DE4017744A1

DE4017744A1 - Blockiergeschuetzte kraftfahrzeugbremsanlage

Info

Publication number: DE4017744A1
Application number: DE19904017744
Authority: DE
Inventors: Lothar Schiel; Wilfried Wagner; Manfred Rueffer; Christoph Jung
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: ITT Automotive Europe GmbH
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1991-12-05

Description

Die Erfindung betrifft eine blockiergeschützte Kraftfahr zeugbremsanlage, mit einer Betätigungseinheit, die aus einem durch zwei Hauptzylinderkolben begrenzte Druckräume auf weisenden Hauptbremszylinder, vorzugsweise einem Tandem hauptzylinder und einem ihm vorgeschalteten, mittels eines Eingangsglieds betätigbaren Unterdruck-Bremskraftverstärker besteht, wobei an die Druckräume des Hauptbremszylinders über hydraulische Leitungen Radbremszylinder mit ange schlossen sind, mit einer zentralen Regelelektronik, an deren Eingänge Ausgangssignale von das Drehverhalten der zu bremsenden Räder erfassenden Sensoren zugeführt werden und deren Steuersignale in einem Blockierregelfall in hydrau lische Leitungen eingefügte, den Radbremszylindern vorge schaltete Druckmittelventile steuern, wobei der Primärkolben des Tandemhauptzylinders zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Außenkolben und einem darin geführten, mit dem Ein gangsglied in kraftübertragender Verbindung stehenden Innen kolben besteht und eine im Gehäuse des Unterdruck-Brems kraftverstärkers eine in einem Blockierregelfall belüftbare Unterdruckkammer von einer Arbeitskammer trennende beweg liche Wand unabhängig vom Eingangsglied bewegbar ist und mit dem Außenkolben in Verbindung steht, und wobei durch das Eingangsglied ein mit dem Innenkolben zusammenwirkender Ventilkolben eines Steuerventils betätigbar ist, durch dessen Betätigung die Arbeitskammer belüftet wird.

Eine derartige Bremsanlage ist z. B. aus der älteren Anmel dung der Anmelderin P 40 05 584.1 bekannt.

Bei dem Gegenstand dieser Anmeldung ist, um in einem Blockierregelfall eine der Betätigungskraft entgegenwirkende Rückhaltekraft aufzubringen, eine mit dem Eingangsglied des Unterdruckbremskraftverstärkers in Wirkverbindung stehende hydraulische Kammer vorgesehen, deren Verbindung mit einem drucklosen Druckmittelvorratsbehälter mittels eines elektro magnetisch betätigbaren Sperrventils absperrbar ist. Die Kammer ist dabei durch einen zwischen der Oberfläche des Hauptbremszylinders und einem koaxial zum Hauptzylinder an geordneten Zwischenstück ausgebildeten Ringraum gebildet und durch einen von der beweglichen Wand des Unterdruckbrems kraftverstärkers mitnehmbaren Sperrkolben begrenzt. Die beiden Druckräume des Hauptbremszylinders stehen in Löse stellung mit dem Druckmittelvorratsbehälter in Verbindung, wobei die Verbindungen bei Betätigung mittels Zentralventile abgesperrt werden.

Als besonders nachteilig ist bei der bekannten Betätigungs einheit ihr komplizierter Aufbau anzusehen, der erhebliche Herstellungs- und Montagekosten verursacht. Ein weiterer Nachteil wird in der beträchtlichen axialen Baulänge des Hauptzylinders gesehen, die insbesondere auf den im Hub des ersten Kolbens enthaltenen Sicherheitsabstand zurückzuführen ist, der notwendig ist, um den im zweiten Druckraum herrschenden hydraulischen Druck jederzeit abbauen zu können. Sehr kompliziert und arbeitsaufwendig ist auch die Einstellung sämtlicher funktionswichtigen Maße bzw. die Anpassung der vorhandenen koaxialen Maße (Durchmesser des Hauptzylinders, Innen- und Außendurchmesser des Sperrkolbens bzw. Innendurchmesser des Zwischenstücks). Mit verhältnismäßig hohen Kosten ist auch die Verwendung der erwähnten Zentralventile verbunden. Als negativ werden auch die in einem Regelfall auftretenden Pulsationen empfunden, die am Betätigungspedal spürbar sind.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage der eingangs genannten Gattung anzugeben, die auf besonders kosten sparende Weise hergestellt werden kann. Des weiteren sollen alle funktionswichtigen Maße einfach einstellbar sein. Eine weitere Teilaufgabe besteht darin, die axiale Baulänge des Hauptbremszylinders zu verkürzen und seinen Aufbau zu ver einfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der durch den zweiten Kolben begrenzte zweite Druckraum in einem Blockierregelfall mittels einer Ventilanordnung absperrbar ist und daß die beiden Hauptzylinderkolben bei der Betäti gung in einem konstant bleibenden axialen Abstand voneinan der synchron bewegt werden.

