DE3529385A1 - Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage mit schlupfregelung - Google Patents
Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage mit schlupfregelungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Kraftfahr
zeugbremsanlage mit Schlupfregelung, bei der ein Brems
druckgeber mit einem durch einen hydraulischen Hilfsdruck
in Betätigungsrichtung verschiebbaren Verstärkerkolben mit
einem nachgeschalteten Hauptzylinderkolben vorgesehen ist,
wobei der Hauptzylinderkolben als Stufenkolben ausgebildet
ist und eine Arbeitskammer und einen sich bei einer Be
wegung des Hauptzylinderkolbens in Betätigungsrichtung
verkleinernden Raum begrenzt, der über ein Rückschlag
ventil mit der Arbeitskammer verbunden ist, und bei der im
Bremsdruckgeber ein sich bei einer Bewegung des Haupt
zylinderkolbens in Betätigungsrichtung vergrößernder Raum
vorgesehen ist, der durch ein Absperrventil absperrbar ist.
Eine hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit den vor
stehenden Merkmalen ist in der deutschen Patentanmeldung P
35 02 281.7 beschrieben. Die dort beschriebene Bremsanlage
arbeitet im wesentlichen in der Weise, daß bei intakter
Hilfsenergieversorgung bei einer Verschiebung eines Haupt
zylinderkolbens mit größerem Durchmesser zusätzliches
Volumen in die eigentliche Arbeitskammer bzw. in die Rad
bremsen gefördert wird, was unmittelbar dazu führt, daß
sich im Normalfall relativ geringe Betätigungswege er
geben. Der dieses Druckmittelvolumen verdrängende Haupt
zylinderkolben verfügt zu diesem Zweck über eine Kolben
stufe, deren pedalseitige Ringfläche einen Raum veränder
lichen Volumens begrenzt. Der durch die pedalseitige Ring
fläche begrenzte Gehäuseringraum ist normalerweise mit dem
drucklosen Nachlaufbehälter verbunden, wobei ein Rück
schlagventil zwischengeschaltet ist.
Bei einem Ausfall der Hilfsenergie werden die Gehäuseräume
vor und hinter der Stufe des Hauptzylinderkolbens hydrau
lisch miteinander verbunden, so daß ausschließlich der
kleinere Durchmesser des Hauptzylinderkolbens an der
Bremsdruckerzeugung beteiligt ist, wodurch sich zwar
größere Pedalwege ergeben, jedoch ein ausreichender Druck
aufbau in den Arbeitskammern des Hauptzylinders bzw. in
den Radbremsen des Kraftfahrzeuges stattfinden kann.
Bei einer Verwendung einer derartigen Kraftfahrzeugbrems
anlage als Bremsschlupfregelanlage wird im Regelfall bei
intakter Fremdenergieversorgung dynamisches Druckmittel in
die Arbeitskammern des Hauptzylinders bzw. in die Rad
bremsen eingespeist. Dabei ist es zur Sicherstellung eines
Mindestreservehubes notwendig, den Hub des Hauptzylinder
kolbens zu begrenzen, so daß in den Arbeitskammern des
Hauptzylinders stets ein ausreichendes Sicherheitsvolumen
zur Verfügung steht. Dies geschieht bei der beschriebenen
Bremsanlage dadurch, daß der sich bei Bremsbetätigung
normalerweise verkleinernde Raum während der Regelung
hydraulisch abgesperrt wird, so daß sichergestellt ist,
daß sich die Hauptzylinderkolben während der Regelung
nicht zu weit in Betätigungsrichtung verschieben.
Bei der in der älteren Patentanmeldung P 35 02 281.7
beschriebenen Bremsanlage setzt somit eine Hubbegrenzung
des Bremsdruckgebers in Abhängigkeit vom Einsetzen der
Bremsschlupfregelung bzw. von jeweils gegebenen Reibwert
verhältnissen der Fahrbahn ein. Soll eine derartige Brems
anlage beispielsweise bei Kraftfahrzeugen eingesetzt
werden, deren Bremsbetätigungsorgane einen außergewöhnlich
hohen Volumenverbrauch aufweisen, so könnte in Extrem
fällen der Mindestreservehub unterschritten werden.
Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe
gemacht, eine Kraftfahrzeugbremsanlage der eingangs
Gattung derart weiterzubilden, daß der Mindestreservehub
unabhängig vom jeweiligen Schluckvolumen der am Haupt
zylinder angeschlossenen Bremsgeräte sichergestellt ist.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das
Absperrventil wegabhängig vom Hauptzylinderkolben schalt
bar ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Ab
sperrventil normalerweise über ein 3/2-Wegeventil mit
einem drucklosen Behälter verbunden ist und daß das Ab
sperrventil durch eine Umschaltung des 3/2-Wegeventils im
Regelfall in eine Bereitschaftsstellung schaltbar ist.
Durch eine derartige Ausgestaltung wird in vorteilhafter
Weise erreicht, daß der sich bei einer Bewegung des Haupt
zylinderkolbens in Betätigungsrichtung vergrößernde Raum
in Abhängigkeit von der Axiallage des Hauptzylinderkolbens
abgesperrt wird. Dem Absperrventil ist dabei während der
Bremsschlupfregelung der hydraulische Hilfsdruck zuge
führt.
Zu einer konstruktiv besonders einfachen Lösung gelangt
man, wenn am Hauptzylinderkolben ein mit einer Kurvenbahn
versehener Steuerschieber anschlagbar ist, durch den ein
das Absperrventil betätigender Stößel in Axialrichtung
verschiebbar ist. Im Hinblick auf eine kostengünstige
Fertigung des beschriebenen Bremsdruckgebers ist ferner
vorgesehen, daß der Steuerschieber im wesentlichen achs
parallel zum Hauptzylinderkolben im Gehäuse angeordnet
ist, so daß unter zur Hilfenahme entsprechender Werkzeuge
ein gleichzeitiges Einbringen der Bohrungen für den
Steuerschieber und den Hauptzylinder in das Gehäuse vorge
sehen werden kann.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des Anmeldungsgegenstandes
sieht vor, daß das am Hauptzylinderkolben ferne Ende des
Steuerschiebers an einer Druckfeder abgestützt ist, die
ihrerseits in einem mit dem drucklosen Nachlaufbehälter in
Verbindung stehenden Raum untergebracht ist. Die Druck
feder hat dabei in erster Linie die Aufgabe, den Steuer
schieber in allen Betriebszuständen, in der der vorge
sehene Mindestreservehub nicht unterschritten wird, in
einer definierten Endstellung zu halten. Ferner kann vor
gesehen werden, daß die Vorspannung der Druckfeder ein
stellbar ist, so daß dem Hauptzylinderkolben bei Unter
schreitung des vorbestimmten Mindestreservehubes ein
variabler Widerstand entgegengesetzt werden kann, der
durch den Fahrzeugführer am Bremspedal wahrnehmbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand eines in
der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
In der Zeichnung ist mit 1 ein Gehäuse eines Bremsdruck
gebers bezeichnet, der über einen Hauptzylinderkolben 2
verfügt, wobei der Hauptzylinderkolben 2 über Abschnitte
3, 4 geringeren Druchmessers und einen Abschnitt 5 mit
größerem Durchmesser verfügt. Der Hauptzylinderkolben 2
ist beispielsweise durch einen hydraulischen Kraftver
stärker betätigbar.
