WO1997021573A1 - Hydraulische bremsanlage für strassenfahrzeuge, insbesondere personenkraftwagen - Google Patents

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WO1997021573A1
WO1997021573A1 PCT/DE1996/001806 DE9601806W WO9721573A1 WO 1997021573 A1 WO1997021573 A1 WO 1997021573A1 DE 9601806 W DE9601806 W DE 9601806W WO 9721573 A1 WO9721573 A1 WO 9721573A1
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brake
piston
pressure
valve
pressure chamber
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PCT/DE1996/001806
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Ernst-Dieter Schäfer
Eberhardt Schunck
Andreas KÄSSMANN
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T8/3615Electromagnetic valves specially adapted for anti-lock brake and traction control systems
    • B60T8/3655Continuously controlled electromagnetic valves

Definitions

  • Hydraulic brake system for road vehicles especially Perspnen motor vehicles
  • the invention relates to a hydraulic brake system according to the preamble of claim 1.
  • Such a hydraulic brake system with a master brake cylinder is already known from DE 43 43 386 AI, which has a displaceable piston which acts on a travel simulator spring when the service brake is actuated.
  • the spring consists of an elastomer with closed-pore, gas-filled cells. It produces a progressive pedal characteristic, ie with increasing brake pedal travel, a progressively increasing counterforce becomes effective. Moving the piston when the pedal is actuated is only possible if pressure medium can be displaced into the reservoir from the second pressure chamber of the master brake cylinder. For this purpose, a line connection is created, which leads out of the master brake cylinder, an electromagnetic one contains switchable shut-off valve and leads into the pressure medium reservoir.
  • an electronic control unit is provided for controlling this shut-off valve, the servo pressure source and further solenoid valves serving for brake pressure modulation in wheel brake cylinders.
  • the control device is required to control the shut-off valve, which makes the brake system more expensive.
  • the hydraulic brake system according to the invention with the characterizing feature of claim 1 has the advantage that the electromagnetically switchable shut-off valve is replaced by a mechanically controlled one, which allows the control device to be simplified.
  • the first valve is closed when the service brake is effective, so that the third valve keeps the connection between the second pressure chamber of the master brake cylinder and the pressure medium reservoir open and the travel simulator spring is actuated. If, on the other hand, the service brake has failed and the first pressure chamber of the master brake cylinder is connected to the brake circuit, the third valve blocks the exchange of pressure medium from the second pressure chamber with the pressure medium reservoir after a partial stroke of the first piston.
  • the path simulator spring is therefore not effective.
  • the development of the brake system according to the invention according to claim 3 is characterized by a high functional reliability of the third valve due to the mechanical coupling of the tappet to the first piston.
  • the embodiment of the invention characterized in claim 5 specifies a path simulator spring which is resistant to pressure medium and which maintains constant properties over the life of the vehicle.
  • FIG. 1 shows a circuit diagram of a hydraulic brake system for Passenger cars
  • Figure 2 shows a longitudinal section through a master cylinder used in the brake system as a first embodiment
  • Figure 3 shows a longitudinal section through a modified master cylinder as a second embodiment.
  • a hydraulic brake system 10 for passenger cars shown in FIG. 1 has one of the wheel brakes 11, 12
  • the brake system 10 thus has an externally powered service brake.
  • the brake system 10 also includes a muscle-operated auxiliary brake. This has a master brake cylinder 17 which can be actuated by a brake pedal 16 and has a pressure medium reservoir 18.
  • Master cylinder 17 is single-circuit, i. H. it is connected to the brake circuit I through a line 19 and a first valve 20 arranged therein. In the drawn position of the valve 20, the auxiliary brake therefore only acts on the wheel brakes 11 and 12 of the front axle VA. When the service brake is effective, the valve 20 blocks the connection between the master brake cylinder and the wheel brakes 11 and 12.
  • the first valve 20 associated with the master brake cylinder 17 is therefore referred to below as a shut-off valve.
  • the servo pressure source 15 sucks pressure medium from the reservoir 18 of the master brake cylinder 17 and tensions it at high pressure for the function of the service brake in front. Pressure medium removed from the wheel brakes 11 to 14 during the operation of the service brake is returned to the reservoir 18. To shut off the brake circuit I against the pressure medium reservoir 18 with an effective auxiliary brake is in a to
  • each wheel brake 11 to 14 is assigned two valves 25 and 26 for brake pressure modulation when the service brake is effective.
  • the brake system 10 is equipped with an electronic control unit 29, to which, in addition to the valves 20, 24, 25 and 26, a travel sensor 30 which detects the travel of the brake pedal 16 and six pressure sensors 31 to 36 are connected, with which the pressure generated by the master brake cylinder 17 is connected, the pressure provided by the servo pressure source 15 and the pressures controlled in the wheel brakes 11 to 14 can be detected.
