DE10006895C1 - Hauptzylinderanordnung mit einer Füllkammer - Google Patents
Hauptzylinderanordnung mit einer FüllkammerInfo
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Abstract
An einem Hauptzylinder (12), der eine zum Verbinden mit einem ersten Bremskreis bestimmte Primärdruckkammer (24) und eine Füllkammer (20) begrenzt, ist zwischen der Füllkammer (20) und der Primärdruckkammer (24) eine erste Fluidverbindung (68) ausgebildet, in der eine Pumpe (80) angeordnet ist. Die Pumpe (80) drückt aus der Füllkammer (20) verdrängtes Hydraulikfluid mit einem pulsierenden Fluidstrom in die Primärdruckkammer (24). Um die Pulsationen zu glätten und zugleich einen schnellen Druckaufbau durch die Pumpe (80) zu erzielen, ist in der Fluidverbindung (68) an der Druckseite der Pumpe (80) eine Drosselanordnung (82, 82a, 82b) mit einer Drosselöffnung angeordnet, die sich in Abhängigkeit eines steigenden Differenzdruckes zwischen der Druckseite der Pumpe (80) und der Ausgangsseite der Drosselanordnung (82, 82a, 82b) vergrößert.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hauptzylinderanordnung für eine
hydraulische Fahrzeugbremsanlage gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Eine solche Hauptzylinderanordnung ist in der nicht vorveröf
fentlichten DE 199 32 670 A1 beschrieben. Der dort dargestellte
Hauptzylinder ist zur Verwendung auch ohne einen vorgeschalte
ten Bremskraftverstärker bestimmt und begrenzt dazu eine Pri
märdruckkammer sowie eine davon getrennte Füllkammer, zwischen
denen eine Fluidverbindung existiert. Auf die Füllkammer wirkt
ein Füllkolben, der Hydraulikfluid aus der Füllkammer durch die
Fluidverbindung in die Primärdruckkammer sowie einen daran
angeschlossenen, ersten Bremskreis verdrängen kann. Ein mit dem
Füllkolben gekoppelter, auf die Primärdruckkammer wirkender
Primärkolben kann Hydraulikfluid aus der Primärdruckkammer
ebenfalls in den ersten Bremskreis verdrängen. In der Fluidver
bindung zwischen der Primärdruckkammer und der Füllkammer ist
eine Pumpe angeordnet, die läuft, wenn die Hauptzylinderanord
nung betätigt wird, und die das aus der Füllkammer verdrängte
Hydraulikfluid unter gleichzeitiger Druckerhöhung in die Pri
märdruckkammer und den ersten Bremskreis drückt.
Bei einer solchen Hauptzylinderanordnung braucht der Fahrer nur
einen Teil der zum Bremsen erforderlichen Bremskraft aufzubrin
gen, denn der übrige Teil wird von der Pumpe bereitgestellt. Da
bei diesem Konzept ein herkömmlicher unterdruckbetriebener
Bremskraftverstärker nicht mehr zwingend notwendig ist, kann
damit eine vollhydraulische Fahrzeugbremsanlage geschaffen
werden.
Bei einer derartigen Hauptzylinderanordnung wird der Primärkol
ben über den Füllkolben direkt von einem Bremspedal bewegt.
Beim Betätigen des Bremspedals spürt der Fahrer daher die auf
den. Primärkolben einwirkenden Druckkräfte. Diese Druckkräfte
werden maßgeblich von dem erreichten Bremsdruck bestimmt.
Während einer Bremsung wird Hydraulikfluid aus der Füllkammer
von der Pumpe in die Primärdruckkammer gefördert. Übliche
Pumpen erzeugen dabei einen pulsierenden Hydraulikstrom, dessen
Pulsieren über den Primärkolben und den Füllkolben auf das
Bremspedal übertragen wird und zu Schwingungen des Bremspedals
führt, die der Fahrer als unangenehm empfinden kann.