Der Kolbenabschnitt 5 mit größerem Durchmesser schließt
mit dem Gehäuse 1 einen Ringraum ein, der sich bei einer
Verschiebung des Hauptzylinderkolbens 2 in Betätigungs
richtung vergrößert. Gleichzeitig ist durch die pedalferne
Stirnfläche des Hauptzylinderkolbens ein Gehäuseraum 7 be
grenzt, der bei einer Verschiebung des Hauptzylinder
kolbens in Betätigungsrichtung volumenmäßig verkleinert
wird. Ein Fortsatz 8 des Hauptzylinderkolbens 2 ragt in
eine Gehäusebohrung 9 des Gehäuses 1 und ist über eine
Druckfeder 10 am Boden 11 der Gehäusebohrung 9 über eine
Druckfeder 12 abgestützt. Durch die Druckfeder 10 ist
darüber hinaus ein topfartiger Federteller 12 kraftbeauf
schlagt, in dem das Verschlußglied 13 eines Zentralventils
14 gelagert ist, durch das eine hydraulische Verbindung
zwischen dem Gehäuseraum 7 und einer durch den Fortsatz 8
des Hauptzylinderkolbens 2 begrenzten Arbeitskammer 15 ab
sperrbar ist. Der Fortsatz 8 des Hauptzylinderkolbens 2
ist in an sich bekannter Weise durch eine als Rückschlag
ventil wirkende Dichtmanschette 16 abgedichtet, so daß ein
Volumenstrom vom Gehäuseraum 7 in die Arbeitskammer 15 er
möglicht ist.
Achsparallel zur Gehäusebohrung 9 ist im Gehäuse 1 eine
Gehäusebohrung 17 angeordnet, in der ein Steuerschieber 18
gedichtet geführt ist. Das dem Bremspedal ferne Ende des
Steuerschiebers 18 begrenzt einen Raum 19, der eine Ver
bindung mit einem drucklosen Nachlaufbehälter 20 hat. Im
Raum 19 ist eine Druckfeder 21 untergebracht, die eine
Kraft auf den Steuerschieber 18 in Bremslöserichtung aus
übt.
Der Steuerschieber 18 ist mit einer Kurvenbahn 22 ver
sehen, durch die ein Stößel 23 in Abhängigkeit von der
Axiallage des Steuerschieber 18 in Axialrichtung ver
schiebbar ist. Ein pedalnahes Ende 24 des Stößels 23 ragt
unter Abdichtung in den Gehäuseraum 7, wobei die axiale
Erstreckung des pedalfernen Endes 24 des Stößels 23 derart
gewählt ist, daß der Kolbenabschnitt 5 des Hauptzylinder
kolbens 2 beim Unterschreiten des Mindestreservehubes am
pedalnahen Ende 24 anschlägt und der Steuerschieber 18
gegen die Kraft der Druckfeder 21 in Betätigungsrichtung
mit verschoben wird, wobei der Stößel 23 in der Kurvenbahn
22 abläuft und in Axialrichtung verschoben wird.
Weiteres Bestandteil der beschriebenen Bremsanlage ist ein
Absperrventil 25, das in einem Fortsatz des Gehäuses 1
untergebracht ist. Der Fortsatz 26 weist eine zylindrische
Bohrung 27 auf, in der ein Kolben 28 unter Abdichtung ge
führt ist. Das dem Stößel 23 abgewandte Ende des Kolbens
28 ist über ein 3/2-Wegeventil 29 normalerweise mit dem
drucklosen Nachlaufbehälter 20 verbunden. Bei einer Um
schaltung des 3/2-Wegeventils 29 ist die dem Stößel 23 ab
gewandte Stirnfläche des Kolbens 28 über die Druckleitung
30 mit einem Druck beaufschlagbar, der dem jeweils über
das Bremspedal eingestellten hydraulischen Hilfsdruck
entspricht. In einem Raum 31 des Fortsatzes 26 ist eine
Druckfeder 32 vorgesehen, die den Kolben 28 in der
Normalstellung des 3/2-Wegeventils in einer definierten
Endstellung hält. Darüber hinaus hat der Raum 31 des
Fortsatzes 26 über eine entsprechende Druckleitung eine
permanente Verbindung zum drucklosen Nachlaufbehälter 20.