  • the service brake acts electro-hydraulically, ie when the brake pedal 16 is actuated by the driver of the passenger car, the electrical travel signal detected by the travel sensor 30 and possibly further electrical signals from the electronic control device 29 for controlling the Valves 20, 24, 25 and 26 are evaluated in order to generate brake pressure in the wheel brakes 11 to 14 in accordance with the braking request, which is monitored by the control unit based on the electrical signals from the pressure sensors 31, 33 to 36.
  • a first piston 40 can be seen therein, which has a push rod 41 protruding from the master brake cylinder for the application of the brake pedal 16.
  • the first piston 40 is therefore referred to below as a angtang piston.
  • a second piston 42 is arranged floating in the master brake cylinder 17; it is mentioned below as a floating piston.
  • a first pressure chamber 43 filled with pressure medium. This is connected to the line 19 of the brake circuit I by a connection 44.
  • the floating piston 42 delimits a second pressure chamber 45, likewise filled with pressure medium, in which helical compression springs 46, 47 of the travel simulator 37 are arranged.
  • the helical compression springs 46, 47 connected in series are supported on the one hand on the floating piston 42 and on the other hand on the master brake cylinder 17.
  • a compression spring 48 is also received in the first pressure chamber 43, which on the one hand engages the rod piston 40 and on the other hand is supported on a stop ring 49 for the floating piston 42.
  • Floating pistons 42 are supported on a stop 50 of the master brake cylinder 17 due to the action of the path simulator springs 46, 47 on the stop ring 49 and the rod piston 40 due to the spring force of the compression spring 48.
  • the first pressure chamber 43 and the second pressure chamber 45 are connected to the pressure medium reservoir 18 in the drawn position of the two pistons 40 and 42.
  • a connecting piece 53 of the master brake cylinder 17th outgoing connecting bores 54 and 55 are provided for receiving the pressure medium reservoir 18.
  • the connecting bore 54 opens on the rod piston 40 into a circumferential groove 56 which is connected to an opening 57 in the rod piston.
  • the rod piston 40 has a coaxial through bore 58, which opens into the first pressure chamber 43.
  • the through bore 58 which is open in the rest position of the rod piston 40, can be shut off by a central valve 59 with a small piston stroke. This central valve 59 forms the second valve assigned to the master brake cylinder 17.
  • the floating piston 42 is also provided with a coaxial through hole 61.
  • a valve seat 62 of a seat valve 63 is formed in the floating piston 42.
  • a transverse bore 64 extends from the through bore 61 and opens into a circumferential groove 65 of the floating piston 42. This is sealed on both sides against the jacket 66 of the master cylinder 17. Since the aforementioned connection bore 55 meets the circumferential groove 65 at least in the rest position of the floating piston 42, there is therefore the aforementioned pressure-medium-conducting connection between the second pressure chamber 45 and the pressure-medium reservoir 18.
  • a tappet 69 with a closing body 70 matched to the valve seat 62 belongs to the third seat valve 63 forming the valve associated with the master brake cylinder 17.
  • the tappet 69 is guided in a longitudinally movable and sealed manner from the side of the rod piston 40.
  • the plunger 69 has a collar 71 facing away from the closing body, with which it is received in the first pressure chamber 43 in a sleeve-shaped extension 72 of the rod piston 40.
  • there is a shackled compression spring 73 which on the one hand Forms the closing spring of the central valve 59 and, on the other hand, holds the collar 71 of the tappet 69 on the base on the shoulder 72.
  • the compression spring 73 allows the plunger 69 to move in the direction of the rod piston 40.
  • the closing body 70 is at a greater distance from the valve seat of the seat valve 63 than the closing stroke of the central valve 59.
  • the closing stroke of the seat valve 63 switching the connection of the second pressure chamber 45 to the pressure medium reservoir 18 is greater than the closing stroke of the central valve 59 switching the connection of the first pressure chamber 43 to the pressure medium reservoir.
  • the central valve 59 depends on the stroke of the rod piston 40 switching; due to the mechanical coupling of the plunger 69 with the
  • Rod piston 40 also applies to the seat valve 63.
  • the second embodiment of the master cylinder 17 shown in Figure 3 is largely identical to that of Figure 2. It differs essentially only in that the floating piston 42 and the path simulator springs 46, 47 are arranged in a sleeve-shaped screw-in part 76, which is on the side facing away from the pedal the master brake cylinder 17 is screwed into it.
  • the screw-in part 76 has at least one opening 77 on the circumferential side, which is connected on the one hand to the circumferential groove 65 of the floating piston 42 and on the other hand to the connecting bore 55 to the pressure medium reservoir 18 of the master brake cylinder 17.
  • the two embodiments of the master brake cylinder 17 are designed for a single-circuit auxiliary brake.