Um zu gewährleisten, daß in allen an die einzelnen Druck räume des Hauptbremszylinders angeschlossenen Radbremszy lindern gleiche Drücke aufgebaut werden, wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen, daß zwischen dem Ausgang der den zweiten Druckraum absperrenden Ventilanordnung und dem durch den ersten Kolben begrenzten ersten Druckraum eine hydraulische Anordnung geschaltet ist, die einen Druckausgleich bei gleichzeitiger Trennung der beiden Druckräume ermöglicht.

Die Ventilanordnung ist dabei vorzugsweise durch zwei parallel geschaltete, elektromagnetisch betätigbare Absperr ventile gebildet.

Damit der Fahrer einen an einem der Absperrventile auf tretenden Funktionsfehler erkennen kann, der ein Öffnen des Ventils nach der Beendigung des Regelvorganges verhindert, wird bei einer anderen Ausführung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, daß jedem Absperrventil je eine Radbremse zuge ordnet ist und daß zwischen dem ersten Druckraum und dem Ausgang des ersten Absperrventils bzw. zweiten Absperrven tils eine erste bzw. zweite hydraulische Anordnung ge schaltet ist, die einen Druckausgleich ermöglicht.

Um die Synchronbewegung der beiden Hauptzylinderkolben bei der Betätigung zu gewährleisten, gilt für die hydraulisch aktiven Flächen des ersten bzw. zweiten Kolbens die folgende Gleichung:

wobei

A₁ die hydraulisch wirksame Fläche des ersten Kolbens,
A₂ die hydraulisch wirksame Fläche des zweiten Kolbens,
V₁ das aus dem ersten Druckraum verdrängte Druck mittelvolumen und
V₂ das aus dem zweiten Druckraum verdrängte Volumen

bedeuten.

Um eine hydraulische Übersetzung beim Ausfall der beiden Hauptzylinder-Druckräume zu erhalten, wobei der erste Kolben durch einen Außenkolben größeren Durchmessers und einen darin geführten Innenkolben gebildet ist, wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der zweite Kolben durch zwei koaxial zueinander angeordnete Kolbenteile gebildet ist, wobei radial innenliegende Kolben teil durch eine axiale Verlängerung des Innenkolbens gebil det ist, deren Querschnittsfläche (hydraulische wirksame Fläche) kleiner ist als die Gesamtfläche des Innenkolbens.

Eine andere vorteilhafte Ausführung des Erfindungsgegen standes, die insbesondere für eine Notübersetzung beim Aus fall des ersten Druckraums sorgt, sieht vor, daß der zweite Kolben an seinem dem ersten Kolben abgewandten Ende eine zylindrische Ausnehmung aufweist, in der eine elastische Reaktionsscheibe angeordnet ist, an der sich der Innenkolben direkt und der Außenkolben über eine Kraftübertragungshülse abstützt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung zweier Aus führungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung hervor. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Aus führungsvariante einer blockiergeschützten Kraftfahrzeugbremsanlage nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsvariante der blockiergeschützten Kraftfahrzugbremsanlage nach der Erfindung,

Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer bei der er findungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage ver wendeten Betätigungseinheit, und

Fig. 4 eine andere Ausführung des bei der Betätigungs einheit nach Fig. 3 verwendeten Hauptzylinders.

In den Figuren der Zeichnung sind einander entsprechende Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 1 zeigt eine blockiergeschützte Kraftfahrzeugbrems anlage mit einem Unterdruckbremskraftverstärker 1, der über ein Eingangsglied 4 in bekannter Weise mit einem Bremspedal 3 verbunden ist. Auf der dem Eingangsglied 4 abgewandten Seite des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 ist ein Hauptbremszylinder 2 vorgesehen, dessen Druck räume 7, 8 mit einem Druckmittelvorratsbehälter 5 in Ver bindung stehen.

Eine erste hydraulische Leitung 11 verbindet den ersten Druckraum 7 mit den Radbremszylindern von nur schematisch dargestellten, ggf. der Hinterachse zugeordneten zwei Radbremsen 22, 23 über zwei als 2/2-Wegeventile ausge bildete Magnetventile 14, 24, die üblicherweise in einem Ventilblock untergebracht sind.

An den zweiten Druckraum 8 sind mittels einer zweiten hydraulischen Leitung 13 unter Zwischenschaltung zweier vorzugsweise elektromagnetisch betätigbarer Absperr ventile 44, 45 Radbremszylinder der nur schematisch dar gestellten zwei Radbremsen 20, 21 angeschlossen, denen zwei weitere Magnetventile 47, 48 vorgeschaltet sind und die beispielsweise der Vorderachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind.