Aus der DE 196 20 228 A1 ist ein Hauptzylinder mit einer Pri
märdruckkammer, einer Füllkammer und einer, in einer Fluidver
bindung zwischen der Primärdruckkammer und der Füllkammer
angeordneten Pumpe bekannt. Durch das Einwirken eines Füllkol
bens wird Hydraulikfluid aus der Füllkammer verdrängt und von
der Pumpe in die Primärdruckkammer gefördert. Diese Hauptzylin
deranordnung ist für das Zusammenwirken mit einem vorgeschalte
ten Bremskraftverstärker vorgesehen. Sie ermöglicht die Erzeu
gung erhöhter Bremsdrücke wenn die vom Bremskraftverstärker
allein bereitgestellte, auf den Hauptzylinder einwirkende
Betätigungskraft nicht mehr ausreicht, um beispielsweise den
von einem Fahrdynamikregelungs- oder einem Antriebsschlupfrege
lungssystem zur Entschärfung eines kritischen Fahrzustandes
angeforderten Bremsdruck zu erzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufge
baute Hauptzylinderanordnung für eine hydraulische Fahrzeug
bremsanlage bereitzustellen, die ohne Funktionsnachteile einen
erhöhten Betätigungskomfort aufweist.
Diese Aufgabe ist aufbauend auf einer Hauptzylinderanordnung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
in der ersten Fluidverbindung auf der Druckseite der Pumpe eine
Drosselanordnung mit einer Drosselöffnung angeordnet ist, die
sich bei steigendem Differenzdruck zwischen der Druckseite der
Pumpe und der Ausgangsseite der Drosselanordnung vergrößert.
Erfindungsgemäß weist die auf der Druckseite der Pumpe angeord
nete Drossel bei geringem Differenzdruck eine kleine Dros
selöffnung auf, so daß eine sehr gute Dämpfung des pulsierenden
Stroms aus der Pumpe erzielt wird. Bei hohem Differenzdruck ist
der Drosselquerschnitt jedoch vergrößert, womit eine immer noch
ausreichende Dämpfung und zugleich ein nahezu verzögerungsfrei
er Druckaufbau erreicht werden. Erfindungsgemäß wird daher der
Druck in der Primärdruckkammer verzögerungsarm und zugleich
nahezu ohne Pulsieren aufgebaut. Weder der Primärkolben, noch
das Bremspedal werden somit zu Schwingungen angeregt.
Gemäß einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hauptzylin
deranordnung vergrößert sich die Drosselöffnung stufenweise.
Bei einer derartigen Drosselanordnung ist die Dämpfungswirkung
bis zum Erreichen eines bestimmten Differenzdrucks konstant und
nimmt dann mit einem Schritt ab. Dieses Verhalten kann vorteil
haft eingesetzt werden, um beispielsweise Druckspitzen an der
Druckseite der Pumpe zu glätten.
Die bei erhöhtem Differenzdruck vergrößerte Drosselöffnung läßt
sich auf verschiedene Art und Weise erreichen. Beispielsweise
kann die Drosselöffnung durch eine erste Drossel in einem
ersten Leitungsabschnitt und einen dazu parallel geschalteten
zweiten Leitungsabschnitt mit einer zweiten Drossel und einem
ersten Ventil gebildet sein. Bei Erreichen eines vorgegebenen
ersten Differenzdruckes öffnet das erste Ventil und gibt die
zweite Drossel frei. Das Vergrößern und Verkleinern der Dros
selöffnung erfolgt hierbei besonders einfach und zuverlässig.
Bei dieser Ausführungsform ist vorteilhaft zu dem zweiten
Leitungsabschnitt ein dritter Leitungsabschnitt parallel ge
schaltet, in dem eine dritte Drossel und ein zweites Ventil
angeordnet sind. Dieses zweite Ventil öffnet bei einem weiter
erhöhten, vorgegebenen zweiten Differenzdruck. Durch Zu- und
Abschalten aller drei Leitungsabschnitte, beispielsweise mit
tels Magnetventilen, können alternativ die erste, zweite und
dritte Drossel wahlweise miteinander kombiniert und dadurch bis
zu sieben verschieden große Drosselöffnungen auf der Druckseite
der Pumpe eingestellt werden. Es können auch mehr als drei
parallel geschaltete Leitungsabschnitte mit je einer Drossel
vorgesehen sein. Als erste, zweite und dritte Drosseln können
beispielsweise Blenden mit Öffnungsdurchmessern von 0,4 mm,
0,5 mm bzw. 1,1 mm gewählt werden.