  • the arrangement of the Travel simulator 37 in the master brake cylinder 17 can also be used in brake systems with two brake circuits of the auxiliary brake.
  • another piston, the separating piston is arranged between the rod piston 40 and the floating piston 42, which separates the first pressure chamber 43 from a second pressure chamber on the floating piston side.
  • This second pressure chamber is connected to the second brake circuit of the auxiliary brake.
  • the tappet 69 of the seat valve 63 is coupled to the separating piston.
  • a two-circuit master brake cylinder 17 consequently has a greater overall length than a single-circuit.
  • the screw-in part 76 of the second exemplary embodiment can therefore advantageously be used in such a two-circuit master brake cylinder because the fine machining of the
  • the master brake cylinder 17 has the following mode of operation in the context of the hydraulic brake system 10: With more effective
  • Service brake separates the shut-off valve 20 in line 19, the connection of the first pressure chamber 43 to the brake circuit I. After a short stroke of the rod piston 40, the central valve 59 closes the connection of the first pressure chamber 43 to the pressure medium reservoir 18. Since the closing stroke of the
  • the pressure medium enclosed in the first pressure chamber 43 forms a hydraulic column which, when the rod piston 40 is displaced further, simultaneously displaces the floating piston 42. This is possible because pressure medium from the second pressure chamber 45 through the through hole 61, the open seat valve 63, the transverse hole 64, the circumferential groove 65 and the connecting hole 55 can flow to the pressure medium reservoir 18.
  • the circumferential groove 65 is formed axially so long that this pressure medium-conducting connection exists even at the maximum stroke of the floating piston 42.
  • the two shut-off valves 20 and 24 assume the position shown in FIG. 1.
  • the rod piston 40 is displaced and the central valve 59 is closed, as described above.
  • pressure medium is displaced from the first pressure chamber 43 through the line 19 and the shut-off valve 20 into the brake circuit I and brake pressure is generated in the wheel brakes 11 and 12. Due to the
  • the closed seat valve 63 prevents pressure medium from flowing out of the second pressure chamber 45 to the pressure medium reservoir 18.
  • the floating piston 42 thus remains in its initial position tensioning of the helical compression springs 46, 47 is omitted.
  • the path simulator 37 therefore has no function when the auxiliary brake is effective.
  • the pedal characteristic is thus generated essentially by the elasticity of the elements of the brake system 10 belonging to the auxiliary brake.

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Abstract

Die Bremsanlage (10) umfaßt eine fremdkraftbetätigte Betriebsbremse und eine muskelkraftbetätigte Hilfsbremse. Zur Erzeugung einer gewünschten Pedalcharakteristik bei Betätigung der Betriebsbremse ist in einem Hauptbremszylinder (17) ein Wegsimulator (37) vorgesehen. Dieser weist in einem Druckraum (45) angeordnete Druckfedern (46, 47) auf. Der Druckraum (45) ist von einem Schwimmkolben (42) mit einem Sitzventil (63) begrenzt, welches eine druckmittelleitende Verbindung des Druckraums mit einem Druckmittelvorratsbehälter des Hauptbremszylinders (17) schaltet. Die Funktion des Sitzventils (63) ist vom Hub eines Stangenkolbens (40) abhängig, mit dem bei betätigter Hilfsbremse Druckmittel aus einem ersten Druckraum (43) ausstoßbar ist. Der Wegsimulator (37) ist wirksam, wenn beim Betätigen der Betriebsbremse ein Ausstoß von Druckmittel aus dem ersten Druckraum (43) unterbleibt und demzufolge das Sitzventil (63) seine Offenstellung einnimmt.