Den Vorder- und Hinterradbremsen 20, 21, 22 und 23 ist jeweils ein Sensor 25, 26, 27 bzw. 28 zugeordnet, die über entsprechende Signalleitungen 29, 30, 31 bzw. 32 mit einer zentralen Regelelektronik 33 verbunden sind. Die Regel elektronik 33 ist über Steuerleitungen 34, 35, 36, 37 und 38 mit den Magnetventilen 47, 48, 14, 24 und den beiden Ab sperrventilen 44, 45 verbunden, um diese in Abhängigkeit von den Sensorsignalen zu betätigen.

An die hauptzylinderseitige Arbeitskammer des Unterdruck bremskraftverstärkers 1 ist über eine pneumatische Leitung 43 ein von der zentralen Regelelektronik 33 an steuerbares pneumatisches 3/2-Wegeventil 42 ange schlossen, das die erwähnte Arbeitskammer wahlweise (über ein Rückschlagventil 41) mit einer Unterdruckquelle 12 bzw. der Atmosphäre verbindet.

Um die an die einzelnen Druckräume 7, 8 des Hauptzylinders 2 angeschlossenen Radbremszylinder bei der Betätigung mit gleichen hydraulischen Drücken beaufschlagen zu können, ist schließlich eine hydraulische Anordnung 15 vorge sehen, die einen Druckausgleich zwischen den beiden Druckräumen 7, 8 ermöglicht. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht die Anordnung 15 aus zwei hydraulischen Räumen 17, 18, die durch einen begrenzt verschiebbaren Kolben 16 voneinander getrennt und mittels hydraulischer Leitungen 39, 40 an die Ausgangsseite der Absperrventile 44, 45 bzw. die hydraulische Leitung 11 angeschlossen sind. Im Rahmen des Erfindungsgedankens ist es durchaus denkbar, die Absperrventile 44, 45, in dem erwähnten Ven tilblock unterzubringen. Das gleiche gilt auch für die hydraulische Anordnung 15, die auch im Gehäuse des Haupt bremszylinders 2 integriert sein kann.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage sind die beiden Radbremsen 20, 21 der Vorderachsräder unter Zwischen schaltung der Magnetventile 47, 48 einzeln an die beiden Absperrventile 45, 44 angeschlossen, wobei mit dem Leitungsabschnitt 49 zwischen dem Absperrventil 45 und dem Magnetventil 47 der erste hydraulische Raum 17 der im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnten hydraulischen Anordnung 15 verbunden ist, deren zweiter hydraulischer Raum 18 mit der ersten hydraulischen Leitung 11 in Verbindung steht. Eine zweite baugleiche hydraulische Anordnung 50 ist zwischen der hydraulischen Leitung 11 und dem vom Ab sperrventil 44 zur Radbremse 21 führenden Leitungs abschnitt 51 so geschaltet, daß deren erster hydraulischer Raum 77 bei einer Normalbremsung mit dem zur Radbremse 21 zugeführten Druck beaufschlagt wird, während in dem zweiten hydraulischen Raum 78 der den Radbremsen 22, 23 zugeführte hydraulische Druck herrscht.

Der Unterdruckbremskraftverstärker 1 der in Fig. 3 ge zeigten Baugruppe weist zwei schalenförmige, mit ihren offenen Seiten zusammengebaute Gehäuseteile 148, 149 auf, die ein Verstärkergehäuse 100 bilden. Das in Fig. 1 links gezeichnete, mit einem näher nicht bezeichneten pneu matischen Anschluß versehene Gehäuseteil 148 ist fest mit dem Tandem-Hauptbremszylinder 2 verbunden, während im rechten Gehäuseteil 149 ein ein Steuerventil 101 auf nehmendes Steuergehäuse 102 gleitend und abgedichtet ge führt ist. Das Steuerventil 101 wird dabei von einem mit dem Eingangsglied 4 verbundenen Ventilkolben 124 be tätigt.

Wie der Zeichnung ohne weiteres zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem dargestellten Unterdruck-Bremskraftver stärker 1 um einen Bremskraftverstärker in Tandemaus führung, dessen Gehäuse 100 durch eine Trennwand 141 in zwei pneumatische Räume 142 und 143 unterteilt ist. Der in der Zeichnung rechts dargestellte pneumatische Raum 142 wird durch eine darin angeordnete, aus einem Membran teller 108 und einer daran anliegenden Rollmembran 109 bestehende erste bewegliche Wand 107 in eine erste Unter druckkammer 105 sowie eine erste Arbeitskammer 106 unter teilt, während im links gezeigten pneumatischen Raum 143 eine mit dem Bezugszeichen 144 versehene zweite beweg liche Wand eine mit der ersten Unterdruckkammer 105 in Verbindung stehende zweite Unterdruckkammer 145 sowie eine mit der ersten, bei einer Normalbremsung mittels des Steuerventils 101 belüftbaren Arbeitskammer 106 in Ver bindung stehende zweite Arbeitskammer 146 begrenzt.

