführt ist, wird auf diese Weise erreicht, daß während einer Bremsschlupf regelung der Hauptkolben eine Position einnimmt, die vor seiner Grundposition liegt.

Die Einrichtung zur Bestimmung der Lage des Hauptkolbens kann gemäß der Offenlegungsschrift z.B. aus einem Stößel bestehen, der einen Schalter betätigt und der von einer Rampe am Hauptkolben angesteuert wird. Eine weitere Lösung für den Fall, daß der Hauptzylinder von einem Unterdruck bremskraftverstärker betätigt wird, sieht vor, daß ein Schalter in der Gehäusewand des Bremskraftverstärkers angeordnet wird und dieser von der Verstärkerwand betätigt wird.

Beide Lösungen haben den Nachteil, daß Sonderkonstruktio nen für den Hauptzylinder bzw. für den Unterdruckbrems kraftverstärker vorgesehen werden müssen. Des weiteren besteht eine hohe Störanfälligkeit, da die Einrichtung nicht berührungslos arbeitet. Dies bedingt auch, daß erhebliche Justierungsarbeiten notwendig sind, damit der Hauptkolben während einer Bremsschlupfregelung exakt positioniert wird.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrundeliegt, besteht somit darin, ein System zur Erfassung der Lage des Hauptkolbens zu schaffen, das wenig störanfällig, leicht zu montieren und zu justieren ist, sowie harmonisch in bestehende Konstruktionen eingefügt werden kann.

Die Aufgabe wird mit den Mitteln gelöst, die im kenn zeichnenden Teil des Hauptanspruches genannt sind.

Die Einrichtung arbeitet somit berührungslos, wobei der Empfänger vorzugsweise aus einem Reedkontakt und der Sender aus einem Magnet besteht. Grundsätzlich sind aber auch andere Sensoren einsetzbar, z.B. magnetsensitive oder induktive Sensoren. Interessant sind auch Differential transformatoren. Diese bestehen aus einem flachen, metallischen Glasstab mit aufgebrachter Senderspule sowie zwei Empfängerspulen.

Weil der Empfänger im Verschlußstopfen des Hauptzylinders angeordnet ist, braucht nicht der gesamte Hauptzylinder, sondern nur dieser Teil umkonstruiert werden. Es kann ein üblicher Hauptzylinder eingesetzt werden, so daß die Möglichkeit eröffnet wird, eine konventionelle Bremsanlage nachzurüsten. Der Sender von magnetsensitiven Sensoren ist ein Magnet, der in einfacher Weise in die Ausnehmung am Fortsatz des Hauptkolbens eingesetzt werden kann, der auch die Druckstange zur Übertragung der Pedalkräfte auf den Hauptkolben aufnimmt. Weitere vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels der Grundgedanke der Erfindung näher erläutert werden.

Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus einem Hauptzylinder, der aus einem Haupzylindergehäuse 1 mit einer Längsbohrung 7 besteht. Das Gehäuse weist einen hülsenartigen Fortsatz 2 auf, der sich konzentrisch zur Längsachse der Bohrung 7 erstreckt. Das Gehäuse ist mit einem Flansch 23 versehen, mit dem es mit dem Gehäuse 4 eines Unterdruckbrems kraftverstärkers verschraubt werden kann. Dabei ragt der hülsenartige Fortsatz 2 in den Unterdruckraum 5 des Unterdruckbremskraftverstärkers. In der Längsbohrung 7 des Hauptzylindergehäuses 1 ist ein Hauptkolben 6 dichtend geführt. Die Dichtwirkung wird durch Dichtmanschetten 8 am Hauptkolben 6 erzielt. Der Hauptkolben weist einen topfartigen Fortsatz 9 auf, der sich in axialer Richtung erstreckt und aus dem Hauptzylindergehäuse herausragt. Der Fortsatz 9 weist eine Ausnehmung 21 auf, an dessen Boden eine Mulde 10 ausgebildet ist. In dieser Mulde stützt sich die Druckstange 11 über einen Druckpilz 12 ab, wobei die Druckstange 11 die Pedalkräfte bzw. die Servokraft des Unterdruckbremskraftverstärkers überträgt. Der Fortsatz 9 erstreckt sich durch einen Stopfen 13, der die Öffnung des hülsenartigen Fortsatzes 2 in den Unterdruckraum 5 verschließt. Der Stopfen 13 wird mittels eines Rings, der in die Innenwand des hülsenartigen Fortsatzes eingelassen ist, gehalten. Der Stopfen 13 begrenzt im Hauptzylinder gehäuse 1 bzw. innerhalb des hülsenartigen Fortsatzes 2 einen Nachlaufraum 16, der über einen Gehäusekanal 17 mit einem nicht dargestellten Druckmittelvorratsbehälter verbunden ist. Die Abdichtung des Nachfüllraumes 16 erfolgt mittels einer Dichtmanschette 15, die am Stopfen 13 anliegt, und mit ihrer Dichtlippe den Fortsatz 9 umfaßt.