Description

Hydraulische Bremsanlage für Straßenfahrzeuge, insbesondere PerspnenKraftwagen
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Bremsanlage nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Aus DE 43 43 386 AI ist schon eine derartige hydraulische Bremsanlage mit einem Hauptbremszylinder bekannt, der einen bei betätigter Betriebsbremse auf eine Wegsimulatorfeder einwirkenden, verschiebbaren Kolben hat. Die Feder besteht aus einem Elastomer mit geschlossenporigen, gasgefüllten Zellen. Sie erzeugt eine progressive Pedalcharakteristik, d. h. mit zunehmendem Weg des Bremspedals wird eine progressiv ansteigende Gegenkraft wirksam. Das Verschieben des Kolbens bei Pedalbetätigung ist nur dann möglich, wenn aus dem zweiten Druckraum des Hauptbremszylinderε Druckmittel in den Vorratsbehalter verdrängt werden kann. Hierzu ist eine Leitungsverbindung geschaffen, welche aus dem Hauptbremszylinder herausführt, ein elektromagnetisch schaltbares Absperrventil enthält und in den Druckmittelvorratsbehälter führt. Ferner ist ein elektronisches Steuergerät vorgesehen zur Steuerung dieses Absperrventils, der Servodruckquelle und weiterer, der Bremsdruckmodulation in RadbremsZylindern dienenden Magnetventilen. Abgesehen davon, daß die Feder Probleme beim Langzeitverhalten verursachen kann, bedarf es zur Steuerung des Absperrventils einer speziellen Ausgestaltung des Steuergerätes, was die Bremsanlage verteuert.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße hydraulische Bremsanlage mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß das elektromagnetisch schaltbare Absperrventil durch ein mechanisch gesteuertes ersetzt ist, welches eine Vereinfachung des Steuergeräts erlaubt. Das erste Ventil ist bei wirksamer Betriebsbremεe geschlossen, so daß das dritte Ventil die Verbindung zwischen dem zweiten Druckraum deε Hauptbremszylinders sowie dem Druckmittelvorratsbehälter offen hält und die Wegsimulatorfeder betätigt wird. Ist dagegen die Betriebsbremse ausgefallen und der erste Druckraum des Hauptbremszylinders mit dem Bremskreis verbunden, so sperrt das dritte Ventil nach einem Teilhub des ersten Kolbens den Austausch von Druckmittel aus dem zweiten Druckraum mit dem Druckmittelvorratsbehälter. Die Wegsimulatorfeder wird daher nicht wirksam.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Bremεanlage möglich. Mit der im Anspruch 2 gekennzeichneten Ausgestaltung der Erfindung ist eine einbauraumsparende Anordnung des dritten Ventils erzielt. Außerdem sind keine außerhalb des Hauptbremszylinders gelegene Verbindungsleitungen zwischen dem dritten Ventil und dem Druckmittelvorratsbehälter erforderlich.
Die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bremsanlage nach Anspruch 3 zeichnet sich aufgrund der mechanischen Kopplung des Stößels mit dem ersten Kolben durch eine hohe FunktionsSicherheit des dritten Ventils aus.
Mit der im Anspruch 4 angegebenen Gestaltung des zweiten Kolbens ist auf einfache Weise eine bei wirksamer Betriebsbremse und daher verschiebbarem zweiten Kolben stets durchgängige Verbindung zwischen dem zweiten Druckraum und dem Druckmittelvorratsbehälter geschaffen.
Die im Anspruch 5 gekennzeichnete Ausgestaltung der Erfindung gibt eine gegenüber Druckmittel beständige Wegsimulatorfeder an, welche über die Lebensdauer des Fahrzeugs gleichbleibende Eigenschaften behält.
Mit der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 6 ist insbesondere bei zweikreisigen HauptbremsZylindern eine fertigungstechnisch günstige Lösung gefunden, weil hierdurch vermieden wird, eine sehr tiefe Bohrung feinzubearbeiten.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Schaltschema einer hydraulischen Bremsanlage für Personenkraftwagen, Figur 2 einen Längsschnitt durch einen in der Bremsanlage verwendeten Hauptbremszylinder als erstes Ausführungsbeispiel und Figur 3 einen Längsschnitt durch einen gegenüber Figur 2 abgewandelten Hauptbremszylinder als zweites Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Eine in Figur 1 dargestellte hydraulische Bremsanlage 10 für Personenkraftwagen weist einen den Radbremsen 11, 12 der
Vorderachse VA des Fahrzeugs zugeordneten Bremskreis I und einen den Radbremsen 13, 14 der Hinterachse HA zugeordneten Bremskreis II auf. An beide Bremskreise I und II ist eine Servodruckquelle 15 angeschlossen, welche die zur Erzeugung von Bremskraft benötigte Energie bereitstellt. Die Bremsanlage 10 hat also eine fremdkraftbetätigte Betriebsbremse. Die Bremsanlage 10 umfaßt auch eine muskelkraftbetätigte Hilfsbremse. Diese weist einen durch ein Bremspedal 16 betätigbaren Hauptbremszylinder 17 mit einem Druckmittelvorratsbehälter 18 auf. Der
Hauptbremszylinder 17 ist einkreisig ausgebildet, d. h. er steht durch eine Leitung 19 und einem in dieser angeordneten ersten Ventil 20 mit dem Bremskreis I in Verbindung. In der gezeichneten Stellung des Ventils 20 wirkt daher die Hilfsbremse nur auf die Radbremsen 11 und 12 der Vorderachse VA. Bei wirksamer Betriebsbremse sperrt das Ventil 20 die Verbindung zwischen dem Hauptbremszylinder und den Radbremsen 11 und 12. Das dem Hauptbremszylinder 17 zugeordnete erste Ventil 20 ist daher nachfolgend als Absperrventil bezeichnet.