Das eingangsgliedseitige Gehäuseteil 149 ist vorzugsweise mit radialen Stegen 58 versehen, die die beiden Arbeits kammern 106, 146 verbindende Belüftungskanäle begrenzen. An diesen Stegen 58 stützt sich die Trennwand 141 ab und wird durch einen Haltering 52 axial gehalten, der im Ver bindungsbereich der beiden Gehäuseteile 148, 149 an seinem Rand eingespannt ist.

Die Übertragung der von der zweiten beweglichen Wand 144 aufgebrachten Verstärkungskraft auf das Steuergehäuse 102 erfolgt mittels einer durch die Trennwand 141 abgedichtet hindurchgeführten metallischen Hülse 147.

Im Inneren des Verstärkergehäuses 100 befindet sich eine erste metallische Hülse 125, die an ihrem dem Steuer gehäuse 102 zugewandten Ende einen axialen Abschnitt 53 kleineren Durchmessers aufweist. Der Abschnitt 53 ist mit zwei radial gegenüberliegend ausgebildeten Schlitzen 150 versehen, die ein durch eine axiale Verlängerung 60 des Ventilkolbens 124 sich hindurch erstreckendes Kraftüber tragungselement - Querstift 123 - aufnehmen, das gleich zeitig eine koaxial zur Verlängerung 60 innerhalb des zylindrischen Abschnitts 53 angeordnete Entspannungshülse 110 hält, deren Aufgabe im nachfolgenden Text erläutert wird.

Die Länge der Schlitze 150 ist dabei vorzugsweise größer bemessen als der Abstand zwischen dem Ende des Abschnitts 53 und einer am Steuergehäuse 102 anliegenden Abstütz platte 126, so daß eine begrenzte Bewegung des Ventil kolbens 124 in Betätigungsrichtung möglich ist, bevor die erste Hülse 125 durch die bewegliche Wand 107 verschoben wird. Eine Relativbewegung des Ventilkolbens 124 gegen über der Entspannungshülse 110 wird durch zwei radial gegenüberliegende, in der Entspannungshülse 110 ausge bildete Schlitze 104 ermöglicht.

Die erste Hülse 125 ist an ihrem dem Steuergehäuse 102 abgewandten Ende in einer zweiten metallischen Hülse 116 teleskopartig geführt, die mit einem am hauptzylinder seitigen Gehäuseteil 148 ausgebildeten, ins Innere des Verstärkergehäuses 100 hineinragenden axialen rohr förmigen Fortsatz 61 formschlüssig, beispielsweise durch Einscherungen 151, verbunden ist. Da die erste Hülse 125 unter der Wirkung einer Ventilkolben-Rückstellfeder 62 an einer an der zweiten Hülse 116 ausgebildeten radialen Ringfläche 55 unter Vorspannung anliegt, wird der Ventil kolben 124 am hauptzylinderseitigen Gehäuseteil 148 ge fesselt und dadurch gegenüber dem Steuergehäuse 102 positioniert. Die Ringfläche 55 dient gleichzeitig als Anlage für eine Rückstellfeder 117, die zum Zurückstellen der beiden beweglichen Wände 107, 144 vorgesehen ist und die andererseits an der Abstützplatte 126 abgestützt ist. Die Abstützplatte 126 verhindert dabei ein Verschieben einer den Ventilkolben 124 gegenüber dem Steuergehäuse 102 abdichtenden Dichtung, im dargestellten Beispiel einer Dichtmanschette 59.

Die ebenfalls an der Abstützplatte 126 axial anliegende Entspannungshülse 110 steht im Eingriff mit dem radial außenliegenden Teil (Außenkolben) 121 eines den ersten Druckraum 7 des Tandemhauptzylinders 2 begrenzenden, zweiteilig ausgebildeten ersten Kolbens 9, so daß bei Be tätigung eine direkte Übertragung der von den beweglichen Wänden 107, 144 aufgebrachten Verstärkungskraft auf den Außenkolben 121 erfolgt. Zu diesem Zweck weist die Ent spannungshülse 110 an ihrem dem Hauptzylinder 2 zuge wandten Ende eine konvex gekrümmte Auflagefläche 56 auf, deren Form der einer am Ende des Außenkolbens 21 ausge bildeten konkav gekrümmten Auflagefläche 57 entspricht.