Bei einer Weiterbildung einer solchen Drosselanordnung ist das
erste bzw. zweite Ventil ein Rückschlagventil. Die Rückschlag
ventile weisen je einen festgelegten Öffnungsdruck auf, der
beispielsweise bei dem ersten Ventil 10 bar und bei dem zweiten
Ventil 20 bar betragen kann. Dies gewährleistet in einfacher
Weise, daß die zweite bzw. dritte Drossel erst beim Erreichen
der zugehörigen Öffnungsdrücke wirksam werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Hauptzylinderanordnung vergrößert sich die Drosselöffnung
stufenlos. Somit kann eine sich kontinuierlich ändernde, dem
vorherrschenden Differenzdruck und damit dem durch die Drosselanordnung
strömenden Volumenstrom angepaßte Dämpfungswirkung
erzielt werden.
Zum stufenförmigen und stufenlosen Vergrößern der Drosselöff
nung kann alternativ eine Drosselanordnung mit einem federnd
vorgespannten Drosselkörper vorgesehen sein, der sich bei
steigendem Differenzdruck verschiebt und dadurch eine größere
Drosselöffnung freigibt.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Hauptzylinderanordnung weist in der ersten Fluidverbindung an
der Ausgangsseite der Drosselanordnung ein Rückschlagventil
auf. Das Rückschlagventil wird durch den von der Drosselanord
nung gedämpften Fluidstrom betätigt und schaltet daher beson
ders leise.
Die erfindungsgemäße Hauptzylinderanordnung ist vorteilhaft
dadurch weitergebildet, daß zu der ersten Fluidverbindung eine
zweite Fluidverbindung parallel geschaltet ist, in der ein in
Richtung der Füllkammer schließendes Rückschlagventil angeord
net ist. Diese zweite Fluidverbindung ist lediglich aus Sicher
heitsgründen vorgesehen, damit Hydraulikfluid aus der Füllkam
mer in die Primärdruckkammer überströmen kann, falls durch eine
Fehlfunktion der Pumpe und/oder der Drosselanordnung die erste
Fluidverbindung gesperrt ist. Wenn in einem solchen Fall ein
Fahrer die Hauptzylinderanordnung betätigt, öffnet das letztge
nannte Rückschlagventil und gibt die zweite Fluidverbindung
frei.
Die erfindungsgemäße Hauptzylinderanordnung ist vorteilhaft mit
einer dritten Fluidverbindung ausgestattet, die parallel zu der
ersten Fluidverbindung geschaltet ist und in der ein 2/2-Wege-
Ventil angeordnet ist. Das 2/2-Wege-Ventil schließt beim Betä
tigen und öffnet beim Lösen der Bremse. Dadurch kann beim Lösen
der Bremse das Hydraulikfluid aus der Primärdruckkammer wieder
in die Füllkammer zurückströmen, was durch die erste Fluidver
bindung, in der die Pumpe angeordnet ist, nicht möglich ist.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Hauptzylinder
anordnung ist in der ersten, zweiten oder dritten Fluidverbin
dung an der Ausgangsseite der Füllkammer ein Fluidpuffer ange
ordnet, der Hydraulikfluid zwischenspeichern kann. Damit wird
erreicht, daß bei einer Panikbetätigung des Bremspedals Hydrau
likfluid aus der Füllkammer zunächst in den Fluidpuffer ver
drängt und erst dann aus diesem durch die Pumpe in die Primär
druckkammer gefördert wird. Der Fluidpuffer nimmt das Hydrau
likfluid auf, welches die Pumpe aufgrund ihres begrenzten
Fördervolumens über eine kurze Zeit nicht zu fördern vermag.