Die Servodruckquelle 15 saugt Druckmittel aus dem Vorratsbehalter 18 des Hauptbremszylinders 17 an und spannt dieses auf hohem Druck für die Funktion der Betriebsbremse vor. Den Radbremsen 11 bis 14 während der Funktion der Betriebsbremse entnommenes Druckmittel wird in den Vorratsbehalter 18 zurückgeführt . Zum Absperren des Bremskreises I gegen den Druckmittelvorratsbehälter 18 bei wirksamer Hilfsbremse ist in einer zum
Druckmittelvorratsbehälter führenden Leitung 23 ein Absperrventil 24 angeordnet. Außerdem sind jeder Radbremse 11 bis 14 je zwei Ventile 25 und 26 für die Bremsdruckmodulation bei wirksamer Betriebsbremse zugeordnet.
Die Bremsanlage 10 ist mit einem elektronischen Steuergerät 29 ausgestattet, an welches neben den Ventilen 20, 24, 25 und 26 ein den Weg des Bremspedals 16 erfassender Wegsensor 30 sowie sechs Drucksensoren 31 bis 36 angeschloεεen sind, mit denen der vom Hauptbremszylinder 17 erzeugte Druck, der von der Servodruckquelle 15 bereitgestellte Druck sowie die in den Radbremsen 11 bis 14 eingesteuerten Drücke erfaßbar sind. Während die Hilfsbremse ohne Beteiligung des Steuergeräts 29 in herkömmlicher Weise hydraulisch arbeitet, wirkt die Betriebsbremse elektrohydraulisch, d. h. bei Betätigung des Bremspedals 16 durch den Fahrer des Personenkraftwagens wird das vom Wegsensor 30 erfaßte elektrische Wegsignal und gegebenenfalls weitere elektrische Signale vom elektronischen Steuergerät 29 zur Steuerung der Ventile 20, 24, 25 und 26 ausgewertet, um entsprechend dem Bremsanforderungswunsch in den Radbremsen 11 bis 14 Bremsdruck zu erzeugen, der anhand der elektrischen Signale der Drucksensoren 31, 33 bis 36 vom Steuergerät überwacht wird. Um dem Fahrer das bei einer herkömmlichen hydraulischen Bremsanlage gewöhnte Gefühl für die Betätigung des Bremspedals 16 (mit zunehmendem Pedalweg progressiv ansteigende Betätigungskraft) bei wirksamer Betriebsbremse zu vermitteln, ist im Hauptbremszylinder 17 ein Wegsimulator 37 angeordnet, was nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 beschrieben ist.
Beim in Figur 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel des Hauptbremszylinders 17 ist in diesem ein erster Kolben 40 erkennbar, welcher eine aus dem Hauptbremszylinder herausragende Druckstange 41 für den Angriff des Bremspedals 16 aufweist. Der erste Kolben 40 ist nachfolgend daher als Ξtangenkolben bezeichnet. Des weiteren ist im Hauptbremszylinder 17 ein zweiter Kolben 42 schwimmend angeordnet; er ist nachfolgend als Schwimmkolben erwähnt. Zwischen den beiden Kolben 40 und 42 befindet sich ein erster, druckmittelgefüllter Druckraum 43. Dieser steht durch einen Anschluß 44 mit der Leitung 19 des Bremskreises I in Verbindung. Stangenkolbenabgewandt begrenzt der Schwimmkolben 42 einen zweiten, ebenfalls druckmittelgefüllten Druckraum 45, in welchem Schraubendruckfedern 46, 47 des Wegsimulators 37 angeordnet sind. Die in Reihe geschalteten Schraubendruckfedern 46, 47 stützen sich einerseits am Schwimmkolben 42 und andererseits am Hauptbremszylinder 17 ab. Im ersten Druckraum 43 ist ebenfalls eine Druckfeder 48 aufgenommen, welche einerseits am Stangenkolben 40 angreift und andererseits an einem Anschlagring 49 für den Schwimmkolben 42 abgestützt ist. Bei nichtbetätigtem Bremspedal 16 sind, wie dargestellt, der
Schwimmkolben 42 aufgrund der Wirkung der Wegsimulatorfedern 46, 47 am Anschlagring 49 und der Stangenkolben 40 aufgrund der Federkraft der Druckfeder 48 an einem Anschlag 50 des Hauptbremszylinders 17 abgestützt.