Der den zweiten Teil (Innenkolben) 120 des ersten Kolbens 8 führende Außenkolben 121 ist an seinem der Ent spannungshülse 110 zugewandten Ende mit einer zylindrischen Ausnehmung 63 versehen, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Innenkolbens 120. Diese Ausnehmung 63 nimmt eine Kraftübertragungshülse 140 auf, die mit einer radialen Ringfläche 64 versehen ist, die in Lösestellung am Boden der Ausnehmung 63 anliegt und die bei Betätigung ein Mitnehmen des Innenkolbens 120 vom Außenkolben 121 ermöglicht. Der Innenkolben 120 ist dabei an seiner dem ersten Druckraum 7 abgewandten Stirn seite mit einer kalottenförmigen Ausnehmung 69 versehen, die sich zunächst in einem geringen axialen Abstand vom Ende der Verlängerung 60 des Ventilkolbens 124 befindet. Erreicht der im ersten Druckraum 7 aufgebaute hydrau lische Druck einen vorbestimmten Wert, so wird der Innenkolben 120 entgegen der Betätigungsrichtung ver schoben, so daß zwischen dem Ende der Verlängerung 60 und dem Innenkolben 120 zu einer Berührung kommt. Gleich zeitig wird in der gleichen Richtung die Kraftüber tragungshülse 140 gegen die Wirkung einer sie vorspannen den Feder 118 verschoben, deren anderes Ende sich am Außenkolben 121, vorzugsweise mittels eines Sicherungs ringes 65, abstützt. Die feste Positionierung der Feder 118 in der Ausnehmung 63 ermöglicht eine exakte Ein stellung der "Springerhöhe" der Ansprechcharakteristik durch Änderung der Einbaulänge bzw. der Federrate der Feder 118.

Um zu gewährleisten, daß sich die beiden Hauptzylinder kolben 9,10 bei der Betätigung in einem Abstand a von einander synchron bewegen, muß für ihre hydraulisch aktiven Querschnittsflächen A₁ bzw. A₂ die folgende Bedingung erfüllt sein:

A₁ die hydraulisch aktive Fläche des ersten Kolbens 9,
A₂ die hydraulisch aktive Fläche des zweiten Kolbens 10,
V₁ das aus dem ersten Druckraum 7 verdrängte Druck mittelvolumen und
V₂ das aus dem zweiten Druckraum 7 verdrängte Druck mittelvolumen

bedeuten.

Wie der Fig. 3 weiter zu entnehmen ist, ist der den zweiten Druckraum 8 begrenzende zweite Kolben 10 zweiteilig ausgebildet und besteht vorzugsweise aus einem hülsen förmigen ersten radial außenliegenden Kolbenteil 119, in dem ein zweiter Kolbenteil 130 abgedichtet geführt ist. Der zweite Kolbenteil 130 ist durch eine axiale Verlängerung 131 des Innenkolbens 120 gebildet, deren Durchmesser kleiner als der des Innenkolbens 120 ist. Dadurch entsteht im Übergangsbereich am Innenkolben 120 eine Ringfläche, deren Bedeutung im nachfolgenden Text erläutert wird. Im ersten Druckraum 7 sind zwei Rückstellfedern 111, 113 ange ordnet, die die beiden Kolben 9, 10 entgegen der Betäti gungsrichtung vorspannen bzw. an im Hauptzylindergehäuse ausgebildeten Anschlägen halten, wobei die radial außen liegende Rückstellfeder mit dem Außenkolben 121 und die radial innenliegende Rückstellfeder 113 mit dem hülsen förmigen Teil 119 des zweiten Kolbens 10 zusammenwirkt. Um ein Nachlaufen des Druckmittels aus dem nicht gezeigten Vorratsbehälter in die Druckräume 7 und 8 zu ermöglichen, sind im Außenkolben 120 bzw. dem hülsenförmigen Kolbenteil 119 radiale Bohrungen 114 vorgesehen, die in Lösestellung in axialem Abstand vor der Dichtlippe je einer feststehen den Dichtmanschette 115 angeordnet sind. Die radial innen liegende Fläche der Dichtmanschette 115 wird durch einen Stützring 122 versteift, der den Außenkolben 121 bzw. den Kolbenteil 119 mit radialem Spiel umgreift, so daß das Druckmittel durch den so entstehenden Ringspalt strömen kann. Der axiale Abstand zwischen den Bohrungen 114 und der erwähnten Dichtlippe stellt den Schließweg der so ge stalteten Ventilanordnung, nach dessen Zurücklegen in den beiden Druckräumen 7, 8 ein hydraulischer Druck aufgebaut werden kann.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der in Fig. 1 darge stellten erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugbremsanlage im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben:

Bei einer Normalbremsung, bei der die beiden Absperrventile 44, 45 offen bleiben und das pneumatische 3/2-Wegeventil 42 die hauptzylinderseitige Arbeitskammer 145 (Fig. 3) des Unterdruckbremskraftverstärkers mit der Unterdruckquelle 12 verbindet, erfolgt der Druckauf- und -abbau wie bei einer bekannten, aus einem Hauptbremszylinder und einem ihm vor geschalteten Unterdruckbremskraftverstärker bestehenden Be tätigungseinheit.