Innerhalb des Kolbens 28 ist ein Rückschlagventil 33 vor
gesehen, das im wesentlichen aus einem durch eine Druck
feder 34 belasteten kugelförmigen Schließglied 35 und
einem im Kolben 28 angeformten Ventilsitz 36 besteht. Das
Rückschlagventil 33 ist dabei derart geschaltet, daß bei
Bremsbetätigung bzw. bei einer Vergrößerung des Ringraumes
6 Druckmittel vom drucklosen Nachlaufbehälter 20 zum Ring
raum 6 nachfließen kann. In Bremslösezustand sowie während
Normalbremsungen ist der Kolben 28 durch die Feder 32 in
einer Axiallage fixiert, in der der Stößel 23 keinen Ein
fluß auf die Stellung des Schließgliedes 35 hat. Bei einer
Umschaltung des 3/2-Wegeventils 29 überwindet der auf die
dem Stößel abgewandte Seite des Kolbens 28 lastende Druck
die Kraft der Druckfeder 32, so daß der Kolben 28 eine
Axiallage einnimmt, in der das Schließglied 35 vom Ventil
sitz 36 abgehoben wird, sobald der Steuerschieber 18 in
der Zeichnung nach links oder rechts bewegt wird.
Nachfolgend ist die Wirkungsweise der beschriebenen
Bremsanlage näher erläutert, wobei vom Bremslösezustand
ausgegangen wird, in der alle beweglichen Teile der Brems
anlage die aus der Darstellung ersichtliche Position
einnehmen. Ferner ist vorausgesetzt, daß eine hydraulische
Hilfsenergie zur Betätigung des Hauptzylinderkolbens 2 zur
Verfügung steht. Bei Bremsbetätigung wird daher über ein
aus der Darstellung nicht ersichtliches Bremsventil in
einem Druckraum des hydraulischen Kraftverstärkers ein
hydraulischer Hilfsdruck erzeugt, der im wesentlichen der
auf das Bremspedal ausgeübten Betätigungskraft F pro
portional ist und nach Überwindung der Dichtungsreibungen
dafür sorgt, daß der Hauptzylinderkolben 2 in Betätigungs
richtung verschoben wird. Eine Verschiebung des Haupt
zylinderkolbens 2 in Betätigungsrichtung hat infolge der
Kolbenstufe 5 mit größerem Durchmesser zur Folge, daß der
Gehäuseraum 7 volumenmäßig verkleinert wird, wobei das aus
dem Gehäuseraum 7 verdrängte Flüssigkeitsvolumen über die
Dichtmanschette 16 in die Arbeitskammer 15 des Haupt
zylinders fließt. Somit findet bereits bei einer relativ
geringen Verschiebung des Hauptzylinderkolbens 2 ein
Druckmittelaustausch zwischen dem Gehäuseraum 7 und der
Arbeitskammer 15 statt, wodurch zunächst das erforderliche
Schluckvolumen zu den an der Arbeitskammer 15 ange
schlossenen Bremsbetätigungsorganen geliefert wird.
Bei einer Verschiebung des Hauptzylinderkolbens 2 schließt
ferner das Zentralventil 14, so daß eine hydraulische Ver
bindung zwischen der Arbeitskammer 15 und dem drucklosen
Nachlaufbehälter 20 unterbrochen ist. Bei fortgesetzter
Verschiebung des Hauptzylinderkolbens 2 werden daher nach
Verschließen des Zentralventils 14 der Gehäuseringraum 7
und die Arbeitskammer unter Druck gesetzt. Auf diese Weise
ist eine an der Arbeitskammer 15 des Hauptzylinders
angeschlossene Radbremse 37 unter Druck setzbar.