Der erste Druckraum 43 und der zweite Druckraum 45 εtehen mit dem Druckmittelvorratsbehälter 18 in der gezeichneten Stellung der beiden Kolben 40 und 42 in Verbindung. Hierzu sind zwei, von einem Stutzen 53 des Hauptbremszylinders 17 für die Aufnahme des Druckmittelvorratsbehälters 18 ausgehende Verbindungsbohrungen 54 und 55 vorgesehen. Die Verbindungsbohrung 54 mündet am Stangenkolben 40 in eine Umfangsnut 56, die mit einem Durchbruch 57 des Stangenkolbens in Verbindung steht. Vom Durchbruch 57 ausgehend weist der Stangenkolben 40 eine koaxiale Durchgangsbohrung 58 auf, welche in den ersten Druckraum 43 mündet. Die in der Ruhestellung des Stangenkolbens 40 offene Durchgangsbohrung 58 ist bei kleinem Kolbenhub durch ein Zentralventil 59 absperrbar. Dieses Zentralventil 59 bildet das dem Hauptbremszylinder 17 zugeordnete zweite Ventil.
Der Schwimmkolben 42 ist ebenfalls mit einer koaxialen Durchgangsbohrung 61 versehen. In deren Verlauf ist im Schwimmkolben 42 ein Ventilsitz 62 eines Sitzventils 63 ausgebildet. Auf den Ventilsitz folgend geht von der Durchgangsbohrung 61 eine Querbohrung 64 aus, welche in eine Umfangsnut 65 des Schwimmkolbens 42 mündet. Diese ist beiderseits gegen den Mantel 66 des Hauptbremszylinders 17 abgedichtet. Da die erwähnte Verbindungsbohrung 55 zumindest in der Ruhestellung des Schwimmkolbens 42 auf die Umfangsnut 65 trifft, besteht somit die erwähnte druckmittelleitende Verbindung zwischen dem zweiten Druckraum 45 und dem Druckmittelvorratsbehälter 18.
Zu dem das dritte dem Hauptbremszylinder 17 zugeordnete Ventil bildenden Sitzventil 63 gehört ein Stößel 69 mit einem auf den Ventilsitz 62 abgestimmten Schließkörper 70. Der Stößel 69 ist von der Seite des Stangenkolbens 40 her längsbewegbar und abgedichtet geführt. Der Stößel 69 hat schließkörperabgewandt einen Bund 71, mit dem er im ersten Druckraum 43 in einem hülsenförmigen Ansatz 72 des Stangenkolbens 40 aufgenommen ist. Im Ansatz 72 befindet sich eine gefesselte Druckfeder 73, welche einerseitε die Schließfeder des Zentralventils 59 bildet und andererseits den Bund 71 des Stößels 69 bodenseitig am Ansatz 72 hält. Die Druckfeder 73 erlaubt eine Bewegung des Stößels 69 in Richtung auf den Stangenkolben 40. In der gezeichneten Stellung von Stangenkolben 40, Schwimmkolben 42 und Stößel 69 hat der Schließkörper 70 einen größeren Abstand vom Ventilsitz des Sitzventils 63 als der Schließhub des Zentralventils 59 beträgt. Mit anderen Worten: Der Schließhub des die Verbindung des zweiten Druckraumes 45 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 18 schaltenden Sitzventilε 63 ist größer als der Schließhub des die Verbindung des ersten Druckraumes 43 mit dem Druckmittelvorratsbehälter schaltenden Zentralventils 59. Daε Zentralventil 59 iεt ein vom Hub deε Stangenkolbens 40 abhängig schaltendeε; aufgrund der mechanischen Koppelung des Stößelε 69 mit dem
Stangenkolben 40 gilt dies gleichfalls für das Sitzventil 63.
Das in Figur 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel des Hauptbremszylinders 17 ist weitgehend baugleich zu demjenigen nach Figur 2. Es unterscheidet sich im wesentlichen nur dadurch, daß der Schwimmkolben 42 und die Wegsimulatorfedern 46, 47 in einem hülsenförmigen Einschraubteil 76 angeordnet sind, das auf der pedalabgewandten Seite des Hauptbremszylinders 17 in diesen eingeschraubt iεt. Das Einschraubteil 76 hat umfangsseitig wenigstens einen Durchbruch 77, der einerseits mit der Umfangsnut 65 des Schwimmkolbens 42 und andererseitε mit der Verbindungεbohrung 55 zum Druckmittelvorratsbehalter 18 des Hauptbremszylinders 17 in Verbindung steht.
Die beiden Ausfuhrungsformen des Hauptbremszylinders 17 sind, wie erwähnt, für eine einkreisige Hilfsbremse ausgebildet. Die erfindungsgemäße Anordnung des Wegsimulators 37 im Hauptbremszylinder 17 kann aber auch Anwendung finden bei Bremsanlagen mit zwei Bremskreisen der Hilfsbremse. In diesem Fall ist zwischen dem Stangenkolben 40 und dem Schwimmkolben 42 ein weiterer Kolben, der Trennkolben, angeordnet, welcher den ersten Druckraum 43 von einem schwimmkolbenseitigen zweiten Druckraum trennt. Dieser zweite Druckraum steht mit dem zweiten Bremskreis der Hilfsbremse in Verbindung. Außerdem ist bei einer derartigen Ausführungsform der Stößel 69 des Sitzventils 63 mit dem Trennkolben gekoppelt. Ein zweikreisiger Hauptbremszylinder 17 hat demzufolge eine größere Baulänge als ein einkreisiger. Das Einεchraubteil 76 des zweiten Ausführungsbeiεpielε iεt daher vorteilhafterweiεe bei einem derartigen, zweikreisigen Hauptbremszylinder einsetzbar, weil durch diese Anwendung die Feinbearbeitung der
Innenseite des Hauptbremszylindermantels 66 erleichtert wird.