Die hydraulische Anordnung 15 ermöglicht dabei einen Durck ausgleich zwischen den beiden Druckräumen 7 und 8 des Hauptzylinders 2.

Wird nun während eines Bremsvorganges von einem der Sensoren 25 bis 28 ein Blockieren eines der Räder festge stellt, so erzeugt die zentrale Regelelektronik 33 Um schaltsignale, die ein gleichzeitiges Umschalten der Ab sperrventile 44, 45 bewirken, so daß der zweite Druckraum 8 abgesperrt wird und der Innenkolben 120 bzw. das Bremspedal 3 in der angesteuerten Position stehen bleibt. Gleichzeitig wird durch die Regeltechnik das pneumatische 3/2-Wegeventil 42 umgeschaltet, so daß die bewegliche Wand 6 (bzw. 107 und 144) des Unterdruckbremskraftverstärkers 1 kraftlos wird und der in den Radbremsen herrschende Druck durch die Rück stellbewegung des ersten Kolbens 9 bzw. seines Außenkolbens 120 abgebaut werden kann. Der Abbau des den Radbremsen 22, 23 zugeführten Druckes kann dabei direkt über die hydraulische Leitung 11 erfolgen, während der in den Radbremsen 20, 21 herrschende Druck durch Verschieben des Kolbens 16 der hydraulischen Ausgleichsanordnung 15 abge baut wird.

Wie insbesondere der Fig. 3 zu entnehmen ist, befindet sich das dem Innenkolben 120 zugewandte Ende des im Außenkolben 121 teilweise geführten Kolbenteiles 119 in einem geringen axialen Abstand b von der am Innenkolben 120 ausgebildeten Ringfläche. Da der hülsenförmige Kolbenteil 119 bei Normal bremsung vom Innenkolben 120 nicht verschoben werden soll, muß der Abstand b größer gewählt werden als der axiale Ab stand a zwischen dem Außenkolben 121 und dem radial außen liegenden Kolbenteil 119 des zweiten Kolbens 10.

In einem Blockierregelfall, in dem der Kolbenteil 119 stehenbleibt und der Innenkolben 120 an diesem Teil zur Anlage kommt, muß der Abstand b überfahren werden. Dies hat ein Durchfallen des Pedals 3 um diesen Betrag zur Folge. Bei der Regelung ist es auch denkbar, daß der Außenkolben 121 bis auf Anschlag zurückgefahren wird, so daß die in ihm vorgesehenen Bohrungen 114 die Dichtmanschette 115 über fahren und die Verbindung zwischen dem ersten Druckraum 7 und dem Vorratsbehälter 5 freigegeben wird, so daß der im System herrschende Restdruck auf Null abgebaut werden kann.

Fällt bei einer Betätigung der erste Druckraum 7 bzw. der daran angeschlossene Bremskreis beispielsweise durch ein Leck aus, so werden sowohl die am Außenkolben 121 als auch am Innenkolben 120 ausgebildeten Ringflächen unwirksam. Durch die Berührung zwischen dem Außenkolben 121 und dem radial außenliegenden Kolbenteil 119 des zweiten Kolbens 10 erfolgt eine Übertragung der Verstärkunskraft auf den Kolbenteil 119, während die am Pedal 3 wirkende Betäti gungskraft den Innenkolben 120 und somit den radial innen liegenden Kolbenteil 130 des zweiten Kolbens 10 verschiebt. Da die hydraulisch wirksame Fläche des Kolbenteiles 130 kleiner ist als die hydraulisch wirksame Gesamtfläche des Innenkolbens 120, tritt bei der Kraftübertragung beim Aus fall des ersten Druckraums 7 ein Stufensprung auf, der eine größere Übersetzung zur Folge hat.

Bei einem Ausfall des zweiten Druckraumes 8 entspricht die hydraulische Übersetzung der in Fig. 3 gezeigten Betäti gungseinheit dem Verhältnis zwischen der Gesamtfläche des ersten Kolbens 9 und der am Innenkolben 120 ausgebildeten erwähnten Ringfläche. Durch die beschriebene Ausbildung der beiden Hauptzylinderkolben 9, 10 wird erreicht, daß bei Aus fall eines hydraulischen Kreises ständig eine hydraulische Übersetzung im anderen (intakten) Kreis zur Verfügung steht.