Bei einer Verschiebung des Hauptzylinderkolbens 2 in
Betätigungsrichtung wird der Ringraum 6 volumenmäßig
vergrößert, wobei Flüssigkeitsvolumen zum Ringraum 6 über
das Rückschlagventil 33 nachgesaugt wird.
Nach einem konstruktiv vorgebbaren Betätigungsweg des
Hauptzylinderkolbens 2 schlägt der Kolbenabschnitt 5 am
pedalnahen Ende 24 des Stößels 23 an, so daß der Stößel 23
über die Kolbenstufe 5 gegen die Kraft der Druckfeder 21
mit in Betätigungsrichtung verschoben wird. Der Stößel 23
bewegt sich dabei in Axialrichtung auf den Kolben 28 zu,
kommt aber mit dem Schließglied 35 des Rückschlagventils
33 nicht in Berührung.
Beim Bremslösevorgang kehren sich die beschriebenen
Bewegungsvorgänge um, bis wiederum die aus der Darstellung
ersichtliche Position der Teile hergestellt ist. Die
Rückstellung des Hauptzylinderkolbens 2 wird dabei im
wesentlichen durch die Kraft der Druckfeder 10
hergestellt, während der Steuerschieber 18 durch die
Druckfeder 21 in Bremslöserichtung verschoben wird.
Im folgenden sei ein Betriebszustand angenommen, in der
der Steuerschieber 18 durch den Kolbenabschnitt 5 des
Hauptzylinderkolbens 2 bereits in Betätigungsrichtung
verschoben worden ist. Wie der vorstehenden Beschreibung
zu entnehmen ist, hat daher der Stößel 23 eine Bewegung in
Axialrichtung ausgeführt, durch die der Abstand zwischen
dem Stößel 23 und dem Schließglied 35 verkleinert wurde.
Tritt in einem derartigen Betriebszustand ein kritischer
Schlupfwert an der Radbremse 37 auf, so erfolgt eine Um
schaltung des 3/2-Wegeventils 29, was zur Folge hat, daß
die dem Stößel 23 abgewandte Stirnfläche des Kolbens 28
mit dem jeweils im Druckraum des hydraulischen Kraftver
stärkers eingestellten Druck beaufschlagt wird, so daß der
Kolben 28 gegen die Kraft der Druckfeder 32 verschoben
wird.
Bei der beschriebenen Bremsanlage wird während der Brems
schlupfregelung ferner dem Gehäuseraum 7 dynamisches
Druckmittel zugeführt, so daß infolge der Druckbeauf
schlagung des Kolbenabschnitts 5 mit größerem Durchmesser
eine Kraftkomponente in Bremslöserichtung auf den Haupt
zylinderkolben 2 ausgeübt wird. Das Rückschlagventil 33
ist in diesem Betriebszustand geöffnet, so daß der Ring
raum 6 mit dem drucklosen Nachlaufbehälter 20 verbunden
ist bzw. ein Volumenausgleich zwischen dem Ringraum 6 und
dem drucklosen Nachlaufbehälter 20 erfolgen kann. Durch
die angesprochene Druckbeaufschlagung des Raumes 7 wird
daher der Hauptzylinderkolben in Bremslöserichtung ver
schoben. Dabei wird der Steuerschieber 18 infolge der
Kraft der Druckfeder 21 dem Hauptzylinderkolben nachge
führt, bis der Stößel 23 wiederum in die Kurvenbahn 22
eingreift, wodurch das Schließglied 35 wiederum am Ventil
sitz 36 zur Anlage kommt, so daß eine hydraulische Verbin
dung zwischen dem Ringraum 6 und dem drucklosen Nachlauf
behälter abgesperrt ist. Eine weitere Verschiebung des
Hauptzylinderkolbens 2 ist demnach nicht mehr möglich, da
der Ringraum 6 nunmehr hydraulisch abgesperrt ist. Auf
diese Weise ist sichergestellt, daß der zur Betätigung der
Radbremse 37 notwendige Mindestreservehub auf jeden Fall
zur Verfügung steht.