Die Betätigung des Bremspedals bzw. des Hauptzylinders wird
daher nicht durch dieses "überschüssige" Fördervolumen gehemmt.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Hauptzylinder
anordnung wird im folgenden anhand der beigefügten, schemati
schen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Hauptzylinderanordnung mit einem ersten Ausführungs
beispiel einer erfindungsgemäßen Drosselanordnung,
Fig. 2 ein Diagramm, das den Verlauf des Drucks über der Zeit
in der Primärdruckkammer einer herkömmlichen Hauptzy
linderanordnung verdeutlicht,
Fig. 3 ein Diagramm, das den Verlauf des Drucks über der Zeit
in der Primärdruckkammer der erfindungsgemäßen
Hauptzylinderanordnung verdeutlicht,
Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä
ßen Drosselanordnung im Längsschnitt, und
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä
ßen Drosselanordnung im Längsschnitt.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Hauptzylinderanord
nung 10 mit einem Hauptzylinder 12, der schematisch und im
Längsschnitt dargestellt ist. In einem Gehäuse 14 des Hauptzylinders
12 sind in Längsrichtung einer Achse A aufeinanderfol
gend eine Nachlaufkammer 16, eine von dieser durch einen Füll
kolben 18 getrennte Füllkammer 20, eine von der Füllkammer 20
durch eine Trennwand 22 getrennte Primärdruckkammer 24 und eine
von dieser durch einen Schwimmkolben 26 getrennte Sekundär
druckkammer 28 begrenzt. Der Füllkolben 18 ist längs der Achse
A durch eine Betätigungsstange 30 verschiebbar, die eine Stirn
wand des Gehäuses 14 mit einer Dichtung 32 abgedichtet durch
setzt und sich in Richtung der Achse A erstreckt. An der der
Betätigungsstange 30 gegenüberliegenden Seite des Füllkolbens
18 ist mit diesem ein Primärkolben 34 gekoppelt, der die Trenn
wand 22 mit einer Dichtung 36 abgedichtet durchsetzt.
Die Nachlaufkammer 16, die Füllkammer 20 und Sekundärdruckkam
mer 28 sind über je einen Anschluß 38, 40 bzw. 42 mit einem
Vorratsbehälter 44 für Hydraulikfluid verbunden. Die Füllkammer
20 weist ferner einen Auslaß 46 auf, der über eine Verstär
keranordnung 48 mit einem Auslaß 50 der Primärdruckkammer 24
verbunden ist. Die Primärdruckkammer 24 und die Sekundärdruck
kammer 28 sind über den Auslaß 50 bzw. einen Auslaß 52 durch
einen ersten bzw. zweiten Bremskreis mit einem hydraulischen
Steuergerät 54 verbunden, an das vier Fluidleitungen 56, 58, 60
und 62 angeschlossen sind, die zu vier weiter nicht dargestell
ten Radbremsen führen.
Um die Radbremsen zu betätigen, tritt ein Fahrer ein nicht
dargestelltes Bremspedal, das auf die Betätigungsstange 30
wirkt und den Füllkolben 18 sowie den Primärkolben 34 ver
schiebt. Dabei wird durch den Primärkolben 34 in der Primär
druckkammer 24 Druck aufgebaut. Zugleich verdrängt der Füllkol
ben 18 Hydraulikfluid aus der Füllkammer 20 und fördert es in
die Verstärkeranordnung 48. Die Verstärkeranordnung 48 fördert
das verdrängte Hydraulikfluid mit erhöhtem Druck in die Primär
druckkammer 24 bzw. das Hydrauliksteuergerät 54, welches das
Hydraulikfluid den angeschlossenen Radbremsen zuteilt.