Bei der in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführung des dem Unterdruckbremskraftverstärkers vorschaltbaren Tandemhaupt zylinders 2 ist der zweite Kolben 10 einteilig ausgebildet und mittels einer im zweiten Druckraum 8 angeordneten Rück stellfeder 132 vorgespannt. Die Rückstellfeder 132 ist dabei vorzugsweise am Boden der Hauptzylinderbohrung gefesselt.

An seinem dem ersten Kolben 9 zugewandten Ende weist der zweite Kolben 10 eine teilweise leicht konisch ausgebildete zylindrische Ausnehmung 127 auf, die eine elastische Reaktionsscheibe 128 aufnimmt, an der sich einerseits der Innenkolben 120 und andererseits, mittels einer Kraftüber tragungshülse 129, der Außenkolben 121 axial abstützen. Eine an der Kraftübertragungshülse 129 ausgebildete, vom Außenkolben 121 abgewandte Ringfläche 133 befindet sich dabei in einem geringen axialen Abstand a′ vom Ende des zweiten Kolbens 20, wobei der Abstand a′ dem im Zusammen hang mit Fig. 3 erwähnten Abstand a entspricht. Durch diese Maßnahme wird eine Notübersetzung beim Ausfall des ersten Druckraumes 7 erreicht, die als Verhältnis der Fläche der Reaktionsscheibe 128 zur Fläche des daran anliegenden Endes des Innenkolbens 120 definiert wird.

Bezugszeichenliste

  1 Unterdruckbremskraftverstärker
  2 Hauptbremszylinder
  3 Bremspedal
  4 Eingangsglied
  5 Druckmittelvorratsbehälter
  6 bewegliche Wand
  7 erster Druckraum
  8 zweiter Druckraum
  9 erster Kolben
10 zweiter Kolben
11 erste Leitung
12 Unterdruckquelle
13 zweite Leitung
14 hydraulisches 2/2-Wegeventil
15 hydraulische Anordnung
16 Kolben
17 hydraulischer Raum
18 hydraulischer Raum
20 Radbremse
21 Radbremse
22 Radbremse
23 Radbremse
24 hydraulisches 2/2-Wegeventil
25 Sensor
26 Sensor
27 Sensor
28 Sensor
29 Signalleitung
30 Signalleitung
31 Signalleitung
32 Signalleitung
33 zentrale Regelelektronik
34 Steuerleitung
35 Steuerleitung
36 Steuerleitung
37 Steuerleitung
38 Steuerleitung
39 Leitung
40 Leitung
41 Rückschlagventil
42 3/2-Wegeventil
43 pneumatische Leitung
44 Absperrventil
45 Absperrventil
46 Kolben
47 Ventile
48 Ventile
49 Leitungsabschnitt
50 hydraulische Anordnung
51 Leitungsabschnitt
52 Haltering
53 Abschnitt
55 Ringfläche
56 Anlagefläche
57 Anlagefläche
58 Steg
59 Dichtung
60 Verlängerung
61 Fortsatz
62 Kolbenrückstellfeder
63 Ausnehmung
64 Ringfläche
65 Sicherungsring
69 kalottenförmige Ausnehmung
77 hydraulischer Raum
78 hydraulischer Raum
100 Verstärkergehäuse
101 Steuerventil
102 Steuergehäuse
103 Tellerventil
104 Ausnehmung
105 erste Arbeitskammer
106 zweite Arbeitskammer
107 bewegliche Wand
108 Membranteller
109 Rollmembran
110 Entspannungshülse
111 Rückstellfeder
112 Tellerventilhalter
113 Rückstellfeder
114 Bohrung
115 Dichtmanschette
116 Hülse
117 Rückstellfeder
118 Druckfeder
119 Kolbenteil
120 Innenkolben
121 Außenkolben
122 Stützring
123 Querstift
124 Ventilkolben
125 Hülse
126 Abstützplatte
127 Ausnehmung
128 Reaktionsscheibe
129 Kraftübertragungshülse
130 Kolbenteil
131 Verlängerung
132 Rückstellfeder
133 Ringfläche
140 Kraftübertragungshülse
141 Trennwand
142 pneumatischer Raum
143 pneumatischer Raum
144 zweite bewegliche Wand
145 dritte Arbeitskammer
146 vierte Arbeitskammer
147 Hülse
148 Gehäuseteil
149 Gehäuseteil
150 Schlitz
151 Einscherung