- Auflistung der Einzelteile
1 Gehäuse
2 Hauptzylinderkolben
3 Kolbenabschnitt
4 Kolbenabschnitt
5 Kolbenabschnitt
6 Ringraum
7 Gehäuseraum
8 Fortsatz (2)
9 Gehäusebohrung
10 Druckfeder
11 Boden (9)
12 topfartiger Federteller
13 Verschlußglied
14 Zentralventil
15 Arbeitskammer
16 Dichtmanschette
17 Gehäusebohrung
18 Steuerschieber
19 Raum
20 druckloser Nachlaufbehälter
21 Druckfeder
22 Kurvenbahn
23 Stößel
24 pedalnahes Ende
25 Absperrventil
26 Fortsatz
27 Zylinderbohrung
28 Kolben
29 3/2-Wegeventil
30 Druckleitung
31 Raum
32 Druckfeder
33 Rückschlagventil
34 Druckfeder
35 Schließglied
36 Ventilsitz
37 Radbremse
Claims (7)
1. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage mit Schlupf
regelung, bei der ein Bremsdruckgeber mit einem durch
einen hydraulischen Hilfsdruck in Betätigungsrichtung
verschiebbaren Verstärkerkolben mit einem nachge
schalteten Hauptzylinderkolben vorgesehen ist, wobei
der Hauptzylinderkolben als Stufenkolben ausgebildet
ist und eine Arbeitskammer und einen sich bei einer
Bewegung des Hauptzylinderkolbens in Betätigungs
richtung verkleinernden Raum begrenzt, der über ein
Rückschlagventil mit der Arbeitskammer verbunden ist,
und bei der im Bremsdruckgeber ein sich bei einer Be
wegung des Hauptzylinderkolbens in Betätigungs
richtung vergrößernder Raum vorgesehen ist, der durch
ein Absperrventil absperrbar ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Absperrventil (25)
wegabhängig vom Hauptzylinderkolben schaltbar ist.
2. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Absperrventil (25) normalerweise über ein 3/2-Wege
ventil (29) mit einem drucklosen Behälter (20) ver
bunden ist und daß das Absperrventil (25) durch eine
Umschaltung des 3/2-Wegeventils (29) im Regelfall in
eine Bereitschaftsstellung schaltbar ist.
3. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch
2, dadurch gekennzeichnet, daß dem
Absperrventil (25) während der Bremsschlupfregelung
der hydraulische Hilfsdruck zugeführt ist.
4. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem oder
mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß am Hauptzylinder
kolben (2) ein mit einer Kurvenbahn (22) versehener
Steuerschieber (18) anschlagbar ist, durch den ein
das Absperrventil (25) betätigender Stößel (23) in
Axialrichtung verschiebbar ist.
5. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch
4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Steuerschieber (18) im wesentlichen achsparallel zum
Hauptzylinderkolben (2) im Gehäuse (1) angeordnet ist.
6. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach einem oder
mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das dem Haupt
zylinderkolben (3) ferne Ende (24) des Steuer
schiebers (18) an einer Druckfeder (21) abgestützt
ist, die ihrerseits in einem mit dem
drucklosen Nachlaufbehälter (20) in Verbindung
stehenden Raum (19) untergebracht ist.
7. Hydraulische Kraftfahrzeugbremsanlage nach Anspruch
6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Vorspannung der Druckfeder (21) einstellbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853529385 DE3529385A1 (de) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage mit schlupfregelung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853529385 DE3529385A1 (de) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage mit schlupfregelung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3529385A1 true DE3529385A1 (de) | 1987-02-19 |
Family
ID=6278660
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853529385 Withdrawn DE3529385A1 (de) | 1985-08-16 | 1985-08-16 | Hydraulische kraftfahrzeugbremsanlage mit schlupfregelung |
Country Status (1)
Country | Link |
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