Die Verstärkeranordnung 48 fördert nur die aus der Füllkammer
20 verdrängte Menge Hydraulikfluid, so daß der Fahrer durch
Betätigen des Füllkolbens 18 die Bremsen dosiert. Sie kompen
siert sozusagen in der Primärdruckkammer 24 das Fluidvolumen,
das bei einem herkömmlichen Hauptzylinder vom Fahrer durch
einen Betätigungskolben verdrängt wird. Dabei erhöht die Ver
stärkeranordnung 48 den Druck in der Primärdruckkammer 24 und
der Sekundärdruckkammer 28, wodurch der Fahrer beim Bremsen
unterstützt wird und nicht den gesamten erforderlichen
Bremsdruck erzeugen muß. Der Druck in der Primärdruckkammer 24
wirkt auch auf die Stirnfläche des Primärkolbens 34, was dazu
führt, daß der Primärkolben 34 auf die Betätigungsstange 30
drückt, nämlich entgegen der Betätigungsrichtung der Betäti
gungsstange 30, also bezogen auf Fig. 1 nach rechts. Der Fahrer
muß nun eine spürbar höhere Betätigungskraft aufbringen, um die
Bremskraft weiter zu erhöhen. Dieses beschriebene Verhalten ist
erwünscht, um dem Fahrer das Gefühl eines Bremspedals einer
herkömmlichen Fahrzeugbremsanlage zu vermitteln. Eine derartige
Rückkopplung zwischen dem in der Primärdruckkammer 24 erzeugten
Druck und dem Bremspedal wird also bewußt angestrebt.
Der in der Primärdruckkammer 24 von der Verstärkeranordnung 48
erzeugte Druck pulsiert bei bekannten hydraulischen Fahrzeug
bremsanlagen jedoch, so daß auch dieses Pulsieren auf das
Bremspedal übertragen wird. Dies führt zu Schwingungen am
Bremspedal, die für einen Fahrer deutlich spürbar und daher
unerwünscht sind.
Um derartige Schwingungen des Bremspedals zu verringern und
insbesondere ein Pulsieren des Drucks in der Primärdruckkammer
24 zu verhindern, ist die Verstärkeranordnung 48 besonders
ausgebildet. Sie weist im wesentlichen drei Fluidverbindungen
64, 66 und 68 auf.
In der Fluidverbindung 64 ist ein 2/2-Wege-Ventil 70 angeord
net, das schließt, wenn das Bremspedal betätigt wird, und
öffnet, wenn das Bremspedal gelöst wird. So ermöglicht das 2/2-
Wege-Ventil 70 das Hydraulikfluid aus der Primärdruckkammer 24
bzw. dem hydraulischen Steuergerät 54 in die Füllkammer 20
zurückströmt.
In der Fluidverbindung 66 sind ein Fluidpuffer 72 und nachfol
gend in Richtung der Primärdruckkammer 24 ein Rückschlagventil
74 angeordnet. Der Fluidpuffer 72 weist einen von einer Feder
76 vorgespannten Pufferkolben 78 auf und speichert Hydraulik
fluid, das kurzzeitig nicht durch eine der drei Fluidverbindun
gen 64, 66 oder 68 fließen kann.
In der Fluidverbindung 68 sind eine nicht ansaugende Pumpe 80
und nachfolgend in Richtung der Primärdruckkammer 24 eine
Drosselanordnung 82 angeordnet. Die Pumpe 80 fördert das aus
der Füllkammer 20 verdrängte Hydraulikfluid mit erhöhtem Druck
in die Primärdruckkammer 24 bzw. das hydraulische Steuergerät
54. Sie liefert die eigentliche Verstärkerleistung der Verstär
keranordnung 48. An der Eingangsseite der Pumpe 80 ist ein
Rückschlagventil 84 mit großem Öffnungsquerschnitt angeordnet,
das schließt, wenn die Pumpe 80 Hydraulikfluid in die Primär
druckkammer 24 drückt. An der Druckseite der Pumpe 80 ist die
Drosselanordnung 82 angeordnet, die zum Dämpfen der oben be
schriebenen Pulsation in der Primärdruckkammer 24 vorgesehen
ist.