Claims

1. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage, mit einer Betätigungseinheit, die aus einem zwei durch zwei Hauptzylinderkolben begrenzte Druckräume aufweisenden Hauptbremszylinder, vorzugsweise einem Tandemhaupt zylinder und einem ihm vorgeschalteten, mittels eines Eingangsglieds betätigbaren Unterdruck-Bremskraftver stärker besteht, wobei an die Druckräume des Haupt bremszylinders über hydraulische Leitungen Radbrems zylinder angeschlossen sind, mit einer zentralen Regel elektronik, an deren Eingänge Ausgangssignale von das Drehverhalten der zu bremsenden Räder erfassenden Sensoren zugeführt werden und deren Steuersignale in einem Blockierregelfall in hydraulische Leitungen eingefügte, den Radbremszylindern vorgeschaltete Druckmittelventile steuern, wobei der Primärkolben des Tandemhauptzylinders zweiteilig ausgebildet ist und aus einem Außenkolben und einem darin geführten, mit dem Eingangsglied in kraftübertragender Verbindung stehenden Innenkolben besteht und eine im Gehäuse des Unterdruck-Bremskraftverstärkers eine in einem Blockierregelfall belüftbare Unterdruckkammer von einer Arbeitskammer trennende bewegliche Wand unabhängig vom Eingangsglied bewegbar ist und mit dem Außenkolben in Verbindung steht, und wobei durch das Eingangsglied ein mit dem Innenkolben zusammenwirkender Ventilkolben eines Steuerventils betätigbar ist, durch dessen Betätigung die Arbeitskammer belüftet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den zweiten Kolben (10) begrenzte zweite Druckraum (8) in einem Blockierregelfall mittels einer Ventilanordnung (44, 45) absperrbar ist und daß die beiden Hauptzylinderkolben (9, 10) bei der Betätigung in einem konstant bleibenden axialen Abstand voneinander synchron bewegt werden.

2. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang der den zweiten Druckraum (8) absperrenden Ventilanordnung (44, 45) und dem durch den ersten Kolben (9) begrenzten ersten Druckraum (7) eine hydraulische Anordnung (15) geschaltet ist, die einen Druckausgleich bei gleichzeitiger Trennung der beiden Druckräume (7, 8) ermöglicht.

3. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung durch zwei parallel geschaltete, elektromagnetisch betätigbare Absperrventile (44, 45) gebildet ist.

4. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Absperrventil (44 bzw. 45) je eine Radbremse (20 bzw. 21) zugeordnet ist und daß zwischen dem ersten Druckraum (7) und dem Ausgang des ersten Absperrventils (44) bzw. zweiten Absperrventils (45) eine erste bzw. zweite hydraulische Anordnung (15, 50) geschaltet ist, die einen Druckausgleich ermöglicht.

5. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Anordnungen (15 bzw. 50) durch zwei mittels eines Zwischenkolbens (16 bzw. 46) voneinander getrennte hydraulische Räume (17, 18 bzw. 47, 48) gebildet sind.

6. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Flächen (A₁ bzw. A₂) des ersten bzw. zweiten Kolbens (9 bzw. 10) die folgende Gleichung gilt: wobeiV₁ - das aus dem ersten Druckraum (7) verdrängte Druckmittelvolumen und
V₂ - das aus den zweiten Druckraum (8) verdrängte Volumenbedeuten.

7. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Haupt zylinderkolben mittels Rückstellfedern in Lösestellung an im Hauptzylindergehäuse ausgebildeten Anschlägen gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß beide Rückstellfedern (111, 113) im ersten Druckraum (7) angeordnet und am Hauptzylindergehäuse abgestützt sind.

8. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Druckräume des Hauptbremszylinders über absperrbare Nachlaufräume mit einem Druckmittelsvorratsbehälter in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbin dung durch eine oder mehrere im Hauptzylinderkolben (9, 10) vorgesehene radiale Bohrungen (114) gebildet ist, die in Lösestellung in axialem Abstand von der Dichtlippe einer stehenden Dichtmanschette (115) ange ordnet sind.

9. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach An spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtmanschette (115) einen Stützring (122) aufweist, der den Hauptzylinderkolben (9, 10) mit radialem Spiel umgreift.

10. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der zweite Kolben (10) an seinem dem ersten Kolben (9) zugewandten Ende eine zylindrische Ausnehmung (127) aufweist, in der eine elastische Reaktionsscheibe (128) angeordnet ist, an der sich der Innenkolben (120) direkt und der Außen kolben (121) über eine Kraftübertragungshülse (129) abstützt.

11. Blockiergeschützte Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich net, daß der zweite Kolben (10) durch zwei koaxial zueinander angeordnete Kolbenteile (119, 130) gebildet ist, wobei der radial innenliegende Kolbenteil (130) durch eine axiale Verlängerung (131) des Innenkolbens (120) gebildet ist, deren Querschnittsfläche (hydraulische wirksame Fläche) kleiner ist als die Gesamtfläche des Innenkolbens (120).