Der Stopfen 13 hat die Form eines Ringes, dessen Querschnitt L-förmig ist. Ein Arm erstreckt sich zwischen dem Fortsatz 9 und dem hülsenartigen Fortsatz 2, während der andere Arm parallel zum Fortsatz 9 verläuft. Innerhalb dieses Arms ist ein Reedkontakt 18 eingegossen, der über elektrische Kabel mit einer nicht dargestellten Auswerte einheit verbunden ist. Das Kabel 19 wird über eine luftdicht verschlossene Bohrung 22 aus dem Bereich des Unterdruckraumes 5 vor den Flansch 3 geführt.

Der Magnet zum Betätigen des Reedkontaktes 18 ist ein Ringmagnet 20, der in die Ausnehmung 21 des Fortsatzes eingesetzt ist. Er umschließt dabei die Druckstange 11. Da der Magnet 20 die Druckstange 11 vollständig umschließt, befindet sich unabhängig von einer eventuellen Drehung des Hauptkolbens jeweils ein Teilstück des Magnetes 20 in der Nähe des Reedkontaktes 18. Die Justierung des Sensors kann mit einfachen Mitteln erfolgen, da der Magnet 20 in der Ausnehmung verschiebbar aber fixierbar gehalten sein soll. Es können mehrere Reedkontakte vorgesehen werden, die axial hintereinander angeordnet sind, so daß gegebenen falls mehrere Positionen des Hauptzylinderkolbens erfaßt werden können.

Funkion: Beim Betätigen der Bremse wird der Hauptkolben gemäß der Darstellung nach links verschoben. In dem Druckraum links des Hauptkolbens 6 wird ein Druck erzeugt, der an die Radbremsen weitergeleitet wird. Mit der Verschiebung des Hauptkolbens 6 gelangt auch der Magnet 20 in eine Position links vom Reedkontakt 18.

Bei einem überhöhten Druck in der Radbremse droht das zugehörige Rad zu blockieren. Die Anlage schaltet in den Antiblockiermodus. Dies bedeutet, wie im Stand der Technik näher dargelegt, daß eine Pumpe, die zur Bremsanlage gehört, Druckmittel in den Druckraum vor dem Hauptkolben 6 fördert. Dies hat zur Folge, daß der Hauptkolben 6 nach rechts bewegt wird, so daß der Magnet 20 in den Sensor bereich des Reedkontaktes 18 gelangt. Der Reedkontakt schließt. Die Auswerteelektronik registriert den Kurzschluß in dem zum Reedkontakt gehörenden Stromkreis und unterbricht die Druckmittelförderung der Pumpe. Dies bedeutet, daß der Hauptkolben in der Position verbleibt, in der der Reedkontakt erstmals schaltet. Im weiteren Verlauf des Regelmodus wird dem Hauptzylinder Druckmittel entnommen, so daß der Hauptkolben nach links wandert. Der Magnet 20 gelangt aus dem Sensorbereich des Reedkontaktes 18, wodurch der entsprechende Stromkreis geöffnet wird und die Auswerteelektronik eine erneute Druckmittelförderung veranlaßt. Auf diese Weise wird erreicht, daß erstens genügend Druckmittel für die Regelung des Bremsdruckes zur Verfügung steht und zweitens der Hauptkolben 6 und damit das Bremspedal in eine definierte Position gebracht wird.