Die Drosselanordnung 82 weist drei sich parallel erstreckende
Leitungsabschnitte 86, 88 und 90 auf. Im Leitungsabschnitt 86
ist eine Drossel bzw. Blende 92 mit einem Öffnungsdurchmesser
von 0,4 mm angeordnet. Im Leitungsabschnitt 88 sind eine Dros
sel 94 mit einem Öffnungsdurchmesser von 0,5 mm und nachfolgend
in Richtung der Primärdruckkammer 24 ein Rückschlagventil 96
angeordnet, das ab einem Druck von ca. 10 bar nahezu schlagar
tig öffnet. Im Leitungsabschnitt 90 sind eine Drossel 98 mit
einem Öffnungsdurchmesser von 1,1 mm und in Strömungsrichtung
nachfolgend ein Rückschlagventil 100 angeordnet, das ab einem
Druck von ca. 20 bar öffnet.
Bei einem Differenzdruck zwischen der Druckseite der Pumpe 80
und der Ausgangsseite der Drosselanordnung 82 von unter 10 bar
sind die Rückschlagventile 96 bzw. 100 geschlossen und daher
ist nur die Drossel 92 wirksam. Diese Drossel 92 reicht aus, um
das Pulsieren des Fluidstroms der Pumpe 80 zu dämpfen. Zugleich
erzeugt die Pumpe 80 zwischen der Füllkammer 20 und der Primär
druckkammer 24 einen schnellen Druckaufbau, da dieser nur durch
die Drossel 92 gedämpft ist.
Wenn ein Fahrer den Füllkolben 18 betätigt und dadurch Hydrau
likfluid an die Eingangsseite der Pumpe 80 bewegt, drückt die
Pumpe 80 verstärkt Hydraulikfluid in die Drosselanordnung 82.
Das Hydraulikfluid staut sich zunächst vor der Drossel 92,
wodurch die Druckaufbaugeschwindigkeit reduziert würde. In
einem solchen Fall öffnet jedoch das Rückschlagventil 96 und
später das zweite Rückschlagventil 100, so daß auch die Dros
seln 94 bzw. 98 wirksam werden. Die Drosselöffnung der Drosse
lanordnung 82 wird dadurch vergrößert, so daß die Pumpe 80 auch
bei einer großen Fördermenge bzw. einem hohen Differenzdruck
einen schnellen Druckaufbau liefert. Die gemeinsame Drosselwir
kung der Drosseln 92, 94 bzw. 98 reicht dabei aus, um eine
Pulsieren des Hydraulikfluids in der Primärdruckkammer 24 wie
gewünscht auch bei erhöhtem Differenzdruck zu dämpfen.
Stromabwärts in Richtung Primärdruckkammer 24 ist in der Fluid
verbindung 68 hinter der Drosselanordnung 82 ein Rückschlagven
til 102 angeordnet, das schließt, wenn das Rückschlagventil 84
öffnet. Das Rückschlagventil 102 wird mit dem gedämpften Fluid
druck hinter der Drosselanordnung 82 betätigt und schaltet
daher besonders leise. Aus diesem Grund sind auch die Rück
schlagventile 96 und 100 jeweils stromabwärts von den Drosseln
94 bzw. 98 angeordnet.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm des Drucks über der Zeit in der
Primärdruckkammer einer ungedämpften Hauptzylinderanordnung,
während Fig. 3 denselben Verlauf bei einer Hauptzylinderanord
nung 10 gemäß Fig. 1 darstellt. Es ist deutlich zu erkennen,
daß das Pulsieren des Drucks über der Zeit durch die Drossel
anordnung 82 erheblich vermindert wird.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Drosselanordnung 82a
mit einem Gehäuse 104, in dem eine gestufte Bohrung mit einem
weiten Bohrungsabschnitt 106, einem engen Bohrungsabschnitt 108
und einer dazwischen angeordneten Stufe 110 ausgebildet ist. Im
Bohrungsabschnitt 106 ist ein Steuerkolben 112 axial verschieb
bar und radial nahezu spielfrei geführt, der somit zum Gehäuse
104 fluiddicht abdichtet. Der Steuerkolben 112 ist ferner an
seiner der Stufe 110 gegenüberliegenden Stirnseite durch eine
Feder 114 vorgespannt, die sich am Boden des Bohrungsabschnitts
106 abstützt.