Der Hauptbremszylinder 17 hat im Rahmen der hydraulischen Bremsanlage 10 folgende Wirkungsweise: Bei wirksamer
Betriebsbremse trennt das Absperrventil 20 in der Leitung 19 die Verbindung des ersten Druckraums 43 mit dem Bremskreis I. Nach kurzem Hub des Stangenkolbens 40 schließt das Zentralventil 59 die Verbindung des ersten Druckraums 43 mit dem Druckmittelvorratsbehalter 18. Da der Schließhub des
Sitzventils 63 ein größerer ist als der des Zentralventils 59, bleibt nach dem Schließen des Zentralventils das Sitzventil geöffnet. Das im ersten Druckraum 43 eingeschlossene Druckmittel bildet eine hydraulische Säule, welche bei weiterem Verschieben des Stangenkolbens 40 den Schwimmkolben 42 simultan verschiebt. Dies ist dadurch möglich, daß Druckmittel aus dem zweiten Druckraum 45 durch die Durchgangsbohrung 61, das offene Sitzventil 63, die Querbohrung 64, die Umfangsnut 65 und die Verbindungsbohrung 55 zum Druckmittelvorratsbehalter 18 abströmen kann. Die Umfangsnut 65 ist axial so lang ausgebildet, daß auch bei maximalem Hub des Schwimmkolbens 42 diese druckmittelleitende Verbindung besteht. Bei der Verschiebung des Schwimmkolbens 42 werden die Schraubendruckfedern 46, 47 im zweiten Druckraum 45 gespannt. Es kommt also die gewünschte Pedalcharakteristik zustande, d. h. mit zunehmendem Pedalweg wird eine Erhöhung der Gegenkraft erzielt .
Beim Lösen des Bremspedals 16 werden der Stangenkolben 40 durch die Druckfeder 48 und der Schwimmkolben 42 durch die Schraubendruckfedern 46, 47 in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt, in welcher auch das Zentralventil 59 seine Offenstellung einnimmt.
Ist dagegen, beispielsweise durch Ausfall der Betriebsbremse, die Hilfsbremse wirksam, so nehmen die beiden Absperrventile 20 und 24 die in Figur 1 gezeichnete Stellung ein. Durch Betätigen des Bremspedals 16 werden, wie vorstehend beschrieben, der Stangenkolben 40 verschoben und das Zentralventil 59 geschlossen. Dabei wird aus dem erεten Druckraum 43 Druckmittel durch die Leitung 19 und daε Abεperrventil 20 in den Bremεkreis I verdrängt und in den Radbremsen 11 und 12 Bremsdruck erzeugt. Aufgrund der
Verdrängung des Druckmittels aus dem erεten Druckraum 43 verharrt der Schwimmkolben 42 aufgrund der Vorεpannung der Schraubendruckfedern 46, 47 in seiner Ausgangεstellung, so daß der Stößel 69 den Schließkörper 70 zum Angriff am Ventilsitz 62 bringt und damit das Sitzventil 63 in die
Schließstellung überführt. Das geschlossene Sitzventil 63 verhindert das Ausεtrömen von Druckmittel auε dem zweiten Druckraum 45 zum Druckmittelvorratsbehalter 18. Somit bleibt der Schwimmkolben 42 in seiner Ausgangsεtellung stehen und ein Spannen der Schraubendruckfedern 46, 47 unterbleibt. Der Wegsimulator 37 übt daher bei wirkεamer Hilfsbremse keine Funktion aus. Die Pedalcharakteristik wird somit im wesentlichen durch die Elastizität der zur Hilfsbremse gehörenden Elemente der Bremsanlage 10 erzeugt.
Beim weiteren Verschieben des Stangenkolbens 40 in Richtung auf den Schwimmkolben 42 tritt eine Relatiwerschiebung zwischen Stößel 69 und Stangenkolben auf, d. h. der Stößel 69 taucht bei weiterhin geschlossenem Sitzventil 63 mit seinem Bund 71 entgegen der Vorspannkraft der gefesselten Druckfeder 73 tiefer in den Ansatz 72 des Stangenkolbens 40 ein.