Wie der Zeichnung zu entnehmen ist, benötigt der Sensor, bestehend aus Reedkontakt 18 und Magnet 29 keinen großen Bauraum. Des weiteren ist die Montage sehr einfach, da der Stopfen 13 mit dem Reedkontakt 18 vormontiert werden kann. Der Magnet 20 kann problemlos in die Ausnehmung 21 eingesteckt werden. Wesentliche bauliche Veränderungen am Hauptzylindergehäuse 1 oder am Gehäuse 4 des Unterdruck bremskraftverstärkers sind nicht notwendig. Der Sensor ist im Hauptbremszylinder integriert, so daß keine zusätz lichen Schalter am Pedal vorgesehen werden müssen. Werden andere Sensoren genutzt, z. B. Differentialtransforma toren, so ist der Aufbau entsprechend. Dabei wird man, möglichst die stromführenden Teile, dies ist im allgemei nen der Empfänger, gehäusefest anordnen.

Bezugszeichenliste:

1 Hauptzylindergehäuse
2 hülsenartiger Endabschnitt
3 Flansch
4 Gehäuse eines Unterdruckbremskraftverstärkers
5 Unterdruckraum
6 Hauptkolben
7 Längsbohrung
8 Manschette
9 topfartiger Fortsatz
10 Mulde
11 Druckstange
12 Druckpilz
13 Stopfen
14 Ring
15 Manschette
16 Nachlaufraum
17 Gehäusekanal
18 Reedkontakt
19 Kabel
20 Ringmagnet
21 Ausnehmung
22 Bohrung

Claims

1. Hauptzylinder, insbesondere für eine blockierge schützte, hydraulische Bremsanlage mit einer Ein richtung zur Bestimmung der Lage des Hauptkolbens (6) in der Längsbohrung (7) des Hauptzylinderge häuses (1), wobei das offene Ende des Hauptzylinder gehäuses (1) durch einen Stopfen (13) verschlossen ist, durch den ein axialer Fortsatz (9) des Haupt kolbens (6) dichtend hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bestimung der Lage des Hauptkolbens einen Sensor beinhaltet, dessen Sender (20) im Fortsatz (9) des Hauptkolbens (6) und dessen Empfänger (18) im Stopfen (13) angeordnet sind.

2. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (9) des Druckkolbens (6) eine Längsausnehmung (21) zur Aufnahme einer Druckstange (11) aufweist und daß der Sender (20) in die Ausnehmung (21) eingesetzt ist.

3. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen ringförmig ist und im Querschnitt ein L-förmiges Profil aufweist, wobei der eine Arm sich axial am Fortsatz (9) entlang erstreckt, und daß der Empfänger (18) in diesem Arm angeordnet ist.

4. Hauptzylinder nach Anspruch, 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (13) aus Kunststoff besteht.

5. Hauptzylinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (18) im Stopfen (13) eingegossen ist.

6. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (18) als Schalter ausgebildet ist und daß das Schaltsignal über Leitungen (19) geführt ist, die durch einen Kanal (22) im Hauptzylindergehäuse vor einem Befestigungsflansch (3) geführt sind.

7. Hauptzylinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (22) luftdicht abgeschlossen ist.

8. Hauptzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger ein Reedkontakt (18) ist.

9. Hauptzylinder nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender ein Ringmagnet (20) ist, der an der Innenwand der Ausnehmung (21) anliegt und die Druckstange (11) umschließt.

10. Hauptzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein Differentialtransformator ist.