Die Drosselanordnung 82a ist mit zwei Fluidleitungen 116 und
118 an der Druckseite der Pumpe 80 in die Fluidverbindung 68
integriert. Die Fluidleitung 116 ist an einem Ende mit der
Druckseite der Pumpe 80 und an dem anderen Ende mit einem
Einlaß 120 verbunden, der das Gehäuse 104 axial durchsetzt und
in den engen Bohrungsabschnitt 108 mündet. Die Fluidleitung 118
ist an einem Ende mit dem Rückschlagventil 102 bzw. der Primär
druckkammer 24 und an dem anderen Ende mit einem Auslaß 122
verbunden, der das Gehäuse 104 radial durchsetzt und auf Höhe
des sich in der Grundstellung befindenden Steuerkolbens 112 in
den Bohrungsabschnitt 106 mündet. Von dem Auslaß 122 ausgehend
ist im Bohrungsabschnitt 106 eine sich axial erstreckende
Längsnut 124 in das Gehäuse 104 eingefräst, die sich über die
Stufe 110 hinweg bis in den Bohrungsabschnitt 108 erstreckt.
Die Längsnut 124 hat dabei eine derart schräge Bodenfläche 126,
daß sich der Querschnitt der Längsnut 124 von der Stufe 110
ausgehend bis zum Auslaß 122 stetig vergrößert. Die Leitung 118
ist ferner mit einem Nachlaufeinlaß 128 verbunden, der nahe dem
Boden des Bohrungsabschnitts 106, also auf Höhe der Feder 114
in den Bohrungsabschnitt 106 mündet.
Die Drosselanordnung 82a funktioniert folgendermaßen: Bei
geringer Druckdifferenz zwischen der Fluidleitung 116 und der
Fluidleitung 118, wie es bei einer geringen Druckdifferenz
zwischen der Pumpe 80 und der Primärdruckkammer 24 der Fall
ist, ist der Steuerkolben 112 von der Feder 114 gegen die Stufe
110 in seiner Grundstellung gehalten und begrenzt in der Längs
nut 124 eine kleine Drosselöffnung, durch die Hydraulikfluid
von der Pumpe 80 zum Rückschlagventil 102 strömt (siehe
Fig. 1). Bei einer hohen Druckdifferenz zwischen den Fluidleitungen
116 und 118, wie es der Fall ist, wenn die Pumpe 80
versucht, ein großes Fluidvolumen aus der Füllkammer 20 in die
Primärdruckkammer 24 zu pumpen, um dort schnell den Druck zu
erhöhen, wirkt der in der Leitung 116 anstehende Druck auf die
der Stufe 110 zugewandte Stirnfläche des Steuerkolbens 112,
während auf die entgegengesetzte Stirnfläche des Steuerkolbens
112 nur der geringere Druck in der Fluidleitung 118 wirkt. Der
Steuerkolben 112 wird daher bezogen auf Fig. 4 nach links
verschoben und gibt in der Längsnut 124 eine größere Dros
selöffnung frei, durch die vermehrt Hydraulikfluid strömen
kann. Die Steuerung durch den Steuerkolben 112 erfolgt also
stufenlos. Alternativ kann die Längsnut 124 aber auch mit einem
nicht stetig zunehmenden Querschnitt gestaltet sein, um bei
spielsweise fließende Übergänge zwischen Druckstufen zu erhal
ten.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Drosselanordnung
82b, die in bezug auf die Bauteile 104 bis 120 wie die in Fig.
4 beschriebene Drosselanordnung 82a aufgebaut ist. Auch hier
ist die Fluidleitung 118 über einen Nachlaufeinlaß 128 mit dem
Bohrungsabschnitt 106 verbunden. Die Fluidleitung 118 ist
ferner jedoch an einen ersten, zweiten und dritten Auslaß 130,
132 bzw. 134 angeschlossen, die das Gehäuse 104 radial durch
setzen. Der Auslaß 130 mündet auf Höhe des engen Bohrungsquer
schnitts 108. Die Auslässe 132 und 134 münden axial aufeinan
derfolgend, auf Höhe des sich in der Grundstellung befindenden
Steuerkolbens 112 in den Bohrungsabschnitt 106. In den Ausläs
sen 130, 132 und 134 ist je eine Blende 136, 138 bzw. 140
angeordnet.