Beim Lösen des Bremspedals 16 kehren die Elemente des
Hauptbremεzylinderε 17 in die gezeichnete Ausgangsεtellung zurück, wie dieε bei der Funktion der Betriebsbremεe erläutert ist.

Claims

Ansprüche
1. Hydraulische Bremsanlage (10) für Straßenfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, mit einer fremdkraftbetätigten Betriebsbremεe und einer muεkelkraftbetätigten Hilfsbremse, mit den folgenden Merkmalen:
- es ist ein Hauptbremszylinder (17) mit einem ersten Druckraum (43) vorgesehen, welcher einerεeitε mit einem Druckmittelvorratεbehälter (18) und andererεeitε mit einem Bremskreis (I) der Bremsanlage (10) in Verbindung steht, an den eine Servodruckquelle (15) angeschlossen ist,
- der erste Druckraum (43) ist durch einen ersten Kolben (40) begrenzt, der wenigstens mittelbar durch ein Bremspedal (16) gegen Federkraft verschiebbar ist,
- im Hauptbremszylinder (17) ist ein zweiter Druckraum (45) vorgesehen, der mit dem Druckmittelvorratsbehalter (18) in Verbindung steht,
- die beiden Druckräume (43, 45) sind durch einen zweiten Kolben (42) voneinander getrennt, der gegen die Kraft wenigstenε einer Wegsimulatorfeder (46, 47) verschiebbar ist,
- der erste Druckraum (43) ist bei wirksamer Betriebsbremεe gegen den Bremskreiε (I) mit einem ersten Ventil (20) absperrbar, welches bei wirksamer Hilfsbremse die Verbindung des ersten Druckraums (43) mit dem Bremεkreiε (I) offenhält,
- die Verbindung der beiden Druckräume (43, 45) mit dem Druckmittelvorratsbehalter (18) iεt mit einem zweiten und einem dritten Ventil (59, 63) absperrbar, wobei daε dem erεten Druckraum (43) zugeordnete zweite Ventil (59) ein vom Hub deε ersten Kolbens (40) abhängig schaltendes ist, gekennzeichnet durch das weitere Merkmal:
- das der Verbindung deε zweiten Druckraumes (45) mit dem Druckmittelvorratsbehalter (18) zugeordnete dritte Ventil
(63) iεt ebenfallε ein unmittelbar vom Hub deε erεten Kolbens (40) abhängig schaltendes, dessen Schließhub größer ist als derjenige des die Verbindung des ersten Druckraums (48) mit dem Druckmittelvorratsbehalter (18) schaltenden zweiten Ventils (59) .
2. Bremsanlage nach Anεpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (42) ein Schwimmkolben mit einem Durchgang (61, 64, 65) zwischen dem zweiten Druckraum (45) und der Verbindung (53, 55) zum Druckmittelvorratsbehalter (18) ist, und daß das dritte Ventil (63) ein im Verlauf des Durchgangs (61, 64, 65) angeordnetes Sitzventil ist, dessen Schließkörper (70) mechanisch mit dem ersten Kolben (40) gekoppelt ist.
3. Bremsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließkörper (70) an einem Stößel (69) ausgebildet iεt, der unter Zwiεchenanordnung einer gefeεεelten Druckfeder (73) relativ zum ersten Kolben (40) verschiebbar mit diesem verbunden ist.
4. Bremsanlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Merkmale: - der zweite Kolben (42) hat eine axial verlaufende Durchgangsbohrung (61) ,
- im Verlauf der Durchgangsbohrung (61) ist der Ventilsitz (62) des Sitzventils (63) angeordnet, - in die Durchgangsbohrung (61) greift von der Seite des ersten Kolbenε (40) her abgedichtet der gegen den Ventilεitz (62) des Sitzventils (63) längsbewegbare Stößel (69) mit Schließkörper (70) ein,
- von der Durchgangsbohrung (61) geht schließkörperseitig eine Querbohrung (64) aus, welche in eine gegen den
HauptbremsZylindermantel (66) abgedichtete Umfangsnut (65) mündet,
- der Hauptbremszylindermantel (66) iεt im Bereich der Umfangsnut (65) durch eine Bohrung (55) mit dem Druckmittelvorratsbehalter (18) verbunden.
5. Bremsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegsimulatorfeder (46, 47) im zweiten Druckraum (45) angeordnet ist und aus wenigstens einer metallischen Schraubendruckfeder besteht.
6. Bremεanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (42) und die Wegsimulatorfeder (46, 47) in einem hülsenförmigen Einschraubteil (76) angeordnet sind, das auf der pedalabgewandten Seite des Hauptbremszylinders
(17) in diesen eingeschraubt ist und umfangsseitig einen mit dem Druckmittelvorratsbehalter (18) wenigstens mittelbar in Verbindung stehenden Durchbruch (77) hat.
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