Die Drosselanordnung 82b drosselt den Fluidstrom zwischen Pumpe
80 und Primärdruckkammer 24 gestuft. Dazu gibt der Steuerkolben
112 bei einem geringen Differenzdruck nur die Blende 136 frei;
bei ansteigendem Differenzdruck wird der Steuerkolben 112 wie
oben beschrieben verschoben und gibt aufeinanderfolgend auch
die Blenden 138 und 140 frei, so daß eine vergrößerte Dros
selöffnung bereitgestellt ist.
Claims (11)
1. Hauptzylinderanordnung (10) für eine hydraulische Fahr
zeugbremsanlage, mit
- - einem Hauptzylinder (12), der eine zum Verbinden mit einem Bremskreis bestimmte Primärdruckkammer (24) und eine Füllkammer (20) begrenzt,
- - einer ersten Fluidverbindung (68) zwischen der Füllkammer (20) und der Primärdruckkammer (24), in der eine Pumpe (80) angeordnet ist, die aus der Füllkammer (20) verdrängtes Hydrau likfluid in die Primärdruckkammer (24) drückt, und
- - einer in der ersten Fluidverbindung (68) an der Druckseite der Pumpe (80) angeordneten Drosselanordnung (82, 82a, 82b) mit einer Drosselöffnung, die sich in Abhängigkeit eines steigenden Differenzdruckes zwischen der Druckseite der Pumpe (80) und der Ausgangsseite der Drosselanordnung (82, 82a, 82b) vergrößert.
2. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Drosselöffnung stufenweise
vergrößert.
3. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselöffnung durch eine erste
Drossel (92) in einem ersten Leitungsabschnitt (86) und einen
dazu parallel geschalteten zweiten Leitungsabschnitt (88) mit
einer zweiten Drossel (94) und einem ersten Ventil (96) gebil
det ist, das bei Erreichen eines vorgegebenen ersten Differenz
druckes an der Druckseite der Pumpe (80) öffnet.
4. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zu dem zweiten Leitungsabschnitt
(88) ein dritter Leitungsabschnitt (90) parallel geschaltet
ist, in dem eine dritte Drossel (98) und ein zweites Ventil
(100) angeordnet sind, das bei Erreichen eines vorgegebenen
zweiten Differenzdruckes an der Druckseite der Pumpe (80)
öffnet, der größer als der erste Differenzdruck ist.
5. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste bzw. zweite Ventil ein
Rückschlagventil (96, 100) ist.
6. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die Drosselöffnung stufenlos
vergrößert.
7. Hauptzylinderanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselanordnung (82a, 82b)
einen federnd vorgespannten Drosselkörper (112) aufweist, der
sich bei steigendem Differenzdruck verschiebt und dadurch eine
größere Drosselöffnung freigibt.
8. Hauptzylinderanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Fluidverbindung (68)
an der Ausgangsseite der Drosselanordnung (82, 82a, 82b) ein
Rückschlagventil (102) angeordnet ist.
9. Hauptzylinderanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur ersten Fluidverbindung (68)
eine zweite Fluidverbindung (66) parallel geschaltet ist, in
der ein in Richtung der Füllkammer schließendes Rückschlagven
til (74) angeordnet ist.
10. Hauptzylinderanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß zur ersten Fluidverbindung (68)
eine dritte Fluidverbindung (64) parallel geschaltet ist, in
der ein 2/2-Wege-Ventil (70) angeordnet ist.
11. Hauptzylinderanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten, zweiten oder dritten
Fluidverbindung (64, 66, 68) an der Ausgangsseite der Füllkam
mer (20) ein Fluidpuffer (72) angeordnet ist